盘式秸秆粉碎机的设计

盘式秸秆 粉碎机的设计 I 摘要 . 键字 . . 绪论 . 1 究目的及意义 . 1 内外研究概况 . 3 要设计内容及设计路线 . 4 计内容 . 4 计路线 . 4 2 总体方案设计 . 5 计原则 . 5 作原理 . 5 要技 术参数 . 9 3 切碎装置设计 . 9 碎方式选择 . 9 碎原理分析 . 10 刀参数分析 . 11 刃刀的参数分析 . 11 弧刃的参数分析 . 12 具及刀盘的设计 . 12 具设计 . 13 盘设计 . 14 4 压辊式喂料装置设计 . 15 构及工作原理设计 . 15 料装置主要技术参数确定 . 17 碎长度 . 17 碎机生产率 . 17 5 输送装置设计 . 18 构和工作原理设计 . 18 传动的设计计算 . 18 6 传动装置设计 . 19 机选择 . 20 体传动比的设计 . 211 带传动设计 . 211 轮传动设计 . 266 7 机架设计 . 299 8 主轴的设计计算与校核 . 30 9 主轴轴承的选择与校核 . 322 轴轴承的选择 . 32 承的校核 . 32 10 刀盘固定键的选择及校核 . 333 结论 . 333 参考文献 . 34 致谢 . 366 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 式秸秆粉碎机的设计 摘要 农作物秸秆资源作为一种重要的可再生资源，在我国产量巨大，但至今却一直没有得到充分利用，因此设计出的一种对秸秆进行切碎处理的机械可以很好地解决此问题。目前，农作物秸秆的处理方法很多，可以作为畜牧饲料，还田堆肥，作工业原料和生物质能源等， 这些都需要将秸秆进行切碎处理。本文 结合我国的实际情况， 说明了秸秆的利用价值 ， 详细介绍了盘式秸秆粉碎机的工作原理，根据生产能力要求，对粉碎机的结构进行了设计。文中 主要完成了盘式秸秆粉碎机的总体设计，包括切碎装置、喂料装置、输送装置、传动装置和机架等。 1） 设计选择了圆弧刃飞刀切碎作为切碎方式； 2） 将喂料装置设计为机械浮动式喂料，提高了自动化程度； 3） 输送装置设计为链板式送料，送料过程安全可靠，节省劳动力； 4） 出料方式设计为气流式上出料，出料快捷方便，不堵料； 5） 对传动装置进行了设计计算，包括带传动和齿轮传动。 关键字 农 作物秸秆 ；切碎； 盘式粉碎机 ；圆弧刃；压辊 盘式秸秆 粉碎机的设计 of as an in so so of a to is a to At be as of be In of of of in of of of 1） a as 2） is 3） is 4） 5） of 式秸秆 粉碎机的设计 1 1 绪论 究目的及意义 随着全球化石能源的消耗殆尽、环境问题的日益突出，能源问题越来越受到人们的关注。能源是人类赖以生 存发展的物质基础，与社会的发展有着密切的关系。我国作为生物质产出大国，应将对生物质的开发与利用放在重要的位置上。 我国是农业大国，秸秆是粮食生产中的主要副产品之一，同时也是工农业生产的重要资源，是极为丰富并能直接利用的可再生资源。作为一种资源，作物秸秆可用作肥料、饲料、燃料及造纸、制炭、建材等的原料 （祖宇等， 2012） 。 目前，我国的秸秆开发利用主要从四个方面进行： 图 he 是秸秆还田包， 括整株还田和粉碎还田两种， 秸秆还田是目前秸秆利用的最主要方面，据统计， 2000 韩鲁佳等， 2002)。秸秆还田的方法分为整株还田技术、粉碎还田技术、有根茬切碎还田技术和传统沤肥还田技术。配套的秸秆还田设备有粉碎还田机、灭茬机、收获还田机和水田埋草机等。目前，经过对秸秆还田技术和配套操作规程等的研究，秸秆直接还田在我国已有了一定面积的推广应用。