毕业设计（论文）-牧草滚筒干燥机设计.docx

题目：滚筒干燥机的设计摘要本次设计的收革海用干燥机，主要的谀升部分是滚筒中的角体部分，筒体可以实现然的干燥以及怆送物料的过程,箱体的结构大小标志着本次设计的卧式牧草溪的干燥机姑构的规格和在使用工作中的生产掂力。而在实除设计中，对于角体的结构来说，它的设计应当满足相应的刚性与强度的要求。弁且.简体抽浅的直线性和筑体裁面在运转时的圆度是西体在安装以及实陆运转过程中需要注意的关键点，在巧体的结构设计上材料可以采用0235钢也可以使用普通的低合金钢o为了能够更好的提高设法的传热效率并且达到节能的目的，本次设计在现有市场中主流干堞设备的趋础上，提高了牧草滚用干燥机的加热列管的管壁温度，并且增加了牧草浸筒干燥机的处理量，以提高对收革的干燥的效率。在设计中根据物料的种类和物料的含水量的不同进行分析，制定出合理的设计温度：当物料的含水量比较低时，设计的温度应比一般的值和应高些，反之设计的温度应低些。在本次滚筒干燥机传动轴的设计工作中，采用联轴客来进行轴与轴之间的连接和动力的传输。关健词：牧草渣角干燥机节能联轴器AbstractThemainpartofthedesignofthepasturedrumdr),cristhedrum,thatis.thed11mbody.ITiedrumbodyisdesignedwiththebodystructureofthehorizonta1.pasturedrumdryer.Thecy1.inderbodycanrea1.izethePnXxSSofhoidryingandmasstransferofgrassandmateria1.s.Thestructuresizeofthecy1.inderbodyinthedesignindicatesthestructurespecificationofthehorizonta1.herbagedrumdryerau1.itspr<xiuctioncapacityinuse.T1.ieretbre,in(hedesignofthecy1.inderstructuredesignshou1.dhavesufficientstiffnessandstrengthofthemateria1.supp1.ier.Intheinsta1.1.ationandoperationofthecy1.inder,thestructuremustbeab1.etomaintainthestraight1.inearityoftheaxisandtherouuine*vsofthemovementofhecy1.indersection.Inthestructura1.designofthecy1.inder,themateria1.canbeeitherQ235stee1.orordinay1.owa1.1.oystee1.tose1.ectthemateria1.ofthecy1.inder.Inpcr1.b11nancc.itcanimproveIhCheattransferefficiencyoftheCqUiPmCntbe1.ter.Consideringtheuseoftheforaged11mdryerinthedesign,itcangivefu1.1.p1.aytothesteamperformanceoftheequipment,reducetheconsumptionofheatedsteam,andachievethero1.eofenergysaving.Essentia1.1.y,onthebasisoftheexistingmarketequipment,itcanimprovetheheatingtubewa1.1.temperatureoftheheatingtubeoftheforagedrumdryerandincreasethedrj,ingoftheforagedrum.Theprocessingcapacityofthedryerimprovesthedryingefficiencyoftheforage.Inthedesign,thereasonab1.edesigntemperatureshou1.dbedeterminedaccordingtothevarietyofmateria1.sandthedifferentmoisturecontentofmateria1.s.Whenthemoisturecontentofmateria1.sisre1.ative1.y1.ow.thedesignIcmpcratiircshou1.dbehigherthanthegenera1.va1.ue,otherwisethedesigntemperatureshou1.dbe1.ower.Accordingtothe(IifTerentmoisturecontentofhemateria1.,thewettinganddewateringofthefb11gcdrumdryercanbeana1.yzedbyheating.Inthisdesign,anotherimportantaspectofthewho1.edesignworkistorea1.izeadirectconnectionbetweenoneshaftandanothershaftinthetransmission,11etwoadjacentshaftsareconnectedbycoup1.ingorea1.izeendconnection.Inthemechanica1.structureoftheforagedrumdryer,thecoup1.ingisusedtorea1.izethescmi-Permanen1.connectionbetweentwoadjacenttransmissionshafts.Keywords:foragedrumdryingenergysavingcoup1.ing目录第一章绪论61.1 研究目的和意义61.2 牧草滚筒干燥机的发展概况71.3 牧草滚筒干燥机的工作原理和结构特点8第二章牧草滚筒干燥机的结构设计和计算112.1 牧草滚筒干燥机的设计内容112.2 牧草滚筒干燥机的结构方案设计112.3 3.牧草滚筒干燥机的结构设计计算131. 3.1.单位时间内的产量：132. 3.2.物料吸热计算：错误!未定义书签。2.3.3蒸汽管径计算：142.3.4.加热面积的计算错误!未定义书签。2.4牧草滚筒干燥就的主要结构尺寸的确定162.5牧草管筒干燥就的传动系统的设计计算172.5.1功率计算172.5.2减速机选型182.5.3齿轮计算错误!未定义书签。2.5.4滚轮部装计算152.5.5挡轮部装计算172.6牧草滚筒干燥机滚圈结构设计222.7牧草滚筒干燥机的进料绞龙设计22第三章牧草滚筒干燥机的安装和调试243.1牧草滚筒干燥机的安装调试243.2牧草滚筒干燥机故障现象和解决方案243. 3设备的维护和保养25第四章牧草滚筒干燥机的设计分析263.1 结构完成度分析264. 2主要零部件分析275. 3设计中的注意事项分析29结论31致谢32参考文献33第一章绪论1.I研究目的和意义牧草的干燥在养殖场以及需要进行相关的物料干燥等相关的冷牧行业中是最常见的一种干燥过程。对牧草的干燥技术，大多数采用的是自然风干及在阳光卜晒干的形式。在对于大成的牧草需要干燥的情况下，这样的工序是无法满足要求的。由此需耍对牧草干燥机进行优化设计，使得牧草的干燥工艺流程、在牧草滚筒干燥机的生产质量的检测、运输包装上，都能不断的进步，实现更加先进的发展水平。本次针对牧草滚筒干燥机的结构设计，优化现有市场上的设符，提升干燥的工作效率，在设备的生产管理上实现更加节省成本的牛产模式，在牧草的大批量处理和生产中实现全程中最为关俊的干燥程序。