前置式秸秆粉碎机毕业论文

西安工业高校接着教化学院毕业设计（论文） 1绪论 我国每年有数百亿斤饲料粮食和数千亿斤农作物秸秆被粉碎加工成饲料。饲料工业已经发展成为国民经济中不行缺少的重要基础产业。饲料加工的核心设备是饲料粉碎机，常用粉碎机的类型主要有锤片式粉碎机、齿爪式粉碎机及劲锤式粉碎机，其中锤片式粉碎机是目前运用最多的机型。 国外有些锤片式粉碎机上采纳了吸风出料系统，有的带有吸风出料风机，这提高了分别效率，降低了物料温升，但能耗没有降下来，这是由于进气量与出气量的匹配及气流的组织状态没有达到最佳，而且结构也困难化了。 因此，秸秆粉碎削片机，对提高秸秆等燃烧农作物处理效率、扩大秸秆的用途、提高秸秆等农作物废料的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义。 对于中小型粉碎机而言，由于其削制的原料大多数是枝桠、板皮，秸秆等剩余物，材径较小，采纳平面盘式机削片时，对平面盘式的削片长度的匀称性影响不大，而其制造成本低廉，易于推广。因此，中小型粉碎机采纳平面刀盘结构是一个发展方向。 水平进料可防止原料撞击刀盘轴，操作便利，平安牢靠；而倾斜进料便于投料，可保证合理的切削参数。 2 前置式秸秆粉碎机的总体设计 2.1前置式秸秆粉碎机的结构 一般盘式秸秆粉碎机主要由刀盘、进料槽、传动装置和机壳等部分组成。 刀盘套装在主轴上，主轴由两个装在轴承座中的轴承支承，由发动机通过皮带传动驱动。刀盘除作为切削机构切削木料外，还起飞轮作用，使飞刀在间断切削时，速度波动不大，因此要求刀盘有较大质量。大型盘式削片机除刀盘起飞轮作用外，在主轴上还特地装有1个飞轮，并兼作制动轮。刀盘的材料一般采纳30，35，45号铸钢；当切削速度大于50 m/s时采纳A4、A5锻钢。铸钢件必需退火处理，锻钢件须正火处理；粗加工后进行探伤检查，在开口处不允许有降低运用性能的缺陷。主轴的毛坯应为锻件，不应有降低运用性能的缺陷。一般（少刀）盘式机的刀盘上装有24把飞刀，飞刀在刀盘上的安装一般使其刀刃相对刀盘半径沿转动方向向前倾斜8～15布置。在安装每把飞刀下面的刀盘上，沿刃口方向开有一条宽度为100 mm左右的长缝。飞刀和楔形垫块用螺栓固定在刀盘上。垫块的作用是保证飞刀有肯定的后角，一般为5左右。飞刀的材料一般采纳铬镍合金工具钢或优质碳素工具钢，热处理后刃口部分的硬度为HRC52～56。飞刀的楔角取30～45，冻材、硬材取较大值[ 6 ]。飞刀刃口伸出刀盘平面的高度称为刀片的伸出量（又称装刀高度），其大小影响木片的长度，因此刀盘上全部飞刀刃口的伸出量必需相等。飞刀更换或刃磨后，应保持伸出量不变。飞刀有利用刀片后部的齿定位的，属有级调整，也有利用刀片后部的硬木垫块或浇铸的铅条定位的，属无级调整，精度较高。盘式机是由安装在刀盘上的飞刀和安装在进料槽上的底刀形成剪切机构的。底刀的刃口有的是用硬质合金堆焊而成。为防止印较大的冲击力损坏刃口，底刀的刃磨角较大，一般为85～90，也有的大于90的（采纳90的底刀，四角可轮换运用）。飞刀与底刀的间隙一般为0.3 mm～1.0 mm，这取决于削片机的精度和刀盘直径的大小等因素。 大多数盘式秸秆粉碎机不设强制进料机构，仅有进料槽（又称喂料槽）。进料槽相对刀盘平面的安装角度影响自由进料时削出的木片长度。