【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 入時(shí)豎直界面內(nèi)玉米秸稈的平均株數(shù) 考慮到秸稈之間存在間隙，實(shí)際計(jì)算秸稈株數(shù)為 2%63?據(jù)測(cè)定：切碎單株秸稈一次所需功率為 刀片切碎豎直平面內(nèi)的所有秸稈一次需動(dòng)力為 .?一秒內(nèi)每把刀切碎次數(shù)為 10 次，所需動(dòng)力為 710刀盤(pán)上刀片數(shù)為 2，但是兩把刀并不同時(shí)切割，接觸率為 50%，故切碎部分需動(dòng)力為 ，圓整為 9kWW907%5907??檢索資料查閱 FN271A 型人造毛皮梳理機(jī)總功率 ，喂入輥功率 ，類(lèi)比估計(jì)切碎部分喂入輥功率 ，圓整為 580W。?? 壓塊部分功率參數(shù)的設(shè)定據(jù)資料《玉米秸稈的壓縮特性及其壓粒與壓縮密度的數(shù)學(xué)模型》 ，秸稈壓縮時(shí)壓力與壓縮密度的關(guān)系曲線(xiàn)如圖 所示濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)12 力 P/Ma壓縮密度 /圖 壓力壓縮密度曲線(xiàn)揉切后玉米秸稈在閉式容器內(nèi)的壓縮過(guò)程分為松散、過(guò)渡和壓緊三個(gè)階段，壓力和壓縮密度的關(guān)系在不同階段內(nèi)可用不同的數(shù)學(xué)模型來(lái)表示。松散階段：P=0~，擬合曲線(xiàn)為 ，a=,b=。這種線(xiàn)bpa???性關(guān)系說(shuō)明揉切后玉米秸稈的變形是以克服物料之間空隙為主的過(guò)程,此時(shí)秸稈壓縮性較好。過(guò)渡階段：P=~，擬合曲線(xiàn)為 ，a=，b=。本階段b?揉切后玉米秸稈的壓縮性逐漸變差，通過(guò)增加壓力來(lái)增加秸稈的壓縮密度可獲明顯效果。壓緊階段：P，擬合曲線(xiàn)為 ，a=，b=。此階段提高壓bap??力對(duì)提高揉切后玉米秸稈壓縮密度的實(shí)際意義非常小。設(shè)計(jì)本壓塊部分使切碎后秸稈經(jīng)歷松散階段和過(guò)渡階段成型為秸稈煤，最終密度為過(guò)渡階段的最大密度 535 ,形狀為 的圓柱。3/mkg7510??據(jù)資料，秸稈的容積密度和粒度有重要關(guān)系。粒度是指礦粒的尺寸，一般以該礦粒的最大長(zhǎng)度來(lái)表示。通常物料是由各種粒度的礦粒組成的。為了表示物料粒度的組成情況，常以若干各級(jí)別（或稱(chēng)粒級(jí)）所占的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。不同粒度秸稈的容積密度如下表 41 所示：玉米秸稈經(jīng)切碎部分后的長(zhǎng)度的分布實(shí)際是很復(fù)雜的。秸稈的平均直徑為 30mm，估計(jì)容積密度為粒度為 30mm 的容積密度即 。3/mkg壓縮比為 535/168=濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)13表 41 不同粒度秸稈的容積密度粒度（mm） 容積密度（kg/ ）3m10 15 20 25 30 理論上沖頭行程中進(jìn)行壓縮的那部分行程長(zhǎng)度為 )8.(75???壓縮前秸稈的體積為 ??沖頭的工作行程為 ，令 x 為一次壓縮過(guò)程中工作行程開(kāi)始后沖頭移動(dòng)的距離(mm)，則 x 。?令 為秸稈壓縮過(guò)程中的壓縮密度（ ） ，利用幾何關(guān)系? 3/kg可得，則令 p 為壓縮過(guò)程中沖頭受到的壓力（MPa） ，由上述三階段的數(shù)學(xué)模型得：第一階段， ，??第二階段， ，.. )(??p令 為 10mm 內(nèi)沖頭的受到的平均壓強(qiáng)（ MPa） ，F(xiàn) 為平均壓強(qiáng)下沖頭受到受壓縮秸p稈作用的力（N） ，沖頭面積為 S= ，計(jì)算出表 42 數(shù)據(jù)：)50( mm??，壓縮一次需能量為??Pa6374 .???最后成型秸稈煤的體積 32.質(zhì)量 kgkg31./31589??