LNF15型砂輥碾米機的設計摘要：碾米就是借助旋轉的碾輥使米粒與碾白室構件及米粒與米粒之間產生相互碰撞、摩擦及翻滾等運動，通過碾削及摩擦擦離等作用將米粒表皮部分或全部去除，使之成為符合預定質量要求的大米的加工過程。按碾輥材質的不同，碾米機可大致分為砂輥碾米機和鐵輥碾米機。與鐵輥碾米機相比，砂輥碾米機具有碰撞及翻滾等作用柔和以及碎米率低、電耗低、出米率高和生產效率高等優勢。LNF15型砂碾米機用于糙米表面的皮層部分剝除，使之成為白米。干凈的糙米有進料斗進入碾白室，被螺旋推進器推向砂輥并沿砂輥表面螺旋前進，按一定線速度旋轉的砂輥銳利的砂粒，研削糙米皮層，并使米粒與米粒，米粒與米篩相互摩擦，使其開糙及碾白，同時，通過噴風作用，迫使糠粉脫離米粒，穿過篩孔排出碾白室。并且采用噴風低溫碾米技術，將以其均勻的碾削力，極低的碎米率，流暢的出糠，可靠的性能和極強的適應性，使加工的大米更加光潔完整、增碎率更低、出整率更高、設備成本也有一定程度的降低，不管是單機碾白還是多機連用，都能達到較好的效果，這樣就更能滿足廣大客戶的要求，提高了大米加工的綜合效益。關鍵詞：碾米；LNF砂輥碾米機；綜合效益

DesignofLNF15SandRollWhitenerAbstract:RiceMillingismadewiththerotarygrindingrollerletriceandgrindingthewhiteroom'scomponentsorriceandriceproducethecollision,frictionandrolling.Itisbycuttingandgrindingorfrictiontoremovepartorallofagrainofriceepidermal,andthenmakingitmeettheintendedqualityrequirementsoftheprocessingofrice.Bydifferentmaterialsofgrindingrollers,ricemillingcanbebroadlydividedintothesandrollerricemillingandironrollerricemilling.Comparedwiththeironrollerricemilling,thesandrollerricemillinghastheeffectofcollisionsandrollingandthelowbrokenricerate,lowpowerconsumption,highwhitericeyieldandhighproductionefficiency.LNF15sandrollerricemillingusethetechnologyofjetaircoolingtosmoothrice,reducebrokenricerate,risewhitericeyieldandreduceEquipmentcostsinsomeextentwithit'suniformmillcutability,lowestbrokenricerate,affluentoutbran,reliableperformanceandstrongadaptability.Whetheritissinglemillingwhiteormulti-grindingmachineusedinconjunction,alsocanachievegoodresults,sothatitwillbebettertomeettherequirementsofourcustomers,improvetheoverallefficiencyofriceprocessing.Keywords:RiceMilling；LNFSandRollerRiceMilling；comprehensivebenefits

目錄1前言 11.1碾米機工業在國家經濟的地位和作用 11.2國內外碾米機工業的發展現狀 11.3碾米機的分類 22設計要求及主要參數 32.1設計要求 32.2LNF15型砂輥碾米機技術性能參數 33設計方案的選定 43.1LNF15型碾米機設計方案的確定 43.2LNF15型碾米機總體結構設計 83.2.1電動機的選擇 83.2.2風機的選擇 83.2.3進料機構的設計 93.2.4機架和機座的設計 93.3設計難點和重點 94主軸部件的確定 104.1碾米砂輥 104.1.1粒度 104.1.2硬度 104.1.3輥形 114.1.4

