小型油渣压块机设计【SW三维+11张CAD图】

小型油渣压块机设计【SW三维+11张CAD图】,SW三维+11张CAD图,小型,油渣,压块机,设计,SW,三维,11,CAD 一、选题依据 1、研究领域 本题目涉及农业机械、机构设计、曲柄滑块式压榨机等多方面的知识。 2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值 油渣是在榨取食用油后剩下的废料，是一种重要的动物饲料和有机肥料，动物油渣作为单一饲料动物蛋白的开发应用具有很好的社会效益和经济效益。市场需求量大，我国动物油渣原料资源丰富, 开发利用动物油渣不仅可以缓和市场缺口，为国家节约大量的外汇；同时降低了养殖成本，有利于市场竞争。同时，油渣富含有机质和氮素，还含有相当数量的磷、钾及各种微量元素，且肥分浓厚。在果树、蔬菜和粮食生产上具重要作用。因此，如果能将废弃的油渣高效利用起来对我国畜牧业、农业发展十分有好处。 由于当前大型油渣压块机价格昂贵、操作及维修复杂，不适用于多数农户及小型企业而言，针对这种现状，设计开发一种安全高效、成本低廉、易于操作和维修、压块形式多样的小型油渣压块机。故本设计具有一定的应用价值及研究必要性。由于国内各种饲料、肥料加工企业的不断增多，压块设备的市场需求逐渐变大。但是由于当前的大型压块机价格比较昂贵、操作及维修相对复杂，对于多数农户及加工企业而言并不适用，针对这种现状，有必要开发成本低廉、易于操作和维修、压头及压模可调的小型压块机械。在保证生产质量及提高生产率的前提下，实现压块过程的自动供料及自动压制。因此本研究具有一定的现实意义。 3、目前研究的概况和发展趋势 现代压块机械具有如下特点：压块机使用了更多的自动化设备，多采用数字控制，现代压块机数控系统都有自己的高速度、多功能。与计算机、自动换模系统、供料机构和自动仓库结合；现代压块机械趋于机电一体化的发展方向。因此， 现代压块机从其主要方面看，类似于一种较为精准的自动一体化成形模压机。 据不完全统计，目前我国生产压块机的厂家已有 30 多家。伴随着数控技术、液压气动技术、运动元件及计算机等相关技术的发展，压块机发展非常迅速。 生产成本，技术先进，是衡量一个企业竞争力的一个重要指标。精度高，附加值高、质量良好的压块成形显然是必要的。大型压块机价格昂贵、操作机维修复杂，对于多数农户及中小型企业而言并不适用，针对这种现状，有必要开发成本低廉、易于操作维修的小型压块机械。目前多数的国内小型压块机生产企业所用的机型为非自动连续生产型，故设计一种高效、简洁、自动化程度高的压块机具有现实意义。 采用自动压块机的优点如下： 1.采用自动压块机，运动稳定、可靠； 2.提高工作效率，工作过程中冲击力小,加工质量及使用寿命均较高； 3.操控方便、安全； 4.方便改变压块的周期时间,可以自动连续压块； 5.压头的压力及压制时间可调； 6.压头高度升降可调 2 二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 (1). 压块机传动装置的传动方式设计； (2). 设计参数的合适选择； (3).曲柄滑块结构分析。 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） (1). 压块机原理及结构确认； (2). 压块机总体结构设计； (3). 油渣打碎装置设计； (4). 上下料机构设计； (5). 压块机压头设计； (6). 压块机行走及驻停机构设计。 3.本论文（设计）预期取得的成果 结合具体的设计要求，通过学习及查阅相关方面的资料，全面的了解和掌握压块机的工作原理和结构，完成压块机总体结构设计及相关功能部件的设计，对关键部件的强度进行有限元分析。最终完成论文、压块机的 3D 模型、2D 工程图 （装配图、零件图）、有限元分析报告、外文文献翻译。 