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石河子大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書 機(jī)械電氣工程 學(xué)院 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 專業(yè) 2002 級(jí) 課題名稱 玉米粉碎機(jī)研究與設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))起止時(shí)間 2006.3.15-6.10 指導(dǎo)教師 胡 斌 職 稱 副　教 授 學(xué)生姓名 楊軍 學(xué)號(hào) 2002071044 任務(wù)下達(dá)日期 2006.3.15 課題內(nèi)容 1． 玉米粉碎機(jī)的研究的現(xiàn)狀和意義調(diào)研報(bào)告（項(xiàng)目必要性分析）； 2．玉米粉碎機(jī)總體設(shè)計(jì)； 3．玉米粉碎機(jī)主要部件設(shè)計(jì)； 4．玉米粉碎機(jī)零件設(shè)計(jì)； 5．有關(guān)設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、說明。 課題任務(wù)的具體要求 1.在閱讀選題指南、任務(wù)書和分析、研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告（3000字以上）； 2.廣泛查閱資料，到有關(guān)單位調(diào)研，形成3000-5000字調(diào)研報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）； 3.用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，至少打出一張總裝圖； 4設(shè)計(jì)說明書應(yīng)有總體設(shè)計(jì)說明、主要零部件設(shè)計(jì)說明、材料選擇、典型零件設(shè)計(jì)計(jì)算 5.設(shè)計(jì)圖紙折合零號(hào)圖3張；圖紙應(yīng)能用于生產(chǎn)； 6.設(shè)計(jì)說明書1.5萬字以上。 擬定的工作進(jìn)度（以周為單位） 第一周：熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱有關(guān)資料，完成開題報(bào)告； 第二周：校內(nèi)外調(diào)研，對(duì)查閱、調(diào)研資料分析總結(jié)，完成文獻(xiàn)綜述（調(diào)研報(bào)告）； 第三周：方案設(shè)計(jì)，提出兩種以上方案，論證分析，確定最佳方案； 第四周：總體設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)草圖，再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)； 第五周：繪制總裝圖； 第六周：部件、要零件方案設(shè)計(jì)，畫出設(shè)計(jì)圖； 第七周：機(jī)架設(shè)計(jì)； 第八周：工作部件、零件設(shè)計(jì)； 第九周：零部件設(shè)計(jì)； 第十周：總裝圖改進(jìn)；說明書撰寫； 第十一周：設(shè)計(jì)說明書整理完善（從第三周開始穿插進(jìn)行說明書有關(guān)內(nèi)容撰寫）； 第十二周：答辯準(zhǔn)備：打印圖紙，說明書，答辯提綱，幻燈片制作。 主要參考文獻(xiàn) 1．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)、飼料工業(yè) 2．農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)； 3．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)； 4．機(jī)械制圖、公差配合等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； 任務(wù)下達(dá)人（簽字） 胡斌 日期： 2006年 3 月 15日 任務(wù)接受人（簽字） 楊軍 日期： 2006年 3 月 15 日 注：1．此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師，指導(dǎo)教師和接受任務(wù)的學(xué)生均應(yīng)簽字。 2．此任務(wù)書最遲必須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生。 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題名稱： 玉米粉碎機(jī)的研制 學(xué)生姓名： 楊 軍 學(xué) 號(hào)： 2002071044 學(xué) 院： 機(jī)械電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2002級(jí) 指導(dǎo)教師： 胡 斌 職 稱： 副 教 授 起止時(shí)間： 2006.3.20-2006.6.10 玉米粉碎機(jī) —開題報(bào)告 1、課題提出的背景 玉米是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一,種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于水稻、小麥,但其單位面積產(chǎn)量卻位居第一,并且人類對(duì)玉米的加工利用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水稻和小麥,玉米已成為糧、飼、工業(yè)原料兼用作物,以其為原料的產(chǎn)品多達(dá)3500多種。我國(guó)玉米總產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都已超過了小麥而躍居糧食作物的第二位;玉米增產(chǎn)總額在糧食增產(chǎn)中占到40%左右,遠(yuǎn)高于水稻26%和小麥22%;并且玉米播種面積在糧食播種面積的比重小于總產(chǎn)的比重,足見玉米在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。 改革開放以來,我國(guó)是世界上畜牧業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家,畜產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度增加,畜產(chǎn)品品種也在不斷豐富。而畜牧業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了飼料工業(yè)的發(fā)展。1980年,我國(guó)的工業(yè)飼料總產(chǎn)量還只有200萬ｔ,到1990年就增長(zhǎng)到了3149萬ｔ,10年間增加了15倍;進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,飼料工業(yè)以每年12%的速度遞增。2001年,我國(guó)飼料產(chǎn)量達(dá)到7806萬ｔ,其中配合飼料達(dá)到6087萬ｔ,按照60%的添加比率計(jì)算,僅配合飼料一項(xiàng)就需要玉米3600萬ｔ,占玉米總產(chǎn)量的30%。加上玉米加工副產(chǎn)品和農(nóng)戶自用玉米在內(nèi),我國(guó)目前飼用玉米為總產(chǎn)量的77%。 2、課題提出的目的和意義 （1）為我國(guó)蓬勃發(fā)展的飼料加工工業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，使飼料加工企業(yè)能夠大量生產(chǎn)出畜牧業(yè)發(fā)展所需要的飼料，促進(jìn)飼料業(yè)快速健康的向前發(fā)展。 （2）提高玉米加工工業(yè)的機(jī)械化水平，減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （3）提高玉米的利用率，增加玉米的附加價(jià)值，使玉米能夠合理利用。 （4）提高玉米產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 3、玉米的加工利用 70年代以來,玉米加工受到各國(guó)的普遍重視。目前,玉米的加工主要是在淀粉、制糖、釀造、制藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)將其加工開發(fā)利用情況介紹如下: 1.玉米淀粉 玉米是生產(chǎn)淀粉的主要原料,用玉米生產(chǎn)淀粉成本低,質(zhì)量高,是化學(xué)成分最佳的淀粉之一,純度可達(dá)99 5%。目前淀粉工業(yè)發(fā)展很快,以玉米淀粉為原料的加工產(chǎn)品有100多種,被廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、造紙等工業(yè)。在醫(yī)藥工業(yè)中,玉米淀粉是制作葡萄糖的重要原料,還是生產(chǎn)青霉素、鏈霉素等多種抗菌素培養(yǎng)基的主要成分,也是一些片狀藥物的添加劑;在化工工業(yè)中,玉米淀粉用于生產(chǎn)醋酸、丙酮、丁醇等化工產(chǎn)品;在紡織和造紙工業(yè)中,主要用高直鏈淀粉玉米的淀粉作上漿劑和產(chǎn)品表面的涂料。 