秸秆破碎机设计
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本科毕业设计(论文) 题目:玉米秸秆粉碎机的设计学院:工学院姓名:学号:专业:农业机械化及其自动化班级: 1001班指导教师:职称:副教授2014 年5月摘要近几年由于国家农业政策的鼓励,我国整个农业形势大好,,玉米产量也大幅度的提高,但随之出现的问题是玉米秸秆也大量增多,清除秸秆成了农民种地前最头痛的事。
为不影响农耕,按时播种,同时又省事省力,有些农民就直接将秸秆就地焚烧,这样既浪费资源又污染环境。
玉米秸秆粉碎机就是未解决这一问题而产生的。
它是将玉米秸秆粉碎并铺撒在田里,这样既环保又达到了很好的增肥效果。
该玉米秸秆粉碎机的设计主要依靠三点悬挂与拖拉机相挂接,依靠其牵引本机工作。
主要由悬挂部分、齿轮箱、秸秆粉碎部分等组成。
关键词秸秆粉碎 ; 还田; 设计;ABSTRACTIn recent years, due to the encouragement of national agricultural policy, China's overall agricultural situation is excellent, and corn production is also greatly improved, but the attendant problems are also a large increase in corn stalks, straw became clear the former peasant farming Headaches . Does not affect farming, sowing time, while easy effort, some farmers directly in situ burning of straw, so not only waste resources and pollute the environment. Corn stalk shredder is not to solve this problem arising. After the straw chopper shop sprinkle it in the ground, so that environmentally friendly and can change soil fertility, fertility to achieve good results.The corn stalk shredder designed primarily rely on three-point suspension with articulated tractor, pulling the machine relies on its work. Mainly by the suspension, gearbox, straw chopping mechanism and other components.Keywords:Straw chopper ; Field; Design;目录摘要 (1)ABSTRACT (1)目录 (2)1引言 (3)1.1玉米秸秆粉碎机设计的背景 (4)1.2玉米秸秆粉碎机设计的目的及意义 (4)2总体结构及基本参数的确定 (5)2.1总体结构 (5)2.2工作原理 (5)2.3拖拉机的选择 (5)2.4基本参数计算以及各轴功率、转矩分配 (6)2.4.1基本参数的计算 (6)2.4.2 各轴的功率分配 (6)2.4.3 各轴的输出转矩 (7)2.5玉米秸秆粉碎机主要参数 (7)3传动部分主要零件设计 (7)3.1带轮主要参数的计算和结构的确定 (8)3.1.1几何尺寸的确定 (8)3.1.2 V带轮的材料,结构的确定 (9)3.1.3大、小动带轮的具体尺寸 (10)3.2锥齿轮的几何计算和说明 (10)3.2.1选定齿轮参数 (10)3.2.2按齿面接触强度进行初步设计 (10)3.2.3几何尺寸的计算 (11)3.2.4校核齿面接触疲劳强度 (13)3.2.5校核齿根弯曲疲劳强度 (14)3.3轴的设计与校核 (15)3.3.1轴的材料选择和最小直径估算 (15)3.3.2输入轴的结构设计 (16)3.3.4输出轴的结构设计 (20)3.3.5输出轴上的载荷与校核 (21)4主要工作部件的设计 (24)4.1秸秆粉碎刀辊工作原理 (24)4.2甩刀的排列方式 (25)4.3甩刀的选择 (25)5总结 (26)主要参考文献 (27)致谢 (28)1引言1.1玉米秸秆粉碎机设计的背景目前,我国的秸秆开发利用主要是从三个方面来进行的:—是秸秆还田,包括整株和粉碎还田两种;二是作为家畜饲料,包括直接饲喂、粉碎饲喂及氨化、青贮、微贮等处理后饲喂;三是作为相关工业原料利用,如用于造纸、制炭、编织等。
