買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 畢業設計 (論文 ) 題 目： 小型谷物清選機 設計 學 院： 農業工程與食品科學學院 專 業 ： 機械設計 姓 名 ： 學 號 ： 指導教師： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 谷物清選機械目前國內己經基本上能夠自給自足，但是由于市場上大部分都是種子加工成套設備，由于其價格高，能耗大，還不能完全適應小型種子生產和經營部門的要求。因此，開發符合我國國情的谷物清選機 械，對提高我國種子產品質量、農業經濟效益和農業生產現代化水平具有重要意義。論文立足國情 ，基于我國不同類型種子生產和經營部門的經濟和技術水平，研制開發 一種實用性強、市場前景好的小型谷物清選機械。 本文在介紹國內外種子加工機械的發展現狀與動態的基礎上，分析了研制價格低、操作簡單、使用方便的小型谷物清選機的意義和市場需求，制定了系統總體設計方案，對系統的機架、篩體、振動機構、風機進行了重點研究設計。 該小型谷物清選機采用單相 220伏交流電源供電，使用非常方便，而且節約能源，動力只需 架設計為車駕式，整 機可框在地排車下盤上，移動方便。進料裝置采用了結構簡單的頂置式人力提升裝置，采用插板活門控制流量，其結構簡單，操作方便，喂料均勻。篩體的上篩采用圓孔 平面 篩、下篩采用 編織篩，提高了生產率，而且對粗混雜物及小谷粒有較高的分離率。傳動機構采用三角帶傳動，傳動平穩，結構尺寸小。振動機構采用 曲柄連桿機構，平穩可靠有效 。清選風機采用低壓后向直葉片離心式風機。 在整機設計過程中充分考慮到性價比，選用價格低、性能穩定的零部件。 關鍵詞 :清選機，單相電源， 平面 篩， 曲柄 連桿傳動機構 ,風篩式 買文檔就送您 紙全套， Q 號 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 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is is a It is of of to of ， 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 一章 概述 . 1 題研究的目的及意義 . 1 題研究的目的 . 1 題研究的意義 . 1 內外研究現狀 . 2 內研究水平 . 2 究內容 . 5 術指標 . 5 . 6 究方法 . 6 術路線 . 7 第二章 谷物清選機的結構、特點及總體設計 . 8 . 9 . 9 . 9 子的種類選擇 . 9 子的形狀尺寸 . 10 子的參數選擇 . 11 動機構的設計 . 12 選風機的設計 . 17 糧風機的特點 . 17 選風機的結構性能參數 . 17 機的加工工藝： . 15 機的選型 . 15 動機型式的選擇 . 15 動機電壓等級 的選擇 . 15 動機額定轉速的選擇 . 16 定功率的選擇 . 16 動機構的設計 . 16 機 風機帶輪三角膠帶傳動的參數選擇 . 16 機一搖臂軸帶輪三角膠帶傳動的參數選擇： . 22 輪材料的確定： . 25 輪的結構和尺寸： . 25 第三章 結論與展望 . 26 . 26 望 . 26 題展望 . 26 物清選機的發展展望 . 27 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 參考文獻 . 28 致謝 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 概述 題研究的目的及意義 題研究的目的 近幾年來，農業種植結構調整和加入 我國農業機械化產生了較大的影響，我國農業機械產品的升級換代和產品結構調整勢在必行，農業機械化進入了一個調整發展的新時期。現代農業和人類生活越來越注重種子和糧食的加工品質。