小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計【含9張CAD圖紙】【GC系列】
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附錄1 外文譯文在制造的不同階段防腐劑對于鏈板的機(jī)械與物理性能 G. J.格里亞斯 黑爾摘要:評估在生產(chǎn)過程中板在不同的點(diǎn)對于一種防腐劑的物理和機(jī)械性能以此來決定應(yīng)用防腐劑的最好階段。一種銅硼戊唑醇胺水性防腐劑用于3%的PF-bonded鏈板以達(dá)到五種不同的固位。在生產(chǎn)周期的不同階段進(jìn)行防腐劑添加檢查,也就是綠色鏈擴(kuò)散,真空干燥鏈治療,膠層噴霧,制成板的熱與冷淬火,制造前的真空處理。當(dāng)有高度防腐劑保留的板與未經(jīng)處理的相比較而言,這種處理方法對于一些板的機(jī)械性能有著顯著的影響。在板的制造之前通過干燥鏈條的真空處理或者綠色鏈條的擴(kuò)散應(yīng)用防腐劑能夠取得最好的處理效果。在兩種處理方法上對于板的性質(zhì)有較小影響的是增加防腐劑的保留量,但是通過噴霧干燥鏈或者熱和冷淬火應(yīng)用防腐劑時,我們注意到會有顯著的惡化。增加壓力溫度對于噴霧板的機(jī)械性能有顯著的提高,但制造前的真空處理將會造成板的內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度巨大的破壞。簡介;定向結(jié)構(gòu)刨花板(的OSB)是一種結(jié)構(gòu)板,廣泛地應(yīng)用于房屋建筑或者其他應(yīng)用,主要是內(nèi)部使用或者短期的外部接觸,在高濕度條件下,使用的OSB在外部條件限制由于其低耐久性對衰變真菌,腫脹,合成導(dǎo)致減少內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(格里亞斯和黑爾2000)。 防腐處理很容易適用于實(shí)木,也可以應(yīng)用于提高產(chǎn)品的面板屬性。由于這種原因在制造之后出于商業(yè)目的也可應(yīng)用于膠合板,一種這種類型的產(chǎn)品,經(jīng)過一種合適的防腐劑處理后,對地面接觸的使用展現(xiàn)出充分的耐腐蝕性(AWPA C9 1999)。但是,相對于膠合板和實(shí)木,定向結(jié)構(gòu)刨花板產(chǎn)品的低消耗提供了一個成本競爭力的動機(jī)去開發(fā)一個系統(tǒng)以此提高OSB的耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。在制造之后的OSB的液防腐處理會導(dǎo)致高腫脹,所以在生產(chǎn)周期中需要開發(fā)可替代的應(yīng)用程序。因此,一系列的的因素,包括處理的時間常數(shù),防腐劑的添加階段,處理板的物理和力學(xué)性能,復(fù)合防腐劑的抗浸出,耐腐性(有或沒有浸出)需要考慮。腐劑和膠粘劑類型的混合以及添加的階段在成功的生產(chǎn)出一個防腐處理板的過程中扮演著極其重要的角色。 格里亞斯和黑爾(1999、2000、2000 b)最近回顧了一些與防腐劑對于板的力學(xué)性能影響的相關(guān)文獻(xiàn),已經(jīng)證明防腐劑添加對板材產(chǎn)品的物理和機(jī)械性能會產(chǎn)生巨大的破壞(阿和史蒂文斯1993;巴恩斯 . 1996年)。許多防腐劑被應(yīng)用于各種各樣的研究之中用來去阻止板材產(chǎn)品的腐蝕程度,這些防腐劑包括包括五氯苯酚、二甲基氯化銨(DDAC),癸酯DDAC與銅、DDAC與氨基甲酸酯、氟化鈉、氫氟化氫銨、氨的砷酸銅鋅(ACZA)硼酸防腐劑,環(huán)烷酸銅(村),銅辛酸酯,毒死蜱,環(huán)烷酸鋅。但是卻可能發(fā)生許多問題,有毒防腐劑的大量蒸汽蒸發(fā)也許會產(chǎn)生緊急情況,防腐劑也許會干擾膠粘劑的合成,板的機(jī)械性能的大量損失會造成商業(yè)應(yīng)用的廣泛限制。但是無酸性防腐劑(如DDAC-based)和乳化性CuN對于板的機(jī)械性能顯示了較少的負(fù)面影響(施密特維克1990)。氧環(huán)唑,應(yīng)用作為阿斯彭的粉晶片后樹脂的應(yīng)用,對于板的性能測試并沒有顯著的作用(施密特1988)。 復(fù)合板可以在生產(chǎn)過程中或者之后的各種各樣的點(diǎn)被保存,使用幾種防腐劑配方(即擴(kuò)散處理。氨的砷酸銅(ACA)、copper-chromium-arsenic(CCA)混合可以產(chǎn)生一個前面板,具有良好的性質(zhì),高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,但與未經(jīng)處理的板相比,反而具有較弱的性能。 防腐劑作為液體(例如ACA,CCA)通過噴霧或者作為粉末在樹脂混合之前,或之后進(jìn)行的表面添加已經(jīng)證明會對鏈板的性能產(chǎn)生巨大的衰減作用,(黑爾1979;施密特1988)。影響的程度取決于具有膠合劑的防腐劑的兼容程度,并且已經(jīng)研究出多種防腐劑的配方不干擾UF樹脂 。然而,脲甲醛樹脂并不適合外部規(guī)范板,當(dāng)受潮的時候脲甲醛樹脂板就會大量的失效(貝克爾1969;1987;)。幾種類型的防腐劑配方粉在板的制造前就已經(jīng)和樹脂得到了廣泛的應(yīng)用(施密特1988)。這種方法只有當(dāng)防腐劑是熱穩(wěn)定和兼容的膠粘劑時才能給出良好的機(jī)械性能。制造前液體也許可以通過浸漬、噴涂、刷,或真空或真空壓力得到應(yīng)用,但由于干燥,特許情況以及這種方法的機(jī)械強(qiáng)度局限性,與蒸汽處理方法以及超臨界流體已經(jīng)得到了研究。這些新方法給于了我們一些有前景的結(jié)果,在板的物理和機(jī)械性能方面沒有任何的改變。刷、滴、噴霧經(jīng)常處理不令人滿意的滲透率,用這些方法處理的產(chǎn)品也只適用于不與地面接觸的環(huán)境,因?yàn)榉栏瘎﹥H僅對于板的表面區(qū)域有限制作用??梢詮奈墨I(xiàn)中得出結(jié)論各種各樣的獨(dú)立的研究已經(jīng)聚焦于不同類型面板產(chǎn)品的防腐劑,那些研究涉及各種防腐劑,各種配方類型(如粉,油,或水性),在生產(chǎn)過程中不同階段防腐劑的應(yīng)用以及不同的木材種類、樹脂、和緊迫的條件。這些研究不能直接的相互比較去得出最好的防腐劑的應(yīng)用方法,因?yàn)樗麄冊O(shè)計太多的不相關(guān)的變量。然而他們卻真真實(shí)實(shí)的表明一些防腐劑不適合。這篇文章是對于大量鏈板的物理和機(jī)械性能的綜合研究,在制造的不同階段用一種新型的防腐劑得到保存,不同的壓力條件已經(jīng)用來實(shí)現(xiàn)板的成功生產(chǎn),包括類似的控制在內(nèi)。那些板的過濾和耐腐蝕性在以后的出版中會有報道。實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下用防腐劑處理得到的一種無向鏈板會實(shí)現(xiàn)五種不同的防腐劑保留(0、1.5、3、6和12公斤米)3)。然后評估內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(IB),彈性模量(MOE),斷裂模量(鐵道部)、厚度膨脹(天水圍),吸水(Wabs),抗剪強(qiáng)度和板的密度。板的處理評估五種不同的處理方法:綠色鏈的真空處理,干燥板的真空處理,樹脂攪拌機(jī)干燥板的噴霧處理,制造板的熱和冷處理以及制造前的真空處理。Goroyias and 黑爾 (1999, 2000a, 2000b) 在這份研究報告中細(xì)致詳細(xì)的描述了防腐劑添加的處理方法。板的制造板的生產(chǎn)目標(biāo)是厚度15毫米以及650公斤米的目標(biāo)密度,板的制造變量在表1中有所展現(xiàn),制造四種不同類型的控制板(表1)板的測試大型板的采樣和切割是基于標(biāo)準(zhǔn)EN 326 - 1:1993。當(dāng)這種情況不可能發(fā)生時,由于板的較小尺寸,采樣和切割是基于一個特定的模式,這種模式取決于方差分析的結(jié)果(一維方差分析和圖基是兩兩比較)。出于這種目的,小的未經(jīng)處理的板(400mm)得到生產(chǎn)和檢驗(yàn)。每個已檢驗(yàn)屬性的樣本方差會使用方差分析方法得到分析(p = 0.05)以及圖基復(fù)制板之間的兩兩比較。結(jié)果表明在符合小型板之間的性質(zhì)沒有顯著的差異。為了得到不同的物理和機(jī)械性能樣本后來會得到檢驗(yàn),然后進(jìn)行板之間的每一種屬性的方差分析(方差分析,p = 0.05,圖基是兩兩比較)。板的密度輪廓使用ATR密度輪廓機(jī)(軟件v2.09)進(jìn)行測量,平均密度則用根據(jù)EN 310:1993 317:1993 319:1993,的 MOE, MOR, IB, TSw, 和Wabs進(jìn)行計算。另外,用50 * 25 * 15-mm的方塊進(jìn)行修改,非標(biāo)準(zhǔn)的測試(圖1)。在特制的鋼夾具沿著樣本的長度平行的施加負(fù)載,圖二所示的是載荷與位移曲線。結(jié)果的評估是基于經(jīng)過防腐劑處理過的板的高保留的性質(zhì)之間的比較得到的。每一個性質(zhì)都經(jīng)過15次的復(fù)合測試,除了使用真空壓力處理得到的鏈板需要經(jīng)過30次的測試。 表1測試板的制造過程變量處理方法樹脂WaxBlendingTemp. Press尺寸b板的數(shù)量百分比百分比時間(LC)周期a(%)(%)(min)(s)(m)擴(kuò)散31.230210360115熱和冷處理31.230210360115控制 (擴(kuò)散)31.230210360112真空壓力31.2302103600.40.432控制(真空)31.2302103600.40.48噴 131.230210660115噴霧 231.2302305400.40.42噴霧控制31.230210660112制造錢的真空處理33,4,6,101.2302103600.20.224c 為了檢驗(yàn)增加防腐劑保留對于鏈板的性能的影響,進(jìn)行一項(xiàng)防腐劑保留和執(zhí)行每個屬性之間的關(guān)系的相關(guān)測試(皮爾遜相關(guān)性,一款統(tǒng)計軟件版本11) 圖1塊剪切試驗(yàn) 圖二負(fù)載位移曲線結(jié)果;樹脂對于在制造前真空處理的板的剪切強(qiáng)度的影響的結(jié)果在表2中有所顯示。在每一個防腐劑水平上使用不同的處理方法對于物理和機(jī)械性能的影響的結(jié)果在表3中顯示。 表三 附錄二 外文原文任務(wù)書論文(設(shè)計)題目:小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計工作日期:2016年12月12日 2017年05月26日1.選題依據(jù):由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大,且進(jìn)口壓塊機(jī)價格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜,不適用于一般中小型農(nóng)場。針對這種現(xiàn)狀,有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機(jī)械。選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求,設(shè)計工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開,具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。2.論文要求(設(shè)計參數(shù)):1、查閱相關(guān)文獻(xiàn),收集資料,了解設(shè)計內(nèi)容;2、完成外文文獻(xiàn)的翻譯;3、分析歸納文獻(xiàn),撰寫文獻(xiàn)綜述,確定研究方法,撰寫開題報告;4、小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(方案選型);5、切碎裝置設(shè)計(刀架、刃口設(shè)計);6、上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(帶傳動);7、壓頭設(shè)計(曲柄滑塊機(jī)構(gòu));8、行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(拖輪、掛架、駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計);9、進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析,校核其強(qiáng)度;10、系統(tǒng)整合,進(jìn)行總裝配;11、生成、完善2D和3D圖紙;12、修改完善設(shè)計說明書。3.個人工作重點(diǎn):1、切碎裝置設(shè)計:刀架及刃口結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸綜合;2、上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計:帶傳動的設(shè)計計算;3、壓頭設(shè)計:曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算;4、行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計:拖輪、掛架、駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計。4.