在牧草加工过程中，在进行预处理阶段上实现牧草干燥是非常关键的,在国内的些干燥厂，实现牧草干燥普遍采用的装置就是现有市场上的牧草滚筒干燥机结构。但是在目前的一些干燥厂中生产的尤其是中小干燥机设备，对该设备的工艺及设备工作效率等的计算和熟悉的程度均不足，所以，在对牧草滚筒干燥机的工艺的研究上以及设计中的计算就显褥非常的IR要。牧草滚筒干燥机在对物料加工干燥过程中属于一道最为关键的设计工序,即对牧草的调节使得物料的水分在温度的不断变化下发生变化，使牧草变软、改善其在生产上的塑性的工序。为了在设计中达到所需的设计效果，达到牧草滚筒干燥机的结构优化性设汁，现在很多的制造厂家研制出各种各样的牧草滚筒干燥机设备，目前的牧草滚筒干燥机设备归结起来，在市场上主要有三大类：第一类为箱式的牧草滚筒干燥机，该类型的设备在使用和制造上由于缺陷比较多，在现有的市场上已经淡出：第二类牧草滚筒干燥机的类里，是一种立式牧草滚筒干燥机，由丁该类型的牧草滚筒干燥机设备在工作中的消耗能量和动力消耗是比较高的，在制造上及维修中的工序相对比较且杂，使用上存在一些死角等问题，在市场上已逐渐被一些先进改进型产品所取代。第三类牧草滚筒干燥机是以卧式为主的牧草滚筒干燥机，该类型设备的结构上最突出的优点就是在工作中的消耗动力低,在能量消耗上是立式牧草滚筒干燥机消耗动力的一半左右，有时候能达到四分之一的能量节约率。所以在牧草生产得到蓬勃发展的时期，牧草滚筒干燥机的生产制造竞争更加的激烈，对牧草滚筒干燥机工艺设汁的要求越来越高。发展更合理的牧草滚筒干燥机设备也就变得更加的重要。市场上不断出现效率更高的牧草干燥机，在这些干燥机不断的更新换代的过程中，大大减少了设计时间。在本课题的设计中，主要针对牧草滚筒干燥机的结构进行设计，对现有的市场上的相关干燥设备加以改进，并形成一个更加优化的系列化产品。1. 2牧草滚筒干燥机的发展概况牧草的干燥技术在我国的使用是十分悠久的，因为我国地大物博,适合于牧草的加工和生产.甚至可以追溯到古代就闻名世的造纸技术，在此类的设计中，就有一些干燥技术的设计和应用。正因如此，不同类型和特点的干燥设备如今在不同的行业领域内得到/广泛的应用，如食品、粮食和牧草饲料的干燥以及化工用品的干燥.20世纪50年代左右，现代干燥技术开始得到发展，干燥机开始出现，现今我国的牧草干燥技术得到一定的发展，井且对于相关的常见牧草的干燥来说，大多使用气流干燥、喷雾实现干像、旋转闪蒸干燥、阳光等红外的干埃及冷冻干燥等相关的不同干燥设备，对于现今我国的各个行业来说，对于上述相关的干燥设备均有不同的科研和使用需求。但目前存在的最新型的干燥技术来说，主要不用在牧草的干燥匕这些先进的干燥设备.在大星:的牧草加工生产上是不适用的、牧草的干燥只能采用一些大型而成本较低的设计来进行干燥。我国的现代化干燥技术不断取得了新的发展和成绩，现今的各种新型干燥技术的出现以及投入使用，归功于我国在干燥机领域上的相关科研人员的不断研发，但就目前来说，尽管我国已经取得了很大的成就，但企业的恶性竞争，生产流程不规位以及其他各项问题正对该领域进步的发展造成定的制约与阻碍,因此在牧草的加工与生产上也受到J'相关原因的影响，导致的研究成果无法在牧草产业进行投入使用，也正是如此，很多相关企业的技术无法得到更好的更新与发展。在干燥技术研究上，既要使得所研究的不同牧草的物料可以实现干燥的性能，也要研究设备在各种节能工作上的而效性，以及一定的牧草物料在干燥上怎么设计相应的干燥设备等，使用合理的操作来辅助生产。人们在这些方面一直通过对牧草干燥理论的设计和研究来对牧草的滚筒式干像机的模型进行建立，以期望取得牧草滚筒干燥机的发展的最佳结果。直到今天的牧草滚筒干燥机发展中，对于一些其他物料的干燥机，在一个无经胺的发展情况下，只能依靠通过试验的方式来取得设备设计的相关数据，再根据实际生产制造来指导设备的生产，以便使得干燥技术被现有的市场目标所认可.在生产和制造上的牧草滚筒干燥机干燥过程和实际操作过程中要保证设备的质量、使得干燥作业在实际工作时对环境不造成污染等，并实现牧草滚筒干燥机在实际干燥的工作过程中实现节能的目的。