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青岛滨海学院毕业设计1引言据国家统计局最新调查结果显示，预计2010年全国马铃薯种植面积稳定到约5369万亩，单产达到1200公斤，总产鲜薯9650万吨，产品加工率20%，产业实现产值7700亿元。中国马铃薯的主产区是西南山区、西北、内蒙古和东北地区。其中以西南山区的播种面积最大，约占全国总面积的1／3，黑龙江省则有全国最大的马铃薯种植基地。作为全球苹果连片面积最大的陕西省，2009年苹果总种植面积突破1500万亩，苹果总产量将达到810万吨以上，同比去年增产10%，销量是17.65万吨，合同金额是6.74亿元，签约的总量占到今年预计苹果产量的1/4。我国陕西、甘肃、新疆、青海至今仍有绵苹果分布，河西走廊地区是其中心产区。板栗是我国传统种植的经济树种之一。随着农村经济体制改革的深入，板栗产业得到了较快的发展，已初步形成区域化、规模化和产业化格局。2009年全国有板栗面积5000多万亩，年产量600多万吨。可见我国农业的发展步伐正逐年加快，科技力量在不断加强，我国农业必将朝着机械化、自动化、现代化的方向发展。这就为筛选机带来了无比广阔的发展空间。根据市场导向、消费者的需求、科技的发展方向，我们构想了多品种筛选机这一概念。各项资料表明：在农业生产中，传统的人力筛选已不能满足时代发展的要求，从节约人力成本和时间成本来看，多品种筛选机是节约成本的一大法宝。筛选机是近二十年来得到迅速发展的一种新型机械，已广泛应用于工业、农业生产中；其中直线式筛选机是应用最为广泛的筛分产品。随着我国工业、农业生产中机械化程度的提高，应用筛选机的行业对其要求也越来越高。筛选机在我国推广使用的二十年间发现许多设计不尽合理、使用不太方便等问题，而且国产筛选机的使用寿命和无故障运行时间相对于国外水平也有较大的差距。因此，研究、设计和制造筛选机就成为一项十分重要的课题。我们设计的多品种筛选机实现了一台机器对不同物料按照大小进行的筛分，提高了筛分效率，减轻了筛分的工作量。筛选机的性能好坏直接关系到产品生产的效率和规模，因此研究多品种筛选机对我国社会发展会起到一定的促进作用。多品种筛选机能耗低、噪声小，符合我们国家节能、环保的主题，对我国的可持续发展也会产生积极的影响。多品种筛选机21.绪论1.1课程研究的背景和意义目前东北三省及陕西等西北地区马铃薯的种植面积正在逐渐扩大，到秋收的时候由于马铃薯亩产产量高，每个农户会对马铃薯按照大小分类，希望能卖个好价钱。但这样往往会浪费很多时间和人力，到头来既费时又费力，筛分效果还不好。针对农户的这一现实状况，我们研究的多品种筛选机会有效的为农户们解决此类难题。马铃薯从进料口进入后，筛选机会自动将其分成从小到大的若干类。这就为农民们解决了筛分马铃薯费时费力的问题，同时又可以达到好的筛分效果。在大多数农村中，农民种地往往为了规避风险，并不是种植单一农作物，而是种植多个物料，同时希望能有好的经济收入。但目前市场上的筛选机功能普遍单一化，农民们如果要把所有作物都精筛的话，就必须买多台筛选机来满足需求。这对于种植量不是很大的个体农户来说，无疑带来了更多的成本支出，在经济利益面前绝大部分农民都不会买。但当我们把对多种作物的筛选功能集成在一起的时候，农民们只需花买一台机器的钱就能买来拥有多品种筛选功能的筛选机。这对于农民的吸引力可想而知。对于厂家而言，由于南北方气候、文化氛围、人文风情的差异，农民们的作物料类往往千差万别。面对这种情况，厂家通常需要针对不同的地域、不同的作物，制造不同的筛选机，这样耗费的人力、财力、物力很大，并且会带来社会资源的浪费，而且结果也并不理想；由于种类的增多，库存又随之带来不便。而多品种筛选机的生产设计模式，可完全解决上述问题，大大减少生产成本，同时增大销量，为厂家带来更多的利润，也为社会资源的整合做出贡献。我们国家由于工业、农业生产造成的环境污染是非常严重的，我国也一直在致力于减少环境危害的工作。