機械交通學(xué)院“卓越工程師”班畢業(yè)論文機械交通學(xué)院“卓越工程師”班畢業(yè)設(shè)計題 目小米收獲機——風(fēng)選機構(gòu)設(shè)計班級姓名學(xué)號答辯時間年月新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機械交通學(xué)院摘要谷物清選機械目前國內(nèi)己經(jīng)基本上能夠自給自足，但是由于市場上大部分都是種子加工成套設(shè)備，由于其價格高，能耗大，還不能完全適應(yīng)小型種子生產(chǎn)和經(jīng)營部門的要求。因此，開發(fā)符合我國國情的谷物清選機械，對提高我國種子產(chǎn)品質(zhì)量、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化水平具有重要意義。論文立足國情，基于我國不同類型種子生產(chǎn)和經(jīng)營部門的經(jīng)濟和技術(shù)水平，研制開發(fā)一種實用性強、市場前景好的小型谷物清選機械。本文在介紹國內(nèi)外種子加工機械的發(fā)展現(xiàn)狀與動態(tài)的基礎(chǔ)上，分析了研制價格低、操作簡單、使用方便的小型谷物清選機的意義和市場需求，制定了系統(tǒng)總體設(shè)計方案，對系統(tǒng)的機架、篩體、振動機構(gòu)、風(fēng)機進行了重點研究設(shè)計。該小型谷物清選機采用單相220伏交流電源供電，使用非常方便，而且節(jié)約能源，動力只需1.5kw。機架設(shè)計為車駕式，整機可框在地排車下盤上，移動方便。進料裝置采用了結(jié)構(gòu)簡單的頂置式人力提升裝置，采用插板活門控制流量，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，喂料均勻。篩體的上篩采用圓孔平面篩、下篩采用編織篩，提高了生產(chǎn)率，而且對粗混雜物及小谷粒有較高的分離率。傳動機構(gòu)采用三角帶傳動，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)尺寸小。振動機構(gòu)采用曲柄連桿機構(gòu)，平穩(wěn)可靠有效。清選風(fēng)機采用低壓后向直葉片離心式風(fēng)機。在整機設(shè)計過程中充分考慮到性價比，選用價格低、性能穩(wěn)定的零部件。關(guān)鍵詞:清選機，單相電源，平面篩，曲柄連桿傳動機構(gòu),風(fēng)篩式AbstractAtpresent,thegraincleanercanbebasicallyalreadyself-sufi}cientathome.Butthemostpartisthecompletesetsseed-processingequipment,anditshighprice,heavyweightandhighenergyconsumptioncan'tmeetthedemandofthesmall-sizeseedproducingandrunningdepartment.Therefore,developingthegraincleanerwhichaccordswithofournationalconditionshasgreatsignificancetoimproveseedquality,agriculturaleconomicbenefitsandagriculturalmodernization.Accordingtotheeconomyofthedepartmentandengineeringlevelofthedifferentkindsofseedsofourcountry,thethesisbasesonthenationalconditionsandwehaveexploitedthesmall-sizegaincleanerwhichhasstrongpracticabilityandgoodmarketprospects.Basedonintroducingthestates-of-artoftheseedprocessingequipmentathomeandabroad,thesignificanceandmarketdemandofthesmall-sizegraincleanerwhichiseasytooperate,convenienttouseandhasthelowpriceareanalysed.Havingmadetheoveralldesignplanofthesystem,theframework,vibrosieve,vibratingmechanismandthecentrifugalfanofthesystemaremainlyresearchedanddesigned.Thissmall-sizegaincleanerisadoptedsingle-phase220voltstosupplypoweranditisveryconvenienttouse,economizetheenergyandmotiveforceonlyneed1.SkwTheframeworkisdesignedforthethill.Themachineisfixedtheunderwallofthevehicleanditisconvenienttomove.Thefeedingdeviceisadoptedtheoverheadmenhoistingdeviceandusedflashboardvalvetocontroltheflow.Itisofsimplestructure,easytooperateandeventofeedthematerial.Thetopsieveofthevibrosieveisadoptedround-holeprissyscreenandround-holeplansifterofthelowersieve.Thethickimpurityandsmallvalleyhavethehigherrateofthegrainseparation.Becausetheverticalarrisofthetrianglehasincreasedthepossibilityofthedirectedmovementofthetinyandhavepromotedthelowerfloorofthevalleytopassseparationprocesswhichsiftsthehole.Apartofthesieveholeisthesideofthearris,whichnotonlyformsthegrooveinthebottomsurface,butalsohasincreasedeffectiveareaofsievehole.Atthesametime,itdoesnotproducetherestrictiontothedirectedmovementofthevalley.Transmissionorganizationareadoptedtriangularbelttodrivewhichhassteadytransmissionandlittlephysicaldimension.Thebeltwheelhasbeentakenthesolidwheel.Thevibratingmechanismisadoptedtheeccentricbearinglinkmechanism.Theeccentricbearingisastandardcomponentwhichnotonlysimplifiedtheprocessingconnecting,butalsoreducedthefrictionaldissipation.Itisadoptedthehypopiesia,backward,prismaticbladecentrifugalfan.themethodofadjustingtheareaoftheinletopeningtoadjusttheinputair.Duringthewholedesignprocess,choosingthelowperformanceforusearesufficientlyconsidered.Throughpricewithsteadyn}nningtest,resultofthetestanddesigningrequirementareunanimousbasically,systemhasbettereconomicbenefitsandsocialbenefit.Keyword:small-sizegraincleaner，single-phaseelectricpowersupply，round-holeprissyscreen，eccentricbearinglinkmechanism,energy-saving目錄TOC\o"2-3"\f\h\z\t"標(biāo)題1,1"引言 61課題研究的目的及意義 62國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 83研究內(nèi)容 123.1谷物清選機的設(shè)計理論基礎(chǔ) 123.2基于節(jié)能和使用方便的小型谷物清選機的研究 123.3技術(shù)指標(biāo) 124研究方法和技術(shù)路線 134.1研究方法 134.2技術(shù)路線 13第一章谷物清選機的結(jié)構(gòu)、特點及總體設(shè)計 141、1谷物清選機主要組成 141.2機架的設(shè)計 161.3進料裝置的設(shè)計 161.4振動篩的設(shè)計 171.4.1篩子的種類選擇 171.4.2篩子的形狀尺寸 171.4.3篩子的參數(shù)選擇 181.4.4振動機構(gòu)的設(shè)計 191.4.5清選風(fēng)機的設(shè)計 191.4.6風(fēng)機的加工工藝： 201.5電機的選型 201.5.1電動機型式的選擇 201.5.2電動機電壓等級的選擇 201.5.3電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇 201.5.4額定功率的選擇 211.6傳動機構(gòu)的設(shè)計 211.7電機—風(fēng)機帶輪三角膠帶傳動的參數(shù)選擇 211.8滾子鏈的選擇設(shè)計 