玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)（含CAD圖紙和說(shuō)明書）
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畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
課題名稱： 玉米粉碎機(jī)的研制
學(xué)生姓名：
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指導(dǎo)教師：
職 稱：
起止時(shí)間：
玉米粉碎機(jī)
—開(kāi)題報(bào)告
1、課題提出的背景
玉米是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一,種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于水稻、小麥,但其單位面積產(chǎn)量卻位居第一,并且人類對(duì)玉米的加工利用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了水稻和小麥,玉米已成為糧、飼、工業(yè)原料兼用作物,以其為原料的產(chǎn)品多達(dá)3500多種。我國(guó)玉米總產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都已超過(guò)了小麥而躍居糧食作物的第二位;玉米增產(chǎn)總額在糧食增產(chǎn)中占到40%左右,遠(yuǎn)高于水稻26%和小麥22%;并且玉米播種面積在糧食播種面積的比重小于總產(chǎn)的比重,足見(jiàn)玉米在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)是世界上畜牧業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家,畜產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度增加,畜產(chǎn)品品種也在不斷豐富。而畜牧業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了飼料工業(yè)的發(fā)展。1980年,我國(guó)的工業(yè)飼料總產(chǎn)量還只有200萬(wàn)ｔ,到1990年就增長(zhǎng)到了3149萬(wàn)ｔ,10年間增加了15倍;進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),飼料工業(yè)以每年12%的速度遞增。2001年,我國(guó)飼料產(chǎn)量達(dá)到7806萬(wàn)ｔ,其中配合飼料達(dá)到6087萬(wàn)ｔ,按照60%的添加比率計(jì)算,僅配合飼料一項(xiàng)就需要玉米3600萬(wàn)ｔ,占玉米總產(chǎn)量的30%。加上玉米加工副產(chǎn)品和農(nóng)戶自用玉米在內(nèi),我國(guó)目前飼用玉米為總產(chǎn)量的77%。
2、課題提出的目的和意義
（1）為我國(guó)蓬勃發(fā)展的飼料加工工業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，使飼料加工企業(yè)能夠大量生產(chǎn)出畜牧業(yè)發(fā)展所需要的飼料，促進(jìn)飼料業(yè)快速健康的向前發(fā)展。
（2）提高玉米加工工業(yè)的機(jī)械化水平，減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
（3）提高玉米的利用率，增加玉米的附加價(jià)值，使玉米能夠合理利用。
（4）提高玉米產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
3、玉米的加工利用
70年代以來(lái),玉米加工受到各國(guó)的普遍重視。目前,玉米的加工主要是在淀粉、制糖、釀造、制藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域。現(xiàn)將其加工開(kāi)發(fā)利用情況介紹如下:
1.玉米淀粉 玉米是生產(chǎn)淀粉的主要原料,用玉米生產(chǎn)淀粉成本低,質(zhì)量高,是化學(xué)成分最佳的淀粉之一,純度可達(dá)99 5%。目前淀粉工業(yè)發(fā)展很快,以玉米淀粉為原料的加工產(chǎn)品有100多種,被廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、造紙等工業(yè)。在醫(yī)藥工業(yè)中,玉米淀粉是制作葡萄糖的重要原料,還是生產(chǎn)青霉素、鏈霉素等多種抗菌素培養(yǎng)基的主要成分,也是一些片狀藥物的添加劑;在化工工業(yè)中,玉米淀粉用于生產(chǎn)醋酸、丙酮、丁醇等化工產(chǎn)品;在紡織和造紙工業(yè)中,主要用高直鏈淀粉玉米的淀粉作上漿劑和產(chǎn)品表面的涂料。
2.玉米制糖 玉米淀粉經(jīng)過(guò)再加工而制成的糖漿,即異構(gòu)糖,又叫“人造蜂蜜”。
3.玉米榨油 普通玉米籽粒中含油量一般在4%～5%,而油分的85%以上集中在胚里。因此,把胚分離出來(lái)進(jìn)行榨油是十分方便的。玉米油除作食用外,還是人造奶油的原料,在工業(yè)上是制造肥皂、潤(rùn)滑油、油漆涂料等產(chǎn)品的原料。
4.玉米食品 玉米食品種類繁多,新鮮玉米可作菜肴、鹽漬玉米、玉米罐頭、速凍玉米等;玉米膨化食品有玉米片和玉米花、人造米等;玉米籽粒食品有玉米面包、餅干、烤糕等。尤其是玉米膨化食品在國(guó)內(nèi)外很受歡迎。
5.玉米制藥 玉米可用于生產(chǎn)谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸和山梨糖醇。
6.玉米飼料 加工玉米用作飼料,有飼料之王的美稱。據(jù)稱,世界玉米總產(chǎn)量的75%以上用作飼料。以玉米為主配合豆粕及一些微量元素是標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)飼料。玉米抽穗期收獲的莖稈,鮮嫩多汁,適宜作奶牛和幼畜的青飼料;乳熟至蠟熟期收獲的莖稈,可加工制作青飼料或青貯飼料。
4、玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀
4.1國(guó)外玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀
目前,國(guó)外一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用玉米的主要做法是:將機(jī)械加工技術(shù)同先進(jìn)的生物工程技術(shù)結(jié)合起來(lái)。機(jī)械加工的主要機(jī)具是粗飼料粉碎機(jī),不但產(chǎn)品系列齊全,而且結(jié)構(gòu)也日趨成熟,其生產(chǎn)技術(shù)水平和研究動(dòng)向如下。
