方案论证报告TFX50型移动式原粮风选机整体设计.docx

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方案论证报告TFX50型移动式原粮风选机整体设计

机电工程学院

毕业设计方案

论证报告

设计题目:

TFX-50型移动式原粮风选机设计—整体设计

学生姓名：

赵鹏飞

学号：

200848050916

专业班级：

机制F0805

指导教师：

鲁选民

2012年3月19日

1．新乡实习调研2

2．风选的基本介绍3

2.1垂直气流风选3

2.2水平气流风选4

2.3倾斜气流风选5

3.风选的应用5

4.典型风选设备6

4.1垂直吸风分离器6

4.2循环风吸风分离器7

5我的方案9

论证结果10

参考文献10

1．新乡实习调研

3月20日我们随同鲁老师一起来到新乡，到新华粮库的厂区进行实习调研。

上午，杨总通过多媒体设备给我们讲述了厂区建设的概况，很多地方我听得不是很明白，主要还是自己所学知识的局限性，但是我能感觉到要规划好整个厂区的设计，绝对不是一件简单的事，需要考虑各个厂房规划的合理性，以及内部设备的布局设计，这样复杂的一个工程，没有足够的知识和功夫是不可能完成的。

我对杨总真的是非常的佩服！

下午鲁老师给我们安排了任务，对一台新造的风选机进行观察、测量。

图1-1移动式原粮风选机

这台机器的主要原理是吸风机在前端进行吸风除尘，下料口在后半部上方，当物料往下落时大杂、轻杂、灰尘被吸走，大杂从排杂通道直接排除，轻杂沉降后被绞龙绞出，而灰尘通过两个沙克龙排到灰箱里。

这台机器的设计比较合理，采用传统的吸入式除杂方法，绞龙、沙克龙的位置设计也非常到位。

以前在书上看到的只是些原理图，总有些距离感，感觉很抽象，现在一台实体机器放在眼前，清楚了许多，虽然这样一台机器没有什么太大的创新之处，但是能够运用基本原理完成设计确实也不是一件容易的事，这也必定对我将要进行的毕业设计有很大参考价值。

