畢業(yè)論文-秸稈打包機(jī)的設(shè)計(jì)

編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 秸稈打包機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李燦 學(xué) 號(hào) 21014201 系 部 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí) 210142 指導(dǎo)教師 王宏臣 顧問(wèn)教師 二 一六年十月摘 要 I 摘 要 中國(guó)是一個(gè)迅速崛起的發(fā)展中農(nóng)業(yè) 大國(guó) ，在保護(hù)環(huán)境的前提下，要實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，必須改變傳統(tǒng)的能源利用和能源生產(chǎn)方式，開(kāi) 發(fā)利用生物質(zhì)資源，生產(chǎn)清潔能源是一項(xiàng)必然的選擇。秸稈類生物質(zhì)可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未來(lái)可再生能源、資源的一個(gè)發(fā)展方向。 秸稈打包機(jī)是專門為農(nóng)業(yè)部門 設(shè)計(jì) 制造的，將松散的干牧草壓縮后打成緊包，方便了運(yùn)輸，并節(jié)省了存儲(chǔ)空間，還有防塵、防水、不易腐敗變質(zhì)、不易燃燒等優(yōu)點(diǎn)。秸稈打包機(jī)是包裝設(shè)備一種，因其綜合運(yùn)用了機(jī)、電、氣一體化技術(shù)，被廣泛地用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。相對(duì)于原有的手工捆扎，秸稈打包機(jī)提高了物件的包裝速度，降低了廠商的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，顯著消除減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度并降低能源和資源 的消耗。 論文全面收集了國(guó)內(nèi)外秸稈打包機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，對(duì)秸稈打包機(jī)的各種工況進(jìn)行了分析，總結(jié)了秸稈打包機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)要求，針對(duì)總體的工藝要求和設(shè)備情況，確定了總體的設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞 ： 秸稈打包機(jī) 總體機(jī)構(gòu) I is a On of in to of is an as be as be in a to be a of is It is to is It be is a of It is in of it to of of of of It of it of at of of of 錄 錄 摘 要 . I . 一章 緒論 . 1 題的設(shè)計(jì)背景及意義 . 1 計(jì)背景 . 1 計(jì)意義 . 1 稈打包機(jī)存在的問(wèn)題 . 1 課題的指導(dǎo)思想及解決的主要問(wèn)題 . 3 第二章 打包機(jī)功能設(shè)計(jì) . 4 包機(jī)開(kāi)車的初始化 . 4 動(dòng)操作功能 . 4 動(dòng)操作功能 . 4 包機(jī)的輔助工作運(yùn)行方式 . 4 障報(bào)警功能 . 4 障類 別 . 5 見(jiàn)的故障檢查項(xiàng)目 . 5 第三章 總體設(shè)計(jì) . 6 體方案的設(shè)計(jì) . 6 料箱方案的設(shè)計(jì) . 6 料箱方案的設(shè)計(jì) . 7 料箱的設(shè)計(jì) . 8 體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 8 稈打包機(jī)各運(yùn)行動(dòng)作簡(jiǎn)介 . 9 第四章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 11 動(dòng)方案的選擇 . 11 傳動(dòng)的選擇 . 11 輪的選擇 . 12 動(dòng) 機(jī)的選擇及調(diào)速方式 . 14 動(dòng)軸的設(shè)計(jì) . 18 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 18 上零件的固定方法 . 18 料箱的設(shè)計(jì) . 19 料箱的設(shè)計(jì) . 19 第五章 總結(jié)與展望 . 20 致 謝 . 21 參考文獻(xiàn) . 22 第一章 緒論 1 第一章 緒論 題 的設(shè)計(jì)背景及意義 計(jì)背景 當(dāng)今世界的中國(guó)，科技水平顯著提高，人們對(duì)高品質(zhì)生活的要求也越來(lái)越高，各種高質(zhì)量、高科技的產(chǎn)品已經(jīng)逐漸出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中，為人們的生活帶來(lái)了很大的方便。 但除了在生活上帶來(lái)的便利，在農(nóng)業(yè)上，很多農(nóng)產(chǎn)業(yè)機(jī)器也紛紛嶄露頭角，如割稻機(jī)，農(nóng)藥機(jī)等等。