【文章內(nèi)容簡介】 傳動計算 ??3 選擇四級異步,電動機(jī)傳速為 1430 轉(zhuǎn)/分,因該型號的電機(jī)容易購買和維修。則 :總傳動比為 2430,16=、 〕O 傳動變速比較大,為使傳動平衡 ,變速機(jī)鉤體積小,采用蝸輪蝸扦變速和二級皮帶輪變速。為了達(dá)到機(jī)身筒休負(fù)荷的要求,并能達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),蝸倫軸與筒體采用皮帶傳動。選主動輪外徑為 160 川 m,被動輪外徑為 480mfn,傳動比初算為430160 二 3。第一級皮帶輪傳動,主功輪外徑為 80m 二,被動輪外徑為 l66mm。傳動比為 80*1430/160=715 轉(zhuǎn)/分 則蝸輪、蝸桿傳動比為:90,3+2“15 蝸輪變速箱輸出端轉(zhuǎn)速:715/15= 轉(zhuǎn)/分，筒體轉(zhuǎn)速：，考慮三角皮帶打滑,則實(shí)際筒體轉(zhuǎn)速低于計算值 轉(zhuǎn)/分,實(shí)際檢測為 15。5 轉(zhuǎn),符合設(shè)計要求。泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書6 扭距的計算 筒體自重 300 市斤,裝滿 500 市斤茶青后重量為 800 市斤二 400 公斤。筒體自重四周基本均勻,茶青會形成自然偏重。如圖所示傾斜角約為 60 度。因裝青量只占筒體容積的 80%,空余部分應(yīng)為 20%,極限情況即 20%。按 500 市斤青葉偏重為 500X20%二 100市斤=50 公斤。將這部分偏重加在圓筒外壁,則克服偏重轉(zhuǎn)距 M 二 50 公斤 x60cm”3000公斤 cm。則蝸轉(zhuǎn)上所需傳遞功率應(yīng)為:N:M:xn97400 退。其中 n 為蝸輪轉(zhuǎn)速 n:二 轉(zhuǎn)/分。 取三角皮帶傳動效率為 。蝸輪蝸桿傳動率為 ?？傂蕿?0。85 只 “。則所需功率為 二 2。所以取 圖 21，泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書7 風(fēng)機(jī)功率的選擇與計算從 l~3 代綜合機(jī)的試驗(yàn)過程中,先后用過 瓦、 瓦、 瓦、 瓦均感風(fēng)壓風(fēng)量太小,為此采用 2。2 瓦。選取 N= 瓦,葉輪直徑為 400mm,葉輪進(jìn)風(fēng)口直徑 280mm,進(jìn)風(fēng)內(nèi)徑 260mm,采用后彎曲葉片式 B,=150。,B: 二 1500,葉片 24 片。預(yù)計風(fēng)壓 H=50mm 水銀柱,風(fēng)量Q=6000m3/小時 (實(shí)際風(fēng)量風(fēng)壓待測定 )。 風(fēng)管及筒壁沖孔尺寸的確定 風(fēng)管孔的排風(fēng)面積應(yīng)大于風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的總面積,出風(fēng)口總面積應(yīng)大于風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的總面積,這樣排風(fēng)才能順利,不致產(chǎn)生多余的阻力以至減少風(fēng)量。但排風(fēng)面積過大,則風(fēng)壓隨之降低,而孔徑的選擇是根據(jù)一般茶梗直徑不超過 3mm,為此選取孔徑為 4mm,孔距排列 20x15mm。即能排風(fēng)又不夾茶,風(fēng)力合適。風(fēng)管展開面積為 8 一 6xZ000mm 藝孔數(shù)為5400 孔,每孔面積 12,57mm 盆風(fēng)管排風(fēng)總面積:400x12。56 二 二 62500mm 七風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口總面積:53090mm:。3 茶葉起振所需要的振動頻率的確定 起振條件的確定 ??4根據(jù)烏龍茶振青機(jī)做青設(shè)備振動源的特點(diǎn)，將偏心輪機(jī)構(gòu)簡化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖 31，圖 31 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在圖 1 的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，已知曲柄 1 的長度為 ,轉(zhuǎn)角為 ，等角速度為 及連1l1?1?泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書8桿 2 的長度為 。則該機(jī)構(gòu)的封閉矢量方程為2l cxl???21將上式投影在 x 和 y 軸上得 （31）cxll??21osc? （32）0insi21ll由(32) 式得 （ 為曲柄與連桿的長度比） （33）112sinsisin?????l 21l?由（33）式可求出轉(zhuǎn)角 （34）)sinarc(12?????當(dāng)曲柄從 位置轉(zhuǎn)到圖 1 所示的位置時，滑塊 3 的位移01 （35）)cos()cos(21121cllxls ???????