电动石碾设计（说明书+cad图纸）
摘 要
本课题旨在设计电动石碾机的碾白室。本电动石碾机机组采用“一砂二铁”碾米工艺流程，采用顺向和逆向砂、铁辊电动石碾机多单机组合，无提升输送设备，运用电动石碾机自身特殊功能，实现物料完全自流输送。
首先对电动石碾机研究的目的、方法以及国内外的现状和发展趋势进行介绍，提出一种可行的设计方案。然后对具体实施的设计方案进行论证，论证包括电动石碾机碾白室的组织构成、主机原理和采用。
其次，根据设计，重点对电动石碾机的主要部分进行设计。首先按照设计任务目标确定电动石碾机的主要运动参数和结构参数，它包括最佳单位产量碾白运动面积计算、碾辊线速度限定条件计算、螺旋推进器输送量计算以及主传动设计计算；然后在满足上述参数前提下设计碾白室主部装；再分别对主要零件，包括空心主轴、铁质碾辊等进行零件(或组合件)结构设计；最后对碾辊轴的强度和临界转速进行校核。
所设计的电动石碾机碾白室，方案合理，原理正确，计算有据，结构新颖，且具有较强的工程应用意义，可以在一定程度上促进国内粮食加工设备制造技术的加速发展。
关键词：碾白室,米机空,心主轴，铁质碾辊，螺旋推进器
Abstract
The purpose of this project is to design the whitening room of electric rock mill. The electric stone roller machine unit adopts the "one sand two iron" milling process, with the multi unit combination of the CIS and reverse sand and the iron roller electric stone roller, without lifting equipment, and using the special functions of the electric stone roller to realize the full self flow of the material.
First of all, the purpose, method, current situation and development trend of electric grinder are introduced, and a feasible design plan is put forward. Then, the concrete implementation plan is demonstrated, including the organization structure, main engine principle and application of the electric roller mill.
Secondly, according to the design, the main parts of the electric grinder are designed. First of all, the main motion parameters and structural parameters of the electric stone roller are determined according to the goal of the design task. It includes the calculation of the optimum unit output rolling area, the calculation of the speed limit of roller line, the calculation of the transmission quantity of the spiral thruster and the design and calculation of the main drive. The structure of the main parts, including the hollow spindle, the iron roller and so on, is designed. Finally, the strength and critical speed of the roller shaft are checked.
The design of the roller white room of the electric stone roller is reasonable, the principle is correct, the calculation is valid, the structure is novel, and it has the strong significance of engineering application. It can promote the rapid development of the manufacturing technology of the domestic grain processing equipment to a certain extent.
