機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)--5xz-3.0重力式清選機(jī)上體明書

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：5XZ-3.0重力式清選機(jī)上體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　院系名稱： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： XXXXXX

2、 </p><p>　　姓 名： XXXX </p><p>　　學(xué) 號： XXXXXXXX </p><p>　　指導(dǎo)教師：

3、 XXXXX </p><p>　　職 稱： 講師 </p><p>　　2016 年 6 月 15 日</p><p><b>　　XXXX<

4、;/b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： XXXX </p><p>　　任務(wù)下達(dá)日期：2015 年 12 月 15 日</p><p>　　設(shè)計(jì)開題日期：2016 年 3 月 25日</p><p>　　設(shè)計(jì)開始日

5、期：2016 年 3 月 28 日</p><p>　　中期檢查日期：2016 年 5 月 6 日</p><p>　　設(shè)計(jì)完成日期：2016 年 6 月 8 日</p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目： 5XZ-3.0重力式清選機(jī)上體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p>&l

6、t;p>　　二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1、調(diào)研報(bào)告（4000字左右，包括學(xué)生現(xiàn)場照片）；2、 可行性論證報(bào)告（4000字左右）；3、設(shè)計(jì)計(jì)算書；4、設(shè)計(jì)圖紙：設(shè)計(jì)總體裝配圖1 張A0圖紙（CAD）、上體裝配圖1張A0圖紙（CAD）、組件圖1張A1圖紙（CAD）、零件圖 1張A3圖紙（CAD），合計(jì)2.5張零號圖紙；5、特色專題：三維設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　三、設(shè)計(jì)目標(biāo)： 根據(jù)給定參數(shù)：生產(chǎn)功率3.0t/h

7、，設(shè)計(jì)5XZ-3.0型重力式清選機(jī)上體結(jié)構(gòu)，與下體安裝配合后，適合種子加工按照種子比重清選種子。</p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： </p><p>　　院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： </p><p>　　2016 年 12 月15日</p><p>&l

8、t;b>　　XXXXX大學(xué)</b></p><p><b>　　開題答辯成績評定書</b></p><p><b>　　XXXXX大學(xué)</b></p><p><b>　　中期答辯成績評定書</b></p><p><b>　　XXXXX大學(xué)<

9、/b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合評定書</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　普通種子經(jīng)過清選機(jī)清選后，可獲得質(zhì)量均勻、尺寸一致的優(yōu)質(zhì)種子。將種子清選以后，可以清除小粒、破碎粒作為糧食和飼料，節(jié)約了糧食。清選后的種子均勻飽滿，播種后發(fā)芽率高，長勢好，一般能增產(chǎn)5～1

10、0%，還可以減少播種量20%左右，可用于小麥、玉米、大豆、水稻種，以及商品糧的清選分級，有利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。通過查閱大量的文獻(xiàn)資料和現(xiàn)場實(shí)習(xí)，得出可行性分析及調(diào)研報(bào)告，設(shè)計(jì)出重力式清選機(jī)，清選機(jī)通過雙向傾斜往復(fù)振動(dòng)的工作臺和正壓式空氣氣流進(jìn)行清選作業(yè)。最后確定了該機(jī)的振動(dòng)臺振動(dòng)頻率范圍在300～600次/，篩面的長度為2.19。風(fēng)機(jī)風(fēng)量和振動(dòng)頻率均可以無級調(diào)節(jié)，可以更廣泛的適用于各類作物種子。</p><p>　　

11、關(guān)鍵詞 清選機(jī)；重力式；雙向傾斜；曲柄連桿振動(dòng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　After common seeds were sorted by the sorting machinery, high quality seeds with uniform quality and consistent size can be

12、 obtained. After being sorted, small grains and broken kernel could be removed to be as grains and forage, saving the grains. The sorted seeds were uniform and plump-eared. After being planted, the germination rate was h

13、igh, and the growth was better, and the yields increase 5 ~ 10% commonly, and the seeding rate decreased about 20%. The sorting machinery can also be used fo</p><p>　　Key words: Sorting machinery；Gravity；Two

14、-way tilt；The crank and connecting rod vibration</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　

15、　第一部分 調(diào)研報(bào)告1</p><p>　　1.1 基本情況概述2</p><p>　　1.1.1 5XZ-3.0重力式清選機(jī)目前概況2</p><p>　　1.1.2 產(chǎn)品應(yīng)用范圍3</p><p>　　1.1.3 結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)3</p><p>　　1.1.4 主要技

16、術(shù)參數(shù)3</p><p>　　1.2 調(diào)研企業(yè)概況4</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)工作計(jì)劃4</p><p>　　1.4 裝置及結(jié)構(gòu)分析5</p><p>　　1.5 目前存在的技術(shù)問題6</p><p>　　1.6 市場分析6</p><p>　　