槽寬及槽深 114.1.5

推進角 124.1.6通風孔的位置及通風面積 124.2其它各種部件的結構及外型尺寸的確定 124.2.1壓篩條 124.2.2米篩 134.2.3篩托架 144.2.4螺旋推進器 144.2.5進料端軸承座 145軸的設計 155.1軸的結構設計原則 155.2軸的計算 155.2.1按扭轉強度條件計算 155.2.2按彎扭合成強度條件計算 175.3校核軸的強度 176V帶傳動的設計計算 186.1原始數據及設計內容 186.2設計步驟和方法 206.2.1確定計算功率Pca1 206.2.2選取普通V帶帶型 206.2.3確定帶輪基準直徑 206.2.4確定普通V帶的基準長度和中心距 206.2.5驗算主動輪上的包角 216.2.6計算V帶的根數Z1 216.2.7計算預緊力F01 226.2.8計算作用在軸上的壓軸力Fp1 226.2.9帶輪的材料 236.2.10帶輪的結構設計 237碾米效率的評定 237.1精度 237.1.1.留皮 237.1.2色澤 237.1.3留胚 247.1.4糙米不均率 247.2糙出白率 247.3碎米率和增碎率 247.4完整率 257.5物料損失率 257.6噸料電耗 257.7純工作小時生產率 257.8標定單位功率生產率 268.1設備的用途、工作原理 268.2主要技術參數 268.3設備結構 268.4操作調整 278.5維護與保養 288.6使用注意事項 299碾米機的常見故障及排除方法 3010結論 33參考文獻 34致謝 351前言碾米就是指通過外力將糙米表面的皮層（即糠層）部分或全部剝除，使之成為白米的過程。碾米機是運用機械加工方法將糙米表面的米皮剝除，使之成為符合規定等級標準要求的成品米的設備，它是稻谷加工成套設備中的關鍵設備之一。1.1碾米機工業在國家經濟的地位和作用碾米工業是一個歷史久遠，與人民生活息息相關的重要行業。碾米工業技術含量的高低，從一個側面反映了國家的生活狀況和科技水平。建國以來，在很長一段時間里我國的碾米工業一直停留在粗加工水平上，工藝落后，設備陳舊，技術進步遲緩。而隨著人們生活水平的提高，等級米的區分越來越細，進而碾米機得到了迅速發展。民以食為天，國以糧為本。糧食是人類最寶貴的資源，是國民經濟的基礎，是糧食工業的主要原料。小麥和稻谷是我國主要的糧食作物，小麥的年產量1億多噸，稻谷年產量2億多噸。將稻谷加工成大米的工藝過程稱為碾米，通過碾米，可是農產品轉化為食品行業的使用原料及家庭的主要原料，既保證了市場的供應，豐富了人們的生活，又實現了產品的增值，為國家積累了財富。糧食加工制品是全民生活消費的主要食品原料。盡快提高糧食加工的技術水品，改善其產品結構，對進一步完善糧食供應的市場機制，保障與提高人民的生活水平，促進我國現代化建設，具有重要的作用，在我國的國民經濟中占有重要的地位。1.2國內外碾米機工業的發展現狀新中國成立后碾米機械工業的發展很迅速，1974年碾米機械的標準化、系列化選型定型工作奠定了在國際上的地位；20世紀80年代后期，水稻生產發展大規模的引進、消化并吸收國外先進技術，碾米設備的技術向前邁進了一大步，與有關發達國家相比，工藝設備水平、產品結構以及資源利用方面的差距在逐步縮小。目前我國碾米工業正在向集團化、大型化和資源全利用的方向發展。國內現有碾米機械制造企業100多家，比較上規模的有20多家，主要分布在湖南、湖北、江蘇、浙江、山東等省；碾米機械的規格齊全，有適合農民家用的小型設備，也有適應不同規模大米加工企業的成套設備，如成套碾米設備，小規模的有15t/d，大規模的達到100t/d，其中15t/d、24t/d、50t/d為市場的主流。國內大多數米廠的工藝流程為：稻谷（原料）——平面回轉清理篩選進行除雜——吸式比重去石機去石——壓輪緊輥礱谷機脫殼——單臂連桿重力谷糙分離機谷糙分離——多級碾米機輕碾——厚度分級精選——配米——吸式比重去石機去石——拋光——厚度分級精選——長度分級精選——包裝根據大米的不同要求，可適當減去其中相關工序。但是中國的碾米機械工業同瑞士布勒和日本佐竹等國外先進企業的水平相比，還有相當大的差距，仍然存在著生產規模較小、技術裝備落后、加工制造精度較低、技術含量不高等問題，制約著行業的發展。日本的碾米機械在世界同行業中發展最為成熟和先進。