【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碎室上部時(shí)，不受向心力的作用而沿切線方向飛出，撞擊到對(duì)面的篩板后落下，在下落過(guò)程中，自動(dòng)分級(jí)被打擾，使大顆粒及時(shí)被撞擊，并用利小顆粒及時(shí)排出。 （ 8）吸風(fēng)的影響 吸風(fēng)可及時(shí)將粉碎時(shí)由于物料中的水分蒸發(fā)而形成的濕熱空氣排出，保持篩孔暢通。 圖 29 幾種環(huán)篩形式 a正圓形 b全篩水滴形 c偏心圓形 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 錘片式粉碎機(jī)的使用 安裝 粉碎機(jī)應(yīng)安在水泥基座上。大中型粉碎機(jī)應(yīng)安減振器。安裝時(shí)應(yīng)作水平檢查。各管道及彎頭應(yīng)密封。 操作 開(kāi)機(jī)前應(yīng)認(rèn)真檢查各部分螺栓和皮帶張緊度，關(guān)閉喂入斗插丁然后進(jìn)行起動(dòng)。起動(dòng)后先空轉(zhuǎn) 2~3min，轉(zhuǎn)速正常且無(wú)異常時(shí)即打開(kāi)喂入斗插門。并調(diào)節(jié)開(kāi)度使粉碎機(jī)在正常負(fù)荷下工作。工作結(jié)束后停止喂料，再使機(jī)器空轉(zhuǎn) 2~3min，使機(jī)內(nèi)飼料大部排出后再關(guān)閉電動(dòng)機(jī)。 調(diào)整和保養(yǎng) 飼料的粉碎度可靠更換不同孔徑的篩片來(lái)調(diào)整，在滿足飼養(yǎng)要求的前提下，應(yīng)盡量選用較大的孔徑。錘片尖角磨損到錘片寬度的 1/2 時(shí)，應(yīng)調(diào)換另一角或另一端使用，四角磨損后應(yīng)更換新錘片，換裝時(shí)不應(yīng)改變?cè)瓉?lái)的排列，且每組錘片的重量差不得大于 5g。 錘片式粉碎機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，我國(guó)養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖品種的多元化發(fā)展，對(duì)飼料粉碎機(jī)提出了 新的要求，今后幾年的粉碎機(jī)技術(shù)研究應(yīng)主要集中在以下幾個(gè)方面： （ 1）粉碎機(jī)應(yīng)主要從最佳粉碎粒度和粉碎成本的經(jīng)濟(jì)合理方面考慮，研究粉碎機(jī)與畜禽魚(yú)飼料的最佳粉碎粒度的關(guān)系，促進(jìn)粉碎機(jī)向?qū)I(yè)化、系列化方向發(fā)展，同時(shí)開(kāi)發(fā)一些專用粉碎機(jī)。 （ 2）新型錘片式粉碎機(jī)開(kāi)發(fā)研究，對(duì)錘片式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)發(fā)錘篩間隙可在線調(diào)整錘片粉碎機(jī)。 （ 3） 粉碎機(jī)與吸風(fēng)系統(tǒng)的配套研究。通過(guò)對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、粉碎機(jī)吸風(fēng)系統(tǒng)的合理配置，以獲得最佳經(jīng)濟(jì)性能和粉碎效果。 （ 4）錘片式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)膯嗡衮?qū)動(dòng)發(fā)展為雙速驅(qū)動(dòng)，目前正向變速驅(qū)動(dòng)發(fā)展；由原來(lái)的既粉碎又控制物料的最大粒度向只負(fù)責(zé)粉碎而配置相應(yīng)的篩分設(shè)備 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 的方向發(fā)展；粉碎室內(nèi)的粉碎區(qū)即有效粉碎點(diǎn)的數(shù)量由一個(gè)發(fā)展為多個(gè)；歐美各國(guó)因?yàn)槲锪显系奶攸c(diǎn)曾使錘片粉碎機(jī)向兩個(gè)方向發(fā)展：美國(guó)式追求篩板面積大，而歐洲式講究沖擊齒板面積大。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 3 章 總體方案選擇與設(shè)計(jì) 總體方案 小型粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體小靈活，造價(jià)低，采用單相電機(jī)驅(qū)動(dòng)。從而可以根據(jù)自養(yǎng)禽畜及飼料資源情況，進(jìn)行自行飼料加工，無(wú)疑有利于農(nóng)村開(kāi)發(fā)和利用飼料資源，發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)，活躍商品經(jīng)濟(jì)?？