在 八五 期间，秸秆直接还田技术规程研究取得了重要突破，已经制定出了包括华北、西南、长江中游区、江苏水早轮作 区和浙江三熟制种植区的麦秸、玉米秸、稻草直接翻压还田的技术规程，包括还田方式、秸秆数量、 施氮量、土壤水分、粉碎程度、 还田时间以及防治病虫害、华中农业大学 2014 届本科毕业设计 2 杂草等方面的技术要求，实践证明适量的秸秆还田能有效增加土壤的有机质含量，改良土壤，培肥地力 （胡代泽， 2000） 。 二是 生物质秸秆在沼气工程和发电厂等的应用，作为一种能源，生物质秸秆是一种清洁的可再生能源，应用前景大，意义重大 。 据全国农村可再生资源统计资料显示 (2001)， 九五 期间，秸秆能源用量仍占农村生活用能的 30%传统的秸秆利用方式是直接燃烧，因其密度小 ，灰分多，己不再适应农民生活水平的需要，国内现行的秸秆优质能源利用技术，除了本文所要研究的秸秆压缩成型技术以外，还有秸秆气化集中供气技术、秸秆制取沼气技术、秸秆燃料热风烘干技术等。秸秆热解气化技术把细软、松散的低品位秸秆转换成清洁的高品位气体，热效率可达40%。气相燃料速度快，热量输出可以控制，在烘干木材、茶叶、饲料和代替燃油发电及农村居民炊事等方面己有成功应用。部分气化炉和配套装置己经批量生产，进入实用推广阶段。目前全国己有 350 余处秸秆气化集中供气示范点，主要集中在山东、河南、江苏、河北、山西、北京、陕 西等。仅山东就有 170 余处 (韩鲁佳等，2002)。秸秆制取沼气技术，近年来经攻关研究在技术上有了较大突破，解决了秸秆易结壳、出料困难和发酵不充分的难题。干发酵工艺则有助于节约建池费用，提高池容利用率，目前该技术在北方应用较多。秸秆燃料热风烘干技术是将成捆或经预处理的秸秆加入由两段燃料室组成的高效燃料炉，燃烧产物经过离心除尘可得到洁净的热烟道气，产生的热风温度可以调节 (60)，含烟尘量小于 20mg/其适宜于高湿物料，如粮食、木材、饲料、鸡粪、酒糟等的烘干。 三是作为家畜饲料，包括直接饲喂、粉 碎饲喂及氨化、青贮、微贮等处理后饲喂 秸秆用作饲料，在中国主要是以秸秆养畜、过腹还田的方式进行的。未经任何处理的秸秆，不仅消化率低，粗蛋白和矿物质含量低，而且适口性差。为提高饲料的适口性和营养价值，近年来普遍采用氨化、微生物发酵贮存、热喷、揉搓等技术处理，目前全国的年加工处理量约 1000 万 t，已开发出的加工设备有氨化炉、调质机、青贮收获机、揉搓机、压饼机、热喷设备等。 四是作为工相关工业原料利用，如用于造纸、制炭、编织等 秸秆作为工业原料主要用于工业造纸，占秸秆总产出量的 其它目前正在兴起的研究与应用有 :南京林业大学将秸秆压缩成型制作秸秆板材，建筑墙体材料，包装材料等 ;西北农大开展模压制品的研究，如一次性快餐盒、托盘、家具构件和建筑构件等 ;辽宁省农科院研制成功秸秆皮镶分离及其综合利用技术 ;另外一些科研院所采取生物技术的手段发酵生产乙醇、糠醛、苯酚、单细胞蛋白、燃料油气、工业酶制剂等。由于秸秆还田数量有限，作饲料其营养价值不高，因此要真正解决秸秆的合理利用问题，关键在于研究秸秆的能源化和工业化利用技术。 这些领域都会涉及到秸秆的粉碎加工，因此，秸秆粉碎机有相当的应用前景。据统计，我国目前秸秆年产量约为 t，利用率仅为 33%（黄忠乾， 1999） ，约盘式秸秆 粉碎机的设计 3 为 2 亿 t，大部分秸秆被弃置不用或直接焚烧，造成资源的浪费，还污染了环境。 因此， 秸秆粉碎机，对提高秸秆等燃烧农作物处理效率、扩大秸秆的用途、提高秸秆等农作物废料的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义 ，对生物质粉碎机的开发与研究也是必不可少的一部分，其中的盘式秸秆粉碎机十分具有代表性。 对于中小型粉碎机而言，由于其削制的原料大多数是各种农作物秸秆和枝桠等，材径较小，采用平面盘式机削片时，削片长度的均匀性较优良，而其制造成本低廉，易于推广。