一种树枝粉碎机的设计说明.docx
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一种树枝粉碎机的设计说明
吉林农业大学
学士学位毕业设计
说明书
题目名称：
树枝破碎机设计
学生：
付达
院系：
工程技术学院专业年级：
12级农机
指导教师：
初立东职称：
副教授
2016年5月23日
吉林农业大学
2016届本科毕业设计（论文）材料目录
学院
班级
学号
学生
成绩
指导教师
导师团
成员
工程技术
农机二班
04121227
付达
初立东
毕业设计
（论文）题目
树枝粉碎机的设计
序
材料名称
份数
备注
1
毕业设计（论文）正文
1
2
毕业设计（论文）任务书
1
3
毕业设计图纸
12
4
开题报告（含综述或参考文献翻译）
1
5
中期检查表
1
6
指导教师评阅意见表
1
7
同行教师评阅意见表
1
8
答辩记录表
1
毕业设计（论文）电子文档
1
档案编号
备注
摘要
随着人们对环境意识的日益增强,对环境的要求也越来越高,城市废弃树枝的随意堆放及焚烧被逐渐禁止,废弃树枝的处理及综合利用成了城市园林及环卫部门亟待解决的问题。
经过国外众多科研单位多年的研究和探索，树枝的切碎技术取得了突破性的进展，树枝粉碎机械也从而得到了前所未有发展。
输送机构也从以前的手动式喂入转变为更先进带传动的输送方式，这样既能减少人力劳动，也更能提高效率。
本文对国外的一些树枝粉碎机的技术特点进行了分析，了解了树枝粉碎效果的因素，以及现有树枝粉碎机产品的优缺点，并在其基础上设计了一台树枝粉碎机，希望对树枝粉碎机的发展能提供一些参考。
本树枝粉碎机能够碎直径最大为200mm以的树枝，采用“浮动”式喂入机构，使其能适应不同直径的树枝。
该机器工作平稳，安全可靠，操作方便，加工效率高。
并且对该机器还附带了牵引机构，便于移动作业。
关键词:
环境树枝粉碎机喂入机构输送机构
Abstract
Alongwiththepeopletothegrowingenvironmentalawareness,environmentalrequirementsarealsogettinghigherandhigher,citybranchofrandomstackingandburninghasbeenbanned,processingandcomprehensiveutilizationofwastebranchesithasbecomeurgenttosolvecitylandscapingandsanitationsectorproblems.Aftertheresearchandexplorationinmanyresearchinstitutionsathomeandabroadformanyyears,shreddingTechnologyBranchmadebreakthroughprogress,branchpulverizingmachinerywhichhasbeenhithertounknowndevelopment.Conveyingmechanismfromthemanualbeforefeedingintothedeliveryofmoreadvancedwayofbelttransmission,whichcannotonlyreducethehumanlabor,butalsocanimprovetheefficiencyof.
Technicalcharacteristicsofsomebranchgrinderathomeandabroadthispaperanalyzed,understandingthefactorsbranchpulverizingeffect,advantagesanddisadvantagesofexistingbranchmillproducts,andthedesignofabranchcrusheronthebasisofdevelopmentofthebranchdisintegrator,hopetoprovidesomereference.MotoKimiecrushercancrushthelargestdiameterwithin200mmbranches,the"floating"typefeedingmechanism,sothatitcanadapttodifferentdiameterbranches.Themachineisstable,safeandreliable,convenientoperation,highprocessingefficiency.Andthemachinealsocomeswithatractionmechanism,convenientmobileoperation.
Keywords:
Environment,branchdisintegrator,feedingmechanism,conveyingmechanism
第一章绪论
1.1课题研究背景，目的及其意义
城市绿化过程中，每年都要修剪下来大量的树枝。
修剪下的树枝形状各异、大小不等、粗细也不均匀，收集整理十分的不便。
由于树枝蓬松，运输效率很低，所以费时又费力，而且运输安全性较差。
而运出的树枝，部分被送到垃圾场，部分被烧掉。
虽然树枝处理了，但环境却被污染了，而且也浪费了人力物力。
因此树枝处理不但是令市政部门头疼的问题，也是工厂、学校、小区、果园等等每年都要面临的问题。
将树枝就地粉碎，不仅可以节省运输的成本、减少树枝堆积用地、净化环境，而且削片粉碎后的枝叶碎渣还可以用于生产有机堆肥，改良土壤，进行循环利用；或加工成制浆造纸和生产人造板所需的工艺木片；或进行粉碎后再利用，制作成压缩燃料块或作为裸露地覆盖物，能变废为宝。