時間安排及應(yīng)完成的工作:第1周:查閱相關(guān)文獻(xiàn),收集資料,了解設(shè)計內(nèi)容; 第2周:完成外文文獻(xiàn)的翻譯;第3周:分析歸納文獻(xiàn),撰寫文獻(xiàn)綜述,確定研究方法,撰寫開題報告; 第4周:整理開題報告、文獻(xiàn)綜述,開題報告答辯;第5周:小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計; 第6周:開展切碎裝置設(shè)計;第7周:整理已開展的工作,中期檢查; 第8周:進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計;第9周:壓頭設(shè)計(曲柄滑塊機(jī)構(gòu)); 第10周:行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計;第11周:進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析,校核其強(qiáng)度; 第12周:系統(tǒng)整合,進(jìn)行總裝配;第13周:生成、完善2D和3D圖紙; 第14周:修改完善設(shè)計說明書;第15周:完善畢業(yè)設(shè)計各項(xiàng)內(nèi)容;第16周:做好答辯PPT,提交論文,準(zhǔn)備答辯。5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):1周開勤. 機(jī)械零件手冊(第四版)M.北京:高等教育出版社,2014. 2孫恒,陳作模.機(jī)械原理(第七版)M.北京:高等教育出版社,2006. 3濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(第九版)M北京:高等教育出版社,2013. 4美伯爾著,汪一麟等譯機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012. 5 章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2014.6王守忠, 陳愛榮. 車床自動壓印裝置的研制J. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02):158-159. 7趙潤福,魏炯. 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014(04):57-59.8岳苓. 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器J. 制造技術(shù)與壓花機(jī),2009(05):140-141. 9古今學(xué). 我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀J. 國土資源高等教育研究,2005(10):60-62. 10曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)M . 北京: 機(jī)械工業(yè)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 manufactureJ. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.指導(dǎo)教師簽字:XX教研室主任意見:同意簽字:XX 2016年12月16日教學(xué)指導(dǎo)分委會意見:同意簽字:XX 2016年12月16日 學(xué)院公章進(jìn)度檢查表第 1周工作進(jìn)展情況查閱了相關(guān)文獻(xiàn),并查閱了書籍,收集資料,了解了設(shè)計內(nèi)容,有了大體思路2017年03月14日指導(dǎo)教師意見能夠按照制訂的計劃進(jìn)行工作,工作態(tài)度認(rèn)真,文獻(xiàn)的收集及分析的完成情況較好??梢哉归_下一步工作。指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年04月25日第 9周工作進(jìn)展情況完成了總體方案的設(shè)計,并進(jìn)行說明書的填寫,部分零件圖的二維圖以及大體的3維示意圖也已經(jīng)完成,計算過程也有相關(guān)的說明,進(jìn)度趕得上2017年04月26日指導(dǎo)教師意見能夠按照計劃進(jìn)行設(shè)計工作,完成了方案的比對分析,確定了最終設(shè)計方案,并給出預(yù)想的結(jié)構(gòu)方案圖。完成了相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年04月26日第 12周工作進(jìn)展情況完成了設(shè)計的大部分工作,圖紙已基本完成,說明書也已經(jīng)做了大部分的處理,進(jìn)度完全能夠跟上2017年05月14日指導(dǎo)教師意見能夠按照制訂的計劃進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計工作,完成了相關(guān)零件的理論設(shè)計及 3D設(shè)計,并制作出了2D工程圖??梢哉归_下一步工作。指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月25日第 15周工作進(jìn)展情況設(shè)計已整體完成,說明書與圖紙也進(jìn)行了相關(guān)的修改,基本達(dá)標(biāo),前期的不足也已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的改善。2017年05月14日指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計論文的撰寫,修正工程圖紙,完善各項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計相關(guān)事項(xiàng),準(zhǔn)備答辯PPT指導(dǎo)教師(簽字):XX 2017年05月25日過程管理評價表評價內(nèi)容具體要求總分評分工作態(tài)度態(tài)度認(rèn)真,刻苦努力,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)33遵守紀(jì)律自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,主動聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)33開題報告內(nèi)容詳實(shí),符合規(guī)范要求54任務(wù)完成按時、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)44過程管理評分合計14 過程管 理評語 該生在畢業(yè)設(shè)計過程中工作作風(fēng)扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn),工作態(tài)度較為認(rèn)真,能夠積極主動尋求畢業(yè)設(shè)計中所遇到的問題。該生能自覺遵守學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,認(rèn)真對待畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)要求。該生能經(jīng)常地與指導(dǎo)教師取得聯(lián)系,與老師共同討論相關(guān)問題。該生能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成各項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)工作。該生撰寫的開題報告內(nèi)容詳實(shí),能夠按照提出問題、分析問題、歸納問題、制定解決方案的步驟進(jìn)行。在此期間該生查閱了大量相關(guān)的參考文獻(xiàn)。該生能夠按計劃、較好地完成畢業(yè)設(shè)計的中期檢查階段所要求的各項(xiàng)工作,完成質(zhì)量較好。指導(dǎo)教師簽字:XX日期:2017-05-24指導(dǎo)教師評價表評價內(nèi)容具體要求總分評分選題質(zhì)量符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿55能力水平有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力54完成質(zhì)量文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)109指導(dǎo)教師評分合計18 指導(dǎo)教 師評語 該生的畢業(yè)設(shè)計選題符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求,具有一定的創(chuàng)新性及實(shí)用意義。設(shè)計方案合理,論文的深度及難度適中,工作量飽滿。該生的文獻(xiàn)查閱能力、外文翻譯能力、綜合運(yùn)用知識的能力、計算機(jī)的應(yīng)用能力均較強(qiáng),論文的寫作能力及規(guī)范性運(yùn)用較好。從論文的完成情況看,總體情況較好,設(shè)計過程合理,計算過程嚴(yán)謹(jǐn),論文的格式、所用的公式及圖表等均符合本科畢業(yè)論文要求。該生能積極主動與指導(dǎo)教師溝通,按步驟完成畢業(yè)設(shè)計規(guī)定的各項(xiàng)工作。論文的完成質(zhì)量較好,同意參加畢業(yè)答辯。指導(dǎo)教師簽字:XX日期:2017-05-31評閱人評價表評價內(nèi)容具體要求總分評分選題質(zhì)量符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿55能力水平有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力54完成質(zhì)量文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)109評閱人評分合計18 評閱人 評語 于帥彪同學(xué)的“小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計”題目,源于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中環(huán)保節(jié)能、資源再利用技術(shù)研究及生產(chǎn)實(shí)際,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿;該同學(xué)有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的能力、具一定的科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力較好、有一定的文獻(xiàn)資料檢索能力、熟悉計算機(jī)應(yīng)用;撰寫的說明書文題相符,概念較準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。評閱人簽字:劉明科評閱人工作單位:機(jī)械工程學(xué)院日期:2017-05-31答辯委員會評價表評價內(nèi)容具體要求總分評分自述總結(jié)思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理109答辯過程能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)109選題質(zhì)量符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿54完成質(zhì)量文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計算、設(shè)計、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確;論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)109能力水平有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計算機(jī)應(yīng)用能力109答辯委員會評分合計40 答辯委員會評語 于帥彪同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計工作期間,工作努力,態(tài)度認(rèn)真,能遵守各項(xiàng)紀(jì)律,表現(xiàn)良好。 能按時、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作,具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。 論文立論正確,理論分析得當(dāng),解決問題方案實(shí)用,結(jié)論正確。 論文使用的概念正確,語言表達(dá)準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),條理清楚。 論文中使用的圖表,設(shè)計中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r,能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范化較好。 具有一定的獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及外語應(yīng)用能力,原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng),實(shí)驗(yàn)或計算結(jié)論準(zhǔn)確。 答辯過程中,能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容,思路清晰,論點(diǎn)基本正確;回答問題準(zhǔn)確,有應(yīng)變力;有較好的語言表達(dá)能力。答辯成績: 40答辯委員會主任:XX2017年05月31日成績評定 項(xiàng)目分類成績評定過程管理評分14指導(dǎo)教師評分18評閱人評分18答辯委員會評分40總分90成績等級A成績等級按“A、B、C、D、F”記載成績審核人簽章: XXXX學(xué)院審核人簽章: XX一、選題依據(jù)1、 研究領(lǐng)域 本題目涉及機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等多方面的知識。2、 論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值 秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)閘側(cè)后進(jìn)行高密度壓縮成塊狀。