因此，中小型粉碎机采用平面 刀盘结构是一个发展方向。 内外研究概况 粉碎机的研制在国内己有几十年的历史，其主要集中在饲料粉碎和农作物秸秆切碎等方面。目前 , 国内粉碎机具种类与粉碎方式也多种多样，粉碎技术根据粉碎方式和粉碎手段的不同可分为铡切式、锤片式、揉切式和组合式粉碎技术，秸秆切碎机械的切碎器主要有轮刀式 (盘刀式 )和滚筒式两种。然而，国内秸秆粉碎机在产量、能耗以及机具的寿命和操作安全性等方面还有许多不完善的地方，不能很好地满足各类生物质粉碎作业的要求，仍然摆脱不了一些技术问题的困扰。其问题是机具性能较差、可靠性偏低，结构复杂 ，造价偏贵，调整使用不便，生产率低，适应性弱等。因此，国内迫切需要进一步提高和完善秸秆粉碎机的性能。本论文着重对盘式秸秆粉碎机进行了研究和设计，希望在秸秆粉碎机领域研制出能耗低、生产效率高的机器，在秸秆粉碎机领域探索出一条道路。粉碎机具种类与粉碎方式也多种多样，但是现有的粉碎设备在产量、能耗以及机具的寿命和操作安全性等方面还有许多不完善的地方，不能很好地满足各类生物质粉碎作业的要求。为了解决提高生产率、降低能耗和对多种物料的适应性等问题 国外对秸秆切碎的研究集中于麦秸、稻秸等软茎杆，主要分析切碎能耗、切碎度 和切断效率的各种影响因素 ，如 o986)等人分析 了切割速度、割刀参数、受切根数等因素对切割过程的影响，指出秸秆切割过程中有一临界速度，在 15于临界速度，能耗和无效切割快速增加 ;大于临界速度，能耗基本不变，实际切割长度接近于理论长度。 美国、加拿大等国家的小麦、玉米秸秆大部分用于还田。国外的茎秆还田机具结构大多为立式结构，具有机具结构简单，作业效率高等特点。同时还有对秸秆根部进行处理加工的整株秸秆粉碎还田机具。日本采用的是在半入式联合收割机后面安装切草装置，一次能完成 收获和秸秆粉碎。在大功率、多功能为主的粗饲料粉碎机占优势的情况下，西欧国家还重视生产小型粗饲料粉碎机，其特点是体积小、重量轻、动力消耗小。 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 4 要设计内容及设计路线 计内容 本文设计的盘式粉碎机，主要用于各种农作物秸秆的粉碎，比如水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆和棉花秸秆等，要求切碎性能好，经久耐用；切碎效率高，耗能较低；粉碎长度可调，粉碎均匀性好；自动进料等。主要设计内容如下： 1） 盘式秸秆粉碎机工作原理和工作方式的分析研究； 2） 总体方案的确定与总体结构设计，包括盘式切碎装置、可调的压辊式喂 料装置、输送装置、传动机构、机架和行走装置等设计； 3） 主要工作部件和结构的设计、计算、校核； 4） 主要零件设计图、部装图和总体装配图。 计路线 查阅资料 外文翻译、开题报告、文献综述 设计方案，确定工作原理和大体框架 绘制草图 总体设计 各部分装置的设计，绘制零件图 各部分校正、修改 绘制总装图，撰写论文 盘式秸秆 粉碎机的设计 5 2 总体方案设计 计原则 整个设计的关键之处就在于总体设计，其原则： （ 1）系统性 ， 即所设计的是一个系统 ， 应充分考虑系统的特性 ； （ 2） 布局的合理性 ， 其对后续设计存有重大的影响 ， 应要求达到便于充分发挥功能 ， 整体结构紧凑 ， 层次分明。 该机由切碎装置、抛送装置、压辊式喂料装置、输送装置、传动装置以及机架等主要部件组成，实现自动送料、自动喂料，压紧物料、切碎以及抛送等功能。整机结构简单，尺寸合理。喂料平稳流畅，功耗小，切削片均匀，切碎效果理想。 作原理 本机通过带轮传动将电机的动力分别传给切碎装置、传动装置、喂料装置和输送装置。