小型谷物清选机毕业设计【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 毕业设计 (论文 ) 题 目： 小型谷物清选机 设计 学 院： 农业工程与食品科学学院 专 业 ： 机械设计 姓 名 ： 学 号 ： 指导教师： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 谷物清选机械目前国内己经基本上能够自给自足，但是由于市场上大部分都是种子加工成套设备，由于其价格高，能耗大，还不能完全适应小型种子生产和经营部门的要求。因此，开发符合我国国情的谷物清选机 械，对提高我国种子产品质量、农业经济效益和农业生产现代化水平具有重要意义。论文立足国情 ，基于我国不同类型种子生产和经营部门的经济和技术水平，研制开发 一种实用性强、市场前景好的小型谷物清选机械。 本文在介绍国内外种子加工机械的发展现状与动态的基础上，分析了研制价格低、操作简单、使用方便的小型谷物清选机的意义和市场需求，制定了系统总体设计方案，对系统的机架、筛体、振动机构、风机进行了重点研究设计。 该小型谷物清选机采用单相 220伏交流电源供电，使用非常方便，而且节约能源，动力只需 架设计为车驾式，整 机可框在地排车下盘上，移动方便。进料装置采用了结构简单的顶置式人力提升装置，采用插板活门控制流量，其结构简单，操作方便，喂料均匀。筛体的上筛采用圆孔 平面 筛、下筛采用 编织筛，提高了生产率，而且对粗混杂物及小谷粒有较高的分离率。传动机构采用三角带传动，传动平稳，结构尺寸小。振动机构采用 曲柄连杆机构，平稳可靠有效 。清选风机采用低压后向直叶片离心式风机。 在整机设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的零部件。 关键词 :清选机，单相电源， 平面 筛， 曲柄 连杆传动机构 ,风筛式 买文档就送您 纸全套， Q 号 交流 401339828 或 11970985 t be is t of of to to of of of of on we on of at of is to to of of is 20 to it is to he is is of it is to is to It is of to to of is of of of of of of to A of is of in of At it to of to 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is is a It is of of to of ， 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 录 . 一章 概述 . 1 题研究的目的及意义 . 1 题研究的目的 . 1 题研究的意义 . 1 内外研究现状 . 2 内研究水平 . 2 究内容 . 5 术指标 . 5 . 6 究方法 . 6 术路线 . 7 第二章 谷物清选机的结构、特点及总体设计 . 8 . 9 . 9 . 9 子的种类选择 . 9 子的形状尺寸 . 10 子的参数选择 . 11 动机构的设计 . 12 选风机的设计 . 17 粮风机的特点 . 17 选风机的结构性能参数 . 17 机的加工工艺： . 15 机的选型 . 15 动机型式的选择 . 15 动机电压等级 的选择 . 15 动机额定转速的选择 . 16 定功率的选择 . 16 动机构的设计 . 16 机 风机带轮三角胶带传动的参数选择 . 16 机一摇臂轴带轮三角胶带传动的参数选择： . 22 轮材料的确定： . 25 轮的结构和尺寸： . 25 第三章 结论与展望 . 26 . 26 望 . 26 题展望 . 26 物清选机的发展展望 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 参考文献 . 28 致谢 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 概述 题研究的目的及意义 题研究的目的 近几年来，农业种植结构调整和加入 我国农业机械化产生了较大的影响，我国农业机械产品的升级换代和产品结构调整势在必行，农业机械化进入了一个调整发展的新时期。现代农业和人类生活越来越注重种子和粮食的加工品质。