250環(huán)模制粒機設計

1、機電工程學院畢業(yè)設計說明書設計題目: 250環(huán)模制粒機設計 學生姓名：學 號：專業(yè)班級：指導教師： 2014 年 5 月 31 日目 錄1 概述 11.1 設計目的和意義 11.2 設計任務 22 總體方案設計 22.1 主要組成部分 22.2 主要技術參數(shù) 22.3 工作原理與工作過程描述 33 喂料機構設計 33.1 喂料器輸送結構設計 43.2 喂料器參數(shù)計算 43.3 機槽設計 64 調(diào)質(zhì)器結構設計 64.1 調(diào)質(zhì)作用 64.2 調(diào)質(zhì)過程的控制 74.3 調(diào)質(zhì)器總體方案的設計與計算 75 主傳動系統(tǒng)的設計 85.1 主電機的選擇 85.2 主傳動的計算 95.3 空心軸的設計和校核11

2、6 制粒系統(tǒng)的設計與計算146.1 環(huán)模的加工工藝綜述及結構設計146.2 環(huán)模的參數(shù)計算166.3 壓輥得設計計算166.4 環(huán)模和壓輥工作間隙調(diào)整177 其他零件的設計及設備維護177.1 其他零件的設計177.2 設備維護188 設計心得18結論20致謝21參考文獻22摘 要環(huán)模制粒機是粉狀飼料經(jīng)調(diào)質(zhì)（加蒸汽或水），擠出模孔成型、切斷、冷卻干燥、破碎、篩分、最終制成滿足特定產(chǎn)品質(zhì)量的要求。它將配合好的各種粉狀飼料壓制成顆粒，改變了飼料的物理性能和生化性能，提高了飼料利用率和喂養(yǎng)的適用性。我國飼料工業(yè)起步晚，許多制粒設備與國外同等相比還有一定的差距。通過對飼料機械廠的參觀了解，國內(nèi)諸多廠家

3、現(xiàn)有的制粒設備性能方面還存在這一定的不足。但是隨著我國近幾年經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內(nèi)的飼料機械技術在科學創(chuàng)新方面有了突飛猛進的發(fā)展。例如，牧羊集團和正昌集團他們是我國飼料機械發(fā)展最快的企業(yè)，他們的技術不僅引領全國，還可與先進國家技術相媲美。此次的畢業(yè)設計是以現(xiàn)有制粒設備為基礎，并取長補短，進行了改造和創(chuàng)新，力求設計方案較現(xiàn)有產(chǎn)品在各方面性能都有所提高。其創(chuàng)新點主要分布于喂料機構、傳動部分。該方案從整機運行穩(wěn)定性、產(chǎn)量、能耗、產(chǎn)品質(zhì)量等角度著手，改善機器性能。方案設計以理論計算為依據(jù)，目的是使設計方案更合理、更具說服力。同時，繪圖過程中也借助于CAD進行了輔助設計，提高了設計效率。 關鍵詞： 環(huán)模

4、制粒機 技術創(chuàng)新 1 概述隨著世界飼料機械技術的不斷發(fā)展和完善，制粒機的制造技術和成形理論研究得到了飛速的發(fā)展，使用制粒機生產(chǎn)顆粒飼料已得到普及。目前，常用的顆粒壓制機有膨化制粒機、環(huán)模壓制機和平模壓制機等基本類型。且環(huán)模制粒機具備生產(chǎn)效率高，耗能低，工作穩(wěn)定等特點，適用于大中型企業(yè)，得到很廣泛的應用。我國的飼料工業(yè)是一個新興的產(chǎn)業(yè)。它是在現(xiàn)代化進程中應運而生的。飼料工業(yè)依賴于農(nóng)業(yè)而服務與養(yǎng)殖業(yè)，并隨著農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展而興旺發(fā)達起來。至今，完整的飼料工業(yè)體系已經(jīng)初步形成，成為我國經(jīng)濟中不可缺少的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)支柱，在國民經(jīng)濟中有不可替代的地位，發(fā)揮著越來越大的作用?，F(xiàn)在，我國已能夠生產(chǎn)出各種規(guī)格型

5、號的飼料制粒機械，像環(huán)模、平模、膨化制粒機，牧草飼料制粒機等等。產(chǎn)量從0.12t/h至40t/h,配套功率從5.5kw至315kw不等。我國飼料機械技術也不斷的在改革創(chuàng)新，逐漸與先進國家技術水相靠近。1.1 設計目的和意義大學三年時光，悄然逝去。在這三年中，我不僅學到了自己需要的知識，同時也提高了自己的能力。但是，學到的很多東西畢竟僅僅都是書本上的理論知識，顯然和實際有很大的差距。通過這次的畢業(yè)設計，我可以將自己所學到的理論知識更好的與實際相結合起來，從中能夠鍛煉我的思維能力，同時也是對這三年所學知識的一個綜合的運用，同時也為將來要從事的職業(yè)打下良好的基礎。畢業(yè)設計同樣也是大學三年最關鍵的一個