(1)近年來(lái),國(guó)外以發(fā)展自動(dòng)化程度高、通用性好的大型機(jī)具為主,大幅度提高了生產(chǎn)效率,其配套動(dòng)力大多在75ｋＷ以上。丹麥多農(nóng)(ＴＡＡＲＵＰ)機(jī)械廠生產(chǎn)的多農(nóng)805型加工機(jī)械采用55ｋＷ以上的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng),切碎后由液泵把ＮａＯＨ溶液灑在上面,充分拌合后由拋送器送入貯藏室。丹麥皮里士登(ＰＲＥＳＩＤＥＮＴ)有限公司生產(chǎn)的皮里士登100型錘式粉碎機(jī)配套動(dòng)力為73 5～110 25ｋＷ,生產(chǎn)率達(dá)4～5ｔ/ｈ。國(guó)外于20世紀(jì)80年代初研制出一種帶有圓錐或圓柱形桷式料斗的桷式粉碎機(jī)。其核心部件是錘片式粉碎裝置,技術(shù)特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子直徑增大,長(zhǎng)度加長(zhǎng),轉(zhuǎn)速降低,從而使慣性矩減少,容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,但金屬耗量指標(biāo)較高。目前,美、英、加拿大和澳大利亞等國(guó)10余家公司生產(chǎn)的此類產(chǎn)品已達(dá)數(shù)十種型號(hào),如“機(jī)械手(Ｆａｒｍｈａｎｄ)”公司的Ｆ890、Ｆ900、ＸＧ40、Ｆ903等,“Ｗ Ｈ Ｏ”公司的Ｐ12-42型粉碎機(jī)。
(2)在以大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機(jī)占優(yōu)勢(shì)的情況下, 西歐一些公司還相當(dāng)重視生產(chǎn)小型粗飼料粉碎機(jī)型。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)力消耗少。意大利塞科(Ｓｅｋｏ)公司生產(chǎn)的小型桷式粗飼料粉碎機(jī)的粉碎刀片沿螺旋線分布,機(jī)具振動(dòng)小、粉碎均勻;英國(guó)艾里溫(ＡｌｖａｎＢｌａｎｃｈ)公司生產(chǎn)的38ＭＫⅡ型粉碎機(jī),粉碎轉(zhuǎn)子只有6個(gè)鉸鏈錘片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率達(dá)2ｔ/ｈ。
(3)粉碎室的結(jié)構(gòu)和性能繼續(xù)改進(jìn)提高。粉碎室按其結(jié)構(gòu)分為閉式和開(kāi)式2種。閉式粉碎室的改進(jìn)措施是:①采用流線型轉(zhuǎn)子,以減少粉碎室內(nèi)的渦流,增強(qiáng)錘片的擊碎效果;②增大篩片包角,及時(shí)排除已粉碎的物料,避免重復(fù)打擊,減少功率損失,同時(shí)也避免篩孔堵塞;開(kāi)式粉碎室的主要特點(diǎn)是:取消了篩片,而凹板上采用反切刃口結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了打擊切碎作用,因此可用于濕度較高的秸稈和牧草的粉碎作業(yè)。美國(guó)的“布魯斯”公司生產(chǎn)的“ＲｏｔｏＧｒｉｎｄ”粉碎機(jī)就屬于具有開(kāi)式粉碎室結(jié)構(gòu)的無(wú)篩、大直徑轉(zhuǎn)子的機(jī)型。
4.2國(guó)內(nèi)玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀
中國(guó)飼料加工機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化吸收、自主開(kāi)發(fā)、合資合作生產(chǎn)、規(guī)?；l(fā)展等幾個(gè)階段，現(xiàn)在已經(jīng)基本能夠生產(chǎn)出品種齊全的飼料加工機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過(guò)短短的20多年，中國(guó)生產(chǎn)的飼料加工機(jī)械設(shè)備在性能上與進(jìn)口設(shè)備相比已沒(méi)有根本性的差異。
20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽(yáng)糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流,先后開(kāi)發(fā)生產(chǎn)160～200ｋＷ的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī),冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調(diào),實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國(guó)企業(yè)最新研制開(kāi)發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體(篩體分內(nèi)層篩和外層篩)、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長(zhǎng);錘片更換周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
目前,我國(guó)飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能基本滿足我國(guó)畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大功率的機(jī)型,仍然需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn)品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)生產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國(guó)家。
我國(guó)目前最大的飼料機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)牧羊集團(tuán)，創(chuàng)建于1967年，是國(guó)家最早定點(diǎn)生產(chǎn)飼料機(jī)械的專業(yè)制造企業(yè)，集團(tuán)擁有飼料機(jī)械及工程、倉(cāng)儲(chǔ)工程、糧食機(jī)械及工程等十個(gè)分（子）公司。集團(tuán)總資產(chǎn)5億元，其中固定資產(chǎn)1.8億元。2004年實(shí)現(xiàn)銷售收入7.24億元。連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)30%以上的增長(zhǎng)。
牧羊已開(kāi)發(fā)各種性能優(yōu)越的飼料糧食機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品100多個(gè)系列，600多個(gè)品種，可以承接從普通畜禽飼料到高檔水產(chǎn)膨化飼料的各類飼料成套交鑰匙工程，充分滿足用戶的需求。
牧羊集團(tuán)已在23個(gè)國(guó)家設(shè)立銷售代理處，產(chǎn)品已經(jīng)出口到澳大利亞、新西蘭、日本、馬來(lái)西亞、緬甸、南斯拉夫、敘利亞、伊朗、突尼斯、菲律賓、越南等32個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2004年出口銷售600萬(wàn)美元。
