小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)
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大連大學(xué)DALINUIVERSTY 2017屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目名稱： 小型秸稈壓塊機(jī) 所在學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)（班級）： 機(jī)日131班 學(xué)生姓名： 于帥彪指導(dǎo)教師： 鄭雙陽 評閱人：院 長： 論文題目：小型秸稈壓塊機(jī) 總計(jì)：畢業(yè)論文49頁表格 1表 插圖 27幅 指導(dǎo)教師（職稱）：鄭雙陽（講師）評閱人： 完成日期： 2017.5.20 小型秸稈壓塊機(jī) -I- 摘 要 秸稈壓塊技術(shù)是隨著時(shí)代發(fā)展而來的，是適應(yīng)于農(nóng)業(yè)發(fā)展的，這種技術(shù)將秸稈這種廢棄的資源進(jìn)行有利的整合以及再回收的利用，將秸稈這種被閑置的資源進(jìn)行致密壓緊 處理過程之后，形成塊狀的產(chǎn)品之后能夠更好的儲存方便，這種新技術(shù)也越來越受到人們的歡迎，也受到科技人員更多的重視。 本次設(shè)計(jì)主要是對壓塊機(jī)這種機(jī)器設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以及一些必要的計(jì)算過程說明，研究的主題為環(huán)模式的秸稈壓塊機(jī)，通過對環(huán)模的內(nèi)徑以及外徑等眾多因素的分析 整合，從而設(shè)計(jì)出最為合適的尺寸以及一些必要的參數(shù)要求。再者通過solidwrks繪圖軟件，對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行3維立體的構(gòu)圖之后，完成總體 的裝配，與此同時(shí)，在這種情況下為了提高輸料的能力，選用的是螺旋式的輸送桿等進(jìn)料裝置。 最后從現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際生產(chǎn)情況來說，將整體的尺寸進(jìn)行合理的優(yōu)化并最終確定一些必要的設(shè)計(jì)要求參數(shù)，使秸稈壓塊機(jī)設(shè)備能夠運(yùn)轉(zhuǎn)工作的更高效更能使利益最大 化。說明書從分析秸稈壓塊機(jī)的歷年來的發(fā)展過程以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)入手，進(jìn)而著重對 內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的剖析來最終確定設(shè)計(jì)方案，得出最終的設(shè)計(jì)圖紙。關(guān)鍵詞：秸稈資源；機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；壓塊機(jī)器；環(huán)模結(jié)構(gòu) 小型秸稈壓塊機(jī) -I- ABSTRCStrawbiquetchnolgyisdevlopertim,andisptedothagricultdevlopmn,Tswmakthaslbrneyd,Aftrightprifturuc,Itoecvitsrwthucblk.etchnolgyislobeingrdrpulaihpolfrmtenoyThisdgnisalfrtructalysiofthemcineqintdsecarlcuto,Theubjohesdwtlparstwprs,Byalzigteiimertrdimtrfring,digotuibsonsypaq.Althrougsliworksaisoftare,fthreinsalcpsitnofthedeigc,etnhverlbly.Asamt,ithe,rdprvtabilyfi,tpircnvor. nf,trmsoaculodtelif,ptizetovralsiznfialydetrmithecdeignrqiesartsIaxshbeftomkgsawpsquit.Tfatosrwithlyiofthedvlopmentrcftsrawpesndthevngedavngesac.Tialsueinlyzdtorii,ktfildirwingsKywos:trsourc;Mltureig;Blockigmachie;Teigtuce 小型秸稈壓塊機(jī) -II- 目錄摘要.IABSTRC 引言.11.方案的選擇比較 2 秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較.1鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)2 擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn).3.3平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)14 環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn).4.2傳動機(jī)構(gòu)的選擇. 齒輪傳動 .1連桿機(jī)構(gòu). 5.23 帶傳動 .6內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇.1. 三輥結(jié)構(gòu) .32雙輥結(jié)構(gòu). 72. 方案的總體設(shè)計(jì) .81壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成. 主電機(jī)功率P的選擇.23環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算 9.1 環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系.壓輥和環(huán)模的受力分析 102.3 環(huán)模的單位功率面積.4壓輥直徑的計(jì)算 2.5 確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑.1236環(huán)模的成型構(gòu)造. 33. 傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)的選擇與確定.61選擇設(shè)計(jì)的帶輪. 1. 計(jì)算功率的確定.32選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v 6.1 帶的根數(shù)的確定計(jì)算過程.17 小型秸稈壓塊機(jī) -IV- 3.2設(shè)計(jì)以及計(jì)算主軸的結(jié)構(gòu)尺寸.18設(shè)計(jì)以及計(jì)算中間的傳動軸 24. 喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.41螺旋式輸送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.2 進(jìn)料斗.265機(jī)架機(jī)構(gòu). 76. 總論 .8參考文獻(xiàn). 29 附錄1外文譯文.30附錄2外文原文 5 致謝.4 小型秸稈壓塊機(jī) 1 引言 中國是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的大國，土地富饒而且十分的廣闊，在廣袤的土地上種植著各種各樣的農(nóng)作物，養(yǎng)育著十幾億的人口，當(dāng)然農(nóng)作物除了作為糧食之外，剩余的部 分也可以成為生物質(zhì)能源，被重復(fù)綜合利用。其中分布最為廣泛的當(dāng)屬秸稈這種生物質(zhì)能源了，以往由于人們環(huán)保意識的缺乏以及對于生物質(zhì)能源利用方面認(rèn)識的不足，這 種能源不是被人們焚燒就是隨意丟棄，這不僅是對環(huán)境的肆意破壞，也是一種能源的浪費(fèi)。