6、教育環(huán)節(jié)，在這次畢業(yè)設計中，我要能夠靈活、系統(tǒng)的運用所學知識，提高自己分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)認真、嚴謹?shù)膶W習作風和吃苦耐勞、一絲不茍、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。同時，也使自己更加熟練的掌握“如何查閱國內(nèi)為有關的技術資料和文獻”，從中學會調(diào)查、收集、整理比較有價值的資料，在保留同類產(chǎn)品優(yōu)點的同時，運用新技術、新工藝、新資料、新材料、大膽創(chuàng)新，以彌補同類產(chǎn)品的不足之處，使產(chǎn)品趨于更合理、更先進、更優(yōu)化、更具有使用價值和良好的經(jīng)濟效益。1.2 設計任務設計題目：250環(huán)模制粒機主要內(nèi)容和要求：設計方案的確定；喂料器技術參數(shù)的確定；電機參數(shù)的確定；調(diào)制器技術參數(shù)的確定；帶傳動系統(tǒng)技術參數(shù)的確定；主軸剛度

7、的校核計算；環(huán)模和壓輥配合使用的技術參數(shù)的確定，壓輥得制作工藝過程；2 總體方案設計2.1 主要組成部分SZLH420型制粒機主要用于年產(chǎn)兩萬噸級的中型配合飼料廠壓制顆粒飼料，也可用于機械化養(yǎng)養(yǎng)殖場。該產(chǎn)品可以根據(jù)用戶的需求，配備不同?？卓讖降膲耗?，生產(chǎn)各種規(guī)格的顆粒飼料。用于不同的養(yǎng)殖對象。該機喂料、調(diào)質(zhì)、制粒分別采用獨立傳動，工作可靠。該設備主要組成部分有：喂料系統(tǒng)，調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，傳動成型系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。 2.2 主要技術參數(shù)項目參數(shù)生產(chǎn)率（t/h）1.58壓模內(nèi)徑（mm）250壓輥直徑（mm）200?？字睆剑╩m）5壓模轉(zhuǎn)速(r/min)282喂料絞龍轉(zhuǎn)速(r/min)100300螺旋面直徑

8、（mm）250螺距（mm）250調(diào)質(zhì)器轉(zhuǎn)速（r/min）380槳葉直徑（mm）362螺距（mm）290偏心軸偏心距(r/min)9配套動力主電機90KW調(diào)質(zhì)電機5.5KW喂料電機2.2KW主傳動三角帶規(guī)格10根SPC45002.3 工作原理與工作過程概述2.3.1環(huán)模制粒機的工作原理粉狀配合飼料是一個連續(xù)壓制過程,它建立在粉狀顆粒間有空隙存在的基礎上。粉狀物料是一種由具有一定流動性的分散顆粒組成的不連續(xù)松散體,在擠壓力的作用下粉粒相互移近和重新排列,粉粒間所含氣體不斷逸出,從而使得粉粒間的間隙減小,聯(lián)接力增大,最后被壓制成具有一定密度,一定強度的顆粒飼料。在壓粒過程中,飼料的蛋白質(zhì)和糖分受熱產(chǎn)

9、生可塑性,淀粉部分糊化.“壓?！?簡單地說就是一個擠壓式的熱塑過程。環(huán)模和壓輥是顆粒機的主要工作部件,配合飼料從供料機構較均勻地供給攪拌機構,飼料在攪拌機構中與水(或其他添加物)混合后,投入壓粒機構中,飼料在環(huán)模與壓輥的擠壓下,從壓模的?？字袛D出來成為顆粒。從工作過程分析,環(huán)模是主動回轉(zhuǎn)零件,而壓輥是靠與環(huán)模內(nèi)表面摩擦而轉(zhuǎn)動的.從運動構件的角度分析,環(huán)模和壓輥是一對內(nèi)摩擦機構，通過摩擦力帶動壓輥運動。2.3.2環(huán)模制粒機的主要工作過程當水分含量為1214的配合飼料進入混合喂料器后，飼料經(jīng)加入一定量的水后，被螺旋漿葉混合攪拌均勻后送進調(diào)質(zhì)器內(nèi)，進行糊化。如果需要，也可以將糖蜜、脂等液體均勻噴灑到

10、物料中去，脂的添加量不得超過3，以利于成形。調(diào)質(zhì)后的物料水分達到1517，然后經(jīng)分配器分配到轉(zhuǎn)動的環(huán)式壓模和壓輥的工作面上。旋轉(zhuǎn)的壓輥通過與物料的磨擦帶動壓輥旋轉(zhuǎn)，物料在強烈的擠壓下，克服孔壁的阻力，并不斷從壓?？字谐蓷l的擠出。擠出時被裝置在壓模外的切刀切成長度適宜的顆粒。切刀的位置可以調(diào)節(jié)，以控制顆粒的長短。剛壓制出的顆粒溫度一般在7590之間，水分在1516左右，必須在經(jīng)過冷卻降溫，揮發(fā)水分使其溫度接近室溫，以便保管儲藏。3 喂料機構設計喂料機構的作用是將待制粒倉中的粉狀物料均勻地輸送到調(diào)質(zhì)部分，其關鍵是保證輸送速度的穩(wěn)定。傳統(tǒng)的機構通常是依靠螺旋輸送機來實現(xiàn)這種功能。螺旋輸送機又稱“絞龍

