玉米秸秆打包机设计.docx

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1、摘要众所周知，中国有着悠久历史的农耕文明，有着广袤的耕地面枳，约占世界耕地面积的7心然而，伴随着农村经济与城镇化的急剧发展，约仃55%的玉米枯秆被人为的废弃和就地焚烧，这不仅会造成严重的资源浪贽同时也对自然环境造成严重的损伤。十八大以来，中国加强了对环境污染的管控，同时提出了国民经济的持续增长的要求。玉米嵇秆作为一种优质的可再生能源，具有体枳大、质量轻的特点，因此，必须想法设法加速玉米秸秆的综合利用技术的研究的步伐。玉米祜杆打包机是一种集粉碎、压缩、打包与一体化的农业机械设备，他的工作原理可以简单的概括为：将松收的约（ITOO）mm的玉米格杆放入料仓推送到压料仓，然后由液压压缩设备对玉米秸秆进

2、行压缩，最后由液压推送设备把玉米牯杆推入包装袋。打包后的玉米稻秆不仅Ur以缩小嵇秆体积同时也方便了运输,并节省了存储空间。玉米格秆打包机被广泛地用于工农业生产。相对于原有的手工掴扎，秸秆打包机提高了物件的包装速度，降低了厂商的成本，提高了经济效益，显著消除减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。本设计论文广泛借鉴了国内外桔秆打包机文献，对秸秆打包机的工作原理进行了详细分解，对桔秆打包机工作装置进行了详实的设计。针对总体的工艺要求和设备情况，确定了总体的设计方案.关键词：玉米桔秆打包机：液压：工作装置第1章前言环保节能成为国家发展主导潮流，节能减排是近多年来最为流行的环保口号。作为回收资源设备

3、的打包机行业符合大势所趋，需求量在目前的基础上只会会秘中有增。农村经济经过多年的高速发屣，传统玉米秸秆处理方式已经与现在社会发展趋势不匹配,这就引发了液压枯秆打包机的问世。近年来液压秸秆打包机市场规模不断扩大。行业需求旺盛。产品供不应求。市场发展势头喜人。江淮及东三省地区农作物丰富，产出丰富的玉米桔秆物料，随若我国经济的飞跃式发展，电力供应已经非常紧张0因此，玉米枯杆发电在上述地区有若良好的发展前景。目前在上述地区多数使用的是软质发电，也就是我们所说的火力发电，其发电原料主要有松软的稻草、小麦、玉米秸杆等草本类农作物,这些火力发电原料具有体积大、质轻、等特点，为了满足火力发电锅炉持续燃烧发热量

4、，需要将上述原材料集束到一定的体枳和质量，然后再运送到发电锅炉炉膛内焚烧。玉米桔秆、稻草等原材料发电的广泛利川有效缓解了煤炭资源的利用，同时大大减轻了煤炭资源不完全燃烧产生的有害气体的排放,对环境保护起着积极改善的作用，也有效响应了卜八大以来国家节能减排的号召。第2章打包机功能设计2.1打包机开车的初始化首先保持所有控制柜的柜门呈闭合状态，拉上电闸，给控制柜进行送电。设备上的所有“紧急停车”按钮必须处于开启状态，也就是按钮处于“ON”位置。按下“液压电机启动”按钮，指示灯工作表示液压系统己经处于带电状态。同理，关闭液压系统，其指示灯同开启状态呈相反状态，按下“控制电源通”按钮，指示灯工作表示控

5、制电源处于带电状态。按下“送料风机启动”按纽，集料箱、布料箱电机、送料风机依次处于带电工作状态，“送料风机接通”指示灯处于工作状态。同理，关闭送料风机，上述各设备依次处于断电转速减慢状态，“送料风机接通”指示灯灭。2.2手动操作功能预压系统、称量系统、主压系统的按钮需要按需进行手动操作。2.3自动操作功能预压系统、称量系统、主压系统按照既定程序完全实行自动化操作，自动操作系统是玉米稽秆打包机的主要工作方式，是电气自动控制设计的核心。2.4打包机的辅助工作运行方式U)手动打包有三种状态：主压、预压手动，秤接通方式。(2)空载试车有三种状态主压自动，预压自动，秤断开方式。(3)旋转柱清扫方式：主要