近年来，树枝削片粉碎处理悄然兴起，这不仅大改变了以往靠人力处理枯枝落叶的模式、加快了树枝树叶的处理速度，而且节省了费用，还减轻了工人的劳动量，成了树枝处理必然的发展趋势。
因此，我认为研制树枝粉碎机，对提高树枝处理效率、扩大树枝的用途、提高树枝的利用率、节约资源、美化环境具有十分重要意义和必要性。
1.在粉碎理论方面：
传统上学者一直认为物料进入粉碎室后受到锤片的正面冲击，受冲击的物料撞向齿板或筛片，然后反弹到锤片上，多次重复此过程。
同时物料被旋转的锤片和固定的筛片摩擦粉碎。
前西德的Friedrich教授利用高速摄影首次证实了物料进入粉碎室后受到的是偏心冲击而不是传统上认为的正面冲击。
中国农机院通过实验得出了粉碎机比功率及粉碎物料的几何平均值之间的关系；此外还得出粉碎机度电产量与筛孔直径的关系。
2.物料环流层：
为了破坏环流层，近年来出现了水滴形粉碎机。
水滴型粉碎机是将普通锤片粉碎机的粉碎室从圆形变为了水滴形，这样既增大了粉碎室筛板的有效筛理面积，又能破坏物料在粉碎室形成环流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率有所提高。
另外水滴型粉碎机有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室可形成二次打击，同一台粉碎机就能实现粗、细、微细3种粉碎形式。
但这种粉碎机体积较大、制造复杂、成本较高，适合于综合性饲料厂使用。
粉碎室有圆形和水滴形之分，粉碎室为圆形时，容易形成环流层，不利于出料，而粉碎室为水滴形时较易破坏环流层。
农业大学的文广、伟峰研究使用异型筛（非圆形）破坏环流层、提高效率，原理与使用水滴形或椭圆形粉碎室一样，但仍存在筛片磨损的问题。
3.粉碎机设计理论
红彬等研究了立式粉碎机的工作原理及结构，对立式粉碎机的结构设计做了阐述，包括喂料装置、下料叉管等。
乾能、宗力利用UGNX的三维建模功能，建立粉碎机的三维模型。
同时，用UGNX的模型分析和运动仿真模块，对粉碎机进行分析，提高了设计的可靠性，并对锤片进行了有限元分析，找出了锤片的危险截面。
市饲料公司的徐新武对饲料粉碎机的吸风系统进行设计与研究，通过生产实践证明产量比原来提高73%，粉碎机无灰尘外溢现象，排料口吸风罩运转正常，粉碎机温度低，电机负荷小。
4.粉碎机性能影响因素
理工学院的董坚挺等建立了锤片式粉碎机转子组振动的力学模型及数学模型,分析了其固有频率及在额定转速下的振幅与其它参数的关系,为锤片式粉碎机在设计、制造、安装3个环节减少设备振动提供理论依据。
因此，树枝粉碎削片机，对提高树枝等燃烧农作物处理效率、扩大树枝的用途、提高树枝等农作物废料的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义。
1.2基本情况
随着人们环境意识的日益增加，对环境的要求越来越高，城市废弃树枝的随意堆放及焚烧被逐渐禁止，废弃树枝的处理及综合利用成了城市园林及环卫部门亟待解决的问题。
城市绿化过程中，每年都要修剪下大量的树枝。
修剪下的树枝形状各异、大小不等、粗细不均，收集整理十分不便。
由于树枝蓬松，运输效率低，费时又费力，而且运输安全性差。
而运出的树枝，部分被送到垃圾场，部分被烧掉。
虽然树枝处理了，但污染了环境，浪费了人力物力。
因此树枝处理不但是令市政部门头疼的问题，也是工厂、学校、小区、果园等每年都要面临的问题。
将树枝就地粉碎削片，不仅可以节省运输成本、减少树枝堆积用地、净化环境，削片粉碎后的枝叶碎渣还可以用于生产有机堆肥，改良土壤，进行循环利用；或加工成制浆造纸和生产人造板所需的工艺木片；或进行粉碎后再利用，制作成压缩燃料块或作为裸露地覆盖物，能变废为宝。
近年来，树枝削片粉碎处理悄然兴起，这不仅大改变了以往靠人力处理枯枝落叶的模式、加快了树枝树叶的处理速度，而且节省了费用，还减轻了工人的劳动量，成了树枝处理的必然发展趋势。
因此，研制树枝粉碎机，对提高树枝处理效率、扩大树枝的用途、提高树枝的利用率、节约资源、美化环境具有重要意义。
树枝粉碎机主要由输送机构、喂入机构、粉碎机构、行走机构、悬挂机构、机架等组成。
本间就主要是进行总体方案的确定并对输送机构、喂入机构、粉碎机构、行走机构、悬挂机构、机架等进行设计，喂入机构采用的事农业大学朱思洪教授的“浮动”式喂入机构。
粉碎机构的设计依据是传动轴获得动力后，驱动刀盘和粉碎刀片在机壳做旋转运动，物料不断的被投入、削片和粉碎，最后经排料机构排出。
树枝粉碎机的核心部分在粉碎机构，粉碎机构的好坏直接决定了树枝粉碎的效果，树枝粉碎机的粉碎部分的工作过程主要是刀具与树枝相互运动的过程，也就是树枝被切削的过程。
显然，木材切削力与木材的材料性质之间依然有密切的联系。
然而，到至今为止，有关切削方面的研究结果基本上集中在有关木材切削力与木材的密度、木材含水率以及木材硬度之间的关系上，有关木材切削与木材密度之间关系方面的容较少。
这是因为木材的密度，不但与木材的力学性质有密度的关系，而且是一种难以测得的物理性质。
因此，木材切削力与木材力学性质之间究竟有怎么的关系，还有待进一步的研究与深入。
1.3选题的设计思想，设计方法及改进
本课题要求设计的树枝粉碎机主要用于粉碎小径级的废料和树枝等农作物废料,粉碎出的碎料也是用于制造肥料等,对削片质量要求不高.故设计结构简单,移动方便和便于操作.针对这些要求,设计飞刀为对称分布的长刀,以满足最大切削直径和力矩平衡的要求
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