隨著年代的不斷發(fā)展進(jìn)步，對于農(nóng)村的這種廣泛廢棄的能源的利用開發(fā)變得具有重 大的實(shí)際應(yīng)用前景，同時(shí)給予我們新時(shí)代的科技人員更大的發(fā)展平臺，能夠更好的研發(fā)這種“變廢為寶”，對生物質(zhì)能源更好的綜合利用的設(shè)備，因此對于秸稈壓塊機(jī)的研究 具有不可磨滅的實(shí)際價(jià)值，這對于我們今后科技術(shù)發(fā)展的研究方向有著顯著的指導(dǎo)作用。 秸稈壓塊技術(shù)不僅能夠把農(nóng)作物飼料秸稈的使用價(jià)值發(fā)揮到極致，也能夠使這種生物質(zhì)能源的利用率得到大幅度的提升，這就使這種技術(shù)的研究具有明顯的經(jīng)濟(jì)效率，優(yōu) 良的社會以及生態(tài)效益。同時(shí)，秸稈壓塊技術(shù)又為我們提供了一條嶄新的途徑去探索秸稈的綜合利用及提升，根據(jù)往年的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)繼續(xù)探索研究“治本”的方法，我們可 以說秸稈壓塊技術(shù)是我們新時(shí)代條件下一項(xiàng)重大的突破，新型的秸稈壓塊的綜合利用具有十分遠(yuǎn)大的廣闊的研究前景，為未來的生物質(zhì)能源的綜合利用研究奠定了廣大的研發(fā) 平臺?？v觀秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展歷程，螺旋式的擠壓型壓塊機(jī)、活塞式的沖壓成型機(jī)以及具 有環(huán)模結(jié)構(gòu)的壓塊機(jī)3種型號的機(jī)器。分析理解過材料物的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在接下來的設(shè)計(jì)的主要過程中，選用環(huán)模型結(jié)構(gòu)的秸稈壓塊機(jī)，采取的設(shè)計(jì)，主要是近似于Top-down 這樣的設(shè)計(jì)思路，最后再進(jìn)行總計(jì)裝配。之所以采用環(huán)模式的結(jié)構(gòu)，是因?yàn)檫@種形式的結(jié)構(gòu)可以使生產(chǎn)率得到很大程度的提升，能耗大幅度的降低，工作的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)等 等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)如今也得到了廣泛的應(yīng)用，秸稈壓塊的產(chǎn)量也在逐年增加，加上科技人員的不斷改革創(chuàng)新，我們也在一步的與國際頂尖水平接軌。 小型秸稈壓塊機(jī) 2 1.方案的選擇比較 1.1秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較對于我們來說，秸稈壓塊是一項(xiàng)嶄新的科技術(shù)，它在世界上最初是出現(xiàn)在五十年 代中期的，而我國開始引進(jìn)這一技術(shù)的起始時(shí)間大約也是在20世紀(jì)的80年代，生物質(zhì)這種能源可以進(jìn)行壓縮的處理方式達(dá)到所需的要求，并且在政府的大力支持下可以得到 快速的研究以及發(fā)展，現(xiàn)如今已經(jīng)可以有一定得成熟程度，在90年代各個(gè)研究所以及各個(gè)省市的生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始研究制造壓塊的設(shè)備機(jī)器，發(fā)展到今天所取得的成就我 們也有目共睹，類型與型號也更加趨于多樣化。從最初的鑄模壓塊機(jī)到后來的擠壓塊機(jī)再到平模式，再到現(xiàn)在最普遍使用的就是環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)。雖然種類型號不一， 但環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)研究的進(jìn)展確實(shí)為我國的生物質(zhì)能源作出了重大貢獻(xiàn)。1.1.1鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：鑄模式這種類的壓塊機(jī)的特點(diǎn)十分明顯且具有代表性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中最重要的部分即是壓輥結(jié)構(gòu)，而且他們的形狀是完全一致的，在運(yùn)轉(zhuǎn)工作期間，兩個(gè)棍子做類 似于旋轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動，而且每一個(gè)壓輥上都具有著一個(gè)明顯的特點(diǎn)那就是：半個(gè)球形的凹狀形狀的坑，通過這種設(shè)備顆粒加工出的密度比較低，強(qiáng)度也是比較小的； 缺點(diǎn);因?yàn)橐ＷC在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，壓輥上的兩個(gè)半球具有比較良好的配合情況，所以這種類型的壓塊機(jī)要求安裝的精度非常高,但與之相對應(yīng)的是這種設(shè)備的生產(chǎn)率卻很 小并且消耗的功耗非常大等。 圖1.鑄模型壓塊機(jī) 小型秸稈壓塊機(jī) 3 1.1.2擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：擠壓塊機(jī)的壓輥結(jié)構(gòu)類似于齒輪的形狀，材料物有一個(gè)螺旋型的輸送桿向 前逐漸推進(jìn)，最后到達(dá)?？滋帞D壓成柱狀的產(chǎn)品，在外緣均勻分布著刀具，在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的時(shí)候?qū)⒅鶢畹某善窌谐深w粒狀的產(chǎn)品，很顯然這種設(shè)備與之前的機(jī)器設(shè)備相比生 產(chǎn)率得到了較好的提高；缺點(diǎn)：由于來回的摩擦擠壓作用造成機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)非常容易受到磨損破壞，由此 造成的后果就是制造的成本相對較高等。 圖1.2擠壓型壓塊機(jī)1.1.3平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：平模結(jié)構(gòu)的設(shè)備最大的特點(diǎn)就是它的滾輪在中心軸處來回轉(zhuǎn)動、模板在水平方向上得到固定，并且模板上會分布著擠壓的孔，生產(chǎn)率較之前的已有的機(jī)器有了大幅 度提升、機(jī)械的磨損量又有所減少等。缺點(diǎn)：但是因?yàn)樵谄侥：椭陛佭\(yùn)動的過程中會有接觸的地方，在這個(gè)地方運(yùn)動的線 速度的徑向的方向會有所不同，在這種情況下制造生成的成品的質(zhì)量變得比較不均勻，而且模輥也會由于摩擦的種原因磨損的速率變得較快，這樣造成的后果最具有代表性 的就是模輥表面的表面質(zhì)量會遭受到一定的破壞。 圖1.平模式壓塊機(jī) 小型秸稈壓塊機(jī) 4 1.1.4環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：環(huán)模的結(jié)構(gòu)的擠壓方式屬于開式壓縮，具有不止一個(gè)的壓輥以及表面分布著 許多模孔的環(huán)模，由于這種類型的機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性得到了大幅度的提高，因此發(fā)生故障的概率也會大降低，并且模孔出料變得十分均勻，得到產(chǎn)物的質(zhì)量相對以前會有顯 著的變化，反而隨著生產(chǎn)效率變高，消耗的能量卻隨之減少，操作也變得十分簡單方便。缺點(diǎn);環(huán)模壓塊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度較高這樣會容易導(dǎo)致產(chǎn)料排出時(shí)的破損率可能較高。 