初稿锤片式肥料搅拌机设计

全套图纸联系 QQ：1834186366锤片式肥料搅拌机锤片式肥料搅拌机摘要摘要随着种植业的发展，对肥料的使用数量及质量都提出了更高的要求。对肥料进行搅拌和粉碎是肥料加工过程中的关键工序，对于提高肥料的转化率，充分利用肥料中的营养以及使植物充分吸收起着重要作用。肥料搅拌机即是应用与对肥料进行混合和粉碎的机械设备，其工作原理是依靠搅拌机构的转动来对肥料进行均匀混合和粉碎，而搅拌的肥料原料包括各种精肥料和粗肥料等。目前，市场上应用的搅拌机型号、结构多种多样，而锤片式肥料搅拌机是目前应用最为广泛、搅拌效率较高的机型，具有通用性广、效率高、搅拌质量好、操作维修方便、能耗低等优点。本文参考国内外大量文献资料，首先对锤片式搅拌机的工作原理进行了深入的分析，对其结构进行了详细的介绍，最后应用所学习到的机械原理知识对锤片式搅拌机的机械结构进行了设计。设计的重点是锤片式搅拌机的传动装置，设计中采用了 V 带传动方式，电动机通过 V带传动将动力传递至肥料搅拌机的转子上，而从投料口送入的肥料在转子的高速旋转中，与转子发生冲击，致使肥料最终被粉碎和混合，搅拌后的肥料经过设置在搅拌机下方的筛网过滤后得到细碎肥料粒。V 带传动具有可缓冲、振动小、传动比大等特点，本文详细介绍了设计和计算的过程，最后介绍了搅拌机在使用过程中的一些注意事项，为国内同行研究者进行进一步的理论研究奠定了基础。关键词：锤片；搅拌机；带传动；关键词：锤片；搅拌机；带传动；全套图纸联系 QQ：1834186366.目录目录摘要-1.目录-21 绪论 -11.1 研究背景及意义 -11.2 国内外研究现状 -22 搅拌机总体结构设计 -52.1 设计任务书分析 -52.2 初拟主要技术参数 -52.3 电动机的选择 -63 传动装置的设计-83.1 各种传动方案比较 -83.2 带传动的设计 -83.3 带轮的结构设计 -94 搅拌机的使用注意事项-11总结-12参考文献-13全套图纸联系 QQ：183418636611 1 绪论绪论1.11.1 研究背景研究背景及意义及意义搅拌机械应用于对固体物料进行混合和粉碎作业，它使肥料粒度变细、减少颗粒尺寸、充分均匀混合，有利于提高肥料的转化率，达到使植物充分吸收的目的，提高种植业的经济效益。肥料粉碎是利用外力的方法克服固体物料内部的凝聚力而将其破裂的过程，也就是依靠机械力将大块破碎成小块，是几何形状的变化，没有化学变化。常用方法有：1）击碎。依靠冲击力将物料破碎的过程，采用这种方法的有锤片式搅拌机和爪式搅拌机，应用很广。2）磨碎。利用剪切力、摩擦力将物料破碎的过程，采用这种方法的有磨盘是搅拌机，适合于加工干燥而不含油的物料。3）压碎。依靠压力作用将物料压碎，采用这种方法的有对辊式辊压机，适合于加工压扁产品物料，粉碎不彻底。4）劈碎。依靠劈力作用将物料劈开，利用这种方法的有青肥料切碎机，适合于加工秸秆、牧草类肥料。粉碎过程一般包含两种以上的粉碎方法，在具体的设计和搅拌机使用中，根据物料的物理特性进行设计和使用。目前，我国制造和销售肥料搅拌机的企业已增长至三百余家，基本满足了我国肥料生产产量的需要。但还有很多专门针对于特定场合的机型需从海外进口，现阶段国内生产的诸多产品从基本生产需求上来说都能取代进口，并且重要参数指标已接近世界先进，而且国内机型有很大价值优势。目前国内制造的各类机型都有很多销售出路，其中当属小型搅拌机械出口较大，主要销往国际上的大多数第三世界国家。目前国内搅拌机制造厂家尤其是具有一定实力和具备一定科研能力的厂家是坐落于东南发达省份，而处于西部落后地区的农业生产厂家主要仍是之前的厂家。