(設(shè)計)5XZ-3.0型重力式清選機下體設(shè)計,設(shè)計,xz,重力,式清選機,下體 本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目： 5XZ-3.0型重力式清選機下體設(shè)計 院 （系）： 機械工程學(xué)院 班 級： 機械04-1班 姓 名： 曾明星 學(xué) 號： 0403010133 指導(dǎo)教師： 陳國晶 教師職稱： 工程師 黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計開題報告 題 目 5XZ-3.0型重力式清選機下體設(shè)計 來源 工程實際 1、研究目的和意義 隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機械也日趨成熟，其中正壓式重力清選機發(fā)展最快。 5XZ-3.0型正壓式重力清選機適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機作業(yè)。 本設(shè)計研究設(shè)計生產(chǎn)率為3.0t/h的5XZ-3.0型重力式清選機的主要參數(shù)，包括振幅、振動頻率、縱橫向傾角、臺面摩擦力情況及風(fēng)量風(fēng)壓情況，并在原基礎(chǔ)上對操作調(diào)節(jié)上進行改進，簡化操作難度。 2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻綜述) 種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個過程通過使用重力式清選機實現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機的氣流和振動篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機械化田間播種。 a、國外重力式清選機評述： 在歐美發(fā)達國家，重力式清選機的生產(chǎn)能力從1t/h到15t/h，臺面結(jié)構(gòu)從三角形臺面、矩形臺面到混合形臺面，氣流形式從負壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強、噪音相對較低。除傳統(tǒng)的機械調(diào)節(jié)外，已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥WESTRUP公司，奧地利HEID公司、德國PETKUS公司、美國OLIVER公司、LMC公司[1]。 從性能上看，無論是三角臺面還是矩形臺面振動平穩(wěn)，風(fēng)量在臺面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個臺面，種子分離效果明顯。 從結(jié)構(gòu)上看，丹麥WESTRUP公司產(chǎn)品采用三角形臺面單風(fēng)機正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好；奧地利HEID公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機矩形臺面，雙質(zhì)點平衡結(jié)構(gòu)，無效振動和噪音小；德國PETKUS公司產(chǎn)品單風(fēng)機矩形臺面；美國OLIVER公司產(chǎn)品三角形或矩形臺面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺面（如316M型），尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC公司的產(chǎn)品采用雙振動架平衡機構(gòu)，清選效果適中，但總體結(jié)構(gòu)龐大。CRIPPEN公司產(chǎn)品采用矩形臺面，多聯(lián)前彎曲多葉片風(fēng)機，風(fēng)機出風(fēng)口有角度，噪音小[2][3]。 b、重力式清選機的發(fā)展方向： （1）氣流系統(tǒng)的選擇： 重力式清選機有負壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺或多臺風(fēng)機供風(fēng)。其中負壓式供風(fēng)類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980年前后河北正定縣在“四化一供”中安裝了布勒公司引進的3t/h種子加工成套設(shè)備，重力式清選機為MTLB-100型），種子清選效果理想，當時上海向明機械廠在消化吸收基礎(chǔ)上開發(fā)出5XZ-1.0和5XZ-2.5負壓重力式清選機，但由于能耗、噪音較大，振動不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺風(fēng)機風(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)機和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進使氣流通道阻力小，風(fēng)機效率增高。 （2）臺面的選擇： 種子在重力式清選機臺面上保持的時間越長，走過的距離越遠，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機有三角形和矩形臺面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺到各自排出口的距離不同。重力式清選機工作時，三角形臺面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠，矩形臺面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠。 三角形臺面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺面結(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)機的布置；對于混合型臺面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺面。 （3）振動的選擇： 機械振動根據(jù)驅(qū)動方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動、振動電機驅(qū)動、曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動等。