開題報告-南瓜種子分選振動機設計

PAGEPAGE1本科畢業(yè)設計（論文）開題報告教務處印制一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀1．目的、意義種子加工是種子工作的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)種子商品化、標準化的重要手段，同時，也是提高種子質量和科技含量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收和服務三農(nóng)的重要措施。實現(xiàn)種子加工機械化，不僅減輕勞動強度，提高勞動效率，也有利于種子的貯存和運輸，增加種子在市場上的銷售競爭能力[3]。種子清選加工是種子加工中最重要的工序，也是提高種子質量的關鍵所在，清選機構是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的重要組成部分，直接影響到糧食的質量，同時清選裝置也是糧食收獲的關鍵所在[4]。因此設計種子分選裝置，從而對種子進行快速而有效的分選，極大地提高品種選擇效率，加快種子選育的進程，顯得尤為重要。根據(jù)我國的農(nóng)產(chǎn)品清選機械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀來看，目前大多數(shù)清選機型采用氣流、選篩式或氣流、雙圓筒式清選裝置，風機(扇)一般都采用離心式。前者清選性能定、工作可靠，成本低廉,但結構復雜，振動大，濕分性能較差;后者結構簡單，高產(chǎn)及潮濕作物的適應性好，但對干燥作物適應性較差。由于機型結構的局限性，清選性能有了一定的限制。在聯(lián)合收割機上，清選裝置必須與脫粒等其它作業(yè)相配套。目前，南瓜籽篩選效率低且籽粒篩選不到位。人工篩選工人勞動強度大，效率低下。因此，研制開發(fā)一種新型、高效、適用南瓜籽分選的機械，不僅可以滿足南瓜籽分選機械化，把工人從繁重的勞動中解脫，對促進南瓜籽產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；瑱C械化發(fā)展都具有很大的現(xiàn)實意義。2．研究現(xiàn)狀隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各種糧食加工機械的產(chǎn)銷量迅速增長,特別是各種糧食和種子清選加工設備已經(jīng)快速發(fā)展起來，其中往復式比重清選機在糧食和種子的清選加工中越來越顯示出其獨特的效果[5]。比重清選機是根據(jù)加工對象的比重差異進行清選加工的設備,以前主要用于小麥、大麥、水稻、玉米、谷子等糧食或種子的二次精選，是將經(jīng)過風篩式清選機、窩眼滾筒分級機等清選過的幾何形狀均勻的加工對象,按比重大小進行分選加工，以清除發(fā)育不好,成熟不完全,受蟲害,霉爛或已發(fā)芽的加工對象。單體比重清選機主要由往復振動的魚鱗篩篩床和置于其下的風機及傳動電機組成[6]。其工作原理是:通過篩體下風機氣流的作用,使低頻振動的魚鱗篩篩床上的加工物料,因物料和雜質籽粒單體比重的差異而進行分層[7]。比重大的向下沉降,落到魚鱗篩上,受篩體振動的作用，沿振動方向向上運動，向傾斜篩體較高的--端移動，從出料口排出或流向下一極;比重的向.上漂移,浮在物料的上層,不能與篩床面接觸，由于篩床存在著縱向傾角而向下漂落。在振動篩體的作用下，向傾斜篩體較低的一端移動，從不同的出料口排出,進而實現(xiàn)對不同比重物料的分離清選加工[8]。這種比重清選分離效果較好,通過配比各種參數(shù)，可使物料中與好籽粒比重差異不大的雜質分離效果達到99%以上,這一優(yōu)勢是其它分級篩和風選設備不能比擬的。目前，市場上使用的往復式比重清選機型號很多，它們各有不同的特性和適用范圍,但總體來說主要有以下幾種典型類型:1.