目前，我国很多企业的核心技术仍需依赖从海外引进，而且国内厂家的技术创新能力不足。不仅如此，当下市场竞争如此激烈，加之国外一流技术进入中国，提高自主创新能力成为国内厂家生存的唯一出路。作为中国新生企业，该增加科研经费投入，增加科学技术支持，提高自主创新能力，提升企业核心全套图纸联系 QQ：18341863662竞争力。肥料的搅拌和粉碎是目前肥料加工过程中极其重要的环节，通过对肥料进行搅拌有利于植物对肥料的吸收，另外，加工之前肥料粒大小严重影响之后操作工序的难易水平和肥料品质，而更直接的是，不同的搅拌粒度也会产生不同的生产成本。生产肥料时，搅拌加工的电耗占比非常大。虽然较小的搅拌粒度可帮助动物消化，但是电损耗会同时增加，而且搅拌机可影响肥料品质、收益及生产成本。所以，搅拌技术和机型非常重要。随着种植业的发展也伴随着许多问题。我国种植业生产结构存在的问题主要表现在:以猪为主的耗粮型种植业生产格局使得肥料供需矛盾日益尖锐；奶牛业是我国种植业发展最薄弱的环节；优质安全的畜产品供给少；畜牧生产区域布局没有充分挖掘肥料资源的利用潜力,如南方草山草坡资源没有得到充分利用,东北地区的粮仓潜力没有得到充分发挥等畜产品生产结构与消费结构不相适应主要表现为:畜产品结构缺乏多层次与多样化，畜产品质量与消费者需求之间存在着显著差距，落后的生产效率与旺盛的需求之间存在着矛盾。肥料搅拌的充分利用是种植业发展的关键。而我国的肥料搅拌机市场主要由外国垄断，并且这些机器在我国的价格昂贵，将会影响种植业的发展前景。本设计通过对国内外的肥料搅拌机的价格、性能的了解，进行对肥料搅拌机的改动，最终设计成适合我国使用并且价格合理、操作方便的肥料搅拌机，解决肥料搅拌营养不均匀、肥料不能充分利用的问题，提升种植业的技术水平，促进种植业的发展。1.21.2 国内外研究现状国内外研究现状目前，国内市场上制造也销售的肥料搅拌机结构型式多种多样，归纳起来常见的有以下几种：1）卧式搅拌机这种搅拌机适用于生产预混料，养猪、兔子、羊、鸡、牛等畜牧养殖业及化工食品等行业。由容器、螺旋搅拌叶片和传动部分组成。机体两端为双层设计，杜绝两轴端露料现象。具有效率高、混合质量好、卸料时间短、残留量少等特点。2）立式搅拌机立式肥料搅拌机由下方进料口加入需要混合的物料，由肥料搅拌机内的提升螺旋将搅拌物料从立式搅拌机的进料斗进入立式螺旋输送器，向上提升到达全套图纸联系 QQ：18341863663顶端后，再以伞状飞抛，从混料筒四周下落,从套筒底部的缺口处重新进入立式螺旋输送器，再次向上提升，如此循环搅拌混合直到混合均匀，打开出料口将物料卸出用于养猪、鸡、鱼等畜牧养殖业。3）小型肥料搅拌机小型肥料搅拌机占地小，耗能低，操作方便，省时省力，混合效果均匀，投料方便，工人直接站于地面投料，此机具有自动拌料计时，过载保护。及其分类加热干燥及非加热型，可从 0.5-1 吨等容量机型供客户选用，可配锤片搅拌机成机组，适用于各种秸秆等农作物的成形。4）锤片式搅拌机这种搅拌机采用高速转动的转子带动锤片转动对肥料进行击打，同时运转中的离心力使肥料与筛片再一次撞击摩擦，筛片孔径的大小控制粒度，最终过滤成所需的成品肥料，最后肥料经由筛网过滤后排出。5）高速搅拌机高速搅拌机主要是针对不同粘度浆状的液体原料进行搅拌、分散、乳融合，通过分散盘上下剧齿的高速运转的新型高效搅拌设备,对物料进行高速的强烈的剪切、撞击、搅拌、分散，达到迅速混合、溶解、分散、细化的功能。是涂料等固体进行搅拌、分散、溶解的高效设备。国外发达国家近年制造了一系列先进的搅拌机设备，这些设备具有自动化水平高、标准化程度高等特点，代表了目前搅拌机技术的发展方向，目前国外先进的搅拌机主要有以下几种：1）周期作用式肥料搅拌机苏联非黑土地带农业机械化电气化科学研究所研制了周期作用式肥料搅拌机，这种搅拌机可保证较高的混合均匀度。