Key words: whitening room, rice machine, spindle, iron roller, screw propeller
目 录
摘要………………………………………………………………………3
Abstract…………………………………………………………………3
第一章 绪论……………………………………………………………………… 5
1.1课题的意义和研究的必要性……………………………………………5
1.2国内外现状及发展趋势…………………………………………………6
1.2.1国外概况……………………………………………………………6
1.2.2国内概况……………………………………………………………6
1.2.3发展趋势……………………………………………………………7
1.3课题目标和主要研发内容………………………………………………7
1.3.1课题目标……………………………………………………………7
1.3.2主要研发内容………………………………………………………7
第二章 电动石碾机主要参数的分析与确定………………………………………8
2.1确定最佳的单位产量大米碾白运动面积及主电机选择……………… 8
2.1.1单位产量碾白运动面积……………………………………………8
2.1.2主电机的选择………………………………………………………9
2.2确定螺旋推进器的输送方式、理论输出量和实际输出量…………… 9
2.2.1输送方式…………………………………………………………… 9
2.2.2理论输送量…………………………………………………………9
2.2.3实际输送量…………………………………………………………12
2.3 V带传动的设计…………………………………………………………12
2.3.1原始数据及其设计内容……………………………………………12
2.3.2设计方案和步骤……………………………………………………12
第三章 碾白室主要零件的结构设计…………………………………………… 16
3.1空心主轴的结构设计…………………………………………………… 16
3.2碾辊的结构设计………………………………………………………… 19
3.3筛架的结构设计………………………………………………………… 19
结论………………………………………………………………………………… 20
参考文献……………………………………………………………………………21
谢辞…………………………………………………………………………………22
附图…………………………………………………………………………………23
第一章 绪论
1.1课题的意义和研究的必要性
目前，全世界稻谷年均产量为5～6亿吨，亚洲为4.5～5.5亿吨，仅我国就有2亿吨，占世界总产量的37%左右。而且，我国既是稻米生产最大国，又是最大的大米消费国。因为我国人口众多，并且我国居民消费的主要产品也是大米，约有三分之二的人口以大米为主食。同时，我国和亚洲还是世界稻谷的加工中心。
随着科学技术的不断发展，社会的不断进步，人民生活水平也在日益提高，人们对大米质量的要求也越来越高。在过去，人们只要能吃得上大米就满足了，至于大米的优劣则考虑得很少；而现在，国家农村和粮食政策越来越好，农业结构进行了大幅度调整，大力发展优质稻种植，人们对大米的质地结构、大小、口感方面的要求也在不断加强。所以优质稻谷的精深加工任务也繁重起来，碾米技术与设备的先进性要求也更加强烈。当前，粮食工业广大技术工作者对大米的加工精度、纯度和表面光洁度等方面进行了大量深入的研究工作，在提高大米精度的同时，最大限度的保持米的质地结构，提高整米率，减少碎米率，已成为提高企业综合经济效益的重要环节。
同时，我国电动石碾机械面临一个广阔的市场。据统计我国共有4万多家碾米企业，其中，日加工80吨以下的占90%以上。这些企业规模小，设备简陋，技术也相对落后，急需更新换代，加速改造。急需先进的碾米工艺和设备。目前农村60%的大米加工设备处于简陋和落后状态，其加工质量达不到精制米的要求，特别是稻谷出米率普遍低于正规加工厂2～3个百分点。相当于每年损失稻谷377万吨。所以说，科学合理的稻谷加工，相当于增加稻谷的产量，简陋粗放的加工，等于减少粮食产量。据国家有关部门调研，目前我国粮食产后加工中的损失为3%-7.5%，如以每年加工稻谷1.7亿吨计算，则全年将损失稻谷637万吨，每年直接经济损失75亿元左右。可见，目前我国农村、集镇稻谷加工的现况不容乐观，主要是粗放加工，造成了宝贵稻米资源的极大浪费，优质稻米的加工更是任重而道远。另外，我国电动石碾机械的适应性强，价格低廉，在东南亚和第三世界国家有传统的销售市场。大约几年以后，精米和高档优质精米加工机械将出口近万台套[1]。
