树枝粉碎车粉碎系统设计开题报告

 2022-10-23 14:47:07

1. 研究目的与意义

在树木绿化中常常会有大量的树枝被修剪下来,对于这些树枝的处理一般是焚烧或者就是堆积在一旁,而且树枝的形状各异大小不等,粗细不一,收集整理起来非常不便。这不仅仅会占有不少空间而且还会对环境产生不良的影响,也会浪费不少的人力物力和财力。能源危机与环境污染是当今社会可持续发展所面临的两大难题。生物质能作为为数不多的可存储和运输的可再生能源,成为了目前最有可能实现规模化利用的替代能源。将修剪下来的树枝进行粉碎并进一步加工把它转化为生物质能,不仅可以解决树枝无法处理的问题又能产生新能源。所有设计一辆能当场能将树枝粉碎的粉碎车就显得尤为重要。

树枝粉碎车可将道路两旁的枯树枝及修剪下来的树枝进行装车粉碎,从而实现树枝的二次应用,将大量难以消化的树枝废弃料变废为宝,创造新的经济价值。经过粉碎,可以将原料的体积大量的减少,更多的节省的运输费用,也方便了物料的存储。树枝粉碎车可将粉碎的物料直接运至加工厂,运输效率高。粉碎机系统是将树枝进行粉碎的关键部件。本课题要求对树枝粉碎车的粉碎机进行设计,涉及粉碎系统、传动系统、刀片结构及机架设计。

2. 课题关键问题和重难点

关键词:树枝粉碎系统;传动系统;刀具结构;机架设计

难点:1.初次接触有关于木料切削粉碎的问题,由于没有对此类机械产品的设计经验,此次设计过程是个很大的挑战。但可以对相关书籍和论文的查阅再加上老师的指导还是信心满满的。

2.树枝粉碎系统的设计将会设计到刀具的设计和传动系统的设计,而且粉碎车的刀具不同于平时所学的机床加工所用的刀具,他涉及到刀刃单位长度切削力、刀片伸出量、削片宽度等一系列专业的相关问题,而这些恰恰是我们课程中没有涉及到的。而传动系统的难点在于要为粉碎系统传递一定功率的动力,动力的大小又是根据树枝的直径和刀具切削的角度确定的,这其中会有许多计算和校核。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

中国的城市化进程的步伐在逐年加快,城市的绿化树木的管理工作也日益繁重。其中每年所修剪下来的树枝也难以处理。一般的方法大多以焚烧和路边堆积为主。这不但是种资源的浪费也是对环境的一种污染。夏天为了控制台风和秋天为了树木过冬都要对树木加以修剪以控制树形,因此大量的树枝被修剪下来。据统计,我国上海、广州、深圳等几个大型城市每年需处理的废弃树枝在10万立方米以上。我国处理这些修剪下来的树枝的传统方式主要是填埋和焚烧。而欧美、日本、澳大利亚等国家或地区的处理方面有许多成功的方法值得我国借鉴。早在20世纪80年代末,美国多个州政府就禁令将园林有机废弃物焚烧或填埋,并且制定了园林废弃物和城市固体废弃物堆肥的EPA530-R-94-003法规,对园林废弃物收集、分类、发酵和后加工的工艺程序,相关的法令和标准都有严格的规定。虽然我国大多数城市已经禁止焚烧树枝秸秆等,且对固体废物堆肥进行了一些研究,但都没有形成强制的法规和标准。目前树枝处理方法的基本前提都是对树枝进行粉碎,因此研制高效可靠的树枝粉碎机引起了科研人员和制造商的重视,对树枝切削过程也进行了大量研究。

目前的树枝粉碎机的工作原理大多就是先削片后锤击最后通过吹风机把木屑吹出来。为了能粉碎各种直径的树枝将粉碎部分的刀具设计成浮动式的。此种原理的粉碎机震动和噪音都较大,而且油耗也比较高。

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4. 研究方案

在通过对网络上的树枝粉碎车的查看和比较,并进行分析得出:目前市场上的树枝粉碎机多一锤片式为主,它是先将树枝进行削片,将树枝切削成规格大小差不多的树枝碎片;然后进入粉碎系统,利用锤片的高速转动将树枝碎片进行切碎和撞碎;最后由筛片把符合粉碎度的粉碎树枝进行筛选并由吹风机吹出来。但这其中也包含了不足。比如高速选装的切削刀具和锤片会产生不小的震动和噪音。所以有必要对树枝粉碎机的工作原路进行改革。

在对目前的树枝粉碎机的工作原理的了解上提出自己的改变想法,大体方案如下:利用滚刀与滚刀的错齿多树枝先进行切断,然后滚刀上的刀背和滚刀桶之间的间隙多切断的树枝进行挤压粉碎,在设计中改变了两个滚刀的转速,使他们之间有转速差这样刀背与滚刀桶之间不仅有了挤压力而且还具有和相对运动所参数的切磋力,在刀背和滚刀桶上加上众多槽痕来加大切磋是的摩擦力。这样就不会产生巨大的震动和噪音,但是这里的扭矩会很大有可能产生闷车和打滑现象,这会在设计过程中加以解决和改进。利用好这次毕业设计来复习巩固专业知识,加强绘图能力,进一步提高自己的专业水平。

5. 工作计划

第1周完成英文翻译,提交给指导老师批阅。

第2周英文翻译经指导老师批阅确认后,与译文均用PDF格式上传。

第3周查阅文献资料,撰写开题报告。

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