6、为了便于维修工清扫枯杆。2.5故障报警功能玉米嵇秆打包机出现故障时，会有相应的故障报警2. 5.1故障类别故障的表现形式主要有三类：主压故障、预压故障、称地故障，当玉米稽杆打包机出现上述任何一种或者多种故障时，故障指示灯均会处于工作状态.2.5.2常见的故障检查项目打包机操作台上安装有故障显示器，该显示器可显示出如下常见故障：旋转柱不在极限位置报警：压料箱不在正确位置报警：预压压料箱不在正确位置报警；主压压料箱未提起报警：压料箱同步控制报警：制动落故障报警：提升缸不在正确的悬吊位置报警：科故障报部：推料板I；住报警：垂直挡料板故障报警.第3章总体设计3. 1总体方案的设计3.1.1 送料箱方案

7、的设计零乱松散的祐杆经过打包机打包压实后，成品面积为为900平方宅米的正方体形状,重量约为800公斤左右。如图3T,我们可以看出，枯秆打包机主要分为四个部分：压料、送料箱、送料机构、液压动力箱。图37从图1-3我们可以清晰的看到，压料箱具仃一定的设计高度，我们不可能把原材料直接放入压料箱,本处设计用到具有一定倾斜角度的输送带或输送涟进行从低到高传送。查阅相关资料和于某宝销售的输送锌和输送带对比分析来看：棉质帆布带芯耐磨输送带，表层覆盖较耐磨的胶料，具有强度高，变形小的特点。平板式输送链具有适应环境能力强刚度好、变形小的特点。所以在权衡之下，我们本次设计选择平板输送链，技送料方式更能满足恶劣工作

8、环境的要求.为了防止输送链被K住，本次设计选择在输送链的外侧，加固薄而轻质的片钢作为防护层避免卷入大颗粒的杂质，以便于输送链正常的工作。在输送链板的两侧采用挡板来形成运送秸秆的槽路。带动运输链转动的主动轴放在送料机构的上端如图3T所示，采用电动机作为驱动提供动力。3.1.2 压料箱方案的设计通过传送链将玉米秸秆原料缓慢传送到压料箱之后，压料箱中的液压压杆将散乱的玉米精秆压缩密实成型，这一动作是在压料箱中实现的。液压压杆随之压缩宓实成型的压实料增多，会持续将压好的桔秆推出压料箱。压料箱中的割刀会对即将进入送料箱的压实料进行切割,不规则不密实的部分将被切割掉，然后将料推入送料箱。压料箱如图3-2.

9、翻口图3-2压料箱以下是玉米秸秆打包机压料箱的设计要求及思路：压料箱要有足够的强度和疲劳强度，才能满足液压推杆对压料箱施加的压力。所以在设计时，沿若推力的方向采用遍布的加强筋的设计方案，此方案既可以减少材料，减小重量，降低成本，有可以满足强度的要求。切割秸秆的横向刀位于压料箱中，设计高度为距离地平面100omm.主要作用：将桔秆上部不规则不密实的部分切割掉，以使受压后的桔秆呈规则的长方体形状，以便于运输储存。玉米秸秆打包机接料口的设置思路为：接料口形状为上口大下口小的斗形，与压料箱的上部紧密衔接.通过链式传送带将玉米秸秆原材料按一定速率输送到接料口，后进入压料箱。设计目的是：将秸秆原材料接收到

10、压料箱，避免桔秆落到外部，防止资源和能源的浪费。压料箱的示意图和相关机构如图所示。3.1.3 送料箱的设计.K米秸秆经过压料箱基木压实后，由压料箱推杆将密实成型的压实料推入送料箱。需要注意的是虽然压实成型的压实料已经经过压料箱割刀的切割，但是由于玉米祐杆存在一定的韧性，不可能压实料会被切割的整整齐齐，边部依然会存在毛躁粗劣的刀痕等,所以为了弥补这种缺陷找们有必要在设计送料箱时对压实料进行二次压实，使其形状更规则。送料箱的设计思路为：在送料箱的顶部设置一功率相对压实箱的液压缸小点的液压缸，以此来对压实料进行二次压实，使上部粗糙的毛边被压平，外观看上整齐有序便于存储和运输。图3-3出料箱示意图送料

