開(kāi)題報(bào)告 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)

1、塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告課題名稱 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李園園 學(xué) 號(hào) 8011211208 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械15-2 指導(dǎo)教師 李勇 起止時(shí)間 2014年11月-2015年5月 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制1. 研究的目的及意義 秸稈通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其他農(nóng)作物在收獲籽實(shí)后剩余的部分。農(nóng)作物秸稈是糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，除含有豐富的有機(jī)質(zhì)外，還含有加多的氮、磷、鉀和多種微量元素，是一種可供開(kāi)發(fā)和綜合利用的寶貴資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各種農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約6億噸，占世界作物秸稈總產(chǎn)量的20%

2、-30%，,可獲得量為3.5億3.7億噸。其中，玉米桿年產(chǎn)量達(dá)2.5億噸，占農(nóng)作物秸稈總量的40%。因此，農(nóng)作物秸稈這種往往被焚燒或還田，生物資源，如果處置不當(dāng)，不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi),，更會(huì)環(huán)境造成極大的破壞。因此，如何做好農(nóng)作物秸稈的轉(zhuǎn)化工作，已成為亟待解決的農(nóng)業(yè)問(wèn)題。我國(guó)秸稈循環(huán)再利用的途徑與方法是多年來(lái)備受關(guān)注的一大技術(shù)問(wèn)題，而大部分生物質(zhì)原料在開(kāi)發(fā)利用前期都需要進(jìn)行粉碎加工處理，以便進(jìn)一步加工利用，只有當(dāng)生物質(zhì)的粉碎顆粒符合一定的尺寸和要求時(shí)，才能為后續(xù)的生物質(zhì)研究與利用做好充分的準(zhǔn)備。粉碎機(jī)的研制在國(guó)內(nèi)外已有幾十年的歷史，主要集中在飼料粉碎和農(nóng)作物秸稈切碎等方面，粉碎機(jī)具種類與粉碎方

3、式也多種多樣，但是現(xiàn)有的粉碎設(shè)備在產(chǎn)量、能耗以及機(jī)具的壽命和操作安全性等方面還有許多不完善的地方，不能很好地滿足各類生物質(zhì)粉碎作業(yè)的要求。因此，對(duì)秸稈粉碎機(jī)的研究，對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能源利用的經(jīng)濟(jì)化商業(yè)化和促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。為了解決提高生產(chǎn)率、降低能耗和對(duì)多種物料的適應(yīng)性等問(wèn)題，確定從揉切工作部件機(jī)器喂入方式和尺寸等方面進(jìn)行研究設(shè)計(jì)一款集成了切碎和揉搓碎為一體的秸稈粉碎機(jī)。2.國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析 2.1 秸稈粉碎機(jī)的機(jī)理粉碎機(jī)工作時(shí)，物料以一定速度通過(guò)與本機(jī)相配的喂料機(jī)構(gòu)由喂料槽喂人，經(jīng)喂入棍夾緊卷入切碎室在剪切作用下將秸稈切成碎段，進(jìn)而進(jìn)入粉碎室，在高速旋錘片打擊作用

4、下，物料得到一定程度的粉碎。篩片不斷地進(jìn)行篩分，較小較輕的物料脫離高速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道通過(guò)篩片進(jìn)入出料口，而較大較重的物料則繼續(xù)留在粉碎室內(nèi)被粉碎。2.2 秸稈粉碎機(jī)的機(jī)構(gòu) 本機(jī)由喂料裝置、切碎裝置、揉碎裝置、出料裝置、機(jī)體和傳動(dòng)裝置等構(gòu)成敘述每一種機(jī)構(gòu)的作用單元，及相應(yīng)的部件等。2.3 秸稈粉碎機(jī)的研究現(xiàn)狀粉碎機(jī)的研制在國(guó)內(nèi)己有幾十年的歷史，其主要集中在飼料粉碎和農(nóng)作物秸稈切碎等方面。粉碎技術(shù)根據(jù)粉碎方式和粉碎手段的不同可分為鍘切式、 錘片式、 揉切式和組合式粉碎技術(shù)。在我國(guó)，秸稈粉碎機(jī)普遍采用的是錘片式和爪齒式粉碎。2.1鍘切式粉碎鍘切式粉碎：鍘切式粉碎的主要設(shè)備是鍘草機(jī)，也稱為切碎機(jī)，主要

5、用來(lái)切斷莖稈，如谷草、稻草、麥秸、玉米、秸稈等鍘草機(jī)的主要加工原理是切斷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低、生產(chǎn)率較高。20 世紀(jì)80 90 年代，我國(guó)研制了許多機(jī)型，按規(guī)格主要分為小型、中型和大型; 按切割方式可分為滾筒式和圓盤式; 按作業(yè)方式可分為田間直接收獲和固定式切碎機(jī)。目前，我國(guó)鍘草機(jī)的研究技術(shù)比較成熟，且種類機(jī)型也比較多，能基本滿足不同生產(chǎn)的需要。如新鄉(xiāng)市興田機(jī)械制造有限公司研制的93QS- 3 型鍘草機(jī)，其動(dòng)力為55 kW，產(chǎn)量為1 t /h ( 干草) 3 t /h( 青草) ；2.2錘片式粉碎錘片式粉碎：錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片擊碎物料的一種機(jī)械，其具有粉碎質(zhì)量好、維修方便和生產(chǎn)效

