液壓式稻殼打捆機的設(shè)計（液壓稻殼壓縮打包機設(shè)計）（稻草打包機 含三維UG及CAD圖紙）

液壓式稻殼打捆機的設(shè)計（液壓稻殼壓縮打包機設(shè)計）（稻草打包機 含三維UG及CAD圖紙）,液壓式稻殼打捆機的設(shè)計（液壓稻殼壓縮打包機設(shè)計）（稻草打包機,含三維UG及CAD圖紙）,液壓式,稻殼,打捆,設(shè)計,液壓,壓縮,打包機,稻草,三維,UG,CAD,圖紙 畢 業(yè) 設(shè) 計 中文題目 液壓式稻殼打捆機設(shè)計 英文題目 The design of rise husk hydraulic compression packaged machine 學(xué) 院： 專 業(yè): 年級班級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2017年 5 月 12 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信聲明書 本人鄭重聲明：在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作中嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是本人在 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立研究、撰寫的成果，設(shè)計（論文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在設(shè)計（論文）中加以說明；在本人的畢業(yè)設(shè)計（論文）中未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點、思想和成果，未篡改實驗數(shù)據(jù)。 本設(shè)計（論文）和資料若有不實之處，本人愿承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 學(xué)生簽名： 年 月 日 目 錄 摘要 1 關(guān)鍵詞 1 1前言 2 2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3 2.1國內(nèi)的介紹 3 2.2國外的介紹 4 3設(shè)計內(nèi)容的簡單介紹 4 4 壓縮室的設(shè)計計算 5 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 6 5.1 主要參數(shù)的初步設(shè)計與計算 6 5.2液壓泵的選擇 7 5.3分析方案 8 5.4液壓缸的設(shè)計計算 10 5.5液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 6 液壓元件的選擇 13 6.1液壓泵的選擇 13 6.2 電動機功率的確定 13 6.3 閥類元件及輔助元件 14 7 結(jié)論與致謝 15 7.1 結(jié)論 15 7.2 致謝 16 7.3 參考文獻 18 附 錄 19 液壓稻殼壓縮打包機的設(shè)計 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： （） 【摘 要】：?稻殼是稻米加工過程中數(shù)量最大的副產(chǎn)品，按重量計約占稻谷的20%。以目前世界稻谷年產(chǎn)量56800萬t計，那么年產(chǎn)稻殼約1136萬t。我國1996——1997年稻谷年產(chǎn)量為26000萬t，年產(chǎn)稻殼約為3200萬t，居世界首位。稻殼富含纖維素、木質(zhì)素、二氧化硅；脂肪和蛋白質(zhì)含量極低。稻殼最為顯著的特點是高灰分（7%——9%）和高硅石含量（20%左右），具有良好的韌性、多孔性、低密度（112——144kg/m3）以及質(zhì)地粗糙等，從而決定了它在工業(yè)上的一些特殊用途與應(yīng)用范圍。其應(yīng)用方式有稻殼的直接利用以及稻殼和稻殼灰的利用。稻殼的應(yīng)用如此廣泛，為了方便稻殼的運輸，又不影響其特性，稻殼壓縮套袋打包機便應(yīng)運而生。 【關(guān)鍵詞】：稻殼，液壓，打包機，資源，消耗。 The design of rise husk hydraulic compression packaged institution Student: Tutor: ( ) 【Abstract】：Rice husk is the by-product of the largest number in the manufacturing process of rice, by weight meter accounted for about 20% of the rice.At the current annual production of 568 million t, the rice husk then produces about 11.36 million t.Rice in 1996-1997 the annual output of 1996 t in our country, the annual