菠蘿葉粉碎機的設計【食品機械】【帶SolidWorks三維】【7張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務書】
21頁 9100字數+論文說明書【詳情如下】
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菠蘿葉粉碎機SolidWorks三維圖.rar
菠蘿葉粉碎機總裝配圖.dwg
菠蘿葉粉碎機的設計開題報告.doc
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菠蘿葉粉碎機的設計論文.doc
摘要
菠蘿葉作為一種重要的生物質能源，在我國產量巨大，但至今卻一直沒有得到充分利用；本文根據菠蘿葉的生物學特性和力學特性，制定了菠蘿葉粉碎還田處理的工藝路線，在此基礎上對粉碎刀的類型、刀具的排布等一系列問題進行了綜合分析，設計了雙輥式菠蘿葉粉碎還田機，并對其總體結構、工作原理與主要技術參數進行了詳細介紹；雙輥式菠蘿葉粉碎還田機與輪式拖拉機配套使用，通過一次作業(yè)即可實現菠蘿葉粉碎還田的目的，搶農時、省勞力，具有較高的作業(yè)效率；本設計將為菠蘿葉的合理利用、菠蘿葉粉碎還田樣機試制及試驗提供重要的理論參考。
關鍵詞：菠蘿葉；雙輥式；粉碎還田
目 錄
1緒論 1
1.1設計的目的與意義 1
1.2菠蘿葉粉碎機械的發(fā)展現狀 1
2總體方案設計 2
2.1設計原則 2
2.2工作原理 2
3總體方案確定 3
3.1傳動裝置的設置 3
3.2切碎裝置的設計 3
3.3粉碎裝置及刀輥的確定 3
3.4總裝配圖的設計 4
4 菠蘿葉粉碎作業(yè)原理分析 5
4.1菠蘿葉粉碎機作業(yè)運動分析 5
4.2菠蘿葉粉碎刀片運動方程 5
4.3菠蘿葉粉碎刀片運動軌跡 6
4.4菠蘿葉粉碎刀片的速度分析 8
4.5菠蘿葉粉碎刀片的加速度 9
5各裝置的參數選擇與計算 9
5.1菠蘿葉粉碎機主要參數的設計 9
5.2切碎部分傳動設計 13
總 結 15
致 謝 17
參考文獻 18
1緒論
1.1設計的目的與意義
菠蘿又叫做鳳梨，是熱帶地區(qū)很有名的水果，含有豐富的維生素B，能夠緩解人的壓力、助消化。菠蘿含有的酵素有助食物中的生物質的分解，利于人體吸收，飽餐之后來幾片鳳梨可去油膩、幫助消化，菠蘿中鉀含量高，適合做為高血壓患者烹煮食物的調味劑，以取代鹽的使用量。我國菠蘿葉種植面積越60000平方米，菠蘿果實平均產量17t平方千米，莖葉120-150t平方千米。菠蘿葉除含約有3%的纖維外，還富含我們人體需要的大量微量元素。在菠蘿收獲后對于剩下的菠蘿葉的一般處理方法就是讓菠蘿葉在地里晾曬以后，直接用火對其植株進行點燃然后還田。這種處理方式不但會讓環(huán)境遭到嚴重警告破壞，還使資源沒有得到很好的利用，最近的幾年在菠蘿葉多方面的開發(fā)利用有了新的成果。以現在的狀況來看，菠蘿葉大部分還是用粉碎機粉碎拋灑于田間的方法，這樣的方法效率高、速度快，應用和推廣起來會很方便。在廣東種植區(qū)菠蘿葉直接粉碎還田應用比較多，相對是地勢平坦的地區(qū)，粉碎還田是目前菠蘿葉利用的主要形式、因此，菠蘿葉粉碎還田工藝與粉碎還田機械的研究具有重要意義。
1.2菠蘿葉粉碎機械的發(fā)展現狀
1.2.1國外粉碎機械的發(fā)展狀況