生物质秸秆切碎机设计设计目录摘要 (1)关键词 (1)1绪论 (2)1.1课题研究的背景和意义 (2)1.2我国秸秆切碎机的发展 (2)1.2.1我国切碎机的技术发展状况 (2)1.2.2我国切碎机生产企业的状况 (3)1.3设计要求 (3)2秸秆切碎机的整体设计 (3)2.1设计方案的选择 (3)2.1.1切碎机的主要种类 (3)2.1.2秸秆切碎机的整体设计 (4)2.2预期结果 (5)3主要技术参数的确定和计算 (6)3.1飞刀数量的确定 (6)3.2飞刀伸出量的确定 (7)3.3电动机的选型 (8)4主要部件的设计计算 (8)4.1带传动的设计计算 (8)4.1.1切碎机主轴V带传动的计算 (8)4.1.2减速器V带轮的计算 (10)4.1.3带轮的设计 (12)4.2减速器的设计 (13)4.2.1减速器的计算 (13)4.2.2确定减速器的型号 (13)4.3链传动的设计计算 (14)4.3.1链传动的计算 (14)4.3.2链轮的基本参数和主要尺寸 (15)4.4切碎机主轴的设计计算 (15)4.4.1切碎机主轴的计算 (15)4.4.2切碎机主轴的结构设计 (16)4.4.3切碎机主轴的校核 (17)4.4.4滚动轴承的校核 (20)4.5输料机构的设计 (21)4.5.1输料压辊的设计 (21)4.5.2进料槽的设计 (22)4.6刀盘部分的设计 (22)4.6.1动刀的设计 (22)4.6.2锤片的设计 (22)5其他辅助部件的设计 (24)5.1搓板的设计 (24)5.2出料斗的设计 (24)5.3机架的设计 (24)6总结 (24)参考文献 (25)致谢 (25)附录 (26)生物质秸秆切碎机设计摘要:目前,农作物秸秆及牧草类等粗纤维青物料粉碎加工多采用普通粉碎机,生产效率较低,能耗高,不能达到粉碎要求,大部分的农作物秸秆没有被利用,使得秸秆作为饲料的数量较少,从而加剧了畜牧业对粮食的依赖,使畜牧业的发展受到了一定程度的限制。
摘要保护性耕作是国际农业技术发展的重要趋势,秸秆还田技术是机械化保护性耕作中关键的一项技术。
使用机械化秸秆还田技术可以有效地解决农忙期间争农时、争劳力的矛盾,有力推动秸秆还田的农业全程机械化进程,避免由于焚烧秸秆产生的环境污染。
本着一机多用、降低生产成本的原则,研制了既能满足玉米秸秆、又能单独实现旋耕作业的新型玉米秸秆还田机。
(1)在对秸秆粉碎及灭茬基本理论分析的基础上,提出多功能玉米秸秆还田机总体结构设计方案。
采用卧式结构,主要由悬挂装置、变速箱、秸秆粉碎机构、等组成。
拖拉机输出动力经万向节传递给变速箱,变速箱一轴经齿轮、链轮两级增速后,带动粉碎刀辊工作。
(2)设计了新型变速箱,实现了秸秆粉碎的作业,结构简单,一机多用。
主要由锥齿轮传动等组成。
利用从动齿轮的离合来实现粉碎、旋耕动力的分离与结合,从而分别完成秸秆粉碎与旋耕单项作业,实现一机多用之功能。
关键词: 变速箱;方案设计;甩刀;结构及工作原理AbseractThe protection cultivation is the most important international agricultural technology development tendency. The smashed straw technology is one essential technology of the mechanized protection cultivation. Using smashed straw machines call effectively solve the problems that striving for time and during the busying farming time,and Can make the agricultural entire mechanization come truth. It also call avoid environment pollution causedby straw setting on fire. According to multi-function and reducing production cost,(1)On the basic of studying the elementary theory of smashing straw,the integral structure design plan of multi-function machine was introduced. The machine is mainly composed of system,gearbox,mission system,stalk-soil returning roller, rotary tiller roller, and depth limit roller. Power is transmitted from the tracto r shaft to the power output gearbox. One shaft of the gearbox is acceleratedby both bevel gears and strap transmission. And then it drives the stalk—smashing knives revolving quickly. Another is moved by the bevel gears and strap wheel to drive the rotary tiller working.