顆粒狀餌料自動投放機構(gòu)

1、【摘要】本機是由螺旋輸送機改造而成餌料自動投放機構(gòu)，它的的設(shè)計是依靠經(jīng)驗公式計算，在經(jīng)驗公式中許多參數(shù)的選擇是在一定范圍內(nèi)憑經(jīng)驗選取的。該機用于顆粒狀餌料的自動投放，根據(jù)輸送量以及輸送路程設(shè)計出螺旋直徑，計算了螺旋功率以及根據(jù)功率選擇了電動機、減速器和聯(lián)軸器能較好地解決實際問題。最后對該機的安裝及平時保養(yǎng)做出了總結(jié)。整個設(shè)計對今后的設(shè)計工作將有實際指導(dǎo)意義和價值。本機滿足定時定量投放餌料的要求。由運輸量計算并校核得出螺旋葉片直徑和轉(zhuǎn)速。根據(jù)這數(shù)據(jù)，依次計算選擇螺旋軸長度分配和螺旋軸鋼管大小和軸大小和相應(yīng)的軸承。聯(lián)軸器分別選用了凸緣聯(lián)軸器。通的繪圖還有減速器的設(shè)計圖和主要零件圖。最后的校核驗算，

2、得出的結(jié)論是我所設(shè)計的過長期的設(shè)計時間后，完成了相應(yīng)的計算和校核，用電腦CAD繪圖完成了裝配圖的繪圖。最后的校核驗算，得出的結(jié)論是我所設(shè)計的滿足設(shè)計要求?！娟P(guān)鍵詞】自動 定量目錄引言11 投料機總體方案設(shè)計21.1方案設(shè)計21.1.1傳動布置方案21.1.2設(shè)備的工作條件21.1.3原始數(shù)據(jù)21.2螺旋運輸機結(jié)構(gòu)設(shè)計21.3各參數(shù)的選擇31.3.1 螺旋直徑的確定31.3.2 螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定(附帶確定螺旋直徑D)41.3.3輸送機的功率和驅(qū)動裝置的型號61.3.4輸送機的螺旋葉片的表面展開尺寸71.4螺旋軸軸承裝置81.4.1軸承裝置最小直徑的確定81.4.2螺旋軸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計92 校核10

3、2.1驅(qū)動裝置的受力分析102.2軸的校核112.3軸承的校核11 3 顆粒狀餌料自動投放機的使用與維護14結(jié)束語15致謝16參考文獻17引言 隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料價格和勞動力成本的不斷提高,水產(chǎn)養(yǎng)殖強國如挪威、美國、日本、加拿大、丹麥、芬蘭和意大利等國已成功開發(fā)并使用系列化的自動投飼系統(tǒng)來提高投飼精度和飼料利用率,降低勞動強度,減少勞動力成本,提高養(yǎng)殖生產(chǎn)效率。即使水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)不甚發(fā)達的墨西哥也與近期成功開發(fā)了一種集成了水質(zhì)監(jiān)測功能的自動投飼系統(tǒng)。目前,中國主要針對淡水池塘和海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖開發(fā)了自動投飼設(shè)備,此類設(shè)備并不適用于室內(nèi)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。目前,室內(nèi)工廠化養(yǎng)殖幾乎全部是人工投喂,投喂量和

4、投喂時間基本上是根據(jù)養(yǎng)殖戶個人經(jīng)驗確定的,投喂定時、定量精度低,勞動強度大。隨著中國工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,養(yǎng)殖系統(tǒng)規(guī)模持續(xù)擴大,人工投喂或是簡單的投飼設(shè)備已經(jīng)成了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,嚴重限制了行業(yè)發(fā)展。開展高水平的機械化、自動化水產(chǎn)養(yǎng)殖投飼技術(shù)研究及系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)已成了當務(wù)之急。本文設(shè)計的顆粒狀餌料自動投放機構(gòu)就是為了滿足自動化養(yǎng)殖需求所進行的設(shè)計。161 投料機總體方案設(shè)計1.1方案設(shè)計1.1.1傳動布置方案減速電機聯(lián)軸器螺旋運輸機1.1.2設(shè)備的工作條件載荷平穩(wěn)，單向運轉(zhuǎn)，每日工作一班，工作五年，允許投料機主軸轉(zhuǎn)速誤差小于5%。有三相交流電源。1.1.3原始數(shù)據(jù)1）輸送物料：顆粒狀餌料 2