2000年日本在研削式、摩擦式、加濕碾米等方式的微觀研究上,新開發了特殊的免淘米處理裝置(NTWP),該裝置除本機碾白系統外并增設給水系統和干燥系統,本機碾白系統由濕式加壓碾米、熱附著式低壓攪拌機構、分離干燥機構等3個部分組成由于不需要排水處理裝置,這種新開發的特殊免淘米加工裝置(NTWP)的運行成本低,并具有成品得率高,白米光澤度好,食味佳,微生物數量少,保質期長,成飯后放置食味不下降等優點。近幾十年來，世界各國對碾米的工藝方法進行了許多的探索，如:溶劑浸提碾米——先用米糠油軟化糙米皮層，然后在米糠油——己烷混合液中碾白，最終產品為白米、脫脂米糠和米糠油的工藝方法;利用生物酶去皮工藝方法;冷凍碾米法;堿液去皮法;水熱處理碾米法等。采用不同的工藝技術的目的是為了改善米質和提高出米率。由于上述方法不同程度地存在工藝過程復雜、生產成本、設備投資等多方面的問題和原因，難以形成工業化生產，至今仍然主要運用碾米機碾米。1.3碾米機的分類碾米機類別很多，根據機械碾米的作用性質可分為摩擦擦離碾白（壓力碾白）和碾削碾白（速度碾白）。這種理論只能限于定性分析，不能進行定量計算，但它基本上能反映機械碾米的普遍規律。摩擦擦離碾白所需要的摩擦力，應大于米粒皮層的結構強度和米皮與胚乳的結合力，而小于胚乳的自身結合強度。前者使米皮拉伸、斷裂，使米皮和胚乳脫離；后者使米皮在沿表面擦離時不致于產生碎米。它只適用于碾制籽粒結構緊密、質地堅實、耐壓強度大的米粒。碾削碾白，就是借助于金剛砂輥筒表面無數密集銳利的砂刃，對米粒皮層進行不斷的運動碾削，使米皮破裂、脫落，達到糙米去皮碾白的目的。這種碾白方式，由于碾白壓力較小，適宜于碾制籽粒結構強度較差、表皮干硬的粉質米粒，碾米中產生的碎米較少，但成品大米表面的光潔度和色澤都比較差。碾米機按碾輥性質的不同，分為鐵輥碾米機和砂輥碾米機兩大類。鐵輥碾米機即為擦離型碾米機，砂輥碾米機則為碾削型和混合型碾米機。碾米機還可以按照碾米機碾輥主軸的裝置形式，分為立式碾米機和橫式碾米機兩大類。立式碾米機由于其碾白作用較小，一般需要多道碾白，臺產量較低，加之立式傳動比較麻煩，目前國內使用得比較少。目前國內主要使用橫式碾米機。我國長期生產實踐的經驗證明采用以碾削為主、擦離為輔的混合碾白，可以減少碎米，提高出米率，改善米色，同時還有利于提高產量，降低電耗。隨著國民經濟的發展,人民生活水平已有很大的提高,因此對主食大米質量的要求也越來越高。而傳統的大米加工設備尤其是碾米機，碎米率比較高、出整率較底、加工過程復雜、不便操作，為了滿足人們對大米食用品質和外觀質量的要求,相應的必須要改進現有的落后的大米加工設備，噴風式米機,由于碾削更加均勻,出糠流暢,加工大米質量有較大提高。而LNF15型碾米機采用噴風低溫碾米技術，將以其均勻的碾削力，極低的碎米率，流暢的出糠，可靠的性能和極強的適應性，使加工的大米更加光潔完整、增碎率更低、出整率更高、設備成本也有一定程度的降低，不管是單機碾白還是多機連用，都能達到較好的效果，這樣就更能滿足廣大客戶的要求，提高了大米加工的綜合效益，這也是本課題的來源。2設計要求及主要參數2.1設計要求本課題主要是設計一種主要用于碾去糙米的皮層使之成為白米的糧食加工設備——LNF15型砂輥碾米機。開發設計出具備優良性能的碾米機，是一個比較復雜、系統的工作。本次畢業設計的主要任務是：LNF15型砂輥碾米機的總體結構設計及相關計算。主要內容及要求如下：1.確定LNF15型砂輥碾米機的總體結構，并對其主軸進行設計計算；2.按時高質量完成畢業設計論文；3.完成結構設計，并完成關鍵零部件的繪圖工作。2.2LNF15型砂輥碾米機技術性能參數生產率：600-1000kg/h；砂輥規格：φ150×400；轉速：1400r/min；配套動力：11KW；適用原糧：糙米。3設計方案的選定3.1LNF15型碾米機設計方案的確定？方案一該方案采用徑向噴風方式，電機布置在接糠斗下面，由電機直接帶動風機和碾米機主軸，其結構緊湊，占用空間小，外形簡潔。但也因為此，噴風阻力很大，風機消耗的功率也很大，機內產生的熱量無法有效排出，造成該機降低米溫的效果不太好（如圖1）。1.電機2.風機3.主軸4.進料斗5.出米口6.吸糠斗圖1方案一Fig.1OptionOne方案二為了有效降低噴風阻力和風機的功率損耗，提高碾白室的風量和風壓，從而降低米溫、有效排糠，達到提高大米質量的目的，該方案采用軸向噴風方式，用電機直接帶動風機和碾米機主軸。但從圖中可看出，其安裝維護性不好（如圖2）。1.電機2.風機3.吸糠斗4.進風端5.主軸6.進料斗7.出米口圖2方案二Fig.2Optiontwo