傮w方案設(shè)計(jì)的核心主要是粉碎室、轉(zhuǎn)子及主要 性能參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 粉碎機(jī)粉碎室的結(jié)構(gòu)形式對(duì)粉碎性能有重要影響。目前粉碎室的型式主要有圓型、橢圓型、水滴型等。圓型模式相對(duì)來(lái)說(shuō)制造方便，但物料在喂料口沿切向進(jìn)入粉碎機(jī)時(shí)，可能會(huì)彈出，存在一定損耗。而橢圓型的型式，按照現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理論和方法還不能僅經(jīng)過(guò)計(jì)算就能獲得這些主要參數(shù)的最佳值。 因此，由粉碎理論綜合考慮，破壞物料在粉碎室內(nèi)所形成的環(huán)流，是提高粉碎效率、降低能耗的關(guān)鍵。為此，設(shè)計(jì)了水滴型粉碎室。使物料環(huán)流在篩片與轉(zhuǎn)子組成的水滴型粉碎室內(nèi)，由于錘篩間隙不等受到破壞，同時(shí)增加了錘片對(duì)物料的打擊次數(shù)，使已經(jīng) 粉碎好的物料能及時(shí)通過(guò)篩孔排出。達(dá)到了提高粉碎能力，排粉效率和降低能耗的目的。 如圖 31 所示： 圖 31 粉碎室及轉(zhuǎn)子的配置 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 粉碎室參數(shù)確定 粉碎機(jī)采用雙圓盤轉(zhuǎn)子，中間設(shè)計(jì)架板，既做轉(zhuǎn)子骨架支撐兩片圓盤，又起到風(fēng)機(jī)葉片的作用，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)造成負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了軸向高負(fù)壓進(jìn)料和高壓差排料的理想設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)子直徑 D 和粉碎寬度 B 是粉碎機(jī)的主要參數(shù)之一。兩者之積可以用一下經(jīng)驗(yàn)公式取得： N/VKDB 0? （ 31） 式中： V—— 錘片末端線速度 K0—— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取 — N—— 配套動(dòng)力 同時(shí)，兩者應(yīng)有一定的比例關(guān)系，通常 / ? . D和 B確定之后，為了降低噪音，一般采用大轉(zhuǎn)子低轉(zhuǎn)速，確定要根據(jù)粉碎物料的品種具體分析。如果以粉碎玉米顆粒為主，要采用較小的 B 和較大的 D；如果是以粉碎牧草為主，則要采用較大的 B 和較小的 D。為了增大飼料喂入口的尺寸，必須增加粉碎室的寬度。若過(guò)寬必然導(dǎo)致轉(zhuǎn)子懸臂過(guò)長(zhǎng)受力不良，因此，本機(jī)轉(zhuǎn)子直徑依據(jù)我國(guó) 機(jī)系列型譜設(shè)計(jì)要求和以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為 D=300mm，粉碎室寬度 B=150mm，其比值D/B 2? ,符合設(shè)計(jì)要求。轉(zhuǎn)子在粉碎室內(nèi)為偏心配置，偏心距 C=5mm。由于飼料喂入口占據(jù)一部分位置，取篩片有效包角為 3000。 錘篩間隙 R? 是影響粉碎機(jī)的重要性能參數(shù)之一。粉碎機(jī)在工作時(shí)，粉碎室內(nèi)錘片末端和篩片之間有一層隨錘片旋轉(zhuǎn)著的物料環(huán)流氣流層，其平均速度約為錘片速度的一半，這將降低打擊作用，增加摩擦功耗。由于離心力的作用，粗顆粒處在環(huán)流層外層（ 靠近篩面），得不到很好的粉碎，而細(xì)粒處在環(huán)流層的內(nèi)層，難以從篩孔及時(shí)排出，這就不能保證粗粒的粉碎效果，同時(shí)又使細(xì)粒產(chǎn)生過(guò)分粉碎現(xiàn)象。在齒板區(qū)，由于細(xì)粒不能及時(shí)排出，被錘片反彈出的細(xì)粒到不了齒板的作用面而沉入被粉碎的物料層中，要粉碎物料層中的粗粒就需要更多的能量，環(huán)流層中細(xì)粒和粗粒的數(shù)量隨喂入量的增加而增加，結(jié)果惡化了物料加工量，降低了產(chǎn)品的均勻度。 R? 過(guò)大時(shí)，這種情況更加嚴(yán)重。相反，如果 R? 過(guò)小，環(huán)流物料層的速度就大，致使粉 碎后的物料不易通過(guò)篩孔，使產(chǎn)品粒度偏細(xì)，從而增加能 量 消耗 ， 一般 取 R? =12mm；粉碎谷物時(shí) R? =8mm，粉碎莖蔓類時(shí)R? =14mm。 