水滴式粉碎機(jī)實(shí)體設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1 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： 學(xué) 號(hào)： 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： 水滴式粉碎機(jī)實(shí)體設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 2009 年 3 月 18 日 2 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 文 獻(xiàn) 綜 述 1、飼料粉碎目的及意義 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)畜牧業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，畜牧業(yè)生產(chǎn)水平不斷提高，主要畜產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)二十多年快速增長(zhǎng)，畜牧業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)村 經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是農(nóng)民增收的亮點(diǎn) 隨著農(nóng)村農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整 , 畜牧業(yè)將成為農(nóng)村發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。廣大農(nóng)民充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源 , 大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè) , 促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化增值 , 增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。 隨著畜禽業(yè)迅速發(fā)展，我國(guó)飼料產(chǎn)量已達(dá)到 4500萬(wàn) t，總產(chǎn)量居世界第二位。根據(jù)全國(guó)飼料發(fā)展鋼要規(guī)定的目標(biāo)， 2000年飼料加工能力要達(dá)到 1 1.2億 t。我國(guó)主要生產(chǎn)年單班產(chǎn)量在 5萬(wàn) t以下的飼料加工設(shè)備，不能滿足市場(chǎng)發(fā)展的需要。因此，應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展年單班產(chǎn)量 5 4O萬(wàn) t的飼料機(jī)械， 隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)民對(duì)飼料機(jī)械的要求也越來(lái)越 高 。要重點(diǎn)發(fā)展的成套設(shè)備主要包括粉碎機(jī)、混合機(jī)、制粒機(jī)、冷卻機(jī)、破碎機(jī)、分級(jí)篩、原糧及粉料清理機(jī)、膨化機(jī)等。飼料工業(yè)使用的粉碎設(shè)備有很多種形式。其中，錘片式粉碎機(jī)因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點(diǎn)，得到了最廣泛的普及應(yīng)用。 粉碎 ,是飼料加工生產(chǎn)過(guò)程中 7大工序 (原料接收、清 理、粉碎、配料、混合、制粒成形、計(jì)量包裝 )的重要工序之一 ,粉碎效果的好壞對(duì)飼料產(chǎn)品的適口性、飼喂效果及后續(xù)工序的加工品質(zhì)有著重要影響。一般飼料中需粉碎的原料占配方比例的 50% 80%,粉碎加工環(huán)節(jié)的電耗占整個(gè)工藝的 30% 70%,其加工成本對(duì)整個(gè)飼料生產(chǎn)成本有著舉足輕重 的作用。因此對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)、粉碎效率、電耗、粉碎粒度大小及均勻性、易損部件的耐磨性、粉碎機(jī)自動(dòng)控制等方面的研究 ,對(duì)配合飼料加工生產(chǎn)有著重要意義。 2、我國(guó)飼料粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái) ,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中崛起了數(shù)家 以江蘇牧羊、江蘇正昌為代表的企業(yè)集團(tuán) ,成為行業(yè)中的龍 頭企業(yè) ,這些企業(yè)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備 ,根據(jù)我國(guó) 市場(chǎng)需求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,先后開(kāi)發(fā)了 75350 kW 水滴型錘 片式粉碎機(jī)、立軸式微粉碎機(jī) ,創(chuàng)出了水滴王、冠軍、優(yōu)勝等 品牌 ,形成了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化 產(chǎn)品 ,一些產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn) 技術(shù)水平。