小型谷物烘干机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 题 目 小型谷物烘干机设计 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 论文字数 完成日期 2015年 4月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第 1 章 绪论 . 1 统 谷物烘干机概述 . 1 型小型谷物烘干机 研究 . 2 有 技术条件 . 2 品现状 . 2 第 2 章 设计内容 . 3 计任务 . 3 计要求 . 3 计方案的构想 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 设计 实现 . 错误 !未定义书签。 备工况及要求 . 错误 !未定义书签。 备工作程序 . 错误 !未定义书签。 制与连续要求 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 8 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附录 图纸列表 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 绪论 我国 现 有 9 亿农村人口，如此庞大的农村劳动力不可能都留在农村从事农业生产，一方面有限的土地资源不需要如此庞大的劳动力，另一方面随着我国经济多元化发展，相当一部 分农村劳动力流向城市从事其他行业工作。随着农村劳动力的减少，就为农业机械化发展提供了机会，其中也包括 粮食烘干机 械化 . 近年来，国家不断推进农村土地流转政策的实施，国家和各级政府陆续出台了多种扶持和鼓励政策，全国各地陆续出现了大量的种植专业户、农村合作社等农村集约种植组织。土地种植的规模化经营为农业机械化发展带来了前所未有的机遇，而粮食产后干燥则是农户急需解决的问题 。 目前，我国广大农村普遍缺少晒粮场地，对普通种植户来说，没 有晒粮场地影响并不大，他们可以在自家的庭院里或者晒棚上晒粮，但对种粮大户来说，没有晒粮场地的影响就大了，他们收获的粮食非常多，如果没有足够大的晒场，根本无法保证新收的粮食得到及时干燥，即使有足够大的晒场，一旦遇上连续阴雨天气，也会给他们的粮食干燥工作带来影响。种粮大户要想确保新收的粮食得到及时的干燥，最好采用 粮食烘干机 进行干燥，用这种机器干燥粮食，可有效抵御阴雨灾害天气、保证粮食安全、提高粮食的品质和经济价值。 统 谷物烘 干机概述 按谷物与气流相对运动方向，烘干机可分为横流、混流、顺流、逆流及顺逆流、混逆流、顺混流等型式。 横流烘干机是我国最先引进的一种机型，多为圆柱型筛孔式或方塔型筛孔式结构，目前国内仍有很多厂家生产。该机的优点是：制造工艺简单，安装方便，成本低，生产率高。缺点是：谷物干燥均匀性差，单位热耗偏高，一机烘干多种谷物受限，烘后部分粮食品质较难达到要求，内外筛孔需经常清理等。但小型的循环式烘干机可以避免上述的一些不足。 混流烘干机多由三角或五角盒交错 (叉 )排列组成的塔式结构。国内 生产此机型的厂家比横流的多，与横流相比它的优点是： (1)热风供给均匀，烘后粮食含水率较均匀； (2)单位热耗低 5% 15%；(3)相同条件下所需风机动力小，干燥介质单位消耗量也小； (4)烘干谷物品种广，既能烘粮，又能烘种； (5)便于清理，不易混种。缺点是： (1)结构复杂，相同生产率条件下制造成本略高； (2)烘干机四个角处的一小部分谷物降水偏慢。 顺流烘干机多为漏斗式进气道与角状盒排气道相结合的塔式结构，它不同于混流烘干机由一个主风管供热风，而是由多个 (级 )热风管供给不同或部分相同的热风。国内生 产厂家数量少于混流烘干机厂家，其优点是： (1)使用热风温度高，一般一级高温段温度可达 150 250 ； (2)单位热耗低，能保证烘后粮食品质； (3)三级顺流以上的烘干机具有降大水份的优势，并能获得较高的生产率； (4)连续烘干时一次降水幅度大，一般可达 10% 15%； (5)最适合烘干大水份的粮食作物和种子。缺点是：(1)结构比较复杂，制造成本接近或略高于混流烘干机； (2)粮层厚度大，所需高压风机功率大，价格高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 逆流和顺混流烘干机 纯逆流烘干机生产和使用的很少，它多数与其它气流的烘干机配合使用，即 用于顺流或混流烘干机的冷却段，形成顺逆流和混逆流烘干机。逆流冷却的优点是使自然冷风能与谷物充分接触，可增加冷却速度，适当降低冷却段高度。