明白原理之后我们进行了拍照、测量、记录，之后便回去了。

2．风选的基本介绍

风选法是利用物料和杂质之间空气动力学性质的不同，借助于气流的作用进行除杂的方法。

按照气流的方向，风选可分为垂直气流风选、水平气流风选和斜气流风选三种。

2.1垂直气流风选

质量为m的谷粒在垂直气流中受力如图所示，其运动方程式为：

图2-1垂直气流风选受力图

V—麦粒的运动速度（m/s）；

t—麦粒的运动时间（s）；

G—麦粒自身重力（N）；

P—空气的作用力（N）；

P′—物料排出同体积空气产生的浮力

2.2水平气流风选

物料在稳定的水平气流中，受力如图所示，如果用水平气流作用力P与重力G的比值表示，则得α角的正切，即：

K—阻力系数，与物料形状、表面性质和雷诺数有关；

ρ—空气密度（kg·m-3）；

F—物料的受风面积，即物料在气流方向的投影面积；

Va—气流的绝对速度；

P′值可略去不计

tgα一般称为物料的飞行系数，它是表征物料在水平气流中的空气动力学特性的。

由于谷物和杂质的飞行系数不同，在同一水平气流作用下，它们便沿着各自不同的轨迹运动而分离。

利用水平气流不仅能分离谷物中的轻杂质和重杂质，而且还能把谷物按颗粒密度不同近似地分成轻质谷粒和重质谷粒。

图2-2水平气流风选受力图

2.3倾斜气流风选

倾斜气流与水平气流的分离原理基本相同。

同样的物料在与水平成角（通常β=30°）的倾斜气流中，其飞行系数tgα′比在水平气流中大，因此效果也较水平气流好。

气流作用力与重力的比值为：

图2-3倾斜气流风选受力图

3.风选的应用

采用风选的方法可除去在悬浮速度或飞行系数方面与小麦有着明显差异的杂质。

例如：

采用垂直气流风选，可以除去小麦中的泥灰、瘪谷、芒等轻型杂质。

采用水平或倾斜气流风选，不仅能够分离轻杂，还可以分离小麦中的并肩石等重型杂质。

优点：

风选的同时，气流带走加工过程中所产生热量的一部分，起到冷却降温的效果。

既保证了成品的质量，也利于在制品的进一步加工。

4.典型风选设备

风选设备可以单独应用，也可以与其它清理设备组合使用。

例如筛选与风选结合、打麦与风选结合、气力输送过程中的卸料与风选结合等。

4.1垂直吸风分离器

手轮16通过螺杆传动，控制蝶阀的开启度，从而控制风道内风量的大小。

手轮24可以调节上风板的位置，改变上风道的宽度。

手轮26可以调节下风板前后移动，改变风道内的风速大小，通过调整使物料达到最佳分离效果。

图4-1垂直吸风分离器结构图

工作过程：

物料由喂料斗进入淌板，淌板在振动电机的作用下不停地作水平振动，使物料均匀地分布在整个淌板上，呈薄薄料层喂入风道。

气流穿透物料流，借助于风的作用，利用不同物料悬浮速度的差异，使物料中的尘土、皮壳及轻杂质、病小麦随气流从吸风道吸走，从而达到清理小麦的目的。

通过调节风道的间隙大小、改变气流的速度，从而对不同物料进行分离，达到最佳分离效果。

风道中风速应根据谷粒和分离的轻杂的悬浮速度确定，即风道风速应小于谷粒悬浮速度，大于轻杂的悬浮速度。

型号

风道厚度/cm

功率/kw

分离瘪麦

分离小麦中的皮壳

产量/（t•h-1）

风量/（m3•cm-1）

产量/（t•h-1）

风量/（m3•cm-1）

TFDZ•50

75～125

0.2

1.7

3.3

TFDZ•50G

175～225

0.2

3.1

5.9

TFDZ•75

75～125

0.2

1.7～2.6

3.3～4.9

TFDZ•75G

175～225

0.2

3.1～4.7

5.9～8.9

TFDZ•100

100

75～125

0.2

2.6～3.4

4.9～6.6

TFDZ•100G

100

175～225

0.2

4.7～6.2

8.9～11.8

TFDZ•150

150

75～125

0.2

3.9～5.1

7.3～9.9

TFDZ•150G

150

175～225

0.2

7～9.3

120

13～17.7

111

表4-1垂直吸风分离器参数表

4.2循环风吸风分离器

循环风分离器主要由：

喂料系统、风循环通道、离心风机和集尘排料系统等组成。

图4-2循环风吸风分离器结构图

工作过程:

经过清理的物料落入喂料斗，当物料堆积到一定高度，由于重力的作用，使悬挂在供料活门上的弹簧受拉力，从而把卸料槽打开。

又因偏心机构的驱动，使物料从卸料槽的缝道流出，均匀抛向垂直风道的全部宽度上，流动的物料被松散开。

干净的、比重大的物料垂直降落，经重力活门排出机外，比重轻的杂质被气流带到圆筒分离器的狭窄通道上，由于惯性力的作用，比重小的轻杂沿圆筒分离器的外壁落入空间突然增大的集尘器，通过闭风器排出机外。

空气经圆筒分离器的内部被离心风机吸入，从通道回到垂直风道进行再循环。

型号

TFXH•60

TFXH•100

TFXH•150

产量/（t•h-1）

10～12

15～18

22～26

风量/（m3•h-1）

5000

7500

11000

风压/Pa

400

风机转速/（r•min-1）

2840

喂料器转速/（r•min-1）

488

螺旋输送器转速/（r•min-1）

343

功率/kw

2.6

3.6

4.0

外形尺寸（长×宽×高）/mm

1178×1074×2240

1568×1074×2240

2456×1074×2240

表4-2循环风分离机主要规格与技术参数

5我的方案

经过收集资料以及自己的加工思考，我大致确定下面这种方案：

图5-1移动式原粮风选机结构原理图

这种方案没有使用传统的吸入式除杂方法，而是根据粮食中不完善粒、轻壳、灰渣等成分的含量和比重差异，制作一进料斗，置于该设备顶部，进料斗可调流量大小，使储粮呈垂帘状均匀自由下落，进料斗下方设置三台可调速强力轴流风扇，正对垂帘形状粮流，风向横向吹透粮食，使粮食中的未熟粒、瘪壳、灰渣等轻杂从原粮中分离出来，根据各自的比重不同从各自不同的出料口流出，从而达到去除杂质，提高粮食纯度的目的。

如图5-1所示。

论证结果

采用吹风式结构，设备结构简单，对环境污染小，易于操作，能较好的达到预期设计目的。

参考文献

[1]李华，李焕峰等.机械制造技术.北京：

高等教育出版社，2000

[2]濮良贵，纪名刚等.机械设计.北京：

高等教育出版社，2000

[3]吴宗泽，罗国圣等.机械设计课程设计手册.北京：

高等教育出版社，2005

[4]朱永义，稻谷加工与综合利用.北京：

中国轻工业出版社，1999

[5]朱龙根，简明机械零件设计手册.北京：

机械工业出版社，2005

[6]朱永义，稻谷加工工程.成都：

四川科学技术出版社，1988

[7]阮少兰，粮食加工基础.北京：

中国商业出版社，1995

[8]姚惠源，稻谷加工.北京：

中国财政经济出版社，1981

[9]余纲哲，稻米化学加工贮藏.北京：

中国商业出版社，1994

[10]顾尧臣，粮食加工及综合利用.北京：

科学出版社，1989

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