【正文】 成為了世界上的飼料大國之一。而隨著現(xiàn)代飼料工業(yè)的不斷發(fā)展，飼料的產(chǎn)量也會隨著不斷的增加，因此錘片式的粉碎機(jī)市場的需求也將會進(jìn)一步的加大。根據(jù)試驗(yàn)，針對碎物料的分離能力提高錘片式粗飼料的粉碎機(jī)的生產(chǎn)效率，為粗飼料的粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)加大粉碎機(jī)其性能以及粗飼料的企業(yè)加工設(shè)備的配置和其選擇的型號提供重要的依據(jù)[2]。如果其中水滴型的粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型的粉碎室,錘篩間隙可調(diào),實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國產(chǎn)的粉碎機(jī)其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都已經(jīng)非常成熟，基本都是國際的先進(jìn)水平,并且價格上存在著非常之大的優(yōu)勢。由于在飼料所用原料上的差異,在歐洲的飼料多采用混合粉碎(先配料后粉碎),且經(jīng)常沒有各種谷物的原料；而在美國其飼料的配方都是以50%的小麥或者是玉米作為基礎(chǔ),很少有使用很難以粉碎的燕麥和大麥等雜糧谷物,原料的水分也會略低于歐洲國家。第二就在安裝篩板的方面。我國的畜牧機(jī)械專業(yè)研究人員數(shù)量少，測試設(shè)備數(shù)量少，水平低，不能有效的揭示整機(jī)或主要部件的主要參數(shù)對工作過程的影響，致使產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作長期停留在傳統(tǒng)的“類比法”的基礎(chǔ)上。 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題及解決的思路本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一種小型粉碎機(jī)，采用錘片式、水滴型篩片結(jié)構(gòu)，頂端徑向進(jìn)料，具有操作方便、質(zhì)量輕、生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，解決了粉碎機(jī)的過載問題，使電機(jī)工作穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)重點(diǎn)研究采用動力源為電動機(jī)，帶動粉碎機(jī)，將粗飼料粉碎，粗飼料在粉碎室內(nèi)受錘片與物料問相互撞擊，粉碎成細(xì)小粉末實(shí)現(xiàn)對粗飼料的中等粉碎。 2) 確定傳動方式。 4) 畫出零件圖和裝配圖。6) 制定粉碎機(jī)的注意事項(xiàng)、日常維護(hù)和檢修方案。在生產(chǎn)的實(shí)踐中，很多企業(yè)經(jīng)常將過分看重粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)部分從而忽視了分極的系統(tǒng)，結(jié)果設(shè)備使用不理想。其粉碎機(jī)理也是靠沖擊，不過是靠高速氣流推帶物料，使物料與物料、氣流、固定機(jī)件(沖突板)的沖擊而粉碎的干式、連續(xù)作業(yè)。又因?yàn)闅怏w在噴嘴處所以粉碎溫度很低，可用于低溫點(diǎn)和粉碎機(jī)的設(shè)各投資大、能耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)成本高，所以其應(yīng)用受到了很大限制。此外。原理是利用流體能量進(jìn)行噴射而使物料粉碎。其本質(zhì)都是在循環(huán)氣流中運(yùn)動的粒子能中心部位被加速，引起相互沖突而式粉碎機(jī)一類使用于硬質(zhì)性物料粉碎。缺點(diǎn)是對固液濃度比有一定要求，且要求破碎比鞍大時，需多次磨才能達(dá)到要求。粉碎機(jī)采用雙圓盤轉(zhuǎn)子，中間設(shè)置架板，既作轉(zhuǎn)予骨架支撐兩片圓盤，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)。 齒爪式粉碎機(jī)齒爪式粉碎機(jī)對物料的粉碎以打擊為主，兼有擠壓、鋸切碎等。工作時，物料從喂料斗軸向喂入，落入粉碎室的物料在定齒的支撐作用下，受到定、動齒盤和篩片的沖擊、碰撞與搓擦作用，粉碎后的顆粒通過篩片進(jìn)入出粉管經(jīng)出料口排出。其缺點(diǎn)是噪聲和粉塵較大。該粉碎機(jī)采用錘片式、水滴型篩片結(jié)構(gòu)，可提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本[6][7][8]。 結(jié)構(gòu)方案的確定篩片面積以及其開孔率對粉碎機(jī)的生產(chǎn)效率有很大的影響，也是最重要的一個影響因素。它們關(guān)系如下：G=vFP3600式中：G——生產(chǎn)率(t/h)。 F——篩片的有效篩理面積(mz)。對比之前設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)，本次課題研究旨在提高錘式粉碎機(jī)的生產(chǎn)效率，使其性能更加優(yōu)化。如表1所示。整個機(jī)體左右對稱，轉(zhuǎn)子可以正反轉(zhuǎn)工作。如圖1所示。利用篩片孔的直徑控制加工產(chǎn)品粒度，—2mm的小粉末，粉碎后的顆粒通過篩片進(jìn)入出粉管經(jīng)出料口排出。3 傳動方案的設(shè)計(jì) 綜合考慮效率、質(zhì)量、運(yùn)動性能、生產(chǎn)條件。帶傳動具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)[11][12]。一般應(yīng)按下式計(jì)算：P=(～)Q。