水滴式粉碎機實體設(shè)計開題報告

1 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 設(shè)計 (論文 )題目： 水滴式粉碎機實體設(shè)計 指導(dǎo)教師： 2009 年 3 月 18 日 2 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 文 獻 綜 述 1、飼料粉碎目的及意義 改革開放以來，我國畜牧業(yè)得到了長足發(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，畜牧業(yè)已成為我國農(nóng)村 經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，也是農(nóng)民增收的亮點 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) , 促進農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化增值 , 增加農(nóng)民經(jīng)濟收入。 隨著畜禽業(yè)迅速發(fā)展，我國飼料產(chǎn)量已達到 4500萬 t，總產(chǎn)量居世界第二位。根據(jù)全國飼料發(fā)展鋼要規(guī)定的目標(biāo)， 2000年飼料加工能力要達到 1 1.2億 t。我國主要生產(chǎn)年單班產(chǎn)量在 5萬 t以下的飼料加工設(shè)備，不能滿足市場發(fā)展的需要。因此，應(yīng)重點發(fā)展年單班產(chǎn)量 5 4O萬 t的飼料機械， 隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)民對飼料機械的要求也越來越 高 。要重點發(fā)展的成套設(shè)備主要包括粉碎機、混合機、制粒機、冷卻機、破碎機、分級篩、原糧及粉料清理機、膨化機等。飼料工業(yè)使用的粉碎設(shè)備有很多種形式。其中，錘片式粉碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點，得到了最廣泛的普及應(yīng)用。 粉碎 ,是飼料加工生產(chǎn)過程中 7大工序 (原料接收、清 理、粉碎、配料、混合、制粒成形、計量包裝 )的重要工序之一 ,粉碎效果的好壞對飼料產(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)的電耗占整個工藝的 30% 70%,其加工成本對整個飼料生產(chǎn)成本有著舉足輕重 的作用。因此對粉碎機結(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、粉碎機自動控制等方面的研究 ,對配合飼料加工生產(chǎn)有著重要意義。 2、我國飼料粉碎機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀(jì) 90 年代以來 ,我國飼料機械行業(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 ,成為行業(yè)中的龍 頭企業(yè) ,這些企業(yè)通過引進國外先進技術(shù)和設(shè)備 ,根據(jù)我國 市場需求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu) ,先后開發(fā)了 75350 kW 水滴型錘 片式粉碎機、立軸式微粉碎機 ,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)品已達到國際先進 技術(shù)水平。江蘇牧羊集團至今已形成了以“水滴王 968” 系 列粉碎機為代表的粗粉碎機 , SWFP“ 超越 ” 系列微粉碎機為 代表的微粉碎機 , SWFL B 型 “ 超樂 ” 系列超微粉碎機為代表 的超微粉碎機等多種品類的粉碎機設(shè)備群。牧羊 968 水滴 王系列粉碎機 ,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)目前對比檢測結(jié)果 ,968 系列在用 3. 0 mm 篩孔粉碎玉米時噸料電耗最低可達 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)動式壓篩機構(gòu) ,不停機換篩技術(shù) ,可調(diào)整的錘篩間隙 ,實現(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 碎玉米時噸料電耗可達 14. 5 kWh, 采用 0. 8 mm 篩孔篩 片粉碎玉米時噸料電耗可達 17. 8 kWh, SWFP66100(132 kW) 型魚料粉碎產(chǎn)量為 10 t/h。 SWFL B 型 “ 超樂 ” 系 列超微粉碎機 ,功率 配備為 90160 kW,在 90%通過 80 目 的條件下產(chǎn)量為 1. 25. 5 t/h。 上海春谷實業(yè)有限公司研制開發(fā)的橫寬形多層振動篩錘片式粉碎機 (見圖 2),它是由電動機、多層篩體 (常分為內(nèi) 外兩層篩 )、振動器、機體等組成。