圖1.4環(huán)模式壓塊機(jī)綜合上面說的幾種情況，環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)從產(chǎn)品的生產(chǎn)情況，能源的消耗情況， 產(chǎn)品的密度以及質(zhì)量情況等方面考慮，與其他幾種類型的壓塊機(jī)相比較而言都具有較大的明顯優(yōu)勢，因此本次設(shè)計(jì)選用的環(huán)模式的壓塊機(jī)研究的價(jià)值以及應(yīng)用的前景還是十分 廣泛的。1.2傳動機(jī)構(gòu)的選擇 1.2.1齒輪傳動優(yōu)點(diǎn)：齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)所需要的空間比較小，結(jié)構(gòu)也十分的緊湊，相比于其他的傳 動方式傳動比也比較穩(wěn)定，壽命比較長，工作具有較強(qiáng)的可靠性，效率高，速度和尺寸選擇的范圍比較大； 缺點(diǎn)：因?yàn)辇X輪的形狀比較特殊，所以齒輪的制造過程以及對于安裝精度的要求相對于鏈傳動，帶傳動或者連桿運(yùn)動都高，價(jià)格相對于以上列舉的其他的方式也貴得多， 并且齒輪對于適宜工作的場合具有較大的局限性，比如那些對于傳動的距離要求非常大的場合，齒輪傳動就會顯得十分吃力，進(jìn)而并不適合那些場合。 小型秸稈壓塊機(jī) 5 圖1.5齒輪傳動簡圖1.2.2連桿機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：使用這種結(jié)構(gòu)能夠在多種形式之間的運(yùn)動來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由于連桿運(yùn)動上的各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡所形成的運(yùn)動曲線有多種對樣的變化形式，這樣就可以將生產(chǎn)過程中的各 種工作要求應(yīng)用到實(shí)際，另外潤滑較為方便，不容易收到磨損，構(gòu)件成桿狀，制造的過程比較簡單并且傳遞的路線相比較而言較長； 缺點(diǎn)：雖然連桿運(yùn)動具有多種多樣的曲線運(yùn)動形式，但是因?yàn)闃?gòu)件和運(yùn)動副的數(shù)量很多，如果想要將任何可能的運(yùn)動規(guī)律都盡可能地實(shí)現(xiàn)的話，就會顯得十分不足，并且 在這種情況下造成的累計(jì)誤差非常大，運(yùn)動精度較低且效率不高，在運(yùn)動過程中會比較容易引起動載荷的產(chǎn)生，不適宜高速運(yùn)動。 圖1.6連桿機(jī)構(gòu)傳動示意 小型秸稈壓塊機(jī) 6 1.2.3帶傳動優(yōu)點(diǎn)：對于兩軸的中心距離要求并不高，也適合于較大的場合，帶傳動的帶有十足 的彈性，這樣可以使沖擊造成的破壞力降到最低，起到過載保護(hù)的作用，結(jié)構(gòu)較其他類型的傳動方式簡單，傳動的平穩(wěn)性強(qiáng)，設(shè)備需要的造價(jià)低廉而且所需要的維護(hù)費(fèi)用少。 缺點(diǎn)：因?yàn)閹鲃訒捎谙嗷ブg的摩擦而導(dǎo)致彈性滑動以及打滑的現(xiàn)象的出現(xiàn)，由此會導(dǎo)致傳動比變得不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生，帶傳動這樣的方式最大的缺點(diǎn)就是會使軸以 及軸承上會有相對來說很大的力，造成的后果就是會造成帶的壽命不長。 圖1.7帶傳動從經(jīng)濟(jì)方面以及實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題的因素綜合考慮，因?yàn)閹鲃拥膬?yōu)勢十分明 顯，譬如它的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對來說十分簡單，制造成本低廉，不像齒輪的傳動十分的昂貴，連桿傳動使用的局限性有十分的大，所以綜合考慮擬采用帶傳動這樣的傳動類型最為合 適。1.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇 1.3.1三輥結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：三輥結(jié)構(gòu)非常適合于具有較高粘度的材料物，對于這種材料具有最有效的研 磨以及分散效率，性價(jià)比相對來說也是比較好的，使用的壽命相對來說比較長，適合于大型工廠： 缺點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用過程中的所需要的維修費(fèi)用比較高，因此造成的使用成本大，所以非常不適合于大批量的生產(chǎn)等。 小型秸稈壓塊機(jī) 7 圖1.8三輥對稱結(jié)構(gòu)模擬 1.3.2雙輥結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：雙輥結(jié)構(gòu)對于材料物的成型具有較高的效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的連續(xù)不 斷地生產(chǎn)，設(shè)備機(jī)器的平穩(wěn)性良好；缺點(diǎn):因?yàn)槲锪系某尚唾|(zhì)量與壓輥之間的縫隙緊密相關(guān)，所以對于棍子的安裝的精度 要求較其他類型較高等。 圖1.9雙輥結(jié)構(gòu)工作模擬綜合市場上常用的結(jié)構(gòu)類型以及生產(chǎn)的實(shí)際需要，本次設(shè)計(jì)采用雙輥的結(jié)構(gòu)能夠?qū)?現(xiàn)較好的期望，產(chǎn)品的質(zhì)量也有所保證，且耗能少，符合各方的要求。 小型秸稈壓塊機(jī) 8 2. 方案的總體設(shè)計(jì) 2.1壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成 2.2主電機(jī)功率P的選擇主電機(jī)的功率和制成產(chǎn)品的效率以及環(huán)模的內(nèi)徑都有著密不可分的關(guān)系。當(dāng)做設(shè) 計(jì)時(shí)我們不僅應(yīng)該了解制成產(chǎn)品的產(chǎn)量（根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)和直徑為5m的小孔為準(zhǔn)），而且更應(yīng)該清楚地知道制造每噸成品的所消耗的電能指標(biāo)，這樣就可以簡單粗略的計(jì)算 出主電機(jī)的功率P，根據(jù)材料的特質(zhì)，可知按照國家標(biāo)準(zhǔn)取制造每噸成品的標(biāo)準(zhǔn)電耗為 thkw /10 ，由此可得主電機(jī)功率的計(jì)算公式為： ）（料電耗）產(chǎn)量（ KWK Q/ttP （2.1） 小型秸稈壓塊機(jī) 9 考慮到現(xiàn)實(shí)情況，由于如今設(shè)計(jì)的秸稈壓塊機(jī)是小型的，擬設(shè)計(jì)的設(shè)備的產(chǎn)量為1.5t/h，根據(jù)已有的公式可以計(jì)算出主電機(jī)的功率為 15KW101.5K Q/ttP 料電耗）產(chǎn)量（首先通過選擇電機(jī)的額定的轉(zhuǎn)速為 min/960r ，最后可以將電機(jī)的類型確定為YTC型的電磁式的調(diào)速異步電動機(jī)。 2.3環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算2.3.1環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系 壓輥與環(huán)模兩者之間的縫隙對秸稈壓塊機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)量和性能有著無法忽略的作用。當(dāng)環(huán)模與壓輥之間的縫隙較小的時(shí)候，由于材料物在模塊以及壓論之間受到擠壓 作用從而非常容易被切斷，這樣的話不會有藕斷絲連的現(xiàn)象發(fā)生，避免了功率的浪費(fèi)和消耗。但凡事都有一個(gè)度，如果間隙過小，反而會造成金屬之間的互相摩擦，這樣造成 的后果就是會使壓輪的表面和環(huán)模的結(jié)構(gòu)兩者之間的相互磨損的速度會變得加快，而且在空載工作運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，這種現(xiàn)象就會變得尤為突出，所以磨損這種現(xiàn)象所帶來的負(fù)面 作用也會變得更加突出明顯。