草坪根茎采集收获机气吸输送装置设计.doc

1、摘 要实验发现，在草坪跟根茎采集收获时，伴随着根茎尚有大量的泥土砂石被甩刀甩了上来。为了保证根茎采集收获的质量，必须在草坪根茎采集收获机上添加一个清选装置，即草坪根茎采集收获机的气吸输送装置。草坪根茎采集收获机的气吸输送装置主要包括两个部分，一部分是贯流风机，它利用叶轮的旋转，在进风口处形成一个负压。从而使质量较轻的根茎被吸上来。而把质量较重的泥土，砂石留在了筛板上。第二个部分是振动筛。它主要是利用其自身的振动，把存在其上的颗粒较小的泥土、砂石从筛孔中漏到地面上。本文主要对贯流风机的几何参数和运动参数进行了分析、研究和设计，确定了其传动方案，并对贯流风机的轴进行了设计计算及校核。选择并校核了轴

2、承和键。同时对振动筛进行了研究设计，确定了其几何参数及筛孔的分布情况。最后对贯流风机及振动筛进行了装配和布置。关键词：贯流风机；振动筛；气吸输送装置Abstract Experiments show that, on the lawn with rhizomes collected at harvest time, accompanied by the root there are a lot of clay sand flail throw up. In order to ensure the rhizome acquisition harvest quality, must add a c

3、leaning device in the lawn rhizome acquisition harvester, namely grass roots acquisition harvester pneumatic conveying device. Lawn rhizome acquisition harvester pneumatic conveying device mainly consists of two parts, one part is a cross flow fan, which utilizes the impeller rotation, the formation

4、 of a negative pressure in the air inlet. So that the quality of the lighter roots are sucked up. The quality of the heavier mud, sand and gravel in the sieve plate. The second part is the vibration sieve. It is mainly the use of vibration of its own, the smaller grains on the clay, sand and gravel

5、from the mesh of the leakage to the ground. The geometric parameters and the movement parameters of the main flow fan on the penetration of research and design, analysis, the transmission scheme is determined, and the flow fan on the tubular shaft design calculation and checking. Selection and check

6、 of bearing and bond. At the same time of the vibrating screen is researched and designed, the distribution of the geometric parameters and the mesh was determined. At the end of the cross flow fan and vibration screen assembly and arrangement.Key word:cross-flow fan;vibrosieve;air conveyer目 录前言1第一章

7、 总体方案设计3第二章 草坪根茎采集收获机气吸输送装置的设计计算32.1总体设计32.2贯流风机的设计计算32.2.1贯流风机的设计原理32.2.2贯流风机的计算公式32.2.3 贯流风机参数的确定42.2.4贯流风机叶片和轮辐的设计52.2.5 贯流风机壳体的设计52.2.6 贯流风机传动系的设计计算62.2.7贯流风机的轴的设计计算及校核92.2.8 轴承的选择和计算112.2.9键的选择与校核122.3 振动筛的设计计算13结束语14致谢15参考文献16前 言随着人们环境意识的提高，园林绿化已被普遍推广。草坪作为园林绿化的基础组成部分，得意空前发展。但由于历史的原因和科技水平的限制，我国

8、草坪业的发展始终停留在低水平，低层次上。且草坪的草种几乎依赖进口，进口价格偏高，进口渠道有限，这些因素都极大地制约了我国草坪业的良性发展。目前，我国商品草皮绝大部分种植在田间地头，每售一茬需要带走约2cm的表土，对地力破坏严重，运输成本高,且铲草皮工艺落后，造成商品草皮厚度不均，铺植后高低不平，这些因素也在一方面制约了我国草坪业的发展。目前国内虽然也出现了一些较为先进的商品草皮的生产方法，如无土草毯，植生带等，但其生产成本偏高，且只适用于少数品种。有些草坪品种（如矮生百慕大、天堂419、马尼拉等）利用根茎较强的萌孽能力的特点进行根茎直播来建植草坪的方法早已取得成功，但由于根茎的获取比较麻烦，目

9、前主要靠手工操作，效率低，使得这一成果很难大规模推广。在上述背景下，本设计对草坪根茎采集收获机进行了研究，探索出收获根茎的新方法，新工艺，解决根茎收获的难点，提高了收获效率，开发出限草籽、草皮以外的商品化新种源“根茎”。 由于水平有限，调查研究工作不够全面，本设计难免存在漏洞和缺点，恳请广读者给予指正。同时本次设计出的产品的工作效果有待进一步的实验验证。第一章 总体方案设计对草坪根茎采集收获机的气吸输送装置有以下两种方案：1. 用贯流风机作为气吸输送装置；2. 用鼓风机等其它风机作为气吸输送装置；通过对各种风机的优缺点的比较，并根据实际的需要，本设计决定采用贯流风机作为草坪根茎采集收获机的气吸

