玉米粉碎机的设计

1.2粉碎机研究的目的和意义
（1）为我国蓬勃发展的饲料加工工业提供相应的技术支持，促 进饲料业快速健康的向前发展。 （2）为我国高速发展的食品加工企业提供专用的小型玉米粉碎 机，为食品工业的迅速发展提供相应的技术支持。 （3）对玉米进行深加工，提高玉米的综合利用率和玉米的附加 值，提高玉米产区广大农民的收入，促进农业产业结构的 调整和升级，加快农业现代化的发展。 （4）培养自己发现问题、提出问题、解决问题以及学会利用资 源来收集资料、筛选和提取有用的信息的能力。 （5）通过该课题使自己掌握及完成一个整机设计的基本训练， 使学生巩固，加深和扩大课堂所学知识有关的基础理论知 识及进一步在专业技术某一方面有较深入的提高，以提高 学生综合运用所学知识，在解决生产实践中的实际问题能 力，为毕业后适应专业、工作打下较好基础。
3.3粉碎机类型的选择
粉碎机类型的不同及粉碎机结构的变化，对粉碎物料的影响 相当大。根据粉碎机的结构可分为普通锤片式、水滴型、立 轴式、对辊式、齿爪式和齿盘式。 （1）普通锤片粉碎机粉碎原理是无支承式的冲击粉碎，在粉 碎过程中，锤片与物料的碰撞绝大部分为偏心冲击，使物料 在粉碎室内发生旋转，会消耗一部分的能量，同时，由于锤 片粉碎机的粉碎室结构和物料受高速锤片的冲击作用，物料 在离。动力作用下会贴着筛面形成圆周运动，产生环流层， 大颗粒的物料在外层，小颗粒的物料在内层，粉碎达到粒度 要求后小颗粒不能及时从筛孔正常排出，出现了物料与锤片 的反复冲击，形成物料的过度粉碎，粉碎电耗增加，粉料的 温度升高，使物料内的水分形成水蒸汽，水蒸汽与细粉末会 粘附于筛板，更加严重堵塞筛孔，粉碎效率下降，尤其是在 物料细粉碎时，环流对粉碎效率的影响更严重。
1粉碎机研究的目的和意义
1.1粉碎机研究的必要性
（1）玉米是当今世界最重要的三大粮食作物之一 ，我国玉米 总产量和单产水平都已超过了小麦而跃居粮食作物的第二位, 玉米在我国粮食生产中有举足轻重的地位。 （2） 我国是世界上畜牧业发展最快的国家, 而畜牧业的发展直 接带动了饲料工业的发展。饲料工业的发展需要大量的配合 饲料，其中粉碎的玉米作为主要的添加原料，在添加原料中 占有重要的地位。目前还没有专用的小型玉米粉碎机，玉米 的粉碎主要依靠大型通用的粉碎机来进行粉碎，大型通用的 粉碎机的造价较高，不适合于在广大的畜牧区推广使用。 （3）我国食品工业在高速发展，在食品工业中，玉米作为重要 的生产原料也是必须进行粉碎的，而食品工业中，粉碎机一 般都要求小型的专用玉米粉碎机。
2.2工作完成情况
（1）粉碎机设计之前进行的市场调查。 （2）粉碎机设计之前进行的玉米粉碎机的研究设计及其发展 状况。 （3）粉碎机设计之中进行的玉米粉碎机资料的收集、整理。 （4）玉米粉碎机的选题指南、设计任务书。 （5）玉米粉碎机方案的确定及其分析和计算。 （6）玉米粉碎机设计图，共1张零号图纸, 1张一号图纸， 4张 二号图纸，8张三号图纸。 （7）玉米粉碎机的开题报告、设计说明书。 （8）玉米粉碎机的理论研究已完成，没有投入实际生产中， 也没有进行改进。
3.5.2齿盘数目
齿盘数目：齿盘数目的多少对粉碎机的性能有一定的影响。 动齿盘数量多,密度偏大,粉碎机工作时,单位时间内动齿盘揉 搓物料的次数可能增加,粉碎能力高,同时,启动转子所需力矩 增大,空载功率偏高,粉碎机有效功率相对减少;动齿盘数目少, 在单位时间内动齿盘揉搓物料的次数偏少,粉碎能力降低,效 率下降。齿盘数目选四个。
