粉碎機設計的開題報告書川農(nóng)

1、-農(nóng)業(yè)大學本科生畢業(yè)論文設計開題報告畢業(yè)論文設計題目玉米粉碎機的粉碎裝置設計選題類型應用型課題來源自選工程學院信息與工程技術學院專業(yè)農(nóng)業(yè)機械化及其自動化教育指導教師廖念禾職稱副教授羅正波年級2021*20214052開題報告立題依據(jù)、研究的主要容及預期目標、研究方案、論文進度安排、主要參考文獻1.立題依據(jù)1.1研究背景與意義我國剛進入社會主義階段時的經(jīng)濟非常落后，在黨的領導下我國的經(jīng)濟不斷開展，人民的生活水平有了很大的提高，其中在物質方面取得的成就最為突出。有資料顯示畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在2021年呈持續(xù)增長勢態(tài)：糧食總產(chǎn)為54647.7萬噸，比上年增加1565.5萬噸；全年肉類總產(chǎn)量為7925.

2、8萬噸，比上年增長3.6%；禽蛋2762.7萬噸，增長0.7%：奶類產(chǎn)量3748.0萬噸，增長0.4%1。畜牧業(yè)的快速開展以及國家對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建立投資力度的加大使得養(yǎng)殖業(yè)中所使用的玉米、大豆、秸稈、干草等的粉碎機不斷的更新?lián)Q代。近幾年來，在我國惠農(nóng)政策的推動下，我國的農(nóng)業(yè)機械正處于快速開展時期，持續(xù)增長，出現(xiàn)了生產(chǎn)與銷量兩旺的喜人態(tài)勢。與此同時，我國的玉米粉碎機機型多樣。從高速到低速：主要存在的問題是錘片式粉碎機的堵塞、振動和噪音大、軸承過熱、耐磨損差、使用周期短、能耗高、對粉碎原料有限制、適用于脆性物料的粉碎、微粒外表形狀不規(guī)則、而錘片式粉碎機生產(chǎn)的微粒主要是球形、因此體積密度相比低515，以

3、及初期設備投資較大，潛在維修本錢高2。目前，我國國出現(xiàn)了許多小型大型的粉碎機，在一定程度上提高了作業(yè)效率。但是由于粉碎機構造復雜，市場空間大，許多生產(chǎn)廠家紛紛開場研制、生產(chǎn)玉米粉碎機，因此大量構造不同、可靠性差、效率低的玉米粉碎機被應用，給使用者帶來了不必要的損失3、4。為此，相關科研人員對玉米粉碎裝置做了大量的理論、試驗研究，取得了較大進步，但在大多數(shù)場合，玉米粉碎機的零件易磨損，工作可靠性不好。提高其工作性能仍是我國農(nóng)機科研工作者迫切需要解決的問題。農(nóng)業(yè)的農(nóng)機化開展是解決 “提高農(nóng)民收入、改善農(nóng)村面貌、穩(wěn)定農(nóng)業(yè)開展等問題的需要。加快了農(nóng)機化的開展，使農(nóng)業(yè)向著機械化方向開展，不斷提升勞動生產(chǎn)

4、率，降低本錢，減輕農(nóng)民的勞動強度,提高資源完全的利用率具有重要的研究意義6。1.2國外研究現(xiàn)狀1.23國開展玉米粉碎機狀況玉米是世界三大糧食作物之一，年總產(chǎn)量約7億t；中國的玉米產(chǎn)量是世界的第二位。玉米的加工便是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的延伸，也是工業(yè)加工的上游產(chǎn)業(yè)。我國畜牧業(yè)生產(chǎn)具有悠久的歷史，但我國飼養(yǎng)技術和飼養(yǎng)裝備卻相當落后，大大的阻礙了畜牧業(yè)的開展。而飼料加工機器的工作性能低，所以提高玉米粉碎機的可靠性是我們每個農(nóng)機人都該做的努力，生產(chǎn)出更好的飼料生產(chǎn)機器1、5、8。目前我國的市場上已有錘片式粉碎機和爪齒式粉碎機，其中錘片式粉碎機根本構造包括圓筒篩板、轉子、錘片和固定在錘片轉子周圍的沖擊齒板。其工作原

