棉花破殼機(jī)的設(shè)計(jì)【全套含CAD圖紙和三維模型】
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屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)老師
日 期
機(jī)械電氣化工程學(xué)院制
前 言
棉產(chǎn)業(yè)作為重要的支柱產(chǎn)業(yè)，棉花產(chǎn)量約占全國(guó)的三分之一，可是許多年來(lái)棉花的采集方式依舊是人工或機(jī)械對(duì)已開(kāi)放的棉朵進(jìn)行采集，這種采集方式有許多的制約條件，并且使用了大量的勞動(dòng)力，對(duì)不同的區(qū)域而言，此種采集方式也會(huì)造成大量的浪費(fèi)，許多為開(kāi)棉桃因不能及時(shí)收回造成丟棄，浪費(fèi)，導(dǎo)致棉花減產(chǎn)，造成承包戶收入下降。對(duì)未開(kāi)放的棉桃進(jìn)行回收，破殼，已達(dá)到從棉桃收獲到籽棉分離的新型收獲方式已成為增加棉花產(chǎn)量的又一手段，能夠更好地減輕勞動(dòng)力要求，降低成本。
本文介紹了一種棉桃破殼機(jī)，主要由擠壓破殼裝置、和輸送裝置等部分組成。它將未吐絮的棉桃機(jī)器采摘后進(jìn)行破殼，獲得品質(zhì)良好的籽棉。機(jī)具具有工作可靠、破殼率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用方便等特點(diǎn)，能夠滿足棉桃破殼的工藝要求，達(dá)到良好的破殼效果。
關(guān)鍵字：棉桃;破殼機(jī);破殼率
目 錄
1概況 1
1.1本課題研究的意義 1
1.2棉桃破殼機(jī)械現(xiàn)狀及分析 1
1.3對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 2
1.3.1任務(wù)要求 2
1.3.2實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 2
2 棉桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)的原理 2
2.1 設(shè)計(jì)要求 2
2.2總體結(jié)構(gòu) 2
2.3工作原理 3
3 棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì) 3
3.1傳動(dòng)部分 3
3.1.1功率的確定 3
3.1.2鏈輪及鏈條的設(shè)計(jì) 3
3.2 進(jìn)料斗 6
3.3 錯(cuò)輥 6
3.4 動(dòng)搓輥 6
3.5 動(dòng)搓輥側(cè)板 6
3.6 動(dòng)搓輥軸 7
3.7 軸的校核 7
3.8工作部件之間的關(guān)系 8
3.9 三角彈簧與彈簧底座 8
3.10 軸承座支架 8
3.11 側(cè)板 9
3.12滑板 9
4 電動(dòng)機(jī)的選擇 10
5 機(jī)器的使用與保養(yǎng) 10
總 結(jié) 10
致 謝 11
參考文獻(xiàn) 12
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
1概況
1.1本課題研究的意義
是中國(guó)產(chǎn)棉大區(qū),多年來(lái)棉花種植面積占到全國(guó)的三分之一，作為中國(guó)最重要的商品棉生產(chǎn)基地和優(yōu)質(zhì)棉花產(chǎn)區(qū)，棉花年產(chǎn)量約占全國(guó)六分之一，出口量占到一半，為了提高棉花品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，南疆地區(qū)研究了一種新的棉花種植模式，它可以延長(zhǎng)棉桃生長(zhǎng)期，抑制棉花吐絮期，也就是使棉花成熟而不吐絮，從而大幅度降低了機(jī)械采收棉花的難度，從根本上解決拾花難的問(wèn)題。同時(shí)，完全避免了采收過(guò)程中造成棉花品質(zhì)降低問(wèn)題，而且大量青綠的棉稈、棉葉和棉桃殼經(jīng)過(guò)發(fā)酵可以作為很好的飼料，大力發(fā)展農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，使農(nóng)場(chǎng)將來(lái)既是農(nóng)場(chǎng)又是牧場(chǎng)，大幅提高植棉效益。