將（35）式對時間求一次和二次倒數(shù)并化簡，即得滑塊速度 和加速度 a? （36）211cos)in(????wl (37)])(cscos)([212121??la???因?yàn)椴枞~起振的條件是 a ,g 為重力加速度。g?假設(shè) ， ， 。15?l02l min/31rw?泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書9由（34）式和（37）式得，當(dāng) a 時， 。g?)360,12.()4718,0(01???即，當(dāng) ，茶葉開始起振，并離開托盤。我們將茶)36,()478,0( 001???葉開始起振并離開托盤的角度稱為起振角度。 MATLAB 編程 MATLAB 介紹 ??5MATLAB 譯于矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATrix LABoratory） ，它是 70 年代采用 C 語言編寫的用來提供通往 LINPACK 和 EISPACK 矩陣軟件包接口的語言.。MATLAB 可以運(yùn)行在多個操作平臺上，常見的如 Windows9x/NT/ME，Unix，Linux 等，已經(jīng)發(fā)展成了通用科技計算、圖視交互系統(tǒng)和程序語言．MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣。它的指令表達(dá)與數(shù)學(xué)、工程中常用的習(xí)慣形式十分相似。用 MATLAB 解算問題要比用C、Fortran 等語言簡捷得多。MATLAB 發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為一個系列產(chǎn)品：MATLAB“主包 ”和各種可選的 toolbox“工具包”。主包中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。功能性工具包主要用來擴(kuò)充 MATLAB 的符號計算功能、圖視建模仿真功能、文字處理功能以及硬件實(shí)時交互功能。這種功能性工具包用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)。開放性也許是 MATLAB 最重要、最受人歡迎的特點(diǎn)．除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB 主包文件和各工具包文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對源文件的修改或加入自己編寫文件去構(gòu)成新的專用工具包。MATLAB 已經(jīng)受了用戶的多年考驗(yàn)。在歐美發(fā)達(dá)國家，MATLAB 已經(jīng)成為應(yīng)用線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB 被廣泛地用于研究和解決各種具體工程問題。 MATLAB 編程 ??6由上面的起振條件計算式，我們通過 MATLAB 編程，可計算出不同驅(qū)動速度下茶葉起振角度，橫坐標(biāo)表示驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動角度，縱坐標(biāo)表示托盤振動加速度。因此，該振動做青設(shè)備可以方便調(diào)節(jié)驅(qū)動主軸速度，使茶葉在特定的起振角度內(nèi)進(jìn)行跳動、翻動，從而達(dá)到搖青效果。本設(shè)計的 ，10?l72l則編程為：clearclc泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書10clfg=。L1=。L2=。w1=25。w2=。w3=35。v=0:1:360。t=asind(*sin(v*pi/180))。a1=L1*w1^2*(cos((vt)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(L1/L2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180))).^2)。a2=L1*w2^2*(cos((vt)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(L1/L2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180))).^2)。a3=L1*w3^2*(cos((vt)*pi/180)./cos(t*pi/180)+(L1/L2)*(cos(v*pi/180)./(cos(t*pi/180))).^2)。figure(1)plot(v,a1,39。39。,v,a2,v,a3,v,g,v,0)ylabel(39。a(m/s^2)39。)xlabel(39。t(0176。360176。)39。)。legend(39。w=25r/s39。,39。w=30r/s39。,39。w=35r/s39。,39。Location39。,39。Best39。)