眾所周知，當(dāng)今世界的中國(guó)仍然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，盡管在工業(yè)上有了巨大的突破，但是中國(guó)還是一個(gè)農(nóng)產(chǎn)業(yè)大國(guó)。近期，中國(guó)在大力推進(jìn)工業(yè)的同時(shí)，也兼顧了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)齊頭并進(jìn)。 中國(guó)是農(nóng)產(chǎn)品大國(guó)，因此對(duì)農(nóng)產(chǎn)品機(jī)器的需求也越來(lái)越大，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品機(jī)器的要求也越來(lái)越高，高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)機(jī)械不僅在生產(chǎn)質(zhì)量上得到顯著提高，在高效生產(chǎn)效率上也得以體現(xiàn)，顯著的提高了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)市場(chǎng)不斷發(fā)展的同時(shí)，我們也要注意取其精華，去其糟粕，在不斷的進(jìn)步中求 穩(wěn)定發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)均衡穩(wěn)定發(fā)展。 計(jì) 意義 目前已經(jīng)投入市面的秸稈打包機(jī)的種類有很多，以各大品牌暢銷的且極力推廣的多功能秸稈打包機(jī)更為突出。很多農(nóng)主都喜歡秸稈打包機(jī)的設(shè)計(jì)，多功能綜合性，不僅多功能性的特點(diǎn)明顯，而且在功能的設(shè)計(jì)風(fēng)格上，還有著非常好的可轉(zhuǎn)換功能，新的科技功能利用機(jī)械原理的設(shè)計(jì)與就用性特點(diǎn)，都有著非常全面的設(shè)計(jì)品質(zhì)。結(jié)合實(shí)際把這些綜合的特點(diǎn)都進(jìn)行全面準(zhǔn)確的定位，達(dá)到最優(yōu)的品質(zhì)保證，才能符合實(shí)際的需要。秸稈打包機(jī)，一部機(jī)器可以用很久，甚至可以滿足絕大部分的農(nóng)主的需求，農(nóng)業(yè)主們喜歡是 一方面，機(jī)器的質(zhì)量才是重點(diǎn)。 另外，秸稈發(fā)電的功能在很大程度上，減少了對(duì)煤礦的開(kāi)采，同時(shí)減少了煤礦燃燒所產(chǎn)生的有害氣體的排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著一定的作用，也響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，對(duì) 08 年奧運(yùn)會(huì)的開(kāi)展起著一定的有利作用。 1 稈打包機(jī)存在的問(wèn)題 近年來(lái)，國(guó)家一直大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，采取了減少私家車尾氣排放、減少麥稈的焚燒等等措施，打包機(jī)作為一種回收資源的有力措施更不容忽略，因此對(duì)打包機(jī)行業(yè)的發(fā)展是大勢(shì)所趨。我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展使得市場(chǎng)對(duì)于液壓秸稈打包機(jī)的需求呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，各生產(chǎn)規(guī)模也繼續(xù)擴(kuò)大。行業(yè)需 求旺盛。產(chǎn)品供不應(yīng)求。市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭喜人。因此對(duì)打包機(jī)的需求量相比于之前只會(huì)與日俱增。 部分地區(qū)盛產(chǎn)農(nóng)作物 , 秸稈物料也較多 , 地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電力供應(yīng)要求逐漸增高，因此 ,利用秸稈發(fā)電這一想法迅速被人類發(fā)掘，它的發(fā)展前景是指日可待。秸稈在農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)可以作為軟質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的農(nóng)作物，因?yàn)榫哂忻芏刃?、體積大、重量輕等特點(diǎn)，草類作物秸稈可以作為燃料。由于鍋爐燃燒是需要提供淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 一定的發(fā)熱量，所以我們需要保證鍋爐單位時(shí)間內(nèi)的上料量，上料量則由打包機(jī)打捆一定的體積和重量物料，保證爐腔單位時(shí)間內(nèi)的燃燒量。 利用焚燒秸稈發(fā)電 來(lái)源于國(guó)外的技術(shù)，總結(jié)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于燃料的儲(chǔ)料、運(yùn)送和儲(chǔ)料是電廠運(yùn)行的瓶頸，因此，目前我們需要做的就是對(duì)物料進(jìn)行壓縮打包，這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。