17、1.7 結(jié)論6</p><p>　　第二部分 可行性論證報(bào)告8</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目的8</p><p>　　2.2 調(diào)研信息論述8</p><p>　　2.3 方案提出9</p><p>　　2.4 設(shè)計(jì)方案論證10</p><p>

18、;　　2.4.1 技術(shù)方面10</p><p>　　2.4.2 制造方面10</p><p>　　2.4.3 現(xiàn)有的知識儲備方面11</p><p>　　2.4.4 經(jīng)濟(jì)性方面11</p><p>　　2.4.5 方案的不足之處12</p><p>　　2.5 結(jié)論12&

19、lt;/p><p>　　第三部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書14</p><p>　　3.1 振動(dòng)臺振動(dòng)頻率的確定14</p><p>　　3.2 篩體結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定16</p><p>　　3.3 傳動(dòng)帶輪設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.4 所需動(dòng)力功率確定20</p>&l

20、t;p>　　3.4.1 振動(dòng)臺功率確定20</p><p>　　3.4.2 風(fēng)機(jī)所需功率的確定21</p><p>　　3.4.3 所需理論功率和實(shí)際功率22</p><p>　　3.5 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.5.1 驅(qū)動(dòng)連桿的設(shè)計(jì)及校核23</p><

21、p>　　3.5.2 曲柄軸的設(shè)計(jì)及校核26</p><p>　　3.4.3 軸承的選取及校核31</p><p>　　3.5.4 鍵的設(shè)計(jì)及校核33</p><p>　　第四部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)特色專題35</p><p><b>　　結(jié) 論37</b></p><p

22、><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　CONTENTS</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　Part ? Research Report1<

23、/p><p>　　1.1 Overview of the basic situation2</p><p>　　1.1.1 Present situation of 5XZ-3.0 gravity type sorting machine 2</p><p>　　1.1.2 Product application scope3</p>

24、<p>　　1.1.3 Structure and performance characteristics3</p><p>　　1.1.4 The main technical parameters3</p><p>　　1.2 Survey of enterprises4</p><p>　　1.3 The plan

25、of design work 4</p><p>　　1.4 Device and structure analysis5</p><p>　　1.5 Technical matters6</p><p>　　1.6 Market analysis6</p><p>　　1.7 Conclusion6<

26、/p><p>　　Part П Feasibility demonstration report8</p><p>　　2.1 Design objectives8</p><p>　　2.2 Overview of research information8</p><p>　　2.3 Proposed sche

27、me9</p><p>　　2.4 Design scheme demonstration10</p><p>　　2.4.1 Technology10</p><p>　　2.4.2 Manufacturing10</p><p>　　2.4.3 Knowledge reserves11</p>

28、;<p>　　2.4.4 Economy11</p><p>　　2.4.5 The deficiency of scheme12</p><p>　　2.5 Conclusion12</p><p>　　Part Ш The graduation design calculations14</p>&

29、lt;p>　　3.1 Determination of vibration table14</p><p>　　3.2 Determination of the structure and parameters of the screen16</p><p>　　3.3 Design of belt wheel18</p><p>　　

30、3.4 Determination of power20</p><p>　　3.4.1 Determination of the shaking table power 20</p><p>　　3.4.2 Determination of the blower power 21</p><p>　　3.4.3 Required th

31、eoretical and practical power22</p><p>　　3.5 Crank connecting rod design and Check22</p><p>　　3.5.1 Design and check of connecting rod23</p><p>　　3.5.2 Design and check

32、of crank shaft26</p><p>　　3.4.3 Selection and check of bearing 31</p><p>　　3.5.4 Design and check of key 33</p><p>　　Part Ⅳ Characteristic Special Topic35</p>

33、<p>　　Conclusion37</p><p>　　References38</p><p><b>　　Thanks39</b></p><p>　　第一部分 調(diào)研報(bào)告</p><p><b>　　學(xué)生、教師簡介</b></p><p><b&

34、gt;　　學(xué) 生 簡 介</b></p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 簡 介</p><p>　　5XZ-3.0重力式清選機(jī)，又被稱作5XZ-3.0比重式清選機(jī)。它是集風(fēng)選、比重選為一體的組合式機(jī)型。風(fēng)選、篩選、比重選等功能為一體能耗低，比常規(guī)加工設(shè)備降低了40%的能節(jié)省人力、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小成品凈度好，精選質(zhì)量高，綜合性能居國內(nèi)領(lǐng)先水平。該機(jī)采用新型的外轉(zhuǎn)子低噪音風(fēng)量電子

35、調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)，工作時(shí)可隨意調(diào)整到最佳風(fēng)量。振動(dòng)機(jī)構(gòu)采用無級變速裝置，調(diào)節(jié)精度高，工作臺采用不停機(jī)同步縱橫向調(diào)節(jié)，應(yīng)用選籽范圍廣泛，易達(dá)到最佳工作狀態(tài)及精度要求[1]。</p><p>　　1.1 基本情況概述</p><p>　　1.1.1 5XZ-3.0重力式清選機(jī)目前概況</p><p>　　隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子的清選機(jī)械也日趨成熟，其中以正