2.玉米制糖 玉米淀粉經(jīng)過再加工而制成的糖漿,即異構(gòu)糖,又叫“人造蜂蜜”。 3.玉米榨油 普通玉米籽粒中含油量一般在4%～5%,而油分的85%以上集中在胚里。因此,把胚分離出來進(jìn)行榨油是十分方便的。玉米油除作食用外,還是人造奶油的原料,在工業(yè)上是制造肥皂、潤(rùn)滑油、油漆涂料等產(chǎn)品的原料。 4.玉米食品 玉米食品種類繁多,新鮮玉米可作菜肴、鹽漬玉米、玉米罐頭、速凍玉米等;玉米膨化食品有玉米片和玉米花、人造米等;玉米籽粒食品有玉米面包、餅干、烤糕等。尤其是玉米膨化食品在國(guó)內(nèi)外很受歡迎。 5.玉米制藥 玉米可用于生產(chǎn)谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸和山梨糖醇。 6.玉米飼料 加工玉米用作飼料,有飼料之王的美稱。據(jù)稱,世界玉米總產(chǎn)量的75%以上用作飼料。以玉米為主配合豆粕及一些微量元素是標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)飼料。玉米抽穗期收獲的莖稈,鮮嫩多汁,適宜作奶牛和幼畜的青飼料;乳熟至蠟熟期收獲的莖稈,可加工制作青飼料或青貯飼料。 4、玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 4.1國(guó)外玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 目前,國(guó)外一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用玉米的主要做法是:將機(jī)械加工技術(shù)同先進(jìn)的生物工程技術(shù)結(jié)合起來。機(jī)械加工的主要機(jī)具是粗飼料粉碎機(jī),不但產(chǎn)品系列齊全,而且結(jié)構(gòu)也日趨成熟,其生產(chǎn)技術(shù)水平和研究動(dòng)向如下。 (1)近年來,國(guó)外以發(fā)展自動(dòng)化程度高、通用性好的大型機(jī)具為主,大幅度提高了生產(chǎn)效率,其配套動(dòng)力大多在75ｋＷ以上。丹麥多農(nóng)(ＴＡＡＲＵＰ)機(jī)械廠生產(chǎn)的多農(nóng)805型加工機(jī)械采用55ｋＷ以上的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng),切碎后由液泵把ＮａＯＨ溶液灑在上面,充分拌合后由拋送器送入貯藏室。丹麥皮里士登(ＰＲＥＳＩＤＥＮＴ)有限公司生產(chǎn)的皮里士登100型錘式粉碎機(jī)配套動(dòng)力為73 5～110 25ｋＷ,生產(chǎn)率達(dá)4～5ｔ/ｈ。國(guó)外于20世紀(jì)80年代初研制出一種帶有圓錐或圓柱形桷式料斗的桷式粉碎機(jī)。其核心部件是錘片式粉碎裝置,技術(shù)特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子直徑增大,長(zhǎng)度加長(zhǎng),轉(zhuǎn)速降低,從而使慣性矩減少,容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,但金屬耗量指標(biāo)較高。目前,美、英、加拿大和澳大利亞等國(guó)10余家公司生產(chǎn)的此類產(chǎn)品已達(dá)數(shù)十種型號(hào),如“機(jī)械手(Ｆａｒｍｈａｎｄ)”公司的Ｆ890、Ｆ900、ＸＧ40、Ｆ903等,“Ｗ Ｈ Ｏ”公司的Ｐ12-42型粉碎機(jī)。 (2)在以大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機(jī)占優(yōu)勢(shì)的情況下, 西歐一些公司還相當(dāng)重視生產(chǎn)小型粗飼料粉碎機(jī)型。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)力消耗少。意大利塞科(Ｓｅｋｏ)公司生產(chǎn)的小型桷式粗飼料粉碎機(jī)的粉碎刀片沿螺旋線分布,機(jī)具振動(dòng)小、粉碎均勻;英國(guó)艾里溫(ＡｌｖａｎＢｌａｎｃｈ)公司生產(chǎn)的38ＭＫⅡ型粉碎機(jī),粉碎轉(zhuǎn)子只有6個(gè)鉸鏈錘片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率達(dá)2ｔ/ｈ。 (3)粉碎室的結(jié)構(gòu)和性能繼續(xù)改進(jìn)提高。粉碎室按其結(jié)構(gòu)分為閉式和開式2種。閉式粉碎室的改進(jìn)措施是:①采用流線型轉(zhuǎn)子,以減少粉碎室內(nèi)的渦流,增強(qiáng)錘片的擊碎效果;②增大篩片包角,及時(shí)排除已粉碎的物料,避免重復(fù)打擊,減少功率損失,同時(shí)也避免篩孔堵塞;開式粉碎室的主要特點(diǎn)是:取消了篩片,而凹板上采用反切刃口結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了打擊切碎作用,因此可用于濕度較高的秸稈和牧草的粉碎作業(yè)。美國(guó)的“布魯斯”公司生產(chǎn)的“ＲｏｔｏＧｒｉｎｄ”粉碎機(jī)就屬于具有開式粉碎室結(jié)構(gòu)的無篩、大直徑轉(zhuǎn)子的機(jī)型。 4.2國(guó)內(nèi)玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 中國(guó)飼料加工機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化吸收、自主開發(fā)、合資合作生產(chǎn)、規(guī)?；l(fā)展等幾個(gè)階段，現(xiàn)在已經(jīng)基本能夠生產(chǎn)出品種齊全的飼料加工機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過短短的20多年，中國(guó)生產(chǎn)的飼料加工機(jī)械設(shè)備在性能上與進(jìn)口設(shè)備相比已沒有根本性的差異。 20世紀(jì)90年代以來,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流,先后開發(fā)生產(chǎn)160～200ｋＷ的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī),冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,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(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國(guó)企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體(篩體分內(nèi)層篩和外層篩)、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長(zhǎng);錘片更換周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 目前,我國(guó)飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能基本滿足我國(guó)畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大功率的機(jī)型,仍然需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn)品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)生產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國(guó)家。 我國(guó)目前最大的飼料機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)牧羊集團(tuán)，創(chuàng)建于1967年，是國(guó)家最早定點(diǎn)生產(chǎn)飼料機(jī)械的專業(yè)制造企業(yè)，集團(tuán)擁有飼料機(jī)械及工程、倉儲(chǔ)工程、糧食機(jī)械及工程等十個(gè)分（子）公司。集團(tuán)總資產(chǎn)5億元，其中固定資產(chǎn)1.8億元。2004年實(shí)現(xiàn)銷售收入7.24億元。連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)30%以上的增長(zhǎng)。 牧羊已開發(fā)各種性能優(yōu)越的飼料糧食機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品100多個(gè)系列，600多個(gè)品種，可以承接從普通畜禽飼料到高檔水產(chǎn)膨化飼料的各類飼料成套交鑰匙工程，充分滿足用戶的需求。 牧羊集團(tuán)已在23個(gè)國(guó)家設(shè)立銷售代理處，產(chǎn)品已經(jīng)出口到澳大利亞、新西蘭、日本、馬來西亞、緬甸、南斯拉夫、敘利亞、伊朗、突尼斯、菲律賓、越南等32個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2004年出口銷售600萬美元。 