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1、 摘 要 随着经济的发展和人民生活质量的提高，固体垃圾的排放量亦越来越多，而以固废减量化、资源化、无害化为目的的固废的处理与处置技术也在多元化发展的计划之中。其中，对固体废弃物实现资源化处置的堆肥化技术已成为了主要技术之一；又颗粒肥料在土壤中可以形成一个大的养分含量较高的区域，不断扩散供作物吸收利用，而这个区域周围的土壤，则不致因养分浓度过高而影响土壤微生物的活动。本文在分析国内外多种造粒技术后，对固体物料颗粒造粒机进行设计和研究。结合实际的有机肥造粒技术需求和功能要求，确定螺旋式平模造粒机的总体设计方案，选择最优的设计方案，并对其各个功能组件的结构进行分析设计，确定各功能组件的组成，保证其功
2、能要求和性能要求。并利用CAD、UG等软件绘制相应的设计图纸。全套图纸三维，加153893706关键词：颗粒肥； 造粒机； CAD； UGAbstractChinas agricultural production widespread use of chemical fertilizer, organic fertilizer excessive the problem of insufficient. In the development of ecological agriculture sustainable development today. The emissions of so
3、lid waste are increasing,so the technology to use of solid waste to produce organic fertilizer has important significance and prospects. Among them, the composting technology has become the one of key technologies to realize recycling of solid waste; And granulated fertilizer in the soil can form a
4、large region of nutrient content is higher, spreading for crop absorption, while the area surrounding soil, and is not due to high nutrient concentrations affect the activity of soil microorganisms. In this paper, after analyzing a variety of granulation technology at home and abroad, to solid mater
5、ial pellet granulator for design and research. Combining actual organic fertilizer granulation technology requirements and functional requirements, determine the overall design of spiral die pelletizer, selection of an optimal design scheme, and analyzes the structure of each functional component de
6、sign, determine the composition of functional components, ensure its functionality and performance requirements.Key word：Granular fertilizer；Granulator；CAD；UG 目录摘要Abstract第一章 绪论11.1 课题的背景及意义1 1.1.1 生物有机肥的作用1 1.1.2 固体废弃物的处理11.2 课题相关技术的国内外发展概况21.3 主要研究内容3 1.4 技术任务书3第二章 设计计算说明书42.1 螺旋式平模造粒机的工作原理42.2 螺旋
7、式平模造粒机的总体设计4 2.2.1 螺旋式平模造粒机具体机型的选择5 2.2.2 切刀安装方式和切刀数目的确定5 2.2.3 电动机的安装方式及传动减速方式的确定6 2.2.4 结构组成及工作原理6 2.2.5 主要技术参数62.3 螺旋式平模造粒机的动力设计7 电动机的选择72.4 螺旋挤压装置的设计计算8 2.4.1 螺旋的设计8 2.4.2 电动机功率计算14 2.5 成型模孔的设计152.6 传动系统的设计16 2.6.1 传动组件的设计16 2.6.2 传动组件运动参数的计算17 2.6.3 锥齿轮组的设计计算182.7 心轴的校核22 2.7.1 轴的强度校核22 2.7.2 轴
8、的刚度校核222.8 轴承的选择232.9 键的选择及强度计算232.10 螺旋式平模造粒机造粒和出粒组件的设计25 2.10.1 造粒组件的设计25 2.10.2 出粒组件的设计27第三章 调整轴套的数控加工283.1 加工示意图283.2 数控加工程序32第四章 垫片的模具设计424.1 概述434.2 冲裁件的工艺性分析43 4.2.1 冲裁件的冲压工艺性43 4.2.2 确定冲裁工艺方案43 4.2.3 模具的结构形式434.3 工艺计算44 4.3.1 排样设计及材料利用率计算44 4.3.2 冲压力的计算45 4.3.3 凸凹模刃口尺寸的计算46 4.3.4 压力中心的计算474.