根據(jù)秸稈喂入速度（質(zhì)量），得出壓塊部分一次個(gè)行程所需時(shí)間為壓縮一次的平均功率 若在曲軸上安裝飛輪，以使沖頭不工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，使它儲(chǔ)存能量，而在沖壓的短暫時(shí)間里，主要靠飛輪降低轉(zhuǎn)速釋放能量以降低電機(jī)的功率，假如壓縮消耗的能量全部由飛輪提供，由 ， 為電機(jī)轉(zhuǎn)速，初選 1500r/min,得2?JE????xx??.?濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)14，數(shù)值太小，2204./smkgEJ???表 42 壓塊過(guò)程各參數(shù)表x ?610?p610?pF0 168 5140 無(wú) 無(wú)10 175 7082 6111 20 183 9300 8191 30 192 11796 10548 40 202 14568 13182 50 213 17618 16093 60 224 20669 70 238 24550 80 253 28710 26630 90 269 33146 30928 100 289 38692 35919 110 312 45069 120 338 52279 48674 130 369 60874 140 407 71411 150 453 107294 160 510 183614 145454 1142可見(jiàn)由于由于壓縮部分消耗能量太少而電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，安裝帶輪減小電機(jī)功率沒(méi)有必要，其理論上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可由電機(jī)與切碎部分主軸之間的帶輪等其他零件提供。綜上所述，壓塊部分功率為 22w。 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和電機(jī)的選擇切碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 600r/min，由于切碎部分切割阻力矩極不均勻，考慮到電機(jī)價(jià)格，選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的電機(jī)，電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)皮帶傳遞到切碎機(jī)主軸上，再由切碎機(jī)主軸經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到喂入輥和壓塊部分上。壓塊部分的曲軸與切碎機(jī)主軸傳動(dòng)比較大，需采用二級(jí)傳動(dòng)。曲軸與主軸軸線(xiàn)平行，空間位置比較遠(yuǎn)，第一級(jí)傳動(dòng)采用帶傳動(dòng)，第二級(jí)采用齒輪傳動(dòng)。兩個(gè)喂入輥的軸線(xiàn)互相平行，它們都與主軸的軸線(xiàn)相差 90176。，需要利用錐齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比比較大，采用二級(jí)減速器，高速級(jí)為錐齒輪傳動(dòng)，低速級(jí)為圓柱直齒輪傳濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)15動(dòng)。根據(jù)一般齒輪傳動(dòng)效率為 ，皮帶傳動(dòng)效率為 ，錐齒輪傳動(dòng)效率為，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為 ，大致估算設(shè)備所需功率需 ，取安全系數(shù)為，則電機(jī)功率為 ,最后選擇的電機(jī)為 Y160L4，額定功率為kWk13..10.??15kW。主軸大帶輪的設(shè)計(jì)考慮到傳動(dòng)系統(tǒng)的損失，主軸傳遞到喂入輥的功率約為 ???考慮到壓塊部分消耗功率相對(duì)很小，電機(jī)傳遞到主軸上的功率約為 k7..?? 帶輪的設(shè)計(jì)選取工況系數(shù)：切碎機(jī)的切割阻力矩極不均勻，載荷變動(dòng)很大，設(shè)計(jì)為空載啟動(dòng)，普通 V 帶傳動(dòng)，每天工作小時(shí)數(shù)10,查手冊(cè)，此種工況下工況系數(shù) ，?AK （41）PKAd?