36、壓式重力清選機(jī)發(fā)展最為快速[4]。在發(fā)達(dá)國家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從l t/h到15t/h不等，臺面結(jié)構(gòu)有三角形臺面、矩形臺面、混合形臺面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種系列化的重力式清選機(jī)，工藝精良、性能較穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、噪音相對低[4]。除傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)節(jié)外，已經(jīng)開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥WESTRUP公司，奧地利HEID公司、德國PETKUS公司、美國OLIVER公司、LMC公司[4]。從性能上看，無

37、論是三角臺面還是矩形臺面振動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)量在臺面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個(gè)臺面，種子分離效果明顯[4]。從結(jié)構(gòu)上看，丹麥WESTRUP公司產(chǎn)品釆用三角形臺面單風(fēng)機(jī)正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好[4]；奧地利HEID公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機(jī)矩形臺面，雙質(zhì)點(diǎn)平衡結(jié)構(gòu)，無效振動(dòng)和噪音小；德國PETKUS公司產(chǎn)品單風(fēng)機(jī)矩形臺面[4]；美國OLIVER公司產(chǎn)品是三角形或矩形臺面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機(jī)，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置

38、，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合</p><p>　　新中國成立前，我國種子清選手段十分落后，清選種子的工具主要是農(nóng)家使用的風(fēng)車、篩子、簸箕等，新中國成立后，隨著種子事業(yè)的發(fā)展，種子清選機(jī)械從無到有、從單機(jī)到配套、從國外引進(jìn)到國內(nèi)自主制造，獲得了較快發(fā)展。近些年來，各科研單位、生產(chǎn)廠家及種子加工部門都先后研制了許多機(jī)型。國內(nèi)幾大科研單位及生產(chǎn)廠家，在研學(xué)國外機(jī)型的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)研制了適合我

39、國國情的重力清選產(chǎn)品。如中國農(nóng)機(jī)院研制的三角形臺面的5 TZ-1500型重力式清選機(jī)、矩形臺面的5XZ系列重力清選機(jī)[4]。由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被推廣。我所調(diào)研的黑龍江力實(shí)科技開發(fā)有限公司正是在消化、吸收丹麥機(jī)型的先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)生產(chǎn)的5XZ系類比重式清選機(jī)產(chǎn)品，產(chǎn)品功率有3t/h、5t/h和10t/h三種機(jī)型[1]。</p><p>　　1.1.2 產(chǎn)品應(yīng)用范圍&l

40、t;/p><p>　　用于清除經(jīng)風(fēng)篩選機(jī)加工后的種子中被蟲蛀、不飽滿、發(fā)霉和破損的籽粒，水稻種子中的稻粒黑粉病粒和芽谷。還可用于其他經(jīng)濟(jì)類作物以及堅(jiān)果類籽粒和外殼的分離。是進(jìn)一步提高種子質(zhì)量必不可少的專用設(shè)備[2]。</p><p>　　1.1.3 結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)</p><p>　　5XZ-3.0重力式清選機(jī)經(jīng)過多年市場反饋及結(jié)構(gòu)改良，現(xiàn)具備以下結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)：

41、</p><p>　　1.采用變頻器和電磁調(diào)速，提高了設(shè)備的機(jī)電一體化水平，使遠(yuǎn)距離控制成為可能；</p><p>　　2.采用多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，任一部分的風(fēng)量、風(fēng)壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，采用變頻器顯示調(diào)整后風(fēng)速的大小[10]；</p><p>　　3.工作臺面的振動(dòng)頻率采用變頻器，調(diào)速靈敏，設(shè)備柔性啟動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)微調(diào)可控技術(shù)；</p><p>　　4.縱向和

42、橫向傾角采用新型剪刀式千斤頂調(diào)節(jié)，方便快捷，有位置指示的裝置；</p><p>　　5.風(fēng)機(jī)采用實(shí)力科技公司自行研制開發(fā)的多翼低噪聲離心風(fēng)機(jī)，用變頻調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可節(jié)省用量40%，是新一代節(jié)能型產(chǎn)品；</p><p>　　1.1.4 主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　5XZ-3.0重力式清選機(jī)經(jīng)過多年的開發(fā)實(shí)驗(yàn)及市場應(yīng)用反饋，在最大生產(chǎn)能力不同的情況下有以下不

43、同的基本參數(shù)，如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 5XZ-3.0重力式清選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上調(diào)研，本設(shè)備的各項(xiàng)性能、生產(chǎn)能力、可靠性能等符合本次設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求。</p><p>　　1.2 調(diào)研企業(yè)概況</p><p>　　黑龍江力實(shí)科技開發(fā)有限公司座落于美麗的“東方小巴黎”哈爾濱市[3]。專業(yè)從事種