江蘇牧羊集團(tuán)至今已形成了以“水滴王 968” 系 列粉碎機(jī)為代表的粗粉碎機(jī) , SWFP“ 超越 ” 系列微粉碎機(jī)為 代表的微粉碎機(jī) , SWFL B 型 “ 超樂(lè) ” 系列超微粉碎機(jī)為代表 的超微粉碎機(jī)等多種品類的粉碎機(jī)設(shè)備群。牧羊 968 水滴 王系列粉碎機(jī) ,功率配備為 75350 kW,產(chǎn)量為 1270 t/h,適用篩片篩孔 1. 2 4. 0 mm。根據(jù)目前對(duì)比檢測(cè)結(jié)果 ,968 系列在用 3. 0 mm 篩孔粉碎玉米時(shí)噸料電耗最低可達(dá) 5. 2 kWh, 其粗粉碎性能指標(biāo)和穩(wěn)定性處于領(lǐng)先地位 ,在結(jié) 構(gòu)方 面 ,采用了有利于提高粉碎效率的水滴型篩片 ,一步到 位的聯(lián)動(dòng)式壓篩機(jī)構(gòu) ,不停機(jī)換篩技術(shù) ,可調(diào)整的錘篩間隙 ,實(shí)現(xiàn)普通粉碎與微粉碎的轉(zhuǎn)換 ,提高了生產(chǎn)效率。 SWFP“ 超 越”系列微粉碎機(jī)功率配備為 55200 kW,適用篩片篩孔為 0. 6 2. 0 mm,噸料電耗較低 ,采用 1. 0 mm 篩孔篩片粉 碎玉米時(shí)噸料電耗可達(dá) 14. 5 kWh, 采用 0. 8 mm 篩孔篩 片粉碎玉米時(shí)噸料電耗可達(dá) 17. 8 kWh, SWFP66100(132 kW) 型魚(yú)料粉碎產(chǎn)量為 10 t/h。 SWFL B 型 “ 超樂(lè) ” 系 列超微粉碎機(jī) ,功率 配備為 90160 kW,在 90%通過(guò) 80 目 的條件下產(chǎn)量為 1. 25. 5 t/h。 上海春谷實(shí)業(yè)有限公司研制開(kāi)發(fā)的橫寬形多層振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī) (見(jiàn)圖 2),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體 (常分為內(nèi) 外兩層篩 )、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。內(nèi)層篩起抗磨防破作用 ,外層篩起分級(jí)篩選作用。工作時(shí) ,外層篩上物料在振動(dòng)條件 下會(huì)回到內(nèi)層篩上繼續(xù)粉碎 ,合格粉粒在振動(dòng)條件下從外層 篩篩孔排出。由于增加內(nèi)層篩 ,使得外層篩的使用壽命成倍 延長(zhǎng) ,篩 3 破漏料事故下降。這種粉碎機(jī)對(duì)飼料的粗粉碎和超 細(xì)粉碎都適用 ,效率高 ,粉粒比較均勻 ,對(duì)水分較高的原料和 纖維含量 高的原料有較好的適應(yīng)性 ,易損件篩片壽命長(zhǎng) ,錘 片更換周期長(zhǎng) 。 3、我國(guó)飼料粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展值得注意的幾個(gè)方面 從 1955年起 ,我國(guó)開(kāi)始研制錘片式飼料粉碎機(jī) ,經(jīng)過(guò) 50多年的發(fā)展 ,我國(guó)飼料粉碎機(jī)械不論是產(chǎn)品品種、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,還是在生產(chǎn)能力及綜合性能都有了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。經(jīng)歷了引進(jìn)、消化吸收、自主開(kāi)發(fā)、合資合作生產(chǎn)等幾個(gè)階段 ,目前我國(guó)飼料粉碎機(jī)械工業(yè)已具備一定的規(guī)模和水平 ,生產(chǎn) 的飼料粉碎機(jī)械設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)與國(guó)際水平基本相當(dāng)。但是從整體上看 ,我國(guó)飼料粉碎機(jī)械工業(yè)尚處于由傳統(tǒng)型向 機(jī)械化、自動(dòng)化和集約化過(guò)渡的起步階段 ,仍 然有許多問(wèn)題 需要努力解決 ,不斷改進(jìn)提高。 (1)粉碎設(shè)備自動(dòng)化調(diào)控水平有待提高。目前國(guó)內(nèi)粉碎 備大多是單元操作機(jī) ,作業(yè)時(shí)還停留在人工控制階段 ,人這樣 ,粒度均勻性就得不到 工程控制的局限性決定了設(shè)備的生產(chǎn)效果難以達(dá)到很高的要求 ,如粉碎物料條件變化時(shí) ,為了生產(chǎn)出特定粒度的顆粒 ,往 往需要不斷的對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整 ；對(duì)緊急情況做出迅速的響應(yīng) ,使設(shè)備的安全性受到限制。