hold on如圖 32，泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書11圖 32 MATLAB 圖由圖可看出，在 w=30r/s 時，a=g，則 w=180r/min,得 f= =，所以本設(shè)計的茶葉起振頻率為 f=。?2w4 電機(jī)的選擇 ??7根據(jù)設(shè)計，考慮到承載的重量很有可能達(dá)到 100kg 和設(shè)計的需要，電機(jī)選用Y90S2 異步三相電機(jī) 。這種電機(jī)的功率比較大，使得機(jī)器運(yùn)行時有較大的裕度，比??10較適合農(nóng)村電壓起伏較大，電壓不太平穩(wěn)的地方。Y 系列三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī) 三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。定子繞組成接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子在感應(yīng)電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜（即異步轉(zhuǎn)柜），使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。Y90S2 異步三相電機(jī)具有良好的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。Y90S2 型三相異步電動機(jī)廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場合和無特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。Y90S2 型三相異步電動機(jī)功率： 電壓：380V 電流： 絕緣：B 噪音：75 dB(A) 轉(zhuǎn)速 2840 r/min。它是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機(jī)，是全國統(tǒng)一設(shè)計的基本系列，它泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書12同時是符合 JB/T96161999 和 IEC341 標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，具有國際互換的特點(diǎn)。5 振動搖青裝置與試驗(yàn)設(shè)計 振動搖青裝置及工作原理振動搖青裝置是在 6CJK 一 20 型茶葉解塊篩分機(jī)上改裝而成,由電機(jī)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、篩床、振青筐、夾具等組成,如圖 1 所示。振青筐的運(yùn)動軌跡為橢圓形,其左右振幅為定值 60mm,上下振幅為 20 一 40mm。通過調(diào)整振青筐在篩床上的 x 軸向的位置,可調(diào)節(jié)筐體的上下振幅,以滿足不同做青時期的作用力要求。振青筐的振動頻率用 TzTy31一 4 型電磁調(diào)速電機(jī)調(diào)節(jié)。經(jīng)反復(fù)調(diào)試,結(jié)果是原機(jī)的振頻為 38of/min 時適合于振動搖青。振青筐用 smm 寬的竹蔑編織成,外形尺寸 75ox600xsoo(mm),最大投葉量為 10kg。研制 2 對金屬彈性夾具,用以固定振青筐。該夾具夾緊和松脫,操作簡便、快速,使用可靠。在高頻率的振動源下,筐內(nèi)的青葉快速低幅地跳動,均勻翻轉(zhuǎn)。青葉每跳一次,就向前躍進(jìn)泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書13一小段距離。經(jīng) 6 一 7 次跳動,青葉上升到一定高度后拋下,接著又進(jìn)入第二輪跳動,循環(huán)反復(fù)。在振動過程中,青葉與青葉、青葉與筐壁之間相互碰撞摩擦,葉緣細(xì)胞受到適度損傷,茶多酚酶促氧化,各種可溶性物質(zhì)由葉梗隨水分輸往葉片并進(jìn)行生化變化。 試驗(yàn)設(shè)計 析因試驗(yàn)表明,在一定范圍內(nèi),振幅、振頻、振時 3 個參數(shù)中,振時對振動搖青影響最顯著。因此選取篩床上 x~l000mm 處固定振青筐,該點(diǎn)的運(yùn)動方程為 〔4,:在本機(jī)振頻 380f/min 下,進(jìn)行振時單因素試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計方案見表 1。對試驗(yàn)結(jié)果的毛茶樣進(jìn)行密碼感觀審評,每個處理隨機(jī)抽取 10 個做青葉,測定葉細(xì)胞破碎率。 圖 51 結(jié)果與分析 .振動搖青與滾筒搖青的毛茶品質(zhì)比較振動搖青和滾筒搖青的毛茶審評結(jié)果見表2。泉州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書14表 3 的方差分析表明:試驗(yàn) I 各處理的毛茶品質(zhì)之間差異顯著。用新復(fù)極差法