9、4 选择与确定模具的零部件的结构与尺寸47 4.4.1 凹模外型尺寸的确定与选择47 4.4.2 凸模外形尺寸的确定与选择47 4.4.3 标准模架的选择48 4.4.4 定位零件的选择48 4.4.5 卸料装置的确定与选择49 4.4.6 连接螺钉的确定与选择494.5 冲压设备的选择49 4.5.1 制件所需冲压力与压力机公称压力的关系49 4.5.2 压力机的选择494.6 模具图50第五章 切刀的有限元分析525.1 概述52 5.2 有限元模型的创建52第六章 使用说明书556.1 产品的用途及使用范围556.2 操作及其维护556.3 使用前的准备工作556.4 使用方法55结论5
10、6参考文献57致谢59 第一章 绪论1.1 课题的背景及意义1.1.1 生物有机肥的作用生态有机肥营养元素齐全，可以改善土壤性能，改良因使用化肥造成的土壤板结现象。改善土壤理化性状，提高土壤供肥、保肥、保水的能力。生物有机肥中的有益微生物进入土壤后和土壤中微生物形成彼此间的同生增殖关系，限制有害菌生长并转化成有益菌，相互促进，相互作用，起到群体的协同作用，有益菌在繁殖增长过程中产生大量的代谢产物，促进有机物的分解转化，能间接或直接为作物提供刺激性物质和多种营养，调控和促进作物生长。有机肥在适宜的空气、湿度、温度等条件下，被微生物持续分解，释放出各种养分和二氧化碳供给作物吸收利用，比化肥的肥效长
11、。有机肥在作物根系形成的优势有益菌群能限制有害病原菌繁殖，增强作物抗病抗逆能力，降低重茬作物的病情指数，连年施用可很大程度上缓解连作障碍。减轻环境污染，对人、畜、环境安全、无毒，是一种新型环保型肥料。有机肥中的腐殖质能吸收某些农药，从而消除农药残毒及减轻重金属污染土壤，减轻土壤环境污染，改善周边生态环境。1.1.2 固体废弃物的处理生产有机肥的原料很多，有农业废弃物,畜禽粪便，工业废弃物，生活垃圾等。近年来固体废弃物的排放量与日俱增，而以固废减量化、资源化、无害化为目的的固体废弃物处置和处理技术也在多元化的发展计划之中。我国的农业作业中普遍存在着施用化肥过量、有机肥施用不足而导致的农产品质量不
12、高、农业环境污染的问题。在走可持续发展道路、发展生态农业的今天，充分的利用已有的生活固废，尤其是富含有机质和一定量钾、氮、磷等营养元素的有机固废来发展生物有机肥技术具有十分重要的意义。有机复合肥设备是用于对固体废弃物的无害化处理和资源化利用的专业设备。设备采用的主要原料为禽畜粪便、菌类下脚料等有机废弃物，经过预处理、槽式发酵、混合、造粒成型、冷却包装等工序，完成连续式的有机肥工厂化生产，实现有机废弃物的无害化处理、资源化利用。有机复合肥设备的主要组成机器有发酵激活机、发酵槽、混合机、造粒机、冷却包装机等。本课题研究的是有机复合肥的成型造粒机。1.2 课题相关技术的国内外发展概况 （1）国外技术
13、研发现状 早在20世纪30年代，美国就开始研究螺旋式颗粒成型技术并设计了螺旋式成型机。在1976年，研究出了螺旋式颗粒肥料成型设备。日本于20世纪50年代引进固化成型技术后进行了改进，发展成了日本固化成型颗粒肥料的工业体系，研制出了圆柱状成型机及相关设备。20世纪70年代后期，欧洲许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、意大利等也开始了大颗粒肥料技术的研究。当前，日本、美国及欧洲一些国家螺旋式颗粒肥料成型设备已经成熟并形成了生产体系，在农业领域普遍推广使用。在亚洲，泰国、印度、菲律宾等国家从20世纪末开始先后研制出螺旋式颗粒肥料机。目前，国外用来生产颗粒肥技术的成型设备主要有四种，分别为液压驱动冲
14、压成型机、机械驱动冲压成型机、螺杆挤压成型机和环模颗粒成型机。国外大颗粒肥料技术的发展大体分为三个阶段。20世纪30年代至50年代是第一阶段，为研究、示范、交叉引进阶段，研究的重点是以大颗粒肥料代替原始的小颗粒肥料。20世纪70年代至90年代为第二阶段，主要发展是各国普遍对大颗粒肥料的认识。对大颗粒肥料产生了兴趣，开展大颗粒肥料的研究，到90年代，欧洲、美洲和亚洲的一些国家在农业领域大量地应用大颗粒肥料。20世纪90年代后期至今为第三阶段，大颗粒肥料的肥效让各国认同，都研究和使用螺旋式颗粒肥料制造设备制造大颗粒肥料并使用大颗粒肥料。国外螺旋式颗粒肥料生产技术的发展有如下特点：生产技术大部分已经成熟，并达到规模化和商业化；设备制造比较规范，但能耗高，价格高。（2）国内研发现状。 我国从20世纪80年代起开始致力于螺旋式颗粒肥料技术的研究，主要引进韩国、日本、中国台湾等成套设备。随后，荷兰、比利时等国家的技术和设备也相继引入我国。我国也在研究大颗粒肥料的技术，也设计出了螺旋式颗粒肥料成型机。标志着我国的螺旋式颗粒肥料生产设备达到国际水平。在全国范围内，还处于研究示范阶段，设备的技术原理比较先进，成