由于光熱資源不穩(wěn)定及棉花個(gè)體生物特性的差異，現(xiàn)種植模式下部分棉桃未能吐絮，且大多放棄不收。據(jù)調(diào)查，棉花收獲完后，平均每株棉花上留棉桃0.8個(gè)，若將其全部收獲，除去不可利用的棉桃，約收105kg/hm2皮棉。據(jù)調(diào)查分析，棉花棉桃破殼機(jī)的推廣應(yīng)用前景十分廣闊。除此之外本機(jī)可用于機(jī)采棉作業(yè)前，需對(duì)地頭的棉珠棉桃采摘，采摘后也可用本機(jī)進(jìn)行破殼處理，同時(shí)，棉桃可以解決兵團(tuán)部分地區(qū)畜牧業(yè)養(yǎng)殖的飼料問(wèn)題，也為響應(yīng)政府部門制定的關(guān)于擴(kuò)大畜牧養(yǎng)殖的方針政策做了鋪墊，牧民養(yǎng)殖戶也可以大大降低飼料的部分成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。利用機(jī)器采摘半吐絮或未吐絮的棉桃后、需要破殼機(jī)收獲籽棉，利用人工破殼機(jī)收獲勞動(dòng)量大。為此，研制了一種棉桃破殼機(jī)，可以很大程度上提高棉桃棉籽的收獲效率，農(nóng)業(yè)機(jī)械為棉花的從種植到收獲起到了巨大的作用，機(jī)械化不但可以提高棉田管理水平，滿足適時(shí)精耕細(xì)作要求，而且可大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增加規(guī)模效益，已達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始著手破殼機(jī)具的研究和開(kāi)發(fā)，但由于存在一些技術(shù)難點(diǎn)至今此類機(jī)具沒(méi)有得到大范圍的推廣和應(yīng)用。因此，對(duì)破殼機(jī)主要技術(shù)問(wèn)題做深入的研究具有重要的意義[1]。
本文主要通過(guò)對(duì)現(xiàn)在主要的堅(jiān)果類的破殼方法入手，設(shè)計(jì)了棉花破殼機(jī)，提高了棉花的生產(chǎn)效率。
1.2棉桃破殼機(jī)械現(xiàn)狀及分析
經(jīng)查閱文獻(xiàn)，暫無(wú)棉套破殼機(jī)的報(bào)道，屬于新機(jī)型，市面上主要是堅(jiān)果破殼機(jī)械。目前開(kāi)發(fā)出的絕大部分設(shè)備都是采用機(jī)械方式來(lái)脫殼。常見(jiàn)的機(jī)械脫殼方法如下:
(1)撞擊法脫殼是物料籽粒高速運(yùn)動(dòng)時(shí)突然受阻而受到?jīng)_擊力,使外殼破碎而實(shí)現(xiàn)脫殼。物料由高速回轉(zhuǎn)甩料盤使籽粒產(chǎn)生一個(gè)較大的離心力撞擊壁面,只要撞擊力足夠大,籽粒外殼就會(huì)產(chǎn)生較大的變形,進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)籽粒離開(kāi)壁面時(shí),由于外殼和粒仁具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度,籽仁受到的彈性力較小,運(yùn)動(dòng)速度也不如外殼,阻止了外殼迅速向外移動(dòng)而使其在裂縫處裂開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合于仁殼間結(jié)合力小,仁殼間隙較大且外殼較脆的籽粒。
(2)碾搓法脫殼是利用物料籽粒在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作用,使籽料的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。籽粒經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨的間隙中,動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng),也使籽粒與定磨間產(chǎn)生方向相反的摩擦力;同時(shí),磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)行切裂,在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂,并與籽仁脫離,達(dá)到脫殼的目的。
(3)剪切法脫殼是籽粒在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓之間受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)刀板的剪切力作用,外殼被切裂并破開(kāi),實(shí)現(xiàn)外殼與籽仁的分離。刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座為主要工作部件,在刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座上均裝有刀板,刀板座呈凹形且?guī)в姓{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),可根據(jù)籽粒堅(jiān)果的大小調(diào)節(jié)刀板座與刀板轉(zhuǎn)鼓之間的間隙。當(dāng)?shù)栋遛D(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí),與刀板之間產(chǎn)生剪切作用,使物料外殼破裂和脫落。