秸稈是一種放錯地方的資源,在人類的日常生活中,會產(chǎn)生許許多多的剩余物,特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的秸稈資源,秸稈資源是可再生的生物質(zhì)能源,包含著大量的營養(yǎng)物質(zhì),但由于人們對此資源缺乏認(rèn)識,利用方式單一、落后,有效利用率低,導(dǎo)致這種資源松散的分布在大面積范圍內(nèi),給收集應(yīng)用帶來巨大困難。但隨著近來農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié),人們對于秸稈的有效利用的需求不斷增長,利用工業(yè)化手段將這種資源“變廢為寶”顯得尤為重要,小型秸稈壓塊機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生,不僅可以解決畜業(yè)動物的飼養(yǎng)問題,也可以提高資源的綜合利用率。因此設(shè)計一臺小型秸稈壓塊機(jī)就可通過機(jī)械化作業(yè)完成秸稈的粉碎、壓塊過程,提高了生產(chǎn)效率。而且由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大,且進(jìn)口壓塊機(jī)價格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜,不適用于一般中小型農(nóng)場。針對這種現(xiàn)狀,有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機(jī)械。因此本研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及必要性,選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求,設(shè)計方向明確,難易度適中。設(shè)計工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開,具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。學(xué)生已掌握設(shè)計所需的相關(guān)知識,在軟硬件方面及查獻(xiàn)等方面有切實(shí)保障。同時,指導(dǎo)教師具備相關(guān)設(shè)計背景,學(xué)生有充裕的時間開展工作。3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢秸稈壓塊是五十年代中期出現(xiàn)的一種新工藝,秸稈壓塊設(shè)備在歐美等發(fā)達(dá)國家已研究生產(chǎn)多年,并出口到世界各地,目前我國的秸稈壓塊機(jī)存在自動化程度低、價格昂貴、操作及維修復(fù)雜等弊端。針對這種現(xiàn)狀,有必要開發(fā)自動化程度高、成本低廉、易于操作和維修的小型壓塊機(jī)械。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在設(shè)計過程中,采用環(huán)模式可移動式秸稈壓塊機(jī),利用Top-down的設(shè)計方法,完成總機(jī)設(shè)計。本設(shè)計共包含四大部分:切碎裝置、自動上下料機(jī)構(gòu)、壓頭(曲柄連桿機(jī)構(gòu))、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,利用有限元分析軟件對關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。1954年美國約翰迪公司研制出世界上第一臺移動性秸稈壓塊機(jī),隨后又生產(chǎn)了400型、425型、429型秸稈飼料壓塊機(jī),后來在美國廣泛使用的是環(huán)模式壓塊機(jī)。日本時代研制的工廠化加工草塊的成套裝備,可實(shí)現(xiàn)計量、烘干分離、除塵壓塊及草料的運(yùn)輸、草塊的冷卻及包裝,也可加工稻麥秸稈等,成品含水率在10%到13%。隨后前蘇聯(lián),英國,丹麥以及其他國家都先后的生產(chǎn)了符合自己國家生產(chǎn)實(shí)際的秸稈壓塊機(jī),這種新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用開來,大大提高了秸稈資源的可利用率。秸稈壓塊機(jī)的主要類型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺旋推進(jìn)式以及纏繞式壓塊機(jī)。設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種:一種是田間流動式作業(yè),一種是工廠化作業(yè)。其發(fā)展趨勢為:提高生產(chǎn)率,降低成本,節(jié)省能源,實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動化控制等。我國是從90年代各研究所和生產(chǎn)廠家才開始研究壓塊設(shè)備,現(xiàn)在國內(nèi)使用的主要類型是環(huán)模式壓塊機(jī)。雖然隨著我國改革開放的偉大進(jìn)程,綜合國力的顯著增強(qiáng),科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展,現(xiàn)在的設(shè)備與以往不可同日而語,有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都研發(fā)出比較有科技含量的設(shè)備并應(yīng)用于實(shí)踐,但生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備并不多,主要原因是技術(shù)并沒有完全成熟,生產(chǎn)成本過高,功耗大,并且價格高昂,這給秸稈壓塊機(jī)的普及帶來巨大不利。二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容1. 重點(diǎn)解決的問題(1).壓塊機(jī)傳動裝置的傳動方式;(2).設(shè)計參數(shù)的合適選擇; (3).環(huán)模結(jié)構(gòu)分析。2. 擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)(1).壓塊機(jī)原理及結(jié)構(gòu)確認(rèn);(2).壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計;(3).秸稈切碎裝置設(shè)計;(4).上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計;(5).壓塊機(jī)壓頭機(jī)構(gòu)設(shè)計;(6).壓塊機(jī)行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計。3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果 結(jié)合具體的設(shè)計要求,通過學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料,全面的了解和掌握壓塊機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu),完成壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)功能部件的設(shè)計,對關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。最終完成論文、壓塊機(jī)的3D模型、2D工程圖(裝配圖、零件圖)、關(guān)鍵件有限元分析報告、外文文獻(xiàn)翻譯三、論文(設(shè)計)工作安排1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)); 首先采用文獻(xiàn)研究法,通過閱讀有關(guān)論文、圖書及相關(guān)資料,針對具體的設(shè)計要求,著重從理論及結(jié)構(gòu)上對國內(nèi)外現(xiàn)有秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行全面的了解;第二,采用Top-down設(shè)計方法,進(jìn)行整機(jī)功能劃分;第三,利用3D設(shè)計方法,逐一進(jìn)行各機(jī)構(gòu)、部件的設(shè)計,確定零件尺寸及進(jìn)行干涉檢查;第四,有限元分析法,利用有限元分析模塊對關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析2. 論文(設(shè)計)進(jìn)度計劃第1周:查閱相關(guān)文獻(xiàn),收集資料,了解設(shè)計內(nèi)容;第2周:翻譯外文文獻(xiàn),完成相關(guān)工作;第3周:分析歸納文獻(xiàn),撰寫文獻(xiàn)綜述,確定研究方法,撰寫開題報告;第4周:整理開題報告、文獻(xiàn)綜述,開題報告答辯;第5周:小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計;第6周:開展切碎裝置設(shè)計的工作;第7周:整理已開展的工作,中期檢查;第8周:進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計;第9周:;開展壓頭設(shè)計(曲柄滑塊機(jī)構(gòu))的工作;第10周:行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計;第11周:進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析,校核其強(qiáng)度;第12周:系統(tǒng)整合,進(jìn)行總裝配;第13周:生成、完善2D和3D圖紙;第14周:修改完善設(shè)計說明書;第15周:完善畢業(yè)設(shè)計各項(xiàng)內(nèi)容;第16周:做好答辯PPT,提交論文,準(zhǔn)備答辯。四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)1周開勤. 機(jī)械零件手冊(第四版)M.北京:高等教育出版社,2014. 2孫恒,陳作模.機(jī)械原理(第七版)M.北京:高等教育出版社,2006. 3濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(第九版)M北京:高等教育出版社,2013. 4美伯爾著,汪一麟等譯機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012. 5 章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2014.6王守忠, 陳愛榮. 車床自動壓印裝置的研制J. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02):158-159.7趙潤福,魏炯. 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014(04):57-59.8岳苓. 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器J. 制造技術(shù)與壓花機(jī),2009(05):140-141.9古今學(xué). 我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀J. 國土資源高等教育研究,2005(10):60-62.10曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)M . 北京: 機(jī)械工業(yè)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 manufactureJ. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.12劉欣. 玉米秸稈飼料壓塊機(jī)的設(shè)計研究J. 農(nóng)業(yè)科技與裝備.2012.(07): 32-3313付敏,郭婉麗,梁棟. 生物質(zhì)壓塊成型設(shè)備研究現(xiàn)狀J. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2015.(17):137-141.附:文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述隨著化石能源的日益枯竭,其替代品新能源和可再生能源的開發(fā)及利用成為各國研究的重點(diǎn),而對中國這樣人均能源資源占有量很低,且分布極不均勻的發(fā)展中國家來說則顯得尤為重要。目前,作為能源的生物質(zhì)主要指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他廢棄物,如各種農(nóng)作物秸稈、油料作物及木材加工廢棄物、城市工業(yè)有機(jī)廢棄物以及動物糞便等。據(jù)統(tǒng)計, 我國現(xiàn)在每年的秸稈產(chǎn)量約為7億t,扣除一部分用作飼料和其它原料,作為能源利用的達(dá)3.76 億噸。植物秸稈原料質(zhì)地松散、體積大、熱值低、不便運(yùn)輸和貯存,采用秸稈壓塊機(jī)使秸稈致密成型,便可成為高品位燃料。秸稈成型燃料具有密度高、便于運(yùn)輸和儲存、形狀和性質(zhì)均一、燃燒性能好、熱值高、適應(yīng)性強(qiáng)、燃料操作控制方便等優(yōu)點(diǎn),可用于鍋爐和煤氣發(fā)生爐,也可用于工業(yè)、家庭和農(nóng)業(yè)、園林的暖房取暖。我國作為農(nóng)業(yè)大國,植物秸稈資源豐富,因此,秸稈能源將會成為一種發(fā)展前景非常可觀的替代能源。目前,秸稈壓塊機(jī)主要分為螺旋擠壓式成型機(jī)、活塞沖壓式成型機(jī)和環(huán)模式成型機(jī)3 種機(jī)型。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在設(shè)計過程中,采用環(huán)模式可移動式秸稈壓塊機(jī),利用Top-down的設(shè)計方法,完成總機(jī)設(shè)計。