电驱动饲料自动混合搅拌机设计材料.doc

1 引言 目前，随着奶牛养殖业生产集约化、现代化水平的不断提高，饲养规模不断扩大，奶牛业对饲料加工设备的需求越来越高。然而，现阶段在我国大部分地区中小企业仍然使用传统的搅拌机，这种搅拌机设备陈旧，工艺落后，生产水平很低，显然是不能够满足现代社会市场的竞争要求[1]。 1.1 课题综述 1.1.1 搅拌机类型及特点 （1）卧式搅拌机结构原理及特点 TMR卧式搅拌机核心部件一般由2 根或3根水平且平行布置的搅龙和搅龙仓构成，根据需要还可以配备自动取料装置。卧式搅龙饲料搅拌仓如图1-1，主搅龙转叶上配置有特殊圆刀和长圆刀如图1-2，主搅龙设有3段不同形状的搅拌叶片。第一段是送料段，第二段是混合段，多个叶片按螺旋线间隔排列，第三段为物料出口段，叶片较宽。另外，在主搅龙混合段叶片上装有动力刀片，转动中与箱体侧面定刀片对物料产生剪切和揉搓作用。 物料按配方称质，从底部或上部进入箱内，靠重力落入箱底。启动主搅龙旋转，搅龙的第一段将物料向前推进到第二段，速度有所减缓，增加了横向搅拌混合作用，在动、定刀片的共同作用下，切割粉碎物料。物料继续向前进入第三段，物料向前、向上堆积进入副搅龙工作区，副搅龙为左旋，由物料由前向后输送，在重力作用下，物料再次进入主搅龙工作区，进行再次推进、粉碎、并逐渐向后移动至混合均匀。 其优点是搅拌时间短，尤其适合比重差异较大、较松散、含水率相对较低的物料混合；另外，卧式TMR 混合搅拌设备外形通常较窄、较低，通过性好，也易于装料。其缺点是在处理、切割大草捆时不如立式搅拌机快速，且搅龙容易磨损；容积相同的情况下，卧式搅拌机的配套动力一般大于立式搅拌机[1]。 （2）立式搅拌机结构原理及特点 立式TMR饲料搅拌机核心部件主要由料箱、底板、螺旋套筒、锥形螺旋叶片和刀片组成。螺旋套筒中安装有传动轴，用来传递动力，带动螺旋套筒旋转。其结构如图1-3示。 混合时饲料以先粗后精的加料顺序，按照干草、青贮、糟渣类、精料顺序加入，边加料边混合，其混合过程包含多种混合形式。立式TMR搅拌机的螺旋搅龙呈锥形，通常由2～ 3片螺旋叶片焊接在螺旋套筒上组成，其底部叶片直径与料箱直径几乎相等。搅龙推动饲料转动2—3圈，可将饲料从底部推至顶部，由于搅龙的锥形结构，物料在上升过程中，叶片承载面积逐渐减小，而料箱顶部的空间很宽大，使得一部分物料被推至顶部下落到料箱底部，而另一部分在上升过程中就向周围抛洒，落至料箱底部。随着搅龙的旋转，物料不断被翻运，形成强烈的对流混合。由于搅龙周围也填满了物料，所以物料在随搅龙旋转和上升的过程中，与周围物料摩擦形成剪切面，物料在升运过程中与周围物料发生剪切混合。物料在随搅龙旋转的过程中，当到达某一转速时，由于离心力的作用使物料沿螺旋套筒径向方向具有一分速度，受周围物料的阻碍，而与周围物料发生扩散混合。以上三种混合方式是立式TMR搅拌机物料混合的主要形式。为了在混合时能够处理长草，通常在螺旋搅龙上安装有动刀片，为了提高切割作用，还可在料箱上装有长度可调的定刀。饲料在搅龙、切刀的综合作用下不断的被剪切、揉搓、搅拌作用下快速混合均匀。 其优点是可以迅速打开并切碎大型圆、方形草捆，但混合时间较长(一般20min/批左右)，比较适合含水率相对较高、粘附性好的物料混合。立式搅拌机一般使用寿命较长，圆锥型料箱无死角，卸料时排料干净，不留余料[1]。 1.１.2 立式和卧式搅拌机性能比较 下面我们分别从价格、搅拌效果、搅拌时间、结构特点等方面对卧式和立式搅拌机进行比较 ，见表1.1。 表1.1 卧式、立式搅拌机性能比较 机型 性能指标 卧式搅拌机 立式搅拌机 相同容积的TMR搅拌机价格 较高 较低 搅拌均匀程度 相同 相同 每批次搅拌时间 约为12～15分钟 约为15～20分钟 饲料处理能力 整捆草料或大块青贮甚至会堆积在绞龙上方 能够处理整捆草料 饲料装载 相对容易 相对较难 结构特点 卧式机型需要链条传动，加工过程中负荷很大，链条寿命短，需要不断更换 立式机型的每根绞龙只有一个驱动齿轮箱，结构简单，可靠性高 相同容积搅拌机消耗动力 大 小 可靠性 卧式机型因其绞龙过长，饲料横压在绞龙上，绞龙和绞龙轴承容易变形或开焊，加大了维护成本 立式机型因其结构简单，故而故障率低，可靠性高 损耗性 容易损耗 不易损耗 卸料 困难 方便 目前在欧美市场销售的搅拌机中，有70～80％是立式机型。立式绞龙呈锥形，其底部叶片直径与料箱直径几乎相等，绞龙推动饲料转动2至3圈，就可将饲料从底部推至顶部，而料箱顶部的空间很宽大，被推至顶部的饲料落回底部，从而不断循环切割、搅拌。它不仅能处