5、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問題和解決方法 5.1、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問題 （1）布局不合理，特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū) （2）我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力弱。 （3）競(jìng)爭(zhēng)力較弱，產(chǎn)品附加值低。 5.2、我國(guó)飼料粉碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展對(duì)策 （1）調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局促進(jìn)行業(yè)發(fā)展目前,我國(guó)的粉碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè),特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū),而在西部地區(qū)的企業(yè)主要是一些原來的農(nóng)機(jī)修造廠。這樣的產(chǎn)業(yè)布局不盡合理。政府可以運(yùn)用財(cái)政、稅收、金融等的優(yōu)惠政策,建立一個(gè)良好的投資環(huán)境,促使有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的國(guó)內(nèi)外飼料機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)到西部去投資建廠,運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的規(guī)律來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整。 （2）加大技術(shù)研發(fā)力度提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力但是目前我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力弱?，F(xiàn)在國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備大舉挺進(jìn)中國(guó),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下,企業(yè)理應(yīng)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。應(yīng)該增加在科研開發(fā)的投入,提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,立足做優(yōu)做強(qiáng),提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 （3）充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)的小型多用途飼料粉碎機(jī)已有多年的出口歷史,出口以東南亞和非洲地區(qū)為主,年出口量在3萬臺(tái)左右。近年來,中型飼料粉碎機(jī)也有少量或零星出口。但是出口的地區(qū)分布和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還很不合理,如在歐洲和美國(guó)就很少有中國(guó)制造的產(chǎn)品,特別是在一些附加值高的大型粉碎機(jī)的出口還是一個(gè)空白。企業(yè)要針對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的不同而采取不同的定位策略,著眼于整個(gè)世界市場(chǎng),充分利用自身價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。其次,企業(yè)應(yīng)注重提高產(chǎn)品的品牌質(zhì)量,大力發(fā)展附加值高的產(chǎn)品的出口,并且應(yīng)當(dāng)建立完善的產(chǎn)品售后服務(wù)體系。逐步提高我國(guó)飼料粉碎機(jī)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大出口量,增加效益。 6、粉碎技術(shù)的發(fā)展方向 在過去的二十幾年中，飼料粉碎技術(shù)，特別是粉碎設(shè)備和粉碎工藝技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，將來的粉碎技術(shù)研究主要集中在以下幾個(gè)方面： （1）研究各種畜禽魚飼料的最佳粉碎粒度，以達(dá)到有利于畜禽消化吸收，飼料加工方法可行，粉碎成本的經(jīng)濟(jì)合理。 （2）新型錘片粉碎機(jī)開發(fā)研究，對(duì)錘片粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，錘篩間隙可在線調(diào)整。同時(shí)開發(fā)一些專用粉碎機(jī)。 （3）粉碎機(jī)與微粉碎系統(tǒng)對(duì)飼料粉碎粒度和電耗的影響研究。通過對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、粉碎工藝系統(tǒng)的合理配置，以獲得最佳運(yùn)行效果。 （4）進(jìn)一步提高錘片和篩片的質(zhì)量，降低單位產(chǎn)量的錘片和篩片消耗率，延長(zhǎng)其使用壽命，降低易損耗件對(duì)粉碎成本的影響。 （5）進(jìn)一步提高粉碎系統(tǒng)作業(yè)的效率，同時(shí)對(duì)與粉碎機(jī)相配套設(shè)備和操作參數(shù)進(jìn)行研究。 （6）提高粉碎機(jī)加工精度與裝配精度，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，降低粉碎機(jī)的噪聲。 參考資料： 1糧食與飼料工業(yè) 我國(guó)玉米加工現(xiàn)狀及存在的主要問題2004.06 2 甘肅農(nóng)業(yè) 玉米加工利用途徑 1997.04 3江西飼料 飼料工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之我見 2004.06 4糧油加工與機(jī)械 飼料加工機(jī)械現(xiàn)狀及進(jìn)展 2003.06 5漁業(yè)現(xiàn)代化 我國(guó)飼料粉碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 2004.01 多功能玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì),姓 名：楊軍 學(xué) 號(hào)：2002071044 班 級(jí)：農(nóng)機(jī)02-2班 指導(dǎo)教師：胡斌 完成日期：2006.06.08,答辯提綱,1、粉碎機(jī)研究的目的和意義 2、整體方案設(shè)計(jì)及其工作完成情況 3、工作原理和主要部件 4、主要工作部件的設(shè)計(jì) 5、主要工作部件的計(jì)算 6、前景分析 7、結(jié)論 8、設(shè)計(jì)心得,1、粉碎機(jī)研究的目的和意義,（1）玉米是當(dāng)今世界最重要的糧食作物之一，在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。 （2）玉米作為飼料主要的添加原料，都是需要粉碎的，目前還沒有專用的小型玉米粉碎機(jī)，玉米的粉碎主要依靠大型通用的粉碎機(jī)來進(jìn)行粉碎，大型通用的粉碎機(jī)的造價(jià)較高，不適合于在廣大的畜牧區(qū)推廣使用。 （3）食品工業(yè)中，玉米作為重要的生產(chǎn)原料進(jìn)行粉碎時(shí)，一般都要求小型的專用玉米粉碎機(jī)。,2 設(shè)計(jì)方案及其工作完成情況,2.1功能要求 ①玉米粉碎機(jī)，粉碎效率較高，生產(chǎn)率較高。 ②能在粉碎玉米的同時(shí)，還能粉碎常見的物料。例如干燥的脆性物料。 ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，可靠性好。 2.2設(shè)計(jì)要求 考慮到小型玉米粉碎機(jī)的實(shí)際需要，玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為： 粒度大?。╩m） 1mm 生產(chǎn)率 （t/h）1 t/h,2.3整體方案設(shè)計(jì) 常見的粉碎機(jī)類型及其特點(diǎn),從上表中可以看出，本設(shè)計(jì)的立足點(diǎn)是小型的專用的玉米粉碎機(jī)，齒盤式粉碎機(jī)既具有立軸式粉碎機(jī)粉碎效率高、能耗小的優(yōu)點(diǎn)，又具有齒爪式粉碎機(jī)適應(yīng)性廣，可粉碎多種物料的性質(zhì)，粉碎機(jī)選齒盤式。 