其工作过程如下:各种肥料按所需比例卸人喂料斗，并从此进入喂入短管丫的加料口，当各种肥料沿短管通过时，预先进行混合。加料搅龙将肥料送入环和托盘间的间隙，继而搅龙叶片使肥料向托盘的下缘和锥形部分之间移动，并推人混合室。在混合室内用搅龙和撒料板使其最终混合。搅拌机停转时，一部分肥料以其自然休止角停留在环上，其余进人短管的肥料，阻止托盘转动。混合好的肥料由卸料口卸出。2）滚筒式肥料搅拌机滚筒式肥料搅拌机在转动的境拌机中，各种成分在摩擦力和惯性力的作用下，沿圆筒母线上升一定的高度，然后在重力的作用下落下来。由于物理机械全套图纸联系 QQ：18341863664性能不同的结果(成分、密度、水分等)，各种成分在流动中被重新混合。多次重复上述过程可使各种成分得到很好地混合。3）TMR 浆式肥料搅拌机此机型 30 年前出现在欧美市场因其结构简单，所需动力小.搅拌动作轻柔而受到青睐，但因其不能处理成捆的饲草.一旦饲草含量过高机器就无法承受而且搅拌时间较长所以在出现卧式和立式 TMR 以后，浆式 TMR 的生存空间逐渐减小。目前在国内市场上还没有出现该机型。4）TMR 立式肥料搅拌机立式机型一经问世，就因其结构简单.可靠性高等特点得到用户的认可目前在欧美市场销售的搅拌机中，占 70%-80%。立式搅龙呈锥形其底部叶片直径与料箱直径几乎相等搅龙推动肥料转动 2-3 圈.就可将肥料从底部推至顶部，而料箱顶部的空间很宽大.被推至顶部的肥料落回底部，从而不断循环切割、搅拌。它不仅能处理大草捆，而且可以胜任所有的肥料配方，最大可以达到 45m。全套图纸联系 QQ：183418636652 2 搅拌机总体结构设计搅拌机总体结构设计2.12.1 设计任务书分析设计任务书分析根据设计任务书的要求，本次设计需要设计一台主轴功率约为 9kW，主轴转速为 1000r/min，生产率为 45t/h 的肥料搅拌机。根据设计任务书的要求，本次设计拟采用 V 带传动作为传动装置，电动机通过 V 带带动主轴带轮运转进而使转子旋转,锤片随转子高速转动将肥料搅拌。该搅拌机内部采用的是锤片式结构,搅拌室结构呈水滴型,其肥料由搅拌机顶端的径向入口流进搅拌室搅拌,并要求最终粒度为。0.22mm设计的流程初步拟定如下：1）初步计算生产率，由生产率确定合适的功率；QQ2）确定传动方式和传动装置，这是设计的重要环节；3）根据确定的传动装置选取 V 带带型，并对其进行校核，再接着对轴和键等零部件计算校核；4）根据功率设计搅拌室参数，锤片、转子等参数；5）；绘制零件图、装配图6）制订肥料搅拌机的操作规程、维护保养注意事项等。2.22.2 初拟主要技术参数初拟主要技术参数锤片式肥料搅拌机目前是市面上使用最多、能耗低、效率高的一款搅拌机。锤片式肥料搅拌机的生产率受筛网的面积以及其面上开孔率的影响，因为筛网的过滤能力对搅拌机的生产率会产生很大影响，生产率的经验计算公式为:3600GvFP式中：搅拌机生产率，根据设计任务书，取；G5 /Gt h； 饲料通过筛网的平均速度v(/ )m s筛网有效过滤面积；F2m，查阅相关资料，对于肥料，取 物料容重P0.35 /Pt m查阅相关资料，初步拟定本次设计肥料搅拌机的整体结构为左右对称结构，搅拌机顶部设有入料口，其结构草图如下：全套图纸联系 QQ：18341863666图 1 搅拌机结构图合理的选择搅拌机的技术参数是进行机械设计的前提，经过查阅相关资料，可知，目前国内搅拌机转子的线速度一般为 6585m/s，锤片的线速度高，冲击粉碎能力强，但噪音大，搅拌机振动加剧且空转转速增加，特别是加工茎杆物料时，冲击负荷大，功率消耗大，使得生产率降低。