（4） 对辊粉碎机是有支承的粉碎。物料的粉碎作用主要由对 辊的剪切、挤压作用产生，外力的作用绝大部分用于物料的 粉碎，物料的粉碎效率比较高，大大降低了粉碎的能耗（没 有物料的旋转、过度粉碎，物料的温度升高较小），可减少 粉尘产生和维持费用，降低噪音。粉碎过程中物料水分损失 少，粉碎产品的粒度均匀性好，产品的物理特征极佳，有利 于物料流动和混合。在物料的粗粉碎中能取得较好的粉碎效 果，但辊式粉碎机木适用于细粉碎，对多种物料的通用性也 较差，尤其是各种物料混合以后的粉碎性能就更差，轧辊的 维修需要专用设备，这些特性限制了对辊粉碎机在生产中的 应用。 （5）齿爪式粉碎机、其特点是体积小，重量轻，工作转速高， 产品粒度细，对加工物料的适应性广，但其不足之处是功率 消耗大、噪声高、单机粉碎产量小。 （6）齿盘式粉碎机粉碎过程分为粗粉碎和细粉碎，其粉碎室 内有预粉碎和主粉碎2个区域，物料先进行粗粉碎，然后进 入主粉碎区域进行细粉碎，，其采用了360°环筛，筛理面 积大，有助于粉碎后物料快速排料，同时由于物料的重力作 用，环筛的垂直筛面上粘附物料少，筛孔通过能力强。粉碎 机轴上的高速旋转产生一定的风压，促进粉碎后物料的快速 排出，无需风机。
2 设计方ຫໍສະໝຸດ Baidu及其工作完成情况
2.1设计方案
目前,国内用于玉米粉碎的主要机型是卧式锤片粉碎机。 该机型尽管优点较多,但其缺点也比较突出,这就是能量消耗 大、生产率不高的问题。为解决这些问题,多年来,在设计上 也采取了不少改进措施,如加大筛板包角、设计水滴形粉碎室、 设计偏心粉碎室、加强辅助吸风等,这些措施虽也有一定效果, 但受卧式锤片粉碎机整体结构的限制,难以有明显的成效。另 外，粉碎机还有齿爪式粉碎机、立式粉碎机、水滴型粉碎机 等。齿爪式粉碎机其结构紧凑，体积小，可靠性高，但能耗 大，对粉碎多种物料的适应性差；立式粉碎机生产率高，能 耗低，无需吸风，换筛方便，有效地干扰或破坏了粉碎室内 的气物环流层，避免了重复无效的过度粉碎，但结构复杂， 价格昂贵，不适合于普通的场合；水滴型粉碎机粉碎室呈水 滴型，粉碎效率高，能耗小，但结构复杂，体积大，制造加 工难，工艺复杂。 本设计方案是齿盘式粉碎机，粉碎机采用的是动齿盘和 定齿盘之间的相对的高速运动使玉米受齿盘揉搓、冲击，剪 切，及玉米粒彼此间等摩擦综合作用，来粉碎玉米。
3.4.1.2链传动的特点
链传动无弹性滑动和打滑现象，能保持准确的平均传动比， 传动效率较高，作用于轴上的径向压力较小，链传动结构较 为紧凑，制造与安装精度要求较低，成本低廉，缺点是只能 用于同向回转的传动，不能保证恒定的瞬时传动比，工作时 有噪音，不宜在载荷变化较大和急速反向的传动中使用
3.4.1.3齿轮传动的特点 效率高，工作可靠，传动比稳定。但制造及安装精度 要求高，价格贵，不适合于传动距离过大的场合。 3.4.1.4蜗杆传动的特点 传动比大，结构紧凑，冲击载荷小，传动平稳，噪声 低，具有自锁性，对金属材料及制造要求高。
（3）立轴式粉碎机也是锤片粉碎机的一种，粉碎过程可分成预 粉碎和主粉碎2个区域，其特征是采用了360°环筛，还有底 面的筛板，筛理面积大，有助于粉碎后物料快速排料，同时 由于物料的重力作用，环筛的垂直筛面上粘附物料少，筛孔 通过能力强；粉碎机转子上的利板保证了底筛的有效利用， 且产生一定的风压，促进粉碎后物料的快速排出，有效提高 了整个粉碎室的筛落能力，无需在排料中设置独立吸风系统， 既省去吸风系统的设备投资，又解决了长期困扰因吸风系统 故障而产生的粉碎效率低下的问题，且减少了物料在粉碎过 程中水分损失。粉碎效率和粉碎机产量有较大程度的提高， 粉碎后的物料粒径均匀，潜在的细粉少，粉碎电耗可以节省 25％。立轴式锤片粉碎机适合于饲料粗粉碎及二次粉碎工艺 前道粉碎，但不适用于物料的细粉碎。
3.4传动方案的确定
3.4.1常见的机械传动方案 3.4.1.1带传动的特点 带传动结构简单，传动平稳，造价低廉，缓冲吸振的 特点，在机械中被广泛应用
带传动的类型及特点
带传动的类型 特点
平带传动
V带传动 多楔带传动 同步带传动
结构简单，容易制造
能产生更大的摩檫力，传动比大，结构 紧凑 柔性好，摩檫力大，传动的功率大，结 构紧凑 传动同步
3.5.3齿筛间隙
齿筛间隙：齿筛间隙是指动齿盘与筛片内侧之间的静态距离。 齿筛间隙也是影响粉碎机性能指标的主要参数之一。当齿筛 间隙过大时,物料的环流层厚,物料得不到很好的粉碎和筛理; 齿筛间隙过小时,外圈饲料受动齿盘揉搓机会增多,物料不易 通过筛孔,受到摩擦粉碎作用也增大,饲料粉碎过细,浪费动力, 度电产量也不高。一般来说,粉碎的物料颗粒较粗,转子直径 较大,动齿盘线速度较高时,采用较大的齿筛间隙,否则采用较 小的锤筛间隙。齿筛间隙△R=16mm。