output of rice husk is about 32 million t, the highest in the world.Rice husk is rich in cellulose, lignin and silica;Fat and protein content is extremely low.Rice husk is the most remarkable characteristic is high ash content (7% - 9%) and high silica content (20%), good toughness, porosity, low density (112-144 kg/m3) and rough texture, etc., thereby determines its in industry of some special purpose and application scope.Its applications have direct utilization of rice husk and rice husk and rice husk ash utilization.Rice husk is so widely used, in order to facilitate the transportation of rice husk, and does not affect the properties of rice husk compression sack packer then arises at the historic moment. 【Key word】：Disaster, turning waste into treasure, hydraulics, resource consumption。 1前言 包裝設(shè)備是個比較大，復(fù)雜的概念，本文介紹的液壓稻殼壓縮打包機只是包裝設(shè)備中的一個比較重要，應(yīng)用的較多的一個分支。當(dāng)今，液壓稻殼壓縮農(nóng)作物物料打包機在國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位，依靠著當(dāng)代的科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，現(xiàn)在不管是哪個行業(yè)，不管在哪個位置，生產(chǎn)部門通過生產(chǎn)產(chǎn)生的農(nóng)作物物料廢料以及人們在生活使用的農(nóng)作物物料制品的廢棄物都日益的增多。這毋庸置疑會對人類的目前生存的環(huán)境產(chǎn)生相當(dāng)大的污染。此外，人類只要還存活在地球是，那么每天都是在不斷的消耗著地球的能源，地球上的資源存儲量不會增多，但隨著人們的不斷使用，從而將會造成各類礦物資源逐漸減少。我們雖然沒有辦法增加地球的總量資源，但是我們可以通過提高對資源的使用效率，從而間接的保護資源。這樣來說，對農(nóng)作物物料制品的第二次利用就尤其的重要。液壓稻殼壓縮打包機的設(shè)計就是主要作用于廢棄的稻殼的壓縮，并且打包，主要是利用液壓裝置來對廢棄農(nóng)作物物料進行打包壓縮處理，成為具有一定規(guī)格尺寸的包塊，以方便對廢棄的農(nóng)作物物料進行回收、回爐再造，之后再重新投入到生產(chǎn)中。這樣不僅僅解決了廢棄污染物的去向問題，并且還間接的保護了環(huán)境。此外，也使垃圾廢品中的可用資源得到了恰當(dāng)?shù)睦?，加強了?jīng)濟利益?？偟膩碚f，設(shè)計液壓稻殼壓縮打包機有著多重重要意義的活動。 社會在不斷的進步著，時代也在不斷的發(fā)展的，人們的價值取向也是在不斷的變化著，文化的水平也是不斷的提高的，人們的科學(xué)技術(shù)和人民生活水平的不斷提高，各行各業(yè)經(jīng)過生產(chǎn)加工之后所附帶著產(chǎn)生的沒有用的農(nóng)作物物料制品也是越來越多的，此外，人們生活中產(chǎn)生的廢農(nóng)作物物料的生活產(chǎn)品越來越多。一方面，這些廢料任意放置，將產(chǎn)生嚴(yán)重污染人類生存環(huán)境；另一方面，人類社會的不斷消耗，各種礦產(chǎn)資源也將會逐漸減少。為了長久的利益，同時為了延長地球的壽命，以及為我們的子孫后代創(chuàng)造一個好的環(huán)境，我們現(xiàn)在應(yīng)該加強對廢棄的農(nóng)作物物料的處理，重視起來。液壓稻殼壓縮打包機可以實現(xiàn)對廢棄的稻殼的農(nóng)作物物料制品的處理。 打包機系列產(chǎn)品有：自動打包機，半自動打包機，全自動打包機，加壓式打包機等，打包機產(chǎn)品通過CE、SO9001等國內(nèi)外認(rèn)證。 1.按用途分：廢紙打包機、金屬打包機、秸稈打包機、棉花打包機、塑料打包機等 2.按性能分：自動打包機、半自動打包機、手動打包機、全自動打包機等 3.按機理分：無人化打包機，全自動水平式打包機，全自動穿劍式打包機，全自動加壓穿劍式打包機，全自動加壓式打包機，手提式打包機等。 