(4)擠壓法脫殼是擠壓法脫殼是靠一對(duì)直徑相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥,調(diào)整到適當(dāng)間隙,使籽粒通過(guò)間隙時(shí)受到輥的擠壓而破殼。在破殼的過(guò)程中籽粒能否順利地進(jìn)入兩擠壓輥的間隙,取決于擠壓輥及與籽粒接觸的情況。要使籽粒在兩擠壓輥間被擠壓破殼,籽粒首先必須被夾住,然后被卷入兩輥間隙被擠壓破殼。兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破碎率和脫殼率高低的重要因素。
(5)搓撕法脫殼是搓撕法脫殼是利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輥筒對(duì)籽粒進(jìn)行搓撕作用而進(jìn)行脫殼。兩膠輥水平放置,分別以不同轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),輥面之間存在一定的線速差,橡膠輥具有一定的彈性,其摩擦系數(shù)較大。籽粒進(jìn)入膠輥工作區(qū)時(shí),與兩輥面相接觸,如果此時(shí)籽粒符合被輥?zhàn)訃氲臈l件,即嚙入角小于摩擦角,就能順利進(jìn)入兩輥間。此時(shí)籽粒在被拉入輥間的同時(shí),受到兩個(gè)不同方向的摩擦力的撕搓作用;另外,籽粒又受到兩輥面的法向擠壓力的作用,當(dāng)籽粒到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線附近時(shí)法向擠壓力最大, 籽粒受壓產(chǎn)生彈性——塑性變形,此時(shí)籽粒的外殼也將在擠壓作用下破裂,在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過(guò)程[2]。
綜上所述，堅(jiān)果破殼機(jī)械，包括擠壓法、撞擊法、剪切法，搓撕法和碾搓法，本機(jī)的設(shè)計(jì)與堅(jiān)果類的碾搓法的原理類似，都是物料籽粒在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作用,使籽料的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。籽粒經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨的間隙中,動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng),也使籽粒與定磨間產(chǎn)生方向相反的摩擦力,同時(shí),磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)行切裂,在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂,并與籽仁進(jìn)行脫離,達(dá)到脫殼的目的[4]。
1.3對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
1.3.1任務(wù)要求
本課題主要研究設(shè)計(jì)一種棉桃破殼機(jī)械，用于棉桃采摘后的破殼，主要有機(jī)架、搓板、動(dòng)搓輥、傳動(dòng)裝置組成，要求破殼率高，穩(wěn)定性好，且具有較高的生產(chǎn)效率。
1.3.2實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
本課題設(shè)計(jì)的棉套破殼機(jī)，主要研究如何高效率的破殼，且保證籽棉與面殼分離，設(shè)計(jì)破殼機(jī)械，棉桃在搓板和運(yùn)動(dòng)著的搓輥間受到強(qiáng)烈的碾搓作用,使棉桃的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。
2 棉桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)的原理
2.1 設(shè)計(jì)要求
本機(jī)設(shè)計(jì)為了獲得良好的棉花品質(zhì)，提高生產(chǎn)率、破殼率，要求每臺(tái)造價(jià)不超過(guò)1 萬(wàn)元，操作人員1 名，動(dòng)力為380V 電動(dòng)機(jī)。
2.2總體結(jié)構(gòu)
棉桃破殼機(jī)由進(jìn)料斗、機(jī)架、搓板、動(dòng)搓輥以及傳動(dòng)裝置等部分組成，如下圖2-1和圖2-2所示，棉桃破殼機(jī)的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供。
圖2-1 總體結(jié)構(gòu)圖
1.