11、”，是一種無撓性牽引構件的連續(xù)輸送設備。其結構主要包括料槽、螺旋葉片和轉(zhuǎn)動軸組成的螺旋體，兩端軸承和驅(qū)動裝置幾部分。工作時，物料由進料口進入料槽，并在螺旋葉片的推動下沿螺旋槽作軸向移動，直至卸料口被排出。螺旋輸送機的類型有水平、垂直和傾斜三種形式，本設計中選用水平螺旋輸送機。與其它輸送設備相比，螺旋輸送機具有結構簡單、橫截面積小、密封性好、操作維修安全、方便、制造成本低等優(yōu)點，這也正是它被廣泛應用的原因之一。3.1 喂料器輸送結構設計該設備的螺旋輸送機葉片采用單頭滿面式螺旋葉片，螺旋葉片的一邊緊貼在軸上，形成完整的螺旋面。這種葉片構造簡單，輸送能力強，便于均勻地輸送粉類物料。螺旋面采用右旋設計

12、方案。由于輸送物料中含有一定水分，為了防止葉片生銹，影響物料輸送和產(chǎn)品質(zhì)量，選用不銹鋼作為葉片材料。同時，由于在工作過程中，葉片磨損比較嚴重，為了增加其耐磨性，要對葉片進行調(diào)質(zhì)處理，以提高其表面硬度。螺旋葉片厚度為4mm，螺距為（0.8-1）D，D為螺旋直徑，由于本設計采用水平結構設計，取S=D，機殼厚度為4mm。 3.2 喂料器參數(shù)計算3.2.1 螺旋直徑D與螺旋軸轉(zhuǎn)速n的計算根據(jù)公式：D k(Q/PC)1/2其中：Q:輸送能力，t/h；K：物料特性系數(shù)，常用物料的k值見運輸機械設計選用手冊表15-1；:填充系數(shù)，見運輸機械設計選用手冊表15-1；C：傾角系數(shù)，見運輸機械設計選用手冊表15-

13、1；P:物料松散密度，見運輸機械設計選用手冊表15-6；D0.175m 圓整：D=S=200mm nA/(D)1/2其中： A：物料綜合系數(shù)，見運輸機械設計選用手冊表15-6； n50/(0.2)1/2 n111Q=47D2.n.S.P.C其中： Q:輸送機輸送能力（有任務書得Q=8）(t/h) S:螺距 m 8=47*0.2*0.2*0.2*0.3*1.1 n64 圓整：n=60 r/min3.2.2 物料沿軸向的推進速度計算根據(jù)公式： 式中：V：物料的軸向推進速度（m/s）；S：螺旋葉片的螺距（m）；n：螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）;物料沿軸向推進速度： V=0.2*60/60=0.2 m/s

14、3.2.3電機的選擇由于N=0.75 kw,所以驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的電機選用YTC型電磁調(diào)速異步電動機，該電機有三相異步交流電機、渦流離合器與測速發(fā)電機組成，并與控制器配合使用，工作時，此電機能根據(jù)軸上承受載荷的不同自動地、無級地調(diào)整其輸出轉(zhuǎn)速，達到無級變速喂料，控制不同喂料量的目的。3.3 機槽的設計本設計中的機槽采用法蘭和截面為U字型的鋼制機槽。U型機槽的厚度為4mm薄鋼板，其兩側(cè)臂垂直，底部成半圓形，在 U型機槽的端面焊接有法蘭，用以固定蓋板和端蓋。機槽半圓的內(nèi)徑大于螺旋葉片半徑，允許少量的物料滯留于槽底，以防葉片與槽底摩擦。為了對機槽進行密封，機槽上部裝有用薄鋼板制成的蓋板，蓋板用螺栓固定在槽

15、體上端的鋼制法蘭上。蓋板可以開啟，以便對槽體進行必要的檢查。蓋板上開有進料口，機槽底部開有卸料口，均做成方形，以便安裝料管。4 調(diào)質(zhì)器結構設計調(diào)質(zhì)就是使粉料在高溫、高壓下通入過熱蒸汽,使其熟化的過程。它是顆粒飼料生產(chǎn)中的必然環(huán)節(jié),在這一過程中可使飼料中很多成分發(fā)生變化,其中有些是人們所需要的,而有些則是人們所不希望的。4.1 調(diào)質(zhì)的作用在調(diào)質(zhì)過程中最主要的變化就是使飼料中含量較高的淀粉部分發(fā)生糊化,而使淀粉更易被動物所消化吸收。這可明顯地提高飼料的利用率;同時產(chǎn)生的糊精具有較好的適口性,可大大提高飼料的適口性;另外,糊化淀粉可使飼料的黏稠性提高,可起到黏結劑的作用,這也是在制粒過程中必須進行調(diào)