22第二章谷物清選機主要部件設(shè)計 231分選帶的設(shè)計 232糧器設(shè)計 233滾筒的設(shè)計 244傾角調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計 245主動鏈輪的選擇設(shè)計 256從動鏈輪的選擇設(shè)計 267帶輪的設(shè)計 278靜力學(xué)分析 29致謝 31參考文獻(xiàn) 32引言1課題研究的目的及意義近幾年來，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和加入WTO都對我國農(nóng)業(yè)機械化產(chǎn)生了較大的影響，我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的升級換代和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行，農(nóng)業(yè)機械化進入了一個調(diào)整發(fā)展的新時期。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和人類生活越來越注重種子和糧食的加工品質(zhì)。我國種子業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷位居世界前列，但我國種子加工過程中仍存在著不少問題，如生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模小，設(shè)備落后等，市場競爭力較差，使我國許多小型種子生產(chǎn)經(jīng)營部門面臨著巨大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了增強市場競爭力，從我國農(nóng)村實際情況(經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)、資金短缺)出發(fā)，使種子經(jīng)營單位不購買昂貴的種子加工成套設(shè)備，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，不大量投入資金的情況下，能夠生產(chǎn)出市場需求的產(chǎn)品，我選擇《小型谷物清選機》這個課題，反復(fù)試驗設(shè)計計算，多次改進，設(shè)計了此種小型谷物清選機，降低了成本，節(jié)約了能源，而且使用特別方便，用單相電源即可工作。谷物清選是谷物收獲后不可缺少的環(huán)節(jié)。收獲后的谷粒中不僅包含飽滿和成熟的籽粒，而且還有機械損傷、破碎和不成熟的谷粒。此外還包含有許多雜質(zhì)，如草籽、泥沙、斷穗、穎殼等。因此無論留作種子或其他用途，均需將收獲后的谷粒進行清選才能滿足要求。谷粒經(jīng)過清選以后，可以獲得質(zhì)量均勻、尺寸一致的種子。將種子清選以后再播種，可以清除出小粒、破碎粒作為糧食或飼料，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，一般都能增產(chǎn)5%～10%，還可以減少播種量20%左右，而且有利于種子的儲藏、運輸及機械化作業(yè)，增強種子在市場上的銷售競爭力。因此，清選機產(chǎn)品對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用。特別是玉米，清選后可用半精量或精量播種，因而更可以大量節(jié)省種子。清選后的種子已經(jīng)清除掉其中大部分病蟲害的子粒，減少了今后感染的可能性，使田間雜草含量減少，作物生長整齊，成熟一致，有利于機械化作業(yè)。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀谷物清選機的產(chǎn)品種類很多。按清選原理分為常規(guī)分選法和電分離法。常規(guī)清選法是利用種子的幾何尺寸、空氣動力學(xué)特性及比重等物理機械特性進行清選，主要有風(fēng)選、篩選、風(fēng)篩選、風(fēng)篩窩眼選、比重選、窩眼選、風(fēng)篩比重組合選、光電選、之形板選、螺旋分離器等10余種幾十個產(chǎn)品?，F(xiàn)在應(yīng)用廣泛的清選機有風(fēng)篩式清選機、比重式清選機、窩眼筒式清選機、復(fù)式清選機4大類。電分離法是按生物學(xué)特性(種子發(fā)芽率、活力等)進行清選。按清選對象分為稻谷、大豆(SXDF-1型)、玉米、小麥、花生、油菜(SXF-1.5型)、蔬菜種子、谷物種子、林木種子、牧草種子、油菜種子等專用清選機以及多功能清選機(SXD2型)。風(fēng)篩式清選機風(fēng)篩式清選機主要利用種子與夾雜物的幾何尺寸和懸浮速度差異進行清選和風(fēng)選。篩選是根據(jù)種子幾何尺寸的差異，配置適當(dāng)規(guī)格的篩片，在篩片往復(fù)運動下達(dá)到分離的目的。篩選同時利用懸浮速度的差異去除輕雜。風(fēng)篩式清選機主要用于小麥、大豆、玉米等種子的初選和基本清選。