2.4工作完成情況 （1）前期進(jìn)行的市場(chǎng)調(diào)查和玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)及其發(fā)展?fàn)顩r，寫出開題報(bào)告。 （2）進(jìn)行資料的收集、整理，進(jìn)行分析與計(jì)算，確定方案。 （3）繪圖，合計(jì)3張零號(hào)圖紙。,3、工作原理和主要部件,3.1工作原理 （1）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，通過v帶把動(dòng)力傳遞到主軸上，主軸的高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)動(dòng)齒盤的高速旋轉(zhuǎn)。 （2）玉米從進(jìn)料斗喂入，從定齒盤中心的進(jìn)料孔進(jìn)入粉碎室，玉米在動(dòng)定齒盤的作用下，依靠動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓、剪切、沖擊、玉米粒之間和玉米與篩片的摩檫來粉碎，粉碎的玉米粒在重力的作用下，從篩片飛出，從出料口出料。,3.2主要工作部件,齒盤式粉碎機(jī)由進(jìn)料斗、機(jī)架、動(dòng)齒盤、定齒盤、篩子、電動(dòng)機(jī)等主要零部件組成。 3.2.1進(jìn)料斗 加工玉米時(shí)，直接將玉米加入進(jìn)料斗，用流量調(diào)節(jié)板控制流量。 3.2.2機(jī)架 機(jī)架是粉碎機(jī)的重要組成部分，起固定零件的位置和受力的作用。 3.2.3動(dòng)齒盤,動(dòng)齒盤是粉碎機(jī)的主要工作部件。動(dòng)齒盤裝在主軸上，最里面的齒厚度較薄，主要起粗粉碎的作用，最外面的齒厚度較厚，主要起細(xì)粉碎的作用。 3.2.4定齒盤 定齒盤的作用主要是配合動(dòng)齒盤來相互作用，通過動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓剪切，達(dá)到粉碎玉米的目的。 3.2.5篩片 篩片的作用是對(duì)玉米粒度進(jìn)行分級(jí)，通過篩孔的再用篩片進(jìn)行分級(jí) 3.2.6電動(dòng)機(jī) 作用是提供動(dòng)力,4、主要工作部件的設(shè)計(jì) 4.1傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 常見的傳動(dòng)及其特點(diǎn),本設(shè)計(jì)是小型的粉碎機(jī)，比較各種傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)可選擇v帶傳動(dòng)，它滿足了設(shè)計(jì)要求，且v帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并能大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用的是v帶傳動(dòng)。 4.2動(dòng)齒盤的設(shè)計(jì) 齒盤厚度：齒盤厚度對(duì)粉碎機(jī) 工作性能的影響很大。設(shè)計(jì)的齒盤 厚度為10mm和6mm 齒盤數(shù)目：齒盤數(shù)目選2個(gè) 齒篩間隙：是指動(dòng)齒盤與篩片內(nèi)側(cè)之間的靜態(tài)距離，設(shè)計(jì)選的為齒篩間隙△R=16mm。 動(dòng)齒盤末端線速度：它對(duì)粉碎機(jī)性能指標(biāo)有很大影響。對(duì)于玉米動(dòng)齒盤末端線速度：最佳為52m/s,考慮到玉米粉碎機(jī)不可能只粉碎一種作物，末端線速度可選在65—80m/s,4.3定齒盤的確定 動(dòng)齒盤參數(shù)確定以后，可以根據(jù)動(dòng)齒盤參數(shù)來確定定齒盤的參數(shù)。 4.4篩片的選擇 篩孔直徑：篩孔直徑除了影響 粉碎粒度以外,對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn) 率和能耗也有很大影響。考慮到玉米粉碎的實(shí)際需求，篩孔直徑為2mm 篩片面積及開孔率：設(shè)計(jì)選的是長(zhǎng)696mm,寬為200mm,厚度為1.5mm的20號(hào)篩片。開孔率為27% 篩片包角:齒盤式粉碎機(jī)的粉碎室為圓柱型，可實(shí)現(xiàn)篩片包角360°,4.5動(dòng)力的確定 根據(jù)玉米粉碎機(jī)生產(chǎn)率的大小，可確定動(dòng)力的大小。動(dòng)力為1.5KW ，采用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。 5、主要工作部件的計(jì)算 v帶作為傳動(dòng)件，必須進(jìn)行計(jì)算 1題目簡(jiǎn)述：該機(jī)主要用于玉米谷物、粗青飼料（各種作物莖桿）。 2生產(chǎn)狀況：一般農(nóng)機(jī)制造廠都可制造。 3使用狀況：室外工作，載荷平穩(wěn)，動(dòng)力源為三相交流電380V/220V，電機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，使用期限為10年，每年工作300天，每天工作10小時(shí)；檢修期為三年大修。 4設(shè)計(jì)參數(shù)：配套動(dòng)力1.5千瓦、轉(zhuǎn)子直徑D=24mm、主軸轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分、外型尺寸310×180×190（mm）、機(jī)重約22Kg、生產(chǎn)率：玉米Ф=1.2mm每小時(shí)1000千克。,5電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算：由于粉碎機(jī)工作載荷變動(dòng)小，每天工作大約10小時(shí)，所以工作情況系數(shù)k=1.1，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)配套動(dòng)力1.5千瓦，則：計(jì)算功率N=k×N=1.1×1.5=1.65千瓦。計(jì)算功率大于配套動(dòng)力，所以電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是：Y90 S-2(額定功率1.5千瓦、滿載轉(zhuǎn)速2840r/min、質(zhì)量22千克)。 6傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、三角帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ①確定計(jì)算功率N 由工作情況系數(shù)k=1.1，得N=k×N=1.1×1.5 kW=1.65 kW 選擇的帶的型號(hào)：根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)為 Y型。 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑： 由參考資料查得，為了提高膠帶的使用壽命，應(yīng)選取較大直徑，所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=60mm。,,,,,,大帶輪的基準(zhǔn)直徑D2=D1×( )=120 mm =9.42m/s＜25m/s帶的速度合適。 確定傳動(dòng)中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)0.7（D1+D2 ）a 2(D1+D2)，初步確定中心距a=400mm。 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)式 (mm) 得： =2×400+×(60+120)+ (mm)=1084.9（mm） 由資料查得L d=1120mm 由于帶傳動(dòng)的中心距一般是可以調(diào)整的，所以可以用下式近似計(jì)算 = 所以 實(shí)際中心距 =383 mm,,,,,,考慮到其他問題， =800mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角 ②計(jì)算單根膠帶所能傳遞的功率 根據(jù)V=9.42m/s和=60mm 查手冊(cè)按比例計(jì)算求得Y型帶=2.34kW，考慮傳動(dòng)比的影響，單根膠帶傳動(dòng)功率的增量 △ = 傳動(dòng)比 查手冊(cè)得 則： △ =7.95 kW,,,,,,,,,計(jì)算膠帶根數(shù) 根據(jù)公式Z= 查得 考慮膠帶膠質(zhì)材料情況取0.9 則：Z= 2 取Z=2根 所用膠帶規(guī)格：Y—800×2 6、前景分析 當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的玉米粉碎機(jī)主要是通用的大型粉碎機(jī)，它們通用性強(qiáng)，適合于大規(guī)模的生產(chǎn)，但粉碎效率不高，一些小型,,,,,,的企業(yè)和廣大的用戶需要的是一種小型的專用的玉米粉碎機(jī)，因而，小型的專用的玉米粉碎機(jī)是有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間 齒盤式玉米粉碎機(jī)的粉碎效率高，技術(shù)先進(jìn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便；工藝性好，加工制造容易；價(jià)格低廉，質(zhì)量輕,便于攜帶，應(yīng)用廣泛；因此它有良好的發(fā)展前景。 