【文章內容簡介】 小型枸杞廢枝粉碎機的設計 2 ABSTRACT Crushing machine is applied mechanical force to smash the operation of solid materials, making it a small, fine or powder machinery. The current mill in the production, scientific research, medical, and widely used. In addition to these trades, there are minerals, coatings, metallurgy and other industries, and even scientific research units have a great need for shredders. Therefore, how to design more in line with the production needs of businesses, advanced mill mill production unit is imperative. At present , domestic and foreign market emerged mill various principle, but there are still defects for design of agricultural waste material crusher, crushing waste branches such as the Ningxia wolfberry. Ningxia wolfberry cultivation area is large, the annual waste a huge amount of fruit branch, and the traditional way of handling may cause great pollution to the environment, but also waste energy. Therefore, this design will bine the principle and Chinese wolfberry has mill waste branch of its own characteristics, research designs a small wolfberry waste branch mill. The graduation design, the main work and conclusions are as follows: 1. understand the machine related knowledge。 familiar with the crushing principle and the classification, investigated the application situation and market prospect of performance at home and abroad. 2. through access to data to determine the overall scheme of Lycium barbarum waste related branch mill. 3. independent pletion of part design, process design, pulley, power parts design. 4, pleted the design specifications and the respondent materials in detail. Keywords: Chinese wolfberry, crusher, crushing waste branch, design 沈陽農業(yè) 大學學士學位論文 3 1 緒論 國內外農業(yè)粉碎機的發(fā)展現 狀 我國每年有數百億斤飼料糧食和數千億斤農作物秸稈被粉碎 加工成飼料或者是其他再利用的輔助原料。粉碎加工的設備是 粉碎機，常用粉碎機的類型主要有錘片式粉碎機、齒爪式粉碎機及勁錘式粉碎機，其中錘片式粉碎機是目前使用最多的機型。 