型號有SX-40(30/4.0),SXP-3,SX-3.0(1.0/5.0/7.0/30/50),UB系列種子清選機。比重式清選機比重式清選機主要利用物料中各成分的比重不同進行分離。當(dāng)具有一定壓力的空氣流過種子時，種子因與空氣質(zhì)量不同而進行升降分層，篩面的振動推動與篩面接觸的較重種子從進料端至排料端向高處走，而較輕的種子向低處走，從而達(dá)到分離目的。比重式清選機主要用于清選種子中外形尺寸與其相同而比重不同的各類輕雜和重雜。如蟲害的種子，發(fā)霉、空心、無胚的種子，以及碎磚、土、石塊、沙粒等。比重式清選機既可單機使用，也可為種子加工廠及種子處理中心配套。比重式清選機又分正壓式(如SXZ-3.0)和負(fù)壓式(如SXZ-1.0)兩大類。代表機型由TFQX66,TQSX70(100/150/200),SXZ-0.5(1.0/1.6/2.5),SXZ-3.0(5.0),SXD-1.0(2.5)型、重力分選機徽型系列422-SS,SXZC系列種子加工車和SXZC-10系列種子加工車。窩眼筒式清選機窩眼筒式清選機主要利用種子在窩眼筒做旋轉(zhuǎn)運動時，種子、雜質(zhì)長度尺寸和運動途徑不同來達(dá)到分離長雜、短雜的目的.喂入筒內(nèi)的種子進入窩眼筒底部時，要清除的草籽、碎種子等短雜陷入窩眼內(nèi)并隨旋轉(zhuǎn)的簡上升被排出.而未入窩眼的種子則沿筒內(nèi)壁成螺旋線軌跡向后滑移從另一端排出，長雜沿窩眼筒軸方向移動從另一端排出.在種子加工流程中，窩眼筒式清選機既可作為分離長短雜的精選主機，又可做精選中的種子分級機使用。代表機型有SXWS-1.5和SXW-3.0(2.5)。復(fù)式清選機復(fù)式清選機主要是利用種子的外形尺寸和空氣動力學(xué)特性進行精選.首先，通過改變吸風(fēng)道截面積的大小，得到不同的氣流速度分離輕重雜質(zhì);然后，利用種子和混雜物幾何尺寸的差別，通過一定規(guī)格的篩孔來分離雜質(zhì)和瘦弱籽粒;最后，通過窩眼筒按種子的長度不同分離長雜、短雜，達(dá)到分離的目的。代表機型有SXF-1.5(0.5/0.7/1.3A),SXF-2.0,SXF-5.0(3.0),SXQ-3.0,SXFZ-5(4/15)和TXQZ100。目前，在歐美發(fā)達(dá)國家己形成多種系列化的種子清選機，具有清選精度高、分級效果好、工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強、噪音相對較低的特點，除傳統(tǒng)的機械調(diào)節(jié)外，現(xiàn)己開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的比重式清選機生產(chǎn)廠家有奧地利的HEI公司、丹麥的WESTRUP公司、德國的PETKUS公司、美國的OLIVER公司、IMC公司和CRIPPEN公司[[g]020世紀(jì)70年代以來，種子加工業(yè)的興起使風(fēng)篩式清選機在一些發(fā)達(dá)國家有了較快的發(fā)展。其中，西歐、北美的一些國家，如丹麥、瑞典、奧地利、瑞士、意大利、德國、美國等，在生產(chǎn)和使用方面均居領(lǐng)先地位。目前，制造風(fēng)篩式清選機的廠家很多，其中以美國的布朗特(BLOUN'1}公司、德國德勒貝爾(ROBOR)公司、丹麥的達(dá)馬斯(DAMAS)公司、意大利的巴拉里尼(BALLARINI)公司歷史較為悠久，他們生產(chǎn)風(fēng)篩式清選機己有100多年，其產(chǎn)品經(jīng)久耐用、性能可靠。這些公司的產(chǎn)品除滿足國內(nèi)需要外，還遠(yuǎn)銷世界各地。他們在技術(shù)上各有發(fā)展，產(chǎn)品也各有特點。我國對糧食清選機械的研究、生產(chǎn)起步較晚。20世紀(jì)50年代引進首批樣機，最早的產(chǎn)品是手動風(fēng)車、溜篩，生產(chǎn)率低、清選效果不佳；60年代的產(chǎn)品是電動揚場機，雖提高了生產(chǎn)效率，但清選效果仍不理想；70年代開始了對糧食振動分選機、滾筒篩選機的研制；80年代，進入了新的發(fā)展階段，在引進消化國外清選機械先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制出了具有一定先進水平的糧食清選加工機械；進入90年代，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn)，為糧食清選加工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保證。經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，基本形成了具有我國特色、適應(yīng)我國廣大用戶需要、品種規(guī)格較齊全、自行研究和生產(chǎn)的加工體系，比較好的產(chǎn)品有石家莊市綠炬種子機械廠生產(chǎn)的SXJC-3A種子清選機、無錫市天地自動化設(shè)備廠生產(chǎn)的SX-3風(fēng)篩式種子清選機、青島亞諾機械工程有限公司生產(chǎn)的SXD-3.0風(fēng)篩式清選機、佳木斯聯(lián)豐農(nóng)業(yè)機械有限公司生產(chǎn)的SXF-15復(fù)式清選機、石家莊三立谷物精選機械有限公司生產(chǎn)的SXZC-3A種子清選機、石家莊市科星清選機械有限公司生產(chǎn)的SXZC-5種子清選機、河北省種業(yè)集團種子機械有限公司生產(chǎn)的SXZ-3種子清選機。