18世紀(jì)，許多國家的交通運輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都以馬為動力，這樣在廣大的城市和農(nóng)村都需要大量的干草來飼養(yǎng)馬匹，在運輸這些干草時草要壓緊、捆實。1853年，美國的埃默里發(fā)明了草打捆機，使草捆結(jié)實，方便運輸。這種打捆機是一種水平壓力機，在打捆箱兩端的延伸部分各裝一個功能如活塞的擋板，當(dāng)把草放在箱內(nèi)的時候，由馬來拉動一套鏈子和滑輪機構(gòu)，這樣打捆箱兩端的擋板做相向運動，從而將草壓緊，這種打捆機每小時可打5捆草，每捆重125公斤，它的弊病就是當(dāng)機器運行時，仍需工人作輔助工作。 1872年，美國的戴德里克在埃默里基礎(chǔ)上研制出連續(xù)生產(chǎn)的打捆機，在美國和英國取得極大成功，從而加快了生產(chǎn)節(jié)奏。 由于需要不斷地提高生產(chǎn)能力，1884年，又研制出了蒸汽壓力打捆機。這種打捆機將草壓成捆后，用人將草捆好，然后自動將草捆彈出。 1871年，美國人沃爾特-伍德獲得了鋼絲打捆機的專利，在當(dāng)時這種打捆機是很出色的，還曾經(jīng)在英國展覽過。 1858年，約翰-費-阿普爾比發(fā)明了繩子打捆機，但由于繩子的價格昂貴，所以直到20年后這項技術(shù)才得以發(fā)展，這種打捆機使用方便，機型靈巧。1878年，制造商迪林生產(chǎn)的打捆機采用了阿普爾比的打捆方式。 在1958年以前，打捆機只能把麥捆打成矩形體，1958年美國的艾利斯-查默斯公司把羅托-巴勒研制的圓柱體打捆機投入商品生產(chǎn)，該機可以把麥稈捆成直徑為36-56厘米，長0.91米，每捆18--45公斤的圓柱體，直到現(xiàn)在，這種打捆機有些地方仍在使用。 目前，我國的壓縮打包機機械的發(fā)展并不是很拔尖，這主要是因為在國內(nèi)的很多打包企業(yè)中，其打包水準(zhǔn)都跟不上國際上各個國生產(chǎn)設(shè)備的跟新速度，我國廢棄的農(nóng)作物物料數(shù)量相當(dāng)?shù)拇?，但是打包機械的效率并不高，這也就導(dǎo)致了我國打包質(zhì)量普遍不高。雖然國內(nèi)也有少數(shù)企業(yè)憑借著其自身不俗的經(jīng)濟基礎(chǔ)，經(jīng)常從國外引進一些全自動的打包設(shè)備，但這也導(dǎo)致了其打包成本高昂，前景也不樂觀。所以現(xiàn)在絕大多數(shù)的企業(yè)仍然使用半自動甚至用人工來實現(xiàn)產(chǎn)品的打包，這不僅僅造成了生產(chǎn)效率大大的降低，同時也導(dǎo)致了生產(chǎn)勞動力的浪費。因此，根據(jù)我國當(dāng)下打包機行業(yè)的實際需要，我國必須研究出質(zhì)量高，可靠性好的打包機，這樣才可以徹底的走出當(dāng)下打包機械的尷尬處境。 2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2.1國內(nèi)的介紹 隨著不斷海外知識分子的回歸，時代的發(fā)展，人們意識到了機械行業(yè)的重要性。我國也漸漸的側(cè)重這些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是在1995年之后，國家有了相關(guān)的政策，機械產(chǎn)業(yè)有了很樂觀的進步這與我國糧食蓄積量“十五”期間大幅增長的情況是相同的。由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制。國內(nèi)的規(guī)模比較大的冶金的企業(yè)與國外相比來說就相差太多了，簡直就是小巫見大巫，大約在10%～15%。而小型和中型糧食加工設(shè)備的其中絕大部分接近全部都是主要功能僅僅是對那些小批量的廢棄的農(nóng)作物物料資源的再次加工而已。加工的功能不是很完善，而且感覺效率也不是很高。但是，從20世紀(jì)80年代末，我國漸漸的開始了引進國外先進的糧食打包機至今超過20余年，同時，隨著中國加入世貿(mào)組織已經(jīng)多年，各國的交流越來越多，交流的內(nèi)容也是越來越廣的，這樣就加快世界經(jīng)濟一體化進程，但是，由于我國的機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比較慢的，和國外的先進的國家是有些明顯的差距。我們需要學(xué)習(xí)的地方很多，改進的地方也是很多的。因此，我國的機械產(chǎn)業(yè)體制還是存在著許多不盡人意的地方，需要更多的有志之士來完善它們。我國的機械農(nóng)作物物料打包機械存在著如下的特點： 1．創(chuàng)新項目少，經(jīng)濟資源也有限 在當(dāng)今競爭日趨激烈,企業(yè)只能以贏利為目的，但是國家和政府并沒有對投入這方面研究的人員給予優(yōu)惠的政策和獎勵。個人感覺國家對這方面的關(guān)注力度和鼓勵程度還不夠完善。由于生活的壓力，人們的價值觀念，投入到這個領(lǐng)域的高技術(shù)人員的比例不是很大的。但是，為了加快中國農(nóng)作物物料加工業(yè)的發(fā)展，就是必須需要有更多的高端的技術(shù)人員加入到這個行列中來，不斷的開拓，不斷的創(chuàng)新。不斷地推動這個行業(yè)的發(fā)展，盡力的縮小與國外的差距。