我国种子业生产发展迅速，产销位居世界前列，但我国种子加工过程中仍存在着不少问题，如生产经营规模小，设备落后等，市场竞争力较差，使我国许多小型种子生产经营部门面临着巨大的压力和严峻的挑战，为了增强市场竞争力，从我国农村实际情况 (经济欠发达、资金短缺 )出发，使种子经营单位不购买昂贵的种子加工成套设备，在原有设备的基础上，不大量投入资金的情况下 ，能够生产出市场需求的产品，我选择小型谷物清选机这个课题，反复试验 设计计算 ，多次改进，设计了此种小型谷物清选机，降低了成本，节约了能源，而且使用特别方便，用单相电源即可工作。 题研究的意义 谷物清选是谷物收获后不可缺少的环节。收获后的谷粒中不仅包含饱满和成熟的籽粒，而且还有机械损伤、破碎和不成熟的谷粒。此外还包含有许多杂质，如草籽、泥沙、断穗、颖壳等。因此无论留作种子或其他用途，均需将收获后的谷粒进行清选才能满足要求 。 谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种 ，可以清除出小粒、破碎粒作为粮食或饲料，节约了粮食 ;清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高、长势好，一般都能增产 5% 10%，还可以减少播种量 20%左右，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民收入的增加有着十分重要的作用。特别是玉米，清选后可用半精量或精量播种，因而更可以大量节省种子。清选后的种子已经清除掉其中大部分病虫害的子粒，减少了今后感染的可能买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 性，使田间杂草含量减少，作物生长整齐，成熟一致，有利于机械化作业。 内外研究现状 内研究水平 物清选机清选原理和类型 型 谷物清选机的产品种类很多。按清选原理分为常规分选法和电分离法。 常规清选法是利用种子的几何尺寸、空气动力学特性及比重等物理机械特性进行清选，主要有风选、筛选、风筛选、风筛窝眼选、比重选、窝眼选、风筛比重组合选、光电选、之形板选、螺旋分离器等 10 余种几十个产品。现在应用广泛的清选机有风筛式清选机、比重式清选机、窝眼筒式清选机、复式清选机 4大类。 电分离法是按生物学特性 (种子发芽率、活力等 )进行清选。按清选对象分为稻谷、大 豆 (、玉米、小麦、花生、油菜 (、蔬菜种子、谷物种子、林木种子、牧草种子、油菜种子等专用清选机以及多功能清选机 (。 选原理 (1)风筛式清选机 风筛式清选机主要利用种子与夹杂物的几何尺寸和悬浮速度差异进行清选和风选。筛选是根据种子几何尺寸的差异，配置适当规格的筛片，在筛片往复运动下达到分离的目的。筛选同时利用悬浮速度的差异去除轻杂。风筛式清选机主要用于小麦、大豆、玉米等种子的初选和基本清选。型号有 30/ 0/50), 列种子清选机。 (2)比重式清选机 比重式清选机主要利用物料中各成分的比重不同进行分离。当具有一定压力的空气流过种子时，种子因与空气质量不同而进行升降分层，筛面的振动推动与买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 筛面接触的较重种子从进料端至排料端向高处走，而较轻的种子向低处走，从而达到分离目的。比重式清选机主要用于清选种子中外形尺寸与其相同而比重不同的各类轻杂和重杂。如虫害的种子，发霉、空心、无胚的种子，以及碎砖、土、石块、沙粒等。比重式清选机既可单 机使用，也可为种子加工厂及种子处理中心配套。 比重式清选机又分正压式 (如 和负压式 (如 大类。代表机型由 00/150/200) , 、重力分选机徽型系列 422 (3)窝眼筒式清选机 窝眼筒式清选机主要利用种子在窝眼筒做旋转运动时，种子、杂质长度尺寸和运动途径不同来达到分离长杂、短杂的目的 部时，要清除的草籽、碎种子等短杂陷入窝眼内并随旋转的简上升被排出 杂沿窝眼筒轴方向移动从另一端排出 眼筒式清选机既可作为分离长短杂的精选主机，又可做精选中的种子分级机使用。代表机型有 (4)复式清选机 复式清选机主要是利用种子的外形尺寸和空气动力学特性进行精选 过改变吸风道截面积的大小，得到不同的气流速度分离轻重杂质 ;然后，利用种子和混杂物几何尺寸的差别，通过一定规格的筛 孔来分离杂质和瘦弱籽粒 ;最后，通过窝眼筒按种子的长度不同分离长杂、短杂，达到分离的目的。