我國種子業生產發展迅速，產銷位居世界前列，但我國種子加工過程中仍存在著不少問題，如生產經營規模小，設備落后等，市場競爭力較差，使我國許多小型種子生產經營部門面臨著巨大的壓力和嚴峻的挑戰，為了增強市場競爭力，從我國農村實際情況 (經濟欠發達、資金短缺 )出發，使種子經營單位不購買昂貴的種子加工成套設備，在原有設備的基礎上，不大量投入資金的情況下 ，能夠生產出市場需求的產品，我選擇小型谷物清選機這個課題，反復試驗 設計計算 ，多次改進，設計了此種小型谷物清選機，降低了成本，節約了能源，而且使用特別方便，用單相電源即可工作。 題研究的意義 谷物清選是谷物收獲后不可缺少的環節。收獲后的谷粒中不僅包含飽滿和成熟的籽粒，而且還有機械損傷、破碎和不成熟的谷粒。此外還包含有許多雜質，如草籽、泥沙、斷穗、穎殼等。因此無論留作種子或其他用途，均需將收獲后的谷粒進行清選才能滿足要求 。 谷粒經過清選以后，可以獲得質量均勻、尺寸一致的種子。將種子清選以后再播種 ，可以清除出小粒、破碎粒作為糧食或飼料，節約了糧食 ;清選后的種子均勻飽滿，播種后發芽率高、長勢好，一般都能增產 5% 10%，還可以減少播種量 20%左右，而且有利于種子的儲藏、運輸及機械化作業，增強種子在市場上的銷售競爭力。因此，清選機產品對農業結構的調整和農民收入的增加有著十分重要的作用。特別是玉米，清選后可用半精量或精量播種，因而更可以大量節省種子。清選后的種子已經清除掉其中大部分病蟲害的子粒，減少了今后感染的可能買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 性，使田間雜草含量減少，作物生長整齊，成熟一致，有利于機械化作業。 內外研究現狀 內研究水平 物清選機清選原理和類型 型 谷物清選機的產品種類很多。按清選原理分為常規分選法和電分離法。 常規清選法是利用種子的幾何尺寸、空氣動力學特性及比重等物理機械特性進行清選，主要有風選、篩選、風篩選、風篩窩眼選、比重選、窩眼選、風篩比重組合選、光電選、之形板選、螺旋分離器等 10 余種幾十個產品。現在應用廣泛的清選機有風篩式清選機、比重式清選機、窩眼筒式清選機、復式清選機 4大類。 電分離法是按生物學特性 (種子發芽率、活力等 )進行清選。按清選對象分為稻谷、大 豆 (、玉米、小麥、花生、油菜 (、蔬菜種子、谷物種子、林木種子、牧草種子、油菜種子等專用清選機以及多功能清選機 (。 選原理 (1)風篩式清選機 風篩式清選機主要利用種子與夾雜物的幾何尺寸和懸浮速度差異進行清選和風選。篩選是根據種子幾何尺寸的差異，配置適當規格的篩片，在篩片往復運動下達到分離的目的。篩選同時利用懸浮速度的差異去除輕雜。風篩式清選機主要用于小麥、大豆、玉米等種子的初選和基本清選。型號有 30/ 0/50), 列種子清選機。 (2)比重式清選機 比重式清選機主要利用物料中各成分的比重不同進行分離。當具有一定壓力的空氣流過種子時，種子因與空氣質量不同而進行升降分層，篩面的振動推動與買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 篩面接觸的較重種子從進料端至排料端向高處走，而較輕的種子向低處走，從而達到分離目的。比重式清選機主要用于清選種子中外形尺寸與其相同而比重不同的各類輕雜和重雜。如蟲害的種子，發霉、空心、無胚的種子，以及碎磚、土、石塊、沙粒等。比重式清選機既可單 機使用，也可為種子加工廠及種子處理中心配套。 比重式清選機又分正壓式 (如 和負壓式 (如 大類。代表機型由 00/150/200) , 、重力分選機徽型系列 422 (3)窩眼筒式清選機 窩眼筒式清選機主要利用種子在窩眼筒做旋轉運動時，種子、雜質長度尺寸和運動途徑不同來達到分離長雜、短雜的目的 部時，要清除的草籽、碎種子等短雜陷入窩眼內并隨旋轉的簡上升被排出 雜沿窩眼筒軸方向移動從另一端排出 眼筒式清選機既可作為分離長短雜的精選主機，又可做精選中的種子分級機使用。代表機型有 (4)復式清選機 復式清選機主要是利用種子的外形尺寸和空氣動力學特性進行精選 過改變吸風道截面積的大小，得到不同的氣流速度分離輕重雜質 ;然后，利用種子和混雜物幾何尺寸的差別，通過一定規格的篩 孔來分離雜質和瘦弱籽粒 ;最后，通過窩眼筒按種子的長度不同分離長雜、短雜，達到分離的目的。代表機型有 4/15)和 00。 物清選機的應用現狀 外狀況 目前，在歐美發達國家己形成多種系列化的種子清選機，具有清選精度高、分級效果好、工藝精良、性能穩定、可靠性強、噪音相對較低的特點，除傳統的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 機械調節外，現己開發出液壓調節系統，操作更加靈敏。