44、子行業(yè)及農(nóng)副產(chǎn)品行業(yè)的加工設(shè)備和稱重計(jì)量設(shè)備，是集研究開發(fā)、生產(chǎn)銷售、技術(shù)推廣為一體的民營高新技術(shù)開發(fā)企業(yè)[3]。</p><p>　　公司主營產(chǎn)品：定量包裝秤（電動(dòng)、氣動(dòng)），種子加工機(jī)械（風(fēng)篩清選機(jī)系列、比重清選機(jī)系列、包衣機(jī)系列、分級機(jī)系列、種子干燥機(jī)系列），還可根據(jù)客戶的需求為您設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝玉米種子成套加工生產(chǎn)線，近幾年來公司的產(chǎn)品經(jīng)過市場的考驗(yàn)得到了客戶的高度認(rèn)可，特別是公司生產(chǎn)稱重計(jì)量設(shè)備的電動(dòng)定量

45、包裝秤適合于“高寒低溫”條件下作業(yè)，得到了廣大客戶的高度評價(jià)，廣泛應(yīng)用于種子、糧食、化肥等各個(gè)行業(yè)[3]。</p><p>　　公司秉承“誠實(shí)、誠懇、誠信”的經(jīng)營作風(fēng)，倡導(dǎo)“顧客至上”，力求為“顧客創(chuàng)造價(jià)值”的經(jīng)營理念，為客戶提供全面的售前、售中、售后技術(shù)支持和服務(wù)[3]。力實(shí)公司是您：真摯友愛的事業(yè)伙伴，永遠(yuǎn)值得信賴的合作伙伴！竭誠歡迎各界人士垂詢惠顧，精誠合作，共創(chuàng)錦繡前程。</p><p

46、>　　1.3 設(shè)計(jì)工作計(jì)劃</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場觀摩5XZ-3.0型重力式清選機(jī)及指導(dǎo)老師的解答，并且結(jié)合所學(xué)的專業(yè)理論知識，從以下三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)工作：</p><p>　　第一，研究重力式清選機(jī)的工作原理和物料輸送機(jī)理，通過理論分析，了解現(xiàn)實(shí)使用中重力式清選機(jī)的具體工況[10]。為下一步的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化做準(zhǔn)備，同時(shí)也為未來的理論研究和學(xué)術(shù)探索打好基礎(chǔ)。</p>

47、<p>　　第二，進(jìn)行重力式清選機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)，主要工作是比重分選的設(shè)計(jì)計(jì)算、糧食流速和生產(chǎn)率，還要進(jìn)行重力分選臺形狀的選擇、和篩面的選擇[10]。</p><p>　　第三，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需求，需考慮現(xiàn)場使用的特殊性，如角度的可調(diào)性、操作的集中和可視性等等，根據(jù)以上的要求，對傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造和優(yōu)化，使產(chǎn)品滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求[9]。</p><p>　　1.4 裝置及結(jié)構(gòu)分析

48、</p><p>　　重力清選機(jī)機(jī)構(gòu)由分選臺、風(fēng)機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)等部分組成[10]。糧食喂入到分選臺上后，靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)使分選臺產(chǎn)生的拋擲作用，由低的一端向高的一端運(yùn)動(dòng)[10]。同時(shí)靠風(fēng)力的作用使糧食產(chǎn)生懸浮和分層，使比糧食輕的雜質(zhì)浮向上層，并借分選臺的傾角和風(fēng)力使輕雜質(zhì)向分選臺低的一端運(yùn)動(dòng)，并推出機(jī)外，一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)[10]。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口

49、經(jīng)工作臺到各自排出口的距離不同，重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)[9]。分選臺篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對氣流起導(dǎo)向的作用[10]。種子在重力式清選機(jī)臺面上保持的時(shí)間越長，走過的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好[10]。</p><p>　　連

50、桿機(jī)構(gòu)的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風(fēng)速不需要達(dá)到懸浮速度就能進(jìn)行分離，糧食與雜質(zhì)粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件[10]。臺面的選擇：三角形臺面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置[1]；對于混合型臺面則性能適中，在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺面[1]。</p>

51、<p>　　本次設(shè)計(jì)使用矩形臺面，以符合生產(chǎn)要求。分選臺的末端有三個(gè)種子輸出口。最右側(cè)的是壞籽的出口，因?yàn)閴淖训馁|(zhì)量輕，比重小，最先被篩選出來。中間的出口是好籽與壞籽的混合種子，輸出量比較少，用來重新篩選，提高篩選精度及種子利用率。最左側(cè)的出口最大，是篩選出來的好種子，可以直接利用。同時(shí)機(jī)器的右側(cè)面另外還有一個(gè)輸出口，那個(gè)輸出口是用來篩出石子及雜質(zhì)的出口。</p><p>　　1.5 目前存在的技術(shù)問

