双轴桨叶式高效混合机工作机构设计

摘 要随着现代化饲料工业的发展， 饲料厂规模不断扩大，对混合机混合均匀度的要求不断提高 随着饲制液体添加量增加， 传统的卧式双螺带混合机已不能满足上述要求于是新一代高性能双轴桨叶式混合机便应运而生从而双轴桨叶式混合机应运而生。该机器广泛用于饲料、粮食、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状、杂状及粘稠状物料的混合；混合周期短、混合均匀度高：一般物料在5090S时间内混合均匀度CV5%，减少了混合时间，提高了饲料厂生产效率；装填量可变范围大：装填系数可变范围为0.30.8，适用与多行业中不同比重、粒度等物料的混合；混合不产生偏析：该机在1分钟内混合均匀后，继续混合物料不发生分级现象，且不会因为比重、粒度等物性差别大而产生偏析；出料快、残留量小：底部采用四开门结构，排料迅速、残留少；液体添加量大：添加30%的液体仍能将物料混合均匀，即能混合粘稠物料；采用独特的链条张紧机构，装拆、调节快捷而方便；排料门密封可靠：排料门采用气囊密封，密封可靠、使用寿命长，更换方便；采用W形混合室，内置风道，整体式机座，侧置检修门，造型美观，装拆检修方便。关键词：桨叶式 饲料 混合机Biaxial blades efficient mixing machineAbstract: Along with the development of modern industry, animal feed factory continues to expand the scale of mixer, mixing with requirement of improving forage additive quantity of liquid, traditional horizontal double screw with mixer already cannot satisfy the requirement of new generation of high performance. Then biaxial blades mixer produce and biaxial blades mixer arises at the historic moment. This machine is widely used in the food, feed, chemical, pharmaceutical, pesticide, and other industries powder, granule, flake, miscellaneous and mixed sticky materials, Mixed cycle is short, mixed uniformity: general materials in 50 90S time mixing degree than 5%, reduce CV hybrid time and improve production efficiency, animal feed factory. Loading quantity variable range: loading coefficient for 0.3 0.8 variable range, and many different proportion and granularity in materials such as mixing, Mixing machine: do not produce segregation in 1 minute after mixing, continue to mix materials not occurred phenomenon, and not because of classification, such as sexual difference is big size and segregation, A fast, residues by four small: bottom door structure, discharging quick, residues, Liquid add quantity: 30% of the liquid can still be mixing materials, which can be mixed sticky materials, Adopt unique chain tensioner, installation, fast and convenient adjustment, Discharging door sealing is