國內外對粉碎機展開的研究，主要集中在粉碎理論、物料環(huán)流層、粉碎機設計理論和粉碎機性能影響因素幾個方面 ： ：傳統(tǒng)上學者一直認為物料進入粉碎室后受到錘片的正面沖擊，受沖擊的物料撞向齒板或篩片，然后反彈到錘片上，多次重復此過程。同時物料被旋轉的錘片和固定的篩片摩擦粉碎。 2. 物料環(huán)流層：為了破壞環(huán)流層，近年來出現了水滴形粉碎機。水滴型粉碎機是將普通錘片粉碎機的粉碎室從圓形變?yōu)榱怂涡?，這樣既增大了粉碎室篩板的有效篩理面積，又能破壞物料在粉碎室形成環(huán)流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率有所提高。另外水滴型粉碎機有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室內可形成二次打擊，同一臺粉碎機就能實現粗、細、微細 3種粉碎形式。但這種粉碎機體積較大、制造復雜、成本較高，適合于綜合性飼料廠使用。 ： 孫紅彬等研究了立式粉碎機的工作原理及結構，對立式粉碎機的結構設計做了闡述，包括喂料裝 置、下料叉管等。張乾能、宗力利用UG NX 的三維建模功能，建立粉碎機的三維模型 等 。 ： 天津理工學院的董堅挺等建立了錘片式粉碎機轉子組振動的力學模型及數學模型 ,分析了其固有頻率及在額定轉速下的振幅與其它參數的關系 ,為錘片式粉碎機在設計、制造、安裝 3 個環(huán)節(jié)減少設備振動提供理論依據。 因此，秸稈粉碎削片機，對提高秸稈等燃燒農作物處理效率、擴大秸稈的用途、提高秸稈等農作物廢料的利用率、節(jié)約資源、美化環(huán)境具有重要意義。 當前，對物料進行粉碎主要有打擊、揉搓、和鋸切等方式，為此應針對不同的物料則采 用不同的粉碎方式，以提高粉碎效率及質量。 小型枸杞廢枝粉碎機的設計 4 錘片式粉碎機 秸稈類粗纖維青飼料一般徑向尺寸比較大，在被粗切成小段后，如用錘片式 粉碎機進行粉碎，由于尺寸較大，物料與錘片的接觸面積較大，同時錘片棱角與物料的接觸幾率小，加之現今的市場上的錘片式粉碎機多為有篩粉碎機，含有水分較多的青秸稈物料極易造成篩孔阻塞，導致粉碎效果很差，因此不宜采用錘片式粉碎機。 圖 1 錘片式粉碎機 切碎機 切碎機的加工對象為瓜果等含纖維質較少 的物料，對瓜果粉碎能取得較好的效果，但是對秸稈類粗纖維物料 進行加工則粉碎效果很差，遠遠不能達到粉碎要求。加工過程中只是將粗纖維飼料進行一次性切碎，不能達到飼喂要求或者化學處理等后續(xù)加工的要求。粗纖維飼料粉碎機的研究還處于初級研究階段，雖然在美國曾研制出一款秸稈粉碎桶，但還不夠完善，只是對其進行了相關報道，技術資料也不可獲得，加工對象也是干物料。 圖 2 農業(yè)切碎機 沈陽農業(yè) 大學學士學位論文 5 揉搓滾壓 揉搓滾壓方式多用于顆粒物料及干粗纖維物料的加工。根據秸稈類物料的尺寸特點及 現代粉碎理論，確定本機械主體為臥式結構，整體由進料口、切割器、粉碎室、排料口、機身及動力傳動部分等機構組成。 盤式結構簡圖如下圖： 圖 3 盤式粉碎機結構簡圖 要把秸稈等廢料加工成碎片 , 首先需要人工將廢料放進料斗 , 廢料在人力或進料機構的壓力作用下進入削片機 , 當農作廢料的端面碰到飛刀刀盤端面時 , 進給停止 , 飛刀轉到切削位置開始切削 , 由于飛刀有一定角度 , 當切入 廢料一定深度時 , 廢料受到飛刀切削面的分力、刀盤和料斗 ( 或底刀 )的阻礙作用 , 局部沿木材纖維方向崩裂成碎片 , 從前刀面飛出。切削過程中 , 廢料在壓力和飛刀切削分力的作用下，向刀盤方向進給 , 使切削加工得以連續(xù)進行 , 完成整根廢料的切碎。 盤式粉碎機由于飛刀運動時的切削平面固定不變，飛刀和底刀可以很好的形成剪切作用，適宜加工原木、劈木、木芯、較厚的板皮和成捆的枝椏材，因其進料槽為方形或圓形，可充分發(fā)揮其生產能力，主要用于生產規(guī)模較大的人造板企業(yè)和造紙企業(yè)。盤式粉碎機大多數采用自由進料，水平進料的適宜加工較長 的原料，而加工較短的原料通常采用傾斜進料。總之，粉碎機的結構形式主要取決于原料的特征和對削片質量及生產率的要求。 對于中小型粉碎機而言，由于其削制的原料大多數是枝椏、板皮，秸稈等剩余物，材徑較小，采用平面盤式機削片時，對平面盤式的削片長度的均勻性影響不大，而其制造成本低廉，易于推廣。因此，中小型粉碎機采用平面刀盤結構是一個發(fā)展方向。 