目前國(guó)內(nèi)已大量投入使用的打包機(jī)多數(shù)得設(shè)計(jì)方法主要是測(cè)繪或類比中突破 , 而對(duì)于機(jī)用配套動(dòng)力、壓縮頻率、主要工作部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和喂入量等工作參數(shù)的確定，仍然存在很多不足。因此在物料壓縮過(guò)程中，通過(guò)對(duì)打包機(jī)的影響因素的分析對(duì)比 , 有利于我們對(duì)打包機(jī)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （ 1）加載速度的影響 在喂入量、含水率等條件相同的情況下 , 在 10mm/0mm/0mm/個(gè)不同的加載速率下進(jìn)行試驗(yàn) , 每個(gè)加載速度重復(fù)五次實(shí)驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)用件分析處理進(jìn)行方差分析 , 加載速度對(duì)于一定壓縮密度時(shí)的壓縮壓力影響作用顯著。 對(duì)三個(gè)不同加載速度下壓縮壓力隨壓縮密度變化趨勢(shì)圖進(jìn)行分析 , 如圖 1示 , 壓縮密度相同時(shí) ,隨著加載速度的增加壓縮壓力在減小 , 因此 , 在設(shè)計(jì)打包機(jī)時(shí) , 選擇合適的加載速度很重要 , 不僅可以提高壓縮效率 , 還在一定程度上可以減少能耗。但需要注意的是提高加載速度易造成秸稈散捆 , 所以對(duì)秸稈壓縮還需進(jìn)行流變學(xué)研究 , 以找到合適參量。 （ 2） 喂入量的影響 在加載速度、含水率相同的條件下 , 選擇稻草的喂入量分別為 160g、 200g、240g 時(shí)進(jìn)行壓縮試驗(yàn) , 每種喂入量下重復(fù)試驗(yàn) 5 次。 喂入量對(duì)應(yīng)的概率小于 明喂入量對(duì)一定密度下的壓縮壓力影響高度顯著。在喂入量不同時(shí) , 稻草在壓縮過(guò)程中 , 壓縮壓力隨壓縮密度的變化趨勢(shì)如圖 1示。根據(jù)分析結(jié)果已知喂入量對(duì)壓縮壓力有顯著影響 , 影響結(jié)果如圖1壓縮過(guò)程中達(dá)到相同壓縮密度時(shí) , 壓縮壓力隨著喂入量的增大而增大。 （ 3）含水率的影響 在加載速度、喂入量相同的條件下 , 選擇含水率分別為 4%、 14%時(shí)進(jìn)行壓縮試驗(yàn) , 每個(gè)含水率條件下重復(fù) 5 次試驗(yàn)。含水率對(duì)應(yīng)的概率小于 F 值為 明含水率對(duì)一定密度下壓縮壓力的影響高度顯著。不同含水率下壓縮壓力隨壓縮密度變化趨勢(shì)如圖 1示 , 可知壓縮密度相同時(shí)含水率越低所需壓縮壓力就越大。但由于此次研究的對(duì)象是用于發(fā)電項(xiàng)目 , 對(duì)原料的含水率有一定的限制 ,因此 , 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該在規(guī)定范圍內(nèi)取秸稈的含水率。 結(jié)論 （ 1) 喂入量、含水率及加載速度對(duì)稻草在閉式壓縮過(guò)程都有影響。在相同壓縮密度下 , 隨喂入量增加 , 壓縮力增大 ; 含水 率增大 , 壓縮力減小 ; 加載速度增大可使壓力減小。 第一章 緒論 3 （ 2) 分析壓縮曲線 , 壓縮過(guò)程分松散和壓緊兩個(gè)主要階段 , 但在壓縮后程還存在一個(gè)階段 , 但在此階段稻草很小的變形引起壓縮力急劇上升 , 因此對(duì)生產(chǎn)沒(méi)有實(shí)際意義。另外 , 各個(gè)因素在壓緊階段比松散階段的影響要顯著。 2 選定加載速度、喂入量、含水率為三個(gè)可能的影響因素。分別在三個(gè)影響因素下制定一個(gè)基準(zhǔn)，每個(gè)基準(zhǔn)重復(fù)試驗(yàn) 5 次 , 記下每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,即為位移與當(dāng)應(yīng)力，病對(duì)是要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比處理。 課題的指導(dǎo)思想及解決的主要問(wèn)題 部分地區(qū)盛產(chǎn) 農(nóng)作物 , 秸稈物料也較多 , 地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電力供應(yīng)要求逐漸增高，因此 ,利用秸稈發(fā)電這一想法迅速被人類發(fā)掘，它的發(fā)展前景是指日可待。當(dāng)前在農(nóng)作物生產(chǎn)區(qū)的發(fā)電項(xiàng)目主要是以作物秸稈為燃料。由于鍋爐燃燒是需要提供一定的發(fā)熱量，所以我們需要保證鍋爐單位時(shí)間內(nèi)的上料量，上料量則由打包機(jī)打捆一定的體積和重量物料，保證爐腔單位時(shí)間內(nèi)的燃燒量?？偨Y(jié)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于燃料的儲(chǔ)料、運(yùn)送和儲(chǔ)料是電廠運(yùn)行的瓶頸，因此，目前我們需要做的就是對(duì)物料進(jìn)行壓縮打包，這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 第二章 打包 機(jī)功能設(shè)計(jì) 包機(jī)開(kāi)車的初始化 接通電控柜上的電源開(kāi)關(guān)，關(guān)閉所有電控柜的門。 在操作臺(tái)和打包機(jī)預(yù)壓側(cè)的 3 個(gè)“緊急停車”按鈕開(kāi)關(guān)必須保持是在“ 置。 需要開(kāi)機(jī)起動(dòng) ,點(diǎn)動(dòng)操作臺(tái)上的“液壓電機(jī)啟動(dòng)”按鈕 ,則“液壓系統(tǒng)啟動(dòng)”指示燈亮 ,表示液壓系統(tǒng)接通。 