为适应粮食科技发展的新形势，满足市场的对电动石碾机的需求，LM-MLP精电动石碾机机组的研制随之而产生。它克服了横式电动石碾机的环形碾白室内，米粒流体的密度和压力大小相差较大，米粒折断的几率大，较容易产生碎米的缺点，应用顺向和逆向电动石碾机的原理和优点，合理拟定大型精电动石碾机机组的工艺流程，省去外加输送设备，利用电动石碾机本身特殊功能，实现了全自流多单机联机的碾米工艺布置。该机组不仅布局结构紧凑合理，占地面积小，投资小，无输送增碎，适应大米精深加工的市场需求，而且精电动石碾机机组原理新颖，结构合理，机械性能稳定，精整米率高，碎米率低，工艺性能好。上述优点使LM-MLP精电动石碾机机组成为企业扩大规模的首选。由此可知对LM-MLP精电动石碾机机组的研制加快了粮食加工企业向大型化、规模化发展的进程，进而能创造十分可观的经济效益和社会效益。而且这促使了国内的粮食加工设备制造企业的发展。
1.2 国内外的现状及发展趋向
自十八世纪欧洲发展机械碾米的方法以来，在碾米工艺和设备方面，世界各国都在不断探索与研究，其工艺和设备亦不断演变与进步；在外观造型和人机工程方面亦在不断的改观进步。
1.2.1国外概况
国外，近二十多年来，以欧洲瑞士布勒公司为代表的碾米设备制造商，除了制造传统的横式砂辊与铁辊电动石碾机外，并在已开发的DSRD型砂辊电动石碾机的基础上，对顺向式和逆向式的砂、铁辊电动石碾机进行了深入的研究，并开发出中、大型砂、铁辊电动石碾机的系列产品。亚洲的日本，在80年代初，山本农业制作所研制了大、中、小VP型电动石碾机；90年代初，日本佐竹株式会社研制出VRM8A和VMABA大型砂、铁辊电动石碾机。一般采用“一砂二铁一抛光”的碾米工艺[2]该机组布局合理，原理新颖，制造精良，机械性能和工艺性精良。目前，佐竹株式会社在我国苏州工业园建立了生产基地，布勒公司在我国无锡建立了米机设备制造厂。国内市场上，选用最多的外国产品为VRM8A型和VMABA型砂、铁辊电动石碾机。
1.2.2国内概况
在国内，十几年前，有十家粮机厂主要生产中、小型电动石碾机及其成套设备，并极大地满足了市场的需求。近几年来，随着国家新的粮食政策出台，中大型大米加工企业不断增多，许多粮机制造企业除继续生产中、小型碾米设备外，也积极开发大型电动石碾机及碾米成套设备。国内目前制造日产100吨精米机组的厂家有湖北永祥、诸暨齐鲤、江苏丹阳、湖南郴州和湘粮等粮机公司，前三家公司从2003年开始先后完全测绘仿制了日本佐竹株式会社精电动石碾机组的砂辊和铁辊电动石碾机，原理、结构和技术特征参数与佐竹完全一样，没有自己的知识产权。
其中，湖南郴州粮机制造公司的电动石碾机，电动石碾机两辊均采用下送料和上出料的逆向原理，一般采用“一砂二铁一抛光”的碾米工艺，因为单台砂、铁辊电动石碾机产量较小。要构成100吨的电动石碾机组，需要7-8台单机组合，其碾米辊数为14～16根，该机组布局空间和占地面积大，构成复杂，但是其机组碾米工艺甚好。湘粮粮机公司的电动石碾机组，采用顺向砂辊和电动石碾机的多机组合碾米工艺，顺向砂辊碾7米机采用瑞士Buhler公司的原理和结构，但该机多为拼凑，技术还不够成熟。
1.2.3发展趋向
横式电动石碾机碾辊轴布放形式，不适宜制作大型电动石碾机。根据对电动石碾机碾白室内碾白压力和米粒流体密度分布规律的分析与研究可知，横式电动石碾机的环形碾白室内，米粒流体的密度和压力大小相差较大，米粒折断的几率大，较容易产生碎米[3][4]随着碾辊直径增大，此种现象越发严重。而电动石碾机环形碾白室内米粒流体密度分布均匀，米粒颗粒在运动中排列较规则，米粒不易折断，碎米率较低。大型电动石碾机将会向着采用原理的方向发展。另外，目前电动石碾机机组在碾米过程中米温较高，增碎率较大。稻谷在加工过程中70%以上的碎米产生在砻谷和碾米工序，产生碎米不仅与电动石碾机原理、碾白室构造、碾辊及阻力元件的几何形状等因素有关，而且更为重要的是还与电动石碾机单位产量碾白运动面积参数合理取舍、碾米段工艺流程、喷风系统和排糠系统正确设计与确定，有着密不可分的关系【5】【6】。
总之，低温碾米工艺是我国碾米行业的科技工作者在80年代末就已提出的重大创新思路，经过近二十年的探索与实践，这一新技术不仅得到同行和用户的认同，今后它将向深化的方向发展。
1.3课题目标和主要研发内容
1.3.1课题目标
设计一套日产100吨以上电动石碾机碾白室，构造合理，方便制造和使用，机械性能稳定，工艺性能良好。
1.3.2主要内容
机组主要参数分析与确定
碾白室参数设计计算
碾白室结构设计