從歷年的國家監(jiān)督抽查結(jié)果來看，大部分產(chǎn)品主要性能指標(biāo)均能達(dá)到企業(yè)明示執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的要求，基本能滿足用戶需求。抽查中也反映出清選機產(chǎn)品目前存在的差距：首先，產(chǎn)品對物料的清選加工范圍不大，大部分產(chǎn)品只適用于幾種主要作物，如水稻、小麥、玉米、大豆等清選加工，對花卉、煙草、牧草種子、葵花種子等的清選效果不十分理想；其次，產(chǎn)品質(zhì)量與國外產(chǎn)品相比，在原材料質(zhì)量、加工工藝、企業(yè)加工能力、加工成套設(shè)備的配套性、新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用方面都存在一定差距。此外，企業(yè)的技術(shù)進步緩慢，產(chǎn)品與當(dāng)前用戶的多種需求(加工物料多樣化、精細(xì)化)不相適應(yīng)。2002年第4季度國家監(jiān)督抽查清選機，國家質(zhì)檢總局2003年3月10日公布了清選機的國家監(jiān)督抽查結(jié)果:清選機產(chǎn)品抽樣合格率為58.3%，產(chǎn)品質(zhì)量水平有待進一步提高，產(chǎn)品安全性問題較為突出。安全防護裝里不規(guī)范，整體制造、裝配質(zhì)量不高，產(chǎn)品振動大，可靠性較低。如SXZ-1.0和SXZ-2.5負(fù)壓重力式清選機，由于能耗、噪音較大，振動不易平衡，操作不便，目前己逐步被淘汰?？偟膩碚f，我國現(xiàn)有的清選機普遍存在的問題：功能單一、適應(yīng)性差；技術(shù)性能不穩(wěn)定；產(chǎn)品零部件制造水平低、工藝設(shè)備落后，可靠性差；產(chǎn)品的安全性差，產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差。因此，清選機不能很好地滿足我國現(xiàn)階段的實際需求。1.3本課題的研究內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)3研究內(nèi)容3.1谷物清選機的設(shè)計理論基礎(chǔ)(1)影響谷物清選的主要因素，即振動篩的傾角、篩孔的尺寸、形狀、篩子的振動頻率、振幅、物料在篩面上的運動速度、風(fēng)機葉輪出口處氣流速度、風(fēng)機轉(zhuǎn)速、流量、生產(chǎn)率等。(2)谷物清選機的設(shè)計原則和程序。3.2基于節(jié)能和使用方便的小型谷物清選機的研究(1)分析車把式機架的設(shè)計在使用上的靈活性。(2)分析振動機構(gòu)采用曲柄搖桿連桿機構(gòu)對節(jié)能的影響。(3)分析單相電源供電對用戶使用的方便性。3.3技術(shù)指標(biāo)(1)適用性、適應(yīng)性：適用于清除與種子寬度、厚度及空氣動力特性有差異的雜質(zhì)；清選機應(yīng)能在·30400C環(huán)境溫度及40%^'80%空氣相對濕度下正常作業(yè)。安全、環(huán)保要求：清選機傳動件帶輪、膠帶、外伸的軸頭以及風(fēng)機外露的進風(fēng)口都應(yīng)加防護裝置；清選機單機作業(yè)噪聲不大于85db；清選機作業(yè)場所粉塵不大于1Omg/m3?？煽啃裕浩骄状问皶r間300h；平均失效間工作時間1000h。4研究方法和技術(shù)路線4.1研究方法包括搜集資料；調(diào)查和測試有關(guān)機械的性能；了解原料品質(zhì)與加工要求等方面。最后將資料加以整理和綜合分析，并得出結(jié)論。搜集資料是調(diào)整研究工作的主要內(nèi)容，通常包括下述范圍：工作原理相近，性能相近，可以參照的機械圖紙和文字說明；同類機械的生產(chǎn)紀(jì)錄、故障記錄，并聽取使用意見與改進意見；有關(guān)的國內(nèi)外科技動態(tài)；有關(guān)的參考書籍和刊物；使用地區(qū)的原料品質(zhì)，產(chǎn)品要求，氣候條件等。所搜集的資料必須經(jīng)過整理和分析，取其精華加以引用。4.2技術(shù)路線總體設(shè)計階段機器的總體設(shè)計，首先要確定機器的工作原理，因為它是實現(xiàn)機器職能的基本依據(jù)。例如清選機，它的職能是把谷物中的雜質(zhì)及較小顆粒排出，要達(dá)到清選的目的就有多種的工作原理，如用風(fēng)選，用重力清選，氣流篩子清選等，由于工作原理不同，設(shè)計出來的機器也必然不同。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的清選原理通過理論分析和科學(xué)試驗將會不斷出現(xiàn)。