(2)The innovative point is the design of new gearbox,which has realized the composite work or work of smashing straw,stubble and rotary tillage for the first time. It makes one machine has two uses. the gearbox is mainly composed of bevel gears,poking fork,clutch,and bearings. Using the separation or union between the clutch and gears,the separation or union of the power can be realized. So,the machine call choose smashed straw work or rotary tillage work. And the intension of bevel gears, belts,axes are checked.Keywords:gearbox;smashed straw ;Structures and worki目录摘要 (I)Abseract (II)1 绪论 (1)1.1 科学依据 (1)1.1.1有机肥源 (1)1.1.2保墒和调控田间温湿度 (1)1.1.3抑制杂草 (1)1.1.4疏松土质 (1)1.1.5有效增产 (2)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 研究内容和方法 (5)1.3.1研究内容 (5)1.3.2研究方法 (5)1.3.3研究技术路线 (6)2 总体方案设计 (7)2.1 设计依据 (7)2.2 工作原理 (7)2.3 关键问题及解决方法 (8)3 主要零部件的设计计算 (9)3.1 变速箱设计 (9)3.2 配套动力计算...................................... 错误!未定义书签。
. -目录第1章项目规划错误!未定义书签。
1.1 项目背景分析错误!未定义书签。
1.2 系统的黑箱描述错误!未定义书签。
1.3 设计任务书错误!未定义书签。
第2章功能分析错误!未定义书签。
2.1 总功能提炼错误!未定义书签。
2.2 功能分解错误!未定义书签。
第3章原理方案设计错误!未定义书签。
3.1 功能单元求解错误!未定义书签。
3.2 系统方案确定错误!未定义书签。
3.2.1 系统原理方案求解错误!未定义书签。
3.2.2 方案评价错误!未定义书签。
3.2.3 系统原理方案错误!未定义书签。
第4章总体设计错误!未定义书签。
4.1 机构简图错误!未定义书签。
4.2 结构草图错误!未定义书签。
第5章总结错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
第1章项目规划1.1项目背景分析在农业生产中,秸秆的利用至关重要。
我国每年有数千亿斤农作物秸秆被粉碎加工成饲料。
粉碎作为秸秆利用的第一步有着不可替代的作用。
过去秸秆常由手工铡刀进行,效率低且费时费力。
现存的粉碎机多用于大型机械,对于个体农业生产几乎起不到作用,造成秸秆利用率低下,更焚烧秸秆造成极大的空气问题。
这一问题推动小型粉碎机的发展。
1.2系统的黑箱描述1.2设计任务书设计任务书课题编号课题名称秸秆粉碎机设计者起止时间设计要求第2章功能分析2.1总功能提炼将植物秸秆粉碎并输出。
2.2功能功能结构图第3章原理方案设计3.1功能单元求解单元名称解法喂入单元采用曹锟旋转,将秸秆输入铡切单元飞刀和底刀形成剪切作用,在刀盘轴带动下剪切。
3.2系统方案确定3.2.1系统原理方案求解系统原理方案形态学矩阵分功能功能解1 2 3A 电动机电动机气动马达B 带传动链传动齿轮传动C 揉搓滚压切碎锤片式粉碎D 翻转排料振动排料停车底漏第四章总体设计3.3机构简图盘式结构简图如下图:1.轴承座2.主轴3.刀盘4.压刀块5.飞刀6.侧刀7.底刀图1.1 盘式粉碎机结构简图第5章总结盘式粉碎机由于飞刀运动时的切削平面固定不变,飞刀和底刀可以很好的形成剪切作用,可充分发挥其生产能力,盘式粉碎机大多数采用自由进料,水平进料的适宜加工较长的原料,而加工较短的原料通常采用倾斜进料。