國家對這領(lǐng)域重視和關(guān)注以及資源的給予是比較的重要的，給予優(yōu)惠的條件，這樣才會有越來越多的人積極的參與到其中來。 2．結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，操作起來簡單容易的機器以及不容易損壞的機器廣泛被使用 中國主張勤儉節(jié)約，資源投入少但是產(chǎn)量多。尤其是廢棄農(nóng)作物物料加工設(shè)備只要求簡單易用。那些設(shè)備在80年代使用是可以的,可是,時代不斷的向前推進，在時隔長達20多年之后的今天，這些機械的使用功能，使用條件已經(jīng)完全跟不上人們的需求了?？墒窃O(shè)備并沒有推陳出新，使用起來效率極其的低下，打包機的結(jié)構(gòu)并沒有產(chǎn)生創(chuàng)新性的改造，對機械的研發(fā)不夠，還是應(yīng)該多多的借鑒國外的先進技術(shù)，吸收適合我國的國情需求的部分，然后加進一些自己改進的措施，從而更適合我國的使用需要。因此，國家在機械產(chǎn)業(yè)這方面的發(fā)展方針在“十一五”之后發(fā)生了巨大的改變。（1）保持現(xiàn)有的比較先進的機械設(shè)備的基礎(chǔ)上不斷的進行改進，使國內(nèi)的機械產(chǎn)業(yè)漸漸的發(fā)展起來；（2）加強與外界的合作機會，不斷的引進國際上交先進的技術(shù)，努力引進國外資歷較深的技術(shù)人員來指導(dǎo)，加快我國的機械發(fā)展技術(shù)水平；（3）加強相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如，機械零部件，鋼材制品的加工工藝等，間接的推動機械農(nóng)作物物料打包機業(yè)的發(fā)展。 可是，目前，國內(nèi)的發(fā)展水平與世界上的其他國家的發(fā)展水平存在一定的差距。發(fā)達國家大致朝著微型化，智能化，簡單化，一體化的趨勢,生產(chǎn)的高效率化、產(chǎn)生的大氣，水，固體等污染小，環(huán)境破壞指數(shù)低，多種功能化的方向發(fā)展。所以，我們也應(yīng)該采取必要的措施。多多學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，加快國內(nèi)機械打包機行業(yè)的發(fā)展進程?？s小與過外的差距。 2.2國外的介紹 在翻閱了很多國外的參考文獻之后，可以得到這樣的大致的參考的數(shù)據(jù)，據(jù)資料上顯示，泛泛的來統(tǒng)計，80年代的來說，國外存在的被廣泛使用以及效率高的打包的機械就可達到200多種，數(shù)量與同時間段的國內(nèi)來比來說，就是數(shù)目多并且有國外不斷的會有新技術(shù)、新產(chǎn)品的出現(xiàn)。遙遙領(lǐng)先于國內(nèi)的發(fā)展。國外的包裝機械的產(chǎn)品，一方面朝高精度、大型化的方向發(fā)展，另一方面朝人性化及多功能的方向發(fā)展。可是，咱們中國用來打包的機械發(fā)展太緩慢，只有區(qū)區(qū)60多種，缺少高精度和大型化打包機械的產(chǎn)品，并且在許多的領(lǐng)域還是沒有研究?？墒?，社會需求的自動化程度較高，生產(chǎn)效率較高，并具有一定的生產(chǎn)流水線形式的糧食綜合加工設(shè)備?？傮w來說，國外的機械打包業(yè)的發(fā)展速度以及發(fā)展的先進程度都是領(lǐng)先于中國的。 3設(shè)計內(nèi)容的簡單介紹 這次設(shè)計的主要目的是要自主的探究，參考一些資料之后，自主的設(shè)計一臺可以實現(xiàn)打包壓力為2t，打包完成后的稻殼包塊尺寸為的打包壓縮的功能的液壓稻殼壓縮打包機。打包機系統(tǒng)必要具備以下3個組成的部分設(shè)備，大概主要是由3大系統(tǒng)組成分別為：（1）動力系統(tǒng)、（2）傳動機構(gòu)和（3）執(zhí)行機構(gòu)組成。 此次設(shè)計的特點，要求需是要結(jié)合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，采用一種新型并且被廣泛使用到工業(yè)生產(chǎn)的液壓的農(nóng)作物物料打包機。 本次設(shè)計的液壓稻殼壓縮打包機，從其所要達到的功能來說其工作的原理不算復(fù)雜，相對來說是比較簡單的。此外，系統(tǒng)一旦形成，其工作起來的比較平穩(wěn)，不會產(chǎn)生巨大的噪聲，系統(tǒng)沒有明顯的振動，各個元件的鏈接也是很方便并且容易的?？紤]到機器不需要頻繁的挪動來使用，所以設(shè)備集中安置，這樣的設(shè)計，操作者可以隨時根據(jù)動作的需求，然后給予機器相應(yīng)的執(zhí)行命令。 1．重要部件的設(shè)計 壓縮室的設(shè)計 ①壓縮室尺寸的設(shè)定 ②主要彎曲強度的校核 2．