7、結(jié)論 （1）采用動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓、剪切、沖擊、摩檫的方式來粉碎玉米，并且是二次粉碎的方式，這是粉碎方式的創(chuàng)新。 （2）粉碎機(jī)粉碎玉米時(shí)，粉碎效率高，能耗小，通用性強(qiáng)。,（3）設(shè)計(jì)中解決了零部件的設(shè)計(jì)選擇問題，但沒有解決齒篩間隙的調(diào)整的問題。 8、設(shè)計(jì)心得 本次較好的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，但還有許多問題沒有處理好，歡迎各位老師指正。 同時(shí)，我的指導(dǎo)老師給了我許多設(shè)計(jì)方面的幫助，在此表示衷心地感謝！,玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì),姓 名：楊軍 學(xué) 號(hào)：2002071044 班 級(jí)：農(nóng)機(jī)02-2班 指導(dǎo)教師：胡斌 完成日期：2006.06.08,答辯提綱,1、粉碎機(jī)研究的目的和意義 2、主要研究設(shè)計(jì)方案及其工作完成情況 3、總體設(shè)計(jì)方案的確定 4、主要工作部件的研究設(shè)計(jì)與計(jì)算 5、前景分析 6、結(jié)論 7、設(shè)計(jì)心得,1粉碎機(jī)研究的目的和意義,1.1粉碎機(jī)研究的必要性 （1）玉米是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一 ，我國(guó)玉米總產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都已超過了小麥而躍居糧食作物的第二位, 玉米在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。 （2） 我國(guó)是世界上畜牧業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家, 而畜牧業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了飼料工業(yè)的發(fā)展。飼料工業(yè)的發(fā)展需要大量的配合飼料，其中粉碎的玉米作為主要的添加原料，在添加原料中占有重要的地位。目前還沒有專用的小型玉米粉碎機(jī)，玉米的粉碎主要依靠大型通用的粉碎機(jī)來進(jìn)行粉碎，大型通用的粉碎機(jī)的造價(jià)較高，不適合于在廣大的畜牧區(qū)推廣使用。 （3）我國(guó)食品工業(yè)在高速發(fā)展，在食品工業(yè)中，玉米作為重要的生產(chǎn)原料也是必須進(jìn)行粉碎的，而食品工業(yè)中，粉碎機(jī)一般都要求小型的專用玉米粉碎機(jī)。,1.2粉碎機(jī)研究的目的和意義 （1）為我國(guó)蓬勃發(fā)展的飼料加工工業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，促進(jìn)飼料業(yè)快速健康的向前發(fā)展。 （2）為我國(guó)高速發(fā)展的食品加工企業(yè)提供專用的小型玉米粉碎機(jī)，為食品工業(yè)的迅速發(fā)展提供相應(yīng)的技術(shù)支持。 （3）對(duì)玉米進(jìn)行深加工，提高玉米的綜合利用率和玉米的附加值，提高玉米產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。 （4）培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題以及學(xué)會(huì)利用資源來收集資料、篩選和提取有用的信息的能力。 （5）通過該課題使自己掌握及完成一個(gè)整機(jī)設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，使學(xué)生鞏固，加深和擴(kuò)大課堂所學(xué)知識(shí)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)及進(jìn)一步在專業(yè)技術(shù)某一方面有較深入的提高，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在解決生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題能力，為畢業(yè)后適應(yīng)專業(yè)、工作打下較好基礎(chǔ)。,2 設(shè)計(jì)方案及其工作完成情況,2.1設(shè)計(jì)方案 目前,國(guó)內(nèi)用于玉米粉碎的主要機(jī)型是臥式錘片粉碎機(jī)。該機(jī)型盡管優(yōu)點(diǎn)較多,但其缺點(diǎn)也比較突出,這就是能量消耗大、生產(chǎn)率不高的問題。為解決這些問題,多年來,在設(shè)計(jì)上也采取了不少改進(jìn)措施,如加大篩板包角、設(shè)計(jì)水滴形粉碎室、設(shè)計(jì)偏心粉碎室、加強(qiáng)輔助吸風(fēng)等,這些措施雖也有一定效果,但受臥式錘片粉碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)的限制,難以有明顯的成效。另外，粉碎機(jī)還有齒爪式粉碎機(jī)、立式粉碎機(jī)、水滴型粉碎機(jī)等。齒爪式粉碎機(jī)其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可靠性高，但能耗大，對(duì)粉碎多種物料的適應(yīng)性差；立式粉碎機(jī)生產(chǎn)率高，能耗低，無需吸風(fēng)，換篩方便，有效地干擾或破壞了粉碎室內(nèi)的氣物環(huán)流層，避免了重復(fù)無效的過度粉碎，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適合于普通的場(chǎng)合；水滴型粉碎機(jī)粉碎室呈水滴型，粉碎效率高，能耗小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造加工難，工藝復(fù)雜。 本設(shè)計(jì)方案是齒盤式粉碎機(jī)，粉碎機(jī)采用的是動(dòng)齒盤和定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)使玉米受齒盤揉搓、沖擊，剪切，及玉米粒彼此間等摩擦綜合作用，來粉碎玉米。,2.2工作完成情況,（1）粉碎機(jī)設(shè)計(jì)之前進(jìn)行的市場(chǎng)調(diào)查。 （2）粉碎機(jī)設(shè)計(jì)之前進(jìn)行的玉米粉碎機(jī)的研究設(shè)計(jì)及其發(fā)展?fàn)顩r。 （3）粉碎機(jī)設(shè)計(jì)之中進(jìn)行的玉米粉碎機(jī)資料的收集、整理。 （4）玉米粉碎機(jī)的選題指南、設(shè)計(jì)任務(wù)書。 （5）玉米粉碎機(jī)方案的確定及其分析和計(jì)算。 （6）玉米粉碎機(jī)設(shè)計(jì)圖，共1張零號(hào)圖紙, 1張一號(hào)圖紙， 4張二號(hào)圖紙，8張三號(hào)圖紙。 （7）玉米粉碎機(jī)的開題報(bào)告、設(shè)計(jì)說明書。 （8）玉米粉碎機(jī)的理論研究已完成，沒有投入實(shí)際生產(chǎn)中，也沒有進(jìn)行改進(jìn)。,3總體方案的確定,3.1功能要求 ①玉米粉碎機(jī)，粉碎效率較高，生產(chǎn)率較高。 ②能在粉碎玉米的同時(shí)，還能粉碎常見的物料。例如干燥的脆性物料。 ③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，可靠性好。 3.2設(shè)計(jì)要求 考慮到小型玉米粉碎機(jī)的實(shí)際需要，玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為： 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）630mm × 364mm × 710mm 配套動(dòng)力（KW）1.5kw Y90S-2 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）5680r/min 粒度大?。╩m） 1mm 生產(chǎn)率 （t/h）1 t/h,3.3粉碎機(jī)類型的選擇 粉碎機(jī)類型的不同及粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)粉碎物料的影響相當(dāng)大。根據(jù)粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為普通錘片式、水滴型、立軸式、對(duì)輥式、齒爪式和齒盤式。 （1）普通錘片粉碎機(jī)粉碎原理是無支承式的沖擊粉碎，在粉碎過程中，錘片與物料的碰撞絕大部分為偏心沖擊，使物料在粉碎室內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，會(huì)消耗一部分的能量，同時(shí)，由于錘片粉碎機(jī)的粉碎室結(jié)構(gòu)和物料受高速錘片的沖擊作用，物料在離。