16、質(zhì)的一個主要原因。調(diào)質(zhì)中的高溫、高壓可使飼料中大量病原微生物滅活,如常見的沙門氏桿菌及大腸桿菌等。特別是最近一些飼料廠為了生產(chǎn)出高衛(wèi)生標準、無病原菌尤其是無沙門氏菌的產(chǎn)品,在飼料生產(chǎn)時,出現(xiàn)了提高制粒溫度的發(fā)展趨勢。這些飼料廠家規(guī)定制粒溫度在85 以上,它是有效地殺死沙門氏菌的示值溫度。在國外更是如此,早在20 世紀80 年代末西歐在打“沙門氏菌恐慌”戰(zhàn)時,在調(diào)質(zhì)中首要考慮的就是殺菌的問題,目前西歐已開始采用的擠壓調(diào)質(zhì)二次制粒工藝通常達到的制粒溫度為90 。4.2 調(diào)質(zhì)過程的控制為減少營養(yǎng)成分的損失,在制粒過程中要根據(jù)不同的原料組分、含水量及對產(chǎn)品熟化程度的不同要求來調(diào)整調(diào)質(zhì)時間。一般來說,調(diào)

17、質(zhì)時間越長,原料的熟化度越好。淀粉糊化度越高,黏性越好,生產(chǎn)出的顆粒料物理性能就越好,但同時營養(yǎng)物質(zhì)損失也較多。一般飼料原料的調(diào)質(zhì)時間為1030 s 為宜。但對各種飼料都合適的一個調(diào)質(zhì)時間是不存在的。因此,最重要的創(chuàng)新應該是把飼料原料在調(diào)質(zhì)器中滯留時間設為一個可變參數(shù)。4.3 調(diào)質(zhì)器總體方案設計與計算本設計方案采用單級槳葉式調(diào)質(zhì)器，該型調(diào)制器通過改變槳葉的傾斜角度來控制物料的推進速度，針對不同的物料，分別設定調(diào)質(zhì)器槳葉的傾斜角度，控制物料的調(diào)質(zhì)時間，實現(xiàn)調(diào)質(zhì)器的最優(yōu)功能。調(diào)質(zhì)桶直徑的計算：調(diào)質(zhì)時間：式中：V：調(diào)質(zhì)筒體積（）；D：調(diào)質(zhì)筒直徑（m）；：調(diào)質(zhì)筒長度，取l=7D；：飼料容重(),取v=

18、0.5；飼料充滿系數(shù)，取k=0.3。調(diào)質(zhì)軸輸送量，取壓粒設計產(chǎn)量q的1.52.0倍，可初定Q=1.8q。將上述有關參數(shù)代入調(diào)質(zhì)時間t計算式：對于一臺選定產(chǎn)量q的制粒機來說，調(diào)質(zhì)時間t對D影響很大，為了便于設計，一般取t=15秒。已知設備產(chǎn)量：q=8 t/hD=0.78（8*15）1/3，參考市場上同類產(chǎn)品的技術參數(shù)，選調(diào)質(zhì)桶直徑為：390mm，調(diào)質(zhì)桶長度=2000mm。調(diào)質(zhì)電機選用Y100L，2.2KW，n=1430r/min。5 主傳動系統(tǒng)的設計5.1 主電機的選擇根據(jù)吳克疇教授摘譯的混合飼料生產(chǎn)工藝一書介紹，一臺飼料壓粒機的生產(chǎn)率可以近似的由下式來計算,有公式換算可以算出：式中：N：壓粒電

19、動機的驅(qū)動功率（KW）；：要壓粒的散料密度（t/）；：壓粒電動機的效率取0.80.9；P：需要壓粒壓力，兆赫，帕=N/；：決定于壓縮率K（未壓粒的散裝物和壓粒后的顆粒密度的比率）；K：壓縮率，可取0.50.7；公式換算得到驅(qū)動功率的算法： 已知：Q=10, =0.9； 查表得到P=56；=0.5；帶入計算得到N=69KW，所以取N=75 KW。經(jīng)查表：選取主電機型號為：Y280S-4 ，額定功率：75KW，轉(zhuǎn)速：1480r/min。5.2 主傳動計算該設計方案主傳動系統(tǒng)采用V帶傳動。和其它機械傳動比較，帶傳動的主要優(yōu)點是：工作可靠，使用壽命長；傳動平穩(wěn)；無噪音,傳動效率高；結構緊湊；功率和速度