10、输送装置。原因如下：虽然贯流风机的工作原理较为复杂，在工程中应用也比较晚，但是贯流风机有其独特的优点：其出风口气流沿轴向分布比较均匀，特别是当风机沿轴向的宽度与风机的叶轮直径之比很大时更为显著。这是其它类型的风机很难达到的。此外，贯流风机还是具有较高的动力系数和流量系数，能以较小的直径和较低的转速满足草坪根茎采集收获机的气吸输送装置所需要的均匀气流速度。第二章 草坪根茎采集收获机气吸输送装置的设计计算2.1总体设计实验中发现，在草坪根茎采集收获过程中，伴随着草根、草茎有大量的泥土、砂石被收集了上来，使收集物的重量大幅度增加，给运输、清洗和贮藏造成极大的不便，严重影响了草坪根茎收集的质量。所以我

11、们经研究决定在贯流风机下面安装一个振动筛，利用筛子筛去被甩刀甩上来的泥沙，以减轻收集物的质量2.2贯流风机的设计计算2.2.1贯流风机的设计原理贯流风机由叶轮、左右侧板、上下壁板、舌板组成，见图2-1.如果没有边界存在，则叶轮旋转时将产生一个与其同心的涡流场，再加上非对称性的边界条件（图1中的舌板及上下壁板）后叶轮旋转时气流在其内部形成一个偏心涡旋，使风机的内外产生压力差，其结果是气流从叶轮一侧的叶片间进入，经叶轮另一侧的叶片间排出。图2-1贯流风机2.2.2贯流风机的计算公式 H=Hd+Hj （1） V= （2） Q= （3） （4） （5）式中：H-全压，Pa；Hd-动压，Pa；Hj-静压

12、，Pa；V-风速，m/s; g-重力加速度，m/s2;r-空气容重，kg/m3;Q-流量，m3/s; h-出风口高度，m；B-出风口宽度，m；n-风机转速，r/min； N-功率，Kw；Mn-扭矩，Nm其无因次特性曲线计算公式如下：流量系数 （6）压力系数 （7）功率系数 （8）2.2.3 贯流风机参数的确定由总体配置确定贯流风机的宽度为B=644mm。清选风机出口高度h=100mm。贯流风机的叶轮直径D2=200mm，叶片数Z=20,风机出风口风速v=9m/s则流量Q=vhB=90.10.644=0.58m3/s按照上述的要求，根据模型风机计算贯流风机的转速与功率分别为：式中叶片修正系数贯流

13、风机的流量验算 该值与设计要求流量相对误差为20%所以贯流风机转速 n=956r/min 功率 N=0.14kw2.2.4贯流风机叶片和轮辐的设计贯流风机叶片的结构和几何参数与气吸装置的气吸效果有着十分紧密和直接的关系。本设计中贯流风机的叶片用厚度为2mm的Q235A的钢板制成。叶片的外切角为2=9.3，外圆半径为27mm，圆心角为64，其截面为图2-2所示。贯流风机的轮辐，材料取厚度为2mm的Q235B的钢板，在轮辐上冲出与贯流风机叶片截面形状相似的孔洞，以便于贯流风机的叶片与轮辐的焊接。轮辐的结构尺寸如图2-3所示。 图2-2 叶片 图2-3 叶轮2.2.5 贯流风机壳体的设计贯流风机如果没有边界存在，则叶轮旋转时将产生一个与其同心的涡流场，并不能实现气吸的作用。所以必须给贯流风机确定一个适当的外壳。为了获得足够的风速和进风口负压，外壳的出风高度取100mm，进风口尺寸取80mm；进风口处壳体与叶轮外径间的距离为20mm；叶轮端面与壳体间的距离为f=10mm。贯流风机壳体主要由左右侧板，舌板，进风口，出风口的上、下壁板和螺旋壳体部分组成。其中螺旋蜗壳部分较复杂，其它部分都较简单。此处仅对螺旋蜗壳部分进行以下详述。螺旋蜗壳部分的基本外形为对数螺旋线。1.蜗壳正方形画