內(nèi)層篩起抗磨防破作用 ,外層篩起分級篩選作用。工作時 ,外層篩上物料在振動條件 下會回到內(nèi)層篩上繼續(xù)粉碎 ,合格粉粒在振動條件下從外層 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 ,篩 3 破漏料事故下降。這種粉碎機對飼料的粗粉碎和超 細粉碎都適用 ,效率高 ,粉粒比較均勻 ,對水分較高的原料和 纖維含量 高的原料有較好的適應(yīng)性 ,易損件篩片壽命長 ,錘 片更換周期長 。 3、我國飼料粉碎機技術(shù)發(fā)展值得注意的幾個方面 從 1955年起 ,我國開始研制錘片式飼料粉碎機 ,經(jīng)過 50多年的發(fā)展 ,我國飼料粉碎機械不論是產(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足的發(fā)展和進步。經(jīng)歷了引進、消化吸收、自主開發(fā)、合資合作生產(chǎn)等幾個階段 ,目前我國飼料粉碎機械工業(yè)已具備一定的規(guī)模和水平 ,生產(chǎn) 的飼料粉碎機械設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)與國際水平基本相當(dāng)。但是從整體上看 ,我國飼料粉碎機械工業(yè)尚處于由傳統(tǒng)型向 機械化、自動化和集約化過渡的起步階段 ,仍 然有許多問題 需要努力解決 ,不斷改進提高。 (1)粉碎設(shè)備自動化調(diào)控水平有待提高。目前國內(nèi)粉碎 備大多是單元操作機 ,作業(yè)時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)效果難以達到很高的要求 ,如粉碎物料條件變化時 ,為了生產(chǎn)出特定粒度的顆粒 ,往 往需要不斷的對設(shè)備進行調(diào)整 ；對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)計面向高端市場的設(shè)備時 ,應(yīng)根據(jù)實際需要為設(shè)備 引入智能化控制系統(tǒng) ,實現(xiàn)粉碎全過程的閉環(huán)控制 (2)主要易損部件消耗大 ,使用壽命有待進一步提高。 目前我國粉 碎機使用的錘片、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 焊等表面強化處理工藝 ,用熱處理的手段來改變材料的組 織 ,獲得各種耐磨的、高硬度的結(jié)構(gòu)來提高耐磨性。 (3)粉碎作業(yè)能耗高 ,效率低 ,生產(chǎn)能力與粉碎細度相互 制約。尤其在微粉碎時 ,物料溫升高 ,噪聲大 ,粒度不均勻。 由于微粉碎時錘篩間隙較小 ,篩孔較小 ,而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速又高 ,物 料通過篩板困難 ,這增大了物料與篩板的摩擦生熱 ,使得電 機的一部分功率轉(zhuǎn)化為熱能和噪聲而浪費 ,同時還造成物料 在粉碎室內(nèi)的過度粉碎 ,使粒度不均勻。粉碎效率是衡量 一個粉碎系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo) ,對飼料加工的經(jīng)濟效益有著 重要影響。提高粉碎效率 ,降低單位能耗一直是人們努力研 究的首要問題。建議今后在粉碎原理、流場分布、高效篩分、氣流分選等方面進行深入研究 ,通過優(yōu)化粉碎機結(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)揮自動化控制作用 ,以進一步提高生 產(chǎn)率。 (4)粉碎機的可靠性及整機質(zhì)量需要進一步提高。以遼 寧省的抽查結(jié)果為例 ,在抽查的 20 個產(chǎn)品中 有 65%的存在 不同程度的缺陷 。一般來說 ,以面向飼料加工企業(yè)的大中 型飼料粉碎機產(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)量相對較好。但以農(nóng)村個體用戶為主要銷售對象的小型飼料粉碎機 ,由于結(jié)構(gòu)簡單 ,價格不高 ,市場需求大 ,生產(chǎn)投入小 ,容易拼裝 ,也占據(jù)了不小的市場份額。這些粉 碎機存在的質(zhì)量問題一般表現(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械亟待研究 開發(fā)。農(nóng)作物秸稈、樹枝、樹葉、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 液體燃料過程中需要對其進 行完善的預(yù)處理 ,但生物質(zhì)能源原料加工處理機械非常少 ,加工質(zhì)量和效率很不理想 ,開發(fā)新型生物質(zhì)能源物料粉碎機 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 ,以便研究開發(fā)專用的粉 碎機械。 