20、適用范圍很廣等。工作時,由電動機帶動小、大皮帶輪，并經(jīng)傳動空軸帶動環(huán)模轉(zhuǎn)動，環(huán)模與壓輥擠壓物料成形。5.2.1 定v帶的型號和帶輪直徑：（1）、 計算設計功率：設電動機的實際輸出功率為，工作情況系數(shù)為 =1.3有： Pd =1.3*75=97.5 KW（2）、選帶的型號：Pd=97.5 KW, n1 =14480 r/min由機械設計教材圖11-12可查出帶的型號：選?。?C型V帶（3）、計算大小帶輪直徑：設小帶輪直徑為：dd1；大帶輪直徑為：dd2。根據(jù)機械設計教材由表10-11及10-5取dd1=250dd2= n1/n2* dd1=1480/382*250=968.57 圓整dd2=96

21、05.2.2驗算帶速VV=3.14* dd1* n1 /60000=19.36m/s在5-25范圍內(nèi)，帶速適合。所以V在允許范圍內(nèi)5.2.3驗算傳動誤差 傳動比 i= dd2/ dd1=3.84 原傳動比i、= n1/n2=3.87 則傳動誤差=( i、-i)/ i=.008 在允許誤差0.05范圍內(nèi)5.2.4確定中心距及帶的基準長度Ld(1) 初定中心距a。 0.7（dd1 +dd2） a。2（dd1 +dd2） 922 a。2420 所以a。=1800（2）、初算V帶 Ld。= 2a。+3.14/2（dd1 +dd2）+（dd1 -dd2）2/4a。 =4983.7 （3）確定帶的基準長度

22、Ld由表10-2選取Ld=5000(4)確定實際中心距a a=a。+（Ld-Ld。）/2 =1808.15安裝時最距離amin=a-0.15Ld =1733.15張緊或補償伸長所需最大中心距amax=a+0.3Ld =1958.155.2.5驗算小帶輪包角a1 a1=180。-57.3。*（dd1 -dd2）/a =151.92120。 5.2.6確定V帶的根數(shù)Z （1）單帶基本額定功率平P1 P1=9.23 （2）考慮傳動比的影響，額定功率的增量 P1=0.26 （3）包角系數(shù)Ka Ka=0.925 (4)長度系數(shù)KL KL=1.13 (5)V帶的根數(shù)Z Z97.5 /(0.26+9.23)

23、*0.925*1.13 =9.8 所以Z=105.2.7確定初拉力F。 由10-1 查得q=0.3kg/m F=500*Pd*(2.5/Ka-1)/(vz)+qV2 =540.5N5.2.8計算作用在帶輪軸上的壓力FZFZ=2Z*F。*sin (a1/2) =5088.3 5.3 空心軸的設計和校核電機的轉(zhuǎn)矩通過一對皮帶輪傳遞給空心軸，空心軸帶動固定其上的環(huán)模一期旋轉(zhuǎn)，因此，空心軸是主要的傳動和連接部件?？招妮S的主要制造工藝和計算如下：1、 空心軸材料為45鋼；2、 該軸采用鍛造方式加工，然后再進行車削和銑削加工；3、 空心軸內(nèi)壁設有軸承支座，為了將環(huán)模和主軸定位，保證兩零件的同軸度，環(huán)模和空

24、心軸用鍵連接，即傳動鍵，并用螺栓定位，空心主軸結構請參見制粒部分部裝圖。4、 軸承選擇：型號分別為：軸承22313CK-W33 GB/T288-94，雙列圓柱輥子軸承； 軸承NU414 GB/T283-94，圓柱棍子軸承?？招妮S的校核：主傳動軸采用空心結構，空心軸的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)處理： 大帶輪轉(zhuǎn)矩T：計算支撐反力：軸受力圖： 計算得： 彎矩圖：軸所受轉(zhuǎn)矩為：e許用應力用插入法查表得：；許用應力值： 。應力校正系數(shù)： 轉(zhuǎn)矩圖：當量彎距圖： 危險截面當量彎矩：雙列圓柱輥子軸承中心線處：校核軸徑：主動力軸采用空心軸結構 d=140mm ，D=210mm滿足強度要求。用許用應力法校核空心軸徑：危險

25、截面處：其中： 結論：該截面是安全的。6 制粒系統(tǒng)的設計與計算6.1 環(huán)模的加工工藝綜述及結構設計環(huán)模是顆粒飼料壓制機的關鍵零件之一,又是易損件,價格不菲;其質(zhì)量的好壞和質(zhì)量是否穩(wěn)定,直接影響環(huán)模的使用壽命和顆粒飼料壓制機的產(chǎn)量、飼料的質(zhì)量,從而影響飼料加工的生產(chǎn)成本。環(huán)模失效的主要形式是模孔及環(huán)模內(nèi)環(huán)表已磨損報廢,也有少量環(huán)模開裂和?？锥氯磯翰怀隽希?。環(huán)模的使用壽命主要與環(huán)模材料、環(huán)模的加工工藝有關;對同一環(huán)模材料和同一加工工藝,環(huán)模的使用壽命還與飼料配方、飼料生產(chǎn)工藝參數(shù)、工藝操作等有關。環(huán)模初試壓是否順利出料主要與環(huán)模?？妆砻婀鉂嵍扔嘘P。目前,國產(chǎn)顆粒飼料壓制機的環(huán)模材料常見的有號鋼