單體比重清選機(如:凈糧機等)這類設備主要用于去除谷物、菜籽、胡麻、大米等加工對象中的沙子、小石子等比重較大的雜質，或者用于對經(jīng)過初選的物料進行二次精選，以清除發(fā)育不好,成熟不完全,受蟲害,霉爛或已發(fā)芽的加工對象[9]。該設備清選效果好,除雜率高，深受用戶歡迎，應用較廣。2.5XFZ-25型往復式比重清選機該機的工藝流程:物料提升吸塵比重分離分級。整機由四個部分組成:提升部分采用可移動式螺旋輸送機,輸送機有單獨的動力;吸塵部分采用吸風機清除飛塵，改善作業(yè)環(huán)境;比重清選部分采用單臺下置正壓風系，篩體振動頻率較低，整機工作平穩(wěn);分級篩選部分有三層篩底，可把加工對象分四級,以滿足不同用戶的要求[10]。該機集提升、吸塵、比重清選、分級篩選于一體，一次完成提升、收塵、比重清選、分級篩選、各級加工，適用于小麥、玉米、水稻、棉花、高粱、谷子、豆類等糧食或種子的清選加工，各種性能指標基本能滿足用戶的要求，應用較廣[11]。不足之處是在加工輕雜質含量較高的物料(如葵花籽、西瓜子、白瓜子、茶葉、蕎麥、麻籽、黍子等)時，雖然去雜率高,清選效果好，但是生產(chǎn)能力低得多[12]。這是該設備一個較大的缺點,有待進--步改進。3.5XZJQ型多功能清選比重機該機的工藝流程是:物料提升風選與除塵分級篩選比重清選[13]。物料提升部分，有的廠商采用氣流上料,并將氣流上料與風選除塵部分組合成一體，使得結構更緊湊，能有效清除加工物料中石塊、沙粒等較重雜質，并利用氣流將待選物料輸送至風選級，經(jīng)風選使輕雜質收集至螺旋除塵器，而待選物料沉降落入分級篩選[14]。分級篩選部分通過兩層篩網(wǎng)剔除大雜、小雜后，再送至比重清選級。比重清選部分可以剔除與好籽粒外型尺寸一致而比重相對較小的不飽滿及霉爛、蟲蛀的籽粒。經(jīng)過精選后的好籽粒從出料口排出。這種清選設備將風選放在第一級,將比重清選放在最后一級,克服了因進入比重清選級的物料雜質過多而生產(chǎn)效率低的弊端[15]。因此，研制開發(fā)一種專用性強的僅篩選南瓜籽的新型、高效的機械，不僅可以提高篩選質量、篩選效率，把工人從繁重的勞動中解脫，還促進南瓜籽產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，實現(xiàn)南瓜籽分選機械化都具有很大的現(xiàn)實意義。二、研究方案及預期結果1．設計原始參數(shù)加工能力：300～500kg/h，使用壽命：5年。2.主要研究內容及方案2.1總體結構南瓜籽分選機主要結構包括：機架、傳動機構、料斗、分選裝置、擺臂、過濾篩等。2.2工作原理振動篩的分選原理是按照被篩物的幾何尺寸特性確定的，被篩物的種類和品種不同，各尺寸也有所不同，選擇更換不同規(guī)格的篩片，就能滿足分選的要求。本次設計的南瓜籽分選機采取的方案是：人工將南瓜籽倒入料斗里面，然后分選機通過三相電機帶動皮帶繼而帶動曲柄搖桿機構動作，而搖桿的一段是與分選箱通過螺紋連接的，由曲柄搖桿機構的工作原理可知，曲柄搖桿機構的運動軌跡就是往復運動，于是就帶動分選箱來回不斷地移動，形成振動，而分選箱里面有三層過濾篩，這樣南瓜籽由于重力的作用會自動落入下面的過濾篩里面被過濾篩逐層過濾，最后有各自對應的出料口出料。南瓜籽經(jīng)過精選后，其優(yōu)良率、發(fā)芽率、凈度，整齊度都有明顯提高。3.主要問題及解決方法1)結合生產(chǎn)實際需要，解決南瓜籽分選效率低，設計一種南瓜籽分選機。2）整體方案設計布置上采用南瓜籽分選機，由振動篩，傳動機構，電機和機架等組成。3）本機以漏斗狀輸入物料的形式設計布置，機架支撐著可調節(jié)物料的喂料斗，主要承擔南瓜籽的送料功能。4）主電動機布置于無級變速裝置的下部，傳動機構在機架的兩側。5)必須保證被曬物南瓜籽能在篩面上移動,使篩掉的南瓜籽有更多的機會由篩孔通過,而被阻留于篩面上的優(yōu)質篩種沿篩面流出。