5、理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉錘片間的空間，利用錘片等的部件對物料的打擊和搓擦作用，將物料破碎成假設干小粒，是一種沖擊式的粉碎設備。工作時，被加工的物料進入粉碎室，受到高速的旋轉的錘片的反復沖擊、摩擦在齒板上的碰撞，從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。錘片式飼料粉碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點，在目前飼料工業(yè)中得到了廣泛的普及應用7。這些粉碎機雖有生產(chǎn)率高、能耗低、調節(jié)操作方便等優(yōu)點，但由于各類型的粉碎機構造較為復雜，并且粉碎起來存在許多缺點：動力浪費大，度電產(chǎn)量不高粉碎粒度不均勻機器部件磨損快，工作穩(wěn)定性差生產(chǎn)率低使用篩片磨損快，生產(chǎn)本錢增加整體構造大，不易移動，所以

6、我們該設計一個小型的玉米粉碎機9、10。本課題設計的粉碎機是專門把玉米粉碎的一種加工機械，該設計在機體構造和局部零件等方面的問題都進展了選擇。因此應該開發(fā)更可靠的粉碎機，以適合我國畜牧業(yè)的開展需要。我國玉米粉碎機生產(chǎn)現(xiàn)狀：研制和開展已有30多年的歷史，自50年代開場，我國從原聯(lián)引進的技術與樣本機的根底上進展研究設計，有局部省市已設計生產(chǎn)了多種型號規(guī)格的產(chǎn)品。從2003年開場，我國飼料粉碎機械產(chǎn)品開場納入工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可管理。2004年7月至2021年8月，已發(fā)許可證586份，分布在全國26個省、直轄市、自治區(qū)。其中，領證數(shù)最多的4個省為96、85、59、58。20世紀90年代末，春谷機械制造研

7、制開發(fā)的“橫寬型振動篩錘片粉碎機，在粉碎篩下裝一偏心振動電機，偏心塊轉動引起的反作用力，使篩面前后往復運動，連續(xù)不斷地接近旋轉的末端，這種振動改變了粉碎機堵篩狀況，提高粉碎機篩網(wǎng)的瞬態(tài)開孔率，增強對高水分、高粘度、高纖維物料小篩孔的抗堵能力，從而提高了粉碎機效率。2007年初，沃仕機械研制開發(fā)了“雙轉子錘片粉碎機。該粉碎機有2個旋轉方向一樣的轉子，2個粉碎室之間連通，構成“型的粉碎室，中間裝有導流裝置。GTC導撞粉碎技術是引導物料流和錘片撞擊的一種方法，它能有效阻止環(huán)流層的形狀，增加錘片對物料的正面沖擊的概率，利用一局部顆粒與顆粒之間的碰撞，解決小篩孔1.5mm以下堵塞問題，實現(xiàn)超細粉碎工藝，

8、提高了超細粉碎的產(chǎn)量。2021年，明博機電設備、無極縣元大飼料機械公司等企業(yè)也相續(xù)研制了“雙轉子錘片粉碎機。2021年，春谷機械制造又開發(fā)了“振篩剪式錘片粉碎機。該粉碎機在篩面、物流環(huán)均勻地放置定錘。如160KW粉碎機有45片定錘每組9片×5排。它將動錘單向錘擊方式改變?yōu)閯渝N和定錘雙錘剪切方式，解決了粉碎機錘片對物料的相對速度要求較高，而篩外表物料運動速度要求低的矛盾，改善了粉料均勻度，產(chǎn)量也明顯增加。2021年8月，牧羊集團研制開發(fā)了第三代“超越錘片式粉碎機，它與原超越系列微粉碎機相比，錘片由4mm改為5mm，粉碎室底部增加了一塊擋流條。國家漁業(yè)機械儀器質量監(jiān)視檢驗中心于2021年

9、8月10日、15日在華港農(nóng)牧開展對該型機用玉米含水率12.8進展了委托檢測。檢測結果：篩孔直徑1.0mm，產(chǎn)量13.39t/h；篩孔直徑1.5mm，產(chǎn)量18.93t/h。檢測結果說明，該機型性能優(yōu)良11。目前,我國飼料粉碎機械產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)數(shù)接近1000家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能根本滿足我國畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)開展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機和特大功率的機型,仍然需要從國外進口，這是我們農(nóng)機人的努力方向，生產(chǎn)出屬于自己國家的養(yǎng)殖飼料所需機型。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進口產(chǎn)品,在主要的技術指標已經(jīng)接近了國際先進水平,而且在價格上有很大的優(yōu)勢。在我國生產(chǎn)的各種機型都有不