52、題</p><p>　　由于設(shè)計(jì)能力及機(jī)器工作環(huán)境有限，設(shè)計(jì)中還存在一些缺點(diǎn)和不足：</p><p>　　1.還不能對分選機(jī)進(jìn)行智能化操作，對于區(qū)分不同的種子要人工調(diào)節(jié)風(fēng)量與振動(dòng)頻率的大小；</p><p>　　2.排風(fēng)要良好。同時(shí)在室外使用的時(shí)候盡量避免自然風(fēng)對種子篩選的干擾，造成篩選不精確，達(dá)不到使用效果。</p><p>　　3.工作臺

53、篩面易堵塞等不足，還有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)；</p><p><b>　　1.6 市場分析</b></p><p>　　種子清選是種子加工產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，是提高種子質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要手段。新中國成立前，清選種子的工具主要是農(nóng)家使用的風(fēng)車、篩子、簸箕等，新中國成立后，隨著種子事業(yè)的發(fā)展，種子清選機(jī)械從無到有、從單機(jī)到配套、從國外引進(jìn)到國內(nèi)自主制造，獲得了

54、較快發(fā)展[4]。</p><p>　　近些年來，各科研單位、生產(chǎn)廠家及種子加工部門都先后研制了許多機(jī)型。中國農(nóng)機(jī)院研制的三角形臺面的5 TZ-1500型重力式清選機(jī)、矩形臺面的5XZ系列重力清選機(jī)[4]。由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被推廣，而且在經(jīng)濟(jì)方面，國產(chǎn)的5XZ-3.0重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá)60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的10％～15%，而性能則

55、不低于國外產(chǎn)品[4]。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢[1]。因此，5XZ-3.0重力清選機(jī)肯定會很快被推廣應(yīng)用。時(shí)長前景極為廣闊。</p><p>　　1.7 結(jié) 論</p><p>　　重力式清選機(jī)的研發(fā)與投入市場，完善了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化的空缺，符合了我國農(nóng)業(yè)高速發(fā)展、農(nóng)業(yè)機(jī)械急待提高的要求，滿足了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)對糧食和種子生產(chǎn)加工越來越高的要求。通過本段時(shí)間的調(diào)

56、研，總結(jié)出以下4點(diǎn)結(jié)論： </p><p>　　1.5XZ-3.0重力型清選機(jī)是新一代種子精選加工設(shè)備，精選質(zhì)量高，生產(chǎn)效率為3.0t/h，能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要[4]。</p><p>　　2.篩選系統(tǒng)采用等慣量反向配置，縱向傾角，橫向傾角，篩選頻率均可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)[4]。</p><p>　　3.風(fēng)系采用多臺離心風(fēng)機(jī)橫向組配，配置風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置[4]。</p&

57、gt;<p>　　4.近段時(shí)間通過時(shí)長的反饋和產(chǎn)品的銷量，結(jié)果表明，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)明顯優(yōu)于同類產(chǎn)品。</p><p>　　第二部分 可行性論證報(bào)告</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目的</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，整合四年里所學(xué)習(xí)的知識，分析和解決本專業(yè)的一般問題的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，拓展了自己的知識[4]。培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想方式，設(shè)計(jì)構(gòu)思和

58、創(chuàng)新思維，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法。有明確的設(shè)計(jì)思想和使用查找資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的能力[4]。調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法[4]。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是5XZ-3.0型重力式清選機(jī)上體結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)率為，與下體配合安裝后，適合種子加工廠按照種子比重精選種子。</p>&

59、lt;p>　　2.2 調(diào)研信息論述</p><p>　　隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機(jī)械也日趨成熟，其中重力式清選機(jī)發(fā)展最快。種子清選是種子加工產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，是提高種子質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的重要手段[4]。重力式清選機(jī)是用于清除經(jīng)風(fēng)篩選機(jī)加工后的種子中被蟲蛀、不飽滿、發(fā)霉和破損的籽粒，水稻種子中的稻粒黑粉病粒和芽谷[4]。還可用于其他經(jīng)濟(jì)類作物以及堅(jiān)果類籽粒和外殼的分離。是進(jìn)一步提高

60、種子質(zhì)量必不可少的專用設(shè)備。</p><p>　　新中國成立前，我國種子清選手段十分落后，清選種子的工具主要是農(nóng)家使用的風(fēng)車、篩子、簸箕等[4]。新中國成立后，隨著種子事業(yè)的發(fā)展，種子清選機(jī)械從無到有、從單機(jī)到配套、從國外引進(jìn)到國內(nèi)自主制造，獲得了較快發(fā)展[4]。近些年來，各科研單位、生產(chǎn)廠家及種子加工部門都先后研制了許多機(jī)型。國內(nèi)幾大科研單位及生產(chǎn)廠家，在研學(xué)國外機(jī)型的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)研制了適合我國國情的重力清