如果需要關(guān)閉液壓系統(tǒng) ,點(diǎn)動(dòng)“液壓電機(jī)停止”按鈕 ,則液壓源斷開(kāi) ,同時(shí) ,“液壓系統(tǒng)啟動(dòng)”指示燈滅。 按動(dòng)操作臺(tái)上的“控制電源通”按鈕 ,綠色的控制燈亮 ,表示控制電源接通。 按下“送料風(fēng)機(jī)啟動(dòng)”按紐 ,則按照時(shí)間順序 ,集料箱電機(jī)、布料箱電機(jī)、送料風(fēng)機(jī)依次接通 ,同 時(shí)“送料風(fēng)機(jī)接通”燈亮。 如果需要關(guān)閉風(fēng)機(jī) ,按動(dòng)“送料風(fēng)機(jī)停止”按紐 ,則按照時(shí)間順序 ,送料風(fēng)機(jī)、布料箱電機(jī)、集料箱電機(jī)依次停止 ,同時(shí)“送料風(fēng)機(jī)接通”指示燈滅。 動(dòng)操作功能 設(shè)計(jì)了多種功能的開(kāi)關(guān)按紐 ,指示燈等 ,實(shí)現(xiàn)了打包機(jī)所需手動(dòng)操作的全部功能 ,其中包括 :稱量系統(tǒng)手動(dòng)操作的功能 ;預(yù)壓系統(tǒng)手動(dòng)操作的功能 ;主壓系統(tǒng)的手動(dòng)操作的功能。 動(dòng)操作功能 設(shè)計(jì)完成了自動(dòng)操作運(yùn)行方式 ,它是打包機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)打包的主要工作方式 ,該方式將稱量系統(tǒng)、預(yù)壓系統(tǒng)、主壓系統(tǒng)運(yùn)行全部自動(dòng)化 ,是電氣自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的核心。 包機(jī)的輔助工作運(yùn)行方式 (1)主壓手動(dòng) ,預(yù)壓手動(dòng) ,秤接通方式 :此方式主要用之于手動(dòng)打包。當(dāng)自動(dòng)操作打包停止時(shí) ,打包機(jī)內(nèi)預(yù)壓次數(shù)尚未完成 ,則此時(shí)可在該方式下完成剩余次數(shù)打包。當(dāng)然 ,正常工作時(shí) ,預(yù)壓系統(tǒng)未完成的預(yù)壓次數(shù)還應(yīng)該在自動(dòng)工作方式下繼續(xù)運(yùn)行完成。 (2)主壓自動(dòng) ,預(yù)壓自動(dòng) ,秤斷開(kāi)方式 :此方式主要用于空載試車 ,便于維修工試車。 (3)主壓自動(dòng)方式 : 此方式主要用于空載試車 ,便于維修工維修。 (4)旋轉(zhuǎn)柱清掃方式 :此方式主要用于旋轉(zhuǎn)柱清掃 ,便于維修工清掃秸稈。 障報(bào)警 功能 設(shè)計(jì)了許多故障報(bào)警功 能 ,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。 第二章 打包機(jī)功能設(shè)計(jì) 5 障類別 故障主要?jiǎng)澐譃?3 類。 (1)主壓故障 :當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí) ,對(duì)應(yīng)的主壓故障指示燈亮。 (2)預(yù)壓故障 :當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí) ,對(duì)應(yīng)的預(yù)壓故障指示燈亮。 (3)稱量故障 :當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí) ,對(duì)應(yīng)的稱量故障指示燈亮。 見(jiàn)的故障檢查項(xiàng)目 打包機(jī)操作臺(tái)上安裝有故障顯示器 ,該顯示器可顯示出如下常見(jiàn)故障 :旋轉(zhuǎn)柱不在極限位置報(bào)警 ;壓料箱不在正確位置報(bào)警 ;預(yù)壓壓料箱不在正確位置報(bào)警 ;主壓壓料箱未提起報(bào)警 ;壓料箱同步控制報(bào)警 ;制動(dòng)器故障報(bào)警 ;提升缸不在正確的懸吊位置報(bào)警 ;秤故 障報(bào)警 ;推料板卡住報(bào)警 ;垂直擋料板故障報(bào)警。 3、 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 第三章 總體設(shè)計(jì) 體方案的設(shè)計(jì) 料箱方案的設(shè)計(jì) 正文部分 本課題設(shè)計(jì)的秸稈打包機(jī)的主要任務(wù)是將零亂松散的秸稈，壓緊壓實(shí)成為一個(gè) 800 毫米見(jiàn)方的正方體，重量大約 800 千克左右。根據(jù)打成包的大小和打包的過(guò)程，可將秸稈打包機(jī)分為四個(gè)部分來(lái)分別設(shè)計(jì)：送料機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力箱、壓料箱和送料箱，如圖 3 圖 3于打包機(jī)的的壓料箱具有一定的高度 ，所以送料機(jī)構(gòu)要講秸稈從低到高運(yùn)送，而該功能的實(shí)現(xiàn)可以采用具有一定斜度的皮帶運(yùn)輸，皮帶即為一種履帶，將秸稈放在履帶上，有履帶緩慢送至高處的壓料箱中。通常用于輸送的裝置有：輸送鏈和輸送帶。 輸送鏈的類型有平板式和滾子式兩種。平板式輸送鏈的型號(hào)體積較大，運(yùn)輸緩慢且運(yùn)輸成本較高。而滾子式輸送鏈的輸送板采用的是扁鋼，耐磨性和強(qiáng)度均高于平板式。