10、同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等國家。而我國的玉米粉碎機主要存在的問題是：1生產(chǎn)效率低，能耗大，粉碎時產(chǎn)量越低，電耗越高，粉碎性能越差。含水率越高越難粉碎。以及篩孔的尺寸，越小加工效率降低。2 玉米粒、大豆等飼料加工性能差粉料排除困難，對物料重復打擊，溫度升高，粉碎機效率急劇下降，無用功急劇增加。3更換篩片頻繁(篩片的材質和熱處理情況、篩孔大小、粉碎物料的種類及原料的含雜質情況均對篩片的使用壽命有很大影響。)12。我國飼料粉碎機械工業(yè)尚處于由傳統(tǒng)型向機械化、自動化和集約化過渡的起步階段仍然有許多問題需要努力解決，不斷改進提高。1.2.4國外開展玉米粉碎機的開展

11、狀況國外玉米粉碎機的開展情況，錘片式粉碎機在國外飼料工業(yè)生產(chǎn)中應用最為廣泛。如北美地區(qū)配備的錘片粉碎機，最大直徑可達1.9M，篩片面積4.5M,轉速3600rmin，錘片線速度107ms，功率447W，大多數(shù)還配有供風系統(tǒng)用于氣力輸送。但在最近幾年中，輥式粉碎機由于其適于粗粉生產(chǎn)及低噪音、低能耗、粒度均勻這些優(yōu)點而越來越受歡迎13。美國Roskamp Champion(CPM)公司生產(chǎn)的HM系列水滴型臥式粉碎機采用全寬度雙向進料方式，使篩片有效利用面積最大化，減少了換錘片次數(shù)，水滴型篩可以阻止料環(huán)流層的形成，大大提高了粉碎效率。HM54系列粉碎機轉子直徑為1372 m錘片末端速度達1233 m

12、s，配套動力為75447 kW，篩片面積152745833m2。Champion系列粉碎機采用交織開孔排列布置的篩片，不同孔徑的篩片組合使用，效率提高10一15，并在粉碎機轉子隔板上分布有2組銷軸孔來調節(jié)錘篩間隙，以此調節(jié)粉碎粒度14。德國Heitling EMl2系列粉碎機可選用雙速控制或無級調遣，全新的快速錘片更換構造，篩片分6片安裝，可快速不停機換篩片，篩孔尺寸可調，篩面包角達324°。日本細川密克朗(Hosokawa Micron)公司生產(chǎn)的ACM型立式無篩微粉碎機，通過不同形式的轉子體與定子套的優(yōu)化配置，可獲得最正確粉碎效果利用高效分級渦輪可及時排出細粉，防止過度粉碎，能耗

13、較低，同時產(chǎn)品細度調節(jié)較為方便，平均細度(d50)在101000m圍。由于大風量輸送物料，散熱效果好可有效地降低物料溫升。Hosokawa Micron公司生產(chǎn)的臥式多級微粉碎機，將風機和粉碎機同軸組合在一起采用兩級串聯(lián)粉碎和分級粉碎效率高能耗低，產(chǎn)品平均粒徑3100m，并設排渣裝置，提高了粉碎產(chǎn)品的質量和純度15。意大利GBS公司(GOLFETTOBERGASANTATI)最新生產(chǎn)的MSVl2025型立式粉碎機，在增大錘片與物料撞擊區(qū)的同時，盡可能減少了粗粉與篩片的摩擦以降低溫升；其轉筒型篩片及大篩理面積構造有助于出粉，無須再配傳統(tǒng)的吸風裝置；機體部涂覆耐磨材料顯著降低了噪聲。該機配備了AB

14、 60R型喂料機，可自動排出鐵質雜物，能根據(jù)電機的功耗實現(xiàn)均勻進料15。2.可行性分析2.1具備的條件(1) 多年來，國外很多的農(nóng)業(yè)機械研究者對玉米粉碎機中的破碎裝置進展了大量的研究，并取得了一定的突破，積累了很多珍貴的成功經(jīng)歷。同時，也產(chǎn)生了很多的失敗經(jīng)歷。為本課題提供了大量的理論參考條件。(2) 國很多農(nóng)業(yè)機械廠商生產(chǎn)了大量的不同型號的小型玉米粉碎機，并在局部地區(qū)推廣，同時也出現(xiàn)了很多的問題。這些問題為本課題提供了大量的實際參考。(3) 在校期間，本人對于農(nóng)業(yè)機械設計相關課程機械設計根底有著一定的學習和理解，并對一些繪圖軟件較為熟悉，為完成課題的理論設計打下一定的根底。2.2待解決的問題主