牧草含有的水分是比较多的，所以干燥的过程也是一个对于能量的消耗较大的操作过程，这将直接决定牧草滚筒干燥机实际工作时所生产的产品的质量，特别是在一些高性能的材料的选择和生产上，对实现干燥机的操作上有着些更高的设计要求。针对牧草滚筒干燥机设计上存在的这些问题，在近些年来的发展中，牧草的干燥技术以及干燥机的优化性设计上，在不同的领域开始出现了一些比较成功的创新成果。为了在工作上可以实现更加节能，在生产制造上解决牧草干燥过程中可会出现的问题，需要在设计中结合现有的牧草滚筒干燥机的发展，在各种有效的设计措施下对干燥技术进行优化设计,或者在牧草滚筒干燥机的研究和开发上，实现特殊的牧草干燥的设计技术和一些新型的牧草干燥设备的研发，同时在工作上也需要进行强化牧草干燥的过程,在更先进的技术支持下实现智能化的控制。在对牧草生产的原料进行干燥上，对流性为主要干燥方式的干燥技术是目前我国进行使用最多的技术，如：滚筒式、流化床式和塔式加热等。在本次设计中,通过查阅相关资料可知，目前牧草的干燥技术发展，在总体的发展趋势下，实现了干燥设备在设计和研制上开始不断的向专业化发展、实现设备的大型化、在产品的系列化发展以及自动化设备的发展上不断实现优化目的：强化牧草干燥机的设计过程：实现采用新的牧草的干垛方法，通过组合一些先进的设计方案方法，使得干燥过程中的能量消耗比较低：在设计上消除牧草干燥过程中可能造成的一些环境危害等相美问题。1.3牧草滚筒干燥机的工作原理和结构特点型号不同的卧式牧草滚筒干燥机，在使用上也是不同的。不同的设计样式和尺寸会影响设计的结构和使用的工作效率以及实际的工作内容.本次设计的牧草滚筒干燥机的结构主要针对于对牧草原料的干燥，目的是提高牧草原料的干燥性，该型牧草滚筒干燥机还可用于对饲料工厂一部分其他的物料实现干燥，基本可以实现设备的多功能化使用.本次设计的牧草滚筒干燥机的干燥工程及工作原理：在牧草物料被手动送入进料管并进入转筒内后，物料在筒体内随着转筒的转动而转动，使得牧草等物料在筒体内得到不断的翻动，由在设计中转筒内装置有加热列管，在列管里通有的高温蒸汽，在高浪蒸汽的不断作用卜，实现对翻转中的牧草进行均匀的加热的目的。并且，转简有一个慵斜角度，使得牧草不断向下移动，根据牧草物料的运动的情况，通过设备上的调速装置.来调节转筒的运动转速，就可以实现控制牧草物料在转筒内被翻转和加热干燥的时间，使牧草物料在移动中达到最佳的干燥状态。牧草滚筒干燥机的主要设计结构：本次设计的牧草滚筒干燥机，主要设计的结构由带倾斜角的个长底座板作为整个设备的底座、设计个进料管装置、进行加热的相关装置，实现牧草翻转的滚筒、筒体下面设置支承架装置、设符选择的电机、实现搭轮的相关装置和筒体上的齿圈实现翻转传动的装置等部分组成，主要设计和大致的筒体部分的结构如图所示I-E图I-I收M«倚干燥机的主要结构本次设计的卧式牧草滚筒干燥机主要设计的特点：1 .设计的机械结构使牧草等物料在翻动时能够更加均匀，不会出现死角的情况，避免相比于立式干燥机的死角问题上造成的牧草物料焦糊的现象，使得牧草物料干燥均匀且透彻。2 .设计优化的结构，可以使工作中能量的消耗在很大程度上得到降低，在相同产量的牧草干燥设备上，卧式牧草滚筒干燥机在工作中仅拥有立式干燥机功率十分之一左右的生产量，在工作中使生产的成本得到了大幅度的降低.3 .与市场上的一些传统的立式干燥机相比，本次设计的牧草滚筒干燥机避免了工作中刮刀和加热层的磨损等相关问题，因而设备的使用寿命长，能够实现故障率比较低,在工作上的维修费用少等优点。4 .根据牧草物料的干燥品种、设计的干燥性质的不同，可以不断的随时调节牧草等物料在套筒内的干燥时间05 .由于此次设计的结构是一个独特的结构，在同等产量的情况卜.，体枳比立式干燥机要小的多，在常用的车间内的相应情况下的布置更方便简单，设备的占地的面积比较小，设备在加工生产上的投资也有很大的降低。6 .