因 此 ,在設(shè)計(jì)面向高端市場(chǎng)的設(shè)備時(shí) ,應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要為設(shè)備 引入智能化控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)粉碎全過(guò)程的閉環(huán)控制 (2)主要易損部件消耗大 ,使用壽命有待進(jìn)一步提高。 目前我國(guó)粉 碎機(jī)使用的錘片、篩片及齒板等易損件在性能、使用壽命上還與國(guó)際水平有一定差距。因此 ,應(yīng)從耐磨、耐 沖擊、高壽命、低成本等方面綜合考慮 ,如采用高合金及其它 新型耐磨材料作為耐磨件 ,利用表面滲硼、滲碳、硬質(zhì)合金堆 焊等表面強(qiáng)化處理工藝 ,用熱處理的手段來(lái)改變材料的組 織 ,獲得各種耐磨的、高硬度的結(jié)構(gòu)來(lái)提高耐磨性。 (3)粉碎作業(yè)能耗高 ,效率低 ,生產(chǎn)能力與粉碎細(xì)度相互 制約。尤其在微粉碎時(shí) ,物料溫升高 ,噪聲大 ,粒度不均勻。 由于微粉碎時(shí)錘篩間隙較小 ,篩孔較小 ,而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速又高 ,物 料通過(guò)篩板困難 ,這增大了物料與篩板的摩擦生熱 ,使得電 機(jī)的一部分功率轉(zhuǎn)化為熱能和噪聲而浪費(fèi) ,同時(shí)還造成物料 在粉碎室內(nèi)的過(guò)度粉碎 ,使粒度不均勻。粉碎效率是衡量 一個(gè)粉碎系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo) ,對(duì)飼料加工的經(jīng)濟(jì)效益有著 重要影響。提高粉碎效率 ,降低單位能耗一直是人們努力研 究的首要問(wèn)題。建議今后在粉碎原理、流場(chǎng)分布、高效篩分、氣流分選等方面進(jìn)行深入研究 ,通過(guò)優(yōu)化粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)及其配 套設(shè)備的操作參數(shù) ,選用合理的粉碎工藝 ,研究粉碎粒度與 電耗的關(guān)系 ,充分發(fā)揮自動(dòng)化控制作用 ,以進(jìn)一步提高生 產(chǎn)率。 (4)粉碎機(jī)的可靠性及整機(jī)質(zhì)量需要進(jìn)一步提高。以遼 寧省的抽查結(jié)果為例 ,在抽查的 20 個(gè)產(chǎn)品中 有 65%的存在 不同程度的缺陷 。一般來(lái)說(shuō) ,以面向飼料加工企業(yè)的大中 型飼料粉碎機(jī)產(chǎn)品一般是由具有一定生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)生產(chǎn) ,其產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)較好。但以農(nóng)村個(gè)體用戶為主要銷售對(duì)象的小型飼料粉碎機(jī) ,由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,價(jià)格不高 ,市場(chǎng)需求大 ,生產(chǎn)投入小 ,容易拼裝 ,也占據(jù)了不小的市場(chǎng)份額。這些粉 碎機(jī)存在的質(zhì)量問(wèn)題一般表現(xiàn)在以下幾方面 :材質(zhì)不符合要 求 ,偷工減料 ,安全警告標(biāo)志、安全防護(hù)裝置不符合要求。 (5)生物質(zhì)能源領(lǐng)域需要的新型物料粉碎機(jī)械亟待研究 開(kāi)發(fā)。農(nóng)作物秸稈、樹(shù)枝、樹(shù)葉、草類等物料都是可利用的生物質(zhì)能源 ,在生產(chǎn)生物質(zhì)能源如 液體燃料過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn) 行完善的預(yù)處理 ,但生物質(zhì)能源原料加工處理機(jī)械非常少 ,加工質(zhì)量和效率很不理想 ,開(kāi)發(fā)新型生物質(zhì)能源物料粉碎機(jī) 械具有光明前景。由于各種生物質(zhì)的物理特性有很大差異 ,因此應(yīng)建立全面的物料特性數(shù)據(jù)庫(kù) ,以便研究開(kāi)發(fā)專用的粉 碎機(jī)械。 Petre I. Miu 在 2006 年綜述了玉米、大麥、小麥、水 稻秸稈等幾種常見(jiàn)生物質(zhì)的物理機(jī)械特性 ,對(duì)比分析了切碎 機(jī)、錘式粉碎機(jī)、圓盤(pán)粉碎機(jī)加工不同生物質(zhì)時(shí)的工藝數(shù)據(jù) ,提出研究粉碎、分離與能耗的關(guān)系 ,優(yōu)化粉碎工藝 ,開(kāi)發(fā)新型 粉碎機(jī)械仍是未來(lái)的發(fā)展方向 。 4 參考資料 1曹 康 ,金征宇 .現(xiàn)代飼料加工技術(shù) M.上海 :上海科學(xué)技術(shù) 文獻(xiàn)出版社 , 2003. 2李忠平 ,朱 江 ,韓邦華 .飼料粉碎技術(shù)研究新進(jìn)展 J.