2 三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）； 首先采用文献研究法，通过阅读有关论文、图书及相关资料，针对具体的设计要求，着重从理论及结构上对国内外现有油渣压块机进行全面的了解；第二，采用Top-down 设计方法，进行整机功能划分；第三，利用 3D 设计方法，逐一进行各机构、部件的设计，确定零件尺寸及进行干涉检查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模块对关键部件进行强度分析 2.论文（设计）进度计划 第 1 周：查阅相关文献，收集资料，了解设计内容； 第 2 周：翻译外文文献的翻译； 第 3 周：分析归纳文献，撰写文献综述，确定研究方法，撰写开题报告； 第 4 周：整理开题报告、文献综述，开题报告答辩； 第 5 周：小型油渣压块机总体方案设计； 第 6 周：进行投料装置设计的工作； 第 7 周：整理已开展的工作，中期检查； 第 8 周：进行曲柄连杆机构设计； 第 9 周：；开展压头设计（曲柄滑块机构）的工作； 第 10 周：进行下料推送机构设计； 第 11 周：进行关键部件的有限元分析； 第 12 周：系统整合，进行总装配；生成、完善 2D 和 3D 图纸； 第 13 周：修改完善设计说明书、图纸； 第 14 周：完善毕业设计各项内容，做好答辩 PPT，提交论文，准备答辩。 4 四、需要阅读的参考文献 [1]周开勤. 机械零件手册(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2014. [2]孙恒，陈作模.机械原理(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]濮良贵,纪明刚.机械设计(第九版)[M]北京：高等教育出版社，2013. [4][美]伯尔著,汪一麟等译．机械分析与机械设计[M]. 北京:机械工业出版社，2012. [5] 章日晋等编.机械零件的结构设计[M].北京: 机械工业出版社，2014. [6]王守忠, 陈爱荣. 车床自动压印装置的研制[J]. 机电产品开发与创新, 2012(02)： 158-159. [7]赵润福,魏炯. 油渣压块机的分类及选用[J]. 农业机械化,2014（04）：57-59. [8]岳苓. 链板、刮板复合型压花器[J]. 制造技术与压花机，2009（05）：140-141. [9]古今学. 我国产业的现状与发展现状[J]. 国土资源高等教育研究，2005（10）：60-62. [10]曾家驹, 王懋荣, 廖德刚. 机械制造技术(现代技术部分)[M ]. 北京: 机械工业出版社, 2014. [11] G. J. Goroyias , M. D. Hale. The mechanical and physical properties of strand boards treated with preservatives at different stages of manufacture[J]. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107. [12]刘欣.玉米油渣饲料压块机的设计研究[J].农业科技与装备.2012.(07):32-33 [13]付敏，郭婉丽，梁栋. 生物质压块成型设备研究现状[J]. 科技创新导报.2015（. 137-141. 17）： [14] C Gilbe. Slagging Characteristics during Residential Combustion of Biomass Pellets[J]. Energy & Fuels, 2010, 22(5): 35-36. [15] LJR Nunes. Mixed biomass pellets for thermal energy production: A review of combustion models[J]. Applied Energy, 2014, 127(127):135-140. 附：文献综述  文献综述 9 随着畜牧业的飞速发展, 蛋白饲料的紧缺成了畜牧业发展的瓶颈。我国蛋白饲料资源严重缺乏, 目前蛋白质饲料缺口超过400万t, 每年靠进口大量的鱼粉填补蛋白饲料缺口, 是世界上最大的鱼粉进口国。