在实现高水份牧草物料进行干燥的同时能干燥别的物料，因此实际去水率比较高，可以提离2%左右的干燥效果.第二章牧草滚筒干燥机的结构设计和计算2.1牧草滚筒干燥机的设计内容本课题在设计中通过提出不同的方案设计个卧式牧草滚筒干燥机，在设计中学习如何采用和运用综合所学的专业知识。对牧草滚筒干燥机的设计进行资料的杳阅、提出方案并进行拟定。对设备结构的形式进行确定等相关的设计内容，熟悉在设计中采用机械图样的设计绘制内容，熟练掌握CAD等绘图软件的使用技能.通过对牧草滚筒干燥机的此次设计，可以更好的提高细节的分析，问翘的思考、以及在解决问胭上的能力，培养独立认真、做事踏实、设计严遒的个很好的工作作风。主耍的设计内容：1、滚筒干燥机的机构尺寸2、滚筒干燥机和热风炉之间的连接设计3,支掾位置的确定4、链传动的设计5、电动机的选择6、滚筒迎风端面的设计2. 2牧草滚筒干燥机的结构方案设计方案一，采用直接加热方式直接加热方式干燥机的使用最为广泛，旦主要依咏的是对流进行传热的方式，且干燥器里面的加热处和牧草有直接的接触，对于一般的加热式滚动机来说，滚筒内的草料和吹出的热风直接进行接触，采用对流风进行干燥，并流和逆流是直接和物料进行接触的干燥热风的对流方式，湿度比较高的新鲜草料和入风口吹入的温度较高的热风进行直接接触，新鲜草料上的水分在热风的作用下发生化学反应进行汽化，水蒸气会有一些附若在草料上，所以草料的表面湿度仍然很高，出口位置的物料虽然温度较高但是由于对流风的温度有一定的降低因此选择更高的热风由进料口吹入并不会对产品的质垃产生过大的影响。上述方式在物料中有易挥发物质和热敏性质的材料较为适用，而对于热能的利用率更高的逆流干燥来说，般主要适用于耐高温的草料上，在干燥器中热风并行第四章牧草滚筒干燥机的设计分析2.1 结构完成度分析通过本次对牧草滚筒干燥机的设计，对牧草滚筒干燥机的结构设计有了深入的了解,优化了现有的市场上的设条，提升了干燥的工作效率。在设备的生产管理上实现更加节省成本的生产模式.通过直阅相关资料，目前牧草的干燥技术发展在总体的发展趋挎卜.，设备的大型化得以实现，对于相关产品的研究逐步实现了专业化,自动化程度不断地提高I1.在产品的系列化发展中实现了不断地优化。本次设汁的牧草干燥机，其主要的结构设计形式如下图4.1所示:8B4-1外港结构设计牧草滚筒干燥机的结构形式比较发杂，在滚筒的设计中主要存在一些定位上的问题.针对牧草滚筒干燎机设计上存在的这些问题，在近些年来的发展中，牧草的干燥技术以及干燥机的优化性设计上，在不同的领域开始出现了一些比较成功的创新成支架是支掾滚筒干燥机筒体的部件，同样也起到固定筒体和连接定位的作用，由多个高度不的支架组件构成,应满足定的强度要求。如图4-2-3,4-2-4所示:BB-23右支则A件主视If1.图4-1右支柒ia件左视图下料管是送料纹龙与简体之间的连接部件，负货将干燥物料送入滚简，为防止堵塞，下料管应以一个较大的角度进行安装，并且及时进行清理.如图4-2-5,4-2-6所示：B4-2-TMW8B*25下IMHM视BBAA4. 3设计中的注意事项分析在本次的牧草滚筒干燥机的设计中，设计的干燥机需要实现的牧草的干燥的处理任是很大的，所以设计应该满足功率大的特点，使得燃料的消耗城得到尽可能的减少，干燥机制造的成本在实现其功能的情况卜需要越低越好，以达到设计优化制造成本的特点。耐高湿也是干燥机在实际使用中所必须满足的一大要求，因为只有这样才能实现在高通的热风的作用下，干燥机仍旧能够对内部的草料进行快速的风干工作，在工作上可以扩展实际运行的能力，设计中应该考虑到牧草干燥机的生产基本余室，即使在设备产员正对市场小幅度的增加，也无需在生产上更换设备的生产进步等。设备的结构形式应该更好的实现，因此采用调心式的拖轮结构，为托轮和滚筒之间提供良好的配合标准，从而降低在实际的使用中设备以及动力的损耗量。为了保证设备在发生定的倾斜时仍旧能锅平稳的进行工作，需要维独设计一个挡轮，以达到在该种情形下提供相应的水平推力的目的。