窩眼筒式清選機(jī)的設(shè)計(jì)

窩眼筒式清選機(jī)的設(shè)計(jì),窩眼筒式清選機(jī),設(shè)計(jì) ? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 ? ? 學(xué)生姓名： 劉祥 學(xué) 號(hào)： 20054024141 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目：窩眼筒式清選機(jī)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 萬(wàn) 霖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2009 年 5 月 21 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 文 獻(xiàn) 綜 述 1、國(guó)外重立式清選機(jī) 在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從1t/h到15t/h，臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角臺(tái)面，矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種重力清選機(jī)，工藝精良，可靠性強(qiáng)。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，已有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥WESTRUP公司，奧地利HELD公司，德國(guó)PETKUS公司，美國(guó)OLIVER，LMC，CRIPPEN公司。 2國(guó)外重立式清選機(jī)的發(fā)展方向 1，????????????? 氣流系統(tǒng)的選擇： 有壓負(fù)式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中壓負(fù)式供風(fēng)機(jī)類型以瑞士布勒公司產(chǎn)品著稱，種子清選效果理想。正壓式目前占主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不均勻或風(fēng)量不夠，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，HELD公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均勻?qū)эL(fēng)板，通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率高。 2，????????????? 臺(tái)面的選擇： 種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長(zhǎng)，走的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主要區(qū)別在于，輕重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排除口的距離不同。重力清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺(tái)面上重種子走過(guò)的路徑遠(yuǎn)，矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過(guò)的路徑遠(yuǎn)。 三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜，矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性好，有利于風(fēng)機(jī)的布置，對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和古物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中使用三角形臺(tái)面。 3，????????????? 振動(dòng)的選擇 機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動(dòng)，振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，曲柄連桿機(jī)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)比較方便，能作到兩廂的平衡。HELD公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)，OLIVER公司產(chǎn)品冊(cè)設(shè)計(jì)附加的振動(dòng)平衡架 4，????????????? 國(guó)外重力式清選機(jī)生產(chǎn)能力的標(biāo)準(zhǔn)化于系列化： OLIVER公司多年來(lái)一直堅(jiān)持專一產(chǎn)品生產(chǎn)，不斷進(jìn)行產(chǎn)品更新，原有機(jī)型316，50，80，180，240經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，增加了平衡裝置，風(fēng)量表，轉(zhuǎn)速表等，形成316M，50M，80M，180M，240M，90年代以后又開(kāi)發(fā)出大型的2400，3600，4800，配備了液壓操作系統(tǒng)。 5，????????????? 集中操作并改進(jìn)相關(guān)裝置： 在設(shè)備的操作方便性方面，國(guó)外重力式清選機(jī)都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，不停機(jī)集中控制。臺(tái)面開(kāi)始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER公司和CRIPPEN公司臺(tái)面還涂了一層甲酸乙酯，增加臺(tái)面鋼絲的摩擦力，增加生產(chǎn)率。延長(zhǎng)使用壽命。臺(tái)面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動(dòng)電機(jī)加快出料速度。 3.國(guó)內(nèi)清選機(jī)? 種子精選加工是提高種子質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)種子產(chǎn)業(yè)化、完善“三率”的重要措施。種子加工的目的是除去收獲后種子中惰性物質(zhì)、未成熟的、破碎的、遭受病蟲(chóng)為害的種子和雜草種子，按種子形狀分類實(shí)行精量播種，用化學(xué)藥品對(duì)種子進(jìn)行處理。