為使本機(jī)能夠粉碎精、粗飼料，喂入口設(shè)計(jì)為切向式配置，物料喂入口方向 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 與錘片圓周軌跡相交，相交值 S=30mm 左右，喂入口下邊緣和轉(zhuǎn)子中心線與轉(zhuǎn)子水平線夾角 ?? 670 左右，可保證喂入料不架空，不反料，并能增強(qiáng)錘片打擊 性能。排料采用自重落料形式。 主要性能指標(biāo)計(jì)算 錘片速度及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 錘片末端線速度對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)率和功耗有很大的影響。錘片末端線速度 v增大時(shí)，錘片對(duì)物料的打擊、搓擦和磨碎作用增強(qiáng)，能增加粉碎能力和產(chǎn)品細(xì)度，但 v 過(guò)大則機(jī)器的空載功率增加，同時(shí)因轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)也隨之增加，粉碎能力反而下降。因此合適的 v 值對(duì)提高粉碎機(jī)性能至關(guān)重要。 錘片撞擊力的強(qiáng)弱與其工作速度大小有關(guān)，但考慮到粉碎時(shí)可能是幾種物料的混合，同時(shí)本機(jī)是小型粉碎機(jī)，以粉碎精料為主，故錘片速度選為 50m/s。 由此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為： 6 0 6 0 5 0 3 5 0 3 .1 83 .1 4 0 .3vn rp mD? ?? ? ?? (32) 取 n=3600rpm 式中： D—— 轉(zhuǎn)子直徑， D= 額定生產(chǎn)能力 粉碎機(jī)的額定生產(chǎn)能力是指在粉碎 機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐的時(shí)候，該機(jī)性能良好，使用中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題時(shí)工作一小時(shí)所能粉碎的飼料重量。 可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 0 . 3 4 4 t / h 603 5 0 . 30 . 23 . 6 60B3 . 6 K DQ22??????? n? (33) 式中， D、 B—— 轉(zhuǎn)子直徑及轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度 m； ? —— 物料容量，玉米 ?? ； n—— 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速， n=3500rpm； K—— 粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)系數(shù)（與其結(jié)構(gòu)型式、篩片結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)），一般K=— 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 配套功率和電機(jī)的選擇 配套功率 粉碎機(jī)配套主要決定其生產(chǎn)能力的大小，依照下式計(jì)算： 2 .4 ( K W )0 .3 4 40 .7QKN / ???? (34) 式中， Q—— 粉碎機(jī)理論生產(chǎn)率 t/h； K/—— 配套動(dòng)力系數(shù)， K/=— ，一般粗粉碎取小值，細(xì)粉碎取大值。 選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)選擇包括選擇 類型，結(jié)構(gòu)型式，容量（功率）和轉(zhuǎn)速，并確定型號(hào)。工業(yè)上一般用三相交流電源，無(wú)特殊要求一般應(yīng)選三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是 Y 系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低、適用于不易燃、不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。因此按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y（ IP44） 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。卷軸筒的輸出功率 WP 前面已經(jīng)算得為 ,因 此電動(dòng)機(jī)輸出功率 dP 可以為： ?Wd P?P (35) 式中， ?—— 傳動(dòng)裝置的總效率，其中 321 ???? ??? ，分別為 V 帶傳動(dòng)效率，滾動(dòng)軸承效率，圓柱齒輪傳動(dòng)效率。 