重力式清選機振動方式國內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID公司產(chǎn)品為自平衡振動機構(gòu)，OLIVER公司產(chǎn)品則設(shè)計為附加的振動平衡架。 （4）國外重力式清選機生產(chǎn)能力的標準化與系列化： OLIVER公司多年來一直堅持專一產(chǎn)品生產(chǎn)，不斷進行產(chǎn)品更新，原有機型316，50，80，180，240經(jīng)過改進后，增加了平衡裝置、風(fēng)量表、轉(zhuǎn)速表（頻率顯示）等，形成316M、50M、80M、180M、240M，90年代以后又開發(fā)出大型的2400、3600、4800型產(chǎn)品，配備了液壓操作系統(tǒng)。 5）集中操作并改進相關(guān)裝置： 在設(shè)備的操作方便性方面，國外重力式清選機都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，不停機集中控制。臺面開始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER公司和CRIPPEN公司臺面還涂了一層氫基甲酸乙酯，增加臺面鋼絲的磨擦力，增加生產(chǎn)率，延長使用壽命。臺面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動電機加快出料速度[4]。 c、國外重力式清選機企業(yè)的發(fā)展歷程： 據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織在20世紀80年代初編印的世界種子加工機械生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品名錄，當時共有種子加工機械廠商約100家（不包括中國），主要企業(yè)分布在歐洲和美國。經(jīng)過十幾年的演變，歐洲企業(yè)經(jīng)歷了兼并與產(chǎn)品創(chuàng)新的變化，美國企業(yè)則進入產(chǎn)品革新與開拓階段企業(yè)總數(shù)減少，實力增強[5]~[8]。 美國著名種子加工機械生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾十年的市場競爭，開發(fā)、保持和發(fā)展了自己產(chǎn)品的特色，重點生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，有些工廠主既是產(chǎn)品的設(shè)計和專利擁有者，又是公司總裁，對自己的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)方向相當了解。如美國CRIPPEN公司生產(chǎn)重力式清選機已有70多年的歷史，進入90年代兼并了別的公司，很有起色，老式重力式清選機在保持原有傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行了革新。美國OLIVER公司多年來一直專一生產(chǎn)重力式清選機，90年代為與美國大農(nóng)場的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，又開發(fā)出超大型重力式清選機，操作和使用非常方便。丹麥CIMBRIA公司進入80年代后收購了奧地利有百年歷史的HEID公司，近年來又開發(fā)出新一代重力式清選機。德國PETKUS公司傳統(tǒng)產(chǎn)品是風(fēng)篩表選機，近年來也開發(fā)了重力式清選機和其他產(chǎn)品[9]。 3、研究/設(shè)計的目標 a. 根據(jù)給定參數(shù)生產(chǎn)率3.0t/h、振動頻率300－600、振幅7mm，設(shè)計5XZ-3.0型重力式清選機，使之適合種子加工廠按照種子比重精選種子 b. 完成5XZ-3.0型重力式清選機的說明書和相應(yīng)的圖紙繪制。 c. 對5XZ-3.0型重力式清選機存在的問題提出一定的改進方法，使之參數(shù)結(jié)構(gòu)更合理。 4、設(shè)計方案（研究/設(shè)計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等） 根據(jù)所學(xué)的專業(yè)理論知識,并結(jié)合現(xiàn)實生產(chǎn)加工的需要,應(yīng)該從以下三個方面進行設(shè)計工作: 首先,研究重力式清選機的工作原理和物料輸送機理，通過理論分析，了解現(xiàn)實使用中重力式清選機的具體工況。為下一步的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化做準備，同時也為未來的理論研究和學(xué)術(shù)探索打好基礎(chǔ)。 其次，進行重力式清選機的常規(guī)設(shè)計，主要工作是比重分選的設(shè)計計算、糧食流速和生產(chǎn)率，還要進行重力分選臺形狀的選擇、和篩面的選擇。 最后，根據(jù)實際生產(chǎn)的需求，需考慮現(xiàn)場使用的特殊性，如角度的可調(diào)性、操作的集中和可視性等等，根據(jù)以上的要求，對傳統(tǒng)設(shè)計進行改造和優(yōu)化，使產(chǎn)品滿足實際生產(chǎn)的要求。 正壓式重力清選機機構(gòu)如下圖所示，由分選臺、風(fēng)機、連桿機構(gòu)等部分組成。糧食喂入到分選臺上后，靠曲柄連桿機構(gòu)使分選臺產(chǎn)生的拋擲作用，有低的一端向高的一端運動。同時靠風(fēng)力的作用使糧食產(chǎn)生懸浮和分層，使比糧食輕的雜質(zhì)浮向上層，并借分選臺的傾角和風(fēng)力使輕雜質(zhì)向分選臺低的一端運動，并推出機外。 分選臺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)，提高分選臺輸送糧食的能力，同時也利用篩孔對氣流起導(dǎo)向的作用。 連桿機構(gòu)的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風(fēng)速不需要達到懸浮速度就能進行分離。糧食與雜質(zhì)粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件。 