本設(shè)計共包含四大部分:切碎裝置、自動上下料機(jī)構(gòu)、壓頭(曲柄連桿機(jī)構(gòu))、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,利用有限元分析軟件對關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。秸稈壓塊機(jī)主要由電機(jī)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料斗、皮帶輪、皮帶、保護(hù)罩、環(huán)模壓縮室和底座組成,環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)工作時的擠壓方式屬于開式壓縮,利用環(huán)模、壓輪和物料3 者間的摩擦擠壓作用使短段散狀物料成型。壓塊機(jī)的傳動方式采用皮帶傳動,皮帶傳動具有過載保護(hù)和緩沖吸振的能力。環(huán)模是壓塊機(jī)最重要的構(gòu)件之一, 其性能好壞直接影響壓塊機(jī)性能。由于環(huán)模、壓輪和物料3者之間擠壓摩擦, 尤其是物料在環(huán)??變?nèi)受到的高壓摩擦和物料本身受力變形, 消耗的能量以熱能的方式放出,使環(huán)模和物料溫度升高,導(dǎo)致環(huán)模的磨損加快,使用壽命縮短。一、我國秸稈壓塊機(jī)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀 我國從20世紀(jì)80年代引進(jìn)并開始致力于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究。南京林化所在“七五”期間開展了對生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研制即對生物質(zhì)成型理論的研究,目前我國成型機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用已形成了一定規(guī)模,熱點(diǎn)主要集中在螺旋擠壓成型機(jī)上,但是仍然存在著很多問題,因此有待于進(jìn)一步深入研究。中國從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈壓塊機(jī),生物質(zhì)壓縮技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。當(dāng)時,一些科研單位和生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐、美發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)牧草加工技術(shù)和設(shè)備,結(jié)合我國秸稈綜合利用的具體國情,開發(fā)研制出機(jī)械化秸稈壓塊飼料設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)。目前,在國內(nèi)從事該項(xiàng)技術(shù)研究、生產(chǎn)的大專院校、科研院所、國有和民營企業(yè)已達(dá)數(shù)十家。河北省石潛集團(tuán)研制的9JG-1500型秸稈壓塊大型成套設(shè)備和中國農(nóng)機(jī)院內(nèi)蒙古分院研制的9YK-0. 4D型小型秸稈壓塊機(jī)是較有代表性的產(chǎn)品,并已小批量投放市場。機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)作為新生事物,還剛剛起步,在國內(nèi)發(fā)展速度不一,河北、內(nèi)蒙古等省份發(fā)展較快。如河北省為加快該項(xiàng)技術(shù)的推廣步伐,實(shí)施了“機(jī)械化秸稈壓塊飼料示范項(xiàng)目” 。2011年由省財政撥出150萬專項(xiàng)資金,首批選擇了條件較好的5個項(xiàng)目縣進(jìn)行示范,生產(chǎn)玉米秸稈壓塊飼料。2012年省財政又投入200萬元建立了10個項(xiàng)目縣進(jìn)行示范推廣。有關(guān)項(xiàng)目市、縣也都投入了相應(yīng)的配套資金。在示范點(diǎn)的帶動下,一些民間資金也被吸引到秸稈壓塊飼料項(xiàng)目的投入上來。據(jù)不完全統(tǒng)計,全省已建成各類秸稈壓塊飼料生產(chǎn)企業(yè)近40多家,年產(chǎn)秸稈壓塊飼料生產(chǎn)能力已接近10萬t ,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)得到了快速發(fā)展。但從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。二、世界秸稈壓塊機(jī)設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀早在1954 年,美國約翰迪爾( John Deere) 公司就研制成功了世界上第一臺移動式壓塊機(jī),從1965 年起先后生產(chǎn)了400 型田間撿拾壓塊機(jī)和390 型壓塊機(jī)。此外,美國蘭代爾( Lundell) ,西德法爾( Fahr) ,威利格爾( Welger) ,丹麥塔魯普( Taarup) ,法國里維爾( ivierrecasalis) 和日本時代制鐵有限公司也生產(chǎn)了多種型式的青、干草壓塊機(jī)。20 世紀(jì)60 年代,蘇聯(lián)開始引進(jìn)和研制飼草壓塊機(jī),制造了相應(yīng)的成套設(shè)備。國外技術(shù)發(fā)展有以下幾個特點(diǎn):一是生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟,并達(dá)到規(guī)?;蜕唐坊?;二是已經(jīng)由過去燒壁爐的生活用能為主轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)階段:設(shè)備制造比較規(guī)范,耗能較高,成本較貴,同等生產(chǎn)能力的設(shè)備是國內(nèi)的5-6倍,在發(fā)達(dá)國家中,生物質(zhì)能研究開發(fā)應(yīng)用主要集中與氣化,液化、熱解,固化與直接燃燒等方面。美國2014年生物質(zhì)能供應(yīng)量72Mtoe,越戰(zhàn)美國能源供應(yīng)總量的3%,計劃2030年達(dá)到30%。歐盟2003年25國生物質(zhì)能消費(fèi)量69Mtoe,約占?xì)W盟能源總消費(fèi)量的4%。國外生物質(zhì)致密固化成型產(chǎn)品的發(fā)展分為三個階段,從20世紀(jì)30-50年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段,研究的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo),20世紀(jì)30年代,螺旋式成型機(jī)在美國開始設(shè)計生產(chǎn),同時現(xiàn)代化的活塞式成型機(jī)也在瑞典、德國得到推廣。20世紀(jì)70-90年代為第二階段,各國普遍重視化石能源對環(huán)境的影響,同時由于出現(xiàn)了能源危機(jī),生物質(zhì)壓縮固化成型燃料發(fā)展很快,西歐及日本等國家已成為一種產(chǎn)業(yè),1984年日本已有172家工廠生產(chǎn)秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行生物質(zhì)壓縮固化成型燃料。第三階段為90年代后,首先以丹麥為首開展了規(guī)?;醚芯抗ぷ?,隨后瑞典、德國、奧地利等國都相后開展相關(guān)研究,聯(lián)合國也將此作為重點(diǎn)研究開發(fā)研究項(xiàng)目。三、我國與世界強(qiáng)國的差距 雖然我國近年來發(fā)展速度較快并取得重大進(jìn)展,但于世界強(qiáng)國相比還有一定差距,主要表現(xiàn)在從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。四、未來1015年中國秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展趨勢秸稈壓塊機(jī)技術(shù)能充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的價值,提高利用率,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,良好的社會效益和生態(tài)效益。在秸稈綜合利用方面又探索出一條新的有效途徑,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究治本的措施”的指示精神,是一個具有廣闊發(fā)展前景的新型秸稈綜合利用技術(shù)。1、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,發(fā)展方向正確在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中,許多地方已把畜牧業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn),并逐步發(fā)展成為大農(nóng)業(yè)的第一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)牧區(qū)禁牧和小區(qū)集中飼養(yǎng)將使飼料供應(yīng)成為發(fā)展畜牧業(yè)的關(guān)鍵問題,秸稈壓塊飼料的出現(xiàn)有效解決了飼料問題,順應(yīng)了畜牧業(yè)發(fā)展的需要。農(nóng)作物秸稈用于飼料,既可變“廢”為寶,又可杜絕焚燒秸稈現(xiàn)象,減少環(huán)境污染,而且秸稈過腹還田還充分提高了肥效,順應(yīng)了“綠色、環(huán)保、高效”農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。 2、經(jīng)濟(jì)效益顯著,市場需求量大,發(fā)展動力強(qiáng)勁玉米秸稈飼料市場價格在300 400元/ t之間,高時可達(dá)450元/ t。生產(chǎn)成本一般在200 250元/t之間,利潤率30% 以上,生產(chǎn)企業(yè)2年左右即可收回成本。畜牧養(yǎng)殖場每年需要大量的飼料,以養(yǎng)牛為例,一頭牛平均每年就要消耗4 5 t飼料,一個養(yǎng)幾十頭牛的小型養(yǎng)殖場就需上百噸的飼料。每年冬、春兩季更是飼料青黃不接時節(jié),貯備秸稈飼料成為有效辦法。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料的需求量還會增加,所以秸稈飼料的市場需求潛力巨大。經(jīng)濟(jì)效益和市場需求為秸稈壓塊飼料快速發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動力。3、增加農(nóng)民收入,易于農(nóng)民接受,群眾基礎(chǔ)廣泛農(nóng)民直接交售玉米秸稈的價格約40 60元/t; 如果農(nóng)閑時將秸稈風(fēng)干、粉碎加工成半成品交售價格可達(dá)100 120元/ t。與秸稈青貯飼料相比,雖然秸稈的直接交售價格相近,但對秸稈的收獲期沒有限制,不要求秸稈新鮮、青嫩,收獲、交售時間較為充裕; 而且還可以充分保證玉米生長周期,不會降低產(chǎn)量。秸稈壓塊飼料技術(shù)成為一項(xiàng)增收效果明顯、惠及面廣泛、每戶農(nóng)家都可以參與的新技術(shù)。4、原料取材廣泛,數(shù)量巨大,發(fā)展基礎(chǔ)雄厚農(nóng)作物秸稈可以永續(xù)生產(chǎn),是可更新、可再生資源。全國農(nóng)作物秸稈年生產(chǎn)量6億t以上(玉米秸稈約2. 2億t) ,其中只有20% 用作草食性動物家畜飼料,用作秸稈還田或燃料等用途的占60%以上,可用于生產(chǎn)壓塊飼料的秸稈數(shù)量巨大,遍布全國糧食主產(chǎn)區(qū),為秸稈壓塊飼料長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)原料基礎(chǔ)。5、營養(yǎng)價值良好,飼喂儲運(yùn)方便,產(chǎn)品特點(diǎn)鮮明農(nóng)作物秸稈中均含有較高的營養(yǎng)成份,其中玉米秸稈粗蛋白含量可達(dá)5. 7% ,與普通牧草粗蛋白6% 9%的含量較為接近。玉米秸稈壓塊飼料經(jīng)過“熟化”以后提高了營養(yǎng)價值,改善了適口性,并可根據(jù)具體需求增配添加劑,進(jìn)一步提高營養(yǎng)價值。秸稈壓塊飼料以1 8 1 10的壓縮比縮小飼料體積,高溫加工殺滅有害霉菌,故運(yùn)輸方便、貯存安全、節(jié)省場地,是牧區(qū)冬季飼養(yǎng)牲畜、防災(zāi)減災(zāi)的最佳飼料。飼喂時只需將飼料按1 1的比例用水噴灑即可食用,簡單易行。因此,秸稈壓塊飼料被稱為牛羊的“壓縮餅干”、“方便面” ,其鮮明的特點(diǎn)為飼養(yǎng)牲畜提供了極大的方便。8小型秸稈壓塊機(jī)小型秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計摘 要秸稈壓塊技術(shù)是隨著時代發(fā)展而來的,是適應(yīng)于農(nóng)業(yè)發(fā)展的,這種技術(shù)將秸稈這種廢棄的資源進(jìn)行有利的整合以及再回收的利用,將秸稈這種被閑置的資源進(jìn)行致密壓緊處理過程之后,形成塊狀的產(chǎn)品之后能夠更好的儲存方便,這種新技術(shù)也越來越受到人們的歡迎,也受到科技人員更多的重視。本次設(shè)計主要是對壓塊機(jī)這種機(jī)器設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以及一些必要的計算過程說明,研究的主題為環(huán)模式的秸稈壓塊機(jī),通過對環(huán)模的內(nèi)徑以及外徑等眾多因素的分析整合,從而設(shè)計出最為合適的尺寸以及一些必要的參數(shù)要求。再者通過solidworks繪圖軟件,對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行3維立體的構(gòu)圖之后,完成總體的裝配,與此同時,在這種情況下為了提高輸料的能力,選用的是螺旋式的輸送桿等進(jìn)料裝置。