6、率高等優(yōu)點(diǎn)，并且使用非常廣泛。一般情況下，大部分粉碎秸稈的機(jī)型都選用錘片式粉碎機(jī)。錘片式粉碎機(jī)的粉碎原理是: 生物質(zhì)秸稈由進(jìn)料口喂入粉碎室，經(jīng)過(guò)錘片的高速旋轉(zhuǎn)打擊，從而得到一定程度的粉碎，同時(shí)，物料以較高的速度被拋向固定在粉碎室內(nèi)部的齒板和篩片上，并受到齒板的碰撞和篩片的搓擦得到進(jìn)一步的粉碎粉碎過(guò)程在粉碎室內(nèi)重復(fù)進(jìn)行， 直到物料可通過(guò)篩孔為止。如上海春谷實(shí)業(yè)有限公司最新研制開(kāi)發(fā)的振篩剪式錘片式粉碎機(jī)， 經(jīng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)， 在篩板內(nèi)側(cè)的物料運(yùn)動(dòng)環(huán)內(nèi)均勻放置定錘，使定錘和動(dòng)錘有規(guī)律地均勻錯(cuò)開(kāi)，結(jié)果能使篩板內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)速度降低， 使錘片末端與物料的速度差提高，從而達(dá)到提高粉碎效率的效果文中標(biāo)注參考文獻(xiàn)。；

7、。2.3揉切式粉碎揉切式粉碎：揉切式粉碎包括揉搓機(jī)和揉碎機(jī)。在我國(guó)，秸稈揉搓機(jī)大都采用螺旋排列的錘片進(jìn)行揉搓，再借助風(fēng)機(jī)拋送，加工的秸稈物料只能達(dá)到破碎或細(xì)碎的狀態(tài)，生產(chǎn)率較低、耗能高、不適于高濕或韌性大的物料粉碎加工發(fā)展需要，。 國(guó)內(nèi)揉搓機(jī)的代表機(jī)型有: 遼寧鳳城東風(fēng)機(jī)械廠生產(chǎn)的 93RC -40文中字體中文采用宋體，英文采用times new roman。 型秸稈揉搓機(jī)， 配套動(dòng)力為 7. 5 10. 0 kW，生產(chǎn)率為 1 000 kg /h；揉碎機(jī)：揉碎機(jī)是我國(guó)近年來(lái)研制生產(chǎn)的一種新型的粗飼料加工機(jī)械，是一種介于鍘切和粉碎兩種機(jī)械加工方式之間的新型加工方式 標(biāo)點(diǎn)？揉碎機(jī)加工的秸稈為柔軟

8、、蓬松的、絲狀段，具有適宜的長(zhǎng)度和粗細(xì)度( 85%以上長(zhǎng)度為4 12mm，粗細(xì)度為2 6 mm) ，并被切成8 10 cm 的碎段28 何來(lái)參考文獻(xiàn)28，參考文獻(xiàn)未上標(biāo)。 揉碎加工不僅適用于新鮮的秸稈， 同時(shí)對(duì)含水率較低的秸稈仍具有較好的揉碎效果。揉碎機(jī)在我國(guó)出現(xiàn)的較晚，是20 世紀(jì)90 年代初提出的一種新型的粗加工的方式，所以在這方面的研究相對(duì)也比較少一些 。目前，？主要的機(jī)型有北京市林海農(nóng)牧機(jī)械廠生產(chǎn)的9RC 40 粗飼料揉碎機(jī)，配套動(dòng)力為75 13. 0 kW，生產(chǎn)率為2 000 kg /h;。組合式粉碎：組合式粉碎技術(shù)是將鍘切、粉碎和揉搓等功能組合為一體的新型粉碎技術(shù)。如北京順誠(chéng)明星機(jī)

9、械廠生產(chǎn)的9FZ 700 型多功能秸稈組合粉碎機(jī)，其粉碎室內(nèi)裝有高速旋轉(zhuǎn)的錘片，上機(jī)體內(nèi)裝有定刀 、動(dòng)刀和齒板，加入的物料在錘片的強(qiáng)烈打擊及錘片與齒板之間的撕裂和搓擦等作用下迅速的被粉碎成粉狀，由于離心力和粉機(jī)下腔負(fù)壓的作用， 被粉碎的物料通過(guò)篩孔落入出料口。3.重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路3.1 課題研究關(guān)鍵問(wèn)題 主要內(nèi)容：（1）研究秸稈的物理學(xué)特性。秸稈的機(jī)械與力學(xué)性能參考其他文章，試驗(yàn)?zāi)阌袝r(shí)間做嗎？你打算要做什么？（2）設(shè)計(jì)秸稈粉碎機(jī) 1）設(shè)計(jì)喂入機(jī)構(gòu)，保證一定的夾緊力。 2）粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)，選擇合適的刀型，確定刀的安裝方式及排列。3）篩片篩孔大小的確定。4）選擇合適的傳動(dòng)裝置與動(dòng)力