巴西、菲律賓等國家的菠蘿葉大部分用于粉碎還田。國外的莖稈還田機具結構很大成分是具有結構簡單、操作效率高等特點[2]。同時另有對徑稈根部進行處理加工的整株莖稈粉碎還田機械。到現在為止國外莖稈還田機機械普遍向大馬力輪式拖拉機配套與寬幅的方面發(fā)展，寬幅莖稈粉碎還田機具采用液壓折疊的方式進行運輸。菠蘿葉粉碎機械是寬幅的狀態(tài)下，在有限的范圍內能夠獨自仿形，是為了使工作范圍內的根葉粉碎與生長狀況相適應。日本運用的是在半入式聯合收割機的尾部加上粉碎草部件的方式，首次就可以完成整地和根葉粉碎。在大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機具有優(yōu)勢的狀況下，西方國家比較著重制造小型粗飼料粉碎機，它特點是動力消耗小、重量輕、體積小。粉碎刀片沿微銑意大利賽科公司的生產設備、螺旋線分布的小振動、研磨均勻；英國艾里溫公司制造的36MKⅡ型稻草捆粉碎機，粉碎轉子只有六個鉸錘，結構簡單，生產能力為2t/h，研磨室的性能和結構進一步得到改進提高[4]。
1.2.2 國內粉碎機械現狀
如今菠蘿葉粉碎機現有的技術缺陷是可靠性和性能上還存在很大問題，并且莖葉粉碎機的主要工作部件制造質量都不高。所以菠蘿葉粉碎機的發(fā)展方向可以為：
（1)不斷完善和改進現有的機型，增大制造機型的通用性，還田機和粉碎機實現一體化，一般機型的主要部件實現標準化，如粉碎機的刀片、錘片、刀輥等；
(2)提高和改進粉碎機的結構和性能。能耗低、設計使用加工性能高的粉碎發(fā)展的方向；
(3)延長機械部件的工作壽命，提高各部件的工作質量；
(4)進一步達成田間機器作業(yè)的半自動化和自動化，然后降莖稈粉碎作業(yè)的勞動強度，確保加工質量，提高生產率，朝著大型聯合機械作業(yè)、大功率、目標發(fā)展；
（5)因玉米秸、麥秸和菠蘿葉等莖稈稈樣式、物理機械特征都有差別，應根據作物莖稈的不同和區(qū)域特制而設計加工適應性較強的機具。
但是，國內莖稈粉碎機依然無法開脫部分技術問題的困擾。問題是設備性能差、可靠性低、結構復雜、價格昂貴、調節(jié)試用不方便、生產率低、有針對性等。因此，迫切需要進一步加強和改進菠蘿葉破碎機的性能，和菠蘿葉粉碎機是一個不可替代的部分的莖稈破碎機。為次本論文著重對菠蘿葉粉碎機進行了設計和研究，進一步希望在莖桿粉碎機領域研制出能耗低、生產效率高的機器，從而在莖桿粉碎機領域探索出一條新道路。
2總體方案設計
2.1設計原則
（1）該機由驅動裝置、粉碎裝置、車輪、框架等主要部分組成，在完全剪切、碰撞、撕裂、壓碎后的離心力作用下，沿磨后的離心力作用下的聯合作用。
（2）整體機構不要太復雜，各部件尺寸要合乎要求。部件運行流暢，功耗小，切碎粉碎效果要最佳話。
2.2工作原理
本機是通過三點懸掛機構把整機縣掛在拖拉機上，然后由拖拉機的動力輸出軸連接在菠蘿葉粉碎機的減速器輸入軸上，經過二級減速器的減速效果，將減速動力由減速器的輸出軸輸出連接在小皮帶輪上，經過皮帶傳動帶動兩個刀輥的高速旋轉，前刀輥為動刀，后刀輥我們選用的是Y型的定刀。兩個刀輥的刀片按照一定的排布保證了粉碎時達到不重不漏的效果，首先前刀輥將地表的菠蘿殘珠進行切斷然后甩入刀粉碎機內，當它流經殼和定刀輥遭遇剪切，在下降的過程中定刀和動刀同時作用從而達到切碎目的，在前刀輥甩刀，后刀輥定刀共同作用下對菠蘿葉進行撕裂、碰撞、破碎，經一系列操作后的碎葉片再經離心力作用從而沿粉碎機后蓋板排除拋灑地面，完成最終要求的粉碎工作。
3總體方案確定
3.1傳動裝置的設置
傳動裝置的設計目的主要有兩個：
（1）將拖拉機的動力傳遞給粉碎裝置；
（2）按切碎粉碎的長度要求達到速度匹配。
總 結
該說明從各個方面講了一下菠蘿是怎么生長的、菠蘿有什么用處、菠蘿葉有事怎么被處理的等一系列關于菠蘿的問題，雖然我們可能都吃過菠蘿但是卻不一定見過菠蘿是如何生長的，本文也算給自己和大家普及了一下關于菠蘿方面的小知識。本文主要介紹的是關于菠蘿葉粉碎機是如何設計的，在設計的時候要注意什么一起我們所設計的菠蘿葉粉碎機要滿足一個什么樣的要求，為此我看了不少相關的書、上了好多網站去了解了菠蘿和粉碎機相關的東西。本機主要有傳動裝置、粉碎裝置和機架等組成。菠蘿葉粉碎機的設計中，切碎裝置是一個關鍵部位，關系到整機的切碎效率和質量等技術問題。本機切碎裝置采用雙刀輥破碎，破碎能力強，定刀和動刀的排列首先保證了對菠蘿葉切時的不重不漏。