最后從現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際生產(chǎn)情況來說,將整體的尺寸進(jìn)行合理的優(yōu)化并最終確定一些必要的設(shè)計要求參數(shù),使秸稈壓塊機(jī)設(shè)備能夠運(yùn)轉(zhuǎn)工作的更高效更能使利益最大化。說明書從分析秸稈壓塊機(jī)的歷年來的發(fā)展過程以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)入手,進(jìn)而著重對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的剖析來最終確定設(shè)計方案,得出最終的設(shè)計圖紙。關(guān)鍵詞: 秸稈資源;機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu);壓塊機(jī)器;環(huán)模結(jié)構(gòu)- I -小型秸稈壓塊機(jī)ABSTRACTStraw briquette technology is developed over time, and is adapted to the agricultural development, This technology will make the waste material better integrated and recycled, After a tight compression of the unused resources,Its more convenient to store when the product block.The new technology is also becoming more and more popular with people from technology.This design is mainly for the structural analysis of the machine equipment and some necessary calculation,The subject of the study was the loop pattern straw press,By analyzing the inner diameter and outer diameter of the ring, the paper designs the most suitable size and some necessary parameter requirements.Also through solidworks drawing software,after three dimensional composition of the design product,completing the overall assembly.At the same time, in this case, in order to improve the ability of the material, it is a spiral conveyor.And finally, in terms of actual production in real life,optimize the overall size and finally determine the necessary design requirements parameters,It maximizes the benefits of making the straw press equipment.The specification starts with the analysis of the development process of the straw press and the advantages and disadvantages of each.Then the internal structure is analyzed to determine the design,make the final design drawings.Keywords: straw resources; Mechnical structure; Block making machine; The ring structure- IV -目 錄摘 要IABSTRACTII引 言11. 方案的選擇比較21.1 秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較21.1.1 鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)21.1.2 擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)31.1.3 平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)31.1.4 環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)41.2 傳動機(jī)構(gòu)的選擇41.2.1 齒輪傳動41.2.2 連桿機(jī)構(gòu)51.2.3 帶傳動61.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇61.3.1 三輥結(jié)構(gòu)61.3.2 雙輥結(jié)構(gòu)72. 方案的總體設(shè)計 82.1 壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成 82.2 主電機(jī)功率P的選擇82.3 環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計算92.3.1 環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系92.3.2 壓輥和環(huán)模的受力分析102.3.3 環(huán)模的單位功率面積112.3.4 壓輥直徑的計算122.3.5 確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑122.3.6 環(huán)模的成型構(gòu)造133.傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)的選擇與確定163.1 選擇設(shè)計的帶輪163.1.1 計算功率的確定163.1.2 選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v163.1.3 帶的根數(shù)的確定計算過程173.2 設(shè)計以及計算主軸的結(jié)構(gòu)尺寸183.3 設(shè)計以及計算中間的傳動軸224. 喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算244.1 螺旋式輸送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算244.2 進(jìn)料料斗265. 機(jī)架機(jī)構(gòu)276. 總論28參考文獻(xiàn).29附錄1 外文譯文30附錄2 外文原文.35致謝. 43小型秸稈壓塊機(jī)引 言中國是一個以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的大國,土地富饒而且十分的廣闊,在廣袤的土地上種植著各種各樣的農(nóng)作物,養(yǎng)育著十幾億的人口,當(dāng)然農(nóng)作物除了作為糧食之外,剩余的部分也 可以成為生物質(zhì)能源,被重復(fù)綜合利用。其中分布最為廣泛的當(dāng)屬秸稈這種生物質(zhì)能源了,以往由于人們環(huán)保意識的缺乏以及對于生物質(zhì)能源利用方面認(rèn)識的不足,這種能源不是被人們焚燒就是隨意丟棄,這不僅是對環(huán)境的肆意破壞,也是一種能源的浪費(fèi)。隨著年代的不斷發(fā)展進(jìn)步,對于農(nóng)村的這種廣泛廢棄的能源的利用開發(fā)變得具有重大的實(shí)際應(yīng)用前景,同時給予我們新時代的科技人員更大的發(fā)展平臺,能夠更好的研發(fā)這種“變廢為寶”,對生物質(zhì)能源更好的綜合利用的設(shè)備,因此對于秸稈壓塊機(jī)的研究具有不可磨滅的實(shí)際價值,這對于我們今后科技技術(shù)發(fā)展的研究方向有著顯著的指導(dǎo)作用。秸稈壓塊技術(shù)不僅能夠把農(nóng)作物飼料秸稈的使用價值發(fā)揮到極致,也能夠使這種生物質(zhì)能源的利用率得到大幅度的提升,這就使這種技術(shù)的研究具有明顯的經(jīng)濟(jì)效率,優(yōu)良的社會以及生態(tài)效益。同時,秸稈壓塊技術(shù)又為我們提供了一條嶄新的途徑去探索秸稈的綜合利用及提升,根據(jù)往年的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)繼續(xù)探索研究“治本”的方法,我們可以說秸稈壓塊技術(shù)是我們新時代條件下一項(xiàng)重大的突破,新型的秸稈壓塊的綜合利用具有十分遠(yuǎn)大的廣闊的研究前景,為未來的生物質(zhì)能源的綜合利用研究奠定了廣大的研發(fā)平臺。縱觀秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展歷程,螺旋式的擠壓型壓塊機(jī)、活塞式的沖壓成型機(jī)以及具有環(huán)模結(jié)構(gòu)的壓塊機(jī)3種型號的機(jī)器。分析理解過材料物的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),在接下來的設(shè)計的主要過程中 ,選用環(huán)模型結(jié)構(gòu)的秸稈壓塊機(jī) ,采取的設(shè)計,主要是近似于Top-down這樣的設(shè)計思路,最后再進(jìn)行總計裝配。之所以采用環(huán)模式的結(jié)構(gòu),是因?yàn)檫@種形式的結(jié)構(gòu)可以使生產(chǎn)率得到很大程度的提升,能耗大幅度的降低,工作的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)等等優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)如今也得到了廣泛的應(yīng)用,秸稈壓塊的產(chǎn)量也在逐年增加,加上科技人員的不斷改革創(chuàng)新,我們也在一步步的與國際頂尖水平接軌。注:頁碼,居中,底部,宋體,小五,正文起始頁頁碼為1。閱后刪除此文本框。1. 方案的選擇比較1.1 秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較對于我們來說,秸稈壓塊是一項(xiàng)嶄新的科技技術(shù),它在世界上最初是出現(xiàn)在五十年代中期的,而我國開始引進(jìn)這一技術(shù)的起始時間大約也是在20世紀(jì)的80年代,生物質(zhì)這種能源可以進(jìn)行壓縮的處理方式達(dá)到所需的要求,并且在政府的大力支持下可以得到快速的研究以及發(fā)展,現(xiàn)如今已經(jīng)可以有一定得成熟程度,在90年代各個研究所以及各個省市的的生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始研究制造壓塊的設(shè)備機(jī)器,發(fā)展到今天所取得的成就我們也有目共睹,類型與型號也更加趨于多樣化。從最初的鑄模壓塊機(jī)到后來的擠壓壓塊機(jī)再到平模式,再到現(xiàn)在最普遍使用的就是環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)。雖然種類型號不一,但環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)研究的進(jìn)展確實(shí)為我國的生物質(zhì)能源作出了重大貢獻(xiàn)。1.1.1 鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):鑄模式這種種類的壓塊機(jī)的特點(diǎn)十分明顯且具有代表性,內(nèi)部結(jié)構(gòu)中最重要的部分即是壓輥結(jié)構(gòu),而且他們的形狀是完全一致的,在運(yùn)轉(zhuǎn)工作期間,兩個棍子做類似于旋轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動,而且每一個壓輥上都具有著一個明顯的特點(diǎn)那就是:半個球形的凹狀形狀的坑,通過這種設(shè)備顆粒加工出的密度比較低,強(qiáng)度也是比較小的;缺點(diǎn);因?yàn)橐WC在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,壓輥上的兩個半球具有比較良好的配合情況,所以這種類型的壓塊機(jī)要求安裝的精度非常高,但與之相對應(yīng)的是這種設(shè)備的生產(chǎn)率卻很小并且消耗的功耗非常大等。圖1.1 鑄模型壓塊機(jī)1.1.2 擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):擠壓壓塊機(jī)的壓輥結(jié)構(gòu)類似于齒輪的形狀,材料物有一個螺旋型的輸送桿向前逐漸推進(jìn),最后到達(dá)??滋帞D壓成柱狀的產(chǎn)品,在外緣均勻分布著刀具,在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的時候?qū)⒅鶢畹某善窌谐深w粒狀的產(chǎn)品,很顯然這種設(shè)備與之前的機(jī)器設(shè)備相比生產(chǎn)率得到了較好的提高;缺點(diǎn):由于來回的摩擦擠壓作用造成機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)非常容易受到磨損破壞,由此造成的后果就是制造的成本相對較高等。圖1.2 擠壓型壓塊機(jī)1.1.3 平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):平模結(jié)構(gòu)的設(shè)備最大的特點(diǎn)就是它的滾輪在中心軸處來回轉(zhuǎn)動、模板在水平方向上得到固定,并且模板上會分布著擠壓的孔,生產(chǎn)率較之前的已有的機(jī)器有了大幅度提升、機(jī)械的磨損量又有所減少等。