畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-新型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)與分析

題目新型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)與分析學(xué)生姓名學(xué)號(hào)所在學(xué)院專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師________完成地點(diǎn)___年月日任務(wù)書院(系)專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名一、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚題目新型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)與分析二、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚工作自___年__月___日起至__年月__日止三、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚進(jìn)行地點(diǎn):四、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚的內(nèi)容要求：本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)自企業(yè)，屬于產(chǎn)品研發(fā)題目。洗麥機(jī)用于在小麥制粉之前對(duì)小麥麥粒進(jìn)行清洗，去除其中混雜的燕麥、麥秸、泥土和灰塵等雜物的專用設(shè)備。主要針對(duì)漢中某糧食制造企業(yè)急需開(kāi)發(fā)一種針對(duì)去除小麥中夾雜的麥秸，同時(shí)兼顧沙石、泥土等雜質(zhì)去除和小麥著水的一種新型洗麥機(jī)。其設(shè)計(jì)的基本參數(shù)為：電機(jī)功率7.5kw，總減速比5.6，洗麥絞龍轉(zhuǎn)250prm/min，打擦甩干轉(zhuǎn)速850prm/min，小麥處理日產(chǎn)量10-12噸。完成新型小麥洗麥機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真。深入分析洗麥機(jī)在一般工況條件下的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特性，研究其運(yùn)動(dòng)及振動(dòng)的分布規(guī)律，探討新型小麥洗麥機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，提供一種用水洗方式去除小麥中夾雜的麥秸、燕麥、癟麥粒、塵土、沙石等雜質(zhì)的一種多功能節(jié)能環(huán)保型的洗麥機(jī)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目對(duì)學(xué)生的專業(yè)能力培養(yǎng)具有實(shí)際指導(dǎo)意義。其主要任務(wù)：1.查閱資料，了解洗麥機(jī)的結(jié)構(gòu)和類型，重點(diǎn)了解各種洗麥機(jī)系統(tǒng)的傳動(dòng)方案。熟悉該產(chǎn)品制造過(guò)程。2.熟練掌握洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)方法，Pro/E軟件操作使用。3.完成開(kāi)題報(bào)告，確定研究?jī)?nèi)容、方法和步驟。4.完成給定參數(shù)的洗麥機(jī)系統(tǒng)的理論分析計(jì)算；完成給定參數(shù)的洗麥機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。5.得到差速器系統(tǒng)系統(tǒng)的裝配圖、零件圖。6.完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文；完成外文資料的翻譯。五、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚應(yīng)收集資料及參考文獻(xiàn)：1．洗麥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展前景，原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)）。2．農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)狀（網(wǎng)絡(luò)，書籍）。3．洗麥機(jī)的相關(guān)學(xué)術(shù)論文（知網(wǎng)）。4．查閱機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等參考文獻(xiàn):1．濮良貴，紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2006年5月.2．吳宗澤，羅圣國(guó).《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：高等教育出版社.2006年5月3．陳志成.《制粉師工程手冊(cè)》.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社.2007年1月.4．甘永立.《幾何量公差與檢測(cè)》.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2010年1月.5．劉鴻文.《材料力學(xué)》.北京：高等教育出版社.2011年2月6．沈蓮.《機(jī)械工程材料》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011年1月7．裘文言，張租繼.《機(jī)械制圖》.北京：高等教育出版社.2007年12月8．馮立富，陳平.《理論力學(xué)》.西安：西安交通大學(xué)出版社.2010年8月9．邢棟.洗麥機(jī)的功能特點(diǎn)與改進(jìn)[J].糧食加工.2012.10．毛廣卿,阮少蘭,溫紀(jì)平,王曉曦.小麥清理工藝的新變化及碾麥技術(shù)的應(yīng)用[J].糧食與飼料工業(yè),2005.11．王志健，方元.關(guān)于小麥濕法清理工藝的探討[J].面粉通訊,2005.12．竇履豫.去石洗麥機(jī)的更新?lián)Q代[J].糧食與飼料工業(yè),2004.13．邢棟,范崇旺.傳統(tǒng)洗麥機(jī)的功能與改進(jìn)[J].糧食與飼料工業(yè),2005.14．陳志成.現(xiàn)代面粉廠設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新[J].糧食加工,2005.15．翟得沖，王浩.去石洗麥機(jī)的使用[J].糧食與食品工業(yè)2007.六、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚的進(jìn)度安排：1.2014.2.24——2014.3.23：畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題。2.2014.3.24——2014.4.28：總體方案確定，完成參數(shù)分析。3.2014.4.29——2014.5.26：圖紙繪制。4.2014.5.27——2014.6.10：完成說(shuō)明書。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求：1.應(yīng)遵守學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，按時(shí)、按量完成畢業(yè)設(shè)計(jì)中提出的任務(wù)；2.應(yīng)積極查閱資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，積極思考和開(kāi)展討論、提出自己的見(jiàn)解，有所創(chuàng)新；3.論文的撰寫，要求條例清晰、論述有據(jù)、計(jì)算正確；圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。指導(dǎo)教師系(教研室主任簽名批準(zhǔn)日期學(xué)生簽名新型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)與分析【摘要】：小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物，也是我省主要的經(jīng)濟(jì)作物，本課題主要針對(duì)漢中某糧食制造企業(yè)急需開(kāi)發(fā)一種針對(duì)去除小麥種麥秸，同時(shí)兼顧沙石、泥土等雜質(zhì)去除和小麥著水的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)一種新型洗麥機(jī)。洗麥機(jī)用于在小麥制粉之前對(duì)小麥麥粒進(jìn)行清洗，本設(shè)計(jì)根據(jù)傳統(tǒng)洗麥機(jī)的工作原理和缺點(diǎn)進(jìn)行樂(lè)改進(jìn)：將浸水清洗改為噴水清洗，節(jié)水80%左右；將小麥的垂直向上輸送改為水平輸送，節(jié)電55%左右。該兩點(diǎn)改進(jìn)為新型洗麥機(jī)的重大改進(jìn)。該機(jī)構(gòu)主要由機(jī)架、洗麥槽、甩干筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水份監(jiān)測(cè)及水份控制系統(tǒng)幾部分組成。主要通過(guò)打板和絞龍的運(yùn)動(dòng)以及封閉的供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小麥的清洗。在技術(shù)創(chuàng)新方面，主要增加了水流量監(jiān)測(cè)控制裝置，定時(shí)噴灑水裝置，調(diào)速裝置。本文主要通過(guò)對(duì)零部件的分析，主要是絞龍部分設(shè)計(jì)計(jì)算：并對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行了分析，對(duì)絞龍軸，打板軸，帶輪等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，總結(jié)了其主要的加工工藝，設(shè)計(jì)出了CAD裝配圖及零件圖，新型洗麥機(jī)充分利用成熟的技術(shù)和結(jié)構(gòu)部件，既滿足節(jié)能減排的目的，同時(shí)也滿足產(chǎn)量。【關(guān)鍵詞】：絞龍，打板，水份控制頁(yè)共39頁(yè)1.