61、選產(chǎn)品。如中國農(nóng)機(jī)院研制的三角形臺面的5 TZ-1500型重力式清選機(jī)、矩形臺面的5XZ系列重力清選機(jī)[4]。由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被推廣。在經(jīng)濟(jì)方面，國產(chǎn)的5XZ-3.0重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá)60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的10％～15%，而性能則不低于國外產(chǎn)品[4]。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢。</p><p>　　重

62、力式清選機(jī)機(jī)構(gòu)由分選臺、風(fēng)機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)等部分組成：</p><p>　　1.分選臺面：一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺到各自排出口的距離不同[1]。重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)[1]。分選臺篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加

63、篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對氣流起導(dǎo)向的作用[1]。</p><p>　　2.風(fēng)機(jī)：采用多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，任一部分的風(fēng)量、風(fēng)壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，采用變頻器顯示調(diào)整后風(fēng)速的大小。</p><p>　　3.連桿機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風(fēng)速不需要達(dá)到懸浮速度就能進(jìn)行分離，糧食與雜質(zhì)粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件[1]。</p&g

64、t;<p>　　5XZ-3.0重力型清選機(jī)是新一代種子精選加工設(shè)備，精選質(zhì)量高，生產(chǎn)效率為3.0t/h，能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要[1]。</p><p><b>　　2.3 方案提出</b></p><p>　　方案一：矩形臺面+負(fù)壓式供風(fēng)</p><p>　　矩形臺面低的一端較長，經(jīng)種子在流出臺面之前經(jīng)過的距離很長?；旌蠀^(qū)物料經(jīng)過

65、的距離也較長，所以最后分離出很小的一部分。矩形臺可減少中間混合區(qū)部分，適于從大批重種子中分離出小部分輕種子。矩形臺面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置[1]。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺面[1]。負(fù)壓式供風(fēng)類型，種子清選效果理想，如圖2-1所示。</p><p>　　1-出風(fēng)口；2-風(fēng)機(jī)；3-矩形臺面；4-連桿；5-出料口；6-機(jī)架；7-進(jìn)料口</p>&

66、lt;p>　　圖2-1 負(fù)壓式供風(fēng)重力清選機(jī)</p><p>　　方案二：矩形臺面+正壓式供風(fēng)</p><p>　　正壓式供風(fēng)，能耗低、噪音較小，振動(dòng)易平衡，操作方便。采用多風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，任一部分的風(fēng)量、風(fēng)壓可獨(dú)立調(diào)節(jié)，變頻器顯示調(diào)整后風(fēng)速的大小，如圖2-2所示。</p><p>　　1-矩形臺面；2-出料口；3-機(jī)架；4-風(fēng)機(jī)組；5-底座；6-進(jìn)料口</

67、p><p>　　圖2-2 正壓式供風(fēng)重力清選機(jī)</p><p>　　2.4 設(shè)計(jì)方案論證</p><p>　　2.4.1 技術(shù)方面</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用方案二：矩形臺面+正壓式供風(fēng)。</p><p>　　機(jī)器采用雙向傾斜、往復(fù)振動(dòng)的工作臺和穿過工作臺面由下而上的氣流進(jìn)行清選作業(yè)的清選機(jī)具，矩形臺面上

68、輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)[1]。分選臺篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對氣流起導(dǎo)向的作用[1]。種子在重力式清選機(jī)臺面上保持的時(shí)間越長，走過距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好[1]。</p><p>　　2.4.2 制造方面</p><p>　　5XZ-3.0重力式清選機(jī)的制造加工較為容易實(shí)

69、現(xiàn)，下面從制造能力、方法及手段等方面進(jìn)行分析。</p><p>　　1.制造能力：工作臺由三部分組成，精加工的木框、用以分配氣流的下孔板及篩面，在其上進(jìn)行分選[1]。每一部分的制造都很簡單容易，沒有過高的技術(shù)成本，很容易實(shí)現(xiàn)加工。</p><p>　　2.制造方法、手段：精加工的木框由人工制作，按尺寸量出木框并多讓出2個(gè)木框?qū)挾日叫魏箐徬?，這根木框兩頭鋸成45度角，然后拼成矩形，連接用用

70、氣釘釘牢。釘好后去除毛刺，刷漆。</p><p>　　3.下孔板及篩面：采用多邊形網(wǎng)狀塑料夾在上層篩網(wǎng)與下層篩網(wǎng)之間，經(jīng)過整體加熱后由輥輪擠壓在一起而成，本技術(shù)改變了現(xiàn)有技術(shù)由一種特別的膠水或其他粘著劑呈網(wǎng)狀格的形式粘接振動(dòng)篩篩網(wǎng)的上層篩網(wǎng)與下層篩網(wǎng)的方法，具有粘接后不會影響篩網(wǎng)的網(wǎng)眼，牢固，重量輕和易制作的特點(diǎn)[8]。</p><p>　　2.4.3 現(xiàn)有的知識儲備方面</p

