立式环模生物质成型机设计【含13张CAD图纸、说明书】【GC系列】

购买设计请充值后下载，资源目录下的文件所见即所得，都可以点开预览，资料完整，充值下载可得到资源目录里的所有文件。【注】：dwg后缀为CAD图纸，doc,docx为WORD文档，原稿无水印，可编辑。带三维备注的都有三维源文件，由于部分三维子文件较多，店主做了压缩打包，都可以保证打开的，三维预览图都是店主用电脑打开后截图的，具体请见文件预览，有不明白之处，可咨询QQ:1304139763=题目最后备注XX系列，只是店主整理分类，与内容无关，请忽视 毕业设计（论文）选题审批表系别： 专业： 年 月 日课题情况课题名称立式环模生物质成型机设计选题来源社会实际 科研教改 多样化成果 其它课题类型设计（含创作、演出） 研究开发 其它教师姓名职称讲师学位硕士教师姓名职称学位主要研究内容目标1.研究内容（1）了解生物质能源开发利用现状以及生物质成型机的发展与研究进展；（2）对设计的立式环模生物质成型机的工作原理、结构、特点等进行分析和把握；（3）完成立式环模生物质成型机的整体方案设计和论证，对主要传动件进行设计，包括：设计图纸和动力分析计算；（4）对立式环模生物质成型机关键传动零部件的强度校核。2.研究目标要求学生完成一台立式环模生物质成型机的结构设计和强度计算，主要设计参数如下：产量1.5-2.0 th；主机功率/60kW；喂料输送机功率3kW ；出料输送机功率1.5kW；模块数45；压辊数2；环模内径554mm；压辊转速160rmin；燃料截面规格32mm 32mm。（1）完成一万以上印刷字符的英文资料翻译(汉字3000字左右)；（2）完成立式环模生物质成型机的机械结构设计，完成0号三张图纸工作量；（3）对立式环模生物质成型机主要零部件进行强度校核；（4）撰写2万字以上的毕业设计论文。教研室审题意见负责人: 年 月 日 系（部）审批意见 负责人: 年 月 日 注：此表一式二份，一份随学生毕业设计（论文）材料存档，一份系部存档。 2017-4制毕业设计（论文）任务书题 目立式环模生物质成型机设计姓 名系别专业班级学号设计任务本文针对农作物秸秆的压缩成型，设计以立式环模为原理的生物质成型机。对整台机器进行了设计分析，确定了该机器样式的构造，对该机器的工作部分压缩室进行设计，确定了环模和压辊的构造设计，对传动系统设计分析，选择普通的V带传动，对该机器的主要零部件进行了设计计算，完成了该机器的总体设计。（1）了解生物质能源开发利用现状以及生物质成型机的发展与研究进展；（2）对设计的立式环模生物质成型机的工作原理、结构、特点等进行分析和把握；（3）完成立式环模生物质成型机的整体方案设计和论证，对主要传动件进行设计，包括：设计图纸和动力分析计算；（4）对立式环模生物质成型机关键传动零部件的强度校核。时间进度1.第1、2周：3.5至3.18日，完成毕业实习2.第3、4、5周：3.19至3.22日，学生应上交开题报告，开题报告如达不到要求，学生将重新开题。达到要求学生提交实习报告。教务科技处将会同督导室，依据管理办法的相关规定，组织专家对各系毕业论文（设计）的开题情况进行检查。随后进行开题答辩，抽检，开题不合格取消毕业设计资格。3.第6周：4.9至4.13日，学生、教师分别提交中期检查表、相关报告、图纸。并且系部期中检查，期中检查安排报教务科技处实践教学科。4.第6、7、8、9周：学院期中检查5.第10、11、13周：学生提交毕业设计所有相关材料，否则延期答辩。答辩资格审查，确定答辩名单，安排答辩时间。2018届本科毕业论文（设计）答辩委员会名单、分组情况和日程安排（含复答辩）表电子档及纸质版（本单位负责人签字盖章后）报送至教务科技处实践教学科；根据各单位报送的材料，教务科技处将联合督导室对各系答辩情况进行抽查。6.第14周：评审教师应在被评审学生的图纸上签字，红色字迹水笔。组织答辩教师、安排答辩，答辩不合格学生需要认真修改答辩毕业资料，复答辩由资深教授、高工等组成，如复答辩不合格，将按照学校有关规定不能毕业。优秀毕业论文推荐7.第15周：上交毕业设计相关资料。整理资料，上交学院毕业设计资料完备名单及合格名单，结束毕业设计。主要参考文献资料1邱宣怀. 机械设计. 北京：高等教育出版社，1997.2汪恺. 机械设计标准应用手册. 北京:机械工业出版社，2002.3李凯岭,宋强. 机械制造技术基础. 