方案三該方案是在方案二的基礎上，適當調整了電機的布局，為此還加了一個機座，雖然占地面積增大了，結構布局也不是很好，但其安裝維護性很好，也解決了方案二中存在的風機布局困難的問題。由于本人能力有限，因此它是本次設計的最終方案（如圖3）。

1.電機2.風機3.吸糠斗4.出米口5.主軸6.進料斗7.進風端圖3方案三Fig.3Optionthree

3.2LNF15型碾米機總體結構設計LNF15型碾米機由主軸部件、進料機構、風機部件、電機、帶輪傳動機構、機架和機座等部分組成。這里將主軸部件及帶輪傳動機構的設計放后面詳細分析，而本部分只分析其他部件。3.2.1電動機的選擇按工作要求和條件，根據機械設計課程設計手冊[5]選擇Y系列三相異步電動機：Y160M-4。其技術參數如表1。表1Y160M-4技術參數Tab.1Y160M-4Technicalparameters電動機型號額定功率/KW滿載轉速r/min堵轉轉矩最大轉矩質量/kg額定轉矩額定轉矩同步轉速1500r/min,4級Y160M-41114602.22.3123因為主軸轉速需要1400r/min.所以電動機轉速要大于1400r/min,又根據技術性能參數，所需額定功率大概為11KW，因此選用Y140M-4電動機，符合所需動力，又不造成能源的過分浪費。3.2.2風機的選擇風機的風量及風壓決定了米粒在碾白室內的翻滾能力、排糠是否順暢及能否帶走碾削過程中產生的熱量，它將決定碾米的質量，但由于國內風機的設計已經很成熟，且與碾米機的設計關系不大，本文只做簡要分析及選擇。由于設計方案中采用端面進風方式，其進風阻力較小，進風管路采用軟的圓管，使得管路上的風力損失比較少，并根據市場上同類產品的風機使用情況，本次設計方案中選擇功率為2.2KW的風機。風機結構如圖4風機的總裝圖和圖5風機的結構圖。