11、箱的设计长度为200Omm,内部要求平整规则，其最大承求量可以同时可以承载两个包，以方便工人具仃充足的时间对打包后的压实料进行穿丝纵向扎紧。送料箱和相关机构的示意图如图3-3所示。3.1.4 总体结构的设计玉米秸秆打包机的四大主要部件已经在上述部分做出了详述。下面我们主要来讲一下其装配方式。根据玉米稽杆打包机的工作流程来看，液压动力箱和床料箱是相互衔接的，它们之间使用螺栓相连接，压料箱和送料箱是相互衔接的，它们之间同样使用螺栓相连接。送料箱不和这三个部件接触，而是孤立在外与压料箱的送料口平行对齐。各个大部件的安装示意图如图3-4所示.图3-43. 2祐杆打包机各运行动作简介玉米拈杆打包机可以实

12、现自动控制，通过内置既定的P1.C程序来实现白动运行。工作人员只需按照操作说明未操作设备即可.枯秆打包机的主要动作流程如图3-5所示。渊t三馨超镇压开始相勖橱一解豁BA工包乐融过图3-5枯杆打包机的主要动作流程图第4章机械系统的设计4. 1传动方案的选择5. 1.1链传动的选择玉米桔秆送料机构中的骐动的动力设备电动机，电动机的转动轴和胆动主动轴之间的力矩传递舞带传动或者链传动来实现的，这里我们选择传动方案为带传动或链传动，以H我们来分别分析带传动或者链传动的优缺点。带传动具有以下优点：1) 带传动具有一定的韧性，能有效减少冲击荷载2) 带传送采用柔性连接，能有效减少噪声污染3) 带传送制造和安

13、装精度不高，成本低。4) 带传动负荷超载时，通过带的滑动有效减少其他零件的损坏。5) 带传动适应环境能力强.带传动具有以下缺点：1) 负荷超载出现弹性打滑现象时，工效降低、传送比出现误差。2) 带的使用寿命较链传动短。链传动具有以下优点：1) 和带传动相比，链传动不会出现弹性打滑现象。2) 负荷相同的情况下，链传动比带传动传送尺寸紧凑。3) 负荷相同的情况下，链传动比带传动张紧力小，传递给轴的力矩小。4) 和带传动相比，链传动功效比较高。5) 和带传动相比，链传动能在高温、高湿的环境中使用链传动具有以下缺点：1)链传动对轴承的定位耍求较高，只能平行轴上使用链传动。6) 和带传动相比，族传动在在

14、高速运转的情况下不平稳。2)不适用于载荷变化较大的工作场合。7) 和带传动相比，链传动会产生噪声污染。6)链传动制造和安装精度要求相对带传动较高，成本相对之较高。通过对比带传动和链传动的优缺点我们可以看出：无论是同步齿形带亦或是套筒滚子链都能应用于电动机的转动轴和驱动主动轴之间的力矩传递。但是考虑到玉米枯秆打包机的工作环境：露天高温、经常受到日晒雨淋，从长远经济效益来看我们选择套筒滚子跳。由下传递功率和转矩较大，本课题中采用的是双排链，相关参数参照下表4T。表41ISota号：12外或中锥板高度：h3maxImn15.62链条通道掰僮：h1.inmu1&34节电P11ra19.05过渡徒节尺寸

15、：!inH1.n7.9测量力I双柞：560浪子直径：d1.mnx三n11.91过渡链节尺寸：12ninmn9.14抗拉敦荷双排:minkN62.3内节内:b1.minm12.57过渡链节尺寸：c11m0.1销轴全宽双排:b5aax111149.8销轴直径：d2max:urnH.M1.排距，pttn1122.78内脏板高度：h2三axr111118.08套筒孔径：d311irHin5.98内链节外宽：b2maxma17.75外钺节内宽：Kinms17.81运输徒负责承载运输秸秆，需要较大的抗拉载荷系数，选用的是单棒滚子链，采用中碳钢淬火处理，硬度XOHRC45HRC,其示意图如图4-2所示，相关参数见下表4-2。表4-2ISO链号：64B外或中链板高度：h3maxnun90.17链条通道高度：h1.minmm91.08节距：P1.mm101.6过渡琏节尺寸：1IHIininC1.17.07测量力I双排:N7960滚子直径：d1.maxm63.5过渡能节尺寸：12min