1、進(jìn)料斗 2、機(jī)架 3、搓板 4、軸承座支架 5、擋板 6、動(dòng)搓輥
7、彈簧 8、電動(dòng)機(jī)
圖2-2 棉桃破殼機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
2.3工作原理
根據(jù)未吐絮棉桃形狀，利用搓擦原理對(duì)棉桃進(jìn)行擠壓破殼。搓輥不動(dòng)，動(dòng)搓輥由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)繞軸旋轉(zhuǎn)，搓輥和動(dòng)搓輥上設(shè)計(jì)三角形牙型，搓板的牙型設(shè)計(jì)得小，動(dòng)搓輥牙型要比頂搓搓輥的大，這樣才能錯(cuò)開(kāi)搓桃。棉桃從進(jìn)料斗進(jìn)入搓輥和動(dòng)搓輥之間，在搓壓力的作用下，棉桃被擠壓破裂。
3 棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
3.1傳動(dòng)部分
3.1.1功率的確定
經(jīng)查閱資料，對(duì)棉桃進(jìn)行搓破試驗(yàn)，測(cè)得棉桃水分粘度阻力，棉殼的硬度和棉花棉桃破殼機(jī)的功率可確定為P =2kW，選擇2kW 電動(dòng)機(jī)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查出滾子鏈傳動(dòng)的效率為0.96，軸承座中軸承的效率為0.94。最終功率P=2×0.96×0.94×0.94 =1.73kW。
3.1.2鏈輪及鏈條的設(shè)計(jì)
鏈條長(zhǎng)度以鏈節(jié)數(shù)表示，鏈節(jié)最好取偶數(shù)，以便鏈條連成環(huán)形時(shí)正好是外鏈板與內(nèi)鏈板相接，接口處課用開(kāi)口銷或彈簧夾鎖緊。為了使鏈輪磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。
(1) 小鏈輪齒數(shù)z1及傳功比i
根據(jù)實(shí)際工作中的鏈速，查機(jī)械設(shè)計(jì)資料，取V =0.6～3m/s時(shí)，小鏈輪的齒數(shù)應(yīng)為z1=17。根據(jù) 資料，限制鏈輪的傳動(dòng)比i≤6，推薦的傳動(dòng)比i = 12，選取鏈輪的傳動(dòng)比i = 2。
(2) 大鏈輪齒數(shù)z2
z2=iz1=217=38 (3-1)
(3) 鏈節(jié)距p
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中功率與與小鏈輪轉(zhuǎn)速對(duì)照?qǐng)D，確定鏈條的型號(hào)為16A，節(jié)距為p=25.40mm，滾子外徑為d=15.88mm.當(dāng)中心距變小，鏈速不變時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)鏈條繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。
(4) 中心距
為優(yōu)，在實(shí)際工作過(guò)程中，考慮到機(jī)器的工作效率及材料的問(wèn)題，初步確定0=30p=3025.4=762mm。
(5) 確定鏈條節(jié)數(shù)
(3-2)
87.7
取=88
(6) 鏈條長(zhǎng)度
(3-3)
(7) 鏈輪的幾何尺寸
滾子直徑d1=15.88mm, p=25.4mm
①分度圓直徑 (3-4) 小鏈輪，大鏈輪
②齒頂圓
小鏈輪齒頂圓=149.5mm (3-5)
取整150mm
大鏈輪齒頂圓=320.2mm
取整320mm
③齒根圓直徑
小鏈輪齒根圓直徑= 138.23-15.88=122.35mm，取整122mm
大鏈輪齒根圓直徑= 307.58-15.88=291.7mm，取整291 mm
④節(jié)距多變形以上的齒高=0.27×25.4=6.858mm
⑤最大齒根距
小鏈輪 =122.33mm (3-6)