1、喂料斗 2、比重分選臺 3、凈糧出口 4、雜質(zhì)出口 5、支桿 6、曲柄連桿機構(gòu) 7、風(fēng)機 8、機架 9、水平氣流 5、方案的可行性分析 種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個過程通過使用重力式清選機實現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機的氣流和振動篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機械化田間播種。 5XZ-3.0型重力清選機適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機作業(yè)，因此在它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要作用。 農(nóng)業(yè)機械化在發(fā)達國家已經(jīng)非常成熟，近代隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，中國農(nóng)業(yè)機械面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)，因此對種子重力清選機的設(shè)計和改進是可行和必要的。 6、該設(shè)計的創(chuàng)新之處 傳統(tǒng)重力清選機的供風(fēng)系統(tǒng)、振動無級變速機構(gòu)、縱橫角度調(diào)整等等由人工手動調(diào)整完成，勞動強度大、精度低、效率差，實際生產(chǎn)中非常不方便。 本設(shè)計采用機械調(diào)節(jié)和液壓調(diào)節(jié)相結(jié)合的調(diào)節(jié)操作系統(tǒng)，并安裝可視數(shù)字儀表，這樣一來，使得機器操作、調(diào)整更加簡便、快捷和精確。 7、設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域 主要用途：主要用于清選外形尺寸相同而比重不同的各種糧食及種子籽粒。各類種子加工廠糧食處理中心配套使用，也可單機使用?？梢郧宄∠x害、霉爛及不成熟籽粒和雜草、石塊等雜質(zhì)，是提高種子凈度、等級的關(guān)鍵設(shè)備。在雜糧種子及蔬菜種子加工中得到廣泛的應(yīng)用。 應(yīng)用領(lǐng)域：適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工 8、時間進程 第3周 了解設(shè)計內(nèi)容，收集資料 第4周 外出實習(xí) 第5～8周 整理資料、外文翻譯 第9～12周 生產(chǎn)能力、主要部件受力計算 驅(qū)動裝置的設(shè)計、主要零部件尺寸的計算；傳動裝置的設(shè)計；主要零部件強度校核 第13～14周 擬定總體方案，繪制結(jié)構(gòu)總圖；繪制主要零部件圖 第15～16周 編寫說明書；設(shè)計文件修改 第17周 答辯 9、參考文獻 [1]馬繼光. 國外重力式清選機的發(fā)展方向. 世界農(nóng)業(yè). 2001,07 [2]趙國福, 胡曉平, 李彩花. 清選機篩選機構(gòu)主要參數(shù)的試驗研究. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006,9 [3]張子臣, 劉守林, 劉華, 馬立峰. 5XZ-1.0型重力式種子清選機的使用維護.現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2002,08:47 [4]5X—7.0型風(fēng)篩式種子清選機. 南方農(nóng)機. 1999,04:21 [5]王艷茹, 王艷萍, 李淑清. 試述種子加工設(shè)備. 農(nóng)機化研究. 2002,02 [6]楊慶華, 洪偉彬, 李淑蘭. 5XFZ-25型重力復(fù)式清選機的改進. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2003,02:45 [7]張立新， 謝志根. 5XZ-3重力式清選機的研制與開發(fā). 糧油加工與食品機械. 2001,01:25-26 [8]農(nóng)業(yè)機械. 2000,11 [9]魏永立. 正壓式重力分選機分選質(zhì)量的因素分析. 黑龍江省農(nóng)副產(chǎn)品加工機械化研究所. [10]蘇迎晨, 黃興國, 劉國定, 楊開明. 重力分選機主要參數(shù)與分選質(zhì)量的試驗研究 [J]. 糧油加工與食品機械. 1992,01 [11] 梁杰, 隋書華, 魏國華. 重力分選機網(wǎng)面上物料運動特性的理論分析 [J]. 農(nóng)機化研究. 1998,02 [12] 韓雪松, 梁全, 高春光, 馬文軍. 丹麥GA-100型重力式分選機簡介 [J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2002,08 [13] 馬忠才, 許峰, 溫海江, 何樹國, 任嘉宇. OLIVER重力式分選機選型依據(jù) [J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 1999,01 [14] 李法德, 張曉輝, 康景峰, 劉承良, 侯存良, 李光提. 5XZW-1.5型重力精選機—主機部分 [J]. 糧油加工與食品機械. 1997,02 [15] 王艷豐, 梁中華, 劉兆豐, 牛文祥, 尹思萬. 5XFZ-30.0型重力復(fù)式清選機單向傾斜比重篩參數(shù)的選擇與試驗 [J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2004,06 [16] 李毅念. 萌動小麥重力分選效果的研究 [D]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué). 2005 [17] Joel Douglas, Janet Grabowski, Bennie Keith. 1997. A Comparison of Seed Cleaning Techniques for Improving Quality of Eastern Gamagrass Seed, Technical Note:43-47 指導(dǎo)教師意見 教師簽字： 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)小組意見: 組長簽字： 年 月 日 ?