切碎装置中，电动机的动力通过带轮的减速后传给切碎装置的主轴，带动主轴上的刀盘旋转，刀盘轴向面积大，起到抛送物料的 作用，刀盘上还固定着飞刀，这样定刀和动刀形成剪切作用，将物料切碎。传动装置中，切碎装置中的刀盘主轴的一端安装了小齿轮，将动力继续输出传递给传动装置，该装置中，动力经减速和传动变向，变成所需的动力，输出给喂料装置。喂料装置中，传动装置中的动力，分别传递给了上下喂入辊，上下喂入辊反向旋转，实现喂料功能，同时，下喂入辊的一端安装了一个链轮，将动力输出给送料装置。送料装置中，下喂入辊的动力传递给链轮，链轮带动整个链板运动，实现送料的功能。组成该机的几个装置，切碎装置、传动装置、喂入装置、输送装置，每个装置在完成自己 的功能的同时，将动力又传递给下一个装置，这样整机形成了一个系统，各部分相联系配合，实现整机的送料、喂料、切碎、抛送的功能。 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 6 1 1 6 01001004 2 04 0 3 4 图 式秸秆粉碎机结构示意图（主视图） 盘式秸秆 粉碎机的设计 7 10392 5 07 1 图 式秸秆粉碎机结构示意图（俯视图） 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 8 3881 置 罩壳 图 式秸秆粉碎机结构示意图（左视图） 由盘式秸秆粉碎机结构示意图 以看出，该机由几部分组成，分别是切碎装置、喂料装置、传动装置、输送装置、机架和罩壳等。工作原理是：电动机的动力输出，经带传动传 递给主轴，主轴的动力经传动装置传递给喂料装置，喂料装置的动力进一步传递给输送装置；电动机是动力源，喂料装置的功能是喂入和夹紧物料，传动装置将动力大小和方向改变至合理值，传递给喂料装置和输送装置，输送装置将物料输送至上下喂入辊的喂料口，切碎后的物料经抛送叶片抛送，由出料口排出。 盘式秸秆 粉碎机的设计 9 要技术参数 据工作原理和实际需求，确定主要技术参数如下： 刀盘半径： 500 盘转速： 800r/大切削直径： 60刀数： 3 飞刀长度： 400料方式：压辊式喂料链板自动水平进料 出料方式：气 流出料上出料 粉碎机效率： 1500kg/h 喂入辊直径： 80 喂入辊有效长度： 300入辊张开间距最大值： 100张开间距自动调节 电 动 机功率： 切碎装置设计 碎方式选择 秸秆切碎方式主要有 盘 刀式切碎、滚刀式 (螺旋刀 )切碎和锤片式切碎等。 盘 刀式切碎质量好，刀片结构简单，主要缺点是刀盘运转不均匀。滚刀式切碎滑切作用强，切割阻力小，但切碎体不能自动抛出，刀片刚度差，不适合硬茎秆切碎。锤片式切碎是利用高速旋转的锤片来击碎秸秆，刀片结构简单，通用性好，但能耗高。 根 据对 盘 刀 式 切碎、螺旋刀切碎和锤片切碎 3 种不同切碎方式的比较 研究 ，如图 相同转速下， 轮刀式切碎中的 直刃刀切碎的单位质量棉杆能耗最低 。查阅相关文献资料 （朴香兰， 1998） ，采用直刃刀切碎 ， 细小颗粒产量较高， 并且切削片的均匀性较好， 在 9001450r/围内，提高转速对细小颗粒产量增加不明显。 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 10 直刀刃切碎螺旋刀切碎锤片切碎主动轴转速（ ）能耗（）图 碎机主动轴转速与能耗的关系 .1 据以上分析，我们选择 盘 刀 式 切碎作为 秸秆 切碎的设计方案 。盘刀式切碎的刀有直刃刀和圆弧刃之分，下面将讨论对切削刀具的选择。 碎原理分析 按刀片刃线运动方式，切割可分为砍切和滑切两种。砍切时刀片切割点 M 运动方向垂直刃线，而滑切时刀片切割点 M 运动方向不垂直刃线。