畜牧业能否持续发展在很大程度上取决于饲料的开发利用，开辟非粮食饲料来源。世界各国都把解决蛋白质饲料不足的问题作为开发饲料资源的主攻方向，动植物油渣是非常具有开发潜力的动物蛋白资源。 对中国这样人均能源资源占有量很低，且分布极不均匀的发展中国家来说， 充分利用好动植物废弃资源则显得尤为重要。目前，作为资源的生物质主要指农业、林业及其他废弃物，如各种油渣废料、农作物油渣、作物及木材加工废弃物、城市工业有机废弃物以及动物粪便等。而其中，动植物油渣废料因其氨基酸含量充足、蛋白含量高、肥力高，肥分足，在可重复利用资源中占用很大的比重，对畜牧业养殖、环保、生产、土地增收等方面具有十分重要的意义。 油渣原料质地松散、体积大、热值低、不便运输和贮存，采用油渣压块机使油渣致密成型，便可成为高品位饲料、肥料。油渣成型饲料具有密度高、便于运输和储存、形状和性质均一、蛋白含量丰富、土壤吸收性能好、适应性强、施肥操作控制方便等优点，可用于畜牧业、家庭和农业的畜牧饲料、肥料等。我国作为畜牧业、农业大国，可利用的油渣资源丰富，因此，油渣能源将会成为一种发展前景非常可观的新兴饲料。目前，油渣压块机主要分为螺旋挤压式成型机、活塞冲压式成型机和曲柄滑块成型机 3 种机型。 一、我国油渣压块机设计的发展现状 我国从20世纪80年代引进并开始致力于生物质压缩成型技术的研究。南京林化所在“七五”期间开展了对生物质压缩成型机的研制即对生物质成型理论的研究，目前我国成型机的生产和应用已形成了一定规模，热点主要集中在螺旋挤压成型机上，但是仍然存在着很多问题，因此有待于进一步深入研究。中国从20世纪80年代引进螺旋推进式油渣压块机，生物质压缩技术的研究开发已有二十多年的历史。当时,一些科研单位和生产企业借鉴欧、美发达国家的先进牧草加工技术和设备,结合我国油渣综合利用的具体国情,开发研制出机械化油渣压块饲料设备进行试验生产。目前,在国内从事该项技术研究、生产的大专院校、科研院所、国有和民营企业已达数十家。 机械化油渣压块饲料技术作为新生事物,还刚刚起步,在国内发展速度不一, 河北、内蒙古等省份发展较快。如河北省为加快该项技术的推广步伐,实施了“机械化油渣压块饲料示范项目” 。2011年由省财政拨出150万专项资金,首批选择了条件较好的5个项目县进行示范,生产玉米油渣压块饲料。2012年省财政又投入200 万元建立了10个项目县进行示范推广。有关项目市、县也都投入了相应的配套资金。在示范点的带动下,一些民间资金也被吸引到油渣压块饲料项目的投入上来。据不完全统计,全省已建成各类油渣压块饲料生产企业近40多家,年产油渣压块饲料生产能力已接近10万t ,机械化油渣压块饲料技术得到了快速发展。但从国内总体情况来看,多数省份发展较为缓慢,部分省份还是空白,机械化油渣压块饲料技 术的推广应用尚处于试验、示范的初期。油渣压块饲料生产设备亦属于产品介绍期,其性能、质量仍存在一些不足,有待进一步改进提高。 二、世界油渣压块机设计的发展现状 早在1954 年，美国约翰迪尔( John． Deere) 公司就研制成功了世界上第一 台移动式压块机，从1965 年起先后生产了400 型田间捡拾压块机和390 型压块机。此外，美国兰代尔( Lundell) ，西德法尔( Fahr) ，威利格尔( Welger) ，丹麦塔鲁普( Taarup) ，法国里维尔( Ｒivierrecasalis) 和日本时代制铁有限公司 也生产了多种型式的青、干草压块机。20 世纪60 年代，苏联开始引进和研制饲草压块机，制造了相应的成套设备。国外技术发展有以下几个特点： 一是生产技术大部分已经成熟，并达到规模化和商品化；二是已经由过去烧壁炉的生活用能为主转向了生产阶段：设备制造比较规范，耗能较高，成本较贵，同等生产能力的设备是国内的5-6倍，在发达国家中，生物质能研究开发应用主要集中与气化，液化、热解，固化与直接燃烧等方面。 美国2014年生物质能供应量72Mtoe，越战美国能源供应总量的3%，计划2030 年达到30%。欧盟2003年25国生物质能消费量69Mtoe，约占欧盟能源总消费量的4%。