5、）安裝方式：水平放置 3）運 輸量: 1T/h4)運輸長度：0.5m1.2螺旋運輸機結(jié)構(gòu)設(shè)計本投料機由螺旋輸送機改造，其結(jié)構(gòu)比較簡單。主要有半圓形的長槽體，螺旋軸，進料口，卸料口，料斗，以及驅(qū)動裝置等部分組成，如下圖所示： 圖1-2 投料機總體布置方式 1.頂蓋 2.側(cè)蓋 3.料斗 4 .螺旋軸 5.減速電機 6.槽體 7.出料口 1.3各參數(shù)的選擇1.3.1 螺旋直徑的確定螺旋軸直徑確定公: 表查得：C=1.0由表二可以查得輸送煤粉時:=0.33； K=0.049； A=50；=1.2；r取r=0.6；而Q=1T/h。表1-1 物料的推薦系數(shù)與螺旋葉片形式物料的塊度物料的磨損性舉例填充系數(shù)螺

6、旋面型式K值A(chǔ)值粉狀無磨性鋸木屑0.250.35實體螺旋面0.049050帶入公式計算得出:D=78mm，圓整為100mm。1.3.2 螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定(附帶確定螺旋直徑D)螺旋軸的最大轉(zhuǎn)速的確定按照公式： n(轉(zhuǎn)/分) 若取D=100mm, 帶入，計算得n158.11r/min 圓整為n=150r/min把帶入公式 ，校核填充系數(shù)：=1/(47×0.12×1.0×0.08×0.6×150)=0.295此時=0.295<0.300.35，所以降低螺旋機的轉(zhuǎn)數(shù)為n=130r/min ；再次校核填充系數(shù)=0.34(0.250.35),所以螺旋

7、機的轉(zhuǎn)數(shù)確定為n=130r/min （1）螺距的計算螺旋葉片螺距S=0.8D=0.8×100=80mm 輸送機載荷的橫斷面面積:F=0.34×1.0×3.14×0.12/4=2.67×10-3m2 運移速度:v=ns/60=130×0.08/60=0.173m/s（2）生產(chǎn)率Q的驗算 將F和v帶入得生產(chǎn)率驗算公式為: Q=47D2Csn 取=0.3，表2-1(0.250.35)n=130r/min時:Q= 47D2Csn=47×0.1 2×0.3×1.0×0.08 ×0.6×

8、130=1.173>1T/h此時，運移速度v= ns/60=130×0.08/60=0.173m/s 故所選螺旋軸葉片直徑D=100mm,螺旋軸轉(zhuǎn)速n=130r/min(3)填充系數(shù)=Q/（47 D2csrn）=1/（47×0.1 2×1.0×0.08×0.6×130）=0.34極為接近0.35，處于(0.250.35)范圍內(nèi),故也滿足要求。螺旋葉片螺距：S=0.8D=0.8×100=80mm.輸送機載荷的橫斷面面積:F=2.669×10-3物料在輸送時的運移速度:=130*0.08/60=0.173m/s故

9、:所選螺旋軸葉片直徑D=100mm,螺旋軸轉(zhuǎn)速n=130r/min1.3.3輸送機的功率和驅(qū)動裝置的型號（1）功率的計算螺旋軸克服阻力所需功率: N= 在公式中 N螺旋軸所需之功率（千瓦）；k-功率備用系數(shù)；Q-生產(chǎn)率（噸/時）;-物料的 總阻力系數(shù)L-輸送機水平投影長度H-輸送機垂直本設(shè)計中,H=0m，輸送機水平投影長度L=0.5m，Q=1T/h,由化工起重運輸手冊;螺旋輸送機與斗式提升機表1-6得W=1.9，而k取k=1。帶入公式計算得：N=1*（1.9*0.5+0）/367=2.59*10-3kw（2）單位長度載荷計算 q=1/（0.36*0.173）=16.05N/m 取=0.94，N