動(dòng)力作用下會(huì)貼著篩面形成圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生環(huán)流層，大顆粒的物料在外層，小顆粒的物料在內(nèi)層，粉碎達(dá)到粒度要求后小顆粒不能及時(shí)從篩孔正常排出，出現(xiàn)了物料與錘片的反復(fù)沖擊，形成物料的過度粉碎，粉碎電耗增加，粉料的溫度升高，使物料內(nèi)的水分形成水蒸汽，水蒸汽與細(xì)粉末會(huì)粘附于篩板，更加嚴(yán)重堵塞篩孔，粉碎效率下降，尤其是在物料細(xì)粉碎時(shí)，環(huán)流對(duì)粉碎效率的影響更嚴(yán)重。,（2）水滴型粉碎機(jī)是研究人員針對(duì)普通錘片粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將粉碎室從圓形變?yōu)樗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，粉碎效率提高15％。另外水滴型粉碎機(jī)有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室內(nèi)可形成二次打擊，同一臺(tái)粉碎機(jī)就能實(shí)現(xiàn)粗。細(xì)、微細(xì)3種粉碎形式，粉碎后的物料平均粒度為100～500μm。 （3）立軸式粉碎機(jī)也是錘片粉碎機(jī)的一種，粉碎過程可分成預(yù)粉碎和主粉碎2個(gè)區(qū)域，其特征是采用了360°環(huán)篩，還有底面的篩板，篩理面積大，有助于粉碎后物料快速排料，同時(shí)由于物料的重力作用，環(huán)篩的垂直篩面上粘附物料少，篩孔通過能力強(qiáng)；粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子上的利板保證了底篩的有效利用，且產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，促進(jìn)粉碎后物料的快速排出，有效提高了整個(gè)粉碎室的篩落能力，無需在排料中設(shè)置獨(dú)立吸風(fēng)系統(tǒng)，既省去吸風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備投資，又解決了長(zhǎng)期困擾因吸風(fēng)系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的粉碎效率低下的問題，且減少了物料在粉碎過程中水分損失。粉碎效率和粉碎機(jī)產(chǎn)量有較大程度的提高，粉碎后的物料粒徑均勻，潛在的細(xì)粉少，粉碎電耗可以節(jié)省25％。立軸式錘片粉碎機(jī)適合于飼料粗粉碎及二次粉碎工藝前道粉碎，但不適用于物料的細(xì)粉碎。,（4） 對(duì)輥粉碎機(jī)是有支承的粉碎。物料的粉碎作用主要由對(duì)輥的剪切、擠壓作用產(chǎn)生，外力的作用絕大部分用于物料的粉碎，物料的粉碎效率比較高，大大降低了粉碎的能耗（沒有物料的旋轉(zhuǎn)、過度粉碎，物料的溫度升高較?。?，可減少粉塵產(chǎn)生和維持費(fèi)用，降低噪音。粉碎過程中物料水分損失少，粉碎產(chǎn)品的粒度均勻性好，產(chǎn)品的物理特征極佳，有利于物料流動(dòng)和混合。在物料的粗粉碎中能取得較好的粉碎效果，但輥式粉碎機(jī)木適用于細(xì)粉碎，對(duì)多種物料的通用性也較差，尤其是各種物料混合以后的粉碎性能就更差，軋輥的維修需要專用設(shè)備，這些特性限制了對(duì)輥粉碎機(jī)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 （5）齒爪式粉碎機(jī)、其特點(diǎn)是體積小，重量輕，工作轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)品粒度細(xì)，對(duì)加工物料的適應(yīng)性廣，但其不足之處是功率消耗大、噪聲高、單機(jī)粉碎產(chǎn)量小。 （6）齒盤式粉碎機(jī)粉碎過程分為粗粉碎和細(xì)粉碎，其粉碎室內(nèi)有預(yù)粉碎和主粉碎2個(gè)區(qū)域，物料先進(jìn)行粗粉碎，然后進(jìn)入主粉碎區(qū)域進(jìn)行細(xì)粉碎，，其采用了360°環(huán)篩，篩理面積大，有助于粉碎后物料快速排料，同時(shí)由于物料的重力作用，環(huán)篩的垂直篩面上粘附物料少，篩孔通過能力強(qiáng)。粉碎機(jī)軸上的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，促進(jìn)粉碎后物料的快速排出，無需風(fēng)機(jī)。,普通錘片粉碎機(jī)能量消耗大、生產(chǎn)率不高，粉碎機(jī)類型不選普通錘片式；水滴型粉碎機(jī)能耗大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造加工難，工藝復(fù)雜，粉碎機(jī)類型不選水滴型；立軸式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適合于普通的場(chǎng)合，粉碎機(jī)類型不選立軸式；對(duì)輥式粉碎機(jī)不適用于細(xì)粉碎，對(duì)多種物料的通用性也較差，粉碎機(jī)類型不選對(duì)輥式；齒爪式粉碎機(jī)不足之處是功率消耗大、噪聲高、單機(jī)粉碎產(chǎn)量小，粉碎機(jī)類型不選齒爪式；齒盤式粉碎機(jī)既具有立軸式粉碎機(jī)粉碎效率高、能耗小的優(yōu)點(diǎn)，又具有齒爪式粉碎機(jī)適應(yīng)性廣，可粉碎多種物料的性質(zhì)，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)選齒盤式。 3.4傳動(dòng)方案的確定 3.4.1常見的機(jī)械傳動(dòng)方案 3.4.1.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，造價(jià)低廉，緩沖吸振的特點(diǎn)，在機(jī)械中被廣泛應(yīng)用,帶傳動(dòng)的類型及特點(diǎn),3.4.1.2鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，作用于軸上的徑向壓力較小，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，制造與安裝精度要求較低，成本低廉，缺點(diǎn)是只能用于同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)，不能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，工作時(shí)有噪音，不宜在載荷變化較大和急速反向的傳動(dòng)中使用 3.4.1.3齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 效率高，工作可靠，傳動(dòng)比穩(wěn)定。但制造及安裝精度要求高，價(jià)格貴，不適合于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合。 3.4.1.4蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，具有自鎖性，對(duì)金屬材料及制造要求高。,3.4.2機(jī)械傳動(dòng)方案的選擇 V帶在同樣的張緊力下，較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩檫力，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，V帶多已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并能大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械傳動(dòng)方案選V帶傳動(dòng)。 3.5動(dòng)齒盤的選擇 3.5.1齒盤厚度 齒盤厚度：齒盤厚度對(duì)粉碎機(jī)工作性能的影響很大。動(dòng)齒盤厚度不同,所產(chǎn)生的打擊力和接觸面積不同,一般來說,隨著齒盤厚度變厚,粉碎機(jī)生產(chǎn)率會(huì)有所上升,即齒盤越厚粉碎效果越好。粉碎機(jī)在粉碎玉米等脆性物料時(shí),主要靠齒盤高速揉搓使物料顆粒粉碎;在粉碎莖蔓類物料時(shí),則是靠齒盤的高速?zèng)_擊使物料與篩片、齒盤與齒盤發(fā)生劇烈搓擦來粉碎物料。厚動(dòng)齒盤有利于這個(gè)過程的進(jìn)行。但動(dòng)齒盤不能過厚薄,否則齒盤的阻力過大,使用效率下降。因此在不影響齒盤使用壽命的情況下,應(yīng)采用較厚的齒盤。,3.5.2齒盤數(shù)目 齒盤數(shù)目：齒盤數(shù)目的多少對(duì)粉碎機(jī)的性能有一定的影響。動(dòng)齒盤數(shù)量多,密度偏大,粉碎機(jī)工作時(shí),單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤揉搓物料的次數(shù)可能增加,粉碎能力高,同時(shí),啟動(dòng)轉(zhuǎn)子所需力矩增大,空載功率偏高,粉碎機(jī)有效功率相對(duì)減少;動(dòng)齒盤數(shù)目少,在單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤揉搓物料的次數(shù)偏少,粉碎能力降低,效率下降。