飼料 工業(yè) , 2002, 23(11): 36. 3俞信國(guó) .錘片粉碎機(jī) P.中國(guó)專利 : 97234455. 1, 1999-03-12. 4鄧潔紅 ,曹樂(lè)平 .錘式粉碎機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì) J.糧油食品科技 , 2005, 13(3): 1421 5杜小強(qiáng) ,宗 力 .基于虛擬樣機(jī)的錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特 性研究 J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) , 2005, 36(7): 5356. 6賀志昌 .微粉碎機(jī)及風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)的探討 J.廣東飼料 , 2000, 9(1): 3839. 7楊 柳 ,楊者森 .我省飼料粉碎機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分析 J.農(nóng)業(yè)機(jī)械 化與電氣化 , 2006(4): 4243. 8飼料工業(yè) “ 十一五 ” 發(fā)展規(guī)劃 農(nóng)牧發(fā) 2006-11 號(hào) EB/ 9 OL.中國(guó)飼料工業(yè)信息網(wǎng) , 2006-08-04. 10王少偉 ,孫成林 ,譯 .粉碎 M.北京 :建筑工業(yè)出版社 ,1982. 11母福生 .破碎理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展要求 J.硫磷設(shè)計(jì)與 粉體工程 ,2006,(4):20-23. 12方蒼舟 ,等 .亞微米分級(jí)機(jī)的研制及其試驗(yàn)研究 J.非金屬 礦 ,2006,(2):90-92. 13孫成林 .近年我國(guó)超細(xì)粉碎及超細(xì)分級(jí)發(fā)展及問(wèn)題 J.全 國(guó)首屆旋流器分離理論與應(yīng)用研討會(huì)論文集 ,礦業(yè)快報(bào) ,2002,(增刊 ):65-70. 14孫成林 .我國(guó)干式分級(jí)理論研究現(xiàn)狀 J.中國(guó)粉體技術(shù) (信 息資訊版 ),2005,(3):22-28. 5 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） 1、 錘片布置的優(yōu)化設(shè)計(jì) 9FS 一 534 型粉 碎機(jī)采用了水滴形篩片， 物料喂入粉碎室后，受錘片打擊而進(jìn)入環(huán)流層。當(dāng)環(huán)流的物料轉(zhuǎn)過(guò) 270 度 后，便以切線方向向?qū)?面篩片撞擊，部分粒度合格的物料穿過(guò)篩孔，不合格即物料重新落入錘片旋轉(zhuǎn)區(qū)，再次受錘片打擊。這樣，物料每環(huán)流一次，環(huán)流層就被徹底破壞一次，從而增加了錘片打擊物料的機(jī)率，改進(jìn)了粉碎機(jī)的粉碎性能和排粉能力，但由于其錘片布置方式為非對(duì)稱交錯(cuò)性排列，雖錘片旋轉(zhuǎn)時(shí)軌跡不重合，但其交錯(cuò)的排列增加了動(dòng)不平衡性，引起兩端軸承有較大的磨損，耗能增加。 結(jié)構(gòu)型式：水滴式 錘篩間隙 :該機(jī)配置了 8、 12、 20 毫米三種錘 隙（間隙 的大小由篩托調(diào)節(jié)塊來(lái)調(diào)整）。 粉碎室寬度 ： 選為 360 毫米。 錘片數(shù)目： 24 錘片布置方式：對(duì)稱交錯(cuò)排列 優(yōu)化后將原有的 16 個(gè)錘片改為 26 個(gè)，增加了作業(yè)容量，提高了物料的粉碎能力；此外對(duì)稱交錯(cuò)排列不僅軌跡均勻、不重合，而且錘片排列左右對(duì)稱，四根銷軸上的合力作用在同一平面上，對(duì)稱軸相互平衡，因此平衡性好。 2、 轉(zhuǎn)子結(jié)型式構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 9FS 一 534 型粉碎機(jī) 采取了三錘架板的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)側(cè)頂部的進(jìn)料方式，本次設(shè)計(jì)改為在兩兩錘架板之間，對(duì)稱焊有后傾狀的四對(duì)葉片，這樣既能加強(qiáng)錘架板的強(qiáng)度，改善銷軸的受力狀況， 又能增加粉碎室的風(fēng)量和風(fēng)壓，無(wú)須配用外部風(fēng)運(yùn)設(shè)備，節(jié)約投資。 3、 研究方法 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。作為高等學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，該軟件是進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要工具。 Pro/ENGINEER 第一個(gè)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