缺點(diǎn):但是因?yàn)樵谄侥:椭陛佭\(yùn)動的過程中會有接觸的地方,在這個地方運(yùn)動的線速度的徑向的方向會有所不同,在這種情況下制造生成的成品的質(zhì)量變得比較不均勻,而且模輥也會由于摩擦的種種原因磨損的速率變得較快,這樣造成的后果最具有代表性的就是模輥表面的表面質(zhì)量會遭受到一定的破壞。圖1.3 平模式壓塊機(jī)1.1.4 環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):環(huán)模的結(jié)構(gòu)的擠壓方式屬于開式壓縮,具有不止一個的壓輥以及表面分布著許多模孔的環(huán)模,由于這種類型的機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性得到了大幅度的提高,因此發(fā)生故障的概率也會大大降低,并且??壮隽献兊檬志鶆?,得到產(chǎn)物的質(zhì)量相對以前會有顯著的變化,反而隨著生產(chǎn)效率變高,消耗的能量卻隨之減少,操作也變得十分簡單方便。缺點(diǎn);環(huán)模壓塊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時速度較高這樣會容易導(dǎo)致產(chǎn)料排出時的破損率可能較高。圖1.4 環(huán)模式壓塊機(jī)綜合上面說的幾種情況,環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)從產(chǎn)品的生產(chǎn)情況,能源的消耗情況,產(chǎn)品的密度以及質(zhì)量情況等方面考慮,與其他幾種類型的壓塊機(jī)相比較而言都具有較大的明顯優(yōu)勢,因此本次設(shè)計選用的環(huán)模式的壓塊機(jī)研究的價值以及應(yīng)用的前景還是十分廣泛的。1.2 傳動機(jī)構(gòu)的選擇1.2.1 齒輪傳動優(yōu)點(diǎn):齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)工作時所需要的空間比較小,結(jié)構(gòu)也十分的緊湊,相比于其他的傳動方式傳動比也比較穩(wěn)定,壽命比較長,工作具有較強(qiáng)的可靠性,效率高,速度和尺寸選擇的范圍比較大;缺點(diǎn):因?yàn)辇X輪的形狀比較特殊,所以齒輪的制造過程以及對于安裝精度的要求相對于鏈傳動,帶傳動或者連桿運(yùn)動都高,價格相對于以上列舉的其他的方式也貴得多,并且齒輪對于適宜工作的場合具有較大的局限性,比如那些對于傳動的距離要求非常大的場合,齒輪傳動就會顯得十分吃力,進(jìn)而并不適合那些場合。 圖1.5 齒輪傳動簡圖1.2.2 連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):使用這種結(jié)構(gòu)能夠在多種形式之間的運(yùn)動來進(jìn)行轉(zhuǎn)換,由于連桿運(yùn)動上的各點(diǎn)的運(yùn)動軌跡所形成的運(yùn)動曲線有多種對樣的變化形式,這樣就可以將生產(chǎn)過程中的各種工作要求應(yīng)用到實(shí)際,另外潤滑較為方便,不容易收到磨損,構(gòu)件成桿狀,制造的過程比較簡單并且傳遞的路線相比較而言較長;缺點(diǎn):雖然連桿運(yùn)動具有多種多樣的曲線運(yùn)動形式,但是因?yàn)闃?gòu)件和運(yùn)動副的數(shù)量很多,如果想要將任何可能的運(yùn)動規(guī)律都盡可能地實(shí)現(xiàn)的話,就會顯得十分不足,并且在這種情況下造成的累計誤差非常大,運(yùn)動精度較低且效率不高,在運(yùn)動過程中會比較容易引起動載荷的產(chǎn)生,不適宜高速運(yùn)動。 圖1.6 連桿機(jī)構(gòu)傳動示意1.2.3 帶傳動優(yōu)點(diǎn):對于兩軸的中心距離要求并不高,也適合于較大的場合,帶傳動的帶有十足的彈性,這樣可以使沖擊造成的破壞力降到最低,起到過載保護(hù)的作用,結(jié)構(gòu)較其他類型的傳動方式簡單,傳動的平穩(wěn)性強(qiáng),設(shè)備需要的造價低廉而且所需要的維護(hù)費(fèi)用少。缺點(diǎn):因?yàn)閹鲃訒捎谙嗷ブg的摩擦而導(dǎo)致彈性滑動以及打滑的現(xiàn)象的出現(xiàn),由此會導(dǎo)致傳動比變得不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生,帶傳動這樣的方式最大的缺點(diǎn)就是會使軸以及軸承上會有相對來說很大的力,造成的后果就是會造成帶的壽命不長。 圖1.7 帶傳動從經(jīng)濟(jì)方面以及實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題的因素綜合考慮,因?yàn)閹鲃拥膬?yōu)勢十分明顯,譬如它的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對來說十分簡單,制造成本低廉,不像齒輪的傳動十分的昂貴,連桿傳動使用的局限性有十分的大,所以綜合考慮擬采用帶傳動這樣的傳動類型最為合適。1.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇1.3.1 三輥結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):三輥結(jié)構(gòu)非常適合于具有較高粘度的材料物,對于這種材料具有最有效的研磨以及分散效率,性價比相對來說也是比較好的,使用的壽命相對來說比較長,適合于大型工廠:缺點(diǎn):這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,使用過程中的所需要的維修費(fèi)用比較高,因此造成的使用成本大,所以非常不適合于大批量的生產(chǎn)等。 圖1.8 三輥對稱結(jié)構(gòu)模擬1.3.2 雙輥結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):雙輥結(jié)構(gòu)對于材料物的成型具有較高的效率,并且能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的連續(xù)不斷地生產(chǎn),設(shè)備機(jī)器的平穩(wěn)性良好;缺點(diǎn):因?yàn)槲锪系某尚唾|(zhì)量與壓輥之間的縫隙緊密相關(guān),所以對于棍子的安裝的精度要求較其他類型較高等。 圖1.9 雙輥結(jié)構(gòu)工作模擬綜合市場上常用的結(jié)構(gòu)類型以及生產(chǎn)的實(shí)際需要,本次設(shè)計采用雙輥的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)較好的期望,產(chǎn)品的質(zhì)量也有所保證,且耗能少,符合各方的要求。 2. 方案的總體設(shè)計 2.1 壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成 2.2 主電機(jī)功率P的選擇主電機(jī)的功率和制成產(chǎn)品的的效率以及環(huán)模的內(nèi)徑都有著密不可分的關(guān)系。當(dāng)做設(shè)計時我們不僅應(yīng)該了解制成產(chǎn)品的產(chǎn)量(根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)和直徑為5 mm的小孔為準(zhǔn)),而且更應(yīng)該清楚地知道制造每噸成品的所消耗的電能指標(biāo),這樣就可以簡單粗略的計算出主電機(jī)的功率 P,根據(jù)材料的特質(zhì),可知按照國家標(biāo)準(zhǔn)取制造每噸成品的標(biāo)準(zhǔn)電耗為,由此可得主電機(jī)功率的計算公式為: (2.1)考慮到現(xiàn)實(shí)情況,由于如今設(shè)計的秸稈壓塊機(jī)是小型的,擬設(shè)計的設(shè)備的產(chǎn)量為1.5t/h,根據(jù)已有的公式可以計算出主電機(jī)的功率為首先通過選擇電機(jī)的額定的轉(zhuǎn)速為,最后可以將電機(jī)的類型確定為YTC型的電磁式的調(diào)速異步電動機(jī)。2.3 環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計算2.3.1 環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系壓輥與環(huán)模兩者之間的縫隙對秸稈壓塊機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)產(chǎn)量和性能有著無法忽略的作用。當(dāng)環(huán)模與壓輥之間的縫隙較小的時候,由于材料物在模塊以及壓論之間受到擠壓作用從而非常容易被切斷,這樣的話不會有藕斷絲連的現(xiàn)象發(fā)生,避免了功率的浪費(fèi)和消耗。但凡事都有一個度,如果間隙過小,反而會造成金屬之間的互相摩擦,這樣造成的后果就是會使壓輪的表面和環(huán)模的結(jié)構(gòu)兩者之間的相互磨損的速度會變得加快,而且在空載工作運(yùn)轉(zhuǎn)的期間,這種現(xiàn)象就會變得尤為突出,所以磨損這種現(xiàn)象所帶來的負(fù)面作用也會變得更加突出明顯。與之相反的情況,如果兩者之間的縫隙變得非常大的時候,摩擦作用反而變小,但是卻會對機(jī)器設(shè)備的效率造成不小的影響。有一種方法可以進(jìn)行調(diào)整,那就是通過調(diào)節(jié)齒套,使偏心軸發(fā)生轉(zhuǎn)動,這樣就可以改變環(huán)模和壓輪之間的距離大小,通過這種手段可以將我們對于產(chǎn)品的需求合格率提升以及機(jī)器設(shè)備的負(fù)面影響作用降到最低。 圖2.2 模輥工作示意圖1、壓輥 2 、 物料所在層3、已成形顆粒 4、模輥間隙5、粘附層 6、壓膜 壓輥和環(huán)模這兩個部件是秸稈壓塊機(jī)最主要的工作部件,而且環(huán)模的直徑的確定與諸多因素相關(guān)聯(lián),譬如需要根據(jù)與之相匹配的動力,成型孔的長度和??椎姆植紨?shù)量,而且這些原因有會受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的相互影響以及相互制約。如果環(huán)模的直徑可以得到確定的值之后,壓輥的直徑也必須與之相配合,另外,確定的壓輥的直徑數(shù)值大小對于材料物壓入??椎牧Χ染哂胁豢珊鲆暤挠绊懀瑝狠佉部赡苣軌蚴共牧衔锇l(fā)生變形,并且由此可以產(chǎn)生相對滑動的現(xiàn)象,如果沒有滑動的現(xiàn)象發(fā)生時,這種條件下的直徑是最佳的狀態(tài)。反過來說,飼料的環(huán)模壓縮比有一定的范圍,通常情況下是1:8-1:3,除此之外,粗糙度也是一個標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)去評斷壓料機(jī)構(gòu)的成功與否,如果粗糙度很大時,這不僅會造成出料的困難,而且也會對產(chǎn)物的表面質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響,因此必須有一個范圍來進(jìn)行約束,最佳的粗糙度值定為0.8-1.6是最合適的。2.3.2 壓輥和環(huán)模的受力分析秸稈壓塊機(jī)工作的主要部件是環(huán)模和壓輥,采用這兩種結(jié)合使用的主要目的是這種機(jī)構(gòu)能夠使材料物比較平均的輸送到調(diào)質(zhì)裝置中,這樣原來的材料就會繼續(xù)進(jìn)入到制粒的裝置中。原來的材料在壓輥和環(huán)模的雙重擠壓下,就會從??字谐鰜碜兂梢粔K塊的顆粒產(chǎn)品。從工作過程的角度深層次考慮,因?yàn)樵诃h(huán)莫壓塊的全過程中,物料在壓制區(qū)的位置會隨之變動,那么所受到的壓緊力理所應(yīng)當(dāng)?shù)挠兴煌?傮w來說,我們可以將這個過程中的受力區(qū)分為4個,分別為提供材料的區(qū)域、物料受到壓力的區(qū)域、材料擠壓成型的區(qū)域以及最后的成型區(qū)域。圖2.3 4個分區(qū) 在提供物料的區(qū)域,材料物大體上都不會受到機(jī)械的外力作用,在這個區(qū)域材料物基本上是處于松散的自然狀態(tài),但是當(dāng)它由于環(huán)模圈的回轉(zhuǎn)作用就會受到由此產(chǎn)生的離心力的作用,這樣使物料就會緊緊的貼在環(huán)模的內(nèi)圈上,接下來模棍會進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,這樣材料物就會被壓迫著進(jìn)入到壓緊的區(qū)域,在這個區(qū)域里,模棍相互之間的擠壓作用,就會使材料物之間發(fā)生相對移動的現(xiàn)象,這樣就會使孔之間的縫隙慢慢的減小。因?yàn)椴牧衔飼粩嗟叵蚯耙苿?,在這個過程中,速度也會不斷的變大,隨之而來的就是使得物料收到的擠壓的壓力在不斷地增加,孔與孔之間的間隙也會隨之變得不斷減小,但是材料物的整體卻大部分不會產(chǎn)生形變這種現(xiàn)象。接下來在擠壓的區(qū)域,由于模棍之間的縫隙漸漸變小,這就會使得受到的擠壓的壓力快速的增加。在這一區(qū)域,物料會發(fā)生相應(yīng)的形變,料筒也會變得緊實(shí)而充滿了整個???,而且在??變?nèi)部,會繼續(xù)接受新的粉料的進(jìn)入,這樣的結(jié)果就是會使飼料變得不斷地向外側(cè)移動,從而排出模孔。在這一個時間點(diǎn)的情況下,受到的擠壓力的大小的最小值也必須要以克服??椎膬?nèi)料柱內(nèi)部的摩擦力的總和為標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3 環(huán)模的單位功率面積單位功率面積的含義是指壓粒所使用的主電機(jī)當(dāng)消耗每千瓦功率時與之相對應(yīng)的環(huán)模具有的有效作用的壓帶面積(mm),同樣地它也是一個重要的參考因素去衡量秸稈壓塊機(jī)性能好壞的與否,也可以作為一個主要的參數(shù),在設(shè)計壓塊機(jī)中發(fā)揮著十分重大的作用。但是這個參數(shù)必須在一定的范圍內(nèi)才能具有最佳的效果,因?yàn)槿绻@個參數(shù)太大,就會引起主電機(jī)發(fā)揮功能作用的功率趨于偏小,進(jìn)而會產(chǎn)生載荷過大的后果,與之相反的情況就會造成能源的大量流失,由此看來單位的功率面積一定存在著一個最佳的取值范圍,這樣才能使利用率達(dá)到最高水準(zhǔn)。