比較 著名的比重式清選機生產廠家有奧地利的 司、丹麥的 司、德國的 司、美國的 司、 司和 司 g 0 20 世紀 70 年代以來，種子加工業的興起使風篩式清選機在一些發達國家有了較快的發展。其中，西歐、北美的一些國家，如丹麥、瑞典、奧地利、瑞士、意大利、德國、美國等，在生產和使用方面均居領先地位。目前，制造風篩式清選機的廠家很多，其中以美國的布朗特 (公司、德國德勒貝爾 (司、丹麥的達馬斯 (司、意大利的巴拉里 尼 (司歷史較為悠久，他們生產風篩式清選機己有 100多年，其產品經久耐用、性能可靠。這些公司的產品除滿足國內需要外，還遠銷世界各地。他們在技術上各有發展，產品也各有特點。 內狀況 我國對糧食清選機械的研究、生產起步較晚。 20世紀 50年代引進首批樣機，最早的產品是手動風車、溜篩，生產率低、清選效果不佳； 60 年代的產品是電動揚場機，雖提高了生產效率，但清選效果仍不理想； 70 年代開始了對糧食振動分選機、滾筒篩選機的研制； 80 年代，進入了新的發展階段，在引進消化國外清選機械先 進技術的基礎上，研制出了具有一定先進水平的糧食清選加工機械；進入 90 年代，新技術、新產品、新工藝不斷涌現，為糧食清選加工業的發展提供了技術保證。經過半個多世紀的發展，基本形成了具有我國特色、適應我國廣大用戶需要、品種規格較齊全、自行研究和生產的加工體系，比較好的產品有石家莊市綠炬種子機械廠生產的 錫市天地自動化設備廠生產的 篩式種子清選機、青島亞諾機械工程有限公司生產的 木斯聯豐農業機械有限公司生產的 式清選機、石家莊三立谷物精選機械 有限公司生產的 子清選機、石家莊市科星清選機械有限公司生產的 子清選機、河北省種業集團種子機械有限公司生產的 從歷年的國家監督抽查結果來看，大部分產品主要性能指標均能達到企業明示執行標準的要求，基本能滿足用戶需求。抽查中也反映出清選機產品目前存在的差距：首先，產品對物料的清選加工范圍不大，大部分產品只適用于幾種主要作物，如水稻、小麥、玉米、大豆等清選加工，對花卉、煙草、牧草種子、葵花種子等的清選效果不十分理想；其次，產品質量與國外產品相比，在原材料質量、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 加工 工藝、企業加工能力、加工成套設備的配套性、新技術開發應用方面都存在一定差距。此外，企業的技術進步緩慢，產品與當前用戶的多種需求 (加工物料多樣化、精細化 )不相適應。 2002年第 4季度國家監督抽查清選機，國家質檢總局 2003 年 3 月 10 日公布了清選機的國家監督抽查結果 :清選機產品抽樣合格率為 產品質量水平有待進一步提高，產品安全性問題較為突出。安全防護裝里不規范，整體制造、裝配質量不高，產品振動大，可靠性較低。如 于能耗、噪音較大，振動不易平衡，操作不便，目前己逐步被淘汰。 總的來說，我國現有的清選機普遍存在的問題：功能單一、適應性差；技術性能不穩定；產品零部件制造水平低、工藝設備落后，可靠性差；產品的安全性差，產品外觀質量較差。因此，清選機不能很好地滿足我國現階段的實際需求。究內容 物清選機的設計理論基礎 (1)影響谷物清選的主要因素，即振動篩的傾角、篩孔的尺寸、形狀、篩子的振動頻率、振幅、物料在篩面上的運動速度、風機葉輪出口處氣流速度、風機轉速、流量、生產率等。 (2)谷物清選機的設計原則和程 序。 于節能和使用方便的小型谷物清選機的研究 (1)分析車把式機架的設計在使用上的靈活性。 (2)分析振動機構采用曲柄搖桿連桿機構對節能的影響。 (3)分析單相電源供電對用戶使用的方便性。 術指標 (1)適用性、適應性：買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 適用于清除與種子寬度、厚度及空氣動力特性有差異的雜質；清選機應能在 304000%80%空氣相對濕度下正常作業。 (2)安全、環保要求 ： 清選機傳動件帶輪 、膠帶、外伸的軸頭以及風機外露的進風口都應加防護裝置 ； 清選機單機作業噪聲不大于 85清 選機作業場所粉塵不大于 1 (3)可靠性 ： 平均首次失效前時間 300h； 平均失效間工作時間 1000h。 