机械毕业设计土豆筛选机设计方案Word格式文档下载.docx
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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。
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
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。
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。
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；
（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。
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。
2.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2.1
2.1。
1可调长圆柱滚子的设计
图2。
1.1
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.
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2.1.3
2.2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：
2
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：
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。
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确调节，我们设计出了专门的滑道及滚轴支承座的卡紧定位装置。
图2.3.1
在每一个轴承座上都有一个卡齿，而在滑道的边缘上则有相应的卡槽,当滚杆需要固定时，只需要将滚杆两端轴承座上的卡齿嵌入卡槽内会固定住轴承支座，从而固定住滚轴，当需要对滚杆调节间距时，就用同样的方法将卡齿扳离卡槽移动即可。
这样就可以实现方便可调的效果，达到我们的设计目的。
卡齿和卡槽的宽度设定为4mm，能够达到固定的强度要求，滚杆最小的调节单位为8mm。
3。
图2.3。
2为轴承支座和滑道，首先它可以起到轴承端盖和轴承座的作用，其次在它的背面有卡齿,卡齿是用来与滑道上的卡槽配合使用的，并且它的底部成燕尾型,是用来在燕尾槽滑道上滑动，与滑道间隙配合，这样的形状在很多的农用机械中都被使用，燕尾型滑道滑动效果好，能够保证轴承座的稳定性，也不容易产生变形和堵塞,并且方便上油润滑。
在实际的生产活动中，对物料可能会筛选的很精细或粗大些，这样在筛选机本身所安装的滚轴就会不符合生产要求，当筛选尺寸比较小的物料时，滚轴就会过于集中,这样滚轴就可能无法铺满晒面,但筛选尺寸比较大的无聊时，滚轴就会过于疏散,这样滚轴就会多余，针对这样的情况，我们在设计燕尾槽的时候就预留了一段距离，方便对滚轴进行整体的减少和增加。
图2.3.2的滑道，成燕尾型，这样的滑道在农用机械中非常多见，被广泛运用在生产中，在燕尾型滑道的一侧加工卡槽,这样的设计，可以满足定位的需要，而且不用再设定另外的卡槽，一条滑道实现两种功能，符合我们自己的设计目的和要求。
3.3
3.3是轴承座与滚轴相配合，在轴承座中嵌入球轴承,主要采用过盈配合，再将滚轴一端插入轴承中，也采用过盈配合，滚轴两端采用相同的装配方法.主要介绍下轴承座上端伸出去很长的挡块，主要的作用是保证在机械运转时齿形传动带的正常工作，当筛选机刚开始工作或工作刚结束的一小段时间中，机械本身会产生比较大的震动,虽然齿形带已经有了张紧装置但震动依然可能致使齿形带的脱落，这时长挡块就会起到它的作用，保证齿形带不会脱落.
整个轴承座，可以采用铸造的方式生产加工，这样一体成型的轴承座会具有高的强度和硬度，能够承担的起支撑和滑动的作用，滑道也采用铸造的方式加工生产，滑道上要开出很多的卡槽，如果一一加工会很浪费时间和劳动力，所以最好采用铸造一体成型,再稍作些精加工,便可实现。
4
图2。
4是在滑道上部配合箱体存在的保护装置，从图中可以看到两个把手连接的箱盖，滑道、轴承座、齿形带、滚轮等重要的传动装置全部在箱盖里面，箱盖主要是保护重要的传动装置。
当筛选机在工作时,物料从滑道高速滚下来，如果没有箱盖的保护，可能就会对带轮和轴承座造成撞击以至损坏，而且外界环境也可能会使这些传动装置受到污染，影响传动的效率,所以设置这样的箱盖,来保护传动机构.箱盖是可以被打开的，这也是为了方便工作人员的日常维护,清理、上油、换带等工作。
同时箱盖的设计也是为了保护工作人员,当传动装置在运行时,多做高速旋转运动,如果没有箱盖就会导致危险的存在，所以箱盖的设计是非常符合生产的实际情况和要求的。
4支撑装置
我们设计的多品种筛选机的支撑装置是由支撑架和滚轮组成的。
为了方便购买后的运输以及用户日常的搬运，我们在支撑架底部安装了滚轮，支撑架是空心拐厚钢做成。
滚轮的设计也展现了我们将理论与实践相结合，设计的宗旨是能够付之于实践，所以设计是从实际的生产环境和生产需求出发。
5传动装置
图2.5
我们设计的机器的传动装置是这样运行的，首先电机转动通过普通平带把运动传递到大带轮上,大带轮带动固定轴回转运动，然后通过固定轴的转动带动两侧的齿轮转动,固定轴转动后，通过齿轮与同步齿形带的啮合带动每一根滚轴的转动,实现传动效果,进行筛分.