液壓系統(tǒng)的設(shè)計 ⑴初步完成對系統(tǒng)動作方案的構(gòu)思： 必須實現(xiàn)以下的工作過程：能從料斗中倒入要壓制的廢稻殼→推料缸活塞桿的快速推進→倒入數(shù)次廢料后，推料缸的活塞桿快速推進數(shù)次→推料缸活塞桿重壓一次→側(cè)缸（即系統(tǒng)中的上輔缸）漸漸的沖開壓縮室的門→與推料缸連接的活塞桿，先完成快速的推送出之前壓縮達到給定尺寸的稻殼包塊，然后緊接著完成快速的退回到壓縮室→側(cè)缸（即系統(tǒng)中的壓縮油缸）關(guān)閉壓縮室的門。 ⑵液壓閥的選擇： 液壓稻殼壓縮打包機的液壓閥是連接各個液壓元件的重要樞紐部件，同時也是使系統(tǒng)能正常運動的重要成分，液壓閥起到的作用相當(dāng)?shù)拿黠@而且不同的液壓閥可以起到不同的作用 ⑶液壓泵的選擇： 液壓泵的選擇就比較的方便了，只要主要的技術(shù)參數(shù)合格即可選用。主要有流量，額定的工作壓力。所以說，液壓泵的選擇是相對來說比較方便的。 ⑷輔助裝置的確定： 輔助裝置的選擇就是將前面幾個部分連接起來裝置。此外，可以達到使用者的測量，檢測的功能需求。 三維設(shè)計圖樣如下： 4 壓縮室的設(shè)計計算 壓縮室的尺寸設(shè)計： 設(shè)計的要求參數(shù)： 初步擬定壓縮室尺寸為： 選擇材料是HT200，壁厚（30～50）mm，抗拉強度：=160（MPa）。 打包壓力2t，壓縮時推力為19600N，壓力為21MPa，選用壁厚t=40mm （4-1） （4-2） 式中: （4-3） （4-4） 出包門與壓縮室側(cè)壁的拉壓應(yīng)力 求得剪力最大FC為19600N （4-5） （4-6） （4-7） 由公式得： 0.2613Mpa< 滿足強度要求。 5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 5.1 主要參數(shù)的初步設(shè)計與計算 設(shè)計的要求參數(shù): （1）打包機負(fù)載19600N （2）廢料壓制成塊料體積為 （3）Stroke of the hydraulic cylinder大小為0.8m （4）上壓縮油缸行程為800mm （5-1） 取定s 經(jīng)過計算得到以下結(jié)果： 主油缸: 快速空行程速度: =50mm/s 工作行程速度 : =12.5mm/s 頂出壓塊速度 : =50mm/s 快速退回速度: =50mm/s 上輔缸: 快速下降 : =125mm/s 快速上升 : =90mm/s 壓縮油缸: 快速下降 : =70mm/s 快速上升 : =80mm/s 液壓系統(tǒng)的壓力的確定: 液壓稻殼壓縮打包機的液壓缸的輸出力是由液壓系統(tǒng)的工作壓力和系統(tǒng)中活塞的有效面積A兩個按照一定的關(guān)系來共同確定其大小的; （5-2） 由上面的兩個式子可以得出如下結(jié)論,當(dāng)一定時,假如液壓缸的工作壓力取得越大,則會導(dǎo)致活塞的有效面積越小,液壓缸的結(jié)構(gòu)就緊湊，各個元件的安裝帶來不便；假如液壓缸的工作壓力p取得越小,則活塞有效面積A就會越大,將會導(dǎo)致缸的結(jié)構(gòu)尺寸越大。為了使工作機構(gòu)得到相同的速度,就要求有較大的流量,那么有關(guān)的液壓泵、閥等液壓元件的尺寸要求就會相應(yīng)的增大,這就會導(dǎo)致整個液壓傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得相當(dāng)?shù)凝嫶?因此,當(dāng)確定液壓缸的工作壓力p時,需要根據(jù)設(shè)備的工作要求、經(jīng)濟，元件的制造水平等因素綜合考慮.在綜合考慮到系統(tǒng)所需的流量、系統(tǒng)的工作效率和功能、工作的可靠性、工藝性和經(jīng)濟性等因素.參考下面的表3.1、3.2 ,取系統(tǒng)工作壓力p=16MPa. 表5.1 各類液壓設(shè)備常用的工作壓力： 設(shè)備類型 磨床 組合 機床 車/銑 鏜床 龍門 刨床 農(nóng)業(yè)機械,小 型工程機械 工程機械 鍛壓設(shè)備 船用 系統(tǒng) 工作壓力/MPa ≤2 <6.3 2～4 <10 10～16 16～32 14～25 表5.2 不同負(fù)載下的液壓缸常用的工作壓力： 負(fù)載/KN <5 5～10 10～20 20～30 30～50 >50 工作壓力/MPa <0.8～1 1.5～2 2.5～3 3～4 4～5 ≥5～7 5.2液壓泵的選擇 表5.3 常用液壓泵一般性能比較 項目 type Gear pumps Double-acting pumps Limited-pessure variable-vane pump Axial piston pump Radial piston pump Working pressure <20 6.3～21 ≤7 20～35 10～20 Speed range 310～7010 505～4005 515～2015 605～6010 710～1805 Volumetric efficiency 70%～95% 80%～95% 80%～90% 90%～98% 85%～95% Overall efficiency 60%～85% 75%～85% 70%～85% 85%～95% 85%～95% 功率重量比 中 中 小 大 小 流動量脈動率 大 小 中 中 中 Self-absorption 好 較差 較差 較差 差 Sensitivity to pollution no yes yes yes yes 噪聲 大 小 較大 大 大 壽命 較短 較長 較短 長 長 5.3分析方案 該液壓系統(tǒng)是屬于中高壓系統(tǒng)，決定采用齒輪泵向系統(tǒng)供油。