為了這次設計我也充分體驗到了作為一個將要畢業(yè)的大學生，自己學的東西還是那么的欠缺，給自己的設計也帶來了不少的阻力。書到用時方恨少，設計的時候才發(fā)現當我們上大一、大二的時候那些老師交給我們的專業(yè)知識是多么重要，然后我們大部分卻只是為了應付考試，在考試后的很短時間內有又東西大部分都還給了老師，自己卻沒有真正的理解，在此也為老師辛勤的付出說聲對不起。萬不得已的我必須重新的去學習當初自己落下的知識，或許其中的酸甜苦辣只有經歷過了才會體會，當然因為設計時候要用到許多專業(yè)的知識，光靠自己并不能完全的理解其中的精華所在，所以說也麻煩了不少次親愛的老師們和同學們，我的成長也有你們的光環(huán)，在此謝謝您們。
在設計的時候因為有二維圖和三維圖，為此自己在電腦上也安裝了相關的二維和三維軟件，因為版本的問題也安裝了不少次，在此期間也給自己腦補了不少關于計算機的知識。可憐之人必有可恨之處，當時的我就像一個跳梁小丑顯得是那么可笑，現在也理解了為什么提倡活到老學到老的那種精神。
通過這次設計我知道了自己的不足，也知道了在以后生活中該怎么辦、該拿一種什么樣的態(tài)度去對臺生活，經歷了這么多也算給自己好好上了一課。
致 謝
本論文是老師的悉心指導下完成的，老師不僅給我提供了指導性的意見，平時更是非常關心論文進展的情況，督促、指導我們完成論文。自始至終給我們著無微不至的照顧，在我們最需要的時候總是默默的為我們付出。在此，向老師表示最真摯的謝意。導師那嚴謹治學的態(tài)度，科學求實的精神及為人處事的優(yōu)秀品質使我不僅在學術方面，而且在做人處事方面都受益匪淺。另外我還要感謝在設計過程中幫到我的身邊同學、老師，正是通過與大家的相互討論學習，加深了我對知識的理解和運用。白駒過隙，大學四年就這樣悄無聲息接近尾聲，四年來我見識了很多，也學習到了很多。修人修性、修身修德，常懷一個感恩的心，四年里留下了太多的回憶，也有太多的不舍，懷揣一個感恩的心，心中對自己的老師、同學、學校以及所有幫助過自己的人有太多的留戀。千言萬語匯成一句話：感謝我的生命中有您們。
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畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 菠蘿葉粉碎機的設計 學生姓名 學 號 所屬學院 專 業(yè) 班 級 指導教師 起止時間 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內容： 1、本 課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于 7 篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數在 3000 字以上，由學生在本報告冊內填寫，頁面不夠可 自行添加 張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 開題報告正文 一、 研究的目的和意義 菠蘿又名鳳梨，是著名的 四大 熱帶水果之一， 富含維生素 以消除疲勞、增進食欲。所含有的鳳梨酵素則有助食物中的蛋白質分解，利于人體吸收，飽餐之后來幾片鳳梨可去油膩、幫助消化。菠蘿中鉀含量高，適合做為高血壓患者烹煮食物的調味劑，以取代鹽的使用量。 