由于滑切使刀片斜置切入，实际刃角相应变小，刃线变锐，切割阻力减少，因此滑切比砍切省力，且在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割越省力。 当刀片产生滑切时，切割点 M 速度 V 分解为 2 部分 (图 滑切速度 向平行刃线 ;砍切速度 向垂直刃线。速度 V 和 角为滑切角 ，在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割越省力。 盘式秸秆 粉碎机的设计 11 图 片的滑切 .2 刀参数分析 刃刀的参数分析 1） 滑切角 ， 农业机械工作部件的滑切角应定义为：刃口曲线上任意一点的法线与该点运动速度方向之间的夹角 。 直线型刀片的滑切角 在数值上等于刀片刃线 切割半径 r 之夹角 (图 距 4. . 图 碎器的结构图 了保证刀片有滑切，其刃线 回转中心 O 应具有偏心距 e。 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 12 由图 =22 (上式说明， 直刃刀切割 从切割开始到终了，随着切割点外移，切割半径 r 的增加，刀片的滑切角逐渐减小。因此，刀片切割阻力矩随着切割半径的增大，滑切角的减小，切割阻力的增大而增大。 图 ，动刀刃线 定刀刃线 的夹角为推挤角 秆受刀片作用，会先沿刃线一侧滑移，逐渐集中在最后阶段切割，结果造成刀片负荷不均，刃线末端磨损严重，碎段变长，切碎质量变坏。因此，为保证切割稳定，不产生滑动切割，满足如下切割条件 : x 1 2 ( 根据文献资料，取 1 = 12 ， 2 38 ，则 x 50 。 图 ，由三角形 似关系可知，推挤角 x 在数值上等于回转角 ， 在切割过程中逐渐减小。故刀片推挤角随着切割点外移、回转角的减小而减小。 从以上分析可以得出，直刃刀刀片的推挤角变化比较合理， 随着切割过程的进行，切割点的外移，逐渐减小，钳住物料的能力越来越强， 而滑切角和阻力矩 变化不够理想 ，滑切角逐渐减小，阻力矩逐渐增大 。 弧刃的参数分析 圆弧刃的参数分析过程与直刃刀的一致， 可以用微分的思想，将圆弧刃看做多段短小直线刃，其分析过程和切割原理与直线刃相同， 将刃线换成一段半径合理的圆弧即可 。 可以 得出结论，圆弧刃的滑切角在切割过程中逐渐增大，滑切程度越来越大，切割越来越省力，阻力矩逐渐减小，对切割过程很有利。但是推挤角同样也越来越大，不利于物料的钳住。 具及刀盘的设计 良好的切刀（或称切碎器）应满足下列要求： 切割质量高，耗用动力小，结构紧凑，工 作平稳，安全可靠，便于刃磨，使用盘式秸秆 粉碎机的设计 13 维修方便。 刀片在设计和选用时应满足下列三个方面的要求，即 钳住物料，保证切割； 切割功率要小； 切割阻力矩均匀。 具设计 切碎器是秸秆切碎机重要工作部件。它的参数设计是否合理，对破碎质量，功率消耗，以及机器运转均匀程度有直接影响。破碎性能好的切碎器，应是结构简单，刀片制造、安装、刃磨方便、切割省力，负荷均匀，切割质量好，秸秆相对动定刀片不产生滑移。 综合评判，切割过程中，滑切角相对于推挤角，对切割过程的影响更大，滑切角越大，切割过程越省力，越流畅；对刀具的 冲击损伤越小，刀具寿命更长久；整个机器的稳定性也更好，震动更小，噪音越小；切割时，也相对更节约能源。推挤角而言，只要保证推挤角合理，物料不被推挤产生滑移即可，圆弧刃的半径选择合理完全可以避免物料产生滑移。相对比而言，圆弧刃口动刀片在综合性能上较直刃刀动刀片优越，因此本文设计中选择圆弧刃动刀。 同时 ，为了改善其切碎性能，本设计采用提高切碎器转速和增大其本身转动惯量 (即刀架质量 )的方法，来补偿由于阻力矩变化所引起的运转不均的缺点。通过将动刀架与甩抛轮 叶片 设计为一体，既可增加刀架的转动惯量，又可改善切碎物料的甩抛 性能。 