代表机型有 4/15)和 00。 物清选机的应用现状 外状况 目前，在欧美发达国家己形成多种系列化的种子清选机，具有清选精度高、分级效果好、工艺精良、性能稳定、可靠性强、噪音相对较低的特点，除传统的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 机械调节外，现己开发出液压调节系统，操作更加灵敏。比较 著名的比重式清选机生产厂家有奥地利的 司、丹麦的 司、德国的 司、美国的 司、 司和 司 g 0 20 世纪 70 年代以来，种子加工业的兴起使风筛式清选机在一些发达国家有了较快的发展。其中，西欧、北美的一些国家，如丹麦、瑞典、奥地利、瑞士、意大利、德国、美国等，在生产和使用方面均居领先地位。目前，制造风筛式清选机的厂家很多，其中以美国的布朗特 (公司、德国德勒贝尔 (司、丹麦的达马斯 (司、意大利的巴拉里 尼 (司历史较为悠久，他们生产风筛式清选机己有 100多年，其产品经久耐用、性能可靠。这些公司的产品除满足国内需要外，还远销世界各地。他们在技术上各有发展，产品也各有特点。 内状况 我国对粮食清选机械的研究、生产起步较晚。 20世纪 50年代引进首批样机，最早的产品是手动风车、溜筛，生产率低、清选效果不佳； 60 年代的产品是电动扬场机，虽提高了生产效率，但清选效果仍不理想； 70 年代开始了对粮食振动分选机、滚筒筛选机的研制； 80 年代，进入了新的发展阶段，在引进消化国外清选机械先 进技术的基础上，研制出了具有一定先进水平的粮食清选加工机械；进入 90 年代，新技术、新产品、新工艺不断涌现，为粮食清选加工业的发展提供了技术保证。经过半个多世纪的发展，基本形成了具有我国特色、适应我国广大用户需要、品种规格较齐全、自行研究和生产的加工体系，比较好的产品有石家庄市绿炬种子机械厂生产的 锡市天地自动化设备厂生产的 筛式种子清选机、青岛亚诺机械工程有限公司生产的 木斯联丰农业机械有限公司生产的 式清选机、石家庄三立谷物精选机械 有限公司生产的 子清选机、石家庄市科星清选机械有限公司生产的 子清选机、河北省种业集团种子机械有限公司生产的 从历年的国家监督抽查结果来看，大部分产品主要性能指标均能达到企业明示执行标准的要求，基本能满足用户需求。抽查中也反映出清选机产品目前存在的差距：首先，产品对物料的清选加工范围不大，大部分产品只适用于几种主要作物，如水稻、小麦、玉米、大豆等清选加工，对花卉、烟草、牧草种子、葵花种子等的清选效果不十分理想；其次，产品质量与国外产品相比，在原材料质量、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 加工 工艺、企业加工能力、加工成套设备的配套性、新技术开发应用方面都存在一定差距。此外，企业的技术进步缓慢，产品与当前用户的多种需求 (加工物料多样化、精细化 )不相适应。 2002年第 4季度国家监督抽查清选机，国家质检总局 2003 年 3 月 10 日公布了清选机的国家监督抽查结果 :清选机产品抽样合格率为 产品质量水平有待进一步提高，产品安全性问题较为突出。安全防护装里不规范，整体制造、装配质量不高，产品振动大，可靠性较低。如 于能耗、噪音较大，振动不易平衡，操作不便，目前己逐步被淘汰。 总的来说，我国现有的清选机普遍存在的问题：功能单一、适应性差；技术性能不稳定；产品零部件制造水平低、工艺设备落后，可靠性差；产品的安全性差，产品外观质量较差。因此，清选机不能很好地满足我国现阶段的实际需求。究内容 物清选机的设计理论基础 (1)影响谷物清选的主要因素，即振动筛的倾角、筛孔的尺寸、形状、筛子的振动频率、振幅、物料在筛面上的运动速度、风机叶轮出口处气流速度、风机转速、流量、生产率等。 (2)谷物清选机的设计原则和程 序。 于节能和使用方便的小型谷物清选机的研究 (1)分析车把式机架的设计在使用上的灵活性。 (2)分析振动机构采用曲柄摇杆连杆机构对节能的影响。 (3)分析单相电源供电对用户使用的方便性。 术指标 (1)适用性、适应性：买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 适用于清除与种子宽度、厚度及空气动力特性有差异的杂质；清选机应能在 304000%80%空气相对湿度下正常作业。 (2)安全、环保要求 ： 清选机传动件带轮 、胶带、外伸的轴头以及风机外露的进风口都应加防护装置 ； 清选机单机作业噪声不大于 85清 选机作业场所粉尘不大于 1 (3)可靠性 ： 平均首次失效前时间 300h； 平均失效间工作时间 1000h。 究方法和技术路线 究方法 查研究 包括搜集资料 ； 调查和测试有关机械的性能 ； 了解原料品质与加工要求等方面。最后将资料加以整理和综合分析，并得出结论。搜集资料是调整研究工作的主要内容，通常包括下述范围 ： (1)工作原理相近，性能相近，可以参照的机械图纸和文字说明 ； (2)同类机械的生产纪录、故障记录，并听取使用意见与改进意见 ； (3)有关的国内外科技动态 ； (4)有关的参考书籍和刊物 ； (5)使用地区的原料品质，产品要求，气候条件等。 所搜集的资料必须经过整理和分析，取其精华加以引用。 计计算买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 术路线 (1)总体设计阶段 机器的总体设计，首先要确定机器的工作原理，因为它是实现机器职能的基本依据。例如清选机，它的职能是把谷物中的杂质及较小颗粒排出， 要达到清选的目的就有多种的工作原理，如用风选，用重力清选，气流筛子清选等，由于工作原理不同，设计出来的机器也必然不同。随着生产和科学技术的发展，新的清选原理通过理论分析和科学试验将会不断出现 。因此在设计新的机器时，应根据具体情况，全面分析比较各种不同的工作原理，确定其中最合理的方案进行设计。工作原理确定后，就可着手进行机器的运动设计。确定机器执行部分所需的运动条件和动力配备。选用原动机的类型和性能参数，进行机器的运动机构设计。即把原动机的运动转变为执行部分的机械动作。并根据机器的运转特性，执行部分的工作阻力，工作速度和传动部分的总效率等各种阻力因素，计算出机器所需的驱动功率。并结合初步设想的机器的工作情况，选定一台或数台原动机进行驱动。 (2)结构设计阶段 设计主要零部件的具体形状、尺寸、材料 、制造、安装、配合要求等一系列问题。并进行类比、选择、必要的计算和实验等一系列工作。 (3)零件设计阶段 设计零件图要从机器总体要求出发，综合考虑各个零件在机器中的作用地位。从受力情况，计算它的强度、刚度，结合使用寿命、体积和重 量 等，决定选用何种材料最为合适。从而确定零件的尺寸，结构，加工精度，表面光洁度等。 (4)验证修改。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第二章 谷物清选机的结构、 特点 及总体设计 本设计中小型 谷物清选机主要由 机架、 进料装置、 筛体 、风机、传动机构 五个部分 组成 。 (1)机架：主要起支撑作用。通过地排车下盘的尺寸 确定机架的宽度。 (2)进料斗：根据筛体的尺寸设计料斗的尺寸。保证物料能均匀的、连续的流入第一层筛面；使物料沿整个筛面的宽度均匀分布，以提高吸风和筛理效率；根据生产需要能方便灵活地调节进料量。 (3)风机：利用其产生的气流做介质进行工作。根据生产能力及物料的输送特性确定风机的参数。 (4)筛体：利用筛体的振动对谷物进行筛选。根据生产能力确定筛子的尺寸，依据物料的物理特性确定筛孔的形状、尺寸，并确定筛体的振动频率。 (5)传动机构：完成能量的传递和转换。根据风机选取电机的型号，依据风机的转速确定风机皮带轮的尺 寸，依据筛体的振动频率确定筛体皮带轮的尺寸。 工作过程：被清理的谷物首先倒入料斗，在仓门的控制下，使之沿筛面宽度均匀分布，在谷物通过风道时吹走部分轻杂质如灰尘、糠批等轻浮物，再流入筛体内，筛体在摇臂驱动下往复运动，筛体有两层筛面，谷物在筛面推力及自身重力作用下在筛面上流动，第一层筛面隔除谷物中的大杂质，由排大杂口排出，谷物流入第二层筛面上继续被筛理，穿过第二层筛面的微小杂质，由排小杂口排出，成熟的、尺寸均匀的谷物则作为筛上物，由出料口排出。 下图为小型谷物清选机流程图买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 图 架的设计 为方便用户使用，机架设计为车驾式，可框在地排车的下盘上。机架由角钢（ 50 50 4制而成。用于安装和支撑风机、料斗和筛体等。 料装置 的设计 进料装置的作用为保证物料能均匀的、连续的流入第一层筛面，并使物料沿整个筛面的宽度均匀分布，以提高吸风和筛面效率 。为节省动力，采用了结构简单的顶置式人力提升进料装置。 其结构简单，操作方便，喂料均匀。