因此在設(shè)計新的機器時，應(yīng)根據(jù)具體情況，全面分析比較各種不同的工作原理，確定其中最合理的方案進行設(shè)計。工作原理確定后，就可著手進行機器的運動設(shè)計。確定機器執(zhí)行部分所需的運動條件和動力配備。選用原動機的類型和性能參數(shù)，進行機器的運動機構(gòu)設(shè)計。即把原動機的運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部分的機械動作。并根據(jù)機器的運轉(zhuǎn)特性，執(zhí)行部分的工作阻力，工作速度和傳動部分的總效率等各種阻力因素，計算出機器所需的驅(qū)動功率。并結(jié)合初步設(shè)想的機器的工作情況，選定一臺或數(shù)臺原動機進行驅(qū)動。結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計主要零部件的具體形狀、尺寸、材料、制造、安裝、配合要求等一系列問題。并進行類比、選擇、必要的計算和實驗等一系列工作。零件設(shè)計階段設(shè)計零件圖要從機器總體要求出發(fā)，綜合考慮各個零件在機器中的作用地位。從受力情況，計算它的強度、剛度，結(jié)合使用壽命、體積和重量等，決定選用何種材料最為合適。從而確定零件的尺寸，結(jié)構(gòu)，加工精度，表面光潔度等。第一章谷物清選機的結(jié)構(gòu)、特點及總體設(shè)計1、1谷物清選機主要組成本設(shè)計中小型谷物清選機主要由機架、進料裝置、篩體、風(fēng)機、傳動機構(gòu)五個部分組成。(1)機架：主要起支撐作用。通過地排車下盤的尺寸確定機架的寬度。(2)進料斗：根據(jù)篩體的尺寸設(shè)計料斗的尺寸。保證物料能均勻的、連續(xù)的流入第一層篩面；使物料沿整個篩面的寬度均勻分布，以提高吸風(fēng)和篩理效率；根據(jù)生產(chǎn)需要能方便靈活地調(diào)節(jié)進料量。(3)風(fēng)機：利用其產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)進行工作。根據(jù)生產(chǎn)能力及物料的輸送特性確定風(fēng)機的參數(shù)。(4)篩體：利用篩體的振動對谷物進行篩選。根據(jù)生產(chǎn)能力確定篩子的尺寸，依據(jù)物料的物理特性確定篩孔的形狀、尺寸，并確定篩體的振動頻率。(5)傳動機構(gòu)：完成能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。根據(jù)風(fēng)機選取電機的型號，依據(jù)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速確定風(fēng)機皮帶輪的尺寸，依據(jù)篩體的振動頻率確定篩體皮帶輪的尺寸。工作過程：被清理的谷物首先倒入料斗，在倉門的控制下，使之沿篩面寬度均勻分布，在谷物通過風(fēng)道時吹走部分輕雜質(zhì)如灰塵、糠批等輕浮物，再流入篩體內(nèi)，篩體在搖臂驅(qū)動下往復(fù)運動，篩體有兩層篩面，谷物在篩面推力及自身重力作用下在篩面上流動，第一層篩面隔除谷物中的大雜質(zhì)，由排大雜口排出，谷物流入第二層篩面上繼續(xù)被篩理，穿過第二層篩面的微小雜質(zhì)，由排小雜口排出，成熟的、尺寸均勻的谷物則作為篩上物，由出料口排出。下圖為小型谷物清選機流程圖1.2機架的設(shè)計為方便用戶使用，機架設(shè)計為車駕式，可框在地排車的下盤上。機架由角鋼（50×50×4mm）焊制而成。用于安裝和支撐風(fēng)機、料斗和篩體等。1.3進料裝置的設(shè)計進料裝置的作用為保證物料能均勻的、連續(xù)的流入第一層篩面，并使物料沿整個篩面的寬度均勻分布，以提高吸風(fēng)和篩面效率。為節(jié)省動力，采用了結(jié)構(gòu)簡單的頂置式人力提升進料裝置。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，喂料均勻。用3mm厚的鋼板焊接而成，并通過插板活門控制不同物料的喂入量。1.4振動篩的設(shè)計1.4.1篩子的種類選擇振動篩是根據(jù)糧粒和雜質(zhì)大小的不同，及其自動分級原理，通過篩選的方法來分離雜質(zhì)的。振動篩的主要工作部件是一作往復(fù)運動的篩體。篩體內(nèi)設(shè)置多層篩面，篩面由沖孔的金屬板制成。金屬板篩面的篩孔形狀有圓形、長形和三角形等。按顆粒厚度的不同分離糧食中的雜質(zhì)時，可采用長形篩孔。當(dāng)篩選時，厚度小于篩孔寬度的物料，穿過篩孔成為篩下物；厚度大于篩孔寬度的物料，不能穿過篩孔，成為篩上物。按顆粒寬度的不同分離糧食中的雜質(zhì)時，可采用圓形篩孔。當(dāng)篩選時，寬度小于篩孔直徑的物料，穿過篩孔成為篩下物;寬度大于篩孔直徑的物料，不能穿過篩孔，成為篩上物。振動篩主要由篩體、振動機構(gòu)、篩等組成。篩子可以分為平面篩、圓筒篩和圓錐篩等幾種，其中平面篩應(yīng)用最廣。根據(jù)振動方向，平面篩又可分為縱向振動篩和橫向振動篩。