reliable, discharging the airbag seal, sealing is reliable, long service life, easy to change, Adopting W shaped the mixing chamber, built-in duct, the integral base-plate, side for the access door, beautiful modelling, installation maintenance convenience.Key words: Biaxial blades mixing machine目录前言5第一章 设计任务5第二章 设计内容621 结构与原理622 混合机壳体的计算62 21 容积(V)的计算62 22 混合室有效容积各部分尺寸的确定723 叶片设计72 3.1桨叶的形状的设计72 3.2 叶片的安装方式72 3.3 叶片参数的确定82 3.4 叶片安装角的确定82 3.5 桨叶与轴的配合92 3.6桨叶与轴的材料选择和连接方式1024 转子设计102 4.1 两转子的安装关系102 4.2 转子转速n的确定1025 出料机构设计112 5.1出料机构工作原理112 5.2 放料机构各零件的设计和选择1226 链传动方式的设计152 .7电动机的选择及叶片轴转速的确定16第三章 工艺效果1631 混合时间短，混合均匀度高1632 液体添加量大163. 3产品的成型图17第四章 总结18参 考 文 献19致谢19前言广泛用于饲料、粮食、化工、医药、农药等行业中粉状、颗粒状、片状、杂状及粘稠状物料的混合；混合周期短、混合均匀度高：一般物料在5090S时间内混合均匀度CV5%，减少了混合时间，提高了饲料厂生产效率；装填量可变范围大：装填系数可变范围为0.30.8，适用与多行业中不同比重、粒度等物料的混合；混合不产生偏析：该机在1分钟内混合均匀后，继续混合物料不发生分级现象，且不会因为比重、粒度等物性差别大而产生偏析；出料快、残留量小：底部采用四开门结构，排料迅速、残留少；液体添加量大：添加30%的液体仍能将物料混合均匀，即能混合粘稠物料；采用独特的链条张紧机构，装拆、调节快捷而方便；排料门密封可靠：排料门采用气囊密封，密封可靠、使用寿命长，更换方便；采用W形混合室，内置风道，整体式机座，侧置检修门，造型美观，装拆检修方便。目前国内卧式混合机，均向着混合精度高、速度快、残留量小、低耗高效、系列化和适用范围广等方向研制和发展，其中以双轴桨叶卧式混合机的发展尤为迅速。国外的双轴桨叶式混合机在上世纪80年代末已经开始研制，挪威FORBERG公司在上20世纪90年代初推出了双轴桨叶式系列混合机，其有效容积255000L，结构特点、混合机理、传动方式与国内双轴桨叶式混合机基本相同。目前国外流行的翻转双轴桨叶混合喷涂机是在普通双轴桨叶式混合机基础之上研制而成的。但需要增加一系列的液体喷涂和真空管道以及一套机体翻转及传动机构，结构略显复杂。通过对国内外双轴桨叶式混合机系列产品的性能进行测试，有如下结论：双轴桨叶式混合机混合能力强，速度快（一般配合饲料，其批量混合周期为30120S），混合均匀度高，残留量小（只有0.5%左右），能耗较低、适用范围广等特点。据资料介绍：双轴桨叶式混合机在混合作业时，不受物料密度、粒度、形状等的影响，不产生离析和分级，粉料间配比小到1:10000 时，或液体添加量达20%以上时，也可保证均匀混合。而且混合过程柔和，不破坏物料原始物理特性，其吨料能耗比螺带式混合机低64%左右，其混合均匀度变异系数CV5%,最佳可达3%以下。在设计的过程中，我得到了指导老师的悉心指导，同时也得到了其他同学的帮助，在此表示衷心地感谢。由于本人的设计经验有限，此说明书肯定有不妥之处，恳请评审老师批评指正。第一章 设计任务设计一种适用于食品、医药、化工、建材、塑料、饲料等行业的粉体混合，可进行固-固混合、喷加液体混合的混合机。并具有适用物料范围广，混合精度高，混合速度快，混合过程温和，运转平稳，噪声低，不污染环境，安装、使用、维修保养方便的特点。根据参考有关书籍，我们设定主要技术参数如下：产量500KG 电动机功率11KW 参与设计的共三个人，本人负责的是混合机构带有桨叶轴和控制放料口的连杆机构的设计第二章 设计内容21 结构与原理该双轴混合机主要由两根相反旋转的轴以一定的相位排列及由安装在轴上面的桨叶构成。在电机的驱动下，一侧轴上的桨叶将物料甩起随其一道旋转，另一侧轴上的桨叶利用相位差将一侧甩起的物料反向旋转甩起。这样，两侧的物料便相互落人两轴问的腔内。从而物料在混合机的中央部位形成了一个流态化的失重区(见图1) 度安装，且以低圆周速旋转。