異型攪龍鼓式混合機(jī)的設(shè)計(jì)

[摘 要] 針對(duì)我國(guó)混合機(jī)現(xiàn)狀，研究出一種可調(diào)鋸齒形刀片的異型攪龍鼓式混合機(jī)，并對(duì)其主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。

[關(guān)鍵詞] 混合機(jī) 異型攪龍 鼓式

[中圖分類號(hào)] S817 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2014）02-0214-01

飼料工業(yè)是畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，直接影響農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的發(fā)展，是我國(guó)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。飼料混合機(jī)則是飼料工業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能的好壞與使用效果直接影響著生產(chǎn)率。目前，國(guó)外的飼料混合機(jī)多以大型全自動(dòng)控制的混合機(jī)為主，成本較高，不適用于國(guó)內(nèi)的普通養(yǎng)殖戶及中小型飼料加工廠，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的混合機(jī)多以料筒固定的臥式和立式混合機(jī)為主，但這兩種混合機(jī)存在著占地面積大，動(dòng)力消耗大和卸料時(shí)料筒底部易殘余物料的缺點(diǎn)，并且對(duì)于具有一定粘度，流動(dòng)性較差的粉狀物料的混合效果不理想，混合周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。因此，筆者研究一種可以快速均勻的混合多種物料并帶有可調(diào)鋸齒形刀片的異型攪龍鼓式混合機(jī)。

一、總體方案的確定

1.整機(jī)結(jié)構(gòu)

該機(jī)主要由電機(jī)、機(jī)架、鼓體、攪拌裝置及中間傳動(dòng)裝置組成等部分組成，如圖1所示。

圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.機(jī)架 2.中間傳動(dòng)裝置 3.鼓體 4.攪拌裝置 5.電機(jī)

2.工作原理

該機(jī)由電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力輸出，電動(dòng)機(jī)安裝于機(jī)架的下方，動(dòng)力通過(guò)攪拌裝置的主軸傳遞給中間傳動(dòng)裝置，經(jīng)中間傳動(dòng)裝置減速后傳遞給鼓體，使鼓體與主軸同向異速旋轉(zhuǎn)，攪拌裝置由主軸及安裝在主軸上的異型攪龍組成。異型攪龍由有兩條變徑的正、反向螺帶組成，并且在螺帶頂部安裝有可調(diào)的鋸齒形刀片，刀片與主軸軸向方向呈一定的角度，可以快速均勻的混合多種物料，同時(shí)對(duì)于具有一定粘度，流動(dòng)性較差的粉狀物料可以起到劃切的作用，使混合效果顯著。由于鼓體與主軸同向異速旋轉(zhuǎn)，從而使所混合的物料充分?jǐn)嚢瑁淮嬖诨旌纤澜牵捏w采用兩端有一定錐度的腰鼓形狀，避免了卸料時(shí)物料的殘余。

二、主要技術(shù)參數(shù)及部件設(shè)計(jì)

1.生產(chǎn)率的確定

飼料混合機(jī)是現(xiàn)代飼料加工業(yè)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，配合飼料成品的質(zhì)量由飼料混合機(jī)的工作性能決定，飼料混合機(jī)的工作性能又由混合機(jī)的生產(chǎn)率來(lái)體現(xiàn)。

混合機(jī)的生產(chǎn)率可按下式計(jì)算：

Q =60νΦγ/T（kg/h）

式中：Q — 混合機(jī)產(chǎn)量（kg/h）；

ν — 混合機(jī)容積（m3）；

Φ — 物料充滿系數(shù)，一般取Φ = 0.5；

γ — 物料容重，kg/ m3，一般實(shí)測(cè)，參考值為400-500 kg/ m3；

T — 混合周期需要總時(shí)間（min），包括：進(jìn)料時(shí)間、混合時(shí)間、 卸料時(shí)間及空轉(zhuǎn)時(shí)間，取6min。

經(jīng)計(jì)算確定該機(jī)的生產(chǎn)率為500 kg/h。

2.攪拌裝置的設(shè)計(jì)

攪拌裝置是混合機(jī)的核心部件，攪拌裝置的工作性能決定了混合機(jī)的混合效果和質(zhì)量。本機(jī)攪拌裝置由主軸及安裝在主軸上的異型攪龍組成。根據(jù)鼓體的形狀，異型攪龍是由正向變徑螺帶和反向變徑螺帶組成，由于螺帶的直徑不同，導(dǎo)致物料的運(yùn)動(dòng)速度不同，對(duì)物料的剪切效果明顯；正向變徑螺帶混合物料并推動(dòng)物料前行，反向變徑螺帶混合物料的同時(shí)降低物料前行速度，對(duì)物料的對(duì)流混合效果明顯，因而該攪拌裝置起到更好的混合作用。同時(shí)在螺帶頂部安裝有可調(diào)的鋸齒形刀片，刀片與主軸軸向方向具有一定的角度，在快速均勻的混合多種物料的同時(shí)，對(duì)于具有一定粘度、流動(dòng)性較差的粉狀物料可以起到劃切的作用，使混合效果更加顯著。根據(jù)所混物料的不同，可調(diào)整刀片與鼓體之間的間距，以達(dá)到最佳的混合效果，充分發(fā)揮機(jī)具的效率。

該機(jī)采用2.2 kw電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，由公式n1/n2 = D2 / D1

式中n1 — 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；

n2 — 電機(jī)轉(zhuǎn)速，取1440 r/min；

D1 —主軸皮帶輪直徑，為400 mm；

D2 —電機(jī)皮帶輪直徑，為85 mm。

計(jì)算得出主軸轉(zhuǎn)速為306 r/min。

3.鼓體設(shè)計(jì)

該機(jī)殼體呈兩端帶有一定錐度的腰鼓形，并且與主軸同向異速定比運(yùn)轉(zhuǎn)。同向容器旋轉(zhuǎn)型混合機(jī)與容器固定型混合機(jī)相比，降低了起動(dòng)時(shí)的阻力，減少混合時(shí)的動(dòng)力消耗，提高了混合效率。由于鼓體兩端有一定錐度，避免卸料時(shí)物料的殘留。

由公式 V = q/φγ

式中q — 為每批飼料的質(zhì)量（kg）；

φ — 混合室充滿系數(shù)，取0.6；

γ — 飼料容積質(zhì)量（kg/m3），取500kg/m3。

計(jì)算得出該機(jī)容積V為0.22 m3，根據(jù)容積設(shè)計(jì)鼓體的直徑為450毫米，兩端圓錐角度為64°。

經(jīng)過(guò)中間傳動(dòng)裝置減速，鼓體轉(zhuǎn)數(shù)為190 r/min。

三、結(jié)論

該機(jī)結(jié)構(gòu)合理、操作靈活，具有混合精度高，速度快，殘留量小，低耗高效等優(yōu)點(diǎn)，將該混合機(jī)與其它配套工藝很好結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，是現(xiàn)代混合機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)，必將為國(guó)內(nèi)飼料行業(yè)的發(fā)展掀開(kāi)新的一頁(yè)。

作者簡(jiǎn)介：李媛（1978.5—），女，漢族，黑龍江省畜牧機(jī)械化研究所，高級(jí)工程師，專業(yè)領(lǐng)域：農(nóng)牧機(jī)械。