大鏈輪 =291.43mm
⑥齒側(cè)半徑
rx=30mm
⑦倒角寬
，取3.3mm (3-7) 倒角深h=0.5p=0.5×25.4=12.7mm
齒側(cè)凸緣圓角半徑=1.016mm
⑧齒寬
單排
單排 b=0.95×15.75=14.9mm (3-8)
小鏈輪計(jì)如下圖3-1所示，大鏈輪設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到與動(dòng)搓輥軸的配合，設(shè)計(jì)如下圖所示3-2所示。
圖3-1 小鏈輪 圖3-2 大鏈輪
、
鏈條如下圖3-3所示。
圖3-3 鏈條
3.2 進(jìn)料斗
未吐絮的棉桃經(jīng)過(guò)輸送帶進(jìn)入錯(cuò)輥與動(dòng)搓輥之間，使喂料量均勻，保持機(jī)器正常運(yùn)行，進(jìn)料斗設(shè)計(jì)如下圖3-4所示。
圖3-4 進(jìn)料斗
3.3 錯(cuò)輥
經(jīng)查閱資料，對(duì)破殼效果和生產(chǎn)效率進(jìn)行綜合考慮，初步確定搓輥長(zhǎng)度為500mm，搓輥的搓牙牙形為等邊三角形，高度為5mm，115個(gè)搓牙，一般為鑄造生產(chǎn)，在搓輥一端焊接一銷鍵與支架配合，形成可調(diào)式搓板，如下圖3-5所示。
圖3-5 搓板
3.4 動(dòng)搓輥
經(jīng)查閱資料，棉桃破殼機(jī)的動(dòng)搓輥轉(zhuǎn)速在350r/min，在此轉(zhuǎn)速下破殼效果頗佳。
根據(jù)破殼要求，動(dòng)搓輥設(shè)計(jì)直徑為300mm，長(zhǎng)度為500mm。根據(jù)搓桃試驗(yàn)，在動(dòng)搓輥上加工三角形牙型，動(dòng)搓輥搓牙形為等邊三角形。考慮棉桃上受力的均勻分布，并且和定搓板的配合情況，動(dòng)搓輥搓牙高度為10mm，80個(gè)搓牙，一般為鑄造生產(chǎn)，采用空心，厚度為25mm，如下圖3-6所示。
圖3-6 動(dòng)搓輥
3.5 動(dòng)搓輥側(cè)板
動(dòng)搓輥側(cè)板與動(dòng)搓輥焊接，設(shè)計(jì)如下圖3-7所示。
圖3-7 動(dòng)搓輥側(cè)板
3.6 動(dòng)搓輥軸
動(dòng)搓輥軸由從動(dòng)輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使動(dòng)搓輥齒與搓板相互作用，產(chǎn)生一定的搓擦力，當(dāng)棉桃落入時(shí)在搓擦力的作用下，使棉桃破殼，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)滾動(dòng)軸承的選擇，軸的直徑初步確定為116mm。由于45號(hào)鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼結(jié)構(gòu)用鋼采用硬度不高且易切削加工，所以采用45鋼，硬度為40~50HB,如下圖3-8所示。
圖3-8 軸
3.7 軸的校核
3.7.1軸的剛度校核
軸是主要的支承件，常用碳素鋼與合金鋼等機(jī)械性能比較好的材料，由于碳素鋼具有很高的強(qiáng)度和耐久性，鋼的含量高且能抵抗磨損。同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性設(shè)計(jì)采用45號(hào)剛作為軸的材料。
3.7.2電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：
T==30014Nmm (3-9)
式中：—電動(dòng)機(jī)額定功率;
—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;
根據(jù)要求，軸要滿足下列條軸的強(qiáng)度條件：
(3-10)
式中：—軸的切應(yīng)力,MPa;
T—轉(zhuǎn)矩，N.mm;
—抗扭截面系數(shù)，;
—許用扭切應(yīng)力，MPa.