查阅相关文献 （尤嘉陵， 1983） ，对盘式削片机而言，切割时，滑切角是影响耗能的主要因素，当滑切角在 3545时，切割的平均扭矩较低，切割能耗较小。本文设计的动刀片如图 0 0 1 0 0 01 2 图 刀片结构简图 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 14 圆弧刃的刃线为半 径 900圆弧，圆弧刃弦长为 400身上有三个沉头孔，用来将刀和刀盘固定。飞刀在切割过程中，会受到一定的冲击，并且主轴转速较高，飞刀使用频率较高，加之刀具需经久耐用，耐磨等，综合考虑各因素，飞刀的材料选择碳素工具钢中的 钢，热处理后刃口部分的硬度为 52 56韧性和耐冲击性都较好。 查阅相关文献得知，盘式粉碎机的飞刀的楔角取 3045（俞嘉芝等， 2006）时，对切割过程最为有利，既保证了切割过程的流畅，又保证了刀具刃口的强度和耐用性。本文取 38的飞刀楔角。 查阅相关文献得知，底刀 的刃磨角一般取 8590，本文取 85。底刀材料采用碳素工具钢中的 钢 采用方形刃口的定刀，其能耗小，使用时不易磨损，在该区域刃部淬火硬度为 47 56非淬火区为 28春岩等， 2011） 。动、定刀片刃口的间隙为 磨损到一定厚度 时，必须磨刀，使之变薄，构成锐利刃口 。 盘设计 刀盘的作用有三个，一是固定飞刀，使飞刀随主轴旋转，与定刀形成剪切作用；二是起飞轮作用，使飞刀在间断切削过程中，速度波动不大，并且储存能量；三是起旋转叶片作用，抛送切碎后的秸秆碎片。刀盘 的结构设计如图 00100123456刀盘 结构示意图（ 主视图 ） 盘式秸秆 粉碎机的设计 15 1021351 . 67刀盘 结构示意图（ 俯视图 ） 图 意 图 刀与刀盘通过刀盘配合面面接触定位，通过三个沉头螺钉固定在刀盘上；三个支架上均有抛送叶片，高速旋转下，将秸秆碎屑抛送出；刀盘通 过标准 平 键与主轴配合，传递扭矩，配合面均有粗糙度要求。 由于少刀盘式秸秆粉碎机工作时属于间歇运动，故实际消耗功率是变化的，因此，将刀盘看作飞轮设计，以便在驱动力的功超过切削阻力的功时，将多余的能量贮藏起来，使动能增大时，速率增加不太大；反之，当切削阻力的功超过驱动力的功时，把多余的能量释放出来，使动能减少时，速率降低不至于太大。刀盘的作用就是使刀盘的速率波动不至于太大。 刀盘的材料一般采用 30， 35， 45 号铸钢，本文采用 45 号铸钢，铸钢件必须退火处理，锻钢件须正火处理；粗加工后进行探伤检查，在开口处不允许有 降低使用性能的缺陷。主轴的毛坯应为锻件，不应有降低使用性能的缺陷。 4 压辊式喂料装置设计 构及工作原理设计 压辊式喂料装置由浮动的上喂入辊，固定的下喂入辊和压紧装置组成，上下喂入辊的直径相等，并且以相同的角速度反向旋转运动 ， 作用是将物料以一定的速度喂入切碎器，并在喂入的同时，将其夹住、压紧、无滑动，以保证切碎质量，即切碎颗粒长度均匀 ， 切口平整。上喂入辊 动力由一对万向节 传入，下喂入辊由一对圆华中农业大学 2014 届本科毕业设计 16 柱齿轮传递动力并改变转动方向，从而获得上下喂入辊转速一致，但方向不同的运动。 喂入装置结构简图如图 拉横 架 2 和浮动罩壳 11 焊缝连接，浮动罩壳 11 和浮动轴承座 5 用螺栓固定在浮动轴承座固定板 6上，这部分整体可以上下浮动。 上拉横梁 3 和下轴承座 7 用螺栓固定在总固定板 8 上，总固定板 8 用螺栓固定在机架上，这部分为固定，不可以浮动 4 2 03 4 010012037440601234567891 01 2 下拉横架 10 上喂入辊 11 浮动 罩壳 . 图 入辊总结构图 .1 of 下喂入辊同时反向旋转运动，攫取物料，下喂入辊固定，上喂入辊可浮动，物料被喂入切碎器的同时，被上下喂入辊夹住压紧，以便飞刀和定刀切割物料，有利于提高切碎效率，切割过程流畅，保证了切割的均匀性。 