圖4風機圖5風機的機構圖Fig.4FansFig.5Fanchart3.2.3進料機構的設計進料機構是調節糙米進機流量的機構，它由料斗、流量調節機構及螺旋輸送器三部分組成。進料斗的主要作用是緩沖，存料以確保連續正常的生產，目前有正方形和圓柱形兩種，一般存料量為30—40kg。碾米機的流量調節機構主要有兩種形式，一是閘板調節機構，利用閘板開啟口得大小，調劑進流量的多少，另一種由全啟閉閘板和微量調節兩部分組成的調節機構。螺旋輸送器可在碾米機工作時對進機流量微調，通過調節進機流量可在一定范圍內改變碾白室內的壓力,其結構如圖6。圖6進料斗Fig.6Hopper3.2.4機架和機座的設計機架和機座用于對其他部件的定位，其結構比較簡單，材料用HT200，以緩解機構間的震動和降低噪音。機架內包含接糠斗。3.3設計難點和重點LNF15型碾米機是一款橫式低溫噴風砂輥碾米機，主要是采用碾削碾白及噴風排糠。主軸轉速達到1400r/min,設計產量為0.6～1t/h,力在傳遞過程中，軸向方向的變化比較大，它的使用情況決定了機械的穩定性和使用壽命，由于米粒在碾白室內的受力情況很復雜，加之目前國內關于這方面的研究很少，可參考的資料很少，這是本設計中的難點。碾米機的主軸部件是它的核心部件，它是本次設計中的重點。4主軸部件的確定4.1碾米砂輥砂輥是碾米機最重要的部件，它是碾米質量的決定性因素。碾米砂輥的主要設計參數有：粒度、硬度、輥形、槽寬及槽深、推進角、通風孔的位置及通風面積。碾米砂輥的主要成分是磨料和結合劑，目前制造碾米砂輥的主要磨料，采用的結合劑都是樹脂結合劑。這種碾米砂輥具有較好的彈性和耐沖擊性，能在高速旋轉情況下長期工作，且自銳性能好、碾米效率高、出米率高、電耗低、大米質量好。4.1.1粒度粒度表示磨料顆粒的大小。為保證LNF15型碾米機的單機碾白也有較好的效果，將砂輥設計成兩段，碾米砂輥的粒度前粗后細，進料端主要是起開糙作用，因為剛進入碾米機的糙米皮層厚且表面光滑，抗壓、抗剪切能力大，為了提高碾米效率，進料端采用粒度號為30,基本尺寸為710-600μm的碾米砂輥；出料端砂輥主要是起碾白作用，因為開糙后米粒表面粗糙且抗壓、抗剪切能力的減弱，若再用較粗粒度的碾米砂輥，勢必損傷米粒造成碎米，且細粒度有利于提高大米表面質量，所以此段砂輥的粒度細一些，采用粒度號為46，基本尺寸為425-355μm的碾米砂輥。4.1.2硬度碾米砂輥的硬度表示磨料顆粒粘合的牢固程度，它是指碾米砂輥在外力的作用下，磨料脫落的難易程度。若磨粒易于脫落，表明碾米砂輥的硬度低。目前，碾米砂輥硬度常用5個等級表示，見表2。表2碾米砂輥硬度等級及其代號Tab.2Hardnesslevelofrollmillingandthecodeofsand硬度等級中軟2中1中2中硬1中硬2代號LMNPQ若碾米砂輥的硬度過高，磨粒脫落困難，自銳性能差，那么米粒發滑而不易脫皮，碾米效率低、電耗高、米溫上升快，導致米粒物理機械強度降低而形成碎米；反之，若碾米砂輥的硬度過低，磨料極易脫落，碾米砂輥的磨耗太快，不僅嚴重影響碾米砂輥的使用壽命，而且脫落的磨粒混在成品中影響大米的質量。所以，碾米砂輥的硬度影響碾米效率、出米率、產量、大米質量及電耗等。為保證NF15型碾米機的出米率，降低碎米率，提高大米質量，將砂輥硬度設定為中2等級。4.1.3輥形碾米砂輥形狀主要有異形碾米砂輥、光面碾米砂輥和槽形碾米砂輥；槽形碾米砂輥還可分為直槽碾米砂輥、斜槽碾米砂輥和螺旋槽碾米砂輥。綜合各方面考慮，LNF15型碾米機采用螺旋槽砂輥較好。在碾米砂輥的軸向剖面內，前向面與碾米砂輥半徑方向的夾角β稱為推進角；后向面與碾米砂輥半徑方向的夾角為γ；前向面與后向面之間的夾角(β+γ)稱為槽形角，見圖7。槽形角的大小決定了加工碾米砂輥時刀具（磨具）的規格尺寸，同時也表示槽寬的大小。圖7輥形Fig.7contour根據螺旋面的性質，可以得出螺旋槽砂輥的螺旋升角λ=arctg(H/πD)。式中，D為螺旋槽砂輥的直徑，單位mm；H為導程，單位mm。4.1.4

槽寬及槽深若碾米砂輥表面的凹槽太窄、太淺，那么碾米砂輥對米粒的碰撞及翻滾等作用特別大，易損傷米粒，會造成碎米；反之，若碾米砂輥表面的凹槽太寬、太深，那么對米粒產生碰撞及翻滾等作用的磨粒數量減少，造成碾米精度及效率的降低。因此，在一定范圍內，適當加寬、加深碾米砂輥的螺旋槽，有利于減少碎米及獲得高質量的大米。在實際生產中，考慮到米粒在碾白過程中因糠粉的逐漸排出，米粒體積逐漸減小的特點，將碾米砂輥的槽寬、槽深在米粒的進料端設計成最大,然后逐漸遞減，至出料端設計成零或略大于零的螺旋槽，可確保整個碾白室內的碾白壓力趨于均勻,有利于提高碾米工藝效果及獲得預定精度等級的大米。4.1.5

推進角碾米砂輥的推進角β在一定范圍內嚴重影響米粒的碰撞、翻滾及軸向輸送等作用。隨著碾米砂輥推進角β的增大，將加強米粒的碰撞和翻滾等作用，但對米粒的推進作用（即軸向輸送作用）減弱了，有利于獲得較高精度的大米。若碾米砂輥的推進角過大，那么米粒與米粒及碾白室構件之間的碰撞和翻滾等作用異常強烈，易損傷米粒造成碎米。因此，為了獲得精度等級為標二的大米及較低的碎米率，碾米砂輥的推進角β選用45°。4.1.6通風孔的位置及通風面積在碾米過程中，由于碰撞及翻滾等作用，在除去米粒皮層的同時，也產生了一定的熱量。一部分熱量通過碾白室構件等散發到大氣中，另一部分熱量隨著米粒水分的蒸發而散失，還有一部分熱量傳遞至米粒內部，使米溫上升。如果這些熱量不能及時散發出去，將會促使米溫急劇上升造成大米水分的大量蒸發，結果不僅導致碾米機負荷增大，而且還造成米粒抗壓、抗剪切強度的降低及碎米率的增加。室溫空氣由高速旋轉的主軸進料端端面的中心孔，進入碾米砂輥內腔，然后再經碾米砂軸的徑向通風槽噴入碾白室內，從而形成環繞碾米砂輥旋轉的氣體渦流。此氣體渦流促使米粒產生較強的碰撞及翻滾等運動，達到均勻碾白米粒、冷卻降溫及迫使糠粉迅速排出機外等作用。LNF15型碾米機碾米砂輥的通風槽有三個，均勻布置在砂輥的后段，通風面積適宜，這樣布置能達到降低米溫、減少碎米的目的。4.2其它各種部件的結構及外型尺寸的確定4.2.1壓篩條壓篩條即“米刀”，米刀用扁鋼制成，裝置在米機蓋和方箱之間。其作用除了用來固定米篩外，還可起收縮碾白室周向截面積的作用，以增加局部碾白的壓力，促使米粒碾白，是碾白室內的一種局部增壓裝置。它能加劇米粒的碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用,有利于米粒的均勻碾白。若壓篩條過簿,那么它對米粒所產生的碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用較柔和,米的碾白精度較低;若壓篩條過厚,那么碾白室間隙將減小太多,它對米粒所產生的碰撞、翻滾、碾削及摩擦擦離等作用非常劇烈,易造成碎米。為了提高碾米的工藝效果，米刀使用時要調節，調節幅度不宜過大，進口端米刀砂輥的距離可小些，一般為3—6毫米；出口端應大一些，為8—9毫米。因為進口端糙米的強度較大，而出口端白米得強度較小。由于米刀的對稱性，它可以兩面使用，如圖8。圖8米刀Fig.8Knife4.2.2米篩碾米機的米篩按形狀可區分為圓弧形米篩和正多邊形米篩,砂輥米機通常使用圓弧形米篩,上面有許多長方形篩孔。它的兩邊裝在方箱兩內側面的三角鐵中，并由曬托撐住。米篩支撐的松緊程度，可用支架在機座方鐵上的螺絲進行調節。米篩主要用于排糠，同時也有一定擦離碾白的作用。篩孔大小及篩板厚薄對排糠都有一定的影響。篩孔大，有利于排糠，但是米粒容易穿過篩孔，或者是米粒插入篩孔而被折斷，使碎米增加，出米率下降；篩孔小，排糠不暢，特別在加工高水分米粒時會引起米機堵塞。所以，篩孔大小的選擇應根據糙米的類型，品種，粒度大小，水分高低等因素進行全面考慮。LNF15型砂輥碾米機用無凸點米篩。米篩篩孔為長方形孔,為了使排糠干凈,且米粒不易插入篩孔內而被折斷,造成碎米，篩孔尺寸設計為長10mm,