與之相反的情況，如果兩者之間的縫隙變得非常大的時(shí)候，摩擦作用反而變小，但是卻會對機(jī)器設(shè)備的效率造成不小的影響。有一種方法可以進(jìn)行 調(diào)整，那就是通過調(diào)節(jié)齒套，使偏心軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，這樣就可以改變環(huán)模和壓輪之間的距離大小，通過這種手段可以將我們對于產(chǎn)品的需求合格率提升以及機(jī)器設(shè)備的負(fù)面影響 作用降到最低。 圖2.模輥工作示意圖1、壓輥、物料所在層3、已成形顆 粒4、模輥間隙5、粘附層6、壓膜 小型秸稈壓塊機(jī) 10 壓輥和環(huán)模這兩個(gè)部件是秸稈壓塊機(jī)最主要的工作部件，而且環(huán)模的直徑的確定與諸多因素相關(guān)聯(lián)，譬如需要根據(jù)與之相匹配的動力，成型孔的長度和?？椎姆植紨?shù)量， 而且這些原因有會受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的相互影響以及相互制約。如果環(huán)模的直徑可以得到確定的值之后，壓輥的直徑也必須與之相配合，另外，確定的壓輥的直徑數(shù)值大小對于材 料物壓入模孔的力度具有不可忽視的影響，壓輥也可能夠使材料物發(fā)生變形，并且由此可以產(chǎn)生相對滑動的現(xiàn)象，如果沒有滑動的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，這種條件下的直徑是最佳的 狀態(tài)。反過來說，飼料的環(huán)模壓縮比有一定的范圍，通常情況下是1：8-：3，除此之外，粗糙度也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)去評斷壓料機(jī)構(gòu)的成功與否，如果粗糙度很大時(shí)，這不僅 會造成出料的困難，而且也會對產(chǎn)物的表面質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，因此必須有一個(gè)范圍來進(jìn)行約束，最佳的粗糙度值定為0.8-16是最合適的。 2.3.2壓輥和環(huán)模的受力分析秸稈壓塊機(jī)工作的主要部件是環(huán)模和壓輥，采用這兩種結(jié)合使用的主要目的是這種 機(jī)構(gòu)能夠使材料物比較平均的輸送到調(diào)質(zhì)裝置中，這樣原來的材料就會繼續(xù)進(jìn)入到制粒的裝置中。原來的材料在壓輥和環(huán)模的雙重?cái)D壓下，就會從?？字谐鰜碜兂梢粔K的顆 粒產(chǎn)品。從工作過程的角度深層次考慮，因?yàn)樵诃h(huán)莫壓塊的全過程中，物料在壓制區(qū)的位置會隨之變動，那么所受到的壓緊力理所應(yīng)當(dāng)?shù)挠兴煌??？傮w來說，我們可以將這 個(gè)過程中的受力區(qū)分為4個(gè)，分別為提供材料的區(qū)域、物料受到壓力的區(qū)域、材料擠壓成型的區(qū)域以及最后的成型區(qū)域。 圖2.34個(gè)分區(qū) 在提供物料的區(qū)域，材料物大體上都不會受到機(jī)械的外力作用，在這個(gè)區(qū)域材料物基本上是處于松散的自然狀態(tài)，但是當(dāng)它由于環(huán)模圈的回轉(zhuǎn)作用就會受到由此產(chǎn)生的離 小型秸稈壓塊機(jī) 1 心力的作用，這樣使物料就會緊的貼在環(huán)模的內(nèi)圈上，接下來模棍會進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這樣材料物就會被壓迫著進(jìn)入到壓緊的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域里，模棍相互之間的擠壓作用， 就會使材料物之間發(fā)生相對移動的現(xiàn)象，這樣就會使孔之間的縫隙慢的減小。因?yàn)椴牧衔飼粩嗟叵蚯耙苿樱谶@個(gè)過程中，速度也會不斷的變大，隨之而來的就是使得物 料收到的擠壓的壓力在不斷地增加，孔與孔之間的間隙也會隨之變得不斷減小，但是材料物的整體卻大部分不會產(chǎn)生形變這種現(xiàn)象。接下來在擠壓的區(qū)域，由于模棍之間的縫 隙漸變小，這就會使得受到的擠壓的壓力快速的增加。在這一區(qū)域，物料會發(fā)生相應(yīng)的形變，料筒也會變得緊實(shí)而充滿了整個(gè)模孔，而且在?？變?nèi)部，會繼續(xù)接受新的粉料 的進(jìn)入，這樣的結(jié)果就是會使飼料變得不斷地向外側(cè)移動，從而排出模孔。在這一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的情況下，受到的擠壓力的大小的最小值也必須要以克服?？椎膬?nèi)料柱內(nèi)部的摩擦 力的總和為標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3環(huán)模的單位功率面積 單位功率面積的含義是指壓粒所使用的主電機(jī)當(dāng)消耗每千瓦功率時(shí)與之相對應(yīng)的環(huán)模具有的有效作用的壓帶面積（m），同樣地它也是一個(gè)重要的參考因素去衡量秸 稈壓塊機(jī)性能好壞的與否，也可以作為一個(gè)主要的參數(shù)，在設(shè)計(jì)壓塊機(jī)中發(fā)揮著十分重大的作用。但是這個(gè)參數(shù)必須在一定的范圍內(nèi)才能具有最佳的效果，因?yàn)槿绻@個(gè)參數(shù) 太大，就會引起主電機(jī)發(fā)揮功能作用的功率趨于偏小，進(jìn)而會產(chǎn)生載荷過大的后果，與之相反的情況就會造成能源的大量流失，由此看來單位的功率面積一定存在著一個(gè)最佳 的取值范圍，這樣才能使利用率達(dá)到最高水準(zhǔn)。目前綜合國內(nèi)外的實(shí)際情況來看，功率面積的取值范圍一般是在每千瓦每平方毫米20-4內(nèi)取一最佳，本次的設(shè)計(jì)過程中 取值為250，因?yàn)檫@樣可以使壓塊機(jī)的工作性能具有最高的穩(wěn)定性，并且可靠性十分良好。再由此可得單位功率面積的計(jì)算公式為： p bD P SA （2.） S-有效面積(m2)D-內(nèi)徑(m) b-壓帶寬（m)其中 kDDb ）（ 0.3-0.2 取25.0k ，所以 mmb 5.8333425.0 小型秸稈壓塊機(jī) 12 2.3.4壓輥直徑的計(jì)算壓輥把材料物擠壓進(jìn)?？變?nèi)，進(jìn)而會受到壓力從而能夠達(dá)到成型的目的，但是同時(shí) 為了使材料物能夠順利地進(jìn)入?？字?，這兩者之間存在著摩擦力為一個(gè)必要條件，因此可以將把壓輥的表面做成不同程度的粗糙程度，這樣就可以防止壓輥打滑.環(huán)模秸稈壓 塊機(jī)的壓輥一般只取2-3只，特殊情況下可以取到多只。由于所選擇的壓輥的直徑大小會對在壓制材料物的過程中物料都進(jìn)入角產(chǎn)生直接較大的影響，因此在條件允許的情況 下，采用的輥的直徑應(yīng)該越大越好，這樣能夠保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。雙壓輥這種類型的環(huán)模結(jié)構(gòu)為主的壓塊機(jī)，壓輥的直徑d和環(huán)模的內(nèi)徑D有一定的關(guān)系，表達(dá)式應(yīng)為： D2d ,所以 0.5Dd ,一般的情況下與D的數(shù)量大小關(guān)系常為： Dd )485.04.0( （2.3）取k的值為0.45，根據(jù)前面的計(jì)算過程得到： 334mmD ，所以由此可以計(jì)算得出 150.3mm3340.45d ，取整可以取d的值為150m。 