71、><p>　　從大一開始到大四，我們系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過工程圖學(xué)、Auto CAD、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)這些和本次設(shè)計(jì)相關(guān)的科目。同時(shí)在課余時(shí)間還考取了UG證書，相信在3D建模方面會有一定的幫助。而在學(xué)習(xí)期間，我們還外出幾次進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，去過哈爾濱香坊區(qū)的“三大動(dòng)力”以及長春的第一汽車制造廠進(jìn)行觀摩。有一些實(shí)習(xí)制造經(jīng)驗(yàn)。除此意外，我們進(jìn)行過幾次課程設(shè)計(jì)，雖然沒有本次設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是也鍛煉了我們自主設(shè)計(jì)的能力，為

72、此次畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　2.4.4 經(jīng)濟(jì)性方面</p><p>　　1.經(jīng)濟(jì)成本:本設(shè)計(jì)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)成本底，有較好的經(jīng)濟(jì)性，除使用的四個(gè)風(fēng)機(jī)和一個(gè)震動(dòng)馬達(dá)需要外購之外，其他零部件均由本次調(diào)研的公司自己制作加工組裝，降低了制造成本。</p><p>　　2.經(jīng)濟(jì)效益：在保證清選機(jī)生產(chǎn)能力的條件下，大大降低了生產(chǎn)成本，所以本設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有較高

73、的經(jīng)濟(jì)效益。能耗低，比常規(guī)加工設(shè)備降低了40%的能節(jié)省人力、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小成品凈度好，精選質(zhì)量高[1]。振動(dòng)機(jī)構(gòu)采用無級變速裝置，調(diào)節(jié)精度高，工作臺采用不停機(jī)同步縱橫向調(diào)節(jié)，應(yīng)用選籽范圍廣泛，易達(dá)到最佳工作狀態(tài)及精度要求，易于人工操作，大大的降低了使用成本，重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá)60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的10%～15%[1]，而性能則不低于國外產(chǎn)品。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的經(jīng)

74、濟(jì)效益[10]。</p><p>　　3.社會效益：新中國成立前，我國種子清選手段十分落后，清選種子的工具主要是農(nóng)家使用的風(fēng)車、篩子、簸箕等[4]。新中國成立后，隨著種子事業(yè)的發(fā)展，種子清選機(jī)械從無到有、從單機(jī)到配套、從國外引進(jìn)到國內(nèi)自主制造，獲得了較快發(fā)展[4]。近些年來，各科研單位、生產(chǎn)廠家及種子加工部門都先后研制了許多機(jī)型。國內(nèi)幾大科研單位及生產(chǎn)廠家，在研學(xué)國外機(jī)型的基礎(chǔ)上，相繼開發(fā)研制了適合我國國情的重力

75、清選產(chǎn)品。如中國農(nóng)機(jī)院研制的三角形臺面的5 TZ-1500型重力式清選機(jī)、矩形臺面的5XZ系列重力清選機(jī)[1]。由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被推廣所以5XZ-3.0重力式清選機(jī)具有很好的社會效益。降低了人工成本，用機(jī)器代替人，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)在化，還能補(bǔ)足原來人工選種子的不足，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的先決條件[4]。</p><p>　　2.4.5 方案的不足之處&l

76、t;/p><p>　　由于設(shè)計(jì)能力及機(jī)器工作環(huán)境有限，設(shè)計(jì)中還存在一些缺點(diǎn)和不足：</p><p>　　1.工作臺易磨損：由于工作臺與分選物料直接接觸，它將受到磨損，要經(jīng)常檢查磨損情況。當(dāng)工作臺面被磨損時(shí)，其表面變得平滑，移動(dòng)處于下層的較重物料變得更加困難，影響篩選的精度和正常使用。正常情況下，當(dāng)工作臺的金屬絲磨損一半時(shí)，工作臺應(yīng)該跟換臺面金屬網(wǎng)。</p><p>　　

77、2.機(jī)器使用時(shí)必須保證機(jī)架水平：機(jī)器固定后四角要牢固,機(jī)架保持水平。否則會影響種子的篩選質(zhì)量及精度。</p><p>　　3.排風(fēng)要良好。同時(shí)在室外使用的時(shí)候盡量避免自然風(fēng)對種子篩選的干擾，造成篩選不精確，達(dá)不到使用效果。</p><p>　　4.工作臺易堵塞：即使在很清潔的大氣環(huán)境下，塵土和臟物也會堆積在工作臺的下表面上[1]。這樣會影響通過工作臺的氣流并漸漸使工作臺空氣完全堵塞。當(dāng)工作