然而 隨著 菠蘿 種植面積的增大，以往常那種傳統(tǒng)以鐮刀砍伐的方式已經不能滿足人們的需求，傳 統(tǒng)耕作 需要的勞動力也越來越多，勞動強度也越來越大，從而對機械化的要求也越來越迫 切。菠蘿葉粉碎機 的設計不僅解決了勞動力的問題，還順應了時代的潮流。 農業(yè)機械化在現代農業(yè)發(fā)展歷程中扮演著重要角色，農業(yè)機械化對于現代農業(yè)的重要作用在于先進的農業(yè)機械代替人、畜力生產工具，改善了農業(yè)生產條件，提高了農業(yè)生產力水平；農業(yè)機械化推動了農業(yè)社會服務體系建設，在建設社會主義新農村中發(fā)揮著越來越重要的作用；農機化事業(yè)的蓬勃發(fā)展為培養(yǎng)新型農民搭建了重要的平臺。 菠蘿葉粉碎機 的設計是民心所向，國情所指。是我國機械現代化建設中不可或缺 的一個重要環(huán)節(jié)、 它的出現減少了農民投入、縮短了耕作周期、實現了大面積種植和收獲 ，因次菠蘿葉粉碎機 的設計前景廣闊。 二、本課題所涉及的問題在國內（外）研究現狀及 分析 外研究現狀及分析 粉 碎機 通常可以分為 6 類，除了其中的錘式破碎機和輥式破碎機 2 類外，砂石場常見的破碎機械還有復擺顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和立軸沖擊式破碎機 ( 4 類 。 20 世紀 50 年代，原蘇聯的 列式圓錐式破碎機技術進入我國， 80年代我國又直接引進國錢 60 年代技術水平的 列彈簧圓錐機，至今雖經過不少改進，但主體結構 基本上沒有大的變化。因此，在腔形設計、動力學與運動學的設計等方面，運落后于國際先進水平。 復擺顎式破碎機的排礦口可以調整 不同排礦口對應有不同的處理能力。因此，在比較處理能力時，應確定排礦口尺寸相同。例如，諾德伯格公司的 復擺顎式破碎機，在閉邊排礦口設定 (C、 S、 S)為 125，處理能力為 265t/h，國內相應的 產品 ;處理能力為 195t/h，約低 25%。由此，在 250h 規(guī)模的砂石場生產線上，采用 作為初級破碎設備可以滿足使用要求，而 就勉 為其難了。 對于輥式粉碎機國外的研究的腳步也比我國早很多，而且對于機械整個 的研究系統(tǒng)也比較相對完善，所以 我 國農業(yè)機械研究的任務還任重而道遠。 內研究現狀及分析 目前，我國菠蘿葉粉碎還田 主要采用拖拉機后懸掛式，帶動單輥式的臥式粉碎還田機進行菠蘿莖葉還田，工藝流程一般為： 1 拖拉機帶動粉碎機刀輥旋轉，降低粉碎還田機高度到合適位置，使得刀具能拾取大量的菠蘿葉 ;2 拖拉機前行，刀輥高速旋轉切斷菠蘿葉并帶到粉碎室進行一次粉碎： 3 菠蘿葉一次粉碎結束后降低粉碎還田機高度，對菠蘿葉進行二次粉碎： 4 對于某些拐角或 不平整位置粉碎長度不能達標的，調整粉碎機高度，進行三次粉碎： 5 土地翻耕 。以上工藝流程 有著作業(yè)次數重復多作業(yè)效果差的弊端，為了提高作業(yè)效率和作業(yè)質量，在以往的單輥式菠蘿葉粉碎還田機的基礎上設計了雙輥式的菠蘿葉粉碎機。通過對菠蘿葉粉碎機結構的改進，拖拉機在行走的情況下使得菠蘿莖葉粉碎效果達到還田要求，從而將作業(yè)效率提高一倍，且有效的降低土壤被拖拉機壓實的情況。 三、對課題所涉及的任務要求及實現預期目標的可行性分析 課題重點設計是 落葉拾取和切碎 部分即雙刀輥設 計部分 、菠蘿葉割刀的設計部分和兩輥之 距離的設定 。首先所設計出來的機器必須可以完成菠蘿葉粉碎還田的任務，其次還田的菠蘿葉要碎、齊，達到農田再次利用的目的。 菠蘿葉粉碎機 的設計是一個相當復雜的過程，涉及范圍廣。無論從總體設計還是局部設計都應滿足在滿足功能的前提下滿足經濟性、可靠性、安全性。