寬1.5mm，篩厚一般選為1.5mm，篩板過厚，則排糠不暢，影響成品質量。篩孔過薄，雖然排糠效果好，但是不耐磨。如圖9。圖9米篩Fig.9ricesieve4.2.3篩托架篩托架是米篩的固定夾持裝置,它應與米篩緊密貼合,并具有較大的物理機械強度與剛度。否則,若米篩與篩托架沒有貼合緊密,或篩托架的物理機械強度與剛度不夠,那么碾米機工作時,米篩將產生變形,造成碾白室間隙尺寸的變動,結果不僅損壞米篩,而且還將產生大量碎，如圖10。圖10篩托架Fig.10Screenbracket4.2.4螺旋推進器螺旋推進器是將米粒推到砂輥的零件，其結構如圖所示。它的形狀極為對稱，所以兩面都可以用，當一面有磨損時，可以調頭使用另一面，如圖11。圖11Fig.11Propeller4.2.5進料端軸承座進料端軸承座不僅要支撐主軸部件，還負責引導米粒通過螺旋推進器進入碾白室。由于采用的是端面噴風方式，它只需要與進料機構對接即可，如圖12。圖12軸承座Fig.12Bearing5軸的設計5.1軸的結構設計原則5.2軸的計算5.2.1按扭轉強度條件計算軸的扭轉強度條件為：式中：—扭轉切應力，單位為MP；T—軸所受到的扭矩，單位為N·；—軸的抗扭截面系數，單位為mm3；n—軸的轉速，單位為r/min；P—軸傳遞的功率，單位為kW；d—計算截面處的直徑，單位為mm；—許用扭轉切應力，單位為MP，見機械設計[2]。由上式可得軸的直徑式中，查表得=30可得(mm)其中P=8.8kWn=1400r/min本設計軸其直徑最小處為38mm，大于21.55mm，完全能夠滿足對扭轉強度的要求。

5.2.2按彎扭合成強度條件計算作出軸的載荷分析圖，如下圖13：圖13軸的載荷分析圖Fig.13Shaftloadanalysisdiagram上述簡圖，分別表示主軸所受到的彎矩和扭矩。5.3校核軸的強度已知軸的彎矩和扭矩后，可針對某些危險截面（即彎矩和扭矩大而軸經可能不足的截面）作彎扭合成強度校核計算。按第三強度理論，計算應力通常由彎矩所產生的彎曲應力是對稱循環變應力，而由扭矩所產生的扭轉切應力則常常不是對稱循環變應力。為了考慮兩者循環特性不同的影響，引入折合系數a，

則計算應力為式中的彎曲應力為對稱循環變應力。當扭轉切應力為靜應力時，取；當扭轉切應力為脈動循環應力時，取；若扭轉切應力亦為對稱循環變應力時，則取。此處取為1。對于直徑為d的圓軸，彎曲應力，扭轉切應力為，將和代入上式，則軸的彎扭合成強度條件為:式中：—軸的計算應力，單位為MP；M—軸所受的彎矩，單位為N·；T—軸所受的扭矩，單位為N·；W—軸的抗彎截面系數，單位為mm3，計算公式見有關表；—對稱循環變應力時軸的許用彎曲應力，其值按有關公用表選用。由以上公式及條件可校核軸的彎扭合成強度，結果滿足條件，此處略去過程，因為碾米機內砂輥受米粒所給的沖擊力的大小很難確定，超出我們研究的范圍，所以此處只按基本軸的一般受力情況分析。6V帶傳動的設計計算由于帶傳動的主要失效形式即為打滑和疲勞破壞，因此帶傳動的設計準則應為：在保證帶傳動不打滑的條件下，具有一定的疲勞強度和壽命。6.1原始數據及設計內容1.設計V帶傳動時給定的原始數據電動機型號為Y160M-4，額定功率P1=11kW，風機功率為2.2kW,主軸上功率為8.8kW。轉速n1=1460r/min，傳動比=1.04，一天運轉時間<10h。