15、要存在的問題：1玉米粉碎機粉碎顆粒不均勻。2粉碎機錘片的工作可靠性和使用壽命較低，容易磨損。3玉米粉碎機工作時容易被堵塞，需要經(jīng)常清理。4玉米粉碎機體積比較大，并且不易移動。我們需要對以上存在的問題加以解決，需要對當前已存在的玉米粉碎機進展分析，再進展構造上的合理設計。3.研究的主要容1提出玉米粒粉碎裝置的設計方案2玉米粒粉碎裝置的設計主要包括的設計錘片、軸的受力。同時對易損件進展強度，疲勞校核。3繪制粉碎裝置各個部件零件草圖及總裝配圖4.研究方案(1)通過國外玉米粒粉碎機開展概況的研究與闡述，歸納出其優(yōu)點與缺乏，并對其提出設計方案。1通過連續(xù)的使用減小摩擦 2 減小構造尺寸，使粉碎機易移動。

16、并對其提出三種不同的設計方案。以下是三種方案的簡要特點：方案1：錘片采用矩形錘片特點：運用的較多，通用性好，形狀簡單，易制造。它有兩個銷連孔，其中一個孔銷連在銷軸上，可以輪換使用四個角來工作。方案2：錘片采用階梯型錘片特點：階梯型錘片工作棱角多，粉碎效果更好，但是與之相比耐磨性要差些。方案3：錘片采用尖角型錘片特點：尖角錘片適用于粉碎牧草等纖維質飼料，但是耐磨性也差。2錘片式粉碎機方案的簡要特點：當物料由進料口進入機膛時，立即受到高速旋轉的錘片的打擊而破碎，當物料在機膛連續(xù)屢次撞擊而粒度小到能通過底下的篩面的篩孔時，就可以從出料口流出。缺點是一般的粉碎機整體比較大而不易移動。粉碎機的錘片容易磨

17、損，所以采用方案一使用矩形錘片，因其通用性好、制造本錢低、使用本錢也低，還可以輪換使用四個角，便增加了其使用壽命。(3) 通過計算相關參數(shù)設計粉碎裝置的各個主要部件。繪制出零件設計圖紙和裝配圖紙。5.創(chuàng)新點目前玉米粉碎機的粉碎顆粒不均勻、錘片的工作可靠性和使用壽命較低，而且工作時易被堵塞，需要經(jīng)常清理。玉米粉碎機體積比較大，并且不易移動。所以此設計是生產(chǎn)出工作可靠性強的微小型易移動的玉米粉碎機重點在提高可靠性。6.預期目標參考以前的設計者的作品，并設計一種微小型的玉米粒的粉碎裝置。具體預期目標如下：1算出玉米粒粉碎裝置運動過程中的力；2畫出玉米粒粉碎裝置的零件圖和裝配圖；3在可能的情況下，找廠

18、家進展試生產(chǎn)和進展試驗。7.進度安排(1) 2021年4月前完成開題報告，并提交導師審查。同時，根據(jù)初步確定的思路，搜集、整理有關文件資料；(2) 2021年5月7月進展收集資料，設計粉碎機的構造；(3)2021年8月9月如果有條件，可去有關公司和企業(yè)參觀；(4) 2021年9月10月初步完成論文撰寫，并送導師審閱；(5) 2021年10月11月份在導師指導下，完成論文的修改工作；(6) 2021年12月進展論文、設計圖紙的打印，并準備論文辯論。8.主要參考文獻1長賦,曉華.中國農(nóng)業(yè)開展報告M.:中國農(nóng)業(yè),20212周文華,董玲.粉碎機的常見機械故障及排除方法J.省農(nóng)業(yè)機械研究所,2007(6):36-373鄧潔紅,樂平.錘式粉碎機的優(yōu)化設計J.糧油食品科技,2005 133:14-214麗英,王順喜,武佩,吳書倫.錘片式飼料粉碎機假設干關鍵技術問題的探討J.糧食與飼料工業(yè),20217:34-365璥.玉米淀粉工業(yè)手冊M.:中國輕工業(yè),20216王凈,王鵬等.錘片式飼料粉碎機主要因素對工作性能的影響J.北方學院,20214：