送料機(jī)構(gòu)運(yùn)送的對(duì)象是零亂松散的紙制品，諸如：紙張、紙箱、包裝袋、一次性飯盒，大多帶有大量塵土、沙粒和水分。在露天粉塵的環(huán)境中抗老化防腐蝕的能力是耐磨運(yùn)輸帶所不能比擬的，所以在權(quán) 衡之下，選擇輸送鏈送料方式更能滿足惡劣工作環(huán)境的要求。 輸送鏈的外側(cè)選用薄的片剛作為擋板來(lái)阻擋運(yùn)動(dòng)是卷入大顆粒的塵土或其他雜質(zhì)，為防止輸送鏈?zhǔn)?，在輸送練得兩端都設(shè)置有擋板，有效保證輸送鏈的正常工作。在輸送鏈板的兩側(cè)采用擋板來(lái)形成運(yùn)送秸稈的槽路。帶動(dòng)運(yùn)輸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)軸放在送料機(jī)構(gòu)的上端如圖 3示，采用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力。 輸送帶按照用途可分為阻燃輸送帶、尼龍輸送帶、耐磨輸送帶、耐熱輸送帶、耐高溫輸送帶、耐寒輸送帶和耐酸堿輸送帶等類型。其中耐磨輸送帶選用棉帆布、尼龍帆布、聚酯帆布作為帶芯，覆蓋較耐磨的 膠料，強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率小，耐磨性能優(yōu)越，是運(yùn)送秸稈的良好選擇之一。 第三章 總體設(shè)計(jì) 7 綜合比較兩種輸送裝置，輸送鏈的性能更適合打包機(jī)的性能，因此這里我們選用輸送鏈作為秸稈打包機(jī)的輸送裝置。 料箱方案的設(shè)計(jì) 秸稈物料經(jīng)過(guò)送料裝置運(yùn)送到壓料箱中，壓料箱的功能主要作用實(shí)現(xiàn)是：將松散雜亂的秸稈物料，在液壓推桿的壓力作用下，壓縮成在裝置將秸稈運(yùn)送到壓料箱之后，在液壓推桿的壓力下將散亂的秸稈壓緊壓實(shí)成為一個(gè) 800 毫米見(jiàn)方的正方體，重量大約 800 千克左右，這一動(dòng)作是在壓料箱中實(shí)現(xiàn)的，之后將壓好的秸稈推出壓料箱。在將秸稈推出壓料箱 的同時(shí)，對(duì)秸稈進(jìn)行切割，將其上部不規(guī)則不緊實(shí)的部分切掉，然后將料推入送料箱。壓料箱如圖 3 圖 3料箱 根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作，下面簡(jiǎn)單介紹壓料箱的設(shè)計(jì)方法： 利用液壓推桿的推力作用將物料壓緊壓實(shí)，這就要求壓料箱能承受比較大的推力，這就要求壓料箱能夠承受足夠大的推力、且有足夠大的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，沿著推力的方向采用遍布的加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)方案，此方案既可以減少材料，減小重量，降低成本，又可以滿足壓料箱強(qiáng)度的要求。 因?yàn)閴毫舷溥€需要實(shí) 現(xiàn)對(duì)秸稈的切割功能，所以在壓料箱的底部安置一把切割秸稈的橫向刀，將秸稈包上的多余部分切掉，使壓縮后的秸稈寶有規(guī)則的形狀以便于運(yùn)輸存儲(chǔ)。 壓料箱在實(shí)現(xiàn)秸稈包的壓緊壓實(shí)之后，就會(huì)將秸稈包退出壓料箱，所以在壓料箱的上部安置一個(gè)接料口，接受由送料箱輸送來(lái)的物料。接料口的結(jié)構(gòu)為上口淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 大下口小的斗形，其作用是將絕大部分送來(lái)的秸稈接受到壓料箱，避免秸稈落到外部，防止資源和能源的浪費(fèi)。 壓料箱的示意圖和相關(guān)機(jī)構(gòu)如圖所示。 5 料箱的設(shè)計(jì) 秸稈壓縮打包后，由液壓推桿推入送料箱。送料箱的作用是儲(chǔ)存有壓料箱打好的包， 并對(duì)秸稈包進(jìn)一步壓實(shí)，因?yàn)榻斩挵趬簩?shí)推出后，介于秸稈具有一定的韌性，秸稈包不可能被壓縮的很好，在秸稈包的上面還會(huì)有很多毛糙的伸出部和粗略的刀痕，所以還有必要對(duì)秸稈包進(jìn)行下一步壓實(shí)、壓緊與修整，在秸稈包的頂部再進(jìn)行擠壓，規(guī)則形狀。 而秸稈包的進(jìn)一步壓縮則由送料箱頂部的液壓缸實(shí)現(xiàn)。壓平上部粗糙的毛邊，使上部平整便于堆放運(yùn)輸。 圖 3料箱示意圖 在送料箱的底部以槽鋼作為導(dǎo)軌作為秸稈包的支撐?？梢猿休d兩個(gè)包，這樣工人就有足夠的 時(shí)間對(duì)包機(jī)型人工穿絲將包從縱向扎緊。 送料箱和相關(guān)機(jī)構(gòu)的示意圖如圖 3示。 6 體 結(jié)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 秸稈打包機(jī)由四大部件組成：送料機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力箱、壓料箱和送料箱，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)方案上面已經(jīng)詳述。下面講述一下四大部件之間的裝配方式。 第三章 總體設(shè)計(jì) 9 壓料箱和送料箱、液壓動(dòng)力箱和壓料箱、壓料箱和送料箱均采用螺栓相連接，而送料箱不和這三個(gè)部件接觸，而是孤立在外與壓料箱的送料口平行對(duì)齊。各個(gè)大部件的安裝示意圖如圖 3示。 7 圖 3稈 打包機(jī)各運(yùn)行動(dòng)作簡(jiǎn)介 秸稈打包機(jī)打包的打包過(guò)程中 的各個(gè)動(dòng)作是以上四大部件相互協(xié)作完成的，動(dòng)作的啟動(dòng)管理控制都是由 完成的。