10、= N/=2.59*10-3/0.94=2.75*10-3kw根據(jù)計算得的N和n,驅(qū)動裝置采用十字滑塊聯(lián)軸器將驅(qū)動裝置與螺旋軸相連,與軸上不存在懸臂載荷,只需要校驗千瓦轉(zhuǎn)速比。=2.59*10-3/130=2*10-5=0.013(化工起重運輸手冊;螺旋輸送機與斗式提升機表1-7)故是安全的。表2-2螺旋輸送機千瓦轉(zhuǎn)速比（3）驅(qū)動裝置的型號選擇 由N=2.75*10-3kw,n=130r/min,查得減速電機為:CH-22-75-11-s-b，功率為75w。傳動比i=1440/130=11.08。1.3.4輸送機的螺旋葉片的表面展開尺寸由計算得知螺旋葉片的大圓直徑為D=100mm螺旋螺S=0.

11、8D=0.8100=80mm螺旋葉片內(nèi)徑為d=30mm葉片寬度b=(D-d)/2=(100-30)/2=35mm 1.4螺旋軸軸承裝置1.4.1軸承裝置最小直徑的確定求出軸上功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T，有之前計算得p=2.59*10-3kw，n=130r/min T=9550=9550×2.59*10-3 /130=1.99*10-5 N 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理.根據(jù)表15-3(機械設(shè)計),取A=112于是得 d=A=1123(2.59*10-3/130)=3.036mm. 驅(qū)動端軸的最小直徑，顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選聯(lián)軸器的孔徑與之相適應(yīng)，故需

12、同時選取聯(lián)軸器型號聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩T=KT,查機械設(shè)計表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化不大，故取K=1.5,則：T=KT=1.51.99*10-2=0.02985N.mm<630000N.mm 按照計算轉(zhuǎn)矩T小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的，選用凸緣聯(lián)軸器。1.4.2螺旋軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計由前面的計算得D=100mm.S=80mm，d=30mm,如2-3圖所示：圖2-3螺旋軸結(jié)構(gòu)示意圖D12=22mm，D23=25mm，D34=30mm，D45=25mmL12=38mm，L23=20mm，L34=540mm，L45=20mm取軸端倒角為2，各軸肩圓角統(tǒng)一取為R2。2 校核2.1驅(qū)動裝置的受力分析根據(jù)設(shè)計任務(wù)。螺

13、旋輸送機長度為0.5m，計算得重力大小為G=27.3N物料阻力 =qL,q為單位線載荷F物=qL=16.05*0.5=8.02N 受力圖如下：圖2-1軸承受力分析圖由力平衡 F1+F2=G ， F1=F2=G/2=13.65N同理分析軸向力，尾部軸承只受徑向力，不受軸向力圖2-2 軸受力分析圖F1,=F物= 8.02N, 2.2軸的校核兩軸承受徑向力分別為 F1=F2=13.65N彎矩為 M=F1*L=13.65*500=6825N.mmT=190N.mm 取按彎扭強度進行校核 =75.84Mpa<< =275Mpa前端軸段徑校核符合設(shè)計要求2.3軸承的校核本設(shè)計中的軸承為正裝，如

14、圖3-3；已知軸上受到徑向力Fr=G=27.3，軸向力Fa=F物=8.02N，軸的轉(zhuǎn)速n=130r/min，壽命為Lh=30000h。選用軸承型號為6005。圖2-3軸承的受力分析圖由力分析可知：Fr1=Fr2=27.3/2=13.65N軸承軸向派生力Fd=e*Fr，e由決定，由于Fa未知，所以取e=0.4，則有：Fd1=0.4 Fr1=0.4×13.65N=5.46NFd2=0.4Fr2=0.4×13.56N=5.46N因為Fd1<Fd2+Fa，所以軸承1壓緊，軸承2放松。所以有：C0查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊知C0=5.85×103/N,=0.0023=0.