（查的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)Y110L-6轉(zhuǎn)矩為474.5 N.mm）
表3-1為常用材料的值和C值
軸的材料
Q235,20
35
45
40Cr，35SiMn
12-20
20-30
30-40
40-52
C
160-135
135-118
118-107
107-98
該軸的材料為45號(hào)鋼，則滿足強(qiáng)度條件，軸是安全的。
軸的剛度計(jì)算
(3-11)
式中：T—轉(zhuǎn)矩；
—受轉(zhuǎn)矩作用的長(zhǎng)度，mm;
G—材料的切變模量，MPa;
d—軸徑，mm;
為軸截面的極慣性距。
,，故軸是安全的。
3.8工作部件之間的關(guān)系
由于棉桃的大小不同,最大的直徑達(dá)到40mm,最小的直徑為25mm,搓板和動(dòng)搓輥之間的間隙大小決定了破殼效果,過(guò)大會(huì)造成小棉桃不能破碎,達(dá)不到搓擦的效果,降低了棉套破殼率,間隙過(guò)小會(huì)加打機(jī)器的工作量,有可能造成棉桃堆積,導(dǎo)致定錯(cuò)輥轉(zhuǎn)速降低,損壞電動(dòng)機(jī),綜合考慮選擇合適的間隙,暫定為20mm,為提高破殼率,搓板下設(shè)置三角彈簧。
3.9 三角彈簧與彈簧底座
未吐絮的棉桃經(jīng)過(guò)輸送帶進(jìn)入錯(cuò)板與動(dòng)搓輥之間,由于棉桃直徑不一,在對(duì)棉桃搓擦破殼的過(guò)程中棉桃對(duì)搓板的力也不盡相同,在搓板下設(shè)置彈簧可以有效的保證棉桃破殼,不工作時(shí)定錯(cuò)滾與搓板的最小間隙約為20mm,機(jī)器工做過(guò)程中,直徑大的棉桃在破殼時(shí)對(duì)于搓板有一個(gè)較大的力,經(jīng)搓板施加給彈簧,彈簧壓縮,反施加給搓板彈力使其破殼,類似的,對(duì)于直徑小的棉桃在破殼過(guò)程中,彈簧的反彈力較小,亦可達(dá)到破殼的目的,底座配合錐型圓柱固定彈簧,設(shè)計(jì)彈簧,彈簧底座如下圖3-9和圖3-10所示。
圖3-9 彈簧底座 圖3-10 彈簧
3.10 軸承座支架
軸承座支架及機(jī)架起支撐的作用,承受較大的力,也具有定位作用,使零件之間保持正確的位置,根據(jù)軸承座的尺寸,設(shè)計(jì)軸承座支架與機(jī)架如下圖3-11和圖3-12所示。
圖3-11 軸承座支架
圖3-12 機(jī)架
3.11 側(cè)板
未吐絮的棉桃在破殼過(guò)程中,由于力的作用,破碎的棉桃殼亂濺,側(cè)面加一擋板,有助于使破碎的棉桃殼不亂濺,飛出機(jī)器外,是機(jī)器正常運(yùn)行,厚均為2mm,使用Q235型號(hào)鐵皮設(shè)計(jì)如下圖3-13和3-14所示。
圖3-13 擋板1 圖3-14 擋板2
3.12滑板
棉桃在動(dòng)搓輥與搓板的搓擦力作用下破殼，周圍的擋板保證破碎的棉桃不亂濺，通過(guò)滑板被破碎的棉桃滑落到收集箱或者輸送帶，Q235的鐵皮設(shè)計(jì)如下圖3-15所示。
圖3-15 滑板
4 電動(dòng)機(jī)的選擇
Y系列電動(dòng)機(jī)是按照攻擊電動(dòng)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,具有國(guó)際互換性的特點(diǎn),而且效率高,節(jié)能堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高,噪聲低,震動(dòng)小,運(yùn)行安全可靠,Y系列制動(dòng)電動(dòng)機(jī)的直流圓盤制動(dòng)器安裝在電機(jī)非軸伸端的端蓋上.當(dāng)制動(dòng)電動(dòng)機(jī)接入電源，制動(dòng)器也同時(shí)工作。由于電磁吸力作用，電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧，制動(dòng)盤于銜鐵端蓋脫開(kāi)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電源時(shí)，制動(dòng)器電磁鐵失去磁吸力，彈簧推動(dòng)銜鐵壓緊制動(dòng)盤，在摩擦力矩作用下，電動(dòng)機(jī)立即停止，保證機(jī)器安全工作。
經(jīng)查閱資料并加以分析，初步確定電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力為380V，動(dòng)搓輥的轉(zhuǎn)速為350r/min,根據(jù)鏈傳動(dòng)比，可得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為700r/min。
參考根據(jù)Y系列電動(dòng)機(jī)功率與型號(hào)關(guān)系對(duì)應(yīng)表
表4-1電動(dòng)機(jī)功率與型號(hào)關(guān)系對(duì)應(yīng)表
型號(hào)TYPE 功率 電流 轉(zhuǎn)速 功率因素
Y90L-6
Y100L-6
Y112M-6
Y132S-8
1.1
1.5
2.2
2.2
1.5
2
3
3
910
940
940
750
0.7
0.74
0.74
0.72
初步選擇點(diǎn)擊Y132S-8轉(zhuǎn)速710轉(zhuǎn)/分，功率2.2kW。
表4-2電動(dòng)機(jī)主要外形尺寸
中心高
外形尺寸
地腳安裝尺寸
地腳螺栓孔直徑
軸伸尺寸
裝鍵部位尺寸
110