10、源 4）總體布置，考慮使用方便、尺寸大小、經(jīng)濟(jì)性、能耗等因素。關(guān)鍵問(wèn)題：粉碎機(jī)的切屑道具的選擇、安裝方式及排列。3.2 關(guān)鍵問(wèn)題解決思路（1）設(shè)計(jì)出粉碎的機(jī)構(gòu)和合理布置各部分。（2）設(shè)計(jì)的系統(tǒng)做到科學(xué)合理，能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊此內(nèi)容非解決思路！。4.工作方案及進(jìn)度計(jì)劃4.1設(shè)計(jì)方案秸稈類物料是一種含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等 物料。具有韌性大的特點(diǎn)，其粉碎過(guò)程與谷物物料大不相同。農(nóng)作物秸稈等粗纖維類物料粉碎時(shí)，主要粉碎作用是靠搓擦和剪切的共同作用下使之粉碎。根據(jù)現(xiàn)有的粉碎理論、粉碎機(jī)理和粉碎方法，預(yù)定本機(jī)構(gòu)形式和布置方案為以下幾方面：1）本機(jī)由進(jìn)料裝置、切碎裝置、揉碎裝置、出料裝置、機(jī)體和

11、傳動(dòng)裝置等組成；2）進(jìn)料口設(shè)置上下喂入棍，能夠保證夾緊物料無(wú)滑動(dòng)的卷入切碎室；3）切碎裝置采用動(dòng)刀和定刀板相配合所產(chǎn)生的剪切作用來(lái)將秸稈切成碎段。然后，在轉(zhuǎn)子的錘片架上借助銷軸連接錘片組件，在機(jī)體內(nèi)表面安裝齒板，工作時(shí)兩者相互配合來(lái)揉搓物料。你打算怎么設(shè)計(jì)，和現(xiàn)有的有啥差別？4）高速級(jí)選擇皮帶傳動(dòng)，選擇合適的風(fēng)機(jī)。5廢話，不用鋼材用啥）本機(jī)和機(jī)架采用普通鋼材制造，以降低制造成本；4.2課題設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃（以周為單位）第1周第4周：查閱與課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，了解國(guó)內(nèi)外秸稈粉碎機(jī)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)；第5周第6周：自行構(gòu)思一款秸稈粉碎機(jī)，分析機(jī)構(gòu)設(shè)置的合理性，制定秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)方案；第7周第8周：合理

12、選配秸稈粉碎機(jī)動(dòng)力源和切屑刀具，設(shè)計(jì)喂料夾緊卷入機(jī)構(gòu)，配置動(dòng)力、傳動(dòng)裝置，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度與剛度校核；第8周第11周：繪制試驗(yàn)機(jī)裝配圖、零件圖、3D圖；第12-14周：編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)書(shū)。5.參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)格式不對(duì)，且未標(biāo)在文中1汪莉萍,王述洋,景果仙,李燕東,李政.  9FR-66型秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)J. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新. 2009(03) 2 姜新波,南亦博.秸稈鋸切式粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)研究J. 林業(yè)科技. 2013(06)3 柴民杰,李磊,李金民.我國(guó)秸稈的利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析J. 硅谷. 2009(19) 4 唐軍,秦永林,劉培生.淺析影響錘片式粉碎機(jī)效率的因素J. 飼

13、料工業(yè).2007(15)5 朱德文,陳永生,肖宏儒,任彩紅.我國(guó)生物質(zhì)粉碎加工技術(shù)的研究進(jìn)展J. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備. 2007(07)6 黃宏偉,張超凡,陳松濤,陳壬辰,王先霞.麥草秸稈粉碎特性的試驗(yàn)研究J. 農(nóng)機(jī)化研究. 2007(07) 7 陳海霞,董德軍,張鳳菊.大型秸稈揉搓機(jī)的研究設(shè)計(jì)J. 農(nóng)機(jī)化研究. 2005(01) 8 朱洪林,李媛,陶丹丹,李愛(ài)華.JLJ62-100型秸稈加工機(jī)組揉、粉部件的設(shè)計(jì)與研究J. 吉林畜牧獸醫(yī). 2004(02)9 陳文.秸稈粉碎機(jī)安全使用要點(diǎn)J. 吉林農(nóng)業(yè). 2000(03) 10 俞佳芝,余泳昌,朱星賢,馮春麗.4Q-1.5型秸稈粉碎機(jī)主要工作部件參數(shù)確定與校核J.農(nóng)機(jī)化研究. 2006(09)11 賈松華.復(fù)合式秸稈粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子虛擬設(shè)計(jì)研究J. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2014(02) 12 陳新,孫慶鴻,何杰,毛海軍,陳南.基于虛擬環(huán)境的機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法的研究J.制造