2.本次只對主軸帶輪進行設計，設計內容包括：確定帶的截型、長度、根數、傳動中心距、帶輪基準直徑及結構尺寸等。6.2設計步驟和方法6.2.1確定計算功率Pca1計算功率Pca是根據傳遞的功率P，并考慮到載荷性質和每天運轉時間長短等因素的影響而確定的。即Pca1=KAP1式中：Pca1——計算功率，單位為kW；P1——電動機的額定功率，單位為kW；KA——工作情況系數。由于LNF15型碾米機正常運轉時載荷變動小，且一天運轉時間<10h，所以選擇工作情況系數KA=1.1，故Pca1=KAP1=1.111=12.1kW6.2.2選取普通V帶帶型根據Pca1=12.1kW，n1=1460r/min，查機械設計手冊，并結合實際情況，決定選用B型普通V帶。6.2.3確定帶輪基準直徑由于B型普通V帶帶輪的最小基準直徑ddmin為125mm，且根據普通V帶截型，選取主動輪基準直徑dd1ddmin。查機械設計手冊，V帶輪的基準直徑系列中包括：125mm，140mm，160mm，180mm，200mm，等等。為了提高帶的壽命，宜選取較大，所以決定取主動輪的基準直徑為dd1=220mm。從動輪基準直徑即為：dd2=228.8mm。驗算帶的速度，對于普通V帶vmax=20~30m/s，=所以帶的速度合適。6.2.4確定普通V帶的基準長度和中心距根據傳動的結構初步確定中心距a0，取

0.7（dd2+dd1）<a01<2（dd2+dd1）則314mm<a01<898mm所以初步確定的中心距為a0=768.5mm。根據帶傳動的幾何關系，按下式計算所需帶的基準長度：根據V帶的基準長度系列，選取帶的基準長度Ld1=2240mm由于V帶傳動的中心距一般是可以調整的，故可采用下式作近似計算，即考慮安裝調整和補償預緊力的需要，中心距的變動范圍為：6.2.5驗算主動輪上的包角所以主動輪上的包角合適。6.2.6計算V帶的根數Z1式中：——包角系數；——長度系數；——單根V帶的基本額定功率；——計入傳動比的影響時，單根V帶額定功率的增量。由查機械設計書得查表8-5a查表8-5b查表8-8查表8-2則取Z1=3根。6.2.7計算預緊力F01考慮離心力的不利影響時，單根V帶所需的預緊力為用代入上式，并考慮包角對所需預緊力的影響（略去推證過程），可將F01的計算式寫為查機械設計表8-4得q1=0.17kg/m，故6.2.8計算作用在軸上的壓軸力Fp1不考慮帶的兩邊的拉力差，壓軸力近似地按帶的兩邊的預緊力F0的合力來計算。即

6.2.9帶輪的材料帶輪的材料采用鑄鐵，牌號為HT150。6.2.10帶輪的結構設計由于小帶輪的基準直徑為220mm，故采用孔板式結構；而大帶輪的基準直徑為228.8mm，故亦采用孔板式結構（如零件圖所示）7碾米效率的評定（與設計內容結合，與設計無關的可以不出現）碾米效率主要是指碾米的質量、產量和電耗等方面的工藝指標，一般從以下幾個方面進行評定：7.1精度大米精度是評定碾米效率的最基本得指標，如果大米精度達不到規定的標準，那么碾米的質量就不符合要求。評定大米的精度，應該以國家統一的精度標準或規定的標準米樣為依據，用感官鑒定法觀察碾米機碾制的成品大米與標準米樣的留皮、留胚以及色澤是否相符，精度是否均勻。7.1.1.留皮留皮程度是評定大米精度的主要標準，加工精度越高，留皮越少。評定時，應仔細觀察米粒表面留皮是否符合標準要求，必要時可用品紅碳酸溶液或碘酒將標準樣品和成品染色比較。觀察留皮時，一般先看米粒兩腹面的留皮情況，然后再觀察背部和背溝的留皮情況。7.1.2色澤加工精度越高，成品大米的顏色越白，表面越光潔。所以，以成品大米的白度作為鑒定大米精度的主要依據。評定時，首先將成品大米與標準米樣比較，觀察色澤是否一致，由于剛從碾米機碾出的白米，米溫較高，顏色常常發暗，需冷卻后才能翻白。所以剛出機的白米色澤會比冷的標準米樣稍差一些，在評定時應加以注意。7.1.3留胚米粒精度越高，米粒的留胚就越少。一般情況下，米粒胚部帶有黃點的，均視為留胚米。評定時，應觀察出機白米與標準米樣的留胚百分數是否一致。7.1.4糙米不均率糙米不均率是指成品大米試樣中，比標準米樣精度上下差一級的米粒占樣米粒的粒數百分率。它是鑒別碾米機去皮是否均勻、精度是否一致的重要指標。7.2糙出白率糙出白率是指出機米的數量占進機糙米數量的百分率。可按下式計算：ηcs=GB(1-ZB-SB)/GC(1-ZC-SC)×100%式中：ηcs—糙出白率（%)GB—出機白米量（公斤/小時）GC—進機糙米量（公斤/小時）ZB—出機白米含雜率（%)ZC—進機糙米含雜率（%）SB—出機白米中超標準的碎米率（%）SC—進機糙米中超標準的碎米率（%）加工精度越高，糙出白率就越低。因此，在評定糙出白率時，應在精度一致的前提下進行。糙出白率是評定碾米效率的重要指標，在精度達到標準要求的前提下，糙出白率越高，碾米的效率就越高，碾米機得工藝性能越好。7.3碎米率和增碎率7.3.1碎米率—碎米率是指出機米中碎米所占得百分數，可按下式計算：ηs=Gs/GB×100%式中：ηs—碎米率(%)Gs—出機白米試樣中碎米的重量（克）GB—出機白米試樣的重量（克）7.3.2增碎率—增碎率是指出機白米中的碎米率較進機糙米中碎米率的增加量。可按下式計算：ηcs=ηsB-ηsc式中:ηcs—增碎率（%)ηsB—出機白米的碎米率（%)ηsc—進機糙米的碎米率（%）碎米率是檢查成品大米是否符合質量要求的重要指標，而增碎率是鑒別工藝性能的重要指標。一般如糙米含碎率較低，米機的增碎率較少，則成品的碎米率就低，碾米的效果就比較好。7.4完整率完整率是指糙米經碾米機碾成白米后，白米中完整無損的仔粒所占的百分數，可按下式計算：ηw=Gw/Gb×100%式中：ηw—完整率（%)Gw—出機白米試樣中完整無損米粒的重量（克)Gb—出機白米試樣的重量（克）完整率是鑒別碾米機工藝性能的一項重要指標。完整率高，則不僅碎米率要低，而且保持完整無損的米粒數要多。完整率的指標雖然目前尚未采用，但今后隨著完整商品價值的不斷提高，此指標將成為衡量碾米機工藝性能的重要內容。7.5物料損失率按式計算:ε=(1-Qc/Qr)×100%式中：ε—物料損失率Qc—出機物料總質量（kg）Qr—入機原糧總質量（kg）7.6噸料電耗按下式計算：Gn=Gnz/Qr×1000式中：Gn—噸料電耗（KW·h/t）Gnz—耗電量（KW·h）7.7純工作小時生產率按下式計算:Ec=Qr/T式中：Ec—純工作小時生產率（kg/h）T—試驗時間（h)7.8標定單位功率生產率按下式計算：Ep=Ec/P式中：Ep—標定單位功率生產率kg/（KW·h）P—配套電動機的標定功率（KW)8.1設備的用途、工作原理LNF15型碾米機用于將糙米表面的皮層部分剝除，使之成為白米。其工作原理為：干凈糙米由進料斗進入碾白室，被螺旋推進器推向砂輥并沿砂輥表面螺旋前進，按一定線速旋轉的砂輥表面銳利的砂粒，研削糙米皮層，并使米粒與米粒，米粒與米篩相互摩擦，使其開糙及碾白，同時，通過噴風作用，迫使糠粉脫離米粒，穿過篩孔排出碾白室。8.2主要技術參數型號：LNF15型；生產能力：600~1000kg/h；砂輥規格：φ150×400mm；電機功率：11kW外形尺寸：902×941×1321（mm）適用原糧：糙米8.3設備結構LNF15型碾米機由主軸部件、進料機構、風機部件、電機、帶輪傳動機構、機架和機座等部分組成。進料機構由料斗、流量調節機構及螺旋輸送器組成。進料機構固定在機體頂板上，下方連接螺旋推進器。