40×275×180
180×130
10
24×50
6
5 機(jī)器的使用與保養(yǎng)
(1) 使用前需檢查機(jī)器各部件是否良好，如有問(wèn)題及時(shí)報(bào)告專業(yè)人員。
(2) 機(jī)器在使用過(guò)程中操作人員隨時(shí)注意注意各儀器儀表的工作情況，及各部位有無(wú)異常的聲響，運(yùn)行中注意安全部件是否正常。
(3) 保持下料量均勻，在下料過(guò)程中如果棉桃堆積在進(jìn)料斗，用棍子捅下去即可。
(4) 使用后應(yīng)清理機(jī)器，保持機(jī)器的潔凈。
(5) 使用前需檢查機(jī)器各部件是否良好，如有問(wèn)題及時(shí)報(bào)告專業(yè)人員。
(6) 定期檢查及時(shí)維修。
總 結(jié)
從開(kāi)始選題到現(xiàn)在，回顧這幾個(gè)月忙碌生活，有過(guò)為思考問(wèn)題而頭疼的煩惱，也有過(guò)為設(shè)計(jì)合理可行而感到喜悅，此機(jī)器能夠完成棉桃破殼的基本要求，為凈棉工作做好了前提準(zhǔn)備，成功解決了棉桃收獲后籽殼無(wú)法快速分離的問(wèn)題，為新型的棉花采收方式提供了新的方式。
此設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了搓板與動(dòng)搓輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)未吐絮棉桃形狀，利用搓擦原理對(duì)棉桃進(jìn)行擠壓破殼，另外，保持喂料量均勻的，是機(jī)器安全穩(wěn)定運(yùn)行。
一分耕耘，一分收獲。通過(guò)這種開(kāi)放式課程設(shè)計(jì)，學(xué)到的不僅僅是知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)了一種新的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)了如何利用現(xiàn)有的資源（圖書館資料和網(wǎng)絡(luò)資源），特別是solidworks和AutoCAD的熟練操作，為我終身的繼續(xù)學(xué)習(xí)，創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)，雖然這次學(xué)習(xí)時(shí)間并不長(zhǎng)，但是對(duì)自主學(xué)習(xí)的要求提高了，通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)形式，提高了我的學(xué)習(xí)能力。
總之，這次設(shè)計(jì)讓我懂得了，自己還有許多的不足，各方面仍需要加強(qiáng)，在今后的學(xué)習(xí)中，我將把學(xué)到的知識(shí)和自己的同班的知識(shí)融合，并靈活的運(yùn)用到學(xué)習(xí)、工作和生活當(dāng)中。
致 謝
在設(shè)計(jì)完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師--馬少輝老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！
在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧四年來(lái)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無(wú)限欣慰。為此，我向熱心幫助過(guò)我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了許許多多這樣那樣的問(wèn)題，有的是專業(yè)上的問(wèn)題，有的是設(shè)計(jì)說(shuō)明書格式上的問(wèn)題，一直得到馬老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以又快又好的完成，馬老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘馬老師對(duì)我的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無(wú)私幫助! 值此設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向馬老師致以最崇高的謝意!
歲月如梭，我四年的大學(xué)時(shí)光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。離別在即，站在人生的又一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，心中難免思緒萬(wàn)千，一種感恩之情油然而生。生我者父母。感謝生我養(yǎng)我，含辛茹苦的父母。是你們，為我的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件；是你們，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。沒(méi)有你們就不會(huì)有我的今天。謝謝你們，我的父親母親！
最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱設(shè)計(jì)說(shuō)明書的各位老師。
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