物料被提升后形成了旋转涡流，这种处于失重状态下的涡流产生混合作用。使物料快速、充分均匀地混台运动着的物料。虽然是固体，但其表现却象流体一样。由于桨叶以一定的角安装，且以低圆周速转，使物料快速、充分、均匀地混合。 一 图-1 物料混合运动示意图22 混合机壳体的计算依据该馄合机两根桨叶轴的特点，设计壳体为独特的 w 型结构， 外型框如图2图-2 双轴混合机壳体示意图221 容积(V)的计算根据混合机的理论，混合机的最佳混合批量应以物料刚好达到转子中心线为佳、而对于新型独特的双轴机，要求其能在满负荷下工作(即其生产能力超过其设计能力)，则其充满系数应在02 14范围内，依据公式：（1）式中： V 混合机有效容积()G批次混合量(500公斤批)r物料容重(饲料r=500kg)充满系数(取=06)222 混合室有效容积各部分尺寸的确定混合机的混合室有效容积结构如图2中所示。将混合室容积分成圆柱体与长方体的组合，依据几何关系得： 图-11 链传动方式示意图1主动链轮与电机直联 2、3两转子上的链轮 4换向隋轮。2 .7电动机的选择及叶片轴转速的确定由于该混合机适合于添加高液态糖脂，相对电机功率要大些笔者建议选用电机功率不应低于75k，设主从链轮传动比为1：1，初步选择电动机为JXJ5 35一ll的摆线针轮减速电动机，电机功率为l1kw输出转速为417rmin，则叶片轴的转速为n=417rmin。而此转速与我在计算转子的转速符合，在34.31(r/min)n47.21(r/min)的范围内。第三章 工艺效果1.混合时间短，混合均匀度高据该混合柳的试验表明，该机不仅能应用于多种工业部门，而且可以混合添加量仅为3PPm 的添加剂；且能在30 60秒的时间内将其与物料混台均匀 且混合均匀度Cv4，而不产生离析。2液体添加量大饲料中添加植物油，液化脂或糖蜜之类的叶稠液体是动物营养的需要； 同时在混合过程中，还有助于减少物料的分级。提高饲料品质，这是因为液体在较大物料颗粒表面形成粘性涂层。使较细小的颗粒粘附其上；往料仓内卸料时，细小颗粒随较大的颗粒流向料堆四周。减少了分级现象，从而使产品的混合均匀度得到保证，对于传统的双螺带混合机，其液体添加量仅为3 8、当超过此添加量时。粘稠液体往往会粘敷在螺带的背部，作业几小时后便失去了正常的混合作用，达不到要求的混合效果，不得不停机进行人工清理，但几小时后叉会故态重演。而对于双轴桨叶式混合机，由于其特定的桨叶结构，流态化的失重区其液体添加量可高达1 0 一20，故可极大地改善饲料的适口性。但在添加糖蜜时，可采取加热糖蜜(不能焦糖化) 提高其流动性；以10 的水稀释后再喷洒，以提高其喷洒效果。3.3产品的成型图第四章 总结转眼之间，历经整整两个月的毕业设计马上就要结束了，这是我们大学之中最后一个也是最重要的一个设计、一个阶段。毕业设计是考验我们大学这四年来的所学，它要求我们将大学这四年来所学到的知识能够融会贯通、熟练应用，并要求我们能够理论联系实际，培养我们的综合运用能力以及解决实际问题的能力。在这个过程中，感到自己有学到了好多东西。 在这两个月里，我们不断学习、不断积累并且不断提高。在指导老师严霖元老师的悉心指导下，我们从最初的开题报告开始做起，进行设计方案的确定；之后尺寸拟定、各个零部件的选择及计算、绘制装配图、零件图等几个阶段。这次的毕业设计，是对我们这四年来所学的专业知识是否踏实的检验，让我们对这四年中所学的知识进行了综合，也让我温习了一些已经快要淡忘的专业知识，更学习到了一些实际机械应用的经验。与此同时，我们也充分认识到自身的许多不足之处：基础知识不够扎实，缺乏综合运用及理论联系实际的能力等，相信通过这次毕业设计所得到的锻炼，在未来的日子中我们能克服自身的缺点。 通过这次设计，无论是我们的学习知识的能力得到了锻炼，更是使我们团队协作精神得到了很好的锻炼，此项设计是由我们三个人共同完成，在整个设计的过程中，我们三个人主动承担任务，分工协作、积极配合，几次修改设计方案，并进行了大量的理论计算，努力是设计更加趋向完善，虽然过程中曾经出现过闹矛盾的时候，但事后互相都能清楚的认识问题，因为大家都是想努力把设计做好，难免有心急的时候，但是相互宽容、谅解才是同学之间相处的根本，头脑清醒了以后，我们又能积极的配合在一起努力工作，争取把设计早日完成，同时也更加深了对团队协作意识的理解。 虽然设计是短暂的，但是得到的知识确是永久的，一个完好的设计是对整个四年大学生活的一个总结，并是对未来新的生活展开的一个良好的开端，所以在进行设计的时候，我们都是抱着非常认真的态度，遇到任何的问题，都会积极向指导老师请教，但是知识还是要靠自己去获得的，所以我们更多的时间都是自主的跑到图书馆去找资料，把相关的