5、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題和解決方法
5.1、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問(wèn)題
（1）布局不合理，特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)
（2）我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力弱。
（3）競(jìng)爭(zhēng)力較弱，產(chǎn)品附加值低。
5.2、我國(guó)飼料粉碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展對(duì)策
（1）調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局促進(jìn)行業(yè)發(fā)展目前,我國(guó)的粉碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè),特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū),而在西部地區(qū)的企業(yè)主要是一些原來(lái)的農(nóng)機(jī)修造廠。這樣的產(chǎn)業(yè)布局不盡合理。政府可以運(yùn)用財(cái)政、稅收、金融等的優(yōu)惠政策,建立一個(gè)良好的投資環(huán)境,促使有一定規(guī)模和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的國(guó)內(nèi)外飼料機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)到西部去投資建廠,運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整。
（2）加大技術(shù)研發(fā)力度提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力但是目前我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新能力弱?，F(xiàn)在國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備大舉挺進(jìn)中國(guó),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下,企業(yè)理應(yīng)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。應(yīng)該增加在科研開(kāi)發(fā)的投入,提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,立足做優(yōu)做強(qiáng),提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
（3）充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)的小型多用途飼料粉碎機(jī)已有多年的出口歷史,出口以東南亞和非洲地區(qū)為主,年出口量在3萬(wàn)臺(tái)左右。近年來(lái),中型飼料粉碎機(jī)也有少量或零星出口。但是出口的地區(qū)分布和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還很不合理,如在歐洲和美國(guó)就很少有中國(guó)制造的產(chǎn)品,特別是在一些附加值高的大型粉碎機(jī)的出口還是一個(gè)空白。企業(yè)要針對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的不同而采取不同的定位策略,著眼于整個(gè)世界市場(chǎng),充分利用自身價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。其次,企業(yè)應(yīng)注重提高產(chǎn)品的品牌質(zhì)量,大力發(fā)展附加值高的產(chǎn)品的出口,并且應(yīng)當(dāng)建立完善的產(chǎn)品售后服務(wù)體系。逐步提高我國(guó)飼料粉碎機(jī)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大出口量,增加效益。
6、粉碎技術(shù)的發(fā)展方向
在過(guò)去的二十幾年中，飼料粉碎技術(shù)，特別是粉碎設(shè)備和粉碎工藝技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，將來(lái)的粉碎技術(shù)研究主要集中在以下幾個(gè)方面：
（1）研究各種畜禽魚飼料的最佳粉碎粒度，以達(dá)到有利于畜禽消化吸收，飼料加工方法可行，粉碎成本的經(jīng)濟(jì)合理。
（2）新型錘片粉碎機(jī)開(kāi)發(fā)研究，對(duì)錘片粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，錘篩間隙可在線調(diào)整。同時(shí)開(kāi)發(fā)一些專用粉碎機(jī)。
（3）粉碎機(jī)與微粉碎系統(tǒng)對(duì)飼料粉碎粒度和電耗的影響研究。通過(guò)對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、粉碎工藝系統(tǒng)的合理配置，以獲得最佳運(yùn)行效果。
（4）進(jìn)一步提高錘片和篩片的質(zhì)量，降低單位產(chǎn)量的錘片和篩片消耗率，延長(zhǎng)其使用壽命，降低易損耗件對(duì)粉碎成本的影響。
（5）進(jìn)一步提高粉碎系統(tǒng)作業(yè)的效率，同時(shí)對(duì)與粉碎機(jī)相配套設(shè)備和操作參數(shù)進(jìn)行研究。
（6）提高粉碎機(jī)加工精度與裝配精度，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，降低粉碎機(jī)的噪聲。
參考資料：
1糧食與飼料工業(yè) 我國(guó)玉米加工現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題2004.06
2 甘肅農(nóng)業(yè) 玉米加工利用途徑 1997.04
3江西飼料 飼料工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之我見(jiàn) 2004.06
4糧油加工與機(jī)械 飼料加工機(jī)械現(xiàn)狀及進(jìn)展 2003.06
5漁業(yè)現(xiàn)代化 我國(guó)飼料粉碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 2004.01
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