2.6电动机的选择
我们所设计的多品种筛选机皮带与电机的传动连接部分。
同步齿形带的回转速度为0。
05m/s-0。
2m/s。
通过计算选择电动机的转速v在238.8r/min到955。
4r/min之间，查机械设计手册，我们所选电机型号为Y2-315S—8，其额定功率为55KW，转速为740r/min，最大静转矩为2.0N·
m.
物料的受力分析
我们设计的多品种筛选机目的是使作物能够滑落到筛面的不同地方,从而进行全面的筛选.因此,可以对筛面进行倾角设计，这样可以使作物更好的被筛分.
不妨假设作物是一个方形物体，在筛面上的受力分析如下：
通过计算得：
tanα=μ
α=arctanμ
查表得，45号钢与土豆的静摩擦系数为μ=0。
2—0.3，经过计算得α=14.3
—16.7
。
筛面的倾斜度太大了不好.如果角度太大，下料时由于惯性,会导致作物一涌而下，不能进行精确的筛分，失去设计意义；
但是角度也不能太小,太小了物料容易堆积，所以需要适当的调整筛面角度，我们设计的角度为12
，符合要求。
4。
零件的设计与计算
4.1轴承的选择
在多品种筛选机正常工作过程中,轴承的主要作用是支撑滚轴的转动，轴承主要承受径向载荷，因此我们选择深沟球轴承，既可以满足机器工作中主要承受径向载荷,也可同时承受小的轴向载荷的设计要求。
当量摩擦系数最小，在高转速时，可用来承受纯轴向载荷.通过计算可得出所选用的滚轴轴颈为17mm，根据滚轴选择的深沟球轴承结构代号为6803。
4.2皮带的选择
我们所选用的皮带是氯丁橡胶同步带，氯丁橡胶同步带耐水解、耐热，并且耐冲击性能优于常用的聚氨酯同步带,它的传动功率范围大，特别在大功率传动中，聚氨酯同步带是无法与之相比的.工作温度一般为-34～100℃.
选择氯丁橡胶同步带对于筛选机而言是比较理想的，这也是市场上普遍选择的优质同步齿形带.
4.3同步齿形带轮的设计与计算
齿面接触疲劳强度的计算：
由于该机器的啮合为皮带和钢的捏合,所
以主要的疲劳损坏是齿面磨损,因此以校核齿面
疲劳强度为主.
图4。
3
由于该机器的啮合为皮带和钢的捏合，所以主要的疲劳损坏是齿面磨损，因此以校核齿面疲劳强度为主.
通过计算得，当σ
≤[σ
］时，可以满足设计要求
4滚轴的强度与刚度计算
首先滚轴在规定载荷作用下不应破坏，即滚轴应有足够的抵抗破坏的能力;
根据滚轴满足强度要求的条件设计滚轴的截面尺寸.
圆柱形滚动轴两端固定，当机器正常工作时，圆柱形滚动轴上承受着载荷作用力,理论分析时，假设载荷均匀分布，可以当做简支梁来设计计算。
经计算可得：
d≥
计算其最小直径d=
m=9.75mm
通过计算和查表试验可得最小滚轴的直径可选为d≥10mm,既能满足机器正常工作的强度条件，又能节约成本。
滚轴不仅要有足够的抵抗破坏的能力，而且应有足够的抵抗变形的能力，即滚轴必须满足刚度要求，滚轴变形主要是弯曲变形,挠度与转角是度量弯曲变形的两个基本量.
通过计算可得，滚轴的直径d≥21mm，为了满足实际的生产需要，我们设计选择滚轴的外圆直径为d=25mm.这样既能满足滚轴生产的强度和刚度要求，而且能节约材料和成本,增加滚轴工作的稳定性.