Petre I. Miu 在 2006 年綜述了玉米、大麥、小麥、水 稻秸稈等幾種常見生物質(zhì)的物理機械特性 ,對比分析了切碎 機、錘式粉碎機、圓盤粉碎機加工不同生物質(zhì)時的工藝數(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 ,開發(fā)新型 粉碎機械仍是未來的發(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) 文獻出版社 , 2003. 2李忠平 ,朱 江 ,韓邦華 .飼料粉碎技術(shù)研究新進展 J.飼料 工業(yè) , 2002, 23(11): 36. 3俞信國 .錘片粉碎機 P.中國專利 : 97234455. 1, 1999-03-12. 4鄧潔紅 ,曹樂平 .錘式粉碎機的優(yōu)化設(shè)計 J.糧油食品科技 , 2005, 13(3): 1421 5杜小強 ,宗 力 .基于虛擬樣機的錘片式粉碎機轉(zhuǎn)子動力學(xué)特 性研究 J.農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 , 2005, 36(7): 5356. 6賀志昌 .微粉碎機及風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)的探討 J.廣東飼料 , 2000, 9(1): 3839. 7楊 柳 ,楊者森 .我省飼料粉碎機產(chǎn)品質(zhì)量分析 J.農(nóng)業(yè)機械 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 EB/ 9 OL.中國飼料工業(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)計與 粉體工程 ,2006,(4):20-23. 12方蒼舟 ,等 .亞微米分級機的研制及其試驗研究 J.非金屬 礦 ,2006,(2):90-92. 13孫成林 .近年我國超細粉碎及超細分級發(fā)展及問題 J.全 國首屆旋流器分離理論與應(yīng)用研討會論文集 ,礦業(yè)快報 ,2002,(增刊 ):65-70. 14孫成林 .我國干式分級理論研究現(xiàn)狀 J.中國粉體技術(shù) (信 息資訊版 ),2005,(3):22-28. 5 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑） 1、 錘片布置的優(yōu)化設(shè)計 9FS 一 534 型粉 碎機采用了水滴形篩片， 物料喂入粉碎室后，受錘片打擊而進入環(huán)流層。當(dāng)環(huán)流的物料轉(zhuǎn)過 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率，改進了粉碎機的粉碎性能和排粉能力，但由于其錘片布置方式為非對稱交錯性排列，雖錘片旋轉(zhuǎn)時軌跡不重合，但其交錯的排列增加了動不平衡性，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：對稱交錯排列 優(yōu)化后將原有的 16 個錘片改為 26 個，增加了作業(yè)容量，提高了物料的粉碎能力；此外對稱交錯排列不僅軌跡均勻、不重合，而且錘片排列左右對稱，四根銷軸上的合力作用在同一平面上，對稱軸相互平衡，因此平衡性好。 2、 轉(zhuǎn)子結(jié)型式構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計 9FS 一 534 型粉碎機 采取了三錘架板的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)側(cè)頂部的進料方式，本次設(shè)計改為在兩兩錘架板之間，對稱焊有后傾狀的四對葉片，這樣既能加強錘架板的強度，改善銷軸的受力狀況， 又能增加粉碎室的風(fēng)量和風(fēng)壓，無須配用外部風(fēng)運設(shè)備，節(jié)約投資。 3、 研究方法 Pro/ENGINEER 工 具 軟 件 是 美 國 參 數(shù) 技 術(shù) 公 司 （ Parametric Technology Corporation，簡稱 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)今世界機械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認可和推廣。作為高等學(xué)校和研究機構(gòu)來說，該軟件是進行設(shè)計的重要工具。 Pro/ENGINEER 第一個提出參數(shù)化設(shè)計的概念，并且采用了單一的數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。 Pro/ENGINEER 基于 特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計至生產(chǎn)過程集成到一起，實現(xiàn)并行工程設(shè)計。 Pro/ENGINEER 軟件的 CAE 模塊具有強大的工程分析能力