秸秆收割切碎机的设计摘要为了更好地利用秸秆资源,秸秆收割粉碎机应运而生。
秸秆收割粉碎机是一种能够收割和粉碎秸秆的机械设备,可将秸秆变成颗粒状的饲料或肥料,便于存储和运输。
秸秆收割粉碎机的研究和开发,对于推动农业可持续发展,减少秸秆浪费和环境污染,提高农业生产效益和社会经济效益,具有重要的意义。
本文讨论了秸秆粉碎装置方案的确定,涉及粉碎机的工作原理、粉碎室的形状和宽度、配套功率的计算、锤片速度和转子速度的确定、理论生产率、标准件的选择(包括电机、轴承、键、螺栓、螺母、垫圈等)、带的设计计算、锤片的设计计算、齿板以及轴的设计计算等方面。
关键词:秸秆;结构设计;校核计算1研究意义秸秆收割切碎机的研究还可以促进农业机械化水平的提高。
传统的秸秆处理方式多为人工,工作效率低下且对劳动力要求较高。
而秸秆收割切碎机的出现,不仅提高了秸秆处理的效率,还能减轻劳动强度,提高农民的工作效率和生产质量,同时也减少了人工处理秸秆所带来的环境污染。
另外,秸秆收割切碎机的研究还有助于推进农业可持续发展。
农业生产中的秸秆资源,如果不能得到充分利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成严重污染。
而秸秆收割切碎机可以将秸秆收集起来,经过切碎处理后,可以作为饲料、肥料、生物质能源等多种用途,实现资源的最大化利用和再生利用,同时也有助于保护农业生态环境。
2 秸秆粉碎装置方案的确定2.1 粉碎机的工作原理粉碎机利用的是击碎原理来工作的。
它是由电机通过V带传动动力,使粉碎室内的转子轴组高速旋转。
在转子轴组上安装了多个锤片,当转子轴组旋转时,锤片通过高速旋转对物料进行冲击和碾压,使物料逐渐粉碎成小颗粒。
此外,粉碎室内还装有齿板,当物料在被锤击碎的过程中,随着转子轴组的高速旋转,被齿板细化粉碎,最终达到所需的细度。
被粉碎好的物料自动落入集料箱中,然后通过排料管排出,收集到一个容器中。
通过这种方式,粉碎机能够高效地将物料加工成为细碎颗粒,并将其集中在一个地方,以方便后续的处理和利用。
秸秆粉碎机设计范文
首先,进料装置是秸秆粉碎机的起始装置,其主要功能是将秸秆等废
弃物通过输送带等方式送入破碎室中。
进料装置需要具备稳定可靠的输送
能力,并且能够根据秸秆的种类和状态进行调整。
其次,破碎装置是秸秆粉碎机的核心部分,其主要功能是将进料的秸
秆进行破碎。
破碎装置通常由转子、刀片和破碎腔组成,破碎腔内应设置
多种类型的刀片,以适应不同类型秸秆的破碎需求。
破碎装置应具备高效、均匀的破碎能力,并且能够调整破碎粒度。
接下来,筛网装置是秸秆粉碎机的重要部分,其主要功能是对破碎后
的物料进行筛分。
筛网装置应具备合理的筛孔大小和布局,以保证破碎后
的物料能够达到所需的粒度要求。
同时,筛网装置还应具备易更换和清洁
的功能,以方便维护和操作。
再次,出料装置是秸秆粉碎机的关键部分,其主要功能是将筛分后的
物料从机器中排出。
出料装置通常由出料口和排料装置组成,出料口应设
置在合适的位置,以便物料顺利排出。
排料装置可以采用传送带、螺旋传
动等方式,以确保物料的顺利排出。
综上所述,设计一台优秀的秸秆粉碎机需要考虑多个方面,包括进料
装置、破碎装置、筛网装置、出料装置、电机及传动装置等。
这些部分应
相互配合,充分利用机械原理和工艺技术,以实现对秸秆等废弃物的高效
粉碎。
秸秆粉碎机毕业设计本科生毕业论文(设计) 题目:秸秆粉碎机的设计院别学科门类专业学号姓名指导教师完成时间2016年4月1日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 粉碎理论 (1)1.3 粉碎过程的施力方式 (1)挤压粉碎 (1)冲击粉碎 (2)摩擦粉碎 (2)剪切粉碎 (2)劈裂弯折粉碎 (3)1.4 粉碎机工作原理 (3)1.5 粉碎机技术 (3)铡切式粉碎机 (4)锤片式粉碎机 (4)揉切式粉碎机 (5)1.5.4 爪齿式(齿爪式)粉碎机 (6)组合式粉碎机 (6)1.6 粉碎机技术发展现状 (7)第二章确定方案 (7)2.1 研究内容、研究思路及主要设计指标 (7)主要研究内容 (7)研究思路 (7)主要设计指标 (7)2.2 粉碎机的类型选择 (8)2.3 粉碎室的选择 (8)环流层理论 (8)早期圆形粉碎室 (8)水滴型粉碎室 (9)新型梯形粉碎室 (10)粉碎室的确定 (10)2.4 锤片线速度 (10)2.5 转子速度确定 (11)转子速度的计算 (11)转子速度的校核 (11)2.6 理论生产率 (12)2.7 配套功率计算 (12)2.8 粉碎室宽度的选择 (13)2.9 其他装置确定 (13)第三章标准件的确定 (13)3.1 电机的选择 (13)3.2 轴承的选择 (14)3.3 键的选择 (14)3.4 螺栓的选择 (14)3.5 螺母的选择 (14)3.6 垫圈的选择 (14)第四章带的设计及计算 (15)4.1 带及带轮的选用 (15)4.2 