緒論1.1我國(guó)面粉行業(yè)現(xiàn)狀和小麥表面清洗自新中國(guó)成立至20世紀(jì)80年代末的40余年間，我國(guó)的面粉加工企業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的濕法清理工藝。到了20世紀(jì)90年代,受引進(jìn)的200多條面粉生產(chǎn)線的影響，幾乎所有的面粉廠都改為干法清理工藝。其原因，主要是新型的比重分級(jí)去石機(jī)和先進(jìn)的電腦著水機(jī)的出現(xiàn)與推廣，完全替代了濕法清理工藝中的核心設(shè)備——去石洗麥機(jī)去除石子和著水的兩大功能，其去石效果和著水精度比之洗麥機(jī)有過(guò)之而無(wú)不及。干法工藝在節(jié)約投資、降低成本、簡(jiǎn)便操作、改善車間衛(wèi)生等方面明顯優(yōu)于濕法清理工藝，這是干法清理工藝很快能夠普及的根本原因。進(jìn)入21世紀(jì)，有些小型面粉廠迫于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，千方百計(jì)地尋找彌補(bǔ)由于設(shè)備和工藝方面的不足的措施，以維持企業(yè)的生存，其中的主要手段就是在原有的干法清理工藝中增加了一道去石洗麥機(jī)。這一措施加上原料上的嚴(yán)格把關(guān)和工藝上的精心管理，取得了非常成功的效果，有些工藝指標(biāo)竟優(yōu)于許多引進(jìn)的面粉生產(chǎn)線。近年來(lái)，我國(guó)日益重視農(nóng)業(yè)問(wèn)題，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)給予了莫大的關(guān)注和投入，糧食生產(chǎn)出現(xiàn)了連年豐收，小麥也連年增產(chǎn)，制粉行業(yè)的面粉生產(chǎn)質(zhì)量越來(lái)越高。小麥磨粉前應(yīng)除去麥芒、穗殼、麥粒表面和腹溝內(nèi)的灰土以及混在小麥里的泥沙等雜物，還需濕潤(rùn)麥粒表面進(jìn)入磨粉工序。而小麥表面清理又是面粉生產(chǎn)不可缺少的一道重要工序，它可分為干法清理和濕法清理，干法清理需要投入許多設(shè)備，投資成本加大。我國(guó)小麥從收割、晾曬到倉(cāng)儲(chǔ)，都接觸沙石和泥土，所以干法清理不適合我國(guó)國(guó)情。目前，絕大多數(shù)面粉廠均采用濕法清理，即用水洗麥。其中，去石洗麥機(jī)是小麥濕法清理工藝的主要設(shè)備。因此，洗麥機(jī)兼有去石、著水和清除污垢的功能，是一種高效能的小麥清理機(jī)械。研究表明：濕法清理工藝中的去石洗麥機(jī)，不但具有良好的石子分離和著水功能，而且能夠有效地清除比重小于正常麥粒的蟲蝕粒、皺縮粒以及麥殼、麥秸等；特別是對(duì)于附著在麥粒表面和腹溝內(nèi)的塵土、泥砂等微細(xì)雜質(zhì)有著異乎尋常的清理效果。這對(duì)于在制粉過(guò)程中提高面粉的加工精度和出粉率有著極其明顯的作用。1.1.1小麥的加工工藝1）原糧→磁選→（篩選）初清篩→風(fēng)選→去石機(jī)→精選→打麥機(jī)→1磁選由于小麥為非導(dǎo)磁性物質(zhì)，在磁場(chǎng)內(nèi)，金屬雜質(zhì)與小麥分開(kāi)定期清除磁選器；2）振動(dòng)篩根據(jù)物料粒度大小進(jìn)行篩選，配備適當(dāng)?shù)暮Y孔使物料與篩面充分接觸控制小麥流量；3）去石機(jī)根據(jù)比重及空氣動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的不同，利用篩面及氣流速度造成物料分級(jí)，使石子得以分離控制風(fēng)力及篩面斜度；4）配麥根據(jù)不同小麥品種、質(zhì)量進(jìn)行合理搭配以保證面粉品質(zhì)配麥比例；5）精選機(jī)根據(jù)粒度不同將小麥中含有的有機(jī)雜質(zhì)去除掉控制收集槽的斜度；6）打麥機(jī)通過(guò)打板的旋轉(zhuǎn)，以及小麥之間的摩擦去除粘附在小麥表面的塵土以及打碎煤渣、土塊控制流量以及打板速度；7）洗麥機(jī)清潔小麥塵土，依懸浮比重不同，去除部分石子水流量及小麥流量；8）潤(rùn)麥通過(guò)加水潤(rùn)麥，使小麥皮層纖維素吸水脹潤(rùn)，韌性加強(qiáng)，使皮層與胚乳分離加水量及潤(rùn)麥時(shí)間；9）磨粉機(jī)利用小麥各部不同的強(qiáng)度，配置不同表面的磨輥，對(duì)物料擠壓，剪切，達(dá)到破碎的目的控制軋距；10）高方篩通過(guò)篩面的水平回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)篩上物做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使物料分離出皮、渣、心、粉控制篩號(hào)；11）打麩機(jī)靠旋轉(zhuǎn)的打板，將粘附在麩皮上的面粉打下來(lái)控制篩號(hào)；12）清粉機(jī)利用風(fēng)選和篩選將純麥心以及含皮胚乳按照粒度和比重進(jìn)行分離控制風(fēng)量及篩號(hào)；13）混合機(jī)通過(guò)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料在機(jī)內(nèi)有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到混合的目的控制攪拌時(shí)間；14）殺蟲機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心撞擊，擊碎蟲卵，需控制轉(zhuǎn)速；15）松粉機(jī)通過(guò)打擊將粉片打碎，利于篩理，需控制轉(zhuǎn)速；16）包裝依據(jù)定量自動(dòng)打包定量、標(biāo)識(shí)；以上為面粉生產(chǎn)的主要工藝流程，在面粉生產(chǎn)過(guò)程中，洗麥機(jī)和打麥機(jī)都是必不可少的工藝過(guò)程。小麥清理是小麥加工的重要環(huán)節(jié)。清理效果的好壞直接影響到出粉率〔特別是優(yōu)質(zhì)粉的提取率)和面粉品質(zhì)(灰分、色澤、含砂、病菌和農(nóng)藥殘留、流變學(xué)特性和食用品質(zhì))等。近年來(lái)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足市場(chǎng)需求，從加工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)挖掘潛力，小麥清理也受到了前所未有的重視，清理工藝和設(shè)備的發(fā)展為提高面粉質(zhì)量起到了重要作用。其中洗麥?zhǔn)切←溓謇碇杏葹橹匾沫h(huán)節(jié)，洗麥主要有兩個(gè)目的，第一是去除洗麥表面雜質(zhì)和農(nóng)藥殘留，第二是保證小麥的含水量，這直接關(guān)系到面粉的質(zhì)量和產(chǎn)量。1.1.2小麥表面清洗和面粉現(xiàn)狀從上面的小麥加工工藝中可以看出洗麥和打麥?zhǔn)切←湵砻媲謇硎敲娣凵a(chǎn)中不可或缺的一道工序，可分為干法清理和濕法清理兩種方法。應(yīng)用篩、打、去石、風(fēng)選、強(qiáng)力著水機(jī)等方法清除、清理各類雜質(zhì)的清理工藝稱為干法清理；應(yīng)用洗麥機(jī)對(duì)小麥表面清理和去除沙石的清理工藝稱為濕法清理。相比之下濕法清理工藝明顯比干法清理工藝簡(jiǎn)單，工藝流程簡(jiǎn)便。去石洗麥機(jī)是小麥濕法清理工藝的主要設(shè)備，洗麥機(jī)兼有去石、著水和清除污垢的功能，是一種高效能的小麥清理機(jī)械。因此，近幾年來(lái)，一些中小型面粉企業(yè)越來(lái)越重視去石洗麥機(jī)的投入。我國(guó)小麥從收割、晾曬到倉(cāng)儲(chǔ)，都接觸沙石和泥土。若不使用洗麥機(jī)清洗，面粉的灰分居高不下，白度偏低，顏色發(fā)暗。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，白度已成為面粉諸多指標(biāo)中的“焦點(diǎn)”，不少?gòu)S家為了達(dá)到增白、超白的效果，過(guò)量添加增白劑。然而經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，若只是把胚乳中的色素都漂白，而麥皮表面及小麥腹溝中的浮塵、微生物、農(nóng)藥殘留沒(méi)有被清除，即使面粉使用中間產(chǎn)品“增”了白，但是一經(jīng)做成食品就會(huì)原形畢露。制粉企業(yè)會(huì)因此失去信譽(yù)，同時(shí)對(duì)人民群眾的生活將造成極大的危害。而且國(guó)家衛(wèi)生部已經(jīng)明文規(guī)定，自2011年5月1日起，禁止生產(chǎn)企業(yè)在面粉中添加食品添加劑諸如過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化鈣等。另外，還有一些制粉企業(yè)甚至不惜犧牲經(jīng)濟(jì)效益，以降低出粉率為代價(jià)來(lái)提高面粉“白度”。同時(shí)，近年來(lái)的研究表明，用水洗小麥的濕法清理法對(duì)于小麥表面清洗，特別是小麥腹溝中的灰塵及雜質(zhì)清理效果顯著。在制粉前清理小麥麥粒有利于提高面粉色澤，一些制粉企業(yè)在制粉工藝中增設(shè)洗麥機(jī)收到了立竿見(jiàn)影的效果。因此，各種不同形式的洗麥機(jī)也大量涌現(xiàn)。所以新型洗麥機(jī)的研制迫在眉睫，它主要是用來(lái)解決傳統(tǒng)洗麥機(jī)的一些技術(shù)缺陷和存在的問(wèn)題。1.2傳統(tǒng)洗麥機(jī)工作原理和缺點(diǎn)傳統(tǒng)洗麥機(jī)是采用濕法清理小麥的設(shè)備，可分為立式和臥式兩種類型。立式洗麥機(jī)的洗麥部分設(shè)在立式甩干機(jī)的下面，不設(shè)水槽和絞龍。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用的安裝面積小，耗水量少，著水量可控制在1%以下；不足之處是清洗效果較差，沒(méi)有去石功能，所以應(yīng)用不廣泛。臥式洗麥機(jī)又稱為去石洗麥機(jī)，除立式的甩干機(jī)外還設(shè)有臥式水槽，在槽中設(shè)有分離砂石的絞龍。它與立式洗麥機(jī)比較，不僅具有去石功能，而且清洗小麥的能力較強(qiáng)；不足之處是占地面積較大，耗水量較多，著水量很難控制在2%以下。去石洗麥機(jī)根據(jù)小麥由麥絞龍進(jìn)入甩干機(jī)的形式不同，又可分為經(jīng)過(guò)脫水滾筒、經(jīng)過(guò)浮運(yùn)箱和直接進(jìn)入3種類型 。傳統(tǒng)洗麥機(jī)的水洗室都是一種臥式水槽，進(jìn)料口位于水洗室水槽上沿的一端，水槽內(nèi)安裝有輸送絞龍，脫水室垂直連通設(shè)置在水洗室相對(duì)于進(jìn)料口遠(yuǎn)端一側(cè)的上方，出料口位于脫水室的上端。