15、00093用插值法求得：e1=0.165,e2=0.162Fd1=e1*Fr1=0.165×13.65=2.25NFd2=e2*Fr2=0.162×13.65=2.21NFa1=Fd2+Fa=2.21+8.02=10.23NFa2=Fd2=2.21N=1.75×10-3=3.74×10-4由于兩次計算的數(shù)值相差不大，因此取e1=0.165，e2=0.162=0.75>e1=0.162=e2查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，且用插值法求得軸承1的Y=2.56Pr1=0.56*Fr+Y*Fa1=0.56×13.65+2.56×10.23=33

16、.83NPr2=Fr2=13.65因為Pr1>Pr2，所以按軸承1的受力大小驗算Lh=5.04×1010h>Lh所以所選軸承滿足壽命要求。3顆粒狀餌料自動投放機的使用與維護本機是用來投放粒狀餌料的設(shè)備，各種軸承均處于粉塵與顆粒中工作，因此在這樣工況條件下的合理操作與保養(yǎng)就具有更大的意義，本機的操作和保養(yǎng)主要要求如下：1）餌料內(nèi)不得混入堅硬的大塊物料，避免螺旋卡死而造成螺旋機的損壞。2）在使用中經(jīng)常檢本機各部位的工作狀態(tài)，注意各緊固機件是否松動，如果發(fā)現(xiàn)機件松動，則應(yīng)立即擰緊螺釘，使之重新緊固。3）應(yīng)當特別注意螺旋管與聯(lián)接軸間的螺釘是否松動，如發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)立即停止，矯正之。

17、4）本機的機蓋在機器運轉(zhuǎn)時不應(yīng)取下，以免發(fā)生事故。5）本機運轉(zhuǎn)中發(fā)生不正?，F(xiàn)象均應(yīng)加以檢查，并消除之，不得強行運轉(zhuǎn)。6）本機各運動機件應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。結(jié)束語 本次課程設(shè)計將近尾聲，回首半個月的設(shè)計過程，感覺受益匪淺。通過本次課程設(shè)計，不僅把大學(xué)四年所學(xué)到的理論知識很好的運用到課程設(shè)計中，而且培養(yǎng)了自己認真思考的能力，在處理問題時有了新的認識和方法，并加強了和同學(xué)之間進行探討和解決問題的能力。本次課程設(shè)計中，我做的是顆粒狀餌料投放機構(gòu)，。通過本次課程設(shè)計，不僅鍛煉了自己查閱資料的能力，而且能夠熟練運用國家標準、機械類手冊和圖冊等工具進行設(shè)計計算分析。這次課程設(shè)計還讓我體會到友誼的力量，遇到問題時

18、和同學(xué)進行討論和分析直到得到滿意的結(jié)果。 通過本次課程設(shè)計，已在我的頭腦里已有了設(shè)計的具體步驟和設(shè)計過程所要考慮的細節(jié)問題，培養(yǎng)思考問題和解決問題的能力。對今后的工作將有很大的幫助，對一名即將踏入社會的大學(xué)生起到了很重要的指導(dǎo)作用。設(shè)計中一定存在不少問題，請老師和同學(xué)批評指正。致謝在我進行課程設(shè)計的過程中，我的老師和同學(xué)們給了我很大的幫助，這里我向他們表示誠摯的敬意。當我打完課程設(shè)計的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但是卻不是個人智慧的產(chǎn)品，我想向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)表示衷心的感謝。感謝你們對我的幫助；感謝你們給我的教導(dǎo)，感謝你們給我的溫情。首先，我要感謝指導(dǎo)老師陳滬，通過這次課程設(shè)計他們教會了我如何去設(shè)計，怎么去設(shè)計，以及在最初構(gòu)思時，應(yīng)該注意的各種問題。他們嚴謹治學(xué)的態(tài)度、不辭辛勞指導(dǎo)我做課程設(shè)計，嚴于律己，寬以待人的為人都給我留下了深深的印象。他們的熱情，他們的執(zhí)著，更是讓我終身難忘。這一切將對我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。我還要感謝進行課程設(shè)計中給與我?guī)椭耐瑢W(xué)和老師，他們及時的給我指出了課程設(shè)計當中的不足，并且給予我很多完成設(shè)計的便利條件。在各位老師和同學(xué)的大力幫助下，才使我的課程設(shè)計得以完成。最后，再次對他們給予我的幫助，表示衷心的感謝！并對論文審閱老師的辛勤勞動