玉米脫粒機的總體方案、主要參數(shù)的計算設計案例綜述1.1玉米脫粒機的組成下圖2-1就是玉米脫粒機的主要結構：8643257186432571圖2-1總體結構1—上蓋；2—軸承座；3—主軸；4—驅(qū)動皮帶；5—電機；6—機架；7—釘齒；8—釘齒條1、輸入裝置的選擇對脫粒機而言，最重要的零件便是滾筒，滾筒旋轉(zhuǎn)的速率是什么，關乎著在脫粒時候的脫凈率還有破碎率。所以，在決定傳動方式的時候是十分重要的。脫粒機在將動力輸送的時候，有三個方式:（1）鏈傳動；圖2-2所示圖2-2鏈傳動（2）V型帶傳動；圖2-3所示圖2-3V型帶1—外包布；2—頂布；3—頂膠；4—頂膠；5—芯繩；6—底膠；7—底膠夾布；8—底布（3）同步帶傳動。圖2-4所示圖2-4同步帶鏈傳動，V帶傳動，同步帶傳動，這三種傳動，這三個傳動系統(tǒng)，他們都各有特點，但只有用對了地方，才能夠最優(yōu)化的充分發(fā)揮出它的功能，機械設計的目的也就實現(xiàn)了，可以對這三個方案加以比較，如表2-1。表2-1三種傳動方案分析傳動效率使用壽命傳動轉(zhuǎn)矩成本鏈傳動較好較好較小較貴V型帶傳動正常最好最大一般同步帶傳動最好差小昂貴經(jīng)過以上的對比，V型帶傳動，它的安裝方式簡單明了，所占用的空間也不大。而且由于是一個高撓性零件，具有一定的柔韌性，既便于對撞擊物做出緩沖，也能夠?qū)⒄駝幽芰课M來，因此脫粒機在正常工作時的特性也就很平穩(wěn)了，同時減少了噪音。在傳動系統(tǒng)的時候，由于V帶和皮帶輪對的之間會有相應的摩擦系數(shù)，所以這二種部分之間都會形成打滑，齒輪比也會形成浮動。但是對玉米脫粒時候的傳動系統(tǒng)是不會產(chǎn)生影響的，而且因為脫粒機的傳動系統(tǒng)比并不是嚴厲的規(guī)定，而且用V型帶時還可以實現(xiàn)超載保險，因此機械的主要零部件也就沒有被弄壞。所以論文設計的這款脫粒機，在傳動部門也是用了V型帶。2、入料部分進料部位是與脫粒機上的蓋子連接起來的，所選用材質(zhì)為鐵板，厚約1mm，進口的地方與釘牙滾筒上釘牙是相切的，將玉米粒去皮后，從此處投入，進行了玉米脫粒的流程。3、脫粒部分玉米脫粒的地方在釘牙滾筒和柵極板中間，脫下來的玉米粒從柵極板的縫隙這個地方落下來，從倉口落機器的最外面。玉米芯可以通過滾筒的作用力，從入料口另外一頭落出。4、篩選部分這種部分的基本構造為柵格板式的凹版，一般是由鐵條所形成的，在二個鐵條中間會有一些的缺口，這種玉米粒就會被卡入其中，然后由于旋轉(zhuǎn)速度夠大，釘齒滾筒就能夠?qū)@種被卡死的玉米粒進行脫粒。不管是在安裝的時候，又或者進行脫粒的時候，柵極板的凹板都是沒有動作的。當玉米脫粒完了以后，玉米粒就從這個縫隙里面掉了下去，然后順著斜滑板，就可以滑到脫粒機的外邊去了，基本上是為了把玉米還有玉米芯都分離了。5、機架部分對脫粒機來講，車架是主要的機械支撐結構，它可以承載這個設備的所有質(zhì)量，包括動能，扭矩，以及負載，所以在設計車架的時候，剛度必須要非常高才可以。電腦架的二端必須都要固定，而且也要牢固好，這樣在進行工作的時候，齒軌才會避免出現(xiàn)震動、歪倒的問題，造成安全事故。為增加齒軌的堅固性能，在設計的時候采用了角鐵，最厚3mm。1.2玉米脫粒機的總體設計為了玉米脫粒機的結構設計的更好，所選用的動能主要使用的是電能，而電動機則是可以考慮降低電能的種類，在谷物脫粒機的底部，可以把電動機裝上去，把它和機架的底部機梁緊固在一塊，并進行了聯(lián)接，這樣節(jié)省了電動機所占用的空間。在利用脫粒機對玉米粒進行玉米脫粒的時候，可以在入料口直接將玉米粒丟進去，到最后玉米脫粒完成，然后玉米粒還有玉米芯就在二邊都從機里面排了出來，它的優(yōu)點就是，玉米脫粒速率是相當快的，而且一次機器完成的工程量可能是幾個人的工作量，所以這樣作時的工作效率就得到了有效的提升，而玉米脫粒所需要的時間也就縮短了。這個玉米脫粒機的優(yōu)點不光有以上這些，并且工作的長時間穩(wěn)定性還是相當高的，工作效率還相當高，而且結構也不繁雜，即使是在后期發(fā)生了故障，維護也簡便。1.3技術參數(shù)的設計與確定對其他脫粒的有關數(shù)據(jù)查看，來確定設計的脫粒機的技術數(shù)據(jù)：1、脫粒機主軸為750~850r/min；2、柵格式凹板的直徑為320mm；3、凹板的長度為710mm；4、釘牙條共四個，在發(fā)展主軸的上方，每一個牙槽骨的上方都有釘牙七個。裝配后，這個釘齒是以螺旋形布局的，而且是十分均勻的，總共有二十八個，這樣玉米芯就可以隨這個螺絲釘齒出到機器的外部去了，而安裝在滾筒上的釘齒總長為33.5mm。