畜牧地區肉羊機動式喂料車設計

于仁杰

（中國石油大學（北京）經濟管理學院，北京 102249）

1 概論

1.1 研究肉羊機動式喂料車的目的和意義

隨著人們生活水平的提高，國內肉羊養殖業發展迅速，但由于缺乏與之相配套的喂料機械，均采用人工喂料，費時、費工，且喂料不均，浪費嚴重。為克服上述不足，喂料機械有了幾次大的飛躍但是它們只適合于小規模的養殖，在養雞和養豬等畜禽的相關配套設施相對完善，但是肉羊特別是針對大牧區和飼養量大等特點還沒有很完善的相關機械。

1.2 國內肉羊機動式喂料車的研究現狀

國內畜牧機械經歷了幾十年的發展，無論是進口還是仿制，到現在的獨立生產創新已經走過了漫長的歲月。對于喂料車來說，用為飼養肉羊的喂料設備相對落后，這主要取決于大牧區的放牧式飼養有關，在新疆等大型放牧草原養殖肉羊都是主要以放養為主的飼養方式。

1.3 國外肉羊機動式喂料車的研究現狀

國外的畜牧機械化是從飼草收獲、飼料加工、喂飼等工序開始，逐步擴大到各個工序。近年來，配合飼料工業在近幾年來也有很快的發展，通過不斷的發展和施行機械化的畜牧喂養設備的發展，畜牧業的發展速度也獲得大力提升。

1.4 本次肉羊機動式喂料車研究方向

（1）飼喂機械的自動化調控水平有待提高。目前飼喂設備大多是作業時還停留在人工控制階段。

（2）主要易損部件消耗大，使用壽命有待進一步提高。目前飼喂機械使用的攪拌桿、喂料器易損件在性能、使用壽命上還有待提高，進一步研究如何提質量。

（3）畜牧飼喂作業工作量大，生產能力與飼喂效率相互制約。飼喂的各種搭配飼料拋灑不均勻，提高喂料機加工精度與裝配精度，從結構上進行優化。

（4）喂料機的可靠性及整機質量需要進一步提高。

2 總體設計方案制定

2.1 基本設計步驟

（1）根據肉羊機動式喂料車的使用及其設計要求，進行結構設計。

（2）減速器、螺旋喂料器、攪拌桿、料倉設計及各零部件的校核。

（3）各個輸入及輸出軸的分析、負載載荷、功率的計算。

（4）在總裝配圖中各個零部件的裝配位置，零部件的尺寸及其定位和配合公差設定。

2.2 肉羊機動式喂料車的工作原理

首先由長安神騏小卡2012款1.3L汽油單排SC1025DF4提供動力方面，滿足要求以外并且轉速在480~3600r/min都可以滿足喂料車的正常使用。進行肉羊飼喂時，通過減速器將汽車主軸的轉速調節配比和扭矩傳遞進入料倉，并帶動螺旋喂料器輸送喂飼飼料，由攪拌桿均勻進給飼料并且防止飼料在料倉內堆積不均勻或者因為受潮或蓬松的飼料導致喂料效率降低，之后通過出料口，均勻的將飼料輸送出至所需位置。

3 喂料車車體的選型確定

車體直徑和裝載艙體寬度的分析。

本次設計的肉羊機動式喂料車對于動力來源有著充分的考慮，考慮到牧區的工作環境，在設計時將料倉、螺旋喂料器以及減速器設計在一起可以整體式的吊裝和拆除。所以在選擇動力來源時有較寬的對接選擇。考慮到牧區冬天大多都是圈養而且冬季氣溫低，所以選擇長安神騏小卡2012款1.3L汽油單排SC1025DF4，最大馬力99ps，最大扭矩 118n·m， 長 × 寬 × 高 (mm)：4950×1800×1980， 貨箱尺寸 (mm)：3000×1650×370。

4 料倉選擇及計算

本次設計中料倉作用主要是為了承擔肉羊飼料的儲存和運輸作用，肉羊可利用的飼料有青綠鮮嫩飼料、青貯飼料、干粗飼料、精飼料、多汁飼料、動物性飼料、無機鹽等。料倉設計采用獨立式結構。

5 減速器的設計及計算

5.1 減速器的機構設計

設計用于螺旋喂料器上的二級圓柱齒輪減速器，工作有輕微震動、滿載啟動、單向運轉，每年工作300天，使用壽命10年，螺旋喂料器轉速誤差±5%。原始數據：主軸轉速，n=1200r/min；減速器輸出轉速，n=60r/min。

5.2 減速器的功率輸出

5.3 計算傳動裝置運動和動力參數

計算出各軸的轉速：

5.4 傳動零件的設計計算

5.5 齒輪設計匯總及其疲勞強度校核

低速齒輪彎曲疲勞強度校核：

用插入法得：

則：

所以低速級齒輪齒根彎曲疲勞強度安全。

5.6 高低速減速器設計匯總

在低速級的大齒輪和小齒輪的Z齒數為86和27，D分度圓直徑的參數為344和108。

5.7 減速器附件的選擇

通氣器：由于在室內使用，選通氣器（一次過濾）采用M16×1.5；

油面指示器：選用游標尺M20；

起吊裝置：采用箱蓋吊耳、箱座吊耳；

放油螺塞：選用外0六角螺塞及墊片M20×1.5。

5.8 減速器的潤滑與密封

齒輪的潤滑：

所以采用將大齒輪的齒輪浸入油中進行浸油潤滑，浸油深度為由下齒頂向上10mm。

6 肉羊機動式喂料車中各軸的設計及計算

6.1 軸的結構制定及優化設計（表1）

據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度。

表1 結構制定

7 螺旋喂料器的設計及計算

螺旋喂料器的參數設計特點和功率計算。

螺旋輸送機是一種簡單的連續式輸送機，適用于輸送松散狀態的干燥物品。其由一根裝有螺旋葉片的轉軸和輸送槽組成。螺旋轉軸通過軸承安裝在輸送槽兩端軸承座上，螺旋轉軸一端的軸頭與驅動裝置相聯接。輸送槽上開設有裝料口和卸料口。

8 攪拌桿的設計及計算

在螺旋喂料器的作用下料倉內的飼料會逐漸減少。對于比較干的飼料可以保證都能夠均勻地通過喂料器輸送出去，但是對于相對含水量較大的飼料來說，螺旋喂料器不一定能夠均勻地保證飼料的輸出，所以在料倉中上部安裝攪拌和送料作用的攪拌桿。