目前綜合國內(nèi)外的實(shí)際情況來看,功率面積的取值范圍一般是在每千瓦每平方毫米2000-4000內(nèi)取一最佳,本次的設(shè)計過程中取值為2500,因?yàn)檫@樣可以使壓塊機(jī)的工作性能具有最高的穩(wěn)定性,并且可靠性十分良好。再由此可得單位功率面積的計算公式為: (2.2)S-有效面積(mm2)D-內(nèi)徑(mm)b-壓帶寬(mm)其中取,所以2.3.4 壓輥直徑的計算壓輥把材料物擠壓進(jìn)模孔內(nèi),進(jìn)而會受到壓力從而能夠達(dá)到成型的目的,但是同時為了使材料物能夠順利地進(jìn)入??字校@兩者之間存在著摩擦力為一個必要條件,因此可以將把壓輥的表面做成不同程度的粗糙程度,這樣就可以防止壓輥打滑.環(huán)模秸稈壓塊機(jī)的壓輥一般只取2-3只,特殊情況下可以取到多只。由于所選擇的壓輥的直徑大小會對在壓制材料物的過程中物料都進(jìn)入角產(chǎn)生直接較大的影響,因此在條件允許的情況下,采用的輥的直徑應(yīng)該越大越好,這樣能夠保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。雙壓輥這種類型的環(huán)模結(jié)構(gòu)為主的壓塊機(jī),壓輥的直徑d和環(huán)模的內(nèi)徑D有一定的關(guān)系,表達(dá)式應(yīng)為:,所以,一般的情況下d與D的數(shù)量大小關(guān)系常為: (2.3)取k的值為0.45,根據(jù)前面的計算過程得到:,所以由此可以計算得出,取整可以取d的值為150mm。圖2.4 壓輥3維立體圖2.3.5 確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑當(dāng)確定設(shè)計的環(huán)模轉(zhuǎn)速的時侯要考慮的因素其實(shí)有很多,因?yàn)殡m然制料的產(chǎn)量與環(huán)模的轉(zhuǎn)速并沒有直接的像正反比這樣的比例關(guān)系,但每個事物都確實(shí)存在著在一個最佳范圍,所以環(huán)模轉(zhuǎn)速也在一定的范圍內(nèi)存在最佳的物料產(chǎn)出量,同時若轉(zhuǎn)速過高反而會把壓制出來的產(chǎn)物甩斷,影響成型的效率這也就意味著產(chǎn)會有所下降,在設(shè)計環(huán)模的內(nèi)徑尺寸的同時考慮到環(huán)模這種結(jié)構(gòu)在工作的過程中很容易引起離心力現(xiàn)象的發(fā)生,產(chǎn)生的離心力大小與轉(zhuǎn)速的大小成近似正比的關(guān)系。在充分考慮以上種種原因之后以及現(xiàn)有的對于制粒機(jī)構(gòu)研究的成果,環(huán)模結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該與環(huán)模內(nèi)徑的線速度有一定關(guān)系,線速度的值大體上都在這一個范圍之內(nèi),環(huán)模的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該控制在100-400r/min這一最佳的范圍之內(nèi),因此選定轉(zhuǎn)速,線速度,再根據(jù)有環(huán)模的內(nèi)徑速度計算公式可以得到 (2.4)可得=334mm (壓輥內(nèi)徑)環(huán)模厚度與選擇的物料的特性與??椎目讖接嘘P(guān),如果加工的飼料不同,那么選用與之相對應(yīng)的最佳直徑比就十分的有必要,這樣獲得的顆粒才是最高質(zhì)量。欲選擇??椎陌霃绞?5mm,與之相對應(yīng)的每一個??椎纳疃葹?0mm,這種情況下的??装霃脚c??咨疃戎g的比例關(guān)系如下 (2.5)由此可的環(huán)模內(nèi)徑為334mm,外徑為434mm。2.3.6 環(huán)模的成型構(gòu)造運(yùn)用繪圖軟件solidworks對環(huán)模進(jìn)行3維的整體構(gòu)造,實(shí)體建模可以得到如2.5所示的立體圖。 圖2.5 環(huán)模結(jié)構(gòu)三維 再應(yīng)用solid works 3維軟件對于環(huán)模結(jié)構(gòu)進(jìn)行施加載力如圖所示圖2.6 環(huán)模結(jié)構(gòu)施加載荷后的受力再進(jìn)行3維模擬仿真,觀察每一部分對于壓力的承受能力,對于比較容易受到破壞的部分采用優(yōu)化設(shè)計的步驟對其進(jìn)行修正,力求能夠做到受力均勻。使環(huán)模的壽命能夠達(dá)到設(shè)計的要求,進(jìn)行分析之后還可以降低材料的更高效的使用,避免不必要的浪費(fèi)。結(jié)果仿真圖如2.7所示圖2.7 受力結(jié)果示意由受力云圖和計算結(jié)果顯示設(shè)計符合要求并不會產(chǎn)生過大的形變,質(zhì)量有所保證,尺寸合理,設(shè)計達(dá)標(biāo),所以生成二維圖如下所示圖2.8 環(huán)模結(jié)構(gòu)二維圖3.傳動系統(tǒng)與動力系統(tǒng)的選擇與確定因?yàn)檩d荷的變更幅度較小,所以帶傳動類型選擇普通V帶傳動,帶輪的減速比初步選為1:4,選擇兩級帶輪減速,所以每級的減速比為1:2.3.1 選擇設(shè)計的帶輪3.1.1 計算功率的確定根據(jù)機(jī)械設(shè)計所學(xué),首先確定計算功率Pca。通過參考資料顯示,可以通過查表8-8得到,現(xiàn)在擬選擇的工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的系數(shù)為,所以有公式: (3.1)V帶帶型型號的選擇初選A型V帶。3.1.2 選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v(1)按照表8-7以及表8-9,初步選定小帶輪的直徑為,(2)帶速v的驗(yàn)算。有速度公式: (3.2)將確定的數(shù)據(jù)帶入可得: 由于5m/sv30m/s,所以帶的速度是合適的。(3)大帶輪直徑的計算 (3.3)計算所需的帶長L和V帶的中心距 (3.4) (3.5)根據(jù)參考資料可知,有帶傳動的中心矩公式: (3.6)由此初步選定中心矩a為350mm,又有帶長公式: (3.7)(4)小帶輪上包角的驗(yàn)算 (3.8)中心矩的變化范圍 (3.9) (3.10)3.1.3 帶的根數(shù)的確定計算過程單根V帶的額定功率Pr。按照計算過程以及查資料可以得到,額定的轉(zhuǎn)速,最后通過查表可以得到。再根據(jù)轉(zhuǎn)速,傳動比,以及選擇的V型帶的種類(A),查表可得。最后可以通過參考資料查表,可以得到,再有公式: (3.11)取z的值為4根。軸上載荷的計算過程根據(jù)可以作為參考的資料查表可以得到:A種型號帶的單位計長度的質(zhì)量為q=0.105kg/m,所以再有公式: (3.12)軸上的壓力計算公式: (3.13)由上面的計算過程,可以得到的主要設(shè)計結(jié)論如下:選擇使用帶的類型為A型,數(shù)量為4,帶的長度計算為1100mm。小帶輪的直徑計算結(jié)果為125mm,大帶輪的直徑計算結(jié)果為250mm,中心矩計算結(jié)果為350mm。圖3.1 帶輪3維圖3.2 設(shè)計以及計算主軸的結(jié)構(gòu)尺寸由公式 (3.14)A0取值為112,代入數(shù)據(jù)可以計算出,考慮到要有退刀槽的緣故所以初步選定軸的最小直徑是65mm。接下來對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核的演算過程,詳細(xì)計算過程如下:假設(shè)取每級傳動效率為0.98,那么 (3.15) 根據(jù)材料力學(xué)的有關(guān)知識求解可得:施加載荷水平的面H垂直的面V支承反力F彎矩M總彎矩扭矩T根據(jù)計算結(jié)果按照彎矩和扭矩的合成應(yīng)力來驗(yàn)證軸的強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)情況下的要求,在校核的時候,只需要演算危險界面的強(qiáng)度是否符合要求,根據(jù)已經(jīng)計算出的上表中的結(jié)果,帶入已有的公式中,可得到計算應(yīng)力的數(shù)值大小如下: (3.16)又因?yàn)檩S的材料選擇為45鋼,并且經(jīng)過調(diào)質(zhì)的處理,根據(jù)機(jī)械設(shè)計一書中的表15-1可以查到標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能,所計算出的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一值,所以軸的設(shè)計是安全的。軸的彎矩扭矩圖如下:圖3.2 分析軸的彎矩扭矩圖下面對于軸的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行比較精準(zhǔn)的驗(yàn)證,同上的方法一樣只需要對危險界面左右的強(qiáng)度進(jìn)行校核即可。(1)在危險面的左側(cè):抵抗彎矩變形的系數(shù) 抵抗扭矩變形的系數(shù) 危險面左側(cè)的彎矩 危險面上的扭矩 由此可得危險界面的彎曲應(yīng)力應(yīng)為 危險界面上的扭矩引發(fā)的切應(yīng)力 因?yàn)檩S的材料擬選擇的是45鋼,并且是經(jīng)過調(diào)制過程的處理,最后再有機(jī)械設(shè)計一書中的表15-1可以查得 , ,。因?yàn)椴捎玫碾A梯軸的結(jié)構(gòu)形式,不可避免的就會有軸肩的緣故,如果要確定截面上形成的理論應(yīng)力應(yīng)該具有的集中的系數(shù),我們可以依據(jù)機(jī)械設(shè)計中的附表3-2查取,在這里取為: , 通過附圖3-1可以查的軸的敏感系數(shù)為 , 再有有效的應(yīng)力集中的系數(shù)公式 (3.17) (3.18)再可以通過書中的附圖3-2可以查得尺寸系數(shù),在此取,然后再通過書中的附圖3-3可以選擇扭轉(zhuǎn)的尺寸系數(shù),在這里擬取為。由生產(chǎn)實(shí)踐以及課本中對于材料的要求,軸的加工方式采用磨削的形式,最后可以通過附圖3-4可以查得到表面的質(zhì)量系數(shù),在這次的設(shè)計中取,由于所選的軸的表面并沒有經(jīng)過強(qiáng)化處理,所以,由綜合系數(shù)的計算公式: (3.19) (3.20)又因?yàn)樘间摰奶匦韵禂?shù)由一個范圍即: 最后計算安全系數(shù)的值,再按照公式 (3.21)所以由計算結(jié)果可以得到軸的設(shè)計是比較安全的。(2)在危險面的右側(cè)計算過程與相似,最終計算出的安全系數(shù)值大于1.5,所以右側(cè) 的強(qiáng)度也是足夠抵抗彎矩和扭矩所引起的變形。主軸的具體尺寸為下圖所示圖3.3 主軸設(shè)計結(jié)構(gòu)簡圖3.3 設(shè)計以及計算中間的傳動軸由軸的計算公式: (3.22)在這里A0取得值為112,代入公式可得,又因?yàn)橐谳S上開鍵槽,所以取整取為40mm。中間傳動軸的校核過程與主軸的計算過程是一樣的,最終計算的系數(shù)安全值符合要求,所以計算過程省略。中間用來進(jìn)行帶傳動的軸的設(shè)計尺寸示意見圖3.4所示:圖3.4 中間傳動軸的簡圖4. 喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算喂料機(jī)構(gòu)的主要部分就是進(jìn)料料斗以及螺旋式的輸料裝置兩個部分,這二者之間需要的是相互間彼此配合,與機(jī)架相固定。本次設(shè)計擬采用螺旋機(jī)構(gòu)作為喂料裝置的主要部件,它最重要的作用就是把初加工過后的揉切后的材料物比較均勻的運(yùn)送到壓輥和環(huán)模兩者之間所形成的空腔之中。因?yàn)槭锹菪降妮斎?,所以可以避免發(fā)生堵塞的現(xiàn)象,但同時為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的,又必須要確保一定得比例關(guān)系。根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中最經(jīng)常用到的就是等螺距式的螺旋機(jī)構(gòu),但在有的情況下,為了使壓塊的效率得到大幅度的改善,也會采用變螺距式的螺旋機(jī)構(gòu),這樣可以在輸入材料物之前進(jìn)行與壓縮,增大原始材料的最開始的密度。在這次機(jī)器機(jī)構(gòu)的設(shè)計中,選取的螺旋式的輸料運(yùn)送裝置是螺旋式的葉片之間的距離是相等的。4.1 螺旋式輸送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算(1)輸料桿的直徑D以及輸送軸的轉(zhuǎn)速n由公式: (4.1)Q-送料的能力,根據(jù)擬定的設(shè)計要求,值取為1.5t/h;K-材料物的特征系數(shù),k在這里取值0.041;-填充系數(shù),在這取0.35;C-傾角的特征系數(shù),取1;-材料物的松散狀態(tài)的程度系數(shù),取值為0.52t/m3,將確定好的數(shù)據(jù)代入公式(4-1),這樣可以算的 圓整取值為0.1m。另外根據(jù)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計選用手冊有公式 (4.2)公式中的A-材料物的綜合系數(shù),根據(jù)參考資料查值,取值為75最為合適,由此代入公式(4-2),可得 根據(jù)參考資料又有公式15-3 (4.3)把上方確定的數(shù)值代入到公式(4-3)中,可計算出 同樣經(jīng)過圓整之后,取為。將D和n經(jīng)過取整處理之后的值代入公式,對系數(shù)再進(jìn)行后續(xù)的計算比較: 符合所取的值,所以D和n的值是合適的。(2)計算輸料桿送料的軸向之間的速度有公式: (4.4)V-軸向的向前推進(jìn)速度(m/s);S-螺距(m);n-轉(zhuǎn)速(r/min);由此可得推進(jìn)速度。圖4.1 螺旋式結(jié)構(gòu)4.2 進(jìn)料料斗進(jìn)料料斗的總高為745mm,進(jìn)料口的尺寸為630mm*865mm,它的作用不僅是輸送物料那么簡單,而且還是整個設(shè)備散熱以此來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。