谷物清選機最常用的是圓孔和長方孔平面篩。圓孔篩只有一個量度，即篩孔直徑，凡籽粒寬度大于圓孔直徑者均不能通過。在本清選機上裝有2個其參數(shù)和形狀各不相同的篩子。第一層篩子是用來分離大的混雜物；第二層篩子都是用來分離小的混雜物。經(jīng)過多方查證參考，在本清選機中第一層篩子設(shè)計為平面圓孔篩，第二層篩子為編織篩。1.4.2篩子的形狀尺寸篩孔形狀和大小的選擇，應(yīng)根據(jù)被篩理的糧種大小和清理要求而定。在一般的情況下，頭道篩篩孔稍大，后幾道篩篩孔可略小。篩孔直徑偏大，易使垂直于篩面振動的大于篩孔尺寸的質(zhì)點從篩孔漏下；反之，減少了符合尺寸要求的質(zhì)點的過篩機率。清理各種糧食的篩孔形狀和尺寸如表圓孔篩的篩孔一般采用六角形配置法，任何一個孔都位于六角形的中心。這樣配置篩孔可以最有效的利用整個篩面，并且孔邊間的距離都相等，篩子沿三個方向的強度也相等。1.4.3篩子的參數(shù)選擇(1)篩面與水平面的傾角a：一般a取0°-10°。本機上篩取a=6°，下篩取a=10°(2)篩面寬度：因機駕框在地排車下盤上，故篩面的寬度受地排車下盤輪距限制。取450mm。(3)流量指標(biāo)：本篩體的流量設(shè)計為每厘米篩寬20公斤/小時。(4)轉(zhuǎn)速與振幅的確定：在實際生產(chǎn)中，工作轉(zhuǎn)速n可取為：(45~60)tan()/(/min)nrr3(45~60)tan()/48tan(226)10/6450(/min)nrr從上述公式可看出:轉(zhuǎn)速與振幅是成反比關(guān)系的。二者應(yīng)滿足如下關(guān)系：nr=2.5~3.6(轉(zhuǎn)米/分)450×0.006=2.7(轉(zhuǎn)米/分)∈2.5~3.6(轉(zhuǎn)米/分),經(jīng)驗證，符合要求。本篩體的側(cè)板用3mm厚的鋼板焊接而成，篩體由兩根連桿支撐在機架上，篩體通過焊接在篩體上的傳動桿與搖臂相連，并由搖臂軸驅(qū)動。篩體內(nèi)有兩層篩面，篩面固定在篩體側(cè)板上，在篩理不同物料時可以更換篩面。篩面在篩體內(nèi)按一定的斜度設(shè)置，上篩篩面為6°，下篩篩面為10°，篩面的尺寸由機架和生產(chǎn)能力決定，取上篩(寬×長)為450×600mm，下篩為450×780mm。1.4.4振動機構(gòu)的設(shè)計本篩體采用傳統(tǒng)的曲柄連桿機構(gòu)，通過搖臂帶動實現(xiàn)往復(fù)運動，從而篩選谷物。1.4.5清選風(fēng)機的設(shè)計清糧風(fēng)機的特點：清糧風(fēng)機用于谷物聯(lián)合收獲機及脫粒機。它的特點是風(fēng)壓低、流量大，要求結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)量調(diào)節(jié)方便和出口處風(fēng)速均勻，而風(fēng)機效率則不是主要考核指標(biāo)。清糧風(fēng)機與通用型風(fēng)機的結(jié)構(gòu)差別較大，特點是風(fēng)扇寬度大，葉片數(shù)少(Z=4~6)，葉片大多為徑向直葉片或葉片安裝角大于等于60°的后向直葉片，葉片兩端切角以提高出口氣流速度的均勻性。清糧風(fēng)機通常與篩子配合工作，應(yīng)根據(jù)工作條件如篩面負(fù)荷、篩面物體組成及濕度等的變化，經(jīng)常調(diào)節(jié)風(fēng)量(相當(dāng)于調(diào)節(jié)出口風(fēng)量)。所以要求調(diào)節(jié)機構(gòu)構(gòu)造簡單，調(diào)節(jié)方便。新的谷物聯(lián)合收獲機上大多用無機變速器調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的辦法來調(diào)節(jié)風(fēng)量，也可用調(diào)節(jié)進風(fēng)口面積的方法來調(diào)節(jié)風(fēng)量。風(fēng)機出風(fēng)口上各點氣流速度的均勻性對谷粒清潔率及損失率影響顯著。由于清糧風(fēng)機寬度很大，所以出風(fēng)口氣流速度很不均勻。1.4.6風(fēng)機的加工工藝：選用低壓后向直葉片離心式風(fēng)機。其結(jié)構(gòu)由風(fēng)機軸、葉片等組成。風(fēng)機軸由45號鋼車制而成，葉片4片，為后向直葉片，由2mm厚的鋼板制作而成。1.5電機的選型為生產(chǎn)機械選擇電動機的種類，首先應(yīng)考慮電動機的性能是否滿足生產(chǎn)機械的要求，例如起動轉(zhuǎn)矩、調(diào)速性能指標(biāo)以及各種運行狀態(tài)等。在這個前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、運行可靠、維護方便的電動機。1.5.1電動機型式的選擇考慮到電機的使用環(huán)境中灰塵多，對清選機選用了臥式、封閉式電動機。1.5.2電動機電壓等級的選擇電動機的電壓等級要與電源電壓一致，對單相交流電動機選用220V。