26、、號鋼、號鋼、等中、低碳優(yōu)質(zhì)碳素結構和合金結構鋼,也有少量采用不銹鋼制造。6.1.1環(huán)模的熱處理工藝在常用環(huán)模材料加工工藝中,常見的熱處理方法有正火、調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳、滲氮。要針對不同的環(huán)模材料,綜合考慮這些熱處理方法的特點,而安排于機加工工序之間。正火處理消除內(nèi)應力,為下一道工序作準備。在環(huán)模加工工藝中,正火處理一般安排在鍛造之后或粗加工之前,也有安排在精車之前。經(jīng)正火處理后的環(huán)模,切削性能有所改善,并能適當?shù)馗纳萍庸ず蟊砻婀鉂嵍?。環(huán)模調(diào)質(zhì)的目的能獲得較高的強度和韌性性能,特別是保持環(huán)模心部的綜合機械性能。在環(huán)模加工工藝中,一般安排在精車,擴孔之前或粗加工之后;也可以安排在滲氮之前。對于中碳

27、優(yōu)質(zhì)結構鋼和合金結構鋼,要注意淬火與高溫回火的時間間隔不宜過長,否則,因環(huán)模的復雜結構而可能造成環(huán)模的熱處理裂紋。環(huán)模的淬火處理常用的冷卻介質(zhì)為水和油。在水中的冷卻速度比在油中快些。如在水中加入%的聚乙烯醇,其冷卻介于水和油之間,可得到較好的熱處理組織。淬火一般安排在擴孔后或磨削加工之前,可作最終熱處理工藝。滲碳處理能提高?？缀蛢?nèi)環(huán)表面的硬度,提高其耐磨性,從而提高環(huán)模的使用壽命。滲碳主要針對含碳量%的優(yōu)質(zhì)結構鋼和低合金鋼如號鋼、等。6.1.2 環(huán)模模孔的加工工藝環(huán)模?？妆砻婀鉂嵍戎苯佑绊懎h(huán)模生產(chǎn)飼料時是否順利出料的關鍵。一般用人工進給的鉆孔工藝很難達到其要求的光潔度。而進口的多工位鉆孔專用機

28、床由于設備價格昂貴和其鉆頭依賴進口,導致環(huán)模制造成本增加。有的廠家采用專用機床,雖然能達到光潔度要求,但生產(chǎn)成本也比較高。利用普通鉆床經(jīng)過改進并輔以必要的工裝,能夠?qū)崿F(xiàn)鉆（擴）孔半自動化,取得令人滿意的環(huán)模?？妆砻婀鉂嵍群洼^高的生產(chǎn)效率,降低制造成本;其方法是利用單片機控制兩個步進電機,其中一個步進電機控制鉆（擴）孔進給方式,另一個步進電機控制環(huán)模的轉(zhuǎn)角,達到自動轉(zhuǎn)動;經(jīng)加工后?？妆砻婀鉂嵍瓤蛇_,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)成本降低,自動化程度大為提高。通過不同的編程,可改變鉆（擴）孔的鉆頭或（銑刀）的進給運動,可分一步或多次對同一孔進行加工;更換不同直徑的鉆頭（或銑刀）,可加工不同直徑?？椎沫h(huán)模。6.

29、1.3 環(huán)模的結構環(huán)?？椎男螤钆c尺寸也對產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率大小有很大影響。一般模孔的截面呈圓形，有四種：直形孔、階梯孔、外錐孔和內(nèi)錐孔。按孔徑大小可以分為兩種：內(nèi)小外大、內(nèi)大外小，前者用于?？讖叫∮?0 mm ，后者用于?？諒酱笥?0 mm，其所以有此差別是有利于成形。直孔和階梯孔適于配合飼料的制粒，但是，階梯孔不常用，外錐孔適于脫脂糖等高纖維飼料，內(nèi)錐孔使于草粉類體積大的飼料，由于直形孔加工簡單，用得最為廣泛。進料口有三種形式：直孔、錐孔和曲線孔。采用曲線孔效果好，但加工困難，因此，常采用直形孔口。錐孔角度一般為60120度。環(huán)模工作面的開孔率對生產(chǎn)率有很大影響。在考慮環(huán)模有足夠強度的條件下