麥粒進(jìn)入水洗室后浸泡在水槽的流水中，在輸送絞龍的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)下從水槽的一端移向另一端后便進(jìn)入脫水室的底部，然后經(jīng)脫水室內(nèi)甩板葉輪的旋轉(zhuǎn)甩動(dòng)被提升至上端的出料口排出。小麥濕法清理工藝的原理：不同小麥顆粒在水中不僅受重力的作用，而且還受水的浮力和阻力的作用。比重比水大的小麥顆粒在水中下落時(shí)，在最初的瞬間受重力的作用加速沉降，由于阻力隨著速度的增加而迅速增加，重力、浮力和運(yùn)動(dòng)阻力經(jīng)短暫時(shí)間就達(dá)到平衡。于是小麥顆粒做等速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度稱為該顆粒在水中的終點(diǎn)沉降速度。根據(jù)沉降速度的不同，將物料分成幾種等級(jí)的過(guò)程，稱為水力分級(jí)。水力分級(jí)和風(fēng)力分級(jí)有類似的地方，小麥顆粒在水中的沉降速度其意義相當(dāng)于顆粒在氣流中的懸浮速度，區(qū)別在于介質(zhì)的密度和黏度不同。由于水的密度和黏度比空氣大很多，因此小麥顆粒在水中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較在空氣中有顯著不同，小麥和雜質(zhì)在水中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)差異比在氣流中大。體積相同而比重不同的顆粒，其質(zhì)量比值在水中和空氣中相差若干倍。因此，單從去除石子和有害麥粒角度來(lái)看，用水選比用風(fēng)選更為有效。洗麥機(jī)的工作原理：（1）小麥由落料斗均勻的落入麥絞龍中，由于絞龍葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，使小麥得到洗滌并且懸浮在水中，被送往甩干機(jī)內(nèi)。石子等雜質(zhì)由于比重大而沉入石子絞龍內(nèi)，送往相反的方向，落入水箱尾部拋砂斗內(nèi)，由噴砂管噴入濾砂盒內(nèi)。另外在小麥落料時(shí)排出的灰塵，由出塵方孔及時(shí)排出，被吸風(fēng)管運(yùn)走。（2）麥絞龍把小麥送入甩干機(jī)底部后，被甩板高速帶動(dòng)進(jìn)一步清洗后脫離水面。在小麥升運(yùn)的同時(shí)，由于離心力的作用把麥粒拋向甩干筒的內(nèi)壁，麥粒表面附著的水分及微小的雜質(zhì)從甩干筒的魚鱗孔排出，麥粒被彈回，又由于打風(fēng)板的運(yùn)動(dòng)從頂蓋及機(jī)座的進(jìn)風(fēng)口引入空氣產(chǎn)生氣流，使小麥進(jìn)一步干燥，最后把小麥從頂蓋的切線出料口排出。這種洗麥存在著如下不足：1）機(jī)械損耗率較高小麥經(jīng)洗槽中的麥絞龍進(jìn)入甩干機(jī)后，由于不斷受到打板的反復(fù)升降，以及因離心力撞向花鐵板的強(qiáng)烈撞擊，不僅損傷了部分果皮，還將損傷小麥產(chǎn)生碎粒。因撞擊而損傷的小麥稱為機(jī)械損耗。機(jī)械損耗率約占小麥流量的0.2%~0.3%。2）耗水量較多洗麥機(jī)的耗水量按重量計(jì)約為小麥流量的1~2倍，即處理1t小麥需耗水1~2t。甩干時(shí)經(jīng)花鐵板排出和噴淋沖洗花鐵板的水，僅占洗麥機(jī)用水的很少部分，因?yàn)殡S小麥進(jìn)入甩干機(jī)的水，絕大部分從底部返回洗槽。噴運(yùn)砂石、消除泡沫和稀釋水槽中污垢的水，占洗麥機(jī)總用水量的90%以上。這些水使用后均由洗槽上部溢水口中排出，是挖掘節(jié)水潛力的重點(diǎn)。3）下腳物料收集不便洗麥甩干的工藝過(guò)程中，不可避免要產(chǎn)生許多高含水量的下腳，如病蟲害和破碎的麥粒等。還有一些籽粒特別飽滿的麥粒，也很容易因操作不當(dāng)而混入砂石中。這些潮濕的物料均需經(jīng)人工整理，晾曬干燥后才能入庫(kù)、回機(jī)或出售，需耗用很多工時(shí)。夏季逢連日陰雨處理不及時(shí)，還會(huì)發(fā)酵變質(zhì)影響環(huán)境衛(wèi)生。4）著水量不易控制改變小麥在洗麥絞龍中的行程，升降洗麥槽中水位的高低,都可以調(diào)節(jié)小麥的著水量。但行程過(guò)短和水位過(guò)低時(shí)，將影響砂石與小麥的分離而降低去石效率。因此洗麥機(jī)只能適用于小麥的含砂量不多、著水精度要求不高時(shí)的著水需要。圖1.1傳統(tǒng)洗麥機(jī)現(xiàn)有的洗麥機(jī)具有兩大功能：一是去除輕雜，即洗去麥粒表面的灰塵；二是去除重雜，即去除砂石。在一些小廠工藝中，由于車間位置較緊，一臺(tái)洗麥機(jī)既去石又洗麥，一機(jī)兩用未嘗不可。這些中小型廠一般在中小城鎮(zhèn)或農(nóng)村，其用水和排污的矛盾不十分突出。但在一些中大型廠就應(yīng)權(quán)衡得失，作相應(yīng)的科學(xué)論證。首先，傳統(tǒng)洗麥機(jī)的去石功能，是利用水的浮力，靠小麥與砂石的密度不同來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它需要消耗足夠的水量。其次，現(xiàn)有的以機(jī)械功能見(jiàn)長(zhǎng)的比重去石機(jī)和比重分級(jí)去石機(jī)等已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)乃胶涂捎^的工藝效果。第三，供水日益緊張，水價(jià)不斷攀升，從成本核算上來(lái)看用洗麥機(jī)去石將付出較高代價(jià)。第四，從環(huán)保的角度來(lái)看，排污要從源頭治理，要想排污少，必先用水少。綜合各個(gè)方面的利弊條件，我認(rèn)為，洗麥機(jī)應(yīng)突出重點(diǎn)，圍繞提高效益、擴(kuò)大單機(jī)產(chǎn)量、減少用水量、降低污染等進(jìn)行必要的改進(jìn)。1.3影響洗麥機(jī)工藝效果的因素分析在洗麥機(jī)中，水、麥、絞龍是影響洗麥工藝效果的三大要素。研究這三個(gè)要素相互之間的關(guān)系,是改進(jìn)洗麥機(jī)工藝效果的關(guān)鍵。1.3.1麥粒與水流的關(guān)系當(dāng)流體流動(dòng)中遇到障礙時(shí)，就會(huì)發(fā)生流體分離現(xiàn)象，并在其背后出現(xiàn)速度急劇降低的回水區(qū)域，形成渦流，稱為旋渦，此區(qū)域稱尾流區(qū)。尾流區(qū)的渦流因與外圍流體之間產(chǎn)生剪應(yīng)力的作用而保持其運(yùn)動(dòng)，使流體消耗大量機(jī)械能，并產(chǎn)生相應(yīng)的壓強(qiáng)降。在洗麥機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，這種水流體與麥粒(障礙物)之間的作用與旋轉(zhuǎn)的絞龍關(guān)系密切，因此需研究固——液系統(tǒng)攪拌功率。1.3.2固——液攪拌功率攪拌過(guò)程中流體的流動(dòng)狀態(tài)一般用攪拌雷諾數(shù)Re來(lái)描述。攪拌雷諾數(shù)表示流體粘滯力對(duì)流體流動(dòng)的影響，可用下式表示：(1.1)式中，n為攪拌轉(zhuǎn)速，r/s；d為攪拌器直徑，m；Q為流體密度，kg/m3；L為流體粘度，Pas。在低固體濃度、低液體粘度及顆粒的自由沉降速率介于2.5~100mm/s的情況下，固體顆粒對(duì)于液體流態(tài)的影響較小，但是顆粒的沉降對(duì)于懸浮液的性能有著重要作用。在洗麥的水流體中，麥粒的沉降與懸浮，取決于合適的絞龍轉(zhuǎn)速。在一定轉(zhuǎn)速下，處于槽底的顆粒正好向上浮起時(shí)的轉(zhuǎn)速稱第一飄浮速度。槽內(nèi)濃度分布不再發(fā)生變化時(shí)的轉(zhuǎn)速，稱為第二飄浮速度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，(1.2)式中，為原型的飄浮轉(zhuǎn)速(第一或第二)；為實(shí)物的飄浮轉(zhuǎn)速(第一或第二)；為原型的攪拌漿直徑；為實(shí)物的攪拌漿直徑；為原形中粒子的直徑；為實(shí)物中粒子的直徑；為與兩個(gè)飄浮速度有關(guān)的常數(shù)，對(duì)第一飄浮速度=1，對(duì)第二飄浮速度=1/2。攪拌功率確定之后，還要進(jìn)行水體流動(dòng)的能量衡算。1.3.3水體流動(dòng)的能量衡算在洗麥機(jī)水體流動(dòng)系統(tǒng)中，有些形式的能量可忽略不計(jì)。洗麥水從注入截面到排出截面為流動(dòng)系統(tǒng)所帶入的能量主要有：(1)熱力學(xué)能(內(nèi)能)：熱力學(xué)能是貯存于物質(zhì)內(nèi)部的能量，由物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)，分子之間的相互吸引或排斥作用和分子內(nèi)部的振動(dòng)等所產(chǎn)生。熱力學(xué)能取決于流體本身的狀態(tài)，是流體的狀態(tài)函數(shù)。以表示單位質(zhì)量流體的熱力學(xué)能，對(duì)于質(zhì)量為m的流體流過(guò)注入截面時(shí)所帶入的熱力學(xué)能=。(2)動(dòng)能：動(dòng)能為流體流動(dòng)時(shí)，因有一定流速而具有的能量。流速為，質(zhì)量為m的流體所具有的動(dòng)能=。(3)壓力能(靜壓能)：在靜止流體內(nèi)部，任一點(diǎn)都有一定的靜壓力存在，即。同樣，在洗麥機(jī)內(nèi)流動(dòng)著的流體內(nèi)部，任一處也有一定的靜壓力存在。因而，截面以外就需要做一定的功，以克服壓力的作用，才能將流體從注入截面送入排出截面。流體所具有的這種能量稱為壓力能(靜壓能)或流動(dòng)功。通過(guò)注入截面處質(zhì)量為m的流體，其體積為，排出截面積為，把流體送入排出截面的作用力為，流體通過(guò)截面被推入時(shí)所經(jīng)過(guò)的距離，根據(jù)功=力距離，則與此功相當(dāng)?shù)膲毫δ?。以上各項(xiàng)能量為流體進(jìn)入注入截面時(shí)所帶入的能量，其和為：。如果流體系統(tǒng)是在穩(wěn)定狀態(tài)下流動(dòng)，質(zhì)量為mkg的流體自注入截面流入而從排出截面流出。同樣由排出截面流出時(shí)所帶走的能量為：。此外，在注入截面與排出截面之間，還裝有絞龍，若1kg流體通過(guò)絞龍所獲得的外加機(jī)械能量為E，根據(jù)能量守恒定律，m流體流入注入截面所獲得的能量，加上在注入截面到排出截面之間的外加能量，應(yīng)等于該流體流出排出截面時(shí)所具有的能量，即。