為了達到這一目的，篩體常用四根吊桿懸起或支起。借曲柄連桿機構使它作往復運動。為了提高篩選質量,篩體本身有一較小的傾斜角度。4．技術路線收集南瓜種子分選振動機的相關的文獻及資料完成開題報告確定總體研究方案方案收集南瓜種子分選振動機的相關的文獻及資料完成開題報告確定總體研究方案方案南瓜種子分選振動機結構設計與校核繪制所設計裝配圖與零件圖圖紙制動系統(tǒng)各個部分的設計制動系統(tǒng)操縱機構的結構設計南瓜種子分選振動機結構設計與校核繪制所設計裝配圖與零件圖圖紙制動系統(tǒng)各個部分的設計制動系統(tǒng)操縱機構的結構設計完成設計說明書及其論文完成設計說明書及其論文5．設計主要內容及成果圖紙總量不少于2張零號圖紙；撰寫設計說明書字數(shù)不少于15000字；相關內容的外文資料翻譯不少于5000單詞。6．論文框架第一章緒論第二章設計總體結構的選定第三章篩選機構的優(yōu)化設計第四章總體尺寸的選定第五章主要設計的計算第六章技術經(jīng)濟性分析第七章結論三、研究進度第3-4周收集資料、查找參考文獻，撰寫開題報告，方案確定第5-7周擬定參數(shù)，完成南瓜種子分選振動機構動力部分的設計第8-10周完成南瓜種子分選振動機構傳動部分的設計計算，繪制草圖第11-12周完成南瓜種子分選振動機構執(zhí)行機構的設計計算，繪制草圖第13-14周整理說明書，繪制相關圖紙第15周翻譯英文文獻；上交設計初稿，指導教師審閱，修改設計初稿第16周檢查和整理設計相關材料進行修改準備答辯第17周參加答辯四、主要參考文獻[1]孫桓,陳作模.機械原理（第六版）[M].高等教育出版社,2001.[2]濮良貴,紀明剛.機械設計（第七版）[M].高等教育出版社,2001.[3]謝志勇,朱娟芬.離散元法大豆聯(lián)合收獲機振動篩篩分過程仿真[J].農(nóng)業(yè)裝備技術,2021,47(5):45-47+50.[4]鞏延光.上置風機振動篩式籽?；厥昭b置設計與研究[D].中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院,2021.DOI:10.27629/ki.gznjk.2021.000010.[5]黃宇邦.礦石振動篩分裝備關鍵技術研究與應用[D].濟南大學,2021.DOI:10.27166/ki.gsdcc.2021.000301.[6]胡云霄.雙層相對獨立振動篩篩分性能與篩分參數(shù)研究[D].福建工程學院,2021.DOI:10.27865/ki.gfgxy.2021.000003.[7]陳永之.種子比重式篩選機的檢測控制系統(tǒng)研究[D].上海交通大學,2015.[8]黃偉鋒,孫浩.基于雙級振動篩馬鈴薯收獲機的設計與仿真[J].南方農(nóng)機,2021,52(10):55-58.[9]張艦,劉凡一,陳軍.基于DEM的谷物清選篩振動篩分虛擬試驗研究[J].農(nóng)機化研究,2019,41(2):187-191.DOI:10.13427/ki.njyi.2019.02.035.[10]王立軍,崔友強,鄭招輝,馮鑫,沈寶山,李義博.振動篩不同運動形式對顆粒群篩分的影響[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2019,50(6):119-129.[11]文小虎,戴飛,黃曉鵬,趙武云.小籽粒種子分離清選機的改進設計[J].林業(yè)機械與木工設備,2019,47(07):28-31.DOI:10.13279/ki.fmwe.2019.0079.[12]ObidovAvazbek;VokhidovMuhiddin;AbdurahmonovJahongir.Exploringtheefficiencyofexperimentalconstructionofsortingginnedcottonseedmachine[J]Engineering,2021,13(1):18-29.[13]隋