对于过我的抵抗力很强，筒体在工作中的运行平稳，结构设计可第性高。本次设计的牧草滚筒干燥机的设计的水分蒸发能力,需要根据牧草相关资料选取的数值一般是：30-80kgnh,且该数值的变化应该与风的温度以及机器内的草料的水分变化而不断地变化。工作中的热效率的轻度一般在：40V70其具备以下设计的特点：在工作热效率上滚筒干燥机的相应数值较高基丁滚筒干燥机的工作特性：就热传导性来说：整个热量的传输周期进行时其传输的方向并不会有变化，是一致的，也正是因此，对于滚筒内的牧草来说，直接对滚筒进行供热以对其进行转化是牧草滚筒干燥机选择的主要工作方式，而股来说转化的效率可以达到80%甚至90%。（2）牧草滚筒干燥机可以实现的干燥速率大本次设计的筒壁上的湿料膜在传热和传历的整个过程中，热址由里向外传递，实现方向一致是其特点之一，这将直接导致温度的梯度值差别较大，而这又导致干燥机的实际蒸发强度很大，一般来说该强度值可以达到3073（nfN（3）牧草滚筒干燥机干燥的质量比较稳定由于牧草滚筒干燥机供热方式为直接加热的方式，所有便于牧草滚筒干燥机的控制,使得筒内的温度和牧草滚筒干燥机间壁的传热速率在工作上能保持相对的稳定，使牧草滚筒干燥机料膜能筋在处于传热的状态卜进行干燥，产品的干燥的质量可以得到相应的保证。但是，牧草滚筒机也拥有较为明显的缺点，这主要是由于：滚筒干燥机的具体工作过程决定r它的滚筒上的温度很高，这就会导致牧草滚筒干燥机内的一些草料可能会由于温度过高而发生损坏或呈现于原来不一样的颜色。另外，若使用牧草滚筒干燥机真空干燥器，制造的成本较高，仅适用于牧草滚筒干燥机热敏性非常高的牧草物料的处理.结论本次设计主要是针对现有市场上借传的滚筒干燥机的型号进行改良，圾后设计出了一套改良后干燥效率更高的滚筒干燥设备,此次设计通过认真地总结和分析牧草滚筒干燥机机构设计原理及牧草滚筒干燥机机构的工作原理，了解了牧草干燥的全部流程。本次设计的滚筒干燥机的主要干燥物料为苜草，我通过查阅相关文献资料,并且进行r相应的计算，揖新选择了电机的功率，联轴器的型号，滚筒的体积以及滚轮滚圈的尺寸，对现有的YRHW型滚筒干燥机实现了以卜改良：（一）对牧草滚筒干燥机的机构安装方式进行了优化。在最节省材料的情况下，设计牧草滚筒干燥机的机构，减少对牧草滚筒干燥机的机构零件机械加工，同时满足对于牧草滚筒干燥机结构的接体设计。（二）增加加热列管的管壁温度，加粗加热列管直径，以扩大加热接触面积，提高加热效率。（三）加大滚筒体积，以增加日产量，扩大产能。致谢参考文献1郑先哲.牧草干燥机理分析及三点凝巧干燥机设计D.哈尔滨：东北农业大学工程学虎.2004.3.2郑先哲，蒋亦元.首蓿干燥件性试脸研究J.农业工程学报，2005,21(1)：159-162.3车刚.紫花苜落常压热风干燥讯验研究J农机化研究，2004.11(6)：177-179.4J成大先.2002.机械设计手册(第四版)第一卷M.化学工业出版社2002.5成大光机械设计手册(第四版)第二卷M.化学工业出版社,2002.6成大先.杈俄设计手册(第四版)第三卷M.化学工业出版社，2002.7成大光.机械设计手册(第四版)第五卷M.化学工业出版社,2002.8J金国淼.干燥设备M.化学工业出版社，2002.9欧阳洁,孙国刚.气固两相流动系统基本特征的大规模模拟J纯粹教学与应用数学，2002,18(3):197-201.10熊登如湍流模式理论综述J.武汉理工大学学招(交通科学与工程版)，2001,25(4):451-455.11郑先哲，蒋亦元.苜落干燥料性试胺研究J,农业工程学报，2005,21(1):159-162.12李爱平，注春.苜蓿段长度对干爆速度与悬浮速度影响的试龄J,农业机械学报，2006.37(8)：168-170.13王妹月.苜寿干燥方法J.农业机械化与电Jt化，2003,(5):37-40.14卢英林.苜恭草干煤成套谀备及干燥机理J.中国乳业，2002,(4):42-44.