通過(guò)查取機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 ?? ， ?? ， ?? ，則通過(guò)計(jì)算取 ????? 代入原來(lái)式子，故： KWPWd ??? ? (36) 因此選取電動(dòng)機(jī)額定功率 KW3?edP 。 為了選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可推算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 V 帶傳動(dòng)常用范圍比范圍 i1=24,單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 i2=36， 則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 m in/2 1 1 25 2 821 riinn wd ????? 。 可見(jiàn)同步轉(zhuǎn)速為 750r/min、 1000r/min 和 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)均符合。選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 、安裝尺寸，并列表記錄備用。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 4 章 軸和軸承的相關(guān)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主要考慮以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)不同情況進(jìn)行具體分析。但必須滿足：軸 和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等。 軸的校核計(jì)算應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。 主軸上安裝有轉(zhuǎn)子和小帶輪，通過(guò)滾動(dòng)軸承和支座連接在一起。軸與轉(zhuǎn)子以及小帶輪的連接為鍵連接，與支座的連接為軸承連接，且小帶輪和軸承都需要在軸向設(shè)置定位軸肩，小帶輪外端采用螺母定位限制其軸向移動(dòng)。轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度為120mm，粉碎有效寬度為 150mm，小帶輪與軸配合處的輪轂寬度為 53mm?？紤]到以上因素，設(shè)計(jì)主動(dòng)輪軸結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖 41 主軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 主軸上 AB 段為螺紋段，用于裝螺母和墊片以固定帶輪的軸向移動(dòng)，考慮到小帶輪的孔徑為 mm26 ，選用 20M 的螺母進(jìn)行軸端固定，所以在此段加工220?M 的螺紋，長(zhǎng)度為 mm30 ； BC 段安裝小帶輪，由于小帶輪孔徑為 mm26 ，故此段軸徑為 mm26 ，長(zhǎng)度為 mm53 ，同時(shí)考慮到帶輪右端的軸向定位，在此段 C處設(shè)計(jì)高度為 mm2 的軸肩； CD 段安裝滾動(dòng)軸承與箱體相連接，此段直徑為mm30 ，選用型號(hào)為 6006 的深溝球軸承，由于用的軸承的寬度為 mm13 ，內(nèi)徑為 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 mm30 ，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為 mm10 的外圈擋片來(lái)定位軸承外圈，同時(shí)要考慮端蓋的結(jié)構(gòu)，故此段長(zhǎng)度為 mm42 ，軸與滾動(dòng)軸承配合為過(guò)渡配合，此處選軸的直徑尺寸公差為 6m ； DE 段和 FG 段安裝轉(zhuǎn)子，由前章設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可知這兩段的直徑應(yīng)為mm40 ，又考慮到轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和粉碎室的整體尺寸，設(shè)計(jì)這兩段的長(zhǎng)度為 mm25 ；EF 段用于轉(zhuǎn)盤的軸向固定，在此處設(shè)計(jì)高度為 mm5 的軸肩，由轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可知此段長(zhǎng)度為 mm120 ； GH 段同樣安裝與 CD 段相同