玉米粉碎机的设计
姓 名：杨军 学 号：2002071044 班 级：农机02-2班 指导教师：胡斌 完成日期：2006.06.08
答辩提纲
1、粉碎机研究的目的和意义 2、主要研究设计方案及其工作完成 情况 3、总体设计方案的确定 4、主要工作部件的研究设计与计算 5、前景分析 6、结论 7、设计心得
（2）水滴型粉碎机是研究人员针对普通锤片粉碎机结构特点， 将粉碎室从圆形变为水滴形，这样既增大了粉碎室筛板的有 效筛理面积，又能破坏物料在粉碎室形成环流，有利于粉碎 后物料排出粉碎室，粉碎效率提高15％。另外水滴型粉碎机 有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室内可形成二次打击， 同一台粉碎机就能实现粗。细、微细3种粉碎形式，粉碎后 的物料平均粒度为100～500µm。
3.5.4动齿盘末端线速度
动齿盘末端线速度对粉碎机性能指标有很大影响。实践表明, 粉碎机空耗功率与其末端线速度成一定的比例关系。如果动 齿盘末端线速度太小,功耗消耗小,但动齿盘对物料的相对速 度小,打击力小,单位时间内动齿盘打击物料的次数也少,粉碎 效率低;如果动齿盘末端线速度过大,粉碎机空载功率增加,同 时因转子不平衡产生的振动和噪音也随之增加,粉碎能力反而 下降。因此,选择合适线速度对提高粉碎机工作性能至关重要。 国内外近几年发展情况表明,动齿盘式粉碎机线速度有提高趋 向。动齿盘末端线速度：最佳为52m/s,考虑到玉米粉碎机不 可能只粉碎一种作物，末端线速度可选在65—80m/s
3总体方案的确定
3.1功能要求
①玉米粉碎机，粉碎效率较高，生产率较高。 ②能在粉碎玉米的同时，还能粉碎常见的物料。例如干燥的脆 性物料。 ③结构简单，维修方便，可靠性好。
3.2设计要求
考虑到小型玉米粉碎机的实际需要，玉米粉碎机的设计指标为： 外形尺寸（长×宽×高）630mm × 364mm × 710mm 配套动力（KW）1.5kw Y90S-2 主轴转速（r/min）5680r/min 粒度大小（mm） 1mm 生产率 （t/h）1 t/h
普通锤片粉碎机能量消耗大、生产率不高，粉碎机类型不选 普通锤片式；水滴型粉碎机能耗大，结构复杂，体积大，制 造加工难，工艺复杂，粉碎机类型不选水滴型；立轴式粉碎 机结构复杂，价格昂贵，不适合于普通的场合，粉碎机类型 不选立轴式；对辊式粉碎机不适用于细粉碎，对多种物料的 通用性也较差，粉碎机类型不选对辊式；齿爪式粉碎机不足 之处是功率消耗大、噪声高、单机粉碎产量小，粉碎机类型 不选齿爪式；齿盘式粉碎机既具有立轴式粉碎机粉碎效率高、 能耗小的优点，又具有齿爪式粉碎机适应性广，可粉碎多种 物料的性质，粉碎机结构选齿盘式。
3.4.2机械传动方案的选择
V带在同样的张紧力下，较平带传动能产生更大的摩檫力， V带传动允许的传动比大，结构紧凑，V带多已经标准化并 能大量生产等优点，机械传动方案选V带传动。
3.5动齿盘的选择
3.5.1齿盘厚度
齿盘厚度：齿盘厚度对粉碎机工作性能的影响很大。动齿盘 厚度不同,所产生的打击力和接触面积不同,一般来说,随着齿 盘厚度变厚,粉碎机生产率会有所上升,即齿盘越厚粉碎效果 越好。粉碎机在粉碎玉米等脆性物料时,主要靠齿盘高速揉搓 使物料颗粒粉碎;在粉碎茎蔓类物料时,则是靠齿盘的高速冲 击使物料与筛片、齿盘与齿盘发生剧烈搓擦来粉碎物料。厚 动齿盘有利于这个过程的进行。但动齿盘不能过厚薄,否则齿 盘的阻力过大,使用效率下降。因此在不影响齿盘使用寿命的 情况下,应采用较厚的齿盘。
3.6筛片的确定
3.6.1 筛孔直径：筛孔直径除了影响粉碎粒度以外,对粉碎机 的生产率和能耗也有很大影响。在实际工作中,采用较大直径 筛孔的筛片,可提高粉碎机的产量和效率,成品粒度均匀性变 好,加工时物料温升较低。考虑到玉米粉碎的实际需求，筛孔 直径为2mm