冲压木块机的设计.docx

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冲压木块机的设计

摘要

冲压木块机在国外发展了十几年取得了一定的成果，该项技术在国外已经趋于成熟，而在我们国内还处于起步阶段，一旦获得成功将填补国内空白，发展前景十分广阔。

冲压木块机是由链传动联系起来构成一个整体。

本文摘要介绍了木块机的起源和发展现状，分析了该机器的结构特点制定了冲压木块机系统的总体布局和结构方案。

同时还进行了电动机的选择计算、链传动的相关计算以及主轴的计算等。

本文以结构设计为主。

关键词冲压木块机；主轴；链轮；园林机械

Abstract

Stampingblockmachinedevelopmentinforeigncountriesformorethantenyearshasachievedsomeresults,thetechnologyinforeigncountrieshasbecomemature,whileinourcountryisstillatthestartingstage,oncesuccessfulwillfillthegaps,andverybroadprospectsfordevelopment.Stampingblockmachineiscomposedofchaintransmissionlinkstoformawhole.Thispaperintroducestheoriginanddevelopmentoftheblockmachine,analyzesthestructurecharacteristicsofthedevelopedmachinestampingblockmachinesystem'soveralllayoutandstructureoftheprogramme.Alsoonthemotorselectionandcalculation,thecalculationofchaindriveandmaincalculation.

Thispapermainlytostructuredesign.

KeywordsStampingblockmachine;aneccentricwheelsprocket;gardenmachinery;

第1章绪论

1.1冲压木块机概述

1.1.1冲压木块机发展现状

1.国内详细情况

开发小木块坪地绿化技术的最大意义是该技术的成本低、效益高。

与草坪、灌木坪和花坪相比，其成本大幅度下降，因为它的原料成本几乎没有，这是草坪、灌木坪和花坪根本不能比拟的。

该技术利用城市绿化部门无法处理的废料，是经济效益和社会效益双赢的项目，这是项目开发的必要性所在和开发的意义所在。

国外十几年前开始采用小木块坪地绿化，我国至今没有开展这项研究，因此，该技术研究属于国内首创，是填补国内空白和争取国际先进水平的研究，具有重大的理论意义。

我国对该技术的研究刚起步，目前，东北林业大学借鉴小木块削制研究成果，开始对小木块坪地加工技术进行全面研究。

项目启动以后，所开发的技术将迅速缩短我们和国际上的差距。

2.国外详细情况

德国、美国和澳大利亚是最早开始研究小木块坪地工艺与技术的国家，到20世纪末，德国和澳大利亚已经形成小木块坪地的理论和实验室成果。

德国德利斯顿大学小木块坪地的理论研究成果显著，他们和德国Maier公司的产学研结合是这个成果在德国实现产业化的基本条件。

美国在木材小木块坪地理论方面提出了许多新的观点和刀具设计的方法。

2003年，东北林业大学马岩教授邀请日本教授到我们的工程中心讲学，相互交流木材小木块坪地的加工技术。

澳大利亚CSIRO的研究人员为了加工出小木块坪地的实验室产品，首先设计了加工小木块坪地的实验台，实验精度已经达到德国的水平，研究上也有一些突破，但没有进入工业化的研究阶段。

马岩教授在小木块削制的研究上发表了一些文章，对小木块的加工精度已经达到工业化要求，并利用这些小木块铺装出实验样地，其研究已进入到实验室研究的阶段。

德国于21世纪开始形成小木块原料加工的技术，以适应小木块工业的大批量和自动化生产的要求。

自从Maier公司和德利斯顿大学的研究人员完成了小木块坪地技术的应用研究以后，Maier公司又开发出相关的工艺技术，世界上众多小木块加工工业发达的国家纷纷在这些项目研究上与Maier公司进行商业联合开发和学术交流，并在此基础上取得了大量的研究与开发成果。