工作人員可以通過(guò)觸摸屏上的控制面板對(duì)機(jī)器實(shí)行控制。 秸稈打包機(jī)的主要?jiǎng)幼髁鞒倘鐖D 3示。 圖 3稈打包機(jī)的主要?jiǎng)幼髁鞒虉D 工人通過(guò)啟動(dòng)啟動(dòng)按鈕，秸稈打包機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。送料機(jī)構(gòu)開(kāi)始進(jìn)行動(dòng)作，將秸稈物料通過(guò)輸送鏈緩慢送入壓料箱，秸稈物料到達(dá)壓料箱的底部，觸動(dòng)壓料箱底部的物料傳感器，傳感器觸發(fā)后，送料機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，此時(shí)，液壓缸開(kāi)始動(dòng)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 作，利用推 桿的推理作用開(kāi)始?jí)嚎s壓料箱中的秸稈物料，當(dāng)秸稈包的秸稈量達(dá)到一定時(shí)，液壓缸推桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，液壓缸停止壓料，并將打好包的秸稈包推出壓料箱，同時(shí)由壓料箱中的刀對(duì)秸稈壓縮包的毛糙部分進(jìn)行切割修整。包在被推入出料箱的同時(shí)開(kāi)始穿絲打包，當(dāng)包被完全推入出料箱的時(shí)候穿絲完成，此時(shí)有工人進(jìn)行人工擰絲捆扎。在包被完全推入出料箱的時(shí)候，送料機(jī)構(gòu)開(kāi)始送料，然后如此的動(dòng)作循環(huán)往復(fù)。大大減輕了勞動(dòng)力。 第 四 章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 第四章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 動(dòng) 方案 的 選擇 傳 動(dòng)的選擇 送料機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)距離主動(dòng)軸有一定的距離，因此帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)是傳動(dòng)方案的最佳選擇。 帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）減小沖擊載荷； （ 2）運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲； （ 3）較嚙合齒輪制造和安裝精度較差； （ 4）載荷過(guò)大會(huì)造成帶輪打滑，可有效防止其他零件的損壞； （ 5）可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作環(huán)境（可達(dá) 15m）。 帶傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)一樣，也有以下缺點(diǎn)： （ 1）有彈性滑動(dòng)和打滑，使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比（同步帶除外）； （ 2）傳動(dòng)同樣大的圓周力時(shí)輪廓尺 寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大； （ 3）帶的壽命較短。 帶傳動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域較廣。帶的傳動(dòng)速度范圍一般為 5 m/s 25 m/s，使用高速環(huán)形膠帶時(shí)可達(dá) 60 m/s；使用錦綸片平帶時(shí)，高達(dá) 80 m/s。膠帆布平帶傳動(dòng)功率小于 500 通 00 和帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）無(wú)滑動(dòng)； （ 2）工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊； （ 3）不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較??； （ 4）效率較高，約為 98% ； （ 5）能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用。 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： （ 1）只能用 于平行軸間的傳動(dòng)； （ 2）順時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)； （ 3）不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用； （ 4）工作時(shí)有噪聲； （ 5）制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高。 從以上的帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)中可以看出來(lái)，帶傳動(dòng)更適合秸稈打包機(jī)。但是由于秸稈打包機(jī)大多是在露天條件下工作，經(jīng)常受到日曬雨淋，工作時(shí)塵土較多，工作環(huán)境惡劣，從秸稈打包機(jī)的使用壽命和降低成本來(lái)考慮，鏈傳動(dòng)比帶傳動(dòng)更實(shí)用。