種子經(jīng)過(guò)精選加工后，凈度可提高2％－5％，千粒重提高5g左右，用種量減少10％－2O％，一般可增產(chǎn)4％－8％。種子加工的原理是根據(jù)種子的物理特性（寬度。厚度和長(zhǎng)度等）和比重對(duì)種子進(jìn)行加工，加工工序的選擇取決于種子的類別、雜質(zhì)的種類以及要求達(dá)到的種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 　　1．應(yīng)用現(xiàn)狀 　　1998年全國(guó)加工種子數(shù)量已達(dá)43萬(wàn)kg，精選種子推廣面積6300多萬(wàn)hm2，比上一年增產(chǎn)糧食200萬(wàn)t，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。種子精選加工適用于全國(guó)范圍。 　　2．技術(shù)與設(shè)備 　　（l）風(fēng)篩請(qǐng)選機(jī)利用風(fēng)選和篩選從種子中剔除大、小雜質(zhì)和輕雜質(zhì)，使種子在寬度和厚度上達(dá)到基本一致。 　?。?）窩服筒清選機(jī)利用帶有不同直徑窩眼的滾筒剔除比種子長(zhǎng)和短的雜質(zhì)。如小麥種子中的燕麥、草籽，水稻種子中的大米粒等。 　?。?）重力（比重）請(qǐng)送機(jī)利用氣流和振動(dòng)的臺(tái)面，把經(jīng)過(guò)風(fēng)篩清選機(jī)和窩眼筒清選機(jī)加工后，在外形尺寸基本一致的種子中含有的那些不飽滿、發(fā)霉、蟲(chóng)蛀和受病蟲(chóng)害損傷的籽粒剔除，進(jìn)一步提高種子的質(zhì)量。 　?。?）種子分級(jí)機(jī)為了滿足玉米種子精密播種的需要，需要對(duì)精選后的種子按尺寸大小進(jìn)行分級(jí) ? 窩眼清選機(jī)，主要利用物料顆粒長(zhǎng)度分選，用于種子、精米分級(jí)。 風(fēng)篩比重組合清選機(jī)，利用物料顆粒在氣流中的臨界速度、顆粒形狀、尺寸(厚度和寬度)、比重、表面狀態(tài)等物理特性分選.用于糧食清理與分級(jí)、清除大中小輕雜質(zhì)及灰塵。 重力分離法(比重法)機(jī)械重力分離法是按比重進(jìn)行分離，有吹氣式和吸氣式 兩種，一般均采用吹氣式。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定向吹風(fēng)、促進(jìn)籽粒分離的效果。 國(guó)內(nèi)對(duì)糧食清選機(jī)械的研究、生產(chǎn)起步較晚。20 世紀(jì)50 年代引進(jìn)首批樣機(jī)，最早的產(chǎn)品是手動(dòng)風(fēng)車、溜篩,生產(chǎn)率低、清選效果不佳；60 年代的產(chǎn)品是電動(dòng)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)，雖提高了生產(chǎn)效率，但清選效果仍不理想；70 年代開(kāi)始了對(duì)糧食振動(dòng)分選機(jī)、滾筒篩選機(jī)的研制；80 年代，進(jìn)入了新的發(fā)展階段，在引進(jìn)消化國(guó)外清選機(jī)械先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制出了具有一定先進(jìn)水平的糧食清選加工機(jī)械；進(jìn)入90 年代，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn)，為糧食清選加工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保證。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，基本形成了具有我國(guó)特色、適應(yīng)我國(guó)廣大用戶需要、品種規(guī)格較齊全、自行研究和生產(chǎn)的加工體系。比較好的產(chǎn)品有石家莊市綠炬種子機(jī)械廠生產(chǎn)的5XJC-3A 種子清選機(jī)、無(wú)錫市天地自動(dòng)化設(shè)備廠生產(chǎn)的5X-3 風(fēng)篩式種子清選機(jī)、青島亞諾機(jī)械工程有限公司生產(chǎn)的5XD-3.0 風(fēng)篩式清選機(jī)、佳木斯聯(lián)豐農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XF-15 復(fù)式清選機(jī)、石家莊三立谷物精選機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZC-3A 種子清選機(jī)、石家莊市科星清選機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZC-5 種子清機(jī)選、河北省種業(yè)集團(tuán)種子機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZ-3 種子清選機(jī)。 工作原理 窩眼筒清選機(jī)的工作部件為在金屬板上制成窩眼再圈園成型的窩眼筒物料進(jìn)入窩眼后，如其長(zhǎng)度小于窩眼直徑，將陷入窩眼內(nèi)并隨筒旋轉(zhuǎn)上升到一定高度，因重力而墜落進(jìn)入集料槽，再由螺旋輸送器或其他裝置排出。未進(jìn)入窩眼的物料，則沿筒內(nèi)壁呈螺旋線軌跡向后滑移而排出窩眼筒。 窩眼清選與篩選（主要指平面篩篩選）相比，生產(chǎn)效率低，分選精度有一定局限性，但目前窩眼分選仍是按種子長(zhǎng)度進(jìn)行分選的唯一有效辦法。 窩眼筒有整體式與組合式。整體式更換時(shí)拆裝較麻煩，目前多采用組合式，有二，三，四片拼成圓筒，用螺栓固定在滾筒體的幅盤(pán)上，拆裝都較方便。 由于滾筒轉(zhuǎn)速較低，一般均采用帶減速器的電動(dòng)機(jī)，而且多數(shù)可以變速，以適應(yīng)清選不同物料。 集料槽沿滾筒全長(zhǎng)至于其中央位置，以便接受從窩眼中墜落的物料。集料槽接料邊在筒內(nèi)的高低位置對(duì)分選有很大影響，通常用蝸輪蝸桿裝置予以調(diào)節(jié)，也有用手柄直接轉(zhuǎn)動(dòng)槽體。集料槽應(yīng)可以完全翻轉(zhuǎn)，使更換清選物料時(shí)清理方便。收集在集料槽中的短物料多數(shù)采用螺旋輸送器向末端排除，個(gè)別采用振動(dòng)輸送。 窩眼筒內(nèi)長(zhǎng)物料的輸送大多系列用滾筒傾斜及進(jìn)料的推力而自行滑移到末端排除，清選小麥時(shí)傾角以1.5——2.5為宜。如果滾筒平置，應(yīng)采用螺旋輸送器。 主要工作參數(shù) 1.??? 轉(zhuǎn)速 窩眼筒轉(zhuǎn)速的確定與上訴圓筒篩清選機(jī)基本相同。 2.??? 