(1.3)將上式各項(xiàng)均除以m，整理后寫成：這是單位質(zhì)量流體穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程的總能量衡等式，也是流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式。流體在槽內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于流體的內(nèi)摩擦作用，勢(shì)必要消耗一部分機(jī)械能，而不能全部用于流體的輸送。實(shí)際上這部分機(jī)械能是損失掉了，因此在機(jī)械能量衡算時(shí)加入流動(dòng)的總摩擦損失，于是得機(jī)械能量衡算式：。(1.4)因?yàn)樵诹黧w流動(dòng)系統(tǒng)的注入截面和排出截面裝有絞龍，對(duì)系統(tǒng)作的功為W，則上式左邊應(yīng)加入此項(xiàng)，于是得：。整理后寫成：。此式是表示流體流動(dòng)時(shí)機(jī)械能的變化關(guān)系，稱為流體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的機(jī)械能衡算式。1.3.4新型洗麥機(jī)的改進(jìn)雛形根據(jù)以上對(duì)現(xiàn)有洗麥機(jī)的分析，并針對(duì)傳統(tǒng)洗麥機(jī)用水量大，消耗偏高，洗麥、輸送、脫水效率偏低，單機(jī)處理量小等特點(diǎn)，改進(jìn)型洗麥機(jī)應(yīng)著重突出洗麥功能，提高效率，降低水耗，力求環(huán)保、高產(chǎn)。改進(jìn)后的洗麥裝置，分設(shè)洗麥和脫水兩部分。洗麥機(jī)的外形與原洗麥部分相仿，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)和絞龍布置將作重大改進(jìn)；脫水機(jī)采用淀粉脫水機(jī)的機(jī)架和外殼，采用內(nèi)膽旋轉(zhuǎn)，不設(shè)打板，靠離心脫水，上部中心進(jìn)料，上部出料。中小系列單機(jī)可處理小麥1~10t/h；中大系列處理量可達(dá)10~30t/h；洗麥機(jī)用水另設(shè)凈化設(shè)備進(jìn)行凈化，凈化分離后部分作工藝水回用，洗麥綜合水耗相當(dāng)于傳統(tǒng)洗麥機(jī)的1/3~1/4，電耗也將有所下降，小麥入水時(shí)間是原來(lái)的1/2，機(jī)體外型和內(nèi)在綜合性能將有顯著改觀。這種實(shí)用、新型、省水洗麥機(jī)已申報(bào)國(guó)家專利。1.4新型洗麥機(jī)的技術(shù)要求濕法清理采用洗麥工藝，是我國(guó)制粉企業(yè)經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的制粉必不可少的一道工序，它符合我國(guó)的國(guó)情。在小麥清理的工藝中采用大型的（即每小時(shí)處理量達(dá)到10噸以上，節(jié)約用水資源，降低能耗，減壓少排污，保護(hù)環(huán)境）新型洗麥機(jī)，既符合節(jié)能環(huán)保的社會(huì)發(fā)展理念，也是國(guó)家大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。為了更好的滿足制粉工藝的要求，降低面粉的灰分，避免大量使用添加劑，提高面粉使用的安全性，以及國(guó)家節(jié)能減排、環(huán)保節(jié)能政策，所以就研究一種新型洗麥。新型洗麥機(jī)既要滿足節(jié)能減排的目的，同時(shí)也要滿足產(chǎn)量，在設(shè)計(jì)時(shí)，參考大型面粉生產(chǎn)廠家的需求，洗麥機(jī)的處理小麥的能力必須要到達(dá)10t/d以上，每噸小麥耗水量控制在0.2t~0.4t之間，洗麥機(jī)壽命為10年，每年工作360天，每天工作8小時(shí)，工作環(huán)境有大量粉塵。2.設(shè)計(jì)過(guò)程和分析2.1打擦節(jié)能型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)與目標(biāo)1）該洗麥機(jī)的研制目的在于克服現(xiàn)有洗麥機(jī)的不足，提供一種低能耗、高效率、環(huán)保型的洗麥機(jī)。2）為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是：突破傳統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)型式，采用新型洗麥機(jī)的結(jié)構(gòu)：具有封閉的槽型水洗室、水洗室內(nèi)的輸送絞龍和脫水室以及動(dòng)力機(jī)。其特征在于：所述水洗室內(nèi)，輸送絞龍的正上方順槽安裝有一個(gè)噴水管，該噴水管上有前后兩個(gè)噴口向下的噴水口；水洗室的槽底有兩個(gè)間隔的、帶有篩網(wǎng)的排污口和一個(gè)落料口，所述落料口在相對(duì)于進(jìn)料口的遠(yuǎn)端位置；所述脫水室的主體是一個(gè)小孔徑的篩筒，脫水室水平安裝在水洗室下方的機(jī)架上，其一端上沿的入料口與水洗室的落料口上下對(duì)應(yīng)并連通，脫水室內(nèi)安裝有螺旋型打板，出料口位于脫水室另一端的下方。小麥從進(jìn)料口被送入水洗室后先經(jīng)過(guò)前噴水口噴出水的噴淋，隨即受絞龍的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)而前行，在絞龍的推進(jìn)過(guò)程中，麥粒間發(fā)生相互摩擦，實(shí)現(xiàn)全程擦洗動(dòng)作，當(dāng)麥粒被推到水洗室后端時(shí)，再經(jīng)過(guò)后噴水口噴出水的沖洗，此時(shí)的小麥已被水洗干凈，隨即從落料口落入下面的脫水室中。在噴淋水洗的過(guò)程中，污水和泥沙先后從槽底兩個(gè)間隔的排污口排出。在脫水室內(nèi)，高速旋轉(zhuǎn)的螺旋型打板將麥粒表面的附著物和水分從篩孔甩出，麥粒從出料口排出。3）作為上述技術(shù)的一種改進(jìn)：在噴水管的前端安裝有一個(gè)水流量監(jiān)測(cè)控制裝置。通過(guò)該裝置可以實(shí)現(xiàn)噴水管噴水量的監(jiān)測(cè)和控制，確保洗凈麥粒所需水量的要求以及潤(rùn)麥水分達(dá)到適當(dāng)含量。4）作為上述技術(shù)的又一種改進(jìn)：在脫水室的上方安裝有一個(gè)定時(shí)噴灑水裝置。該定時(shí)噴灑水裝置能自動(dòng)對(duì)脫水篩筒進(jìn)行定時(shí)噴水沖洗，以保證篩筒上的篩孔始終暢通，從而能夠保證麥粒的脫水處于最佳狀態(tài)。5）作為上述技術(shù)的另一種改進(jìn)：在動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力輸出端安裝有一個(gè)調(diào)速裝置。通過(guò)該調(diào)速裝置，可以使輸送絞龍的轉(zhuǎn)速滿足麥粒在水洗室內(nèi)的著水時(shí)間，使螺旋型打板的甩干力度滿足脫水后麥粒應(yīng)達(dá)到的含水量。6）作為上述技術(shù)的另一種改進(jìn)：采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料、新工藝，全面提高設(shè)備的主要性能指標(biāo)。7）實(shí)現(xiàn)新型打擦節(jié)能型洗麥機(jī)的如下優(yōu)點(diǎn)：（1）能將小麥的浸泡水洗改為分段水噴淋沖洗，大幅度節(jié)省了用水，每清洗1噸小麥用水量約為0.2噸，同時(shí)減少了排污量。（2）輸送絞龍?jiān)谛D(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有浸泡水的阻力，脫水篩筒水平設(shè)置，不需要將麥粒向上提升，減少了動(dòng)力消耗。（3）使麥粒吸水量適當(dāng)，避免了脫水過(guò)程中額外的能耗2.2打擦節(jié)能型洗麥機(jī)技術(shù)方案根據(jù)洗麥機(jī)目前的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，針對(duì)傳統(tǒng)洗麥機(jī)存在的主要問(wèn)題及制粉行業(yè)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)次技術(shù)論證之后，新型節(jié)能環(huán)保洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)方案確定如下：1）突破傳動(dòng)的設(shè)計(jì)型式，洗麥機(jī)的主要結(jié)構(gòu)有：機(jī)架、洗麥槽、甩干筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水份監(jiān)測(cè)及水份控制系統(tǒng)。2）在噴水管的前端安裝有一個(gè)水流量監(jiān)測(cè)控制裝置。通過(guò)該裝置可以對(duì)噴水管的噴水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，確保洗凈麥粒所需水量的要求以及潤(rùn)麥水分達(dá)到適當(dāng)含量。3）在脫水室的上方安裝有一個(gè)定時(shí)噴灑水裝置。該定時(shí)噴灑水裝置能自動(dòng)對(duì)脫水篩筒進(jìn)行定時(shí)噴水沖洗，以保證篩筒上的篩孔始終暢通，從而能夠保證麥粒的脫水處于最佳狀態(tài)。4）在動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力輸出端安裝有一個(gè)調(diào)速裝置。通過(guò)該調(diào)速裝置，可以使輸送絞龍的轉(zhuǎn)速滿足麥粒在水洗室內(nèi)的著水時(shí)間，使螺旋型打板的甩干力度滿足脫水后麥粒應(yīng)達(dá)到的含水量。5)輸送絞龍?jiān)谛D(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有浸泡水的阻力，脫水篩筒水平設(shè)置，不需要將麥粒向上提升，減少了動(dòng)力消耗。6)使麥粒吸水量適當(dāng)，避免了脫水過(guò)程中額外的能耗。2.3洗麥機(jī)設(shè)計(jì)原則1)產(chǎn)品跟蹤國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平，充分利用成熟的技術(shù)和結(jié)構(gòu)部件，在滿足糧食制粉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生許可的基礎(chǔ)上，研制開(kāi)發(fā)新型打擦節(jié)能型洗麥機(jī)。2)該機(jī)型著重考慮大中型制粉企業(yè)的設(shè)備需求。3)盡可能采用成熟結(jié)構(gòu)，保證設(shè)計(jì)的可靠性。4)優(yōu)先選用先進(jìn)的配套件和外圍設(shè)備，保證整機(jī)的使用性能和壽命。