齒盤數(shù)目選四個(gè)。 3.5.3齒篩間隙 齒篩間隙：齒篩間隙是指動(dòng)齒盤與篩片內(nèi)側(cè)之間的靜態(tài)距離。齒篩間隙也是影響粉碎機(jī)性能指標(biāo)的主要參數(shù)之一。當(dāng)齒篩間隙過大時(shí),物料的環(huán)流層厚,物料得不到很好的粉碎和篩理;齒篩間隙過小時(shí),外圈飼料受動(dòng)齒盤揉搓機(jī)會(huì)增多,物料不易通過篩孔,受到摩擦粉碎作用也增大,飼料粉碎過細(xì),浪費(fèi)動(dòng)力,度電產(chǎn)量也不高。一般來說,粉碎的物料顆粒較粗,轉(zhuǎn)子直徑較大,動(dòng)齒盤線速度較高時(shí),采用較大的齒篩間隙,否則采用較小的錘篩間隙。齒篩間隙△R=16mm。,3.5.4動(dòng)齒盤末端線速度 動(dòng)齒盤末端線速度對(duì)粉碎機(jī)性能指標(biāo)有很大影響。實(shí)踐表明,粉碎機(jī)空耗功率與其末端線速度成一定的比例關(guān)系。如果動(dòng)齒盤末端線速度太小,功耗消耗小,但動(dòng)齒盤對(duì)物料的相對(duì)速度小,打擊力小,單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤打擊物料的次數(shù)也少,粉碎效率低;如果動(dòng)齒盤末端線速度過大,粉碎機(jī)空載功率增加,同時(shí)因轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音也隨之增加,粉碎能力反而下降。因此,選擇合適線速度對(duì)提高粉碎機(jī)工作性能至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)外近幾年發(fā)展情況表明,動(dòng)齒盤式粉碎機(jī)線速度有提高趨向。動(dòng)齒盤末端線速度：最佳為52m/s,考慮到玉米粉碎機(jī)不可能只粉碎一種作物，末端線速度可選在65—80m/s 3.6篩片的確定 3.6.1 篩孔直徑：篩孔直徑除了影響粉碎粒度以外,對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)率和能耗也有很大影響。在實(shí)際工作中,采用較大直徑篩孔的篩片,可提高粉碎機(jī)的產(chǎn)量和效率,成品粒度均勻性變好,加工時(shí)物料溫升較低?？紤]到玉米粉碎的實(shí)際需求，篩孔直徑為2mm,3.6.2 篩片面積及開孔率 篩片面積及開孔率：錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率受篩片通過能力的制約。試驗(yàn)證明,錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率與篩片的活篩理面積(篩孔面積總和)成一定的比例關(guān)系。加大篩片面積,提高篩片開孔率,可以增大篩片活篩理面積,提高粉碎機(jī)的生產(chǎn)率。資料表明,篩片的活篩理面積增大9%,粉碎機(jī)的生產(chǎn)率可提高35%,電耗降低13%。因此,合理選取篩片面積是提高粉碎機(jī)度電產(chǎn)量的重要措施之一。本設(shè)計(jì)方案中選的是長(zhǎng)696mm,寬為200mm,厚度為1.5mm的20號(hào)篩片。開孔率為27%,3.6.3 篩片包角 篩片包角:當(dāng)篩片寬度一定時(shí),加大篩片包角,能增大篩理面積,有效提高度電產(chǎn)量。目前,粉碎機(jī)使用的篩片包角有180°、300°、360°3種,篩片包角越大,粉碎效率越高。試驗(yàn)表明,篩片包角從90°增加到360°,粉碎效率并非成線性增加,在90°～180°區(qū)間段內(nèi)增加的幅度大,從180°～360°增加較慢。篩孔直徑越小,篩片包角對(duì)度電產(chǎn)量影響越大。因此當(dāng)粉碎機(jī)所用的篩孔直徑較小時(shí),應(yīng)盡量選擇較大的篩片包角。齒盤式粉碎機(jī)的粉碎室為圓柱型，可實(shí)現(xiàn)篩片包角360°。 3.7粉碎室形狀的確定 一般粉碎室有偏心式、橢圓式和水滴式三種。粉碎室為圓形時(shí)較易形成環(huán)流層，不利于出料，而粉碎室為水滴式時(shí)較易破壞環(huán)流層，利于物料的吸出篩板。偏心式粉碎室設(shè)計(jì)制造較容易。本設(shè)計(jì)中沒有風(fēng)機(jī)，很難形成環(huán)流層粉室形狀的選擇可選擇圓形粉碎室。,3.8動(dòng)力的確定 根據(jù)玉米粉碎機(jī)生產(chǎn)率的大小，可確定動(dòng)力的大小。動(dòng)力為1.5KW ，采用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。 3.9進(jìn)料斗 3.9.1料斗的選擇 料斗的種類很多，有重力式料斗、人工式的料斗、氣吸式的料斗、機(jī)械式和電磁振動(dòng)式的料斗，重力式料斗在粉碎機(jī)進(jìn)料口的上方設(shè)有一個(gè)盛料斗，這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但供料量不易準(zhǔn)確，多用于小型粉碎機(jī)；氣吸式的料斗是利用粉碎機(jī)內(nèi)附裝的風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生負(fù)壓將粒狀物直接吸入到粉碎機(jī)內(nèi)，氣吸式的料斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，供料穩(wěn)定，效率較高；人工式的料斗是用人手直接將物料投入到粉碎機(jī)進(jìn)料口中，它適用于喂入塊狀或秸桿物料。其缺點(diǎn)是供料不均，勞動(dòng)強(qiáng)度大，粉塵污染嚴(yán)重；機(jī)械式料斗多用于大中型粉碎機(jī)，其特點(diǎn)是能連續(xù)供料，造價(jià)較高；電磁振動(dòng)式的料斗是使用交流電通入電磁鐵產(chǎn)生振動(dòng)，將粒狀物料由盛料底端送入粉碎機(jī)，特點(diǎn)是能根據(jù)粉碎機(jī)的負(fù)荷程度自動(dòng)調(diào)節(jié)喂入量，從而避免過載或負(fù)荷不足。該設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)為小型的粉碎機(jī)，選用重力式料斗。,3.9.2進(jìn)料口的位置的選擇 進(jìn)料口的位置對(duì)機(jī)器的喂入性能有很大影響。喂入方向有切向喂入和軸向喂入。切向喂入有3種情況，即喂入方向線與錘片末端運(yùn)動(dòng)軌跡相交、相切或相離。相交或相切時(shí)．錘片對(duì)物料的抓取性能好，但相變程度過大，在粉碎莖稈物料時(shí)機(jī)器負(fù)荷波動(dòng)大，且易反料．所以相變程度宜小些。如果喂入線與錘片運(yùn)動(dòng)軌跡相離，物辯不易被抓取，喂人性能較差，目前一些粉碎機(jī)喂料斗與主軸．成一角度(O ～30 )，以增大斜切作用，提高切割能力，降低動(dòng)力消耗。軸向喂入時(shí)，喂料口應(yīng)盡量靠近主軸以利用氣流吸力幫助進(jìn)料．但太近剛會(huì)降低切割能力；若喂料口距主軸遠(yuǎn)， 會(huì)出現(xiàn)物料外噴現(xiàn)象。 該設(shè)計(jì)的對(duì)象是玉米，根據(jù)玉米本身的特性，進(jìn)料口位置選擇軸向喂入 3.9.3進(jìn)料口數(shù)量的選擇 進(jìn)料口數(shù)量的選擇可根據(jù)生產(chǎn)率的大小，粉碎室的容積，玉米的流速來確定。進(jìn)料口數(shù)量一般有一到四個(gè)，本設(shè)計(jì)的玉米粉碎機(jī)生產(chǎn)率的值較小，可以選一個(gè)。,4主要工作部件的研究設(shè)計(jì)與計(jì)算,4.1齒盤式粉碎機(jī)的主要工作部件 齒盤式粉碎機(jī)由進(jìn)料斗、機(jī)架、動(dòng)齒盤、定齒盤、篩子、電動(dòng)機(jī)等主要零部件組成。 4.1.1進(jìn)料斗 加工玉米時(shí)，直接將玉米加入進(jìn)料斗，用流量調(diào)節(jié)板控制流量。 4.1.2機(jī)架 機(jī)架是粉碎機(jī)的骨架，起保持零件的間距和支撐粉碎機(jī)箱體的作用。 4.1.3動(dòng)齒盤 動(dòng)齒盤是粉碎機(jī)的主要工作部件。動(dòng)齒盤裝在主軸上，主軸通過一個(gè)軸承支撐在機(jī)體上，齒盤上的齒呈90度分布，最里面的齒寬度較小，主要起粗粉碎的作用，最外面的齒寬度較大，主要起細(xì)粉碎的作用。,4.1.4定齒盤 定齒盤的作用主要是配合動(dòng)齒盤來相互作用，通過動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓剪切，達(dá)到粉碎玉米的目的。 4.1.5篩片組合 篩片用普通碳素鋼冷軋鋼帶制成。篩片與機(jī)體的距離要適當(dāng)，距離過小，粉塵不僅滯留在機(jī)體壁面上，并且容易堵塞篩孔，散熱性差，料溫較高；飼料潮濕時(shí)，堵塞現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。距離過大，則環(huán)帶內(nèi)的氣流速度太低，不易將粉碎物帶走，也容易堵塞。