【正文】 重力分選的重要條件 [1]。 重力型 清選機(jī)是新一代種子精選加工設(shè)備，精選質(zhì)量高，生產(chǎn)效率為 ，能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要 [1]。 方案提出 方案一：矩形臺(tái)面 +負(fù)壓式供風(fēng) 矩形臺(tái)面低的一端較長，經(jīng)種子在流出臺(tái)面之前經(jīng)過的距離很長。混合區(qū)物料經(jīng)過的距離也較長，所以最后分離出很小的一部分。矩形臺(tái)可減少中間混合區(qū)部分，適于從大批重種子中分離出小部分輕種子。矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置 [1]。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面 [1]。負(fù)壓式供風(fēng)類型，種子清選效果理想， 如圖 21 所示。 1出風(fēng)口； 2風(fēng)機(jī)； 3矩形臺(tái)面； 4連桿； 5出料口； 6機(jī)架； 7進(jìn)料口 圖 21 負(fù)壓式 供風(fēng) 重力清選機(jī) 方案二：矩形 臺(tái)面 +正 壓式供風(fēng) 購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 9 正 壓式供風(fēng)，能耗低、噪音較小，振動(dòng)易平衡，操作方便。 采用多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，任一部分的風(fēng)量、風(fēng)壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，變頻器顯示調(diào)整后風(fēng)速的大小，如圖22 所示。 1矩形臺(tái)面； 2出料口； 3機(jī)架； 4風(fēng)機(jī)組； 5底座； 6進(jìn)料口 圖 22 正壓式供風(fēng)重力清選機(jī) 設(shè)計(jì)方案論證 技術(shù)方面 本設(shè)計(jì)采用方案二：矩形臺(tái)面 +正 壓式供風(fēng) 。 機(jī)器采用 雙向傾斜、往復(fù)振動(dòng)的工作臺(tái)和穿過工作臺(tái)面由下而上的氣流進(jìn)行清選作業(yè)的清選機(jī)具， 矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn) [1]。 分選臺(tái)篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺(tái)輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對氣流起導(dǎo)向的作用 [1]。 種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長，走過距離 越遠(yuǎn) ，種子分離和分選效果就越好 [1]。 制造方面 重力式清選機(jī)的制造加工較為容易實(shí)現(xiàn)，下面從制造能力、方法及手段等方面進(jìn)行分析 。 ：工作臺(tái)由三部分組成，精加工的木框、用以分配氣流的下孔板及篩面，在其上進(jìn)行分選 [1]。每一部分的制造都很簡單容易，沒有過高的技術(shù)成本，很容易實(shí)現(xiàn)加工。 購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 10 、手段：精加工的木框由人工制作，按尺寸量出木框并多讓出 2個(gè)木框?qū)挾日叫魏箐徬?，這根木框兩頭鋸成 45 度角，然后拼成矩形，連接用用氣釘釘牢。釘好后去除毛刺，刷漆。 ： 采用多邊形網(wǎng)狀塑料夾在上層篩網(wǎng)與下層篩網(wǎng)之間，經(jīng)過整體加熱后由輥輪擠壓在一起而成，本技術(shù)改變了現(xiàn)有技術(shù)由一種特別的膠水或其他粘著劑呈網(wǎng)狀格的形式粘接振動(dòng) 篩篩網(wǎng)的上層篩網(wǎng)與下層篩網(wǎng)的方法，具有粘接后不會(huì)影響篩網(wǎng)的網(wǎng)眼，牢固，重量輕和易制作的特點(diǎn) [8]。 現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備方面 從大一開始到大四，我們系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過工程圖學(xué)、 Auto CAD、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)這些和本次設(shè)計(jì)相關(guān)的科目。同時(shí)在課余時(shí)間還考取了 UG 證書，相信在 3D建模方面會(huì)有一定的幫助。而在學(xué)習(xí)期間，我們還外出幾次進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，去過哈爾濱香坊區(qū)的 “三大動(dòng)力 ”以及長春的第一汽車制造廠進(jìn)行觀摩。有一些實(shí)習(xí)制造經(jīng)驗(yàn)。