V带类型的确定 (15)4.3 确定带轮基准直径并验算带速 (15)确定小带轮基准直径 (15)验算带速 (15)确定大带轮基准直径 (15)4.4 确定V带的中心距a和基准长度L (16)d初定中心距 (16)计算基准长度 (16)计算实际中心距 (16)4.5 验算小带轮包角 (16)4.6 计算带的根数 (17)单根V带的额定功率 (17)计算V带的根数 (17)第五章轴的设计及校核 (17)5.1 轴的尺寸设计及计算 (17)轴的传递转矩 (17)轴的最小直径 (18)确定带轮的轮缘宽度 (18)轴的结构设计 (18)5.2 轴的校核 (19)第六章锤片的设计及计算 (20)6.1 锤片材料与形状的选择 (20)锤片材料的选择 (20)锤片形状的选择 (20)6.2 锤片数目的确定 (21)6.3 锤片尺寸的确定 (22)6.4 锤片的排列方式 (22)6.5 锤筛间隙与筛孔大小 (22)锤筛间隙 (22)筛孔大小 (22)第七章输送机构的设计 (23)7.1 风机的风量 (23)7.2 风机的输料管内直径 (23)7.3 计算整个系统的压力损失 (24)纯空气运动产生的压力损失 (24)双相流运动时产生的摩擦压力损失 (25)加速压力损失 (26)提升压力损失 (27)弯管压力损失 (27)7.4 确定总压力损失 (27)7.5 风机的选择 (28)结论 (29)参考文献 (30)摘要近年来现代化肥的使用,使得农业对秸秆所制肥料的需求有所减少,秸秆的处理成为一大问题。
摘要21世纪以来我国大力扶持农业发展,农业机械化的实现已初见成效,不仅增加了我国的国际竞争力,而且给国家带来可观的经济收入,还能够提高我国的国民经济生产总值。
通过这次对秸秆粉碎机整体设计及其各部件的分布设计的论述与诠释,来实现小农机具在国内的推广和广泛的应用。
关键词:农业机械化;秸秆粉碎;设计Since twenty-first Century our country to support agricultural developmentvigorously, implementation has achieved initial success of agricultural machinery,not only to increase the international competitiveness of our country, but alsobring considerable economic income, but also can improve our gross national production. Through the discussion and interpretation of the straw pulverizerdistribution design the overall design and its components, to achievethe farming machine in the domestic promotion and application.Keywords:agricultural mechanization ;straw crushing; design1 设计任务书........................................................1.1 研究内容和思路................................................1.1.1 研究内容..................................................1.1.2 思路......................................................1.2 主要设计指标..................................................2 粉碎装置方案的确定................................................2.1 粉碎机的工作原理..............................................2.2 粉碎室的形状和宽度............................................2.2.1 粉碎室形状的选择..........................................2.3 配套功率的计算及电动机的选择..................................2.4 锤片速度及转子转速的确定......................................2.5 理论生产率....................................................2.6 粉碎室宽度的选择..............................................2.7 