圖4.2 進(jìn)料料斗的3維模型5. 機(jī)架機(jī)構(gòu)機(jī)架是秸稈壓塊機(jī)必不可失的一個部分,它不僅起著保護(hù)設(shè)備受到外部環(huán)境的腐蝕從而能夠增加壽命的作用,同時對于使用這種設(shè)備的工作人員也起到了一定的安全保護(hù)作用,防止運(yùn)動過程中速度的過快由此造成物料的四處飛散,從另一程度來說也減少了材料的浪費(fèi)。機(jī)架的三維圖如下圖5.1 機(jī)架的三維圖其中將壓塊機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)部分作為基礎(chǔ)載體的機(jī)架的大體尺寸設(shè)計為高度820mm,長度為600mm,考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)工作的環(huán)境以及使用條件,壽命等諸多因素的綜合考慮,材料選用鑄鐵為最佳選擇,這樣能保證機(jī)架的強(qiáng)度要求,對于壽命也有一定的保障,機(jī)架是由螺栓與壓塊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作的臺面固定,各個零件之間的相互擬合如下所示 圖5.2 裝配的擬合圖6. 總論綜合以上的計算說明以及各個零件的設(shè)計選型,將各個零件進(jìn)行三維構(gòu)造及裝配,得到設(shè)計的秸稈壓塊機(jī)如下:設(shè)計的秸稈壓塊機(jī)總體尺寸為1940*1060*945,生產(chǎn)效率為0.98,總體質(zhì)量為600kg,各個裝配的零件按照設(shè)計的要求以及國際標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格選擇,達(dá)到所需的效果。得到最終的三維整體效果圖見圖6.1圖6.1 壓塊機(jī)3維效果圖生成的二維平面圖見圖6.2圖6.2 壓塊機(jī)裝配圖參 考 文 獻(xiàn)1周開勤. 機(jī)械零件手冊(第四版)M.北京:高等教育出版社,2014. 2孫恒,陳作模.機(jī)械原理(第七版)M.北京:高等教育出版社,2006. 3濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(第九版)M北京:高等教育出版社,2013. 4美伯爾著,汪一麟等譯機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012. 5 章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計M.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2014.6王守忠, 陳愛榮. 車床自動壓印裝置的研制J. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02):158-159.7趙潤福,魏炯. 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用J. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014(04):57-59.8岳苓. 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器J. 制造技術(shù)與壓花機(jī),2009(05):140-141.9古今學(xué). 我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀J. 國土資源高等教育研究,2005(10):60-62.10曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)M . 北京: 機(jī)械工業(yè)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 manufactureJ. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.12劉欣. 玉米秸稈飼料壓塊機(jī)的設(shè)計研究J. 農(nóng)業(yè)科技與裝備.2012.(07): 32-3313付敏,郭婉麗,梁棟. 生物質(zhì)壓塊成型設(shè)備研究現(xiàn)狀J. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2015.(17):137-141.附錄1 外文譯文在制造的不同階段防腐劑對于鏈板的機(jī)械與物理性能 G. J.格里亞斯 黑爾摘要:評估在生產(chǎn)過程中板在不同的點(diǎn)對于一種防腐劑的物理和機(jī)械性能以此來決定應(yīng)用防腐劑的最好階段。一種銅硼戊唑醇胺水性防腐劑用于3%的PF-bonded鏈板以達(dá)到五種不同的固位。在生產(chǎn)周期的不同階段進(jìn)行防腐劑添加檢查,也就是綠色鏈擴(kuò)散,真空干燥鏈治療,膠層噴霧,制成板的熱與冷淬火,制造前的真空處理。當(dāng)有高度防腐劑保留的板與未經(jīng)處理的相比較而言,這種處理方法對于一些板的機(jī)械性能有著顯著的影響。在板的制造之前通過干燥鏈條的真空處理或者綠色鏈條的擴(kuò)散應(yīng)用防腐劑能夠取得最好的處理效果。在兩種處理方法上對于板的性質(zhì)有較小影響的是增加防腐劑的保留量,但是通過噴霧干燥鏈或者熱和冷淬火應(yīng)用防腐劑時,我們注意到會有顯著的惡化。增加壓力溫度對于噴霧板的機(jī)械性能有顯著的提高,但制造前的真空處理將會造成板的內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度巨大的破壞。簡介;定向結(jié)構(gòu)刨花板(的OSB)是一種結(jié)構(gòu)板,廣泛地應(yīng)用于房屋建筑或者其他應(yīng)用,主要是內(nèi)部使用或者短期的外部接觸,在高濕度條件下,使用的OSB在外部條件限制由于其低耐久性對衰變真菌,腫脹,合成導(dǎo)致減少內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(格里亞斯和黑爾2000)。 防腐處理很容易適用于實(shí)木,也可以應(yīng)用于提高產(chǎn)品的面板屬性。由于這種原因在制造之后出于商業(yè)目的也可應(yīng)用于膠合板,一種這種類型的產(chǎn)品,經(jīng)過一種合適的防腐劑處理后,對地面接觸的使用展現(xiàn)出充分的耐腐蝕性(AWPA C9 1999)。但是,相對于膠合板和實(shí)木,定向結(jié)構(gòu)刨花板產(chǎn)品的低消耗提供了一個成本競爭力的動機(jī)去開發(fā)一個系統(tǒng)以此提高OSB的耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。在制造之后的OSB的液防腐處理會導(dǎo)致高腫脹,所以在生產(chǎn)周期中需要開發(fā)可替代的應(yīng)用程序。因此,一系列的的因素,包括處理的時間常數(shù),防腐劑的添加階段,處理板的物理和力學(xué)性能,復(fù)合防腐劑的抗浸出,耐腐性(有或沒有浸出)需要考慮。腐劑和膠粘劑類型的混合以及添加的階段在成功的生產(chǎn)出一個防腐處理板的過程中扮演著極其重要的角色。 格里亞斯和黑爾(1999、2000、2000 b)最近回顧了一些與防腐劑對于板的力學(xué)性能影響的相關(guān)文獻(xiàn),已經(jīng)證明防腐劑添加對板材產(chǎn)品的物理和機(jī)械性能會產(chǎn)生巨大的破壞(阿和史蒂文斯1993;巴恩斯 . 1996年)。許多防腐劑被應(yīng)用于各種各樣的研究之中用來去阻止板材產(chǎn)品的腐蝕程度,這些防腐劑包括包括五氯苯酚、二甲基氯化銨(DDAC),癸酯DDAC與銅、DDAC與氨基甲酸酯、氟化鈉、氫氟化氫銨、氨的砷酸銅鋅(ACZA)硼酸防腐劑,環(huán)烷酸銅(村),銅辛酸酯,毒死蜱,環(huán)烷酸鋅。但是卻可能發(fā)生許多問題,有毒防腐劑的大量蒸汽蒸發(fā)也許會產(chǎn)生緊急情況,防腐劑也許會干擾膠粘劑的合成,板的機(jī)械性能的大量損失會造成商業(yè)應(yīng)用的廣泛限制。但是無酸性防腐劑(如DDAC-based)和乳化性CuN對于板的機(jī)械性能顯示了較少的負(fù)面影響(施密特維克1990)。氧環(huán)唑,應(yīng)用作為阿斯彭的粉晶片后樹脂的應(yīng)用,對于板的性能測試并沒有顯著的作用(施密特1988)。 復(fù)合板可以在生產(chǎn)過程中或者之后的各種各樣的點(diǎn)被保存,使用幾種防腐劑配方(即擴(kuò)散處理。氨的砷酸銅(ACA)、copper-chromium-arsenic(CCA)混合可以產(chǎn)生一個前面板,具有良好的性質(zhì),高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,但與未經(jīng)處理的板相比,反而具有較弱的性能。 防腐劑作為液體(例如ACA,CCA)通過噴霧或者作為粉末在樹脂混合之前,或之后進(jìn)行的表面添加已經(jīng)證明會對鏈板的性能產(chǎn)生巨大的衰減作用,(黑爾1979;施密特1988)。影響的程度取決于具有膠合劑的防腐劑的兼容程度,并且已經(jīng)研究出多種防腐劑的配方不干擾UF樹脂 。然而,脲甲醛樹脂并不適合外部規(guī)范板,當(dāng)受潮的時候脲甲醛樹脂板就會大量的失效(貝克爾1969;1987;)。幾種類型的防腐劑配方粉在板的制造前就已經(jīng)和樹脂得到了廣泛的應(yīng)用(施密特1988)。這種方法只有當(dāng)防腐劑是熱穩(wěn)定和兼容的膠粘劑時才能給出良好的機(jī)械性能。制造前液體也許可以通過浸漬、噴涂、刷,或真空或真空壓力得到應(yīng)用,但由于干燥,特許情況以及這種方法的機(jī)械強(qiáng)度局限性,與蒸汽處理方法以及超臨界流體已經(jīng)得到了研究。這些新方法給于了我們一些有前景的結(jié)果,在板的物理和機(jī)械性能方面沒有任何的改變。刷、滴、噴霧經(jīng)常處理不令人滿意的滲透率,用這些方法處理的產(chǎn)品也只適用于不與地面接觸的環(huán)境,因?yàn)榉栏瘎﹥H僅對于板的表面區(qū)域有限制作用。可以從文獻(xiàn)中得出結(jié)論各種各樣的獨(dú)立的研究已經(jīng)聚焦于不同類型面板產(chǎn)品的防腐劑,那些研究涉及各種防腐劑,各種配方類型(如粉,油,或水性),在生產(chǎn)過程中不同階段防腐劑的應(yīng)用以及不同的木材種類、樹脂、和緊迫的條件。這些研究不能直接的相互比較去得出最好的防腐劑的應(yīng)用方法,因?yàn)樗麄冊O(shè)計太多的不相關(guān)的變量。然而他們卻真真實(shí)實(shí)的表明一些防腐劑不適合。這篇文章是對于大量鏈板的物理和機(jī)械性能的綜合研究,在制造的不同階段用一種新型的防腐劑得到保存,不同的壓力條件已經(jīng)用來實(shí)現(xiàn)板的成功生產(chǎn),包括類似的控制在內(nèi)。那些板的過濾和耐腐蝕性在以后的出版中會有報道。實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下用防腐劑處理得到的一種無向鏈板會實(shí)現(xiàn)五種不同的防腐劑保留(0、1.5、3、6和12公斤米)3)。然后評估內(nèi)部粘結(jié)強(qiáng)度(IB),彈性模量(MOE),斷裂模量(鐵道部)、厚度膨脹(天水圍),吸水(Wabs),抗剪強(qiáng)度和板的密度。板的處理評估五種不同的處理方法:綠色鏈的真空處理,干燥板的真空處理,樹脂攪拌機(jī)干燥板的噴霧處理,制造板的熱和冷處理以及制造前的真空處理。Goroyias and 黑爾 (1999, 2000a, 2000b) 在這份研究報告中細(xì)致詳細(xì)的描述了防腐劑添加的處理方法。板的制造板的生產(chǎn)目標(biāo)是厚度15毫米以及650公斤米的目標(biāo)密度,板的制造變量在表1中有所展現(xiàn),制造四種不同類型的控制板(表1)板的測試大型板的采樣和切割是基于標(biāo)準(zhǔn)EN 326 - 1:1993。當(dāng)這種情況不可能發(fā)生時,由于板的較小尺寸,采樣和切割是基于一個特定的模式,這種模式取決于方差分析的結(jié)果(一維方差分析和圖基是兩兩比較)。出于這種目的,小的未經(jīng)處理的板(400mm)得到生產(chǎn)和檢驗(yàn)。每個已檢驗(yàn)屬性的樣本方差會使用方差分析方法得到分析(p = 0.05)以及圖基復(fù)制板之間的兩兩比較。結(jié)果表明在符合小型板之間的性質(zhì)沒有顯著的差異。為了得到不同的物理和機(jī)械性能樣本后來會得到檢驗(yàn),然后進(jìn)行板之間的每一種屬性的方差分析(方差分析,p = 0.05,圖基是兩兩比較)。板的密度輪廓使用ATR密度輪廓機(jī)(軟件v2.09)進(jìn)行測量,平均密度則用根據(jù)EN 310:1993 317:1993 319:1993,的 MOE, MOR, IB, TSw, 和Wabs進(jìn)行計算。另外,用50 * 25 * 15-mm的方塊進(jìn)行修改,非標(biāo)準(zhǔn)的測試(圖1)。在特制的鋼夾具沿著樣本的長度平行的施加負(fù)載,圖二所示的是載荷與位移曲線。結(jié)果的評估是基于經(jīng)過防腐劑處理過的板的高保留的性質(zhì)之間的比較得到的。每一個性質(zhì)都經(jīng)過15次的復(fù)合測試,除了使用真空壓力處理得到的鏈板需要經(jīng)過30次的測試。 表1測試板的制造過程變量處理方法樹脂WaxBlendingTemp. Press尺寸b板的數(shù)量百分比百分比時間(LC)周期a(%)(%)(min)(s)(m)擴(kuò)散31.230210360115熱和冷處理31.230210360115控制 (擴(kuò)散)31.230210360112真空壓力31.2302103600.40.432控制(真空)31.2302103600.40.48噴 131.230210660115噴霧 231.2302305400.40.42噴霧控制31.230210660112制造錢的真空處理33,4,6,101.
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