顺逆流、混逆流和顺混流烘干机是分别利用了各自的优点，以达到高温快速烘干，提高烘干能力，不增加单位热耗，保证谷物品质和含水率均匀。 型小型谷物烘干机 研究 背景 目前我国农业生产中机械干燥不仅能力较低，而且能够适用于农村生产条件、生产规模和经济承受能力的机型就更少。我国现有的干燥设备多为大中型，小时处理多为 5吨、 10吨、甚至更大，适用于大、中型，粮库、农场等，一次性投 资大，作业费用高，农民只能望“机”兴叹。目前国内也有一些小型粮食干燥设备，但不适于我国农村具体情况。原因有两点： （ 1）大部分小型粮食干机设备用油作燃料，作业费用高。在我国粮食生产微利的情况下，广大农民难以承受。 （ 2）目前虽然有一些用煤作燃料的小型 粮食烘干机 干燥设备，但其装机容量普遍超过了广大农村现有的电容量。农民需先增容后才可使用干燥设备，这就给用户增加了投资和作业费用。 有技术条件 综合上述现状，考虑到新 型产品的科学性，需使用电加热风机设备，配合微孔沸腾技术的干燥筒体，实现小型谷物烘干机的技术支持。 品现状 国内基本没有此内产品，造成大机器配给小农户，生产效率不高。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 设计内容 计 任务 传统干燥机的热风是从桶体下部一侧进入，由于原料是静止的，所以热风较难穿透，使干燥机内部出现下部热上部温的现象，有时也因局部过热而出现原料烧结，造成堵塞，使热风更难进入其他区域，故无法达到预期的干燥效果。本机的设计为两级螺旋浆输送，第一级将原料送入桶内，第二级再将 原料不听第提升到桶体上部以伞状飞抛散落，而热风则从桶体下部的中心向四周吹出，顺利地从移动原料的间隙中向上穿透，使原料在动态情况下得到充分加热。 本机具有多功能的特点：由于原料在桶内不停的翻滚，热风从 筒壁微孔高压 不停 喷射 输送，从而达到 气流沸腾 既均匀又干燥的统一效果，多组 温控器 分开控制，可选 大流量和小流量 等工作模式。 设计 要求 1 干燥桶体 定制为双层（内层为不锈钢），中间夹隔热保温材料，因而达到保温节能的效果。内层桶体及螺旋桨、轴、筒、支架、落料斗、卸料口等均为不锈钢材料。 2 每 5 分钟上完一筒料 ， 每 10 至 15 分钟完成 一筒谷物干燥 。 3 工作环境：室温 C605 ，室内 ，室外 。 4. 工作电压：三相 380V 。 计 方案的构想 1 主机 电动 机带动 提升螺杆上料，把谷物提升到 2 米高度，然后抛射到微孔缸体，同时在散落过程中，高温 风流通过精密加工的螺旋微孔呈龙卷风状态在缸体对流，产生沸腾气流，谷物翻滚干燥，同时缸内带搅动机构，放置谷物落下后堆积造成干燥不均匀 。 2加热 系统： 多翼式离心风机提供送风稳定保证，外配备 3P 加热风机 。 3控制系统：欧姆龙 控制配备温度湿度控制模块。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 设计 实现 备工况及要求 谷物干燥的能量消耗主要包括谷物吸热和机械设备运行所需能量消耗，其中机械设备中能量消耗最大的是谷物，这也是设计所需的，其他机械设备运行所用能量较少。谷物干燥中的能量消耗按下述方法计算： 热水放出热量 =谷物吸收的热量 +机械设备所耗能量 +其他损耗 但是除了谷物吸收以外的热量可以折算成传热效率 ，热风机可以将 加热到 150， 2（ 3 2） Q 2 1 1： 筒体 传热效率（ 80%） 2：水 气 放热效率（ 80%） C:水的比热容 03 据公式（ 3 2）代入数据得： 最后谷物可吸收的热量为： Q 03（ 8580%80%=05J 谷物的干燥程度可以根据农民的经验。 但机体配置了温度湿度控制器，方便监测。 轴转速的确定 本机特点是使用多级轴设计，提升螺杆和 搅动掌在同一轴线转动，又单个电机带动，通过不规则齿轮实现间歇运动。 主轴的回转速度是 烘干机 的重要技术参数之一。它决定了谷物 的提升速度和 搅拌 筒 内的运动轨迹。若转速太慢，不能翻转效果，干燥效果较差。若转速太快，翻转果太强，可能会使谷物抛到搅拌机的外面，也使翻转的种子在搅拌机内分布不均匀，影响干燥效果。当主轴转速高到一定值时，由丁离心力的作用，才能使谷物翻转合适，当谷物的重力等于旋转离心力时，谷物干燥效果也是最好的。 即： (4 2) 0g：重力加速度 公式代入数据得： 求得转速： 用主轴的转速 n=130r/可满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 动机选择 电动机分为直流电动机和交流电动机。选用三相异步电动机。 