其他装置的确定................................................3 标准件的选择......................................................3.1 电机的选择....................................................3.2 轴承的选择....................................................3.3 键的选择......................................................3.4 螺栓的选择....................................................3.5 螺母的选择....................................................3.6 垫片的选择....................................................4 带的设计计算......................................................4.1 确定计算功率..................................................4.2 选择V带带型..................................................4.3 确定带轮基准直径及验算带速....................................4.4 确定中心距及基准长度..........................................4.5 验算小带轮包角................................................4.6 计算带的根数..................................................5 锤片的设计计算....................................................5.1 锤片材料的选择................................................5.2 锤片数目的选择................................................5.3 锤片排列方式的确定............................................5.4 齿板的确定....................................................6 轴的设计计算......................................................6.1 轴的尺寸设计计算..............................................6.2 轴的校核...................................................... 设计总结............................................................. 参考文献............................................................. 致谢.................................................................1 设计任务书1.1 本课题的研究内容和思路1.1.1 主要内容1、研究秸秆的物理学特性。
摘要秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。
通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。
农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中,秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等,是一种具有多用途的可再生的生物资源。
对秸秆的饲料化处理,其首先的工序需将秸秆粉碎或切短。
本设计喂入和抛送均采用自动化装置,从而节省了人力。
对秸秆切段可以有多种选择,以适应对不同牲畜饲养的要求。
喂入装置中的压紧机构设计独特,实现了喂入秸秆过的多时在喂入辊处不产生不堵塞,过少时不产生碎段过长的现象。
本设计的主要特点是很大程度上提高了破碎机的加工能力和自动化程度。