由于粉碎秸杆等纤维质物料，它的粉碎主要是靠搓擦、剪切作用进行粉碎，其线速度可取较小值且考虑到轴承寿命、零件强度、转子动平衡问题，故取 V=50m/s。因此，可计算出筛网有效过滤面积为：250.0836003600 50 0.35GFmvP搅拌机的转子是主要工作部件，转子直径越大则搅拌机整体尺寸过大，消耗材料较多，成本增加，若转子直径太小，则会造成搅拌机主轴转速太高，影响搅拌机工作的稳定性和生产效率。根据经验，转子直径可由下式确定：6060 509553.14 1000vDmmn圆整，取转子直径为：1000Dmm2.32.3 电动机的选择电动机的选择电动机的选择应根据搅拌机的工作条件及生产需求选择尽可能低价的电动机，从而降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸全套图纸联系 QQ：18341863667越大，价格越贵。搅拌机所需要的功率为 N=9kw，根据前面的计算，要求电动机的转速在转子转速 n 之上，即 1000r/min 之上，而传动装置的传动比范围一般为：，因此，综合考虑，选择 Y 系列（Y160M1-2）型三相笼型异步24i 电动机。Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下：型号：Y160M1-2同步转速：3000r/min额定功率：N=11kw满载转速：2930r/min/min堵转转矩/额定转矩：2.0Nm最大转矩/额定转矩：2.3Nm全套图纸联系 QQ：183418636683 3 传动装置的设计传动装置的设计3.13.1 各种传动方案比较各种传动方案比较常用的机械传动装置主要有齿轮传动、链传动、带传动、蜗轮蜗杆等，相比其它传动方案，带传动具有以下特点：1）适用于大中心距的场合，齿轮和蜗轮的结构过于紧凑；2）带具有优秀的挠性，有吸振、缓冲的作用；链的瞬时速率、传动比不同导致多边形效应，摩擦大，效率低；3）过载产生打滑现象，避免对其余零件造成不必要的损坏；4）带传动容易、价格低廉，齿轮安装精度高，价格高。整体考虑之后，带传动更适合本设计，故最终选择使用带传动作为传动装置。3.23.2 带传动的设计带传动的设计1）确定计算功率1.2 1113.2caAPk Pkw：工况系数，由机械设计表 7-6 查得；：传动的额定功率。Ak1.2Ak P2）选择 V 带的带型、，。由计算功率caP1小带轮转速n7.11查阅机械设计图选用型带 A3）确定搅拌机主轴带轮基准直径并校验其带速 vdd查阅机械设计表 7.7，初选主动轮基准直径1dd；11 min120()75dddmmdmm4）验算带速 v1 1120 293018.460 100060 1000/ddmnsv因,故带速符合要求。5/30/m svm s参考机械设计，算得从动轮的基准直径，2dd212930120351.61000dddidmm圆整，取2360ddmm5）查阅机械设计，初步确定中心距，计算 V 带基准长度0400ammdL全套图纸联系 QQ：1834186366922210120()(36075)2()2 400(75360)1533.7152424 400dddoddddLaddmma由机械设计表 7.2,选基准长度。1550dLmm计算实际中心距a001550 1533.71540040822ddLLaamm中心距的变化为min0.0154080.015 1550384.75daaLmmmax0.034080.03 1550454.5daaLmm7)验算小带轮上的包角121257.357.3180()180(36075)140.1120408dddda计算 V 带根数 z。