国外生物质致密固化成型产品的发展分为三个阶段，从20世纪30-50年代为研究、示范、交叉引进阶段，研究的着眼点以代替化石能源为目标，20世纪30年代，螺旋式成型机在美国开始设计生产，同时现代化的活塞式成型机也在瑞典、德国得到推广。 20世纪70-90年代为第二阶段，各国普遍重视化石能源对环境的影响，同时由于出现了能源危机，生物质压缩固化成型燃料发展很快，西欧及日本等国家已成为一种产业，1984年日本已有172家工厂生产油渣压块机进行生物质压缩固化成型燃料。 第三阶段为90年代后，首先以丹麦为首开展了规模化利用研究工作，随后瑞典、德国、奥地利等国都相后开展相关研究，联合国也将此作为重点研究开发研究项目。 三、我国与世界强国的差距 虽然我国近年来发展速度较快并取得重大进展，但于世界强国相比还有一定差距，主要表现在从国内总体情况来看,多数省份发展较为缓慢,部分省份还是空白, 机械化油渣压块饲料技术的推广应用尚处于试验、示范的初期。油渣压块饲料生产设备亦属于产品介绍期,其性能、质量仍存在一些不足,有待进一步改进提高。 四、未来 10～15 年中国油渣压块机的发展趋势 油渣压块机技术能充分发挥农作物油渣的价值,提高利用率,具有显著的经济效益,良好的社会效益和生态效益。在油渣综合利用方面又探索出一条新的有效途径,在总结经验的基础上继续研究治本的措施”的指示精神,是一个具有广阔发展前景的新型油渣综合利用技术。 1、符合产业发展政策,保护生态环境,发展方向正确 在农业产业结构调整过程中,许多地方已把畜牧业作为发展重点,并逐步发展成为大农业的第一主导产业牧区禁牧和小区集中饲养将使饲料供应成为发展畜牧业的关键问题,油渣压块饲料的出现有效解决了饲料问题,顺应了畜牧业发展的需要。农作物油渣用于饲料,既可变“废”为宝,又可杜绝焚烧油渣现象,减少环境污染,而且油渣过腹还田还充分提高了肥效,顺应了“绿色、环保、高效”农业的发展方向。 2、经济效益显著,市场需求量大,发展动力强劲 玉米油渣饲料市场价格在300～ 400元/ t之间,高时可达450元/ t。生产成本一般在200～ 250元/t之间,利润率30% 以上,生产企业2年左右即可收回成本。畜牧养殖场每年需要大量的饲料,以养牛为例,一头牛平均每年就要消耗4～ 5 t饲料,一个养几十头牛的小型养殖场就需上百吨的饲料。每年冬、春两季更是饲料青黄不接时节,贮备油渣饲料成为有效办法。随着畜牧业的发展,饲料的需求量还会增加,所以油渣饲料的市场需求潜力巨大。经济效益和市场需求为油渣压块饲料快速发展提供了 强劲的动力。 3、增加农民收入,易于农民接受,群众基础广泛 农民直接交售玉米油渣的价格约40～ 60元/t; 如果农闲时将油渣风干、粉碎加工成半成品交售价格可达100～ 120元/ t。与油渣青贮饲料相比,虽然油渣的直接交售价格相近,但对油渣的收获期没有限制,不要求油渣新鲜、青嫩,收获、交售时间较为充裕; 而且还可以充分保证玉米生长周期,不会降低产量。油渣压块饲料技术成为一项增收效果明显、惠及面广泛、每户农家都可以参与的新技术。 4、原料取材广泛,数量巨大,发展基础雄厚 农作物油渣可以永续生产,是可更新、可再生资源。全国农作物油渣年生产量6亿 t以上(玉米油渣约2. 2亿t) ,其中只有20% 用作草食性动物家畜饲料,用作油渣还田或燃料等用途的占60%以上,可用于生产压块饲料的油渣数量巨大,遍布全国粮食主产区,为油渣压块饲料长远发展打下坚实原料基础。 5、营养价值良好,饲喂储运方便,产品特点鲜明 农作物油渣中均含有较高的营养成份,其中玉米油渣粗蛋白含量可达 5. 7% ,与普通牧草粗蛋白 6% ～ 9%的含量较为接近。玉米油渣压块饲料经过“熟化”以后提高了营养价值,改善了适口性,并可根据具体需求增配添加剂,进一步提高营养价值。油渣压块饲料以 1∶ 8～ 1∶ 10 的压缩比缩小饲料体积,高温加工杀灭有害霉菌,故运输方便、贮存安全、节省场地,是牧区冬季饲养牲畜、防灾减灾的最佳饲料。饲喂时只需将饲料按 1∶ 1 的比例用水喷洒即可食用,简单易行。因此,油渣压块饲料被称为牛羊的“压缩饼干”、“方便面” ,其鲜明的特点为饲养牲畜提供了极大的方便。