由于傳遞功率和轉(zhuǎn)矩較大，本課題中采用的是雙排鏈，相關(guān)參數(shù)參照下表 安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 表 號(hào)： 12A 外或中鏈板高度： 條通道高度： 距： p|渡鏈節(jié)尺寸： 量力 |雙排： N 560 滾子直徑：渡鏈節(jié)尺寸： 拉載荷 |雙排：節(jié)內(nèi)寬：渡鏈節(jié)尺寸： c|軸全寬 |雙排：軸直徑：距： pt|鏈板高度：筒孔徑：鏈節(jié)外寬：鏈節(jié)內(nèi)寬：輸鏈負(fù)責(zé)承載運(yùn)輸秸稈，需要較大的抗拉載荷系數(shù)，選用的是單排滾子鏈，采用中碳鋼淬火處理，硬度 40 45示意圖如圖 4示，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表 8 表 號(hào)： 64B 外或中鏈板高度： 條通 道高度：距： p|渡鏈節(jié)尺寸：量力 |雙排： N 7960 滾子直徑：渡鏈節(jié)尺寸：拉載荷 |單排：120 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬：渡鏈節(jié)尺寸：c|軸全寬 |單排：軸直徑：距： pt|鏈板高度：筒孔徑：鏈節(jié)外寬：鏈節(jié)內(nèi)寬： 鏈輪的選擇 電動(dòng)機(jī)上小鏈輪的計(jì)算： 一、小鏈輪節(jié)距和中心距的確定 小鏈輪齒數(shù)： 3 鏈節(jié)數(shù)： z1+2a/p+（ p/a =（ 23+46） /2+2（ 100p/p） +（ 23/2） p/100p =00+ 四 章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 = ，取 35 傳動(dòng)功率： 中 鏈節(jié)距： P=心距： = ，取 二、小鏈輪基本尺寸的計(jì)算 齒溝圓弧半徑： ，取 齒角溝半角（）： a/2=55 工作段圓弧半徑： /2） 作段圓弧中心角（）： =18 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 V=180 /z） =形半角： r/2=17 ： r3=r/2） 025） 作段直線部分長(zhǎng)度： bc=r/2） ) = =242 e 點(diǎn)至齒溝圓弧中心連的距離： =p1（ 2 =（ 2 =、小鏈輪軸向尺寸的確定2232 1、尺寬： 、齒側(cè)倒角： 、齒側(cè)半徑： 、齒全寬： 安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 電動(dòng)機(jī)軸和小鏈輪之間的鏈接方式是鍵連接，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩給雙排滾子鏈，再由滾子鏈帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)軸再帶動(dòng)運(yùn)輸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)秸稈的運(yùn)輸。 9 動(dòng)機(jī)的選擇及調(diào)速方式 根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性表達(dá)式可知，調(diào)速方式有三大類：頻率調(diào)節(jié)、磁極對(duì)數(shù)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)，比較成熟和廣 泛應(yīng)用的有 8 種通用調(diào)速技術(shù)，如圖 4 圖 4動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點(diǎn)如下： （ 1）具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好； （ 2）無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高； （ 3）接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低； （ 4）有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速； （ 5）可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率 的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。 二、變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流直流交流變頻器和交流交流變頻器兩大類，目前國(guó)內(nèi)大都使用交直交變頻器。其特點(diǎn)： （ 1）效率高，調(diào)速過(guò)程中沒(méi)有附加損耗； 第 四 章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 （ 2）應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)； （ 3）調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； （ 4）技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。 本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。 