5)基于人機(jī)工程學(xué)，實(shí)現(xiàn)操作、維護(hù)、清理方便。2.4洗麥機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)2.4.1洗麥機(jī)的工作原理打擦節(jié)能型洗麥機(jī)的設(shè)計(jì)突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)型式，重點(diǎn)樹(shù)立節(jié)水、節(jié)電、污染少、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)打擦節(jié)能型洗麥機(jī)的工作原理為：麥粒由進(jìn)料口流入洗麥槽預(yù)洗部分，同時(shí)開(kāi)啟水分控制系統(tǒng)。麥粒在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（絞龍）的推動(dòng)下在洗麥槽內(nèi)翻轉(zhuǎn)，干凈的水由沖洗部分進(jìn)入，經(jīng)擦洗部分流至預(yù)洗部分。根據(jù)要求控制加水量，給麥粒噴水，完成預(yù)洗工作。預(yù)洗后的污水由管道排入收集斗內(nèi)。隨著絞龍的推進(jìn)，麥粒進(jìn)入擦洗部分，通過(guò)絞龍葉片擦洗和麥粒之間自身的摩擦，充分擦洗掉麥粒表面的污垢及麥毛。絞龍繼續(xù)將麥粒推進(jìn)至沖洗部分，由洗麥槽上方的噴水管，給翻轉(zhuǎn)著的麥粒進(jìn)行沖洗，使之前洗下來(lái)的泥沙、麥毛等被充分沖洗掉。污水同樣經(jīng)預(yù)洗污水管道排入收集斗。沖洗后的麥粒由洗麥槽流入下方甩干桶內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的打板和離心力的雙重作用下，將麥粒表面的水分和附著物通過(guò)甩出的污水由收集斗排除，凈麥粒從凈麥口排出。2.4.2新型打擦節(jié)能型洗麥機(jī)的優(yōu)點(diǎn)1)能將小麥的浸泡水洗改為分段水噴淋沖洗，大幅度節(jié)省了用水，每清洗1噸小麥用水量約為0.2噸，同時(shí)減少了排污量。將麥粒表面的水分和附著物通過(guò)2)輸送絞龍?jiān)谛D(zhuǎn)過(guò)程中沒(méi)有浸泡水的阻力，脫水篩筒水平設(shè)置，不需要將麥粒向上提升，減少了動(dòng)力消耗。3）使麥粒吸水量適當(dāng)，避免了脫水過(guò)程中額外的能耗。圖2.1洗麥機(jī)主視圖圖2.2圖洗麥機(jī)左視圖1出口2打板軸3清洗水管4絞龍軸5入口6水管7過(guò)濾網(wǎng)8廢水出口9篩網(wǎng)10麥子清洗槽11小麥通道12打擦槽13過(guò)濾網(wǎng)14排污口15機(jī)身16電磁閥3.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的選擇3.1.1選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此無(wú)特殊要求時(shí)不宜采用。生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，因此，如無(wú)特殊要求都應(yīng)選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類。異步電動(dòng)機(jī)有籠型和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。我國(guó)新設(shè)計(jì)的Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。在經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合（如起重機(jī)等），要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī)YZ型（籠型）或YZR（繞線型）。電動(dòng)機(jī)除按功率、轉(zhuǎn)速排成系列之外，為適應(yīng)不同的輸出軸要求和安裝需要，電動(dòng)機(jī)機(jī)體又有幾種安裝結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)不同防護(hù)要求，電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)還有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式等區(qū)別。電動(dòng)機(jī)的額定電壓一般為380V。電動(dòng)機(jī)類型要根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（溫度、環(huán)境、空間位置尺寸等），載荷特點(diǎn)（變化性質(zhì)、大小和過(guò)載情況），起動(dòng)性能和起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的頻繁程度，轉(zhuǎn)速高低和調(diào)速性能要求等條件來(lái)確定。3.1.2選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選的合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量小于工作要求，就不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，能力又不能充分利用，由于經(jīng)常不滿載運(yùn)行，效率和功率應(yīng)數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大浪費(fèi)。電動(dòng)機(jī)的容量主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件來(lái)決定。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與其運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。運(yùn)行狀態(tài)有三類，即長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行。變載下長(zhǎng)期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)（工作時(shí)間短，停歇時(shí)間長(zhǎng)）和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)（工作時(shí)間和停歇時(shí)間都不長(zhǎng)）的容量要按等效功率法計(jì)算并校驗(yàn)過(guò)載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算方法可參看有關(guān)電力拖動(dòng)的書籍。由于洗麥機(jī)的工作環(huán)境是常溫,有灰塵,用的是三相交流電,電壓為380V。根據(jù)以上兩點(diǎn)和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用Y132M-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。Y132M-4電動(dòng)機(jī)的主要性能如下表格所示：表3.1Y132M-4電動(dòng)機(jī)的主要性能型號(hào)額定功率kw滿載時(shí)起動(dòng)電流額定電流起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速r/min電流（380V）A效率%功率應(yīng)數(shù)Y132M-47.5144015.4870.857.02.22.23.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定3.2.1計(jì)算參數(shù)在新型洗麥機(jī)設(shè)計(jì)之初，參考原有的洗麥機(jī)和打麥機(jī)的工作參數(shù)，設(shè)計(jì)新型洗麥機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在主要參數(shù)上主要以經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的數(shù)值為主要參考依據(jù)。我國(guó)幅員遼闊，南北緯度跨度大，小麥含水量有著很大的差異，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮洗麥機(jī)是在南方用還是北方用，本次設(shè)計(jì)以北方小麥為主。所以在考慮參數(shù)的取舍時(shí)，都以北方的洗麥機(jī)和打麥機(jī)的參數(shù)為主要參考對(duì)象，在絞龍中給出絞龍轉(zhuǎn)速為250r/min,打板軸為850r/min,電機(jī)功率為7.5KW。傳動(dòng)方式為V帶傳動(dòng)。V帶傳動(dòng)效率、軸承效、率等的效率查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：V帶傳動(dòng)效率=0.96滾子軸承（一對(duì)）=0.98球軸承（一對(duì)）=0.993.2.2各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速電機(jī)軸n1=1440r/min打板軸n2=n1/i=1440/1.69=850r/min過(guò)渡軸n3=850/1.68=500r/min絞龍軸=500/2=250r/min2）各軸功率電機(jī)軸P=η電P電=0.87×7.5=6.525KW打板軸P=η電P電η3帶=0.87×7.5×0.963=5.77KW過(guò)渡軸P=η電P電η5帶η軸1η打=0.87×7.5×0.965×0.98×0.43=2.24KW絞龍軸P=η電P電η7帶η軸1η軸2η打=0.87×7.5×0.967×0.98×0.99×0.43=2.05KW3）各軸輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸打板軸絞龍軸3.3零件尺寸計(jì)算3.3.1絞龍?jiān)O(shè)計(jì)1）螺旋輸送的一般結(jié)構(gòu)螺旋輸送機(jī)又稱絞龍，是一種無(wú)撓性牽引的輸送設(shè)備，它利用旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動(dòng)力將物料沿螺旋導(dǎo)程做垂直、傾斜或短距離垂直輸送。糧食加工廠使用的螺旋輸送機(jī)分為慢速和快速兩種，快速用于垂直輸送。