究方法和技術路線 究方法 查研究 包括搜集資料 ； 調查和測試有關機械的性能 ； 了解原料品質與加工要求等方面。最后將資料加以整理和綜合分析，并得出結論。搜集資料是調整研究工作的主要內容，通常包括下述范圍 ： (1)工作原理相近，性能相近，可以參照的機械圖紙和文字說明 ； (2)同類機械的生產紀錄、故障記錄，并聽取使用意見與改進意見 ； (3)有關的國內外科技動態 ； (4)有關的參考書籍和刊物 ； (5)使用地區的原料品質，產品要求，氣候條件等。 所搜集的資料必須經過整理和分析，取其精華加以引用。 計計算買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 術路線 (1)總體設計階段 機器的總體設計，首先要確定機器的工作原理，因為它是實現機器職能的基本依據。例如清選機，它的職能是把谷物中的雜質及較小顆粒排出， 要達到清選的目的就有多種的工作原理，如用風選，用重力清選，氣流篩子清選等，由于工作原理不同，設計出來的機器也必然不同。隨著生產和科學技術的發展，新的清選原理通過理論分析和科學試驗將會不斷出現 。因此在設計新的機器時，應根據具體情況，全面分析比較各種不同的工作原理，確定其中最合理的方案進行設計。工作原理確定后，就可著手進行機器的運動設計。確定機器執行部分所需的運動條件和動力配備。選用原動機的類型和性能參數，進行機器的運動機構設計。即把原動機的運動轉變為執行部分的機械動作。并根據機器的運轉特性，執行部分的工作阻力，工作速度和傳動部分的總效率等各種阻力因素，計算出機器所需的驅動功率。并結合初步設想的機器的工作情況，選定一臺或數臺原動機進行驅動。 (2)結構設計階段 設計主要零部件的具體形狀、尺寸、材料 、制造、安裝、配合要求等一系列問題。并進行類比、選擇、必要的計算和實驗等一系列工作。 (3)零件設計階段 設計零件圖要從機器總體要求出發，綜合考慮各個零件在機器中的作用地位。從受力情況，計算它的強度、剛度，結合使用壽命、體積和重 量 等，決定選用何種材料最為合適。從而確定零件的尺寸，結構，加工精度，表面光潔度等。 (4)驗證修改。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第二章 谷物清選機的結構、 特點 及總體設計 本設計中小型 谷物清選機主要由 機架、 進料裝置、 篩體 、風機、傳動機構 五個部分 組成 。 (1)機架：主要起支撐作用。通過地排車下盤的尺寸 確定機架的寬度。 (2)進料斗：根據篩體的尺寸設計料斗的尺寸。保證物料能均勻的、連續的流入第一層篩面；使物料沿整個篩面的寬度均勻分布，以提高吸風和篩理效率；根據生產需要能方便靈活地調節進料量。 (3)風機：利用其產生的氣流做介質進行工作。根據生產能力及物料的輸送特性確定風機的參數。 (4)篩體：利用篩體的振動對谷物進行篩選。根據生產能力確定篩子的尺寸，依據物料的物理特性確定篩孔的形狀、尺寸，并確定篩體的振動頻率。 (5)傳動機構：完成能量的傳遞和轉換。根據風機選取電機的型號，依據風機的轉速確定風機皮帶輪的尺 寸，依據篩體的振動頻率確定篩體皮帶輪的尺寸。 工作過程：被清理的谷物首先倒入料斗，在倉門的控制下，使之沿篩面寬度均勻分布，在谷物通過風道時吹走部分輕雜質如灰塵、糠批等輕浮物，再流入篩體內，篩體在搖臂驅動下往復運動，篩體有兩層篩面，谷物在篩面推力及自身重力作用下在篩面上流動，第一層篩面隔除谷物中的大雜質，由排大雜口排出，谷物流入第二層篩面上繼續被篩理，穿過第二層篩面的微小雜質，由排小雜口排出，成熟的、尺寸均勻的谷物則作為篩上物，由出料口排出。 下圖為小型谷物清選機流程圖買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 架的設計 為方便用戶使用，機架設計為車駕式，可框在地排車的下盤上。機架由角鋼（ 50 50 4制而成。用于安裝和支撐風機、料斗和篩體等。 料裝置 的設計 進料裝置的作用為保證物料能均勻的、連續的流入第一層篩面，并使物料沿整個篩面的寬度均勻分布，以提高吸風和篩面效率 。為節省動力，采用了結構簡單的頂置式人力提升進料裝置。 