計(jì)算得帶輪設(shè)計(jì)的功率為 ?根據(jù)設(shè)計(jì)功率和小帶輪轉(zhuǎn)速 1500r/min 查取帶型為 B 型帶。傳動(dòng)比 i=1500/600=為使設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量緊湊，設(shè)計(jì)讓小帶輪和大帶輪體積盡量小，小帶輪基準(zhǔn)直徑取 B 型帶的最小值 125mm1d皮帶的彈性滑動(dòng)系數(shù) ，取為 ， 由公式02.~1.?? （42）)1(????ddi計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 為 查表取標(biāo)準(zhǔn)值 315mm2d . ??m帶速 snvd /8910643106???中心矩 滿(mǎn)足公式a （43）)(2)(7. 21021 dda???計(jì)算得 ，暫取 ，m8030?m50?查手冊(cè) 13112 帶輪結(jié)構(gòu)形式與輻板厚度表，得大帶輪采用輪輻式。普通 v 帶，根據(jù)帶型（B） ， =125mm， 由表 13118 選取單根 v1d in/1rn帶額定功率 ，?濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)16普通 v 帶，根據(jù)帶型, 及 i 由表 13118 選取單根 v ??由表 13121 查得包角修正系數(shù) ??K由表 13122 查得帶長(zhǎng)修正系數(shù) 2L根據(jù)公式 z= （4LdKP?)(1??4）計(jì)算 v 帶根數(shù)得 ，圓整為 6，)(6??? （4?????5）小帶輪包角計(jì)算得 ，由公式??? （40212104)()(2addaLd ????6）計(jì)算皮帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度得 查表選取標(biāo)準(zhǔn)值?0d 2???1600mm；由公式 （400dLa??7）計(jì)算實(shí)際中心距 ma46?根據(jù)帶型查得大帶輪基準(zhǔn)寬度 ，基準(zhǔn)線(xiàn)上槽深 ，基準(zhǔn)線(xiàn)下槽深，槽間距 19 ，第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面距離 ，最小輪緣厚 ，輪槽? m215.??角為 ，由公式?138 （4f)e(zB?8）計(jì)算帶輪寬 ，)(6??輪轂長(zhǎng) 圓整為 60mm；?濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)17輪輻數(shù)為 4，輪輻寬度 圓整為 50mmmnzPha ???輪轂外徑 ，圓整為 60mm（其中 d 為軸頸，d 的確定見(jiàn)后）??主軸選 45 鋼，其 值查表的為 126~103，取平均值 計(jì)算，由公式0A （49）30nPAd?計(jì)算得軸徑 33mm，軸上有 4 個(gè)鍵槽，分別對(duì)應(yīng)大帶輪，主軸和曲軸之間小帶輪，?d刀盤(pán)和錐齒輪，故最小軸頸為 ，圓整為 34mm；??大帶輪傳遞的扭矩 ；NnPT??34607軸頸 34mm 的條件下查手冊(cè)得鍵的截面尺寸為 10 8，鍵的結(jié)構(gòu)采用普通平鍵，為?動(dòng)聯(lián)接，大帶輪采用材料 HT150，聯(lián)結(jié)中較弱零件材料為鑄鐵， 為 70~80，取平均][p?值 75；滿(mǎn)足鍵強(qiáng)度條件下大帶輪的鍵的接觸長(zhǎng)度最小值滿(mǎn)足公式 （4][4minphdTl??10）計(jì)算得 ，鍵的實(shí)際最小長(zhǎng)度為 +b=，?45mm，鍵標(biāo)記為：鍵 GB109679；451?大帶輪軸向固定方法為一端軸肩，一端軸端擋圈，考慮到大帶輪的載荷有沖擊，采用 A 型軸端擋圈。根據(jù)軸頸選公稱(chēng)直徑為 40mm，材料為 Q235A，不經(jīng)表面處理，標(biāo)記為： 擋圈 GB 89186 40。 刀架設(shè)計(jì)和刀具設(shè)計(jì)1）刀架設(shè)計(jì)切斷部分需扭矩 mNnPT????考慮到軸上各零件軸向的固定，設(shè)計(jì)刀盤(pán)出的軸頸為 50mm，由公式