按照經(jīng)驗(yàn)取Q=100kg/h，則電動機(jī)的功率P=100103=，查機(jī)械手冊[13]綜合考慮選用Y型三相異步電動機(jī)Y90s2[14]。 選擇V帶的帶型根據(jù)Pca、n1，參考機(jī)械設(shè)計(jì)，選用Y型帶。參考機(jī)械設(shè)計(jì)中公式與圖表，取大帶輪的基準(zhǔn)直徑 =40mm≥=20mm2) 驗(yàn)算帶速V=m/s 因?yàn)?m/sv30m/s, 故帶速合適。參考機(jī)械設(shè)計(jì)中公式與圖表，計(jì)算從動輪基準(zhǔn)直徑 整圓為 確定中心距a和基準(zhǔn)長度Ld1) 參考機(jī)械設(shè)計(jì)中公式與圖表，初定中心距=400mm。 3) 計(jì)算實(shí)際中心距a489mm (3) 1200=471mm 489+1200=525mm (4)4) 驗(yàn)算小帶輪上的包角 (5)5) 計(jì)算帶的根數(shù)z 參考機(jī)械設(shè)計(jì)中公式與圖表知kw (6) ，取2根。圖2為小帶輪結(jié)構(gòu)圖[15][16][17][18]。圖3為大帶輪結(jié)構(gòu)圖。而所設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)類型在國內(nèi)尚無資料可查， 圖3 大帶輪結(jié)構(gòu)Figure 3 Structure of the big belt wheel其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是通過對該機(jī)和通用型粉碎機(jī)的性能進(jìn)行比較，并根據(jù)粗飼料等粗纖維質(zhì)物料的加工工藝性和國內(nèi)外資料來合理確定的[9][17][18]。鑿片的線速度高，沖擊粉碎能力強(qiáng)，但噪音大，粉碎機(jī)振動加劇且空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加，特別是加工莖桿物料時，沖擊負(fù)荷大，功率消耗大，使得生產(chǎn)率降低。 轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度轉(zhuǎn)子工作直徑和粉碎室寬度與配套動力有一定的關(guān)系： (9)其中：——系數(shù)，一般K=9～23之間較為適宜 ——配套動力（千瓦）N= ——轉(zhuǎn)子工作直徑（mm） ——粉碎室寬度（mm） 轉(zhuǎn)子工作直徑當(dāng)配套動力一定時，轉(zhuǎn)子直徑過大則機(jī)器龐大，材料消耗多，成本增加，若轉(zhuǎn)子直徑過小，當(dāng)線速度一定時，則會造成主軸轉(zhuǎn)速過高，工作平穩(wěn)性差，不利于粉碎，促使生產(chǎn)率降低。 (10)其中：——鑿片線速度（m/s），V=60m/s ——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，由后面計(jì)算得：n=3372r/min，取D=180mm。根據(jù)現(xiàn)有資料和轉(zhuǎn)子直徑，考慮到粉碎物料為秸桿等粗纖維物質(zhì)，可取大些，故確定粉碎室寬度B=120mm。DB=== (11)=，取=。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的確定根據(jù)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子直徑，線速度和現(xiàn)實(shí)加工要求，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由下式可得：===3372r/min (12) 錘片和齒板間隙不適當(dāng)?shù)蔫徠妄X板間隙很可能會顯著地降低生產(chǎn)率和增加鑿片與齒板的磨損，間隙過大，粉碎時間增加，不一定滿足粒度要求，降低了生產(chǎn)率，但間隙太小，粉碎室容納的物料少，增加功耗。故取。對于粗飼料粉碎，選用矩形錘片，但常規(guī)錘片材料存在一定缺陷，在錘片強(qiáng)化設(shè)計(jì)中，為克服低碳鋼、中碳鋼和表4 常見錘片使用性能比較Tabel 4 Comparison of mon hammer performance錘片類型 使用性能矩形錘片 通用性好，形狀簡單，易制造。尖角錘片 適于粉碎纖維質(zhì)物料，但耐磨性差。特種鑄鐵的缺點(diǎn)，考慮在錘片工作棱角堆焊碳化鎢合金，對錘片進(jìn)行表面硬化處理，堆層厚1～3mm。圖4 錘片的結(jié)構(gòu)和三維圖Figure 4 Structure and threedimensional map of hammer錘片數(shù)目Z=== 式中δ—錘片厚度，粉碎谷物時，δ=2~4mm；粉碎莖稈，δ=5~6mm；粉碎骨頭和貝殼，δ=6~10mm，K—錘片配置密度系數(shù)，K=~，取小值時粉碎粒度較大。 篩子設(shè)計(jì)篩面是錘式粉碎機(jī)的排料裝置，也是主要易損部件之一，其形狀和尺寸對粉碎效能有重大影響。錘式粉碎機(jī)所用的篩片根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于錘片粉碎機(jī)篩片的標(biāo)準(zhǔn)選擇2mm厚的優(yōu)質(zhì)鋼板沖孔制成。篩孔孔徑根據(jù)粒度要求設(shè)計(jì)，選取孔徑為2mm的圓孔[8]。間隙的大小主要取決于篩孔直徑和被粉碎物料的品種，對于一定物料和篩孔有其最佳的錘篩間隙。對于粉碎粗飼料選擇4mm[8]。 喂料裝置設(shè)計(jì)將喂料方式設(shè)計(jì)為徑向頂部喂入，這樣設(shè)計(jì)的好處是: 1) 可使該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，對物料的喂入可起一定的調(diào)節(jié)作用，增加粉碎室內(nèi)的風(fēng)壓，提高排粉能力。如圖8所示。 粉碎室設(shè)計(jì) 圖8 喂料裝置