其打包的工作過程如下： 啟動電源的開關(guān)，液壓泵立即開始工作，油路漸漸上升，電磁鐵Y2通電，換向閥接入左工位，這時液壓缸開始上升，將壓縮室門關(guān)閉； 液壓缸上升到預(yù)定高度，觸發(fā)行程的開關(guān)，電磁鐵Y2立即斷電，接著電磁鐵Y1通電，上輔缸快退，打開進料口開始進料； 液壓缸快退至左極限位置，然后觸發(fā)行程開關(guān)，電磁鐵Y2開始得電，垃圾廢物開始從門口進入里面的，為接下來的壓縮做好準(zhǔn)備； 液壓缸右行觸發(fā)行程的開關(guān)，使電磁鐵Y4通電，換向閥接入左工位，推料缸快進，準(zhǔn)備壓縮農(nóng)作物物料塊； 推料缸推進壓縮農(nóng)作物物料塊至某中間位置時，觸發(fā)Pressure relay，使電磁鐵Y4通電，行程閥接入右工位，油液通過調(diào)速閥，對推料缸的速度進行控制，推料缸工進； 隨著推料缸的推進，農(nóng)作物物料廢料壓縮成塊，當(dāng)推料缸不再前行時，系統(tǒng)壓力不斷的升高，使Pressure relay起作用，并通過Time Relay，實現(xiàn)系統(tǒng)的保壓延時； 隨著時間繼電器使電磁鐵Y3通電，緊接著換向閥就是以右工位接入回路，推料缸快退； 推料缸快退至左極限位置，觸發(fā)電磁鐵Y4，換向閥以右工位接入，壓縮油缸快退打開壓縮室門； 壓縮油缸行至下極限位置，觸發(fā)電磁鐵Y4，使換向閥以左工位接入，使推料缸快進，稻殼包塊被快速的推出壓縮室； 而后，在推料缸到達右限位時，觸發(fā)電磁鐵Y3，使換向閥以右工位接入，推料缸快速退回，這樣就算是完成了一個周期的工作量。 表6.4液壓系統(tǒng)工作控制通電表 序號 工作流程 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 （上）稻殼料進入門 ﹢ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 推料缸進 ﹣ ﹢ ﹣ ﹢ ﹣ ﹣ ﹣ 壓縮缸進 ﹣ ﹢ ﹣ ﹢ ﹢ ﹣ ﹣ 壓縮缸保持 ﹣ ﹢ ﹣ ﹢ ﹢﹣ ﹣ ﹣ 出包缸進 ﹣ ﹢ ﹢ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 出包缸退回 ﹣ ﹢ ﹢ ﹣ ﹣ ﹣ ﹢ 復(fù)位 ﹣ ﹢ ﹣ ﹢ ﹣ ﹢ ﹣ 圖3-1（液壓工作原理圖） 5.4液壓缸的設(shè)計計算 液壓稻殼壓縮打包機的液壓缸的工作壓力,前已計算得出的結(jié)果p=16MPa 液壓缸內(nèi)徑: D==261.42（mm） （6-1） 其中 F----液壓缸的理論輸出力(N) p----供油壓力(MPa) 考慮的打包機整體的布局并根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列數(shù),最后決定取值D=320(mm)。 活塞桿直徑:由表4.1可知 d=0.7D,則d=224(mm),查標(biāo)準(zhǔn)系列后得到 d=220(mm) 液壓缸的行程 經(jīng)過查閱機械設(shè)計手冊及相關(guān)的資料，最后決定取定液壓缸的行程S=1100(mm) Hydraulic cylinder in each state of the flow requirements： q快進=2快進=2.45 L/s （6-2） q工進=2工進=1.0 L/s （6-3） 5.5液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、活塞 活塞與活塞桿的聯(lián)接形式 卡環(huán)聯(lián)接適合應(yīng)用在高壓、負(fù)載較大、有振動場合。 2、活塞桿 （1）結(jié)構(gòu) 活塞與活塞桿采用卡環(huán)聯(lián)接的時候，卡環(huán)主要承受的力是擠壓力或者剪切應(yīng)力. 卡環(huán)材料為45鋼 （2）卡環(huán)強度校核 活塞的理論拉力F為19600N 剪切力校核: = （6-4） < （6-5） 擠壓應(yīng)力校核: （3）強度驗算 式中 F——活塞桿最大推力（N），為F=19600N d----Piston rod diameter（m）， d=220mm ——安全系數(shù)， =2～4；取=4 ——活塞桿材料的屈服極限17.9（MPa） 3、缸筒 （1）主要的技術(shù)要求 1 要有一定的強度的要求. 2 要有足夠的剛度 3 導(dǎo)向環(huán)的幾何的精度高,確保活塞密封. （3）缸筒計算 1缸筒厚度計算： （4-8） 式中 ----材料最小值(m) ---缸筒外徑公差余量(m) 缸筒厚度的計算: 當(dāng) 時, 按薄壁缸筒計算 ： （4-9） 式中 ---缸筒內(nèi)徑(m) --缸筒內(nèi)最高工作壓力,當(dāng)工作壓力p<16Mpa時, pmax=1.5p; 當(dāng)工作壓力p>16Mpa時, pmax=320; ----材料的許用應(yīng)力(MPa)， 式中 ----缸筒材料的Tensile strength(MPa) 缸筒外徑 : 4、導(dǎo)向套 （1）導(dǎo)向套的作用 液壓缸的導(dǎo)向套起支撐作用。