除此意外，我們進(jìn)行過幾次課程設(shè)計(jì)，雖然沒有本次設(shè)計(jì) 復(fù)雜，但是也鍛煉了我們自主設(shè)計(jì)的能力，為此次畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。 經(jīng)濟(jì)性方面 :本設(shè)計(jì)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)成本底，有較好的經(jīng)濟(jì)性，除使用的四個(gè)風(fēng)機(jī)和一個(gè)震動(dòng)馬達(dá)需要外購之外，其他零部件均由本次調(diào)研的公司自己制作加工組裝，降低了制造成本。 ：在保證清選機(jī)生產(chǎn)能力的條件下，大大降低了生產(chǎn)成本，所以本設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 能耗低，比常規(guī)加工設(shè)備降低了 40%的能節(jié)省人力、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小成品凈度好，精選質(zhì)量高 [1]。振動(dòng)機(jī)構(gòu)采用無級變速裝置，調(diào)節(jié)精度高，工作臺(tái)采用不停機(jī) 同步縱橫向調(diào)節(jié)，應(yīng)用選籽范圍廣泛，易達(dá)到最佳工作狀態(tài)及精度要求，易于人工操作，大大的降低了使用成本，重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá) 60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的 10%～ 15%[1]，而性能則不低于國外產(chǎn)品。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益 [10]。 ： 新中國成立前，我國種子清選手段十分落后，清選種子的工具主要是農(nóng)家使用的風(fēng)車、篩子、簸箕等 [4]。新中國成立后，隨著種子事業(yè)的發(fā)展，種子清選機(jī)械從無到有、從單機(jī)到配套、從國外引進(jìn)到國內(nèi)自主制造，購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 獲得了較快發(fā) 展 [4]。近些年來，各科研單位、生產(chǎn)廠家及種子加工部門都先后研制了許多機(jī)型。國內(nèi)幾大科研單位及生產(chǎn)廠家，在研學(xué)國外機(jī)型的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)研制了適合我國國情的重力清選產(chǎn)品。如中國農(nóng)機(jī)院研制的三角形臺(tái)面的 5 TZ1500 型重力式清選機(jī)、矩形臺(tái)面的 5XZ系列重力清選機(jī) [1]。由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被推廣所以 5XZ 重力式清選機(jī)具有很好的社會(huì)效益。 降低了人工成本，用機(jī)器代替人，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)在化，還能補(bǔ)足原來人工選種子的不足，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的先決條件 [4]。 方案的不足之處 由于 設(shè)計(jì)能力及機(jī)器工作環(huán)境 有限，設(shè)計(jì)中還存在 一些 缺點(diǎn)和不足 ： ：由于工作臺(tái)與分選物料直接接觸，它將受到磨損，要經(jīng)常檢查磨損情況。當(dāng)工作臺(tái)面被磨損時(shí)，其表面變得平滑，移動(dòng)處于下層的較重物料變得更加困難，影響篩選的精度和正常使用。正常情況下，當(dāng)工作臺(tái)的金屬絲磨損一半時(shí)，工作臺(tái)應(yīng)該跟換臺(tái)面金屬網(wǎng)。 ： 機(jī)器固定后四角要牢固 ,機(jī)架保持水平。否則會(huì)影響種子的篩選質(zhì)量及精度。 。同時(shí)在室外使用的時(shí)候盡量避免自然風(fēng)對種子篩 選的干擾，造成篩選不精確，達(dá)不到使用效果。 ：即使在很清潔的大氣環(huán)境下，塵土和臟物也會(huì)堆積在工作臺(tái)的下表面上 [1]。這樣會(huì)影響通過工作臺(tái)的氣流并漸漸使工作臺(tái)空氣完全堵塞。當(dāng)工作臺(tái)面堵塞時(shí)，必須從機(jī)器上取下來清理，最好的辦法是用壓縮空氣從上向下吹，徹底清理整個(gè)工作臺(tái) [1]。為檢查工作臺(tái)是否清理好，可采用下置照明燈的方法檢驗(yàn)。 結(jié)論 設(shè)計(jì)目標(biāo)給定的生產(chǎn)率是 ，屬于大批量生產(chǎn)，所以選擇矩形臺(tái)面，不再考慮三角形臺(tái)面。矩形臺(tái)面較三角形臺(tái)面低的一端較長，經(jīng)種子在流出臺(tái)面之前經(jīng)過的 距離很長?；旌蠀^(qū)物料經(jīng)過的距離也較長，所以最后分離出很小的一部分。