为了使得喂入秸秆过多时在喂入辊处不产生不堵塞，过少时不产生碎段过长 ， 上喂入辊设计成能浮动的 ， 并设有压紧机构以保持上喂入辊对秸秆始终有一定的压力 。 对压紧机构采用单弹簧中置 式，上喂入辊两侧轴承座可以在垂直的滑道内移动，弹簧的一端与上浮动装置中的下拉横架 2 连接 ， 一端与总固定板上 8 上的上拉横梁3 连接，弹簧给整个浮动装置一个初始的下拉力 。 当秸秆层变厚时上喂入辊 10 克服弹簧的拉力力向上浮动 ， 最大浮动量为 60与浮动槽 4 的尺寸 60致 。 盘式秸秆 粉碎机的设计 17 料装置主要技术参数确定 碎长度 切碎长度是切碎机主要性能指标之一，机器工作时，秸秆被喂入辊卷入切碎机构的速度 (m/s)， 切砰器每秒钟切碎次数为601 则理论切碎长度为 : L=601 (考虑到喂入辊的打滑因素，实际切碎长度为 : L=1( ( 式中 ： k动刀片数 i 切碎器主轴 喂入辊转速 n 传动比 D 喂入辊直径 打滑系数，一般取 碎器主轴与喂入辊之传动比 i=见 6 传动装置设计） ，喂入辊直径D=80刀片数 k 为 3，打滑系数 取 理论切碎长度 L=12 碎机生产率 切碎机生产率的大小取决于喂入口面积，切碎 器刀片数和转速，茎秆种类和切碎长度等，理论生产率可由下式计算 : Q=60kabLn （ 式中 : k 动刀片数 ; a、 b 为喂入口高度和宽度 ， m; L 理论切碎长度， m; n 喂入辊转速， r/ 喂入辊压缩后的茎秆容重， kg/ 切碎器的动刀片数 k 为 3，喂入辊转速 n 为 120r/入口宽度 a 取 度 b 取 秸 秆压缩后容重约为 120150kg/若取 130 切碎长度为 论生产率约为 Q=1500kg/h，与要求设计的生产率相符合。 华中农业大学 2014 届本科毕业设计 18 5 输送装置设计 构和工作原理设计 输送装置采用 链轮链板 式输送方式， 由链轮和链板组成，它的作用是将秸秆物料均匀的送至喂入辊的喂入口处。操作工人只需 把 秸秆 平放在 链板 上后 ， 秸秆 随 链板 前进 ，送至喂入辊，然后被切碎 。这样能保证 秸秆 切割连续，均匀，切割质量好、生产效率高，且自动化程度明显提高。 其结构如图 2 3 4 图 送装置 简图 输送装置的动力由下喂入辊一端的链轮传递，动力通过链条传递至动力输入链轮 1，主动轴 2 上还固定着两个链轮，如同从动轴 6 上的链轮 5，链板 3 通过螺钉固定在链条 4 上。 主动轴 2 运动，带动轴上的链轮运动，链轮通过链条 4 将动力传递至从动轴 6，两轴同时运动，固定在链条上的链板也随之运动，实现送料功能。 链板的输送速度与喂入辊的喂入速度必须一致，才能保证切碎过程顺利完成，避免卡机、缠绕和浪费能量。 传动的设计计算 链传 动是属于带有中间挠性的啮合传动，与摩擦传动的带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率较高；张紧时作用于轴上的径向压力较小，结构较紧凑；能在高温及速度较低的情况下工作；链传动安装制造精度要求低，成本低廉。主要用于要求工作可靠，且两轴相距较远，以及盘式秸秆 粉碎机的设计 19 其他不宜用齿轮传动的地方。本处设计选择链轮，是由于链轮传递可靠，且可以在恶劣环境下正常工作，成本低。 选择链齿轮齿数 ： 取小链轮齿数 0，大连轮的齿数 z2=i0。 确定计算功率 ， 由表查得 K ，由图查得 K ，单排链 （王昆等， 2005） ，则计算功率为 根据 07.2201 ，查图可选 08A。查表得节距为 P= 计算链速 v，确定润滑方式 ， 1 s 由 v=s 和链号 08A,查图可知应采用滴油润滑。 计算压轴力 有