主軸部件包含碾米砂輥、進料端軸承座、螺旋推進器、出料端軸承座、篩托架、米篩、壓篩條等零件。8.4操作調整選好的米機、組合好碾米流程是工藝設計任務。有了性能良好的米機，合理碾米的流程，還必須有正確操作方法，才能發揮其應有的作用。8.4.1碾輥轉速的調整碾輥轉速的高低，與米粒在碾白室的運動速度及壓力有關，對米粒在碾白室內的運動速度和受壓大小有密切關系。對于擦離型碾米機，頭道開糙需要較大的壓力，轉速應慢些，一般頭道為650—700r/min,二道為750—800r/min,三道為800—850r/min。碾削型砂輥碾米機適宜轉速一般控制在1300—1500r/min。轉速的快慢還與碾米機的類型和糙米的性質有關。一般擦離型碾米機的轉速小于混合型碾米機，混合型碾米機轉速小于碾削型碾米機。糙米粒強度大的，可選擇較高的轉速；而水分大或屬于粉質的糙米，則選擇較低的轉速。8.4.2進、出口閘門閘板開度可調節流量、控制碾白室的壓力，直接影響碾米機的生產率、碾白精度。出品率及動力消耗。實際生產中常用進口閘板控制合適的流量，用出口閘板控制碾白室的壓力，以達到一定的要求。8.4.3米刀與輥筒間隙的大小影響碾白精度及碾米率。因此，米刀的調整應與進、出口閘板開度的調整配合進行。一般先開進口閘門，用出口閘門板調整碾白精度，若達不到要求再調整米刀，然后再復查進口閘板開度觀察能否再提高流量。經調整達到要求后，將固定螺母擰緊，不再隨意變動。8.4.4若發現米糠中混有整米粒，應檢查米篩有無漏米現象。若米篩安裝不當或有破損，應重裝或修補，破壞嚴重時應更換新件。若不是因為米篩安裝不當或有破損所致，則應更換較小篩孔的米篩。8.4.5注意米機排糠效果和風管的清理經常清理噴風管道和進風套管，經常清理或更換碾白室內的米篩，避免米糠堵塞篩孔。冬季生產時，由于氣溫低，排糠風管內易結露，遇糠結塊，使管道不暢甚至堵塞；夏季生產時，由于氣溫高，空氣濕度大，排糠管內容易結塊，故必須定期清理排糠管道，保證碾米機充分排糠、有效降溫。通風降溫可以降低碾白室內的溫度和水分，保證米粒不會因米溫劇烈升高而出現裂紋最終產生較多的碎米。8.4.6保持適宜的流量在碾白室間隙和碾輥轉速不變的條件下，適當的增大碾米機的流量，可增加米粒流體的密度，提高碾白效果。但流量過大，不僅碎米增加，碾白不均，還會造成碾米機堵塞。相反，流量過小，則米粒流體密度減小，碾白壓力隨著減小，碾白效果降低。保持流量平衡是穩定生產、降低碎米的重要保證，適宜的流量應根據碾白室間隙、糙米的工藝性質、碾輥轉速和動力配備等因素而定。小型碾米機在使用過程中，要對進口閘刀、出口閘門進行正確的調整。當米刀和滾筒之間的間隙大時，碾白室壓力小，米在滾筒中受到的摩擦力弱，因而米達不到精碾，但出米率高。當進口閘刀門開大，出口閘刀門關小時，碾白室谷粒增多，其壓力增大，碾出的米色白，但碎米多；相反，若將進口閘刀門關小，出口閘刀門開大，碾白室存米少，壓力降低，碾出來的米就越粗糙。因此，要碾出粒全、色白、質量好的米，可以按照下列方法具體進行調整和操作。（1）米刀和滾筒的調整間隙要適度，一般與米粒的橫向直徑相等為宜。若間隙過小，則米粒容易破，若間隙過大，則米粒粗糙。一般在調整米刀間隙時，要有一點斜角，即靠近出口閘刀一端稍微大一點，這樣碾出來的米就更完整一些。（2）進口閘刀和出口閘刀要緊密配合，一般進口閘刀的開度可控制在整個開度的1/2,最多不超過2/3。在碾米過程中，一般不要將進口閘門拿掉，以免谷物集存太多，碾白室壓力太高，轉動阻力加大。如果出口閘門一時沒有配合好，傳動皮帶會產生打滑，甚至機器會卡死或損壞。出口閘刀門的開度要靈活掌握，在操作時，米刀間隙和進口閘刀的開度按規定調好后，可以固定不動，然后用右手操作出f1閘刀，用左手掌心在出口下端接米粒，觀察米粒是否完整，米色是否白。若碎米多，可開大出口閘門；若米粒粗糙，可關小出口閘門。在碾米過程中，應二者兼顧，直至碾米質量達到要求。8.4.7安裝安裝本設備的基礎應牢固，足以支撐機器的重量，另加5%的機器重量作為振動附加系數。設備四周要有足夠的空間用于操作、零件更換和保養。詳細安裝圖請參見裝配圖。8.5維護與保養做好碾米機的維護與保養，使之處于良好的工作狀態，首先要保持“四平”，即碾輥表面應平整，米刀或篩條應平直無缺口，米篩接頭應平齊，螺旋推進器與輥筒、輥筒與輥接頭平齊，碾筋與碾糟要對準。其次，碾輥裝置要與主軸保持同心，做好靜平衡、動平衡。裝配噴風濕碾輥時，其噴風濕槽與主軸上的噴風濕孔必須對準，以防錯位。螺旋推進器及撥料鐵棍凸筋磨損后，應及時更換。米篩一般使用一個工班后，應前后或左右調換使用。米刀及壓篩條一般使用一個工班后，應調頭或上下調換使用。米刀進量，靠近碾白室進口端可略大，出口端可略小，嚴禁“倒拖”，即進口端盡量小，而出口端略大。再次，調節件如出米口壓力門、進料調節閥門、米刀進退調節螺桿、存氣調節機構等要保持靈活。進料斗中篩網保持完好，每班結束后要清理篩網上的對塞物，保持進料暢通。最后，經過檢查傳送帶張緊度，如噴風米機、雙輥米機，應特別注意上室主軸帶動下室主軸，或帶動噴風風機主軸傳動帶張緊度。主軸轉速不要隨意改變，如確定需要改變應取得技術部門的批準，且應注意噴風機轉速保持不變，以免影響噴風機效果。隨時檢查米糠吸運情況，吸運米糠的風機和風管每月至少檢查一次，清除積糠。進出口襯套在即將磨穿時，應予更換。還應注意定期清洗軸承、加注潤滑脂等。米刀、米篩易磨壞，應注意磨損情況。米刀磨鈍后，可調頭翻面使用，磨損嚴重后可更換。在工作中應經常檢查皮帶輪、禁緊固螺栓的緊固程度，如有松動應及時擰緊。定期檢查軸承潤滑情況，定期添加或更換潤滑油。加工完后，應將碾米機及動力機等設備清理干凈。較長時間不用時，應將碾白室里的物料全部清除，關閉進出料閘門，以免碾白室里剩余的糧食發霉變質。并且松下皮帶，以防皮帶長期處于張緊狀態而變形。裝配順序與拆卸相反，但必須注意幾點事項：①主軸，碾米砂輥裝配不能裝反，方向要裝一致。②各個軸承鎖母必須鎖緊。③各個部件之間要確保聯接順暢。特別注意：電流表指示值不能超過其電機額定電流值。8.6使用注意事項要取得良好的效果。以下諸點，操作者必須牢記：1.稻谷含水率應小于等于15%，稻谷含水率過高時，米粒破碎大，影響稻谷的質量，而且動力消耗也隨之增大。2.為防止大型雜質進入米機，損壞機件，用戶在料斗內可放置4X4眼/英寸篩網。3.開機前應根據原糧，成品糧的要求，更換壓篩條（米刀）和調整存氣。加工硬質米，高精度米可用5毫米壓篩條，加工底精度軟質米可用3毫米壓篩條。碾制精度高的硬質米時，砂輥與下壓篩條間隙（存氣）可控制在米粒厚度的1.5倍，軟質米，下間隙可適當放大，若砂輥磨耗，可按要求將上下小橫梁墊起，此時米篩可剪去一些。常用間隙如表3。表3常用間隙Tab.3Commonspace米質上間隙下間隙前間隙后間隙硬米質5——74——67——87——8軟米質6——85——78——118——114.砂輥使用過久，產量下降時，除調整壓篩條及存氣外。應按新砂砂輥槽形進行整修。5.米篩和壓篩條使用20-24小時后調換位置或翻身使用，以保證工藝效率，減少費用，米篩和壓篩條應及時更換。6.為延長螺旋推進器的使用壽命，一般應在1-2個月調頭使用。7.風機皮帶張緊應適度，張得過緊易損壞三角皮帶和軸承。8.每天工作完后，對碾米機及配套設施進行一次檢查，發現問題及時處理，確保碾米機處于完好狀態。9碾米機的常見故障及排除方法碾米機在生產中常會出現產量下降、碾米率增加、產品精度不均等現象，有時甚至會產生異聲異味、電流猛增、機身強烈震動等故障。為了保持安全生產，保持產品質量，必須及時分析產生故障的原因，掌握排除故障的方法，使生產順利的進行。碾米機常見的故障及其產生的原因和排除故障的方法見下表：故障現象故障原因排除方法含谷量增高碾白室壓力太小米刀磨損或間隙過大機蓋進料段磨損嚴重原料太濕調節進口閘板、米刀或壓輪將米刀調