螺旋輸送機(jī)的一般結(jié)構(gòu)如下圖所示，它由料槽、螺旋葉片，和轉(zhuǎn)動(dòng)軸組成的螺旋體，兩端軸承及驅(qū)動(dòng)裝置所組成。螺旋輸送機(jī)工作時(shí)，物料由進(jìn)料口進(jìn)入料槽，在旋轉(zhuǎn)葉片的推動(dòng)下，沿著料槽以軸向運(yùn)輸，運(yùn)輸至卸料口排出。圖3.1水平螺旋輸送機(jī)1轉(zhuǎn)軸；2料槽；3軸承；4末端軸承；5首端軸承；6裝載漏斗；7中間裝載口；8中間卸載口；9末端卸載口；10驅(qū)動(dòng)裝置2）螺旋輸送機(jī)的特點(diǎn)螺旋輸送機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，易于維修，機(jī)槽密閉性較好，還可以多點(diǎn)進(jìn)料多點(diǎn)卸料，一臺(tái)輸送機(jī)可同時(shí)向兩個(gè)方向輸送物料，在輸送過(guò)程中還可以進(jìn)行物料混合、攪拌、松散、加熱和冷卻等工藝過(guò)程。螺旋輸送機(jī)的主要缺點(diǎn)：在輸送過(guò)程中，由于物料與機(jī)槽及螺旋體的摩擦以及螺旋體對(duì)物料的攪拌翻動(dòng)，致使機(jī)槽和葉片易于磨損，同時(shí)對(duì)物料具有一定的破碎作用，且輸送功率消耗大。螺旋輸送機(jī)對(duì)超載敏感，需要進(jìn)料均勻，否則容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。當(dāng)螺旋輸送機(jī)傾斜或垂直放置時(shí)，其輸送效率將大大下降；輸送長(zhǎng)度受到限制。螺旋輸送機(jī)適宜輸送粉狀、顆粒狀物料，不適宜輸送長(zhǎng)纖維狀、堅(jiān)硬大塊狀、易結(jié)塊及易破碎的物料。螺旋輸送主要用于距離不太長(zhǎng)的水平輸送，或小傾角輸送，少數(shù)情況亦用于大傾角垂直輸送。水平輸送長(zhǎng)度一般小于40m，最長(zhǎng)不超過(guò)70m，傾斜輸送高度一般不超過(guò)15m；垂直輸送高度一般不大于8m。3）螺旋輸送機(jī)的主要構(gòu)件螺旋輸送的主要構(gòu)件有輸送螺旋、機(jī)殼、軸承、驅(qū)動(dòng)裝置。（1）.輸送螺旋輸送螺旋式螺旋輸送機(jī)的主要構(gòu)件，面粉廠常用輸送螺旋葉片主要有滿面式、帶式、槳葉式和齒式。圖3.2a滿面式；b帶式；c槳葉式；d齒形式滿面式螺旋葉片的一邊緊貼在軸上，形成完整的螺旋面。這種葉片的構(gòu)造簡(jiǎn)單，輸送能力強(qiáng)，適宜輸送散落性較好的或粉狀物料，在面粉廠的原糧輸送和面粉輸送中得到廣泛應(yīng)用。帶式螺旋葉片的一邊通過(guò)桿件與軸相連，形成帶式的螺旋面。這種葉片這種葉片適宜輸送小塊狀的或黏滯性的物料。由于黏性物料易于粘附在實(shí)面螺旋葉片及軸上，而帶狀葉片和軸之間留有空間以此可避免物料黏附和堆積。這種葉片對(duì)物料有較強(qiáng)的攪拌作用，但生產(chǎn)率較低。槳葉式螺旋葉片不是連續(xù)的螺旋面，而是按照螺旋線固定在軸上的槳葉。這種葉片在完成輸送時(shí)，有較強(qiáng)的混合攪拌作用。通過(guò)對(duì)三種螺旋葉片的分析和說(shuō)明，再結(jié)合此次設(shè)計(jì)的要求，選擇滿面式，滿面式輸送能力比較強(qiáng)，功率損失小，而且小麥沒(méi)有黏性，并且是散狀物料，雖然在絞龍室有加水，但是加水量不會(huì)影響輸送。（2）.機(jī)槽螺旋輸送機(jī)螺旋槽體的主要類型列于下圖中。大部分截面為“U”形的鋼制槽體，長(zhǎng)度為3000或3660mm。根據(jù)使用要求可以提供各種尺寸、厚度的螺旋槽體，可用平法蘭或角鐵法蘭聯(lián)接。法蘭聯(lián)接不但可以防塵而且更為經(jīng)濟(jì)，因此盡可能制成帶有蘭的槽體。一般，螺旋槽體均有頂蓋。必要時(shí)頂蓋可制成防塵型。頂蓋是由薄鋼板制成，可以用螺栓連接也可以用彈簧卡子緊夾在螺旋槽體上。下面介紹螺旋槽體的主要類型，見(jiàn)圖4－8。角鋼法蘭的“U”形螺旋槽體，角鋼法蘭的U形螺旋槽體是最常用的。頂部法蘭是用重型結(jié)構(gòu)角鋼制作并與螺旋槽體的上部邊棱平焊而成。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對(duì)準(zhǔn)。折邊法蘭的“U”形螺旋槽體，頂部法蘭是由同一塊鋼板折邊加工而成的槽體。這樣制成的槽體重量輕而堅(jiān)固。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對(duì)準(zhǔn)。雙折邊法蘭的“U”形螺旋槽體，頂部法蘭是由同一塊鋼板經(jīng)雙折邊加工而成的槽體。這大大增加了槽體的強(qiáng)度與剛度。當(dāng)與帶法蘭的頂蓋連接時(shí)并加以適當(dāng)?shù)囊r墊材料，可做到有效的防塵密封。槽鋼“U”形螺旋槽體，槽鋼“U”形螺旋槽體適用于輸送機(jī)支承間距要求長(zhǎng)的場(chǎng)合。槽體的上邊由結(jié)構(gòu)槽鋼制成，可用螺栓或彈簧卡子與下部半圓形截面的槽體連在一起?；顒?dòng)底的“U”形螺旋槽體，這種類型的螺旋槽體適用于要求快速、方便地接觸到輸送機(jī)內(nèi)部的場(chǎng)合?；顒?dòng)底的U形螺旋槽體由上部剛性的槽鋼與下部半圓形截面槽上體所構(gòu)成，半圓形截面槽體的一邊為鉸接面，另一邊則采用彈簧卡子夾緊或其他形式能快速打開(kāi)的連接裝置。折邊法蘭加寬的螺旋槽體，這種類型槽體主要用于粘滯的或輕度粘稠的物料，常與帶式輸送機(jī)一起應(yīng)用。頂部的法蘭是由和槽體同一塊鋼板折邊加工而成。端面法蘭用靠模焊接并保證與相鄰的槽體端面對(duì)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)管狀槽體，管狀槽體可以防塵、防雨水、剛度大并可使整個(gè)截面內(nèi)均充滿物抖。標(biāo)準(zhǔn)管狀槽體是用鋼板卷成并在接給處連續(xù)焊接。折邊法蘭對(duì)開(kāi)管狀槽體，這種形式的槽體類似于角鐵法蘭槽體，但法蘭是由半圓形槽體的同一塊鋼板橋邊加工制成，兩個(gè)半圓形槽體用螺栓連在一起就構(gòu)成了一個(gè)完整的剛性的、重量輕的管狀槽體。矩形槽體，矩形槽體適合于磨琢性強(qiáng)的物料。允許物料滯留在榴底，這樣可以防止物料和槽底的直接摩擦。帶有夾套的槽體，這種形式的槽體由加工好的夾套連續(xù)地焊接在普通結(jié)構(gòu)的槽體上，其上焊有換熱介質(zhì)的進(jìn)出口管。這種槽體廣泛用于加熱、冷卻成干燥物料。夾套中的隔板使循環(huán)水較好地分配面強(qiáng)化熱交換效果。圖3.3螺旋輸送機(jī)螺旋槽體的形式(a)角鋼法蘭的U形螺旋槽體；(b)折邊法蘭的U形螺旋槽體；(c)雙折邊法蘭的U形螺旋槽體；(d)槽鋼U形螺旋槽體；(e)活動(dòng)底的U形螺旋槽體；(f)折邊法蘭加寬的螺旋槽體；(g)標(biāo)準(zhǔn)管狀槽體；(h)折邊法蘭對(duì)開(kāi)管狀槽體；(i)矩形槽體；(j)帶有夾套的槽體。料槽圓柱形的輪廓內(nèi)徑制成稍大于螺旋的直徑，用以形成二者的間隙，間隙值一般取為710mm，此數(shù)值隨著螺旋直徑的增大而增大，螺旋和料槽制造得愈精確，裝配得愈淮確，間隙可以愈小，從而盡量減小物料的磨碎及功率的消耗。U型機(jī)槽一般用26mm的薄鋼板制成，為了便于制造和安裝每節(jié)機(jī)槽長(zhǎng)約24m，節(jié)邊用角鋼加固并做成法蘭邊，以便用螺栓連接。機(jī)槽總長(zhǎng)超過(guò)3.5m時(shí)，為了避免其彎曲下垂，同時(shí)避免承載機(jī)體左右搖晃，應(yīng)每隔23m設(shè)置一支架承托。由于此次設(shè)計(jì)的絞龍軸長(zhǎng)度小于2m，所以在選擇料槽時(shí)不用加支架。(3).驅(qū)動(dòng)裝置螺旋輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器及聯(lián)軸器組成。當(dāng)螺旋輸送機(jī)輸送物料比較穩(wěn)定時(shí)傳動(dòng)裝置可以直接連到螺旋輸送機(jī)的軸上，從而使結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠。如果是螺旋輸送機(jī)進(jìn)料不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)超載運(yùn)行時(shí)，傳動(dòng)裝置可采用三角皮帶與輸送機(jī)的軸連接。其次考慮到絞龍只是整個(gè)洗麥機(jī)的一部分，結(jié)構(gòu)緊湊外還要考慮布局要合理，便于其他裝置的裝配，綜合考慮在這次設(shè)計(jì)中采用三角帶傳動(dòng)。4)設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)連續(xù)輸送機(jī)生產(chǎn)率的公式；[t/h](3.1)式中：F——被輸送物料層的橫斷面積[m2]；ρ——被輸送物料的堆積密度，小麥為700[kg/m3]；ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。料層橫斷面面為：[m2](3.2)式中：D——螺旋直徑[m]；ψ——充填系數(shù)，其值與物材的特性有關(guān)，見(jiàn)下表（表4.2）中的ψ、K及A的值；c——傾斜修正系數(shù)，見(jiàn)表3.2。在料槽中，物料的充填系數(shù)影響輸送過(guò)程和能量的消耗。當(dāng)充填系數(shù)較小(即ψ=5%)時(shí)，物料堆積的高度低矮且大部分物料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運(yùn)動(dòng)的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖3.4a)。物料顆粒沿軸向的運(yùn)動(dòng)要較圓周方向顯著得多。所以，這時(shí)垂直于輸送方向的附加物料流不嚴(yán)重，單位能量消耗也較小。但是，當(dāng)充填系數(shù)提高(即ψ=13%或40%)時(shí)，則物料運(yùn)動(dòng)的滑移面將變陡(圖3.4b、c)。此時(shí)，在圓周方向的運(yùn)動(dòng)將比輸送方向的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對(duì)于水平螺旋輸送機(jī)來(lái)說(shuō)，物料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取ψ＜50%。各種微粒物料的充填系數(shù)ψ值可參考表3.3。物料的軸向輸送速度ν按下式計(jì)算：[m/s](3.3)式中：h螺旋節(jié)距[m]；ns螺旋轉(zhuǎn)速[r/min]；螺距h通常為：h1=k1D[m]式中：k1螺旋節(jié)距與螺旋直徑的比值，與物料性質(zhì)有關(guān)，通常取k1=0.7~1，對(duì)于摩擦系數(shù)大的物料，取小值（k1=0.7~0.8）；對(duì)于流動(dòng)性較好，易流散的物料，可取k1=1。