在液壓缸桿伸出過程中，使液壓缸活塞與缸筒內(nèi)表面保持接觸。 （2）材料 采用耐磨鑄鐵。 （3）導(dǎo)向套的長度 導(dǎo)向套的長度： 6 液壓元件的選擇 6.1液壓泵的選擇 （1） 液壓泵工作壓力的確定 （7-1） ----是泵到執(zhí)行元件間的總的管路損失，取=0.5MPa； 故液壓泵的工作壓力為： =25.5（MPa） （2） 液壓泵流量的確定： 液壓泵的最大流量應(yīng)為 求得液壓泵流量為： 334.4 L/min （3） 選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上算得的和,再查閱有關(guān)手冊,現(xiàn)選用柱塞泵，型號A2F6.1-125。技術(shù)規(guī)格：排量：125ml/r；額定壓力：35MPa ；驅(qū)動功率：116～219KW；轉(zhuǎn)速范圍：1600～3000r/min。 6.2 電動機功率的確定 在選用電動機的時候，第一個要考慮的因素就是其功率的大小。既要保證可以使用機械設(shè)備正常的運轉(zhuǎn)起來，同時有藥保證其功率能夠盡量的被合理、充分的利用起來，電動機功率要是太大的話，就不可避免的造成了浪費。要是太小的話，就無法保證機械設(shè)備正常合理地運行起來，連最基本的要求都無法得到保證，且電動機還會因為過載而使其使用壽命大大的降低。不僅如此，根據(jù)功率的大小，每種電動機的價格也都是不一樣的。因此考慮到經(jīng)濟因素，要節(jié)省些沒有必要的浪費。 由于液壓打包機在工作過的整個過程中，壓力無時不刻不在變化，因此，需要的功率是非常的大的，為了使整個打包機能夠正常的運轉(zhuǎn)，需要按最大功率段來來設(shè)計計算泵的功率。 由前述所知泵的供油額定壓力為：35Mpa，泵的流量為： ，取泵的總效率，泵的驅(qū)動功率為：219kw 查電動機樣本；選型號為Y355M2-2電動機；額定功率 ；額定轉(zhuǎn)速為2981r/min。 6.3 閥類元件及輔助元件 （1） 選擇要求： <1> Convenient adjustment, the effect is obvious, simple operation； <2> High efficiency； <3> Good sealing performance； 所選閥的規(guī)格如下： （1）溢流閥： 型號：YF-L(B、F)32H3，通徑32mm，流量：200ml/min，調(diào)壓范圍:8-20MPa。 （2）流量控制閥的選擇： 選擇流量控制閥時主要依據(jù)的是流量閥所在的系統(tǒng)的最大的工作壓力，最小穩(wěn)定流量等因素。 1 單向閥5的選擇： 型號：DF—L32H1，通徑：32mm，流量：250ml /min，壓力：21MPa。 2 調(diào)速閥10和13的選擇： 型號：QAE—F6/16D，最高壓力：21MPa，推薦流量：245ml/min，調(diào)節(jié)范圍：21-31.5MPa， 3 單向調(diào)速閥12的選擇： 型號：DF-B32K1，通徑：32mm，流量：250mL /min，壓力：35MPa。 （3）方向控制閥的選擇： 液壓稻殼壓縮打包機的方向控制閥是按照前面計算的結(jié)果來選擇合適的控制閥的 <1>換向閥11： 型號：3WE10-20/G24，主要的技術(shù)參數(shù)：通徑：10mm；額定壓力：35MPa；額定流量：120L /min。 <2> 換向閥7、8、9： 型號：WH25-50，主要的技術(shù)參數(shù)：通徑：16mm；最高壓力：31.5MPa；流量：650mL/min。 （4）壓力繼電器的選擇： 型號：1PD01—Hb6L—Y3，主要的技術(shù)參數(shù)：通徑：6mm，壓力調(diào)整范圍：4～20.0MPa，靈敏度：1.5MPa，通斷調(diào)節(jié)區(qū)間：3～12.0MPa，外泄量：50ml/min。 （5）壓力表的選擇： 型號：4KB-F6，使用壓力：25MPa，通徑:6mm,測壓點數(shù)：4。 7 結(jié)論與致謝 開學(xué)之后，我把我的想法與老師進行了交流，并向老師請教了關(guān)于計算方面的問題，老師給我解答，并提出了我的設(shè)計思路中存在的問題，還給了我可行的建議以及我的設(shè)計的主要的機構(gòu)。 3月份我主要完成了，開題報告，文獻綜述，外文文獻翻譯。當(dāng)時由于沒有標(biāo)準(zhǔn)，我發(fā)了大量的時間在網(wǎng)上找了許多范本，按范本完成之后，提交給老師?？墒遣]有通過，問題還是很嚴(yán)重的。老師了解了我們的情況之后，給了我們實質(zhì)性的建議及幫助。我們就有了頭緒，并按老師的要求，重新開始做。 4月份主要是完成了主要機構(gòu)的設(shè)計及計算。老師給了我們各自的數(shù)據(jù)，讓我們回去設(shè)計。設(shè)計及計算是最困難的一部分了，我查閱了許多的資料，開始了計算。