傾角 窩眼筒內(nèi)未設(shè)置長(zhǎng)物料輸送器裝置時(shí)，滾筒應(yīng)由進(jìn)料端到排料端向下傾料。 3.??? 負(fù)荷能力 窩眼筒單位面積（筒壁表面）負(fù)荷能力q=400-800kg/m2,滾筒大直徑取大值，直徑小取小值。清選小麥時(shí)，按清除短物料算，如果清除長(zhǎng)物料時(shí)，負(fù)載能力降低約30%。 窩眼筒直徑一般為300-800，筒長(zhǎng)L與直徑D之比為2到5。 窩眼筒清選機(jī)的功耗可按機(jī)具小時(shí)生產(chǎn)率估算，一般每小時(shí)清選1噸小麥需要功率為0.2-0.35KW。 ? 參考資料 [1]張偉，徐樹(shù)來(lái)，秦春蘭.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].東北林業(yè)大學(xué)出版社2003. 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[4] 何勇. 《精確農(nóng)業(yè)》[J]. 浙江大學(xué)出版社，2003年。 [5] 高煥文. 《農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)學(xué)》[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002年 [6] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 [J] 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社 2007-10-1 ?  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑） 主要解決的問(wèn)題是窩眼筒清選機(jī)的分選效率和質(zhì)量，以及工作參數(shù)對(duì)清選的影響。 為了提高窩眼筒的分選效率與質(zhì)量，可以在滾筒內(nèi)增加一些附屬裝置，例如在筒內(nèi)底部設(shè)拔料錕，可使物料在筒內(nèi)分布比較均勻，提高物料接觸窩眼的幾率。在滾筒末端出口處設(shè)擋板，在集料槽接料邊外側(cè)加拔料桿，在集料槽下部裝螺旋片等。后者起拔勻并推送筒內(nèi)物料的作用。 窩眼孔型與尺寸是分選質(zhì)量的主要關(guān)鍵，因此在設(shè)計(jì)窩眼形狀時(shí)，應(yīng)使之能穩(wěn)定并準(zhǔn)確地承托與容納需要分離的物料，并應(yīng)使物料可以順利墜落，不致堵塞，同時(shí)還應(yīng)考慮便于加工成型。窩眼孔并不屬于規(guī)則的幾何體，大致有近似半球形和球臺(tái)形（非對(duì)稱）是目前采用最多的，它的適應(yīng)性較強(qiáng)，特別適用于分離略呈圓形的子粒，近似半球形適用于挑選破碎的，小的子粒，如破碎的米粒，麥粒等。錐臺(tái)形（對(duì)稱）適用于分選玉米等大子粒。旋沖型因外緣圓角r很小，承托物料的性能好，主要用于分離稻，麥等物料。這幾種孔型均在沖壓成型后有的還進(jìn)行表面處理以提高耐蝕性能。 組合設(shè)計(jì) 清長(zhǎng)雜于清短雜組合，可以在同一滾筒上配置兩種窩眼尺寸，雙作用滾筒。前一段窩眼尺寸較大，用以除長(zhǎng)雜，后一段窩眼尺寸較小，用以除短雜。 目前大量采用的清長(zhǎng)雜與清短雜相組合的窩眼筒是平行裝置幾個(gè)滾筒串聯(lián)作業(yè)。物料先由第一個(gè)滾筒清長(zhǎng)雜，然后由第二個(gè)滾筒清短雜。因清長(zhǎng)雜的生產(chǎn)率低于清短雜的生產(chǎn)率，要注意能力匹配。 主要清選與輔助清選組合 在主要窩眼筒的下方配置較小的窩眼筒。對(duì)長(zhǎng)雜或短雜進(jìn)行分選，以便回收其中較好的子粒。必要時(shí)也可以對(duì)物料的主流再次分選。并聯(lián)與串，并聯(lián)組合，為提高產(chǎn)量，可將若干個(gè)滾筒并聯(lián)。為了同時(shí)清除長(zhǎng)，短雜或進(jìn)行回選，通常構(gòu)成串，并聯(lián)的組合式。窩眼筒與圓筒篩組合將圓筒篩包在窩眼筒外順序進(jìn)行兩種尺寸分選，機(jī)具結(jié)構(gòu)緊湊。將窩眼筒與圓筒平行裝置構(gòu)成機(jī)組是另一種組合方式。5XWS-1.5型種子精選機(jī)組。它由兩個(gè)窩眼筒與一個(gè)圓筒篩組合而成。 研究手段：Pro/ENGINEER工具軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（Parametric Technology Corporation，簡(jiǎn)稱PTC）的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件中占有重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。 Pro/ENGINEER提出參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。Pro/ENGINEER基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)過(guò)程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。Pro/ENGINEER軟件的CAE模塊具有強(qiáng)大的工程分析能力。在Pro/MECHANICA模塊中可對(duì)零件模型進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化；在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模塊中，可對(duì)零部件模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，并獲得距離、速度等輸出曲線。 本設(shè)計(jì)是利用Pro/ENGINEER設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件窩眼筒，并實(shí)現(xiàn)新型窩眼筒式請(qǐng)選機(jī)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。模擬清選過(guò)程，進(jìn)行分析與計(jì)算，提出改進(jìn)方法。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： ? ? ? ? 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： ? ? ? ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： ? ? ? 負(fù)責(zé)人： 年 月 日