篩子的型號(hào)根據(jù)需要選用。 4.2工作原理 齒盤粉碎機(jī)主要靠揉搓、剪切原理進(jìn)行粉碎。工作時(shí)動(dòng)齒盤作高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)物料從料斗進(jìn)入粉碎室后，受到高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒盤和定齒盤的揉搓和剪切作用，同時(shí)在離心力的作用下，由動(dòng)齒盤中心向外移動(dòng)，不斷地與定齒盤、篩片等發(fā),生揉搓和剪切，同時(shí)，飼料之間發(fā)生摩擦，因而逐漸細(xì)碎成粉。合格的粉粒靠動(dòng)齒盤的高速旋轉(zhuǎn)而形成的風(fēng)壓，通過篩孔將其吹出，通不過的飼料則繼續(xù)受到撞擊，直到能夠通過篩孔。 4.3皮帶傳動(dòng)的計(jì)算 4.3.1題目簡(jiǎn)述：該機(jī)主要用于玉米谷物、粗青飼料（各種作物莖桿）。 4.3.2生產(chǎn)狀況：一般農(nóng)機(jī)制造廠都可制造。 4.3.3使用狀況：室外工作，載荷平穩(wěn)，動(dòng)力源為三相交流電380V/220V，電機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，使用期限為10年，每年工作300天，每天工作10小時(shí)；檢修期為三年大修。 4.3.4設(shè)計(jì)參數(shù)：配套動(dòng)力1.5千瓦、轉(zhuǎn)子直徑D=24mm、主軸轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分、外型尺寸310×180×190（mm）、機(jī)重約22Kg、生產(chǎn)率：玉米Ф=1.2mm每小時(shí)1000千克。,4.3.5電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算：由于粉碎機(jī)工作載荷變動(dòng)小，每天工作大約10小時(shí)，所以工作情況系數(shù)k=1.1，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)配套動(dòng)力1.5千瓦，則：計(jì)算功率N=k×N=1.1×1.5=1.65千瓦。計(jì)算功率大于配套動(dòng)力，所以電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是：Y90 S-2(額定功率1.5千瓦、滿載轉(zhuǎn)速2840r/min、質(zhì)量22千克)。 4.3.6傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、三角帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ①確定計(jì)算功率N 由工作情況系數(shù)k=1.1，得N=k×N=1.1×1.5 kW=1.65 kW 選擇的帶的型號(hào)：根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)為 Y型。 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑： 由參考資料查得，為了提高膠帶的使用壽命，應(yīng)選取較大直徑，所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑D1=60mm。,,,,,,大帶輪的基準(zhǔn)直徑D2=D1×( )=120 mm =9.42m/s＜25m/s帶的速度合適。 確定傳動(dòng)中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)0.7（D1+D2 ）a 2(D1+D2)，初步確定中心距a=400mm。 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)式 (mm) 得： =2×400+×(60+120)+ (mm)=1084.9（mm） 由資料查得L d=1120mm 由于帶傳動(dòng)的中心距一般是可以調(diào)整的，所以可以用下式近似計(jì)算 = 所以 實(shí)際中心距 =383 mm,,,,,,考慮到其他問題， =800mm 驗(yàn)算小帶輪上的包角 ②計(jì)算單根膠帶所能傳遞的功率 根據(jù)V=9.42m/s和=60mm 查手冊(cè)按比例計(jì)算求得Y型帶=2.34kW，考慮傳動(dòng)比的影響，單根膠帶傳動(dòng)功率的增量 △ = 傳動(dòng)比 查手冊(cè)得 則： △ =7.95 kW,,,,,,,,,計(jì)算膠帶根數(shù) 根據(jù)公式Z= 查得 考慮膠帶膠質(zhì)材料情況取0.9 則：Z= 2 取Z=2根 所用膠帶規(guī)格：Y—800×2 5、前景分析 當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的玉米粉碎機(jī)主要是通用的大型粉碎機(jī)，它們主要應(yīng)用于一些大中型的企業(yè)，它們用通用的大型粉碎機(jī)來進(jìn)行大規(guī)模的機(jī)械化生產(chǎn)，效率較高，但一些小型的企業(yè)和,,,,,,廣大的用戶并不需要通用的大型粉碎機(jī)，他們需要的是一種小型的專用的玉米粉碎機(jī)，因而，小型的專用的玉米粉碎機(jī)是有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間和發(fā)展前景的。 齒盤式粉碎機(jī)它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，維修方便，加工制造容易。價(jià)格低廉，質(zhì)量可靠, 重量輕,便于攜帶，應(yīng)用廣泛，齒盤式粉碎機(jī)采用動(dòng)齒盤和定齒盤之間的高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓、剪切、沖擊、以及玉米之間的摩擦來粉碎玉米，它同時(shí)采用了二次粉碎的方式，可以提高粉碎效率、生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，容易為廣大的用戶所接受。齒盤式粉碎機(jī)有了這些優(yōu)點(diǎn)，它有良好的發(fā)展前景。 6結(jié)論 通過設(shè)計(jì)和計(jì)算，從理論上來說，該設(shè)計(jì)在理論上是完全可行的，齒盤式粉碎機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：齒盤式粉碎機(jī)它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，維修方便，加工制造容易。價(jià)格低廉，質(zhì)量可靠, 重量輕,便于攜帶，應(yīng)用廣泛。粉碎效率、生產(chǎn)率高，降低了生產(chǎn)成本。,齒盤式粉碎機(jī)采用動(dòng)齒盤和定齒盤之間的高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓、剪切、沖擊。以及玉米之間的摩擦來粉碎玉米，它同時(shí)采用了二次粉碎的方式和軸向進(jìn)料的方式，這些都是設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新和突破。 玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)過程中有很多急待解決的問題，本次設(shè)計(jì)主要解決了以下幾個(gè)問題： （1）粉碎機(jī)的類型和粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的選擇 （2）傳動(dòng)軸尺寸的計(jì)算 （3）傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) （4）軸向定位 （5）進(jìn)料口的選擇 （6）篩片的選擇 （7）齒盤的設(shè)計(jì) （8）齒盤與篩板的間隙及其調(diào)整 （9）軸承的選擇 （10）動(dòng)力的確定 （11）出料口的設(shè)計(jì) （12）粉碎機(jī)機(jī)架尺寸的確定,設(shè)計(jì)未解決的問題 （1）錘篩間隙的調(diào)整 （2）動(dòng)定齒盤間隙的調(diào)整 （3）一次完成不同粒度粉碎的玉米粒的篩選、分級(jí) 7設(shè)計(jì)心得 通過這次設(shè)計(jì)，使自己從個(gè)方面得到了一次較綜合性的鍛煉,學(xué)會(huì)了知識(shí)的綜合運(yùn)用,促進(jìn)我們學(xué)會(huì)從各個(gè)方面去考慮機(jī)械的設(shè)計(jì)過程,初步掌握了設(shè)計(jì)的步驟和方法.并從中學(xué)到了許多新的知識(shí),加強(qiáng)了對(duì)所學(xué)功課的理解和運(yùn)用,從而更深刻的發(fā)現(xiàn)了自己知識(shí)和各方面能力的欠缺,鍛煉了自己的綜合運(yùn)用能力,為畢業(yè)后的獨(dú)立工作打下了基礎(chǔ). 在此，我特別感謝我的指導(dǎo)老師胡斌給我的指導(dǎo)，使我明白了許多東西，由于本設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)，許多方面都存在缺陷，希望各位老師能給予指正，以便于改正。,