78、臺面堵塞時(shí)，必須從機(jī)器上取下來清理，最好的辦法是用壓縮空氣從上向下吹，徹底清理整個(gè)工作臺[1]。為檢查工作臺是否清理好，可采用下置照明燈的方法檢驗(yàn)。</p><p><b>　　2.5 結(jié)論</b></p><p>　　設(shè)計(jì)目標(biāo)給定的生產(chǎn)率是3.0t/h，屬于大批量生產(chǎn)，所以選擇矩形臺面，不再考慮三角形臺面。矩形臺面較三角形臺面低的一端較長，經(jīng)種子在流出臺面之前

79、經(jīng)過的距離很長?；旌蠀^(qū)物料經(jīng)過的距離也較長，所以最后分離出很小的一部分。矩形臺可減少中間混合區(qū)部分，適于從大批重種子中分離出小部分輕種子，矩形臺面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置[1]。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺面。</p><p>　　氣流系統(tǒng)選擇的是正壓式供風(fēng)，負(fù)壓式供風(fēng)雖然重雜清理效果較好，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰[1]。

80、正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，OLIVER公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板，HEID公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高[1]。綜上所述，選擇矩形臺面+正壓式供風(fēng)來作為5XZ-3.0重力式清選機(jī)上體部分設(shè)計(jì)的主要方案。</p><p>　　由于我們國家農(nóng)作物主要以玉米、小麥為主，并且農(nóng)業(yè)機(jī)械化正在被廣，而且在經(jīng)濟(jì)方面，國

81、產(chǎn)的5XZ-3.0重力清選機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)高達(dá)60%，同時(shí)配以低廉的勞動(dòng)力，其產(chǎn)品價(jià)格僅為美國同類產(chǎn)品價(jià)格的10%～15%，而性能則不低于國外產(chǎn)品[1]。較少的投入換來成倍的篩選效率，具有相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢。因此，5XZ-3.0重力清選機(jī)肯定會很快被推廣應(yīng)用。時(shí)長前景極為廣闊。</p><p>　　第三部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p>　　3.1 振動(dòng)臺振動(dòng)頻率的確定</p&g

82、t;<p>　　振動(dòng)臺由四組彈簧片支撐在機(jī)架上，為使籽粒在分選時(shí)，能在篩體的振動(dòng)和風(fēng)力的作用下，形成流化狀態(tài)，使其比重不同的籽粒分開，振動(dòng)平臺可設(shè)計(jì)為一個(gè)簡諧振動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)[5]。</p><p>　　為使偏心連桿振動(dòng)臺符合簡諧振動(dòng)規(guī)律，必須滿足下列條件：</p><p>　　1.振動(dòng)原理如圖，振動(dòng)方向必須與撐桿振動(dòng)中心垂直。這樣撐桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)振幅等于偏心距[5]。</

83、p><p>　　圖3-1 振動(dòng)原理圖</p><p>　　圖中為篩面與水平夾角，為篩體振動(dòng)方向與水平夾角，r為曲柄，L為連桿。</p><p>　　2.篩體四組撐桿必須等長，安裝位置必須平行，才能保證篩體平動(dòng)。</p><p>　　3.撐桿長和連桿長必須大于倍曲柄半徑，這樣篩體可視為一個(gè)自由度的振動(dòng)（即直線平動(dòng)）[5]。取連桿長。</p&

84、gt;<p>　　4.曲柄工作角速度必須等于常數(shù)，這樣篩體振動(dòng)圓頻率即為。</p><p>　　5.籽粒在篩面上可視為與篩子一起運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。</p><p>　　籽粒的位移速度和加速度關(guān)系為：</p><p>　　在等于和區(qū)間時(shí)，慣性力為負(fù)值，方向沿X軸向左（如圖3-2），籽粒有沿篩面向前滑動(dòng)的趨勢。在等于區(qū)間時(shí)，慣性力為正值，方向沿X軸向右（如圖3-

85、3），籽粒有沿篩面向后的滑動(dòng)趨勢。</p><p>　　圖3-2 種子在篩面受力分析 圖3-3 種子在篩面受力分析</p><p>　　圖中為篩體與水平面傾角。為篩體振動(dòng)方向與水平面夾角。</p><p>　　欲使種子向前滑動(dòng)，即向下滑動(dòng),必須使篩子運(yùn)動(dòng)的加速度比保持下列條件：</p><p><b>　　

86、（3-1）</b></p><p>　　種子沿篩面向后滑動(dòng),即向上滑動(dòng)條件如圖3-3所示，為：</p><p>　　將值值代入式（3-1）后化簡得：</p><p>　　當(dāng)慣性力沿x軸向右時(shí)，篩子對種子的法向反力為 </p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>