矩形臺(tái)可減少中間混合區(qū)部分，適于從大批重種子中分離出小部分輕種子 ， 矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置 [1]。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面。 購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 氣流系統(tǒng)選擇的是正壓式供風(fēng)，負(fù)壓式供風(fēng)雖然重雜清理效果較好，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰 [1]。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)， OLIVER 公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板， HEID 公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高 [1]。綜上所述，選擇矩形臺(tái)面 +正壓式供風(fēng)來作為 重力式清選機(jī)上體部分設(shè)計(jì)的主要方案。 由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被廣，而且在經(jīng)濟(jì)方面，國產(chǎn)的 重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá) 60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的 10%～ 15%，而性能則不低于國外產(chǎn)品 [1]。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢。因此， 重力清選機(jī)肯定會(huì) 很快被推廣應(yīng)用。時(shí)長前景極為廣闊。 購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 第三部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率的確定 振動(dòng)臺(tái)由四組彈簧片支撐在機(jī)架上，為使籽粒在分選時(shí)，能在篩體的振動(dòng)和風(fēng)力的作用下，形成流化狀態(tài)，使其比重不同的籽粒分開，振動(dòng)平臺(tái)可設(shè)計(jì)為一個(gè)簡諧振動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu) [5]。 為使偏心連桿振動(dòng)臺(tái)符合簡諧振動(dòng)規(guī)律，必須滿足下列條件： 13? ，振動(dòng)方向必須與撐桿振動(dòng)中心垂直。這樣撐桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)振幅 A 等于偏心距 r2 [5]。 圖 31 振動(dòng)原理圖 圖中 ? 為篩面與水平夾角， ? 為篩體振動(dòng)方向與水平夾角， r為曲柄， L為連桿。 ，安裝位置必須平行，才能保證篩體平動(dòng)。 1L 和連桿長 L 必須大于 150~100 倍曲柄半徑 r ，這樣篩體可視為一個(gè)自由度的振動(dòng)（即直線平動(dòng)） [5]。取連桿長 mm605?L 。 ? 必須等于 常數(shù)，這樣篩體振動(dòng)圓頻率即為 ? 。 。 籽粒的位移速度和加速度關(guān)系為： trX ?cos??? trdtdXv ?? sin??? tdtdva ?? cos2?? 購買完整版設(shè)計(jì)請 +q441411111 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 在 t? 等于 2~0 ? 和 ?? 2~23區(qū)間時(shí)，慣性力為負(fù)值，方向沿 X軸向左（如圖 32），籽粒有沿篩面向前滑動(dòng)的趨勢。在 t? 等于 23~2 ?? 區(qū)間時(shí)，慣性力為正值，方向沿 X 軸向右（如圖 33），籽粒有沿篩面向后的滑動(dòng)趨勢。 圖 32 種子在篩面受力分析 圖 33 種子在篩面受力分析 圖中 ? 為篩體與水平面傾角。 ε 為篩體振動(dòng)方向與水平面夾角。 欲使種子向前滑動(dòng)，即向下滑動(dòng) ,必須使篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比保持下列條件： ? ?? ? 12 c oss in Kg r ??? ? ??? ??? ＞ （ 31） 種子沿篩面向 后滑動(dòng) ,即向上滑動(dòng)條件 如圖 33 所示， 為： ? ????? ????? c o ss inmgF 將 ? 值 F 值代入式 （ 31） 后化簡得： ? ?? ? 22 c oss in Kg r ??? ? ??? ??? ＞ 當(dāng)慣性力 ? 沿 x軸向右時(shí)，篩子對種子的法向反力為 ? ????? ????? s inc o smgN ? ?????? ?????? s i nc o s2c o s trmmg （ 32） 當(dāng) r2? 增大時(shí)，法向反力 N 減少。當(dāng) r2? 增到某一值時(shí)， 0?N 。種子被拋