查阅机械设计表 7.3，取01.82Pkw查阅机械设计表 7.8，取0.98K查阅机械设计表 7.2，取0.93LK 查阅机械设计表 7.4，取30.7725 10bK查阅机械设计表 7.5 知，取1.0875iK 30111(1)0.7725 102930(1)0.181.0875biPK nkwK00()(1.820.18) 0.98 0.931.67rLPPPKKkw，故取 4 根。6.63.951.67carPzP8)求带轮转轴的压力，查阅机械设计中图表 7.1，得 A 型带的0F,故0.1/qkg m220(2.5)(2.50.98) 6.65005000.1 18.4103.40.98 4 18.4caKPFqvNK zv 计算得带的实际初拉力，作用在轴上之压力为00min()FF10min0min176.26()2 ()sin2 4 103.4 sin826.7622Fz FN 3.33.3 带轮的结构设计带轮的结构设计查阅机械设计可知，小带轮的材料为灰铸铁，代号，由小带轮150HT，故小带轮为腹板式；查阅机械设计得 Y 型槽,190300dmmmdm11dbmm,，2.75ahmm150.3emm4z 1112902 2.7595.5adaddhmm ，如图 2。(1)2(4 1) 152 1065Bzefmm 全套图纸联系 QQ：183418636610图2小带轮大带轮也选择，因，故亦为腹板式,150HT2120300ddmmmm，22223602 2.75365.5adaddhmm (1)2(4 1) 152 1065Bzefmm 如图 3。图3大带轮全套图纸联系 QQ：1834186366114 搅拌机的使用注意事项搅拌机的使用注意事项1）使用搅拌机时应定期对清楚搅拌室内的杂物，避免锤片受到损坏，从而影响搅拌机的使用效果。2）有条件的情况下，本搅拌机适用于含水率在 15%以下的肥料。3）使用搅拌机前，应对搅拌机进行检查，检查有无漏电、有无杂志、各螺栓、键、销是否完整和拧紧、锤片和筛网是否完整，待确认安全后方能开机使用。4）使用搅拌机时，操作人员应穿着工作服，佩戴工作帽，确保人身安全，应尽量避免站立在设备正面，严禁将头、手深入入料口，操作人员必须高度集中注意力，当进料口发生堵塞时，可使用木棍拨动送料。5）对搅拌机内的杂物进行清理或更换锤片、筛网时，必须先切断电源再进行操作。5）定期对搅拌机轴承使用润滑脂进行润滑，减少阻力，及时更换油封，防止轴承内部进入异物，及时更换受损的轴承。6）保持传动 V 待具有较好的张紧度，由于 V 带在长期工作后会因为发热而产生松动，应定期对 V 带的张紧度进行检查和调节。7）锤片尾部与搅拌室内壁的间隙称为锤筛间隙，锤筛间隙对搅拌机的工作性能影响很大，锤筛间隙较大时，肥料不容易受到冲击，同时筛网对肥料的摩擦也会降低，生产率会降低；锤筛间隙较小时，会使筛网造成堵塞，也会使生产率降低。8）搅拌机里转子工作时处于高速旋转状态，查阅机械原理，需对产品进行静、动态平衡试验来校验，使机器得以正常工作。9）安装完成后，投入生产之前，需对设备进行全面的检查后方可开机使用，要检查连接部位是否牢靠，各螺栓及连接的零部件是否能保证机器不会松动或者出现脱落。勘察搅拌室里面有无无关杂质，转轴和转子上的锤片及各小零部件是否完好无损，销是否滑动或者破坏。若没什么其他故障，则上下机体可以合实，此时用扳手拧紧螺栓，使机盖紧紧压在下方机座上。