再通過向每個成功事例借鑒，向前輩、老師請教的基礎上并加以不斷創(chuàng)新完成此設計。 四、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路 本課題的重點部分 是刀輥的設計部分，首先是單雙刀輥的選取，經過對比分析，從經濟實用方面考慮，選用雙刀輥 類型。其次， 菠蘿葉硬度大，長 短不一，所以刀和雙輥距離的設計也很重要。 它的工作原理是整個工作裝置通過三點懸掛機構固定在拖拉機后置的提升架上，從而可以調節(jié)刀輥的離地高度，地輪置于粉碎機末端的兩側，起到支撐機架和對地面仿形的作用。拖拉機動力輸出軸輸出的動力經過聯軸器傳遞給 有 V 帶變速傳動帶動前刀輥高速旋轉，后刀輥則有皮帶，皮帶輪與前刀輥連接起來做高速運動。在田間作業(yè)的過程中，前刀輥上的甩刀與地面接觸，對地面上的菠蘿植株進行切削和撿拾，切斷的菠蘿莖葉 進入由側板和上蓋板等組成的粉碎室中，在前刀輥甩刀，后刀輥動刀以及前后刀輥定倒 等機 構的共同作用下剪切、碰撞、撕裂，粉碎后的葉渣在離心力作用下沿粉碎機后擋板排除拋灑地面，完成粉碎作業(yè)。 五、完成本課題的必須工作條件和解決的方法 完成本課題需要查閱有關農業(yè)機械學、農機具及機械設計等方面的文獻資料，了解產品性能、用途，以及各個部件、裝置的用途，這就要求我們對機械設計、機械原理、機械制圖等課程熟練掌握。通過上網查閱相關資料了解各部件的作用，根據簡圖想象實物，在草稿紙上畫出草圖。 完成本課題除需要大量的文獻資料外，還需要學校提供計算機等硬件設備，需要用制圖軟件完成對 菠蘿葉粉碎機 的總 體設計，及各部分零件的設計。當然，在這過程中還是要不斷向老師請教，積極聽取老師給出的建議，并不斷改進完善。 六、完成本課題的工作方法和進度計劃 這個課題工作量略大，通過深思熟慮，決定擬定以下工作方案及進度計劃：擬定工作進度（以周為單位） 第 1 周 — 第 2 周 通過查找文獻資料， 了解 菠蘿葉粉碎機 的國內外現狀。 第 3 周 — 第 5 周 設計 菠蘿葉粉碎機 的總體方案。 第 6 周 — 第 9 周 針對于 菠蘿葉粉碎機 的結構進行具體設計。 第 10 周 — 第 12 周 撰寫設計說明書，對部分問題修改、調整。 第 13 周 — 第 14 周 整理資料準備 答辯 . 七、 主要參考文獻 ? [1] 楊柳 ,楊者森 J] 2006(04) ? [2] 杜小強 ,宗力 J] 2005(07) ? [3] 鄧潔紅 ,曹樂平 [J] 2005(03) ? [4] 李忠平 ,朱江 ,韓邦華 J] 2002(11) ? [5] 賀志昌 J]. 廣東飼料 . 2000(01) ? [6] 宿坤根 ,馮艷 ,陳慧 的差異和應用前景 [J] 1998(21) ? [7] 張勁 ,姚欣茂 ,李明福 ,歐忠慶 J] 2000(06) ? [8] 牛智有 ,譚鶴群 ,宗力 J]1998(05) ? [9] 郁崇文 J]1997(03) ? [10] 吳全珍 ， 李明福 ， 周國宏 J] 1995(01) ? [11] 唐學石 ， 宋煒 ， 李國林 . 9飼草粉碎機的結構特點及故障分析 [J]. 農機使用與維修 . 2012(03) ? [12] 姚宗路 ， 田宜水 ， 孟海波 ,趙立欣 J] 2011( ? [13] 劉寶 ， 宗力 ， 張東興 J] 2011(07) ? [14] 褚呈贛 . 9高效飼料粉碎機的設計與計算 [J] 2011(10) ? [15] 裴中陽 ， 梁毅 J] 2011(05) ? [16] 呂俊 ， 方雷 J] 2010(02) ? [17] 微粉碎設備 — 高速錘片式粉碎機 [J] 2010(03)