仅仅几年，围绕小木块坪地和小木块加工新产品已经开始进入实验室研究，当今世界新型小木块加工设备都运用了德国科学家的技术成果。

小木块坪地属于新型小木块加工技术在绿化方面的高科技产品，小木块坪地也属于新型小木块加工技术的最先进加工技术的成果产品，这项加工技术已经引起全世界的注意。

现在，全世界已经有几家小木块坪地研究单位。

由于小木块坪地或小木块的铺地产品品种多，伴随它的新型小木块设备也多，各种小木块的工艺变化大，每种新型小木块的设备性能可能有一定的差别。

因此，工艺与技术必须作为基本的生产控制方式。

德国已经开发出相关的小木块坪地的设备和小木块加工的工艺技术，许多小木块工业发达的国家和地区都纷纷建立新型小木块的相关企业和研究单位，引进了德国的加工技术，并在此基础上进行了大量的研究与开发。

瑞典等北欧国家一直鼓励城市绿化部门开发新型小木块公司进行小木块坪地工艺与技术的引进和开发，在引进德国加工技术的同时，他们还与德国相关企业进行了合作开发。

美国从事这个方向的研究与德国和澳大利亚基本同步，他们的研究成果也已处于国际领先地位。

此外，加拿大还与德国的企业合作开发新型小木块的配套加工技术。

德国也是最早实现小木块坪地数控加工工业化实验的国家。

由于德国的小木块机械工业是世界第一大产业，因此，该国已经将小木块坪地工艺与技术应用在世界范围内推广。

Maier公司在数控新型小木块的开发上实力最强，每年他们都推出新的研究成果。

3.市场需求

城市木块坪地削块设备是近几年国际林业机械行业出现的最新产品。

现在，只有美国和德国具备制造城市木块坪地削块设备和相应的配套技术的能力。

由于人们生活水平的提高，降低空气污染和提高环境质量的需求越来越高。

国内治理沙尘和绿化的任务日趋严重，这就对木块坪地设备和相应的配套技术的应变能力要求越来越高。

城市木块坪地削块设备和相应的配套技术正是适应了这个形式而诞生的高科技产品。

城市木块坪地削块设备和相应的配套技术是直接针对城市绿化营林加工需求的。

下图为小木块城市绿化图例。

图1-1小木块城市绿化图例

1.2冲压木块机的主要特点

开发具有自主知识产权的城市绿地保墒和调节温湿度功能的理论和方法，实现科学地、准确地、保墒和调节温湿度功能地高效设备。

废料利用：

利用城市绿化时，剪枝、间伐、枯木死树处理所产生的大量木质废料，削成1cm3的小木块。

在树下、路旁、草地边缘、路旁井盖周围、不规则形状空地、地质条件极差，根本没有办法生长植物的地域，将不规则的木质废料铺在下面，规则形状的小块铺在上面。

美观、保墒和调节温湿度：

起到保墒、覆盖尘土、渗水、美观、调节气候、废物利用、促进植物生长的作用。

成本低、效益高：

草坪、灌木坪和花坪相比，其成本大幅度下降，并可以利用城市绿化部门无法处理的废料，是经济效益和社会效益双赢的项目。

吸水性能：

利用木块坪地可以依靠木材的吸水特性，在下雨的时候可以使雨水迅速地渗透到地下，不会形成积水。

调节温度和湿度的性能：

在雨天吸收大量的雨水，到晴天再释放出来，具有空气调节和气候调节的性能。

肥沃土壤性能：

将加工小木块的碎料铺在小木块的下面，具有肥沃土壤的性能。

防尘和保墒性能：

木块坪地可以覆盖土地，避免尘土飞扬，起到草坪、灌木坪和花坪相同的性能。

木材的保温和隔热性能可以起到保墒的性能，促进植物的生长。

1.3冲压木块机设计的目的和意义

木块坪地的研究和开发的目的是基于城市绿化过程中，由于剪枝、间伐、枯木死树处理等工序会产生大量的木质废料，这些木质废料在过去一直作为垃圾、烧柴、小木块原料处理。

由于城市烧柴的用量越来越少，小木块应用的量太少和季节性太强，实际这些废料绝大多数都作为城市垃圾处理了。

在城市的树木下面采用草坪、灌木坪和花坪绿化时，由于树阴的作用植物很难存活。

城市街道上的小路旁、草地的边缘地带、在路旁井盖以及雕塑的周围和边缘、许多不规则形状空地都没有办法进行草坪、灌木坪和花坪绿化。

还有个别地域的地质条件极差，根本没有办法生长植物，不可能种植草坪、灌木坪和花坪绿化。

上述地带成为城市绿化的死角和尘土的策源地，如果利用规则的小木块坪地铺在这些地域的表面，规则形状的小木块坪地完全起到草坪、灌木坪和花坪的绿化作用，达到绿化城市的目的。