發(fā)了2周的時間，可是沒有順利完成。在請教了老師及同學(xué)之后，主要計算部分才完成了。 5月份主要是編寫畢業(yè)論文以及主要CAD圖紙的繪畫。這個過程也是十分的艱辛的。對論文編寫完成之后要進行一遍又一遍的修改。而且，學(xué)校對論文的格式要明確的要求，不能出一絲的差錯，所以不能有一點的馬虎。必須認(rèn)認(rèn)真真的修改。 總的來說，經(jīng)過這幾個月的畢業(yè)設(shè)計，我覺得自己對液壓壓縮打包機這一塊還是有比較深入的理解。本次設(shè)計的液壓稻殼壓縮打包機是在液壓系統(tǒng)驅(qū)動下完成對稻殼廢料的壓縮打包。與傳統(tǒng)的打包機相比，機械壓縮的噪音比較小，效率也是比較高。 致 謝 在通過了6個月的畢業(yè)設(shè)計的磨練之后，畢業(yè)設(shè)計馬上就要結(jié)束了。在這幾個月之中我學(xué)會了很多知識以及加強了自己與人溝通的能力。在這幾個月當(dāng)中許許多多的人給了我巨大的幫助。首先，要感謝我的畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師XXX老師。XXX平常就是比較忙的，要上課，還要搞科研，還要抽空給我們這些學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計的選題，查找資料，機構(gòu)介紹，工作原理，諸多方面上給予我們指導(dǎo)。當(dāng)我們遇到問題時，老師隨時都能為我們解惑。在老師的耐心教導(dǎo)下和不斷的鼓勵我，使我有信心順利完成這個畢業(yè)設(shè)計。其次，感謝機械系的所有老師多年來對我的培育和幫助，使我學(xué)到了專業(yè)的基本知識和思考并解決問題的方法。當(dāng)然，機制專業(yè)的所有同學(xué)，在通過同學(xué)的幫助和指導(dǎo)下，解決了不少課程設(shè)計的難題。最后，要感謝我的父母. 參考文獻 [1] Linden D．Handbook on Batteries (2nd edition) [M]．New York：McGraw—Hill．1995：108～ 1 10； [2] Contestabile M，Panero S，Serosati B．A laboratory—scale lithium-ion battery recycling process[J]．Journal of Power Sources．2001．92：65～69； [3] 林加沖，彭光晶.[J].再生資源研究，2007.4:10-16； [4] Yeaple Franklin.Fluid power design handbook[M].NewYork: M.Dekker,1996； [5] Seam A,Rou Illand V, Tarash H,et al.Enhancement of Cushioning Performance with Paperboard Crumple Inserts[J].Journal of Packaging Technology and Science,2005, (18):273-278； [6] SeamA, ROUIll and V.Behaviour of Multi[J].Layered Corrugated,2003,(4):32-34； [7] 邊炳鑫、張鴻波、趙由才.固體廢物預(yù)處理與分選技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.8； [8] 李傳說,張文杰. 基于PLC技術(shù)的后裝料式垃圾壓縮機控制系統(tǒng)設(shè)計[期刊論文]重慶工學(xué)院報2008,20（8）； [9] 沈華錦 全自動機械鋼管壓縮打包機的研究與開發(fā)[學(xué)位論文]1998.11； [10] 吳澤，羅圣國.機械設(shè)計克程及手冊（第二版）.高等教育出版社2005.5； [11] 張萍格.趙喜，張偉杰.LTK5070-X型牧草壓縮打包機[期刊論文].山西農(nóng)機，2003； [12] 鄭景慎，鄭世亮.液壓與氣壓傳動[M].機械工業(yè)出版社，2002； [13] 成宇哲，章志建.機械設(shè)計手冊[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2009； [14] 公旭.機床液壓傳動與控制[M].北京出版社，2001； [15] 鄭宏東.自動壓縮打包機電氣控制的改造[期刊論文].科技經(jīng)濟市場，2008（10）； [16] 鄧季紅.自動壓縮打包機壓縮箱的優(yōu)化設(shè)計[J].包裝與食品機械，1991，（4）:7-19； [17] 黎啟柏，劉偉杰.一種新型垃圾打包機的設(shè)計[會議論文].2011 [18] 王隆，黃安林.機械制圖第五版[M]. 高等教育出版社，2004.1； [19] 金昌，肖鵬.材料力學(xué)[M].高等教育出版社，2002 [20] 王守城，段俊勇.液壓元件及其選用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.1 [21] 周菊琪，徐旭東.機械制造工程專業(yè)英語[M].學(xué)苑出版社，1993 20