30、盡可能提高開孔率，?？滓话阋哉切闻帕校组g距為35 mm 。6.1.4 方案設計本設計方案主要參數(shù)如下：環(huán)模材料為20CrB，滲氮處理。環(huán)模內(nèi)徑為250mm;孔徑取5mm;?？咨疃?0mm;環(huán)模有效工作寬度120mm;?？撞捎弥毙涂自O計，錐孔角60度，孔在環(huán)模外表面呈正三角形排列，具體結構請參看零件圖。6.2 環(huán)模的參數(shù)計算6.2.1 環(huán)模厚度計算 環(huán)模的厚度根據(jù)物料特性和?？卓讖接嬎?，壓制不同的飼料，需要采用相應的最佳長徑比，以獲得高質(zhì)顆粒。?？字睆饺閙m則模孔深度取為，深徑比為環(huán)模內(nèi)徑為250mm,外徑為502+250=350.6.2.2 環(huán)模單位功率面積的計算單位功率面積是指壓粒主

31、電機每千瓦所對應的環(huán)模有效壓帶面積，是衡量制粒機性能的重要參數(shù)，也是設計制粒機的主要依據(jù)。單位面積功率的計算公式如下：其中：S：環(huán)模亞帶有效面積； D：環(huán)模內(nèi)徑； b: 環(huán)模壓帶寬 A=(3.14250120)/75=1256(m/KW)基本符合正常的取值。6.3 壓輥的設計計算壓輥是制粒機的主要部件之一，它與環(huán)模配套使用，二者對粉狀飼料進行積壓，使其成形。本設計方案在制粒室中采用兩個壓輥。壓輥是用來向壓模擠壓物料的，為防止打滑和增加攫取力，壓輥表面采取增加摩擦力和耐磨措施：在壓輥上按壓輥軸向拉絲。本設計方案壓輥采用40Cr,調(diào)質(zhì)處理后硬度為：HRC49。壓輥直徑的大小直接影響壓粒時物料攝入角

32、，故在盡可能的條件下，應采用大直徑的輥，兩壓輥得環(huán)模制粒機，壓輥直徑d與環(huán)模內(nèi)徑D的關系為：2dD ,考慮兩壓輥之間還有調(diào)整間隙，一般取d與D的關系為：d=(0.40.485)D 結合設備實際情況，d=250X(0.40.485)所以取: d=110mm 。6.4 環(huán)模和壓輥工作間隙調(diào)整 圖6.4.1 模輥工作示意圖1、壓輥 2 、 物料層3、已成型顆粒 4、模輥間隙5、粘附層 6、壓膜壓輥與環(huán)模的間隙是制粒機操作時調(diào)整的重要參數(shù)之一,其調(diào)整過程也是制粒機操作前的最重要的調(diào)整步驟之一,間隙調(diào)整的合理性直接影響著制粒機的使用性能。正確的調(diào)整會使制粒機獲得最大的生產(chǎn)能力,延長壓輥和環(huán)模的使用壽命,

33、從而降低生產(chǎn)制造費用,節(jié)約產(chǎn)品成本,提高經(jīng)濟效益。一般情況下,環(huán)模的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向,如配有兩只壓輥的制粒機,開始安裝壓輥時應將左側(cè)壓輥的最大偏心凸邊安裝在環(huán)模內(nèi)左上半?yún)^(qū),右側(cè)壓輥的最大偏心凸邊安裝在環(huán)模內(nèi)右下半?yún)^(qū)內(nèi);如配有多只壓輥制粒機,也應保證當偏心調(diào)節(jié)塊沿環(huán)模旋轉(zhuǎn)的相反方向轉(zhuǎn)動時,壓輥應向與環(huán)模相接觸的方向移動,否則說明壓輥安裝不正確,應按上述要求重新安裝。壓輥與環(huán)模的間隙一般為0.13mm0. 5mm ,調(diào)節(jié)時通常使壓輥的外表面與旋轉(zhuǎn)環(huán)模的內(nèi)表面輕微接觸,并在環(huán)模帶動下達到似轉(zhuǎn)非轉(zhuǎn)。正常情況下,模孔小的兩者間隙小些,?？状蟮膬烧叽笮?新壓模間隙小些,舊壓模間隙大些;如果壓輥與環(huán)模間

34、隙太小,壓輥與環(huán)模容易磨損,而且噪聲較大,反之,間隙太大會造成出料困難。7 其他零件的設計及設備維護7.1 其他零件設計7.1.1 底座的設計底座用灰鑄鐵鑄成，在底座的四個角銑四個平曹以固定地腳螺釘，另外凡底座與箱體連接的面要求銑平，粗糙度為12.5，槽材料去HT200，防止震動。7.1.2 軸承蓋軸承蓋均為鑄件，鑄好后進行進一步的精加工。軸承蓋壓住軸承的外圈，起著壓緊作用，軸承蓋的材料為HT200。71.3過載保護裝置在主軸的尾部安裝一聯(lián)軸器的形式的過載保護裝置，安全裝置一端連接在箱體上，另一端和主軸連接在一起，當制粒部分有異物進入或出現(xiàn)時，卡住環(huán)模帶動壓輥，壓輥軸帶動主軸一起轉(zhuǎn)動，則對安全