圖2.4壓輥3維立體圖2.3.5確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑 當(dāng)確定設(shè)計(jì)的環(huán)模轉(zhuǎn)速的時(shí)侯要考慮的因素其實(shí)有很多，因?yàn)殡m然制料的產(chǎn)量與環(huán)模的轉(zhuǎn)速并沒有直接的像正反比這樣的比例關(guān)系，但每個(gè)事物都確實(shí)存在著在一個(gè)最佳 小型秸稈壓塊機(jī) 13 范圍，所以環(huán)模轉(zhuǎn)速也在一定的范圍內(nèi)存在最佳的物料產(chǎn)出量，同時(shí)若轉(zhuǎn)速過高反而會把壓制出來的產(chǎn)物甩斷，影響成型的效率這也就意味著產(chǎn)會有所下降，在設(shè)計(jì)環(huán)模的內(nèi) 徑尺寸的同時(shí)考慮到環(huán)模這種結(jié)構(gòu)在工作的過程中很容易引起離心力現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的離心力大小與轉(zhuǎn)速的大小成近似正比的關(guān)系。在充分考慮以上種原因之后以及現(xiàn)有 的對于制粒機(jī)構(gòu)研究的成果，環(huán)模結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該與環(huán)模內(nèi)徑的線速度有一定關(guān)系，線速度的值大體上都在 sm/7.5-2.5 這一個(gè)范圍之內(nèi)，環(huán)模的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該控制在10-4r/min這一最佳的范圍之內(nèi),因此選定轉(zhuǎn)速 min/200rn ，線速度 sm/3.5v ，再根據(jù)有環(huán)模的內(nèi)徑速度計(jì)算公式可以得到 60 D nV （2.4） 可得 nv60D =34m（壓輥內(nèi)徑）環(huán)模厚度與選擇的物料的特性與?？椎目讖接嘘P(guān)，如果加工的飼料不同，那么選用與之 相對應(yīng)的最佳直徑比就十分的有必要，這樣獲得的顆粒才是最高質(zhì)量。欲選擇?？椎陌霃绞?5，與之相對應(yīng)的每一個(gè)?？椎纳疃葹?0m，這種情況下的模孔半徑與?？?深度之間的比例關(guān)系如下 23006 H （2.5）由此可的環(huán)模內(nèi)徑為34m，外徑為4。 2.3.6環(huán)模的成型構(gòu)造運(yùn)用繪圖軟件solidwrks對環(huán)模進(jìn)行3維的整體構(gòu)造，實(shí)體建?？梢缘玫饺?.5所示的 立體圖。 小型秸稈壓塊機(jī) 14 圖2.5環(huán)模結(jié)構(gòu)三維 再應(yīng)用solidwrks3維軟件對于環(huán)模結(jié)構(gòu)進(jìn)行施加載力如圖所示 圖2.6環(huán)模結(jié)構(gòu)施加載荷后的受力再進(jìn)行3維模擬仿真，觀察每一部分對于壓力的承受能力，對于比較容易受到破壞的部 分采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟對其進(jìn)行修正，力求能夠做到受力均勻。使環(huán)模的壽命能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行分析之后還可以降低材料的更高效的使用，避免不必要的浪費(fèi)。結(jié)果 仿真圖如2.7所示 小型秸稈壓塊機(jī) 15 圖2.7受力結(jié)果示意由受力云圖和計(jì)算結(jié)果顯示設(shè)計(jì)符合要求并不會產(chǎn)生過大的形變，質(zhì)量有所保證，尺寸 合理，設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)，所以生成二維圖如下所示 圖2.8環(huán)模結(jié)構(gòu)二維圖 小型秸稈壓塊機(jī) 16 3.傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)的選擇與確定因?yàn)檩d荷的變更幅度較小，所以帶傳動類型選擇普通V帶傳動，帶輪的減速比初步 選為1：4，選擇兩級帶輪減速，所以每級的減速比為1：2.3.1選擇設(shè)計(jì)的帶輪 3.1.1計(jì)算功率的確定根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)所學(xué)，首先確定計(jì)算功率Pca。 通過參考資料顯示，可以通過查表8-得到，現(xiàn)在擬選擇的工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的系數(shù)為 1.1KA ,所以有公式： KWPKP Aca 5.16151.1 （3.1）V帶型號的選擇 初選型帶。3.1.2選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v （1）按照表8-7以及表8-9，初步選定小帶輪的直徑為 mmD 1251 ，（2）帶速v的驗(yàn)算。有速度公式： 100060 nDv 1 （3.2） 將確定的數(shù)據(jù)帶入可得： 6.28m/s100060 9601253.14100060 nDv 1 由于5m/sv30m/s，所以帶的速度是合適的。 （3）大帶輪直徑的計(jì)算 250mm1252iDD 12 （3.3）計(jì)算所需的帶長L和V帶的中心距 1 2m 125 250 187.52 2D DD mm (3.4） （.5） 根據(jù)參考資料可知，有帶傳動的中心矩公式： 2 1 250 125 62.52 2D D mm 小型秸稈壓塊機(jī) 17 （3.6） 由此初步選定中心矩a為350m，又有帶長公式: （3.7）（4）小帶輪上包角的驗(yàn)算 120159.53635057.3125-180a57.3D-D-180 12 ）（ （3.8）中心矩的變化范圍 383mm11000.033500.03Laamax （.9） 333.5mm11000.015-3500.015L-aamin （310）3.1.3帶的根數(shù)的確定計(jì)算過程 單根V帶的額定功率Pr。按照計(jì)算過程以及查資料可以得到 125mmD1 ，額定的轉(zhuǎn)速960r/minn ，最后通過查表可以得到 1.37kwP0 。再根據(jù)轉(zhuǎn)速，傳動比，以及選擇的V型帶的種類（A），查表可得 0.12kwP0 。最后可以通過參考資料查表，可以得到 95.0Ka ， 91.0KL ，再有公式： 9.391.095.0)12.037.1( 15)( 15PPz 00r ca LKKPP （3.1）取的值為4根。 軸上載荷的計(jì)算過程根據(jù)可以作為參考的資料查表可以得到：A種型號帶的單位計(jì)長度的質(zhì)量為q=0.15kg/m ，所以再有公式: N Nqvzv 2.491 28.6105.028.6495.0 5.16)95.05.2(500K PK-2.5500F 22ca0 ）（ (3.12) 750a262.5 DD2aDD0.7 2121 即 ）（）（ m 2 262.52 187.5 2 350 1100 350L D a mma 小型秸稈壓塊機(jī) 18 軸上的壓力計(jì)算公式： 3865NN2159.5sin491422sin2zFF 10p （3.1）由上面的計(jì)算過程，可以得到的主要設(shè)計(jì)結(jié)論如下：選擇使用帶的類型為A型，數(shù)量為4 ，帶的長度計(jì)算為0m。小帶輪的直徑計(jì)算結(jié)果為12m，大帶輪的直徑計(jì)算結(jié)果為250，中心矩計(jì)算結(jié)果為350。 圖3.1帶輪維圖3.2設(shè)計(jì)以及計(jì)算主軸的結(jié)構(gòu)尺寸 由公式 3 3 0min n PAd （3.14） A0取值為12，代入數(shù)據(jù)可以計(jì)算出 42.37mmdmin ，考慮到要有退刀槽的緣故所以初步選定軸的最小直徑是65m。 