用 3成，并通过插板活门控制不同物料的喂入量。 动筛 的设计 子的种类选择 振动筛是根据粮粒和杂质大小的不同，及其 自动分级原理，通过筛选的方法来分离杂质的。振动筛的主要工作部件是一作往复运动的筛体。筛体内设置多层 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 筛面，筛面由冲孔的金属板制成。金属板筛面的筛孔形状有圆形、长形和三角形等。按颗粒厚度的不同分离粮食中的杂质时，可采用长形筛孔。当筛选时，厚度小于筛孔宽度的物料，穿过筛孔成为筛下物；厚度大于筛孔宽度的物料，不能穿过筛孔，成为筛上物。按颗粒宽度的不同分离粮食中的杂质时，可采用圆形筛孔。当筛选时，宽度小于筛孔直径的物料，穿过筛孔成为筛下物 ;宽度大于筛孔直径的物料，不能穿过筛孔，成为筛上物。 振动筛 主要由筛体、振动机 构、筛等组成。 筛子可以分为平面筛、圆筒筛和圆锥筛等几种，其中平面筛应用最广。根据振动方向，平面筛又可分为纵向振动筛和横向振动筛。谷物清选机最常用的是圆孔和长方孔平面筛。圆孔筛只有一个量度，即筛孔直径，凡籽粒宽度大于圆孔直径者均不能通过。 在 本 清选机上装有 2个其参数和形状各不相同的筛子。第一层筛子是用来分离大的混杂物；第二层筛子都是用来分离小的混杂物。 经过多方查证参考，在本清选机中第一层筛子 设计为 平面圆孔筛，第二层筛子为编织筛 。 子的形状尺寸 筛孔形状和大小的选择，应根据被筛理的粮种大小和清理要 求而定。在一般的情况下，头道筛筛孔稍大，后几道筛筛孔可略小。筛孔直径偏大，易使垂直于筛面振动的大于筛孔尺寸的质点从筛孔漏下；反之，减少了符合尺寸要求的质点的过筛机率。 清理各种粮食的筛孔形状和尺寸 如表 2 表 2 理 各 种 粮 食 的 筛 孔 形 状 和 尺 寸粮种 第一层 第二层小麦 12 6口 6 20 121456 20 1518 810 534孔/英寸 23口12孔/英寸大豆 810 28孔/英寸 口2226孔/英寸花生（大粒） 口1020 34粒） 口816买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 圆孔筛的筛孔一般采用六角形配置法，任何一个孔都位于六角形的中心。这样配置筛孔可以最有效的利用整个筛面，并且孔边间的距离都相等，筛子沿三个方向的强度也相等。 子的参数选择 (1)筛 面与水平面的倾角 a：一般 a 取 0 10 。本机上筛取 a= 6 ，下筛取a=10 。 (2)筛面宽度 ： 因机驾框在地排车下盘上，故筛面的宽度受地排车下盘轮距限制。取 450 (3)流量指标 ： 本筛体的流量设计为每厘米筛宽 20公斤 /小时。 (4)转速与振幅的确定 ： 在实际生产中，工作转速 ( 4 5 6 0 ) t a n ( ) / ( / m i n )n r r 3( 4 5 6 0 ) t a n ( ) / 4 8 t a n ( 2 2 6 ) 1 0 / 6 4 5 0 ( / m i n )n r r 从上述公式可看出 :转速与振幅是成反比关系的。二者应满 足如下关系： 米 /分 ) 450 米 /分 ) 米 /分 ),经验证，符合要求。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 本筛体的侧板用 3体由两根连杆支撑在机架上，筛体通过焊接在筛体上的传动杆与摇臂相连，并由摇臂轴驱动。筛体内有两层筛面，筛面固定在筛体侧板上，在筛理不同物料时可以更换筛面。筛面在筛体内按一定的斜度设置，上筛筛面为 6 ，下筛筛面为 10 ，筛面的尺 寸 由机架和生产能力决定，取上筛 (宽 长 )为 450 600筛为 450 780 动机构的设计 本筛体采用传统的曲柄连杆机构，通过摇臂带动实现往复运动，从而筛选谷物。 选 风机 的设计 粮风机的特点 清粮风机用于谷物联合收获机及脱粒机。它的特点是风压低、流量大，要求结构简单、风量调节方便和出口处风速均匀，而风机效率则不是主要考核指标。清粮风机与通用型风机的结构差别较大 ， 特点是风扇宽度大，叶片数少(Z=4 6 )， 叶片大多为径向直叶片或叶片安装角 大于等于 60的后向直叶片，叶片两端切角以提高出口气流速度的均匀性。清粮风机通常与筛子配合工作，应根据工作条件如筛面负荷、筛面物体组成及湿度等的变化，经常调节风量 (相当于调节出口风量 )。所以要求调节机构构造简单，调节方便。新的