山东：山东科学技术出版社，2005.4机械设计手册编委会. 机械设计手册第一卷. 北京：机械工业出版社，2004.5郑文纬，吴克坚. 机械原理. 北京：高等教育出版社，1997.6杨明忠，朱家诚机械设计M北京：机械工业出版社，20017杨俊成. 秸秆压饼技术与应用. 农牧产品开发,1998.8张百良生物质成型燃料技术与工程化M科学出版社，ISBN 97870303393009崔明，赵立欣，田宜水，等中国主要农作物秸秆资源能源化利用分析评价J农业工程学报，2008，24(12)：291-29610孔雪辉生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟D沈阳：东北林业大学，201011何元斌生物质压缩成型燃料及成型技术(一)J农村能源，1995，(5)：121412中华人民共和国农业部农业和农村节能减速十大技术M中国农业出版社，ISBN978710912339713孟海波，赵立欣，徐义田，等用粗糙集理论评价生物质固体成型燃料技术的研究J农业工程学报，2008，24(3)：198-20214高国章，西庆祥，何占松，等国内外粗饲料加工技术及其机具的发展水平与趋势J农机化研究，1996，2(1)：485115CZ卡那沃依斯基收获机械M北京：中国农业机械出版社，1983，143-14416王峰，刘德旺饲草压块机具研究现状R中国科技论文在线，2005，9指导教师签字： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告论文（设计）题目立式环模生物质成型机设计姓名系别专业班级学号1.选题目的和意义：在日益发展的科技下，生物质能源作为新兴能源，有着广阔的发展前景，它既保护环境，又能缓解人们对石油等不可再生能源的需求，是未来发展的重要需求。我国地域广阔，人口众多，耕田面积巨大，农作物秸秆资源非常大，每年的产量在7亿吨以上，占世界总常量的四分之一以上。所以在发展生物质能源作为新兴能源上，我国有着巨大的潜力与广阔的前景。把农作物秸秆压块是一个非常好的措施，农作物秸秆堆积燃烧既浪费资源又污染环境，压块成型后不仅使农作物秸秆体积大大的减小，便于运输以外，其压块的成品也是很好的燃料，它的密度大大增加，燃烧产生的热能更高。农作物秸秆经压块成型后，燃烧的效果与煤炭类似，如果经大量的推广与使用，它将在很大的程度上缓解我们对煤炭的依赖。而农作物秸秆作为生物质能源这种新兴能源，它和风能、太阳能一样，都能降低人们对环境的污染与破环，是我们未来发展所需的。从上面看来，不管是加强对环境的保护措施，还是减小对煤炭能源的依赖，发展农作物秸秆这种生物质能源，是我们未来努力的方向。农作物秸秆的压块成型主要是通过使用农业机械设备把秸秆进行压缩，使它密度大大增加，体积大大减小，最终形成一种大密度小体积这样便于运输的固定形状，在这种状态下，农作物秸秆燃烧产生的热能会大大提升，达到我们需要的地步。到目前为止，用于对农作物秸秆压块成型的农业机械设备基本上都是由以前的饲料行业的机械设备转化过来使用的，由于跨行业的不够专业，大多的用于农作物秸秆压块的农业机械设备都存在着一些问题，诸如产量不够高，耗能比较大，产生的成品密度不够高，燃烧不能达到实际的需求，这些问题使得农作物秸秆压块的设备不够成熟，限制了它的大量推广。本论文为设计立式环模生物质成型机，在立式环模的原理下，提高生物质成型机的性能，设计具有耗能低，产量高的农业机械，在此生物质成型机中环模属于可替换的部件，在使用寿命到达后，可以更换环模部件，使机械寿命大大提升。2. 本选题在国内外的研究状况及发展趋势：再国外，农业发展比较发达的国家，大多数西方国家，他们在对农作物秸秆压块成型的农业机械设备的研究上时间较长，应用更早，相关的技术和产品非常成熟，发明有大量具有高技术性，高效率，高工作性能的农业机械设备，以及与其配套的相关设备。这里有许多例子：1954年美国约翰迪尔公司(John Deere Company)经过大量研究，制造出了世界上首台环模式压饼机(Lundell)，在之后他们经过大量的研究与试验，使其设备各项指标技术成熟稳定，广泛推广开来；他们在有了这个经验与技术后，在1965年之后，陆陆续续的在原有的基础上，发明多种不同型号、不同性能的生物质成型机，使其产品形成了系列化。