检测润滑系统是否可以正常工作，若符合要求，则可以接通电源尝试运转，检测各零部件能否正常工作。机器接通电源后，假如机器试运转可以正常工作，则可继续进料。进料时，不能全部一次性倒入，要缓缓增加，循序渐进。全套图纸联系 QQ：183418636612总结总结毕业设计是对我们大学四年中所学习各课程的一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实践的训练，经过这次毕业设计，使我从以下几个方面取得了收获：1）对零件制造过程、加工工艺和机械设计都有了更进一步的认识，也加深了对大学四年中所学基础知识的学习和理解。2）学会运用课本中所学习到的基础理论知识，学会了机械零件的设计方法，学会了根据零部件的使用条件正确地选择零件的材料，确定加工技术条件等技术问题。3）提高了机械的设计能力，获得根据设计任务的需求，设计出高效，省力，经济合理而能保证使用要求的机械设备的能力。4）学会使用手册以及图表资料，掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。通过这次毕业设计，对自己未来将从事的工作进行了一次适应性的训练，从中锻炼了自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，也是对自我学习能力的检验和创新能力、实践能力及创业精神的重要环节。由于本人机械设计知识有限，在设计过程中常常碰到问题，非常感谢指导老师对我耐心的指导和讲解，不断的点拨迷津，并提供了相关资料，老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操都使我如沐春风，在此，我向老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同班同学的支持和帮助，使我更好的完成了毕业设计。全套图纸联系 QQ：183418636613参考文献参考文献1贺国，化工容器及设备简明设计手册M。北京：化工工业出版社，20022巩云鹏，田万禄，张祖立，黄秋波，机械设计课程设计M。沈阳：东北大学出版社。20003孙志礼，冷兴聚，魏严刚等主编. 机械设计. 沈阳：东北大学出版社 20004刘鸿文主编. 材料力学. 北京：高等教育出版社 19915侯洪生主编.机械工程图学M.科学出版社.2008.9.6王凯，虞军。搅拌设备M。北京：化学工业出版社，20047郑文纬，吴克坚主编.机械原理M.高等教育出版社.2004.5.8徐廼霆主编.搅拌机械M.商务印书馆.19529濮良贵，纪名刚，陈国定等. 机械设计. 8 版. 北京：高等教育出版社，2006 .10藏宏琦，王永平，叶军等. 机械制图. 2 版. 西安：西北工业大学出版社，2002 .11陈晓南，杨培林，陈钢等. 机械设计基础. 北京：科学出版社，2007 .12周恩浦主编.搅拌机械的理论与应用M.中南大学出版社.2004.10.13王志文。化工容器设计M。北京：化学工业出版社，199814赵青。最新的搅拌混合技术J。中国日用化学工业。2001,5:46-4815王黎钦，陈铁鸣主编.机械设计M.中国农业出版社.2004.5.16吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册M.高等教育出版社.2012.5.4.17杨萨兰主编.肥料搅拌机M.湖南科学技术出版社.198518赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书M.机械工业出版社 2014.1.