接下來對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核的演算過程，詳細(xì)計(jì)算過程如下：假設(shè)取每級傳動效率為0.98，那么 mm382000NmmN36014.409550000nP9550000T 360r/min411440n 4.1498.015P 3 33 3 223 那么 KWP （3.15） 小型秸稈壓塊機(jī) 19 NNFF NNFF NNdTF ta ntr t 763.514tan3056tan 1146.414cos20tan3056costan 3056250103.8222 5 1 3 根據(jù)材料力學(xué)的有關(guān)知識求解可得： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果按照彎矩和扭矩的合成應(yīng)力來驗(yàn)證軸的強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)情況下的要求，在校核的時(shí)候，只需要演算危險(xiǎn)界面的強(qiáng)度是否符合要求，根據(jù)已經(jīng)計(jì)算出的上 表中的結(jié)果，帶入已有的公式中，可得到計(jì)算應(yīng)力的數(shù)值大小如下： MPaMPaW TMca 7.3871.0 8200036.0420928 3 2222 1 （3.16） 又因?yàn)檩S的材料選擇為45鋼，并且經(jīng)過調(diào)質(zhì)的處理，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)一書中的表15-1可以查到標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能 MPa601- ，所計(jì)算出的結(jié)果遠(yuǎn)小于這一值，所以軸的設(shè)計(jì)是安全的。 軸的彎矩扭矩圖如下： 施加載荷水平的面H垂直的面V 支承反力F NF NF NH NH 690 2366 2 1 NF NF NV NV -3439.2 4585.6 2 1 彎矩MmmNMH 82800 mmNM mmNM V V -412704 160496 2 1 總彎矩 mmNM 18059516049682800 221 mmNM 42092841270482800 222扭矩T mmNT 382000 小型秸稈壓塊機(jī) 20圖3.2分析軸的彎矩扭矩圖下面對于軸的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行比較精準(zhǔn)的驗(yàn)證，同上的方法一樣只需要對危險(xiǎn)界面左右的強(qiáng)度進(jìn)行校核即可。（1）在危險(xiǎn)面的左側(cè)：抵抗彎矩變形的系數(shù) 3333 31443.2681.01.0 mmmmdW 抵抗扭矩變形的系數(shù) 3333 62886.4682.02.0 mmmmdWT 危險(xiǎn)面左側(cè)的彎矩 mmNmmNM 1053476035180595危險(xiǎn)面上的扭矩 mNT 0003823由此可得危險(xiǎn)界面的彎曲應(yīng)力應(yīng)為 MPaMPWM 3.35a31443.2105347b 小型秸稈壓塊機(jī) 21 危險(xiǎn)界面上的扭矩引發(fā)的切應(yīng)力 MPaMPW 6.07a62886.4382000T T T 因?yàn)檩S的材料擬選擇的是5鋼，并且是經(jīng)過調(diào)制過程的處理，最后再有機(jī)械設(shè)計(jì) 一書中的表15-可以查得 MPa2751- ， MPa640B ， MPa15551- 。因?yàn)椴捎玫碾A梯軸的結(jié)構(gòu)形式，不可避免的就會有軸肩的緣故，如果要確定截面上 形成的理論應(yīng)力應(yīng)該具有的集中的系數(shù)，我們可以依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中的附表3-2查取，在這里取為： 2.1 ， 1.70通過附圖3-1可以查的軸的敏感系數(shù)為 0.81q ， 0.83q 再有效的應(yīng)力集中的系數(shù)公式 89.111.281.0111 qk （3.17） 1.5811.70.83111 qk （8）再可以通過書中的附圖3-2可以查得尺寸系數(shù)，在此取 0.7 ，然后再通過書中的附圖3-可以選擇扭轉(zhuǎn)的尺寸系數(shù)，在這里擬取為 780。 。由生產(chǎn)實(shí)踐以及課本中對于材料的要求，軸的加工方式采用磨削的形式，最后可以通過附圖3-4可以查得到表面的 質(zhì)量系數(shù)，在這次的設(shè)計(jì)中取 0.95 ，由于所選的軸的表面并沒有經(jīng)過強(qiáng)化處理，所以1 q ，由綜合系數(shù)的計(jì)算公式： 2.7521-0.9510.71.891-1kK （3.19） 2.0781-0.9510.781.581-1kK （.20） 又因?yàn)樘间摰奶匦韵禂?shù)由一個(gè)范圍即： 0.080.10.05 0.15 0.20.1 ，取 ，取 最后計(jì)算安全系數(shù)caS 的值，再按照公式 小型秸稈壓塊機(jī) 2 1.5S7.63.8.2220.56 8.2220.56SS SSS 8.22 2 17.480.08 2 17.482.078 155 KS 20.5600.154.862.752 275KS 2222ca ma 1- ma 1- （3.21）所以由計(jì)算結(jié)果可以得到軸的設(shè)計(jì)是比較安全的。 （2）在危險(xiǎn)面的右側(cè)計(jì)算過程與相似，最終計(jì)算出的安全系數(shù)值大于.5，所以右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠抵抗彎矩和扭矩所引起的變形。 主軸的具體尺寸為下圖所示 圖3.主軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡圖3.3設(shè)計(jì)以及計(jì)算中間的傳動軸 由軸的計(jì)算公式： 3 3 0min n PAd （3.2） 在這里A0取得值為12，代入公式可得 33.63mmdmin ，又因?yàn)橐谳S上開鍵槽，所以取整取為40m。 小型秸稈壓塊機(jī) 23 中間傳動軸的校核過程與主軸的計(jì)算過程是一樣的，最終計(jì)算的系數(shù)安全值符合要求，所以計(jì)算過程省略。 中間用來進(jìn)行帶傳動的軸的設(shè)計(jì)尺寸示意見圖3.4所示： 圖3.4中間傳動軸的簡圖 小型秸稈壓塊機(jī) 24 4.喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算喂料機(jī)構(gòu)的主要部分就是進(jìn)料斗以及螺旋式的輸料裝置兩個(gè)部分，這二者之間需 要的是相互間彼此配合，與機(jī)架相固定。本次設(shè)計(jì)擬采用螺旋機(jī)構(gòu)作為喂料裝置的主要部件，它最重要的作用就是把初加工 過后的揉切后的材料物比較均勻的運(yùn)送到壓輥和環(huán)模兩者之間所形成的空腔之中。因?yàn)槭锹菪降妮斎?，所以可以避免發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，但同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，又必須 要確保一定得比例關(guān)系。根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中最經(jīng)常用到的就是等螺距式的螺旋機(jī)構(gòu)，但在有的情況下，為了使壓塊的效率得到大幅度的改善，也會采用變 螺距式的螺旋機(jī)構(gòu)，這樣可以在輸入材料物之前進(jìn)行與壓縮，增大原始材料的最開始的密度。在這次機(jī)器機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，選取的螺旋式的輸料運(yùn)送裝置是螺旋式的葉片之間的 距離是相等的。4.1螺旋式輸送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 （）輸料桿的直徑D以及輸送軸的轉(zhuǎn)速n由公式： ）（m5.2 CQKD （4.1）Q-送料的能力，根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)要求，值取為1.5t/h；K 材料物的特征系數(shù)，k在這里取值0.4；-填充系數(shù)，在這取0.35；C 傾角的特征系數(shù)，取1；-材料物的松散狀態(tài)的程度系數(shù)，取值為0.52t/m3， 將確定好的數(shù)據(jù)代入公式（4-），這樣可以算的 mD 092.0圓整取值為0.1m。 