其結構簡單，操作方便，喂料均勻。用 3成，并通過插板活門控制不同物料的喂入量。 動篩 的設計 子的種類選擇 振動篩是根據糧粒和雜質大小的不同，及其 自動分級原理，通過篩選的方法來分離雜質的。振動篩的主要工作部件是一作往復運動的篩體。篩體內設置多層 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 篩面，篩面由沖孔的金屬板制成。金屬板篩面的篩孔形狀有圓形、長形和三角形等。按顆粒厚度的不同分離糧食中的雜質時，可采用長形篩孔。當篩選時，厚度小于篩孔寬度的物料，穿過篩孔成為篩下物；厚度大于篩孔寬度的物料，不能穿過篩孔，成為篩上物。按顆粒寬度的不同分離糧食中的雜質時，可采用圓形篩孔。當篩選時，寬度小于篩孔直徑的物料，穿過篩孔成為篩下物 ;寬度大于篩孔直徑的物料，不能穿過篩孔，成為篩上物。 振動篩 主要由篩體、振動機 構、篩等組成。 篩子可以分為平面篩、圓筒篩和圓錐篩等幾種，其中平面篩應用最廣。根據振動方向，平面篩又可分為縱向振動篩和橫向振動篩。谷物清選機最常用的是圓孔和長方孔平面篩。圓孔篩只有一個量度，即篩孔直徑，凡籽粒寬度大于圓孔直徑者均不能通過。 在 本 清選機上裝有 2個其參數和形狀各不相同的篩子。第一層篩子是用來分離大的混雜物；第二層篩子都是用來分離小的混雜物。 經過多方查證參考，在本清選機中第一層篩子 設計為 平面圓孔篩，第二層篩子為編織篩 。 子的形狀尺寸 篩孔形狀和大小的選擇，應根據被篩理的糧種大小和清理要 求而定。在一般的情況下，頭道篩篩孔稍大，后幾道篩篩孔可略小。篩孔直徑偏大，易使垂直于篩面振動的大于篩孔尺寸的質點從篩孔漏下；反之，減少了符合尺寸要求的質點的過篩機率。 清理各種糧食的篩孔形狀和尺寸 如表 2 表 2 理 各 種 糧 食 的 篩 孔 形 狀 和 尺 寸糧種 第一層 第二層小麥 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買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 圓孔篩的篩孔一般采用六角形配置法，任何一個孔都位于六角形的中心。這樣配置篩孔可以最有效的利用整個篩面，并且孔邊間的距離都相等，篩子沿三個方向的強度也相等。 子的參數選擇 (1)篩 面與水平面的傾角 a：一般 a 取 0 10 。本機上篩取 a= 6 ，下篩取a=10 。 (2)篩面寬度 ： 因機駕框在地排車下盤上，故篩面的寬度受地排車下盤輪距限制。取 450 (3)流量指標 ： 本篩體的流量設計為每厘米篩寬 20公斤 /小時。 (4)轉速與振幅的確定 ： 在實際生產中，工作轉速 ( 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 從上述公式可看出 :轉速與振幅是成反比關系的。二者應滿 足如下關系： 米 /分 ) 450 米 /分 ) 米 /分 ),經驗證，符合要求。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 本篩體的側板用 3體由兩根連桿支撐在機架上，篩體通過焊接在篩體上的傳動桿與搖臂相連，并由搖臂軸驅動。篩體內有兩層篩面，篩面固定在篩體側板上，在篩理不同物料時可以更換篩面。篩面在篩體內按一定的斜度設置，上篩篩面為 6 ，下篩篩面為 10 ，篩面的尺 寸 由機架和生產能力決定，取上篩 (寬 長 )為 450 600篩為 450 780 動機構的設計 本篩體采用傳統的曲柄連桿機構，通過搖臂帶動實現往復運動，從而篩選谷物。 選 風機 的設計 糧風機的特點 清糧風機用于谷物聯合收獲機及脫粒機。它的特點是風壓低、流量大，要求結構簡單、風量調節方便和出口處風速均勻，而風機效率則不是主要考核指標。清糧風機與通用型風機的結構差別較大 ， 特點是風扇寬度大，葉片數少(Z=4 6 )， 葉片大多為徑向直葉片或葉片安裝角 大于等于 60的后向直葉片，葉片兩端切角以提高出口氣流速度的均勻性。清糧風機通常與篩子配合工作，應根據工作條件如篩面負荷、篩面物體組成及濕度等的變化，經常調節風量 (相當于調節出口風量 )。所以要求調節機構構造簡單，調節方便。新的