5、按照實際上進行的測量，每一個釘齒受到的力大小是40，若脫粒機運轉(zhuǎn)正常，那么釘齒條的轉(zhuǎn)動速度足夠高，在這個里面玉米會有一個切向力給在這個里面兩條釘齒條，還有兩個釘齒條的行程是空的，那么，，所以脫粒機的工作是正常的話，切向力的大小是560。1.4釘齒條上釘齒轉(zhuǎn)速的確定若玉米脫粒機的釘齒滾筒在轉(zhuǎn)動的時候速度非常快，滾筒上釘齒獲得轉(zhuǎn)動速度，則：，1.5釘齒滾筒轉(zhuǎn)速的確定用下式計算得脫粒機工作時候的功率：由，可得：。1.6電動機的選擇與確定確定電動機的類型時，首先要看它的機械特性是否完全滿機器的需要，同時要求發(fā)電機的機械構造盡量簡潔，工作的長時間可靠性也要高，而且后期保修維修容易。在符合上述條件的情況下，優(yōu)先采用較低價的發(fā)電動機，以降低成本。一般來說，如果機器上對調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的需求不高，就可以選擇籠型或三相供電的的電機。因為，這個電機的在起動的時候容量和電源的容量是可以相匹配的。而普通的的籠型電機，在進行起動的時候，扭矩都是在相當小的，尤其是啟動用的都是降壓，也可以用在空載，甚至是負載相當輕的地方。但是如果籠型電機起動扭矩相當高的，基本上用的地方啟動扭矩都是在相當大的機械上，比如說壓縮機用等等。也有的機器上是需要進行有級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的，所以可采用的電機都是變極多速籠型電機，比如說在電梯上用的等等。要是有的是裝有翼輪的，還有負載的裝有沖擊式的，所以所用的發(fā)電機就必須是高速轉(zhuǎn)差籠型發(fā)電機，比方說沖壓機床等。如果機器起動的時候?qū)εぞ匾筇貏e大的，機器起動，停車都是特別頻繁的，同時需要對轉(zhuǎn)速做出調(diào)節(jié)，所以用的發(fā)電機都是繞線型的。如果生產(chǎn)機械的容積較小，而且對轉(zhuǎn)速不要求調(diào)整的，采用同步電機。如果所有機器在對轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)時的范圍都比較大，甚至是針對所處位置要加以控制，那么所用的發(fā)電機就必須是勵直流低壓電機電動機。如果所有的機器機械特性都是較軟的，并且起動扭矩也是相當大的，那么所用的發(fā)電機很可能是串勵或復勵式直流電動機。直流電動機后期的維修比較困難，同時售價也稍高。防止工作場所的防爆隱患，所用的電機必須是防爆構造的。根據(jù)最風險的級別來通過對電動機加以篩選。對電機進行降溫的，一般說的就是怎樣在電機內(nèi)部布置冷卻水回路，選用什么冷卻介質(zhì)，以及推動方式等。通常，發(fā)電機的制冷介質(zhì)都是壓縮空氣，并利用機殼的表面來實現(xiàn)制冷，而空氣推動則是自循環(huán)系統(tǒng)。按照它的基本結構，大小以及放置形式來加以分類，有臥式的，也有立式的，但通常用臥式的較多，如果情況比較特殊的話，用立式的。立式的電動機價格都較高。1、電動機功率的確定公式：，則該脫粒機的傳動部分總效率為：滾動軸承轉(zhuǎn)動副效率為0.98~0.995，選值=0.99V帶傳動轉(zhuǎn)動副效率為0.94~0.97，選值=0.97滾筒的轉(zhuǎn)動與釘齒條同步，則值為=1得：得：2、電動機轉(zhuǎn)動的速度確定查看脫粒機的有關資料，知道它的主軸在轉(zhuǎn)動的時候速度是750～850，根據(jù)查找資料之后選定一個較為合理的數(shù)值，確定V帶的傳動比就是2～4，則電動機的轉(zhuǎn)動速度和主軸的轉(zhuǎn)動速度是能夠滿足要求的，那么電動機轉(zhuǎn)動的速度就是：～～。3、確定電動機的型號Y系列電動機在安裝時，它的規(guī)格，還有功率都是滿足IEC標準的，此電動機工作的時候效率是非常高，并且噪聲低，安全性高，可靠性好。Y355電動機的技術條件是能夠滿足的，Y80~315電動機絕緣用的是B級的。Y355電動機絕緣用的是F級的。額定電壓為380V，額定頻率為50Hz。功率3kW及以下為Y接法；其它功率均為△接法。電動機工作地點海拔不宜超過一千米，氣候變化了，環(huán)境，空氣，還有溫度也就都改變了，溫度最高只能是四十度，最低只能是零下十五度。對這些要求能夠滿足的同步電動機，他們的轉(zhuǎn)動速度有720，1440，2900，查看資料篩選出三種比較合適的電動機，所以傳動比就有三種，如下表2-2。表2-2電動機的技術參數(shù)方案電動機型號額定功率電動機轉(zhuǎn)速基本參數(shù)P/kW同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速效率%電動機重量KG功率因數(shù)1Y160M2-85.5750720851190.742