三、串級(jí)調(diào)速方法 串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的 附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢(shì)所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為： 可將調(diào)速過(guò)程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高； 裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速 7090的生產(chǎn)機(jī)械上； 調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)； 晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大 。 本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。 為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī)，或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在 2： 1 以上的場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)： 調(diào)壓調(diào)速線路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 調(diào)壓過(guò)程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。 調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100下的生產(chǎn)機(jī)械。 六 、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵(lì)磁電流的大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動(dòng)部分，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接稱從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí)，如勵(lì)磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì) N、 S 極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過(guò)電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速 是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)： （ 1）裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便； （ 2）調(diào)速平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速； （ 3）對(duì)電網(wǎng)無(wú)諧影響； （ 4）速度失大、效率低。 本方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。 七、液力耦合器調(diào)速方法 液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置 ，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過(guò)程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，作到無(wú)級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為： 功率適應(yīng)范圍大，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低； 尺寸小，能容大； 控制調(diào)節(jié)方便 ，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。 本課題中送料機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度較慢對(duì)調(diào)速的范圍要求較高，采用變頻調(diào)速方式。型號(hào)為 動(dòng)機(jī)尺寸如圖 4示。 第 四 章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 圖 4 動(dòng)機(jī)參數(shù) 型 號(hào) 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功 率（ 額定轉(zhuǎn)矩（ 調(diào)速范圍（ r/ 轉(zhuǎn)速變化率（ %） 重量（ B 25024 機(jī)座號(hào) A A/2 C D E 基本尺寸 基本尺 寸 基本尺寸 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極 限 偏 差 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 200 18 159 356 50 15 38 +10 座號(hào) 安裝尺寸 外形尺寸 F G H K C D L 基本尺寸 極限 偏差 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 位置度偏差 2