P(4 4)n 5509550据公式 (4 4)代入数据得： 选额定功率 P 额 =3满足要求，电动机的型 号为 00r/ 转速 n 为 940r/备工作程序 号的选择 其他微型计算机相比 ,更适于在恶劣的工业 环境中运行 ,且数据处理功能大大增强 , 具有强大的功能指令，编程也极为方便简单编程指令具有模块化功能 ,能够解决就地编程、监控、通讯等问题。 梯形图语言清晰、直观、可读性强 , 易于掌握。 有丰富的功能指令，能实现加减乘除四则运算及数据传送比较移位等功能，还具有实时时钟指令，可方便的实现定时显示。可靠性高，丰富的 I/O 接口模块，采用模块化结构，编程简单易学，安装简单，维修方便。由于 欧姆龙的 用广泛且价格较便宜。本设计选用 欧姆龙 列。 满足控制要求的前提下选型时应选最佳的性价 比，一般可以从以下几个方面考虑： 点数估算 I/O 点数是 一项重要指标。合理选择 I/O 点数既可使系统满足控制要求有可使系统总投资最低。 输入输出点总数和种类应根据被控对象的模拟量、开关量、输入 /输出设备状况（包括模拟量、开关量、输出类型）来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的扩充，一般应估计的总点数再加上 15% 20%的备用量。 本设计所占用的 I/O 点数计算： 输入信号：开始按钮，需要 8 个输入点；停止按钮，需要 1 个输入点；以上共需要 9 个输入信号点，考虑以后对系统 的调整与扩充留有 20%的备用点，即用 920%= 2 个点，这样共用 11 个输入点。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 输出信号：控制提升机、上绞龙、风机下绞龙、排粮轮、燃烧机、排粮管，共需要 6 个输出点考虑以后对系统的调整与扩充留有 20%的备用点，即 620%= 2 个点，这样共用 8 个输出点。 2 用户存储容量估算 用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如 I/O 点数、控制要求、运算处理量、量程结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。根据经验，每个 I/O 点及有关功能器占用内存大致如下： 开关量输入元件： 10 20B/点； 开关量 输出元件： 5 10B/点； 定时器 /计数器： 2B/个； 通信接口：一个接口一般需要 300B 以上； 根据上面算出总字数再加上 25%左右的备用量，就可以估算出程序所需要的内存量，从而选择合适的 存。 本设计所需 存的计算： 开关量输入元件 9 点 10 20B/点 90 180B； 开关量输出元件： 6 点 5 10B/点 30 60B； 模拟量： 1 点 100 150B/点 100 150B； 系统中有由湿度传感器输入的一路模拟信号，所以选择 可满足控制要求。 本系统还有两个 示器，每 个需要 8 个数字量输入控制，可扩展两个 8 点数字输出模块。 在这里我们将系统选择为 14 入 /10 出继电器输出）一台，加上一台扩展模块整个 统的配置如图 示。 图 置图 所有输入点用 24V 电源公用一个公共点（ 0V 点），且无须外部提供 24V 电源。 对继电器输出分别提供 4 个公共点，各个公共点间相互独立，提供 4 个独立的输出通道，对应有隔离要求的输出控制。 度和内存容量是 重要参数，它们决定着 工作速度， I/O 数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 按 I/O 点数确定模块规格及数量， I/O 模块可多可少，但其最大数受 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 3 I/O 分配 输入 /输出定义号采用分别编号的原则进行定义号分配，输入信号点用 I 表示，输出信号用 中输入从 始依次分配 ，输出从 始依次分配，。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 4. 1 输入信号分配表 表 4. 2 输出信号分配表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 1. 魏雅鹛 . 谷物烘干机的模糊控制系统仿真与实现 D. 安徽农业大学 , 2004 2. 李长友 , 曹艳明 . 谷物循环干燥机控制系统硬件设计 J. 农业机械学报 ,2002(6): 3. 赵国柱 . 谷物烘干设备电气系统安装最佳流程控制探讨 J. 现代 化农业 , 2013,(6):63 4. 戴铁峰 . 可移动式谷物干燥机控制系统研究与设计 D. 湘潭大学 , 2011 5. 葛汉林 , 张艳梅 , 姜芳 . 谷物烘干机温度控制系统的设计