我们研究设计的多品种筛选机的最大优点就是低能耗、噪声小，走“绿色”环保之路，完全符合我国的国情需要。1.2筛选机的发展概况最近几年，节能、环保、减耗成了国家可持续发展的主要方向。我国既是生产大国又是能源消耗大国。如何高效的利用资源已成为重要的国家发展战略。中央的发展规划给振动筛分机械行业带来了重大的发展机会。中央政府在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》已明确指出要研制有重大影响的技术装备，其中包括冶金设备、筛分洗选设备等。青岛滨海学院毕业设计3筛选机的发展方向已经明确，可以说会占领整个筛分行业的重点市场位置，从近几年的销售量上看，筛选机的应用范围扩大了，所以销售额是稳步增长，当然，也是发展趋势带来的效益。工业、农业的发展对筛选机的品种和质量要求愈来愈高，从而使筛选机的发展提高到了一个新的阶段。综合国内外筛选机的状况，筛选机会向以下几个方向发展：（1）向标准化、系列化、通用化发展：这是便于设计、组织专业化生产、保证质量和降低成本的途径。（2）向高效率高产量化发展：工业的现代化进程促使企业规模增大、生产能力大大提高、需要高效高产能筛分机与之配套。（3）向轻型、环保、结构简化方向发展：80年代的老式筛选机换网特别不方便、压网螺栓每层就有48支、换一个网需要很长时间、且高目数的粉体容易从螺栓处泄漏出去。（4）振动强度的增大：筛选机的振动过程逐渐强化，即提高筛选机的振动参数以取得较大的速度和加速度，从而提高生产能力和筛分效率。1.3筛选机的分类、工作原理及特点1.3.1筛选机的分类振动筛是代替手工筛分的振动机械，按筛分精度可以具体分为重型振动筛，轻型振动筛，实验室用振动筛。其中重型振动筛按照运动轨迹又可以分为：椭圆振动筛，圆振动筛，直线振动筛，自定中心振动筛等；轻型振动筛主要代表是三次元振动筛分过滤机，又称旋振筛，运动轨迹可以调节，广泛应用于食品，制药，化工，油漆，饮料过滤，磨料等行业。实验室用振动筛主要是标准振筛机（拍击筛）配合标准筛用来取样或者粒度分析。1.3.2多品种筛选机的工作原理多品种筛选机主要用于农业产品的分类。机器接220V电压，电机通电转动后通过皮带带动滚轴转动。物料从入料口倒入后，滚轴会带动物料运动，由于筛面上滚轴与滚轴之间的间隙不同，物料在滚过不同的间隙时，就会自动完成筛选。多品种筛选机的筛面滚轴组的各个滚轴，可以手动调节位置，从而产生不同的间隙，来筛选大小不同的物料。1.3.3多品种筛选机的特点多品种筛选机作为一种新型的筛分设备，其特点主要表现在：(1)设计精巧耐用，故障少，操作、维修方便；(2)结构简单，清洗方便、快捷；多品种筛选机4(3)耗能低、噪声小、密封性好、粉尘污染少、机器寿命长；(4)机台重量轻，底座配有滚轮，移动方便；(5)高抗压强度、耐磨性好；(6)工作稳定可靠、筛分效率高。(7)适应野外不良环境，整机密封性好。1.4筛选机在实际生产中的应用基于振动筛的三种不同的运动轨迹，采用不同的筛分方法，对国民经济中各行业的特殊要求，形成了各种形式的振动筛分设备，并使其在工业部门得到广泛应用。在治金工业部门，选矿厂普遍采用振动筛对矿石进行预先筛分和检查筛分，用振动筛对磨矿机的产品进行分级以提高精矿品位；在煤炭工业部门，用振动筛作为精煤和末煤的脱水、脱介、针对6mm以下含水7%~14%的潮湿细煤粒的分级采用了高频细筛来解决脱水问题；在水利电力部门，火电厂对煤预先筛分是通过高频振动筛来实现的，在水电站的建设工作中如三峡工程需要各种振动筛对沙石进行分级；在交通部门针对铁路石渣的清沙和初泥进行筛选，及对沥青混泥土的石头进行筛选，其在高速工路建设中起着重要的作用；在化工部门、对于化工原料和产品的筛分，化肥和复合肥的分级，都离不开振动筛。此外，针对环保部门的垃圾处理及水煤浆在电厂的应用，振动筛均成为关健筛分设备。国家对农业的支持力度正逐年加大，我国的粮食总产量连续六年增产。马铃薯、土豆、板栗等作物的筛分生产都可以应用到筛选机，这也为筛选机带来了广阔的发展前景。