1.5.3電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇n=1410r/min1.5.4額定功率的選擇取p=1.5KW因此電機型號為YL90S-41.6傳動機構(gòu)的設(shè)計傳動裝置選用帶傳動。由電機帶輪、風(fēng)機帶輪、風(fēng)機軸、搖臂軸、搖臂軸帶輪、三角膠帶等組成。1.7電機—風(fēng)機帶輪三角膠帶傳動的參數(shù)選擇選取電機帶輪的計算直徑D1帶輪直徑愈小，傳動結(jié)構(gòu)愈緊湊，但膠帶在小帶輪上的彎曲應(yīng)力較大。彎曲應(yīng)力是環(huán)形膠帶疲勞破壞的主要原因，因此，小帶輪直徑是我們首先要考慮的。一般取D1≥Dmin，Dmin列于表2-6-2中，可根據(jù)膠帶型號選取，在特殊情況下可略小于Dmin。根據(jù)表2-6-2，選擇槽角φ38°，D1=100mm。電機帶輪直徑為D1=100mm。決定風(fēng)機帶輪計算直徑D2如果不考慮彈性滑動，則大帶輪直徑D2為：D2=Id1=D1n1/n2=151mm,i為傳動比。選取風(fēng)機帶輪直徑為2160Dmm。1.8滾子鏈的選擇設(shè)計滾子鏈?zhǔn)菢?biāo)準(zhǔn)件，其主要的參數(shù)是鏈的節(jié)距p。主動鏈輪的轉(zhuǎn)速為n1=435r/min;則從動鏈輪的轉(zhuǎn)速n2=290r/min；則可以計算出傳動比傳動比為i=1.5；由于功率為P=2kw已知，計算功率：Pc=Ka×P=2.8kw;單排鏈的傳遞功率：Po≧Pc/KzKn=0.68kw;根據(jù)Po和n1查機械手冊由圖12-1和12-2初選鏈條節(jié)距p=38.10mm主動鏈輪的齒數(shù)初定：Z=1\*Arabic1=17；所以可以計算從動輪齒數(shù)從動鏈輪的齒數(shù)：Z2=i×Z1=25;中心距一般公式：a。=（30～50）×p=41×38.10=1560mm;鏈節(jié)數(shù)Lp。=100.2取整100;鏈條長度Lp=Lp?！羛/1000計算中心距a=p/4{(Lp。-(Z=1\*Arabic1﹢Z2)/2+√[Lp-(Z=1\*Arabic1﹢Z2)/2]+8-(Z=1\*Arabic1﹢Z2)/2)]}=1556mm;實際中心距a=1560mm；鏈條速度v=Z1n1p/60×1000=4.69m/s。第二章谷物清選機主要部件設(shè)計1分選帶的設(shè)計分選帶是帶選機的主要部件，其質(zhì)量與性能的好壞直接影響著分選質(zhì)量。經(jīng)試驗設(shè)計出具有網(wǎng)狀粗糙表面的環(huán)形橡膠帶，耐低溫，在-30℃能正常工作。本機分選結(jié)構(gòu)為六聯(lián)式，即原糧大豆經(jīng)過六層傳送帶清選，以達(dá)到最佳清選效果。其附屬部分包括角度調(diào)整機構(gòu)、排雜攪龍和排雜口等。六聯(lián)清選帶傾斜角度由角度調(diào)整機構(gòu)完成。經(jīng)試驗驗證，其傾角為左5°、右8°、前2.5°、后7.4°時，清選效果最佳。同時，每組分選帶之間的角度也可調(diào)整，以利于清選。皮帶運行速度為0.33m·s-1。2糧器設(shè)計由板材成型焊合而成，其主要作用是既要保證設(shè)計的喂人量，又要保證喂料均勻、穩(wěn)定，以利于帶面的清選。物料從喂入斗分別由六個排糧輥排到選料帶上，六個排糧輥由微型調(diào)速電機通過鏈條驅(qū)動，不僅使六層選料帶的喂入量大小一致，而且實現(xiàn)了六層選料帶的喂入量同步調(diào)節(jié)。3滾筒的設(shè)計驅(qū)動滾筒的設(shè)計符合《GB/T990-1991帶式輸送機滾筒基本參數(shù)與尺寸》的規(guī)定，確定滾筒直徑100mm，滾筒分為主動滾筒和從動滾筒，滾筒主要由滾動體、中心軸、卡簧和滾筒殼組成，需要其能保證穩(wěn)定可靠的低摩擦滾動，將電機的圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動。滾筒的生產(chǎn)主要有輥體初車、初校靜平衡、軸頭過盈裝配焊接、精車和精校動平衡等工序組成。驅(qū)動滾筒和被動滾筒均由管材及軸體焊合加工而成，結(jié)構(gòu)如圖4傾角調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計帶式清選機的角度調(diào)整由傾角調(diào)節(jié)裝置來實現(xiàn)，傾角調(diào)節(jié)裝置是由螺桿、螺母、鐵板、軸套組成的的，軸套套在軸上，鐵板上的孔是螺紋孔，螺桿與軸套是焊成一體的，由于鐵板是傾斜的，通過擰螺母，就可以調(diào)節(jié)軸的角度。5主動鏈輪的選擇設(shè)計主動鏈輪可根據(jù)機械制造手冊設(shè)計：主動鏈輪的分度圓：d=p/sin(180/z)=211mm其中p-鏈條節(jié)距z-鏈輪的齒數(shù);齒頂圓的直徑：dá=p(0.54+cot180°/z)=232mm;分度圓直徑：d=p/sin(180°/z)=211mm;齒根圓的直徑：dì=d-dⅹ=189mm，其中d-分度圓直徑dⅹ-配合鏈輪的直徑；其他鏈輪尺寸相關(guān)數(shù)據(jù)由機械制造手