如图2.1所示，A′B′C′D′为平盘平面，BD′为进料槽的中心线，CD′平行于刀盘轴线，其值等于刀盘伸出量，则木片的长度l为 2.1 即 2.2 式中 h飞刀伸出量； a 1倾斜角，即进料槽的中心线与水平面间的夹角； a2偏角，即进料槽的中心线在水平面上的投影与刀盘轴线的夹角。 由于削片时原料尾端在进料槽中抬起，为获得要求的木片长度，实际装刀高度应比计算值小2 mm左右。倾斜角a1取45～52，偏角a2取20～30。它们的大小不但影响木片的长度及厚度，而且还影响木片的切口面积、木片质量和削片的动力消耗。倾斜进料的进料槽通常还有转角a3，即进料槽底面与水平面的夹角，其作用是使木料在切削时沿槽底滑向刀盘中心，有利于实现连续切削、减小切削的阻力矩。对于水平进料的进料槽，倾斜角a10，只有偏角a2，由于偏角的作用，使削片机在削片时产生的进给方向的分力，牵引木料向刀盘进给运动。 盘式秸秆粉碎机的排料分为上排料和下排料两种形式。上排料是在刀盘的外缘安装６个～８个叶片，它在刀盘转动时产生气流，把削出的木片沿刀盘的切口方向从上排料口排出。当叶片的速度为27 m/s～28 m/s时，木片的抛出高度可达4 m～5 m。当刀盘的转速较高或直径较大而使得刀盘线速度较大时，为防止过度打碎木片，减小动力消耗，在刀盘上不装叶片，削出的木片由下部开口的机壳干脆落到皮带运输机上输出，这称为下排料。 图2.1 刀片长度与进料槽安装角的关系 2.2前置式秸秆粉碎机的削片原理 在削片时，秸秆沿着进料槽的移动，主要是由于飞刀对秸秆的作用力在进给方向的分力（牵引力）的作用而致。理论上可以证明在倾斜进料时，靠秸秆自重产生的下滑是不能产生足够位移的。无强制进给机构的水平进料盘式秸秆粉碎机，秸秆仍能按碎片长度进料，也充分证明白这一点。对于结构参数已定的盘式机，在削片过程中，切削方向与进给方向形成的遇角是不变的，与碎片的厚度和径级大小无关，飞刀对秸秆产生的牵引力的方向不变；牵引力的大小虽与废料的品种、含水率等因素有关，但其大小足以带动废料克服摩擦阻力并向刀盘方向进给。因此大多数盘式秸秆粉碎机不采纳强制进给机构，并且相宜加工厚度和径级较大的木料。如图2.2所示，木料被飞刀牵引向前进给的速度u为 图2.2 盘式削片机的运动分析 2.3 式中 飞刀的切削速度； 飞刀的安装后角； 遇角。 从上述分析可见盘式削片机的飞刀在运转过程中形成的切削平面是固定不变的，在每一切削层的切削过程中，基本上始终通过底刀刃口，飞刀和底刀可以很好地形成剪切机构，这也使得盘式削片机比鼓式削片机的削片质量好。 废料在飞刀和底刀的剪切作用下，被切下的切屑经过刀盘的窄缝时，由于受到飞刀前面挤压力的作用，被分裂成肯定厚度的木片。探讨与试验表明，碎片的厚度为 （2.3 式中 秸秆长度； 沿纤维方向木材的抗剪强度； 沿纤维方向废料的抗压强度； 其他因素的影响系数。 如秸秆长度为20 mm时，秸秆厚度为3.9 mm～6.2 mm；秸秆长度为25 mm时，秸秆厚度为4.8 mm～7.5 mm。秸秆厚度不仅取决于秸秆长度和秸秆的物理机械性能等因素，还与进料槽及飞刀的安装角度和飞刀的刃磨角等因素有关。当飞刀的刃磨角和安装后角较大时，则削出的碎片较厚，反之，较薄。 3主要技术参数的确定和计算 3.