青岛滨海学院毕业设计52.筛选机的结构组成与设计2.1筛面的设计筛面是筛选机承受被筛物料自身重力并完成筛分过程的最重要的工作部件。常用筛面有板状筛面、编织筛面、条缝筛面、棒条筛面和非金属筛面五种。为了提高筛分效果和保证工作的可靠性，一般要按筛分物料的粒度和筛分作业的工艺要求来选择筛面。多品种筛选机的筛面主要是由多个滚轴构成的，也就是棒条筛面，对筛面的基本要求是：有足够的机械强度，刚度，耐腐蚀，耐磨损，能自由精确的调节各个滚轴之间的距离，筛面不易堵塞。为了提高筛分效果和保证工作的可靠性，我们采用不锈钢的滚轴，并在外面附一层橡胶套，以增大摩擦和减小噪声。筛面示意图如下：图2.12.1.1可调长圆柱滚子的设计图2.1.1多品种筛选机6筛面长度为1250mm，滚轴长度为900mm，直径为25mm。将滚轴固定在可调的轴承座内，通过调节轴承座之间的距离，从而改变滚轴之间的距离；通过传动，长圆柱滚轴在轴承内做定轴滚动，从而带动物料向下滑行，通过不同间距的滚轴时就会自动落入箱体内。2.1.2圆柱滚子间距离的设计根据筛分的要求，适合筛分的作物有：山楂、板栗、杏、苹果、马铃薯等。而山楂的直径为18mm-30mm,板栗的直径为15mm-35mm,杏的直径为25mm-40mm,苹果的直径为60mm-120mm,马铃薯的直径为50mm-150mm。为保证以上作物的精确筛分，所以我们的筛选机的圆柱滚子间的距离调整尺度为16mm-160mm。2.1.3圆柱滚子之间的传动设计在圆柱滚子的两端分别接有直径相等的同步齿形带轮，带轮直径均为42mm。同步齿形带轮的两端是固定在轴承支座上的。当轴承支座被固定后，圆柱滚子随之固定，并通过同步齿形带与同步齿形带轮的啮合来带动圆柱滚子的转动。滚子转动后，不会打滑，确保了传动的效率。如图：图2.1.32.2筛箱的设计筛箱是筛选机的重要组成部分，箱体采用6mm厚的钢板焊接而成，起到物料收集、固定、保护的作用。示意图如下：青岛滨海学院毕业设计7图2.22.2.1箱体进料口设计进料口采取大开口设计，方便进料，投料口采用的是长距离大弧度的投料轨道，这样的设计可以对进入投料口的物料起到缓冲的作用，防止高速滚下的物料对筛面造成冲击。另外进料斗底部为曲面圆弧过渡设计，方便下料，同时又不会造成筛选物的堆积，减小了作物的破损率。如图：2.2.2箱体出料口设计如图2.4所示，第一个出料口为最小，最后一个为最大，共三个出料口，出料口的左右两侧为圆弧型。这是因为下箱体筛选的农作物多为圆形，这样在出料的时候，就避免了因出料口的左右两端为直线型带来的物料损坏，减少了刮伤物料表面的几率。这样三个多品种筛选机8出料口把物料的大小分类之后，在其下面直接装袋就可以了,直观而且便于操作。在箱体的尾部设计一个两面封口的出料道，高150mm与箱体等宽，当筛选物的直径大于两圆柱滚子之间的最大距离时，在滚动到箱体尾部之后，通过尾部出料道再被收集。出料口上直接接袋子或箱子收装农作物，最终完成筛分装袋等一系列工作。如图：2.2.3箱体底面的设计箱体底部采用曲面型设计，方便筛选物在下落之后顺利的滚动到出料口，避免在箱体内部堆积，并且可以对掉下的物料起到缓冲的作用，减少下落的物料因为冲击造成的损坏。在下箱体内部，各个出料口中间用挡板挡住，这样在出料的时候就不会出现筛选之后又混在一起的状况。如图：2.2.4箱体柜子的设计箱的右侧设置两个柜门，主要是方便对电机和带轮进行维修和养护。当筛选机工作时，关闭柜门可以保证工作人员的安全，并且能够减少外界环境对带轮和电机造成的损坏，保证电机和带轮的正常工作，当需要对内部进行保养、维修或调节时，就可以打开柜门进行操作。这样的设计恰恰体现了我们环保安全的设计理念。如图：青岛滨海学院毕业设计92.3滚轴支座的卡紧定位装置及滑道的设计我们知道，传统筛选机只能对单一物料进行筛选，主要是其滚轴之间的距离不能调节，因此，要想方便的对不同物料进行筛选，在机器正常工作条件下，滚轴之间的距离必须可以实现精确调节定位，这也是我们要解决的关键技术问题之一。为了实现滚轴之间间距的精