表3.2螺旋輸送機(jī)傾斜修正系數(shù)c傾斜角β0°≤5°≤10°≤15°≤20°c1.000.900.800.700.65圖3.4不同充填系數(shù)時(shí)物料層堆積情況及其滑移面將上式結(jié)合起來(lái)，則有：Q=47ck1D3nsρ[t/h]即(3.4)（1）螺旋直徑設(shè)計(jì)的小麥螺旋輸送機(jī)的=29m3/h,取ψ=0.25,取k1=0.8,c=1,ns=250r/min.代入式(4)得：29=47×0.25×1×0.8×D3×250求得：D=231，因?yàn)槁菪斔蜋C(jī)的螺旋直徑圓整：取D=230（2）螺距h1=（0.8~1）Dh1=200所以螺距為200mm。（3）軸徑d=(0.2~0.35)D取d=0.33D=0.33×230=76所以軸徑為76mm。表3.3ψ、K、A值物料塊度物料的磨磋性物料種類填充系數(shù)ψ螺旋葉片形狀KA粉狀無(wú)磨磋性、半磨磋性石灰粉、石墨0.35~0.40全葉式0.041575粉狀磨磋性干爐灰、石膏粉0.25~0.30全葉式0.056535粒狀無(wú)磨磋性谷物、泥煤0.25~0.35全葉式0.049050粒狀磨磋性砂、型砂、爐渣0.25~0.30全葉式0.060030小塊狀α＜60mm無(wú)磨磋性、半磨磋性煤、石灰石0.25~0.30全葉式0.053740小塊狀α＜60mm磨磋性卵石、爐渣0.20~0.25全葉式或帶式0.064525中等α＞60mm無(wú)磨磋性、半磨磋性塊煤、塊石灰0.20~0.25全葉式或帶式0.060030大塊度α＞60mm磨磋性干粘土、焦炭0.125~0.20全葉式或帶式0.0795151.理想輸送速度vv=nS/60(3.5)式中:S為絞龍螺距;n為絞龍轉(zhuǎn)速(r/min)。圖3.5絞龍示意圖垂直于螺旋葉片的理論速度(2)圖3.6螺旋角示意圖式中:α為螺旋升角；可知，α與r之間的關(guān)系為（圖3.6）:式中:r為螺旋葉片上任意一點(diǎn)所在的圓周半徑。2.考慮摩擦后的物料輸送速度由于螺旋葉片在旋轉(zhuǎn)中推動(dòng)物料時(shí)，物料與葉片間有摩擦，其輸送力和輸送速度受摩擦角的影響。因此，考慮摩擦后葉片推動(dòng)物料的速度(見(jiàn)圖3.5)為:(3.6)則物料實(shí)際輸送速度(軸向速度)為:(3.7)利用三角函數(shù)并將式(3)代入式(4)，可以解得:(3.8)式中:f為物料與螺旋葉片之間的摩擦系數(shù)，f=tanβ。打板軸工作原理:工作時(shí)，小麥從進(jìn)料口切線方向計(jì)入機(jī)內(nèi)，由于轉(zhuǎn)子的高速運(yùn)動(dòng)、打板葉片和篩筒之間有間隙，打板葉片的間斷排列，小麥?zhǔn)苋~片作用而不斷從進(jìn)料口向出料口推進(jìn)。在打麥過(guò)程中，麥粒受高速旋轉(zhuǎn)的葉片的打擊，同時(shí)麥粒時(shí)而隨打板葉片一起運(yùn)動(dòng)，時(shí)而滯后打板葉片的運(yùn)動(dòng)，造成麥粒于打板、葉片、麥粒與篩筒、麥粒與麥粒之間的摩擦擦離作用，使麥粒表面得到清理。小麥在打板的推動(dòng)下從出料口排出，打掉雜質(zhì)的在篩筒外部吸風(fēng)和重力的作用下穿過(guò)篩筒從雜口排出。圖3.7打板軸示意圖3.3.2V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核漢中始皇磨粉機(jī)制造有限公司提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，北方小麥和南方小麥含水量不同，所以在絞龍中的輸送速度也不同，此次以北方小麥為主要進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出絞龍轉(zhuǎn)速為250r/min,打板軸為850r/min,電機(jī)功率為7.5KW。傳動(dòng)方式為V帶傳動(dòng)。傳動(dòng)路線為：電機(jī)打板軸過(guò)渡輪絞龍取電機(jī)帶輪直徑為130mm，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，1.電機(jī)打板軸1）計(jì)算傳動(dòng)比和大輪直徑=130,=220,2)驗(yàn)算帶速9.8m/s,因?yàn)?m/sv30m/s,故帶速合適。3)確定中心距a的范圍0.7（+）a2(+);(3.9)245a700取中心距a=700則帶長(zhǎng)為=；(3.10)=1954，則取基準(zhǔn)長(zhǎng)度為20004）計(jì)算中心距及其變動(dòng)范圍a=700+=700+23=723中心距變動(dòng)范圍=723-0.015=693=723+0.03=7835）驗(yàn)算小帶輪上的包角=-（）；(3.11)6）確定帶的根數(shù)P=η電P電=0.87×7.5=6.525KWPca=KA×P=1.2×6.525=7.83KWZ=(3.12)=`7.83KW，=0.98，=0.98，=2.82KW，=0.40KW經(jīng)計(jì)算Z=2.82，取Z=32.打板軸過(guò)渡輪1）計(jì)算傳動(dòng)比和大輪直徑，=125,=2102)驗(yàn)算帶速5.56m/s因?yàn)?m/sv30m/s,故帶速合適。3）確定中心距a的范圍0.7（+）a2(+);235a670取中心距a=350則帶長(zhǎng)為=；=1231,取基準(zhǔn)長(zhǎng)度為1250.帶長(zhǎng)修正系數(shù)=0.884）計(jì)算中心距及其變動(dòng)范圍a=350+=350+10=360中心距變動(dòng)范圍=360-0.015=341=360+0.03=397.55）驗(yàn)算小帶輪上的包角=-（）；6）確定帶的根數(shù)P=η電P電η3帶η軸1η打=0.87×7.5×0.963×0.98×0.43=2.4KWPca=KA×P=1.2×2.4=2.9KWZ==2.9KW，=0.958，=0.88，=1.53KW，=0.244KW經(jīng)計(jì)算Z=1.93，取Z=23.過(guò)渡輪絞龍1）計(jì)算傳動(dòng)比和大輪直徑，=150,=300,2)驗(yàn)算帶速5.13m/s,因?yàn)?m/sv30m/s,故帶速合適。3）確定中心距a的范圍0.7（+）a2(+);378a1080取中心距a=400則帶長(zhǎng)為=；=1668，則取基準(zhǔn)長(zhǎng)度為16604）計(jì)算中心距及其變動(dòng)范圍a=400+=400-34=366中心距變動(dòng)范圍=366-0.015=342=366+0.03=4145）驗(yàn)算小帶輪上的包角=-（）；6）確定帶的根數(shù)P=η電P電η5帶η軸1η軸2η打=0.87×7.5×0.965×0.98×0.99×0.43=2.22KWPca=KA×P=1.2×2.22=2.664KWZ=(3.14)=2.664KW，=0.925，=0.92，=1.99KW，=0.16KW經(jīng)計(jì)算Z=1.46，取Z=2。3.3.3軸的最小直徑計(jì)算在洗麥機(jī)中主要有兩根軸，分別為絞龍軸和打板軸，各自承擔(dān)者不同的功能，但同時(shí)都只收到皮帶輪給的扭矩，所以就按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為：（3.15）式中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；T——所受的扭矩，；——軸的抗扭截面系數(shù)，；——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；P——軸傳遞的功率，kW；——計(jì)算截面處軸的直徑，；——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa。表3.4軸常用幾種材料的及值軸的材料Q-235-A、20Q275、354540Cr、35SiMn、38SiMnMo/MPa15~2520~3525~4535~55149~126135~112126~103112~97由（1）式可得軸的直徑：；，由上表取=110，=120分別將絞龍軸和打板軸的轉(zhuǎn)速和功率代入上式得：22.2；22.7，由于軸上還開(kāi)有鍵槽，對(duì)于直徑小于100的軸，有一個(gè)鍵槽是，軸徑增大5%-7%，有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%-15%，該計(jì)算結(jié)果為承受扭矩的作用軸段的最小直徑，經(jīng)過(guò)計(jì)算取絞龍軸的最小直徑為40，打板軸為50。3.3.4帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）帶輪的結(jié)構(gòu)（1）輪輻結(jié)構(gòu)經(jīng)計(jì)算共有三組V帶減速，根據(jù)輪輻的結(jié)構(gòu)不同，V帶輪可分為實(shí)心式，腹板式，孔板式，和橢圓輪輻式，V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪輪直徑為2.5d（d為安裝帶輪的軸的直徑）是可采用實(shí)心式；當(dāng)300時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)300，可采同時(shí)時(shí)，可采用孔板式；當(dāng)＞300時(shí)，可采用輪輻式。圖3.8帶輪示意圖（2）輪槽的截面尺寸計(jì)算1絞龍帶輪查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—10基準(zhǔn)寬度=14.0基準(zhǔn)線上的槽深槽間距槽邊距最小輪緣厚度輪槽角帶寬取B=502打板軸帶輪基準(zhǔn)寬度=14.0基準(zhǔn)線上的槽深槽間距槽邊距最小輪緣厚度輪槽角帶寬取B=65（3）電機(jī)帶輪基準(zhǔn)寬度=14.0基準(zhǔn)線上的槽深槽間距槽邊距最小輪緣厚度輪槽角帶寬取B=65圖3.9帶輪圖上圖從左到右一依次分別為絞龍帶輪，塔輪，打板軸帶輪，電機(jī)帶輪，包括了實(shí)心式，腹板式，和孔板式。2）V帶輪的輪槽V帶繞在帶輪上一后發(fā)生彎曲變形，使V帶工作面的夾角發(fā)生變化，為了使V帶的工作面與帶輪的輪槽工作面緊密貼合，將V帶輪槽的工作面的夾角做成小于。V帶安裝到輪槽中以后，一般不超過(guò)帶輪外圓，也不應(yīng)與輪槽底部接觸，為此規(guī)定了基準(zhǔn)直徑到帶輪外圓和底部的最小高度。3）V帶的技術(shù)要求鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有沙眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板、及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動(dòng)平衡。