水平進料可防止原料撞擊刀盤軸，操作方便，安全可靠；而傾斜進料便于投料，可保證合理的切削參數。 小型枸杞廢枝粉碎機的設計 6 通過比較以上各種粉碎機的結構原理，優(yōu)缺點等，再結合本論文的要求，初步計劃設計一個枸 杞廢枝粉碎機。這樣既滿足了粉碎的要求，而且還能使農業(yè)廢物再利用，避免燃燒對生態(tài)環(huán)境的污染。 設計的目的和意義 我國是一個以農業(yè)著稱的國家，農業(yè)工程的發(fā)展是當前我國經濟社會發(fā)展和解決 “三農”問題的需要，是實現農業(yè)現代化的重要組成部分。要加快農業(yè)工程的發(fā)展，就要加強農業(yè)的產業(yè)結構調整，使農業(yè)朝著機械化方向發(fā)展，以提高勞動生產率，降低生產成本，減輕農民的勞動強度 ,提高資源利用率。在 20xx 年，國家將繼續(xù)加大對購買農機產品的補貼力度，而且隨著國家及地方政府對農業(yè)各項優(yōu)惠政策的落實 ,農民收入將有所增加 ,負擔減 輕 ,支出減少。這些因素將使畜牧機械、秸桿利用設備和其他農產品加工機械的需求量有較大幅度的增長。 枸杞是歷史悠久、藥食同源、馳名中外的名貴中藥材 ,早在《神農本草經》中就被列為上品 ,稱之為“久服 ,輕身不老 ,耐寒暑” 。《本草綱目》中介紹枸杞治病強身的方子達 30 多條 。《本經匯言》指出 :“枸杞能使氣可充 ,血可補 ,陽可生 ,陰可長 ,火可降 ,風濕可去 ,有十全之妙用。”中醫(yī)學認為 ,枸杞性平、味甘、微苦、無毒 ,具有滋補肝肺、益精明目、強健筋骨的功效。作為被國家第一批列為既是食品又是藥品的枸杞 ,早已成為享譽海內外的滋補食療珍品。 枸杞的果、葉、苗、根都可入藥 ,皆有滋補作用 ,果實 (枸杞子 )滋補肝腎 ,葉以止渴、消煩、解毒見長 ,根 (地骨皮 )有清熱、涼血、降壓的功效。 人工修剪下來的枸杞嫩枝全都被聚集燒掉，由于它自身含有大量水分，燃燒時有大量濃煙產生，對環(huán)境污染相當大，寧夏已有枸杞面積 70 萬畝，且以每年 30%的速度增長，枸杞廢枝的產生量可想而知有多少，它燃燒的廢氣對當地環(huán)境造成了很大污染。 燃燒枸杞廢枝時不僅污染環(huán)境而且會造成大面積火災，查看文獻資料后我發(fā)現枸杞嫩枝大有用途： （ 1） 它富含多種有益元素對牲畜消化免疫系統(tǒng)大有益處。 （ 2） 寧夏畜牧業(yè)發(fā)展的制約因素之一就是飼料短缺，而枸杞嫩枝在冬天如果可以粉碎成一定長度的短枝便可以作為寒冬動物優(yōu)質的青飼料（由于枸杞嫩枝纖維多，可作為反芻類動物飼料）。 （ 3） 在寧夏鄉(xiāng)村，人們用于做飯取暖的燃料全是依靠煤，這不僅對煤浪費嚴重而且環(huán)境污染也很嚴重，近幾年，國家大力投資農村沼氣池建設，確保一戶一池，意在解決燃料短缺，環(huán)境污染等現實問題，如果我們將枸杞嫩枝粉碎成一定長度的短枝便是很好的沼氣材料。 （ 4） 由于枸杞嫩枝富含多種有益元素，將它粉碎后可作為綠色肥料返田。 背景及其存在問 題 沈陽農業(yè) 大學學士學位論文 7 提出背景 及枸杞 廢枝 物理特點介紹 枸杞是寧夏五寶之一，被認為其果、葉、根全身都是寶。枸杞種植、加工和利用是寧夏回族自治區(qū)多年來重點支持的一項重要的支柱產業(yè)，“十一五”期間，寧夏枸杞種植面積年均以 30%以上的速度遞增，占全國的 30%以上，干果年產量達 4 000 萬千克約占全國總量的 50%左右。目前，全區(qū)枸杞種植面積已超過 70萬畝，總產量突破 萬噸。全區(qū)年加工枸杞能力在 2 000 噸 以上的企業(yè)達 50多家，年加工枸杞能力在 10 萬 噸 以上。枸杞生產和加工過程中產生大量的枝葉渣等副產品，迄今未得到科學合理的應 用而多遭廢棄，造成資源的浪費和環(huán)境的污染。 枸杞樹一般高 1m～ ，樹冠直徑均在 1m～ 2m，每年春天大概在三月份，人工修剪樹枝，將上年所生長的嫩枝剪掉，保留原先的老枝，嫩枝直徑一般在～ ，枸杞樹在冬天嫩枝也不干枯，它自身特點是在嫩枝上長有長約～ 的小刺，小刺直徑約 ，而且在嫩枝上生長密度很大，小刺有毒，被它劃傷后傷口會紅腫且略有瘙癢的感覺 ，枸杞廢枝數量大、長有小刺、廢枝堆積蓬松。 廢紙本身嫩、脆很容易折斷。 探究性設計 存在 的 問題 （ 1） 沒 有現成的枸杞廢枝粉碎機模板：枸杞深加工主要集中在食品、藥用方面，在枸杞采摘（寧夏科技院曾在 09 年設計出一款采摘機械