如果我们设计一套专用的设备，将这些废料削成1cm3的小木块。

采用专用的筛选设备将加工小木块的碎料铺在小木块的下面，起到肥沃土壤的作用，使营林的全部废物就地全部利用。

小木块坪地美观效果和草坪、灌木坪和花坪的效果基本相当。

人们在欣赏草坪、灌木坪和花坪的同时，在它们的中间有木本色的木块坪地点缀生活，会有一定的特殊情趣。

同时，木块坪地的保墒作用会使生长在木块坪地上的植物有充足的水分供应，达到促进植物生长的目的。

木块坪地的木材隔热作用可以调节土壤的温度和湿度，木块坪地覆盖了露在地表的尘土，实现防止这些尘土造成城市空气污染的目的。

在城市下大雨的时候，木块坪地可以迅速地渗水，防止道路和绿地出现积水，起到调节城市排水的目的。

木块坪地美观、调节气候、废物利用、促进植物生长，这些优点决定了这项技术一旦推广将产生巨大的经济效益和社会效益。

开发小木块坪地绿化技术的最大意义是该技术的成本低、效益高。

和草坪、灌木坪和花坪相比，其成本大幅度下降，因为它的原料成本几乎没有，这是草坪、灌木坪和花坪根本不能比拟的。

该技术利用城市绿化部门无法处理的废料，是经济效益和社会效益双赢的项目，这是项目开发的必要性所在和开发的意义所在。

国外十几年前开始采用小木块坪地绿化，我国至今没有开展这项研究，因此，该技术研究属于国内首创，是填补国内空白和争取国际先进水平的研究，具有重大的理论意义。

下图为国外小木块坪地铺设图例。

图1-2国外小木块坪地铺设

第2章系统设计总体方案

2.1冲压木块机的结构设计

冲压木块机的总体结构是由机架、主传动系统、冲木块机构、拨料机构、进料盘、出料斗、限位机构七部分组成。

机架采用角钢、槽钢和钢板焊接而成，并制成箱式结构。

机架中脚板是有螺钉孔，通过螺钉固定整个机器，导轨是用于连接冲木块机构，使得冲木块机构能够在导轨上实现上下往复运动，起到冲木块的作用。

电机支座使用与固定电机，其上有固定螺钉孔，使电机牢固的与机架连接。

冲木块机构中包含减速电机、小链轮、大链轮、主轴、偏心轮、摆杆、连接座。

减速电动机在此设计中是外购件，根据设计所需的条件选择合适的减速机就行。

减速电机提供动力带动小链轮转动，通过滚子链带动大链轮将动力传递到主轴，主轴带动偏心轮将动力传递到摆杆，通过摆杆带动冲木块机构运动达到冲木块的目的。

摆杆中设有油杯，可以润滑导轨，保证导轨与冲木块机构有效地运动。

冲木块机构中的五组刀具体设计在移动箱中，其中设有弹簧压紧装置，可以压紧木料，使得刀具能够有效地冲压木块。

移动箱与导轨相连，可以保证上下往复运动冲压木块。

拨料机构是一个主要的设计部分。

拨料装置与刀架相连，刀架带动拨料装置运动。

连通过拨料盘可以使得加工过程连续进料，提高生产效率，满足生产节拍。

进料盘中有料槽、底刀。

所需加工的小木条放在料槽上，通过拨料机构将木条送入冲木块机构中，冲木块机构中的刀具体与底刀上下冲压将木条加工成小木块。

出料斗是由角钢与薄板焊接而成。

主要作用是将所加工出的小木