35、銷有一剪切作用，當作用力過大時，安全銷折斷。允許心軸轉(zhuǎn)動，保護主電機。7.2 設備維護1、定期加注潤滑油，確保機器在良好的潤滑環(huán)境下工作；2、經(jīng)常檢查所有緊固件、加料清潔器以及所有安全防護裝置，確保都處于可靠的工作狀態(tài)；3、定期檢查環(huán)模、壓輥、切料刀、三角皮帶等易磨損設備，并及時進行調(diào)整和更換，確保制粒機正常有效的工作；4、絕對杜絕外來雜物進入環(huán)模，在任何情況下都不得對環(huán)模進行熔焊工藝處理。8 設計心得此次畢業(yè)設計已基本結束，回顧這一段以來所做的工作，有得也有失，其中有不少經(jīng)驗可以作為以后工作與生活的借鑒，當然，亦有許多失敗的教訓引以為誡，下面就對此做一下簡單的總結。通過這次畢業(yè)設計，對于面臨

36、到一些問題時所持的心態(tài)有了很大的改變。以往在碰到難題時總是煩躁不安、束手無策，如今也能從容、自信而冷靜地分析其中存在的矛盾與聯(lián)系，并從中找到解決問題的突破口。盡管效率有些低，但是從前者到后者，對我而言，已經(jīng)屬于一個不小的轉(zhuǎn)變。再者，就是處理問題的方法。這次設計，無論從查閱資料到CAD繪圖，還是設計內(nèi)容的考慮及其它方面的工作，在進行過程中都碰到了許多難以預料的，并且比較棘手的問題。對于此，起初我還抱怨畢業(yè)設計牽動的知識面大，問題多，可是隨著設計的時間逐漸地減少，我也意識到這種心態(tài)并不可取，明智的選擇還是知難而進，這不也正是一個很好的學習機會嗎？于是，接下來的工作，我便以積極、樂觀的態(tài)度去處理所面

37、臨的困難，這樣反而設計進程也加快了許多?？梢?，心態(tài)問題對于解決問題是多么重要！不過，心態(tài)是一，處理問題時的靈活性亦十分重要。在這次設計中，我曾不斷地遇到各種各樣的困難，有些倒也容易，可是某些問題卻著實讓我頭疼，眼看設計驗交日期已近，有些問題卻遲遲得不到解決，那種感覺真不好受，總之，倆字：真難！可是，頭疼也不是辦法呀，還得面對，于是請教老師、同學、翻書、上網(wǎng)等等，總之，我是用盡了各種能夠想到的辦法，目標只有一個，就是解決掉面臨的問題。一次不行兩次，兩次不行就多次，再不行就換一種考慮的方法，滯則變，變則通。您還別說，這種思路還真是對頭，如此以來，先前的問題有許多都迎刃而解了，設計是的心情也舒暢了許

38、多。可見，分析與處理問題是的靈活性對于問題的解決也是至關重要的！其實，學習是這樣，人生中的很多事情又何嘗不是如此呢？只不過是問題的性質(zhì)有所不同罷了。許多事很少有你會與不會的，關鍵是個人所采取的態(tài)度和方法。正確的思路可以順利地到達彼岸，一旦思路出錯，就只能走彎路，甚至南轅北轍。另一方面，就是失敗的教訓。這次畢業(yè)設計之所以碰到如此多的問題也不是偶然的。一是對于平時所學的知識，我缺少對其系統(tǒng)的歸納和深入地理解，致使設計中總是捉襟見肘，不能求全，這不但影響了設計進度，也影響了設計成果的好壞。二是設計中我缺乏整體考慮的意識，致使設計時前后相互矛盾，各部分之間不能相互協(xié)調(diào)并構成一個整體，從而也導致了設計的

39、重復修改性，影響了設計進程。多考慮細節(jié)是好的，但是要在整體規(guī)劃的前提下考慮，否則只能是本末倒置。三是做事缺乏效率，不講重點。這一點我是感觸頗深。以上就是我對此次設計中得與失的總結，總體而言，我分析與解決問題的能力有了很大提高，但是美中不足的是也有很多教訓，不過，我覺得稱之為“財富”更好，因為我覺得這些教訓對我以后的發(fā)展至關重要，對我選擇什么樣的路以及如何走下去有重要的指導意義。當然，這只是我要掌握的生存技能中的一些，更多的財富和美好的事物還等著我去拾取，我將會把經(jīng)驗與教訓一同裝進我的智囊，伴我撥開云霧，乘風破浪而行，我也自信我的未來不是夢！結論本設計先通過實習、調(diào)研提出設計方案，而后運用比較的方法對其加以分析論證，證明了所確定方案的合理性。接著分別從喂料機構、調(diào)質(zhì)機構、制粒系統(tǒng)、過載保護裝置、潤滑系統(tǒng)五方面進行