3.4鍵的設(shè)計(jì)和校核在傳動(dòng)過(guò)程中，帶輪和軸之間采用鍵連接，主要有有電機(jī)軸，打板軸，和絞龍軸，并且都在軸端所以均采用單圓頭鍵。3.4.1鍵的選擇由軸的強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果可知，絞龍軸與帶輪連接處的直徑為40，打板軸與輪轂連接處的直徑為50，電機(jī)軸為38，所以選擇普通平鍵，又因?yàn)槠л喍荚谳S的末端，因此選用單圓頭平鍵，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)分別為鍵C12×8×45，C14×9×100，C10×8×63。3.4.2鍵的校核三個(gè)鍵均采用45鋼，帶輪均為HT200，軸都為45鋼。假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接強(qiáng)度為：(3.16)式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩，k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h，此處h為鍵的高度，。l鍵的工作長(zhǎng)度，,圓頭平鍵l=L-b，平頭平鍵為l=L，L為鍵的公稱長(zhǎng)度，b為鍵的寬度，。d軸的直徑，鍵，軸，輪轂中最弱材料的擠壓應(yīng)力，Mpa。由于在三者中輪轂為HT200，所以最弱為輪轂，由于洗麥機(jī)在洗麥過(guò)程中有輕微沖擊，經(jīng)查表為60Mpa。將所有式中有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)做成表格如下：表3.5各軸數(shù)據(jù)軸d(mm)T(N·m)L(mm)b(mm)(Mpa)電機(jī)軸3843.2763860打板軸5064.83100960絞龍軸4078.3145860帶入數(shù)值，經(jīng)計(jì)算：電機(jī)軸，打板軸：絞龍軸：經(jīng)計(jì)算符合強(qiáng)度要求。3.5軸承的選擇和校核3.5.1軸承的選擇在洗麥機(jī)的傳動(dòng)過(guò)程中，一共有三處需要軸承，分別是絞龍，過(guò)渡軸，和打板軸，在絞龍軸和打板軸處，由于他們分別要受到不同力，有可能產(chǎn)生彎曲，會(huì)造成會(huì)造成軸承內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。這是應(yīng)采用具有一定調(diào)心能力的調(diào)心軸承。過(guò)渡軸只是傳遞力矩，受力簡(jiǎn)單，軸也比較短，所以采用球軸承。除了打板軸和絞龍軸外，過(guò)渡軸也需要軸承支撐和傳動(dòng)，由于過(guò)渡軸受力簡(jiǎn)單，主要為徑向載荷，并且轉(zhuǎn)速較高，所以初步選擇深溝球軸承。3.5.2軸承的校核洗麥機(jī)工作時(shí)間為一年工作360天，每天8小時(shí)，使用年限為10年，所以所有軸承的預(yù)計(jì)壽命=1）絞龍軸承的選擇和校核（1）初步選擇軸承的型號(hào)根據(jù)軸的直徑選擇軸承的型號(hào)為22211.（2）計(jì)算軸向載荷和徑向載荷圓周力=2847.6N軸向力=2146N徑向力=3565.6N為螺旋角，=0.6，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)=0.24，由此可得，（3）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)當(dāng)時(shí)，=，取2.9；。則=12918.5N（4）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（13-5）28800故所選軸承滿足壽命要求。2）打板軸軸承的選擇和校核（1）初步選擇軸承的型號(hào)根據(jù)軸的直徑選擇軸承的型號(hào)為22215.（2）計(jì)算軸向載荷和徑向載荷圓周力=1729N軸向力=1303N徑向力=2165N為螺旋角，=0.6，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)=0.22，由此可得，（3）初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷，，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)當(dāng)時(shí)，=，取4.5；則=10971N（4）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（13-5）28800(3.17)故所選軸承滿足壽命要求。

4.洗麥機(jī)的供水設(shè)計(jì)4.1小麥的水分調(diào)節(jié)小麥水分調(diào)節(jié)含義和種類：小麥在制粉前利用水、熱、時(shí)間三種因素的作用，改善小麥性質(zhì)的工藝，稱為小麥的水分調(diào)節(jié)。小麥的水分調(diào)節(jié)，分為室溫水分調(diào)節(jié)和加溫水分調(diào)節(jié)兩種。4.2小麥水分調(diào)節(jié)的目的和作用目的在于調(diào)整小麥水分，借以改變麥粒的物理和生物化學(xué)性質(zhì)，使其適合于制粉工藝的要求，獲得良好的工藝效果。作用：使小麥有適宜的入磨水分，以適合制粉工藝的要求，保證制粉工藝過(guò)程的相對(duì)穩(wěn)定，便于操作管理；保證面粉的水分符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；使小麥皮層韌性增加，在研磨過(guò)程中，便于保持麩皮完整，以刮凈麩片上的胚乳，有利于保證面粉的質(zhì)量及提高出粉率。在水分調(diào)節(jié)過(guò)程中，麥粒皮層與胚乳先后吸水膨脹，并產(chǎn)生位移，使皮層與胚乳間的結(jié)合力有所減弱，便于皮層與胚乳分離，有利于研磨。胚乳中所含的淀粉和蛋白質(zhì)是交叉混雜在一起的，在水分調(diào)節(jié)過(guò)程中，由于淀粉和蛋白質(zhì)的吸水速度不同，引起兩者顆粒間產(chǎn)生位移，使胚乳結(jié)構(gòu)變得松散，強(qiáng)度降低，易于磨細(xì)成粉，有利于降低動(dòng)力消耗。4.3水分控制的措施洗麥機(jī)除了運(yùn)動(dòng)部分達(dá)到技術(shù)要求，其中水量消耗也要達(dá)到積水要求，在洗麥機(jī)工作過(guò)程中主要用水有分為兩大部分，其一絞龍洗麥所需水量，其二為清洗打板軸外面篩網(wǎng)上的雜質(zhì)所需的水量。絞龍部分采用噴淋的方法，第一，可以使小麥充分均勻受到水的浸泡，第二，噴淋比傳統(tǒng)的大水量清洗省水。打板軸外面篩網(wǎng)的清洗也是噴淋，但是如果一直噴水的話就會(huì)產(chǎn)生大量廢水，所以采用間歇性噴水，既能達(dá)到節(jié)水的目的，也能達(dá)到清洗的目的。從面粉生產(chǎn)過(guò)程中可以看出對(duì)小麥的著水量有著嚴(yán)格的控制，因?yàn)檫@直接影響到面粉的品質(zhì)，在新型洗麥機(jī)中采用電磁閥，時(shí)間繼電器，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)控制水量。圖4.1水管分布示意圖

5.主要結(jié)構(gòu)及設(shè)備的制造工藝5.1主要結(jié)構(gòu)①機(jī)架機(jī)架是由鋼板成型和型材焊接而成，關(guān)鍵部件采用不銹鋼材料，具有剛性好、強(qiáng)度高、封閉性能好等優(yōu)點(diǎn)。②洗麥槽由預(yù)洗、擦洗、沖洗三部分組成。③甩干桶主要由篩板和打板構(gòu)成，打板進(jìn)行滲碳、淬火表面熱處理。④傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由打板軸、絞龍軸、絞龍葉片和皮帶輪等組成。關(guān)鍵部件均采用不銹鋼材料制作，打板、絞龍葉片均進(jìn)行滲碳、淬火表面熱處理，經(jīng)久耐磨。⑤水分檢測(cè)及水分控制系統(tǒng)安裝時(shí)間繼電器和噴淋裝置可以對(duì)噴水管的噴水量和噴水時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，確保洗凈麥粒所需水量和噴水時(shí)間的要求以及潤(rùn)麥水分達(dá)到適當(dāng)含量；安裝LZB玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，控制水量，操作簡(jiǎn)單，小麥水分控制穩(wěn)定。5.2主要設(shè)備及其制造工藝①絞龍殼體采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼板經(jīng)卷管機(jī)卷壓成形。②絞龍葉片由數(shù)控剪板機(jī)下料，表面滲碳、淬火處理，具有高耐磨難性。③絞龍軸、打板軸均作調(diào)質(zhì)處理，焊后整體做動(dòng)平衡，其轉(zhuǎn)動(dòng)貫量一致，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。④篩板采用了304B不銹鋼材質(zhì)，篩孔沖壓成型。⑤所有連接螺栓均采用不銹鋼材料。⑥進(jìn)料口、出料口采用HT330材質(zhì)鑄造并經(jīng)退火時(shí)效處理，加工由數(shù)顯鏜床加工，保證孔的加工精度和零件的幾何尺寸。5.3裝配工藝1）所有裝配嚴(yán)禁零件落地，應(yīng)嚴(yán)格按照食品機(jī)械的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)注意零部件的衛(wèi)生和工作場(chǎng)地的衛(wèi)生。2）檢查機(jī)架上的主要尺寸和洗麥機(jī)內(nèi)部連接件，試裝完待面漆噴完再拆卸下來(lái)噴漆，最終安裝。3）洗麥機(jī)在整機(jī)校平，磨光過(guò)程中，首先檢查各處焊接是否牢靠，若需補(bǔ)焊的一定要先補(bǔ)焊后打磨，各邊沿包括孔的邊沿不能有毛刺，各焊點(diǎn)基本平整，然后將所有不同的工藝孔、縫隙間隙用膩?zhàn)庸纹侥ス?，噴底漆?）相鄰機(jī)殼法蘭石應(yīng)連接平整、密合，機(jī)殼內(nèi)表面接頭處錯(cuò)位偏差不超過(guò)2mm。5）所有聯(lián)結(jié)螺釘均應(yīng)擰緊至可靠的程度6）裝配的軸孔配合必須做到先清理毛刺后試裝，再加機(jī)油正式安裝，一定要做到裝的上拆的下。7）洗麥機(jī)裝妥后應(yīng)檢查各存油處是否有足夠潤(rùn)滑油，不夠則加足之，其后進(jìn)行無(wú)負(fù)載試車；在連續(xù)進(jìn)行4小時(shí)以上試運(yùn)轉(zhuǎn)后，檢查螺旋機(jī)裝配的正確性，發(fā)現(xiàn)不符合下列條件