关键词:秸秆破碎机刀片切碎器碎段AbstractStraw is the mature crop stems and leaves (ear) part. Usually refers to wheat, rice, maize, potato, oil, cotton, sugarcane and other crops in the remaining part of harvest seeds. Products of crop photosynthesis more than half in the straw, straw is rich in nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and organic matter, it is a kind of multi-purpose renewable biological resources. Feed processing of straw, the first step should be the straw crushing or cutting short. Throw the feeding and the designing are the use of automation device, thereby saving manpower. The chopped straw can have multiple choices, in order to adapt to the different requirements of livestock. Feeding hold-down mechanism device in a unique design, realization of the feeding straw had more no blockage in the feeding roller is not produced, no broken too long too little phenomenon. The design of the main features are largely improve the processing ability and the degree of automation of the crusher.Keywords: straw crusher blade cutter broken section目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1. 概述 (5)1.1国内外研究现状 (5)1.2秸秆加工机械存在的主要问题及发展趋势 (6)1.2.1 主要问题 (6)1.2.2 发展趋势 (6)1.3设计的目的及意义 (7)1.4设计内容及应达到的技术要求 (7)1.4.1 设计内容 (7)1.4.2 技术要求 (8)1.5设计的基本依据 (8)1.5.1 功能设计思想 (8)1.5.2 总体设计依据 (8)2. 设计方案拟定 (9)3. 总体方案设计 (10)3.1性能指标和技术参数 (10)3.2主要工作部件结构设计 (11)3.2.1 喂入装置的构成 (11)3.2.2 喂入辊工作分析 (12)3.2.3 切碎长度及生产率 (13)3.2.4 上喂入辊压紧机构 (14)3.2.5 切碎器及其技术要求 (14)3.2.6 动刀 (15)3.2.7 定刀(底刀) (16)3.2.8 抛送装置 (16)3.3机架和箱体的材料选择 (16)4. 传动方案设计 (17)5. 设计计算及安全性分析 (18)5.1V带的设计计算 (18)5.2V带轮的设计 (19)5.3链的设计 (20)5.4链轮的设计 (21)5.5喂入链主动轮轴的设计 (22)6 常见的故障原因及排除方法 (26)7 结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1. 概述1.1 国内外研究现状80年代以来,我国对农作物秸秆处理进行了许多研究工作,应用最广泛的是粉碎和铡切机械加工,因为,无论是化学处理还是生物处理,其首先的工序需要将秸秆粉碎或切短。
国外对于秸秆利用的研究发展时间比较早,技术比较成熟,在美国,利用秸秆破碎榨汁成型机对玉米秸秆进行压榨,又为秸秆综合利用开辟了一个新途径。
处理秸秆时,可以将秸秆内的水分、糖分全部榨出。
用来生产工业酒精、提取食用素等。
同时从出料口可根据需要生产出植物纤维粉、燃料棒、饲料颗粒等不同的产品。
其中高密度植物纤维粉可以用作造纸业的原料或工业人造板原料,饲料颗粒可以储存,用作冬春季节牛羊的饲料;燃料棒经过加工,可制成替代木炭的秸秆炭,成为新的再生燃料能源,在国内外市场有着广泛的市场潜力。
目前,我国已研制出的农作物秸秆加工机械设备可分为四大类:第一类为秸秆还田设备,全国拥有量超过2.5万台,它包括水田稻草旋耕埋草机、粉碎还田机、灭茬机等,是把作物秸秆整株或 (秸秆及根茬)粉碎后埋入土中,作为肥料还田,用以改善土质。