另外根據(jù)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊有公式 min)/(rDAn （4.2）公式中的A-材料物的綜合系數(shù)，根據(jù)參考資料查值，取值為75最為合適，由此代入公 式（42），可得 min/234rn根據(jù)參考資料又有公式15- 小型秸稈壓塊機(jī) 25 CsnDQ 247 （4.3）把上方確定的數(shù)值代入到公式（-3）中，可計(jì)算出 min/175.43rn同樣經(jīng)過圓整之后，取為 min/175rn 。將D和n經(jīng)過取整處理之后的值代入公式，對系數(shù)再進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算比較： 0.35047 2 CsnD Q符合所取的值，所以和的值是合適的。 （2）計(jì)算輸料桿送料的軸向之間的速度有公式: 60 nSV (4.)V- 軸向的向前推進(jìn)速度（m/s）；S螺距（m）；n- 轉(zhuǎn)速（r/in）;由此可得推進(jìn)速度 /s0.29mV 。 圖4.1螺旋式結(jié)構(gòu) 小型秸稈壓塊機(jī) 26 4.2進(jìn)料料斗進(jìn)料斗的總高為745m，進(jìn)料口的尺寸為630m*865m，它的作用不僅是輸送物 料那么簡單，而且還是整個(gè)設(shè)備散熱以此來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。 圖4.2進(jìn)料斗的3維模型 小型秸稈壓塊機(jī) 27 5.機(jī)架機(jī)構(gòu)機(jī)架是秸稈壓塊機(jī)必不可失的一個(gè)部分，它不僅起著保護(hù)設(shè)備受到外部環(huán)境的腐蝕 從而能夠增加壽命的作用，同時(shí)對于使用這種設(shè)備的工作人員也起到了一定的安全保護(hù)作用，防止運(yùn)動過程中速度的過快由此造成物料的四處飛散，從另一程度來說也減少了 材料的浪費(fèi)。機(jī)架的三維圖如下 圖5.1機(jī)架的三維圖其中將壓塊機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)部分作為基礎(chǔ)載體的機(jī)架的大體尺寸設(shè)計(jì)為高度820m， 長度為60m，考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)工作的環(huán)境以及使用條件，壽命等諸多因素的綜合考慮，材料選用鑄鐵為最佳選擇，這樣能保證機(jī)架的強(qiáng)度要求，對于壽命也有一定的保障，機(jī) 架是由螺栓與壓塊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作的臺面固定，各個(gè)零件之間的相互擬合如下所示 圖5.裝配的擬合圖 小型秸稈壓塊機(jī) 28 6.總論綜合以上的計(jì)算說明以及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)選型，將各個(gè)零件進(jìn)行三維構(gòu)造及裝配，得到設(shè)計(jì)的秸稈壓塊機(jī)如下：設(shè)計(jì)的秸稈壓塊機(jī)總體尺寸為1940*65，生產(chǎn)效率為0.98 ，總體質(zhì)量為60kg，各個(gè)裝配的零件按照設(shè)計(jì)的要求以及國際標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格選擇，達(dá)到所需的效果。 得到最終的三維整體效果圖見圖6.1 圖6.1壓塊機(jī)3維效果圖生成的二維平面圖見圖.2 圖6.壓塊機(jī)裝配圖 小型秸稈壓塊機(jī) 29 參考文獻(xiàn)1周開勤.機(jī)械零件手冊(第四版)M.北京:高等教育出版社,2014. 2孫恒，陳作模.機(jī)械原理(第七版)M.北京：高等教育出版社，206.3濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版)M北京：高等教育出版社，2013. 4美伯爾著,汪一麟等譯機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012.5章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2014. 6王守忠,陳愛榮.車床自動壓印裝置的研制J.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2012(02)：158-159. 7趙潤福,魏炯.秸稈壓塊機(jī)的分類及選用J.農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014（04）：57-59.8岳苓.鏈板、刮板復(fù)合型壓花器J.制造技術(shù)與壓花機(jī)，209（05）：140-141. 9古今學(xué).我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀J.國土資源高等教育研究，205（10）：60-62.10曾家駒,王懋榮,廖德剛.機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014. 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要是內(nèi)部使用或者短期的外部接觸，在高濕度條件下，使用的OSB在外部條件限制由于其低耐久性對衰變真菌,腫脹,合成導(dǎo)致減少內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(格里亞斯和黑爾200)。 防腐處理很容易適用于實(shí)木,也可以應(yīng)用于提高產(chǎn)品的面板屬性。由于這種原因在制造之后出于商業(yè)目的也可應(yīng)用于膠合板，一種這種類型的產(chǎn)品，經(jīng)過一種合適的防 腐劑處理后，對地面接觸的使用展現(xiàn)出充分的耐腐蝕性(AWPAC9199)。但是，相對于膠合板和 實(shí)木，定向結(jié)構(gòu)刨花板產(chǎn)品的低消耗提供了一個(gè)成本競爭力的動機(jī)去開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)以此提高OSB的耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。在制造之后的OSB的液防腐處理會導(dǎo)致高腫脹，所 以在生產(chǎn)周期中需要開發(fā)可替代的應(yīng)用程序。因此，一系列的因素，包括處理的時(shí)間常數(shù)，防腐劑的添加階段，處理板的物理和力學(xué)性能，復(fù)合防腐劑的抗浸出,耐腐性(有 或沒有浸出)需要考慮。腐劑和膠粘劑類型的混合以及添加的階段在成功的生產(chǎn)出一個(gè)防腐處理板的過程中扮演著極其重要的角色。 格里亞斯和黑爾(199、200、200b)最近回顧了一些與防腐劑對于板的力學(xué)性能影響的相關(guān)文獻(xiàn)，已經(jīng)證明防腐劑添加對板材產(chǎn)品的物理和機(jī)械性能會產(chǎn)生巨大的 破壞（阿和史蒂文斯193;巴恩斯.196年)。 小型秸稈壓塊機(jī) 31 許多防腐劑被應(yīng)用于各種各樣的研究之中用來去阻止板材產(chǎn)品的腐蝕程度，這些防腐劑包括包括五氯苯酚、二甲基氯化銨(DAC),癸酯DAC與銅、DAC與氨基甲酸酯、氟 化鈉、氫氟化氫銨、氨的砷酸銅鋅(ACZA)硼酸防腐劑,環(huán)烷酸銅(村),銅辛酸酯,毒死蜱,環(huán)烷酸鋅。但是卻可能發(fā)生許多問題，有毒防腐劑的大量蒸汽蒸發(fā)也許會產(chǎn)生緊急情況， 防腐劑也許會干擾膠粘劑的合成，板的機(jī)械性能的大量損失會造成商業(yè)應(yīng)用的廣泛限制。但是無酸性防腐劑(如DAC-based)和乳化性CuN對于板的機(jī)械性能顯示了較少的負(fù) 面影響(施密特維克190)。氧環(huán)唑，應(yīng)用作為阿斯彭的粉晶片后樹脂的應(yīng)用，對于板的性能測試并沒有顯著的作用(施密特198)。 復(fù)合板可以在生產(chǎn)過程中或者之后的各種各樣的點(diǎn)被保存，使用幾種防腐劑配方(即擴(kuò)散處理。