国外成熟的农作物秸秆压块成型技术，已经步入了大规模的商业应用中，相信在这些农业科技发达的国家中，农作物秸秆压块成型的技术已经有了广泛的应用，他们的农业机器有了统一要求的规范制造，机器大量的应用了自动化。但是这些却全部一定适合我国的各地的情况，他们的价格偏高，且与我国的加工对象，也就是农作物秸秆一类的有一些的差别，并不能完全应用于我国。根据我国各地的农作物秸秆的情况来看，环模秸秆颗粒成型机并非我国农作物秸秆适和应用的压缩燃烧技术的发展方向，然而目前环模秸秆的压缩成型的技术主要仍以颗粒成型为主，颗粒压缩成型技术针对的主要对象还是林业废弃物、木质料和经过软化熟化处理的物料。目前我国生物质成型机从国家各地的农作物秸秆的资源情况上来讲，还是主要以环模秸秆压块成型机为主。当前我国的生物质成型机压缩成型技术主要针对的目标为林业废弃物如废弃的木屑，或是农作物秸秆中的玉米这一类的秸秆，而我国各地大量种植的水稻这一类的秸秆资源巨大，但是对于相应针对此类物料的生物质成型机压缩成型技术的研究实验却不够深入；我国的生物质成型机压缩成型技术在生物质压块成型机的重要部件、结构上的技术仍有许多不足之处，其结果就是农作物秸秆经压缩压块成型后，不能达到的理想的密度要求，且它在工作时的机械工作效率不是太高，达不到预计的效率，最后在重要部件如压辊和环模上，由于设计与实验的缺乏与不足，总会有各种问题使这些部件的磨损很块，造成机械的寿命降低，投入的成本相应的提升。由此可以知道，我国对与立式环模生物质压块成型机压缩成型的技术仍有很多的不足与缺点，理论与实验都比较浅薄，总的来说仍处与初级的起步阶段，还需要大量的研究与实验来补足。本人的设计课题为立式环模生物质成型机，以立式环模的原理为基础，对当前一些生物质压块成型设备的各种问题，例如压缩成型的几率偏低，耗能过大，主要工作的部件磨损严重较快，设计理论的些许不足之处，不稳定等等，对该生物质压块成型设备的主要工作的部件进行理论的分析和设计。3. 主要研究内容：通过本人在对生物质成型技术的现状以及发展趋势，对立式环模生物质成型机机的相关知识有了深入的了解之后，通过大量的查阅资料和文件，主要研究以下内容：整机结构立式环模生物质压块机整机结构主要由机架、动力装置和成型装置组成，其中动力装置主要包括电动机、主轴、带传动系统，成型装置主要包括环模、压辊。工作原理由多块模块组成的环模水平放置，生物质原料从接料斗进入环模与压辊之间，压辊在主轴的带动下绕主轴公转，同时，在自身与物料之间的摩擦力作用下，绕压辊轴自转，物料在压辊的挤压下进入环模孔，随着挤压力的增加，温度越来越高，秸秆当中的木质素在一定温度下分解，充当着粘结剂的作用，将物料粘结在一起，随着更多的物料进入环模孔，已经成型的压块燃料从环模孔中不断被挤出，在自身重力作用下，折成一定长度的成型燃料，从环模孔出口处落下。关键部件的设计环模：该环模有多块模块水平放置，两块模块组合在一起即形成一个环模孔。压辊：本生物质压块成型机中，将压辊设计为3部分， 分别为偏心压辊轴、压辊轴承座和压辊环，主轴带 2个压辊作公转，同时压辊绕偏心压轮轴作自转，将物料压入环模孔中。动力：生物质压块燃料的成型主要依靠压轮的挤压和原料与环模块之间的摩擦力及原料之间的摩擦力， 电动机提供压轮公转的动力，动力由左右2个电动机提供。4. 完成论文的条件、方法及措施，包括实验设计、调研计划、资料收集、参考文献等内容。完成论文的条件：从图书馆、互联网上获取国内外文献资料；完成论文的方法：综合分析法、归纳总结法、文献考证方法、案例分析法等；完成论文的措施：从中国知网、期刊查找信息；在图书馆查阅并收集相关文献和资料；数据调研；电话、短信、在线聊天件及见面会方式与指导老师沟通遇到的问题。主要参考文献：1邱宣怀. 机械设计. 北京：高等教育出版社，1997.2汪恺. 机械设计标准应用手册. 北京:机械工业出版社，2002.3李凯岭,宋强. 机械制造技术基础. 山东：山东科学技术出版社，2005.4机械设计手册编委会. 机械设计手册第一卷. 北京：机械工业出版社，2004.5郑文纬，吴克坚. 机械原理. 北京：高等教育出版社，1997.6杨明忠，朱家诚机械设计M北京：机械工业出版社，20017杨俊成. 秸秆压饼技术与应用. 