第二类为秸秆饲料加工设备,包括氨化炉(机)、调质机、揉搓机、热喷设备、青贮收获机、压块机等,是通过物理、化学方法对秸秆进行处理,改善秸秆营养价值,提高采食率和消化率。
第三类为制炭设备,包括压块机、炭化机等,是将秸秆压制成棒状或块状,经加热、加压使其炭化,在炭化过程中还能提取一定量的木焦油。
第四类为草织设备,如草绳草袋机、秸秆剥皮机等。
天津市农机部门于2003年对全国农作物秸秆处理机械设备进行了一次调研,确认我国已开发研制出上述四大类农作物秸秆处理机械设备200多种,并投人实际生产。
其中,应用最广泛的是秸秆粉碎还田机械。
此外,氨化、揉搓压块等机械设备也在逐步扩大应用之中。
在实际生产中,无论是秸秆还田肥地,还是加工成畜用饲料,或是加工成其它产品,都已经取得了明显的经济效益、社会效益和生态效益,统计资料表明,1993年,我国秸秆粉碎还田面积已达到7369.245万亩,秸秆机械化青贮面积达890.29万吨[1]。
在秸秆的饲料化处理方面,我国农业科技工作者业已研究一些较为成熟的生产工艺,如秸秆的氨化技术、青贮技术、微生物机械化贮存技术等,也同时开发出了相应的秸秆切碎机、秸秆饲料粉碎机、秸秆饲料揉碎机、调质机、热喷机、压块机、青饲收获机、粉碎铡切机等机械设备。
1.2 秸秆加工机械存在的主要问题及发展趋势1.2.1 主要问题(1) 目前,秸秆饲料加工机械无论是性能上还是可靠性均较差。
除粉碎机已形成系列外,其它加工机具都没有形成系列。
切碎机、粉碎机和揉碎机型号繁多、结构大同小异、主要工作部件标准化及通用化程度较低。
(2) 秸秆加工机具主要工作部件制造质量低。
如粉碎机的锤片、揉碎机的刀片等不仅每年要耗费大量的优质钢材,而且还影响生产率和秸秆饲料的加工质量。
国家牧机质检中心白l 998年以来,对14个省市l00个企业l02个铡草机进行质量抽查,合格率仅为37.5%。
(3) 目前的机具通用性差。
(4) 秸秆加工机械的工作室大多数采用闭式,结构不合理,加工性能较差,生产效率偏低。
1.2.2 发展趋势(1)进一步改进和完善现有机型,改善加工机的通用性,实现系列化,各种机型的主要工作部件实现标准化,如粉碎机和揉搓机的锤片、揉切机的刀片等。
(2)提高机械制造质量,延长机械部件的工作寿命。
(3)不断改进粉碎室结构和性能。
设计使用加工质量高、能耗低的开式粉碎室是发展的方向。
(4)逐步实现机械作业的自动化和半自动化,进而降低秸秆加工作业的劳动强度,提高生产率,保证加工质量,朝着大功率、大型联合机械作业方向发展。
(5)因玉米秸、麦秸和稻草等秸秆形态、物理机械特性各不相同,应根据作物秸秆的不同和地区特点而设计加工适应性较强的机具。
多功能秸秆加工机械以及精加工机械有待于进一步研制和开发。
1.3 设计的目的及意义我国农作物秸秆资源十分丰富,年产量高达6亿t之多。
秸秆中含有可消化物质35%~50%,粗蛋白3%~8%,特别适合于喂饲牛、羊等反刍动物。
改革开放以来,我国粮食总产量提高很快,但是我国人口多、人均耕地少,每年人均占有粮食一直低于400kg,不可能提供大量粮食用作饲料,因此,充分利用和开发农作物秸秆饲料,发展“节粮型畜牧业”,特别是对于发展农区秸秆养牛羊等,具有十分重要的意义。
随着我国人口不断增多和耕地的逐年减少,人畜争粮矛盾将日益突出,秸秆作为饲料资源对其有效的利用将是未来农业发展的方向和重大任务之一。
本次设计的目的是设计出一种对粗壮秸秆进行切短的破碎机,要求其结构合理,经济适用,操作方便,易于维护,通用性好。
通过本次设计,希望能够进一步改进和完善现有机型,改善加工机的通用性,并为后来的设计奠定一定基础。
再者,本次设计是综合教学和实践的重要环节,增强分析和解决机械设计的相关问题,巩固、加深和拓宽所学的理论知识。
通过设计的实践过程,逐步树立正确的设计思想,增强创新意识,熟悉掌握机械设计的一般规律,培养分析问题和解决问题的能力。
通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料,进行全面的机械设计基本技能的训练。
1.4 设计内容及应达到的技术要求1.4.1 设计内容(1)秸秆破碎机整体方案的比较选择及可行性论证;(2)机架的结构设计;(3)加工能力范围的确定;(4)相匹配的动力,选择出合适的电动机;(5)动力传动装置、输送装置的设计;(6)非标准件的结构参数的确定;(7)辅助部件(如外壳、斜溜板等)的设计。
1.4.2 技术要求根据饲养要求,饲料加工方法及配料工艺的不同,应达到如下技术要求:(1)切碎长度符合饲养要求,切段太长,不利于牲畜咀嚼,损失浪费严重;切段太短,不仅浪费动力,而且会加速饲料中水分的蒸发和营养物质的损失。
通常饲料喂牛时为30-40mm,喂马时为15-25mm,喂羊和猪时为8-20mm;(2)切碎质量要好,切碎长度均匀,切口平整,而且要有比较高的破碎率;(3)通用性好,尽可能的适用于多种粗壮秸秆;(4)喂入卸出自动化,工作安全可靠;(5)运转均匀,结构简单,维护方便;(6)效率高、能耗少。