氨的砷酸銅(ACA)、coper-chromium-arsenic(CA)混合可以產(chǎn)生一個(gè) 前面板，具有良好的性質(zhì),高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,但與未經(jīng)處理的板相比，反而具有較弱的性能。防腐劑作為液體(例如ACA,CA)通過噴霧或者作為粉末在樹脂混合之前,或之后進(jìn) 行的表面添加已經(jīng)證明會對鏈板的性能產(chǎn)生巨大的衰減作用，(黑爾1979;施密特198)。影響的程度取決于具有膠合劑的防腐劑的兼容程度，并且已經(jīng)研究出多種防腐劑的配方 不干擾UF樹脂。然而，脲甲醛樹脂并不適合外部規(guī)范板，當(dāng)受潮的時(shí)候脲甲醛樹脂板就會大量的失效(貝克爾1969;1987;)。幾種類型的防腐劑配方粉在板的制造前就已經(jīng)和 樹脂得到了廣泛的應(yīng)用(施密特198)。這種方法只有當(dāng)防腐劑是熱穩(wěn)定和兼容的膠粘劑時(shí)才能給出良好的機(jī)械性能。 制造前液體也許可以通過浸漬、噴涂、刷,或真空或真空壓力得到應(yīng)用，但由于干燥，特許情況以及這種方法的機(jī)械強(qiáng)度局限性,與蒸汽處理方法以及超臨界流體已經(jīng)得 到了研究。這些新方法給于了我們一些有前景的結(jié)果，在板的物理和機(jī)械性能方面沒有任何的改變。刷、滴、噴霧經(jīng)常處理不令人滿意的滲透率，用這些方法處理的產(chǎn)品也只 適用于不與地面接觸的環(huán)境，因?yàn)榉栏瘎﹥H對于板的表面區(qū)域有限制作用?？梢詮奈墨I(xiàn)中得出結(jié)論各種各樣的獨(dú)立的研究已經(jīng)聚焦于不同類型面板產(chǎn)品的防 腐劑，那些研究涉及各種防腐劑，各種配方類型(如粉,油,或水性)，在生產(chǎn)過程中不同階段防腐劑的應(yīng)用以及不同的木材種類、樹脂、和緊迫的條件。這些研究不能直接的相 互比較去得出最好的防腐劑的應(yīng)用方法，因?yàn)樗麄冊O(shè)計(jì)太多的不相關(guān)的變量。然而他們卻真實(shí)的表明一些防腐劑不適合。這篇文章是對于大量鏈板的物理和機(jī)械性能的綜 合研究，在制造的不同階段用一種新型的防腐劑得到保存，不同的壓力條件已經(jīng)用來實(shí)現(xiàn)板的成功生產(chǎn)，包括類似的控制在內(nèi)。那些板的過濾和耐腐蝕性在以后的出版中會有 報(bào)道。 小型秸稈壓塊機(jī) 32 實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下用防腐劑處理得到的一種無向鏈板會實(shí)現(xiàn)五種不同的防腐劑保留 (0、1.5、3、6和12公斤米)3)。然后評估內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(IB),彈性模量(MOE),斷裂模量(鐵道部)、厚度膨脹(天水圍),吸水(Wabs),抗剪強(qiáng)度和板的密度。 板的處理評估五種不同的處理方法：綠色鏈的真空處理，干燥板的真空處理，樹脂攪拌機(jī)干 燥板的噴霧處理，制造板的熱和冷處理以及制造前的真空處理。Goroyiasand黑爾(199,200a,200b)在這份研究報(bào)告中細(xì)致詳細(xì)的描述了防腐劑添加的處理方法。 板的制造板的生產(chǎn)目標(biāo)是厚度15毫米以及650公斤米的目標(biāo)密度，板的制造變量在表1中 有所展現(xiàn)，制造四種不同類型的控制板（表1）板的測試 大型板的采樣和切割是基于標(biāo)準(zhǔn)EN326-1:193。當(dāng)這種情況不可能發(fā)生時(shí)，由于板的較小尺寸，采樣和切割是基于一個(gè)特定的模式，這種模式取決于方差分析的結(jié)果 (一維方差分析和圖基是兩比較)。出于這種目的，小的未經(jīng)處理的板（40m）得到生產(chǎn)和檢驗(yàn)。每個(gè)已檢驗(yàn)屬性的樣本方差會使用方差分析方法得到分析(p=0.05)以及 圖基復(fù)制板之間的兩比較。結(jié)果表明在符合小型板之間的性質(zhì)沒有顯著的差異。為了得到不同的物理和機(jī)械性能樣本后來會得到檢驗(yàn)，然后進(jìn)行板之間的每一種屬 性的方差分析(方差分析,p=0.05,圖基是兩比較)。板的密度輪廓使用ATR密度輪廓機(jī)(軟件v2.09)進(jìn)行測量，平均密度則用根據(jù)EN 310:193317:193319:193,的MOE,MOR,IB,TSw,和Wabs進(jìn)行計(jì)算。另外，用50*25*15-m的方塊進(jìn)行修改,非標(biāo)準(zhǔn)的測試(圖1)。在特制的鋼夾具沿著樣本的長度 平行的施加負(fù)載，圖二所示的是載荷與位移曲線。結(jié)果的評估是基于經(jīng)過防腐劑處理過的板的高保留的性質(zhì)之間的比較得到的。每一 個(gè)性質(zhì)都經(jīng)過15次的復(fù)合測試，除了使用真空壓力處理得到的鏈板需要經(jīng)過30次的測試。 小型秸稈壓塊機(jī) 3 表1測試板的制造過程變量處理方法 樹脂WaxBlendigTmp.Pres尺寸b板的數(shù)量百分比百分比時(shí)間(LC)周期a(%)() 擴(kuò)散 31.2302136015熱和冷處理控制(擴(kuò)散) 2真空壓力 . .43 控制（真空） 8噴1霧231.230250.噴控制 161制造錢的真空處理3,46032c 為了檢驗(yàn)增加防腐劑保留對于鏈板的性能的影響，進(jìn)行一項(xiàng)防腐劑保留和執(zhí)行每個(gè)屬性之間的關(guān)系的相關(guān)測試(皮爾遜相關(guān)性,一款統(tǒng)計(jì)軟件版本1) 圖1塊剪切試驗(yàn) 圖二負(fù)載位移曲線 結(jié)果;樹脂對于在制造前真空處理的板的剪切強(qiáng)度的影響的結(jié)果在表2中有所顯示。在每一個(gè) 防腐劑水平上使用不同的處理方法對于物理和機(jī)械性能的影響的結(jié)果在表3中顯示。 小型秸稈壓塊機(jī) 34 表三 小型秸稈壓塊機(jī) 35 附錄二外文原文 小型秸稈壓塊機(jī) 36 小型秸稈壓塊機(jī) 37 小型秸稈壓塊機(jī) 38 小型秸稈壓塊機(jī) 39 小型秸稈壓塊機(jī) 40 小型秸稈壓塊機(jī) 41 小型秸稈壓塊機(jī) 42 小型秸稈壓塊機(jī) 43 致謝 此次秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)是在鄭雙陽老師的認(rèn)真幫助的情況下完成的，鄭雙陽老師在我的設(shè)計(jì)過程中給予了許多具有關(guān)鍵作用的意見，不僅為我指明了研究所需要定的大方 向，也為我推薦了許多具有專業(yè)指導(dǎo)性的參考資料，讓我在設(shè)計(jì)的過程中有了許多依據(jù)可循，老師對待工作十分的認(rèn)真，對于我們的問題也是盡可能的解答詳細(xì)，在學(xué)習(xí)的過 程中老師身上的那種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及對待自己的專業(yè)那種精益求精的面貌都給予了我許多學(xué)習(xí)的榜樣，這不僅是在這一次的論文中有所體現(xiàn)，也是我在日后的工作學(xué) 習(xí)中所要盡自己最大的努力所要做成的樣子，十分感謝鄭老師給了我這樣一個(gè)機(jī)會去使自己得專業(yè)素養(yǎng)得到更高層次的提升。 感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及學(xué)院的各位老師對于我四年來的幫助和關(guān)懷，感謝機(jī)械學(xué)院給了我一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓我得以在大學(xué)生活中過的十分充實(shí)并且富有營養(yǎng)，也十分感 謝我的各位同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中給予我的無私幫助讓我在專業(yè)的知識里有了奮力飛翔的翅膀，這是一筆十分偉大的財(cái)富。
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