5螺栓的选择
在筛选机中,螺栓主要用于部分支撑架的连接，还有电机的固定，螺栓的使用可以方便的对机器本身进行拆卸安装,同时螺栓还主要用在涨紧轮的固定之中。
受横向载荷铰制孔螺栓的基本形式如图所示：
按挤压强度设计计算：
d
≥
按抗剪强度设计计算：
式中：
F
——受横向载荷,N；
——受剪直径,（=螺纹小径），mm查表获得；
δ——受挤压高度，取δ
、δ
中的较小值，mm；
m——受剪面个数。
许用应力的计算公式分两组情况,如表：
许用应力计算公式
表中：
σ
为材料的屈服极限,由螺栓机械性能等级所决定。
选择螺栓材料为Q235、性能等级为4.6，查表得材料屈服极限σ
=240MPa，由表得安全系数S=1.5,故螺栓的许用应力［σ]=
=
MPa=160MPa
危险截面的直径为:
d≥
mm=7.2.mm
经过计算最大受力螺栓的直径要大于7。
2mm，所以按粗牙普通螺纹标准（GB/T196——-2003）,选用螺纹公称直径d
=12mm（螺纹小径d=10。
106mm〉7.2mm），即M12普通粗牙螺纹。
6筛选机的效果图
图4.6
5。
筛选机的安装维护及润滑
1安装前的准备
（1）检查电机标牌是否与要求相符.
（2）检查电机各紧固件，谨防松动。
（3）检查电机表面有无损坏、变形。
（4）检查电机是否转动灵活,若有异常，应排除。
（5）选择机器输入、输出的线径,不能低于国家用电安全标准。
（6）检查电源，是否缺相，并空载运行5分钟.
2安装与调整
（1）电机应紧固在安装面上，安装面必须光滑、平整。
（2）电机水平安装.
（3）电机引线采用四芯橡胶电缆YZ—500V，接电源时引出线电缆不允许有急折,并与箱体可靠固定。
（4）电机应有可靠的接地，电机内有接地装置，引线端有标志，亦可利用底脚坚固螺栓接地。
3使用与维修
（1）机器正常运转后，方可开始投料.
（2）物料应均匀的倒入筛选机进料口，并应避免侧面加料,防止负载突变。
（3）停车前，应首先停止加料工作,待筛面上的物料完全筛分后,方可关机。
（4）在使用时,如果因筛面上物料阻塞而造成停车,应立即关闭电源，必须将物料清除后,方可再启动。
（5）机器正常运转时，严禁把手伸入机器内部掏取物料。
（6）本机应装设电气保护装置。
（7）本机运行初期，每天至少检查地脚螺栓一次，防止松动。
（8）当电机旋转方向不符合要求时,调整电源相序即可。
（9）本机累计运行1500小时后，应检查轴承，若有严重损伤时应立即更换。
（10）当机器内部出现问题时，停机后打开箱盖进行维修。
4日常保养
1启动前
（1）仔细检查机器的全部零件（包括滚轴、筛箱、传动装置、支撑装置等）有无损坏。
（2）检查滚轴是否锁紧。
（3）检查是否有上次工作后没有及时清理的物料。
（4）检查箱盖以及电机柜门是否已经关闭.
5.4。
2启动时
（1）开机时,摁下开机开关后不应立刻离开开关，而应专注机器的启动情况,一旦有异常声响、烧焦等难闻气味或冒烟应立刻关掉机器，以防意外发生。
（2）注意有无异常杂音。
（3）电流是否稳定。
（4）滚动有无异常状况。
3使用后
（1）每次使用完毕即清理干净.
（2）检查出料口是否有物料滞留。
（3）机器长时间不用时应清洗干净，加注轮滑油，置阴凉干燥处存放.
4定期保养
（1）筛选机的同步齿形带轮轴必须保证有黄油。
（2）电机应保证润滑良好。
（3）定期检查滚轴、皮带、轴承和滑块有无疲劳及破损，滑道里是否有异物,机身各部位是否有损坏，需添加润滑油的部位必须加油润滑。
6。
设备的环保、可靠性和经济评价
我们设计的多品种筛选机在工作过程中不产生有害气体，不会造成空气污染，噪声也很小，而且高效的生产也满足了节约能源的要求。
多品种筛选机的材料本着安全、节约、经济的原则选用。
筛选机的基本零件经过严格校核和质量检验。
同时，我们保证了产品组装的安全性，产品从设计开始到设计结束就本着安全的主题，从箱体的多种实用型设计就可以看出，从产品生产到产品被使用，整个过程都被考虑到了设计之中，设计该产品的目的是为了让生产厂家能够做到高效大批量的高质量生产，消费者使用的方便、高效、安全,因此对筛选机的各个部分设计的比较适合实际生产加工，尽力减少生产的繁琐性和
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