农牧产品开发,1998.8张百良生物质成型燃料技术与工程化M科学出版社，ISBN 97870303393009崔明，赵立欣，田宜水，等中国主要农作物秸秆资源能源化利用分析评价J农业工程学报，2008，24(12)：291-29610孔雪辉生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟D沈阳：东北林业大学，201011何元斌生物质压缩成型燃料及成型技术(一)J农村能源，1995，(5)：121412中华人民共和国农业部农业和农村节能减速十大技术M中国农业出版社，ISBN978710912339713孟海波，赵立欣，徐义田，等用粗糙集理论评价生物质固体成型燃料技术的研究J农业工程学报，2008，24(3)：198-20214高国章，西庆祥，何占松，等国内外粗饲料加工技术及其机具的发展水平与趋势J农机化研究，1996，2(1)：485115CZ卡那沃依斯基收获机械M北京：中国农业机械出版社，1983，143-14416王峰，刘德旺饲草压块机具研究现状R中国科技论文在线，2005，95. 指导教师意见及建议：签字： 年 月 日毕业设计（论文）中期检查表题 目立式环模生物质成型机设计学生姓名专业班级学号1、 毕业设计（论文）时间安排表1.第1、2周：3.5至3.18日，完成毕业实习。2.第3、4、5周：3.19至3.22日，学生应上交开题报告，开题报告如达不到要求，学生将重新开题。达到要求学生提交实习报告。教务科技处将会同督导室，依据管理办法的相关规定，组织专家对各系毕业论文（设计）的开题情况进行检查。随后进行开题答辩，抽检，开题不合格取消毕业设计资格。3.第6周：4.9至4.13日，学生、教师分别提交中期检查表、相关报告、图纸。并且系部期中检查，期中检查安排报教务科技处实践教学科。4.第6、7、8、9周：学院期中检查。5.第10、11、13周：学生提交毕业设计所有相关材料，否则延期答辩。答辩资格审查，确定答辩名单，安排答辩时间。2018届本科毕业论文（设计）答辩委员会名单、分组情况和日程安排（含复答辩）表电子档及纸质版（本单位负责人签字盖章后）报送至教务科技处实践教学科；根据各单位报送的材料，教务科技处将联合督导室对各系答辩情况进行抽查。6.第14周：评审教师应在被评审学生的图纸上签字，红色字迹水笔。组织答辩教师、安排答辩，答辩不合格学生需要认真修改答辩毕业资料，复答辩由资深教授、高工等组成，如复答辩不合格，将按照学校有关规定不能毕业。优秀毕业论文推荐。7.第15周：上交毕业设计相关资料。整理资料，上交学院毕业设计资料完备名单及合格名单，结束毕业设计。二、毕业设计（论文）完成情况：我的论文是在导师的指导下，从选题开始，经过了收集资料、编制论文提纲、完成开题报告等论文撰写过程，现在论文初稿的部分内容已基本完成，取得了阶段性的成功。首先，三月初完成了开题报告，经过老师的指导，修改后已经合格，然后就进入了初稿与图纸的设计与绘画，四月初已经完成了大部分的内容。论文初稿大致分为三大部分，第一部分是对该机器国内外背景的介绍。第二部分是对该机器整机构造的设计。第三部分是对该机器去进行主要的计算。相关的图纸我已经画出了大部分的草图。三、阶段性成果：1、完成文献资料的搜集，确定论文方向和题目，完成了开题报告；2、根据开题报告的写作思路和研究方法，重新的整理和学习搜集到的学习资料；3、根据导师的意见，初步的修改了论文与图纸中的细节问题，对之后的设计有了一定的思路与规划；4、构思了写作的总体轮廓，拟定论文提纲。四、存在主要问题：1.对论文涉及到的部分知识点还不能完全理解；2.论文撰写的思路还不够清晰；3.对实验数据分析不到位；4.图纸的公差没有标注；5.图纸的设计有细节上的不足。针对存在的问题，首先要加强对基础知识的归纳总结，反复查阅相关资料并询问老师问题；出现问题立即解决，并积极与导师探讨实验和论文内容。五、指导教师对学生在毕业实习中，学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面存在的问题、整改措施及建议、总体评价意见。（前四项为学生填写，第五项为指导教师填写）指导教师： 年 月 日目录1 实习目的及意义12 实习任务13 实习地点与时间14 会展简介25 参观实习内容35.1 数控机床35.2 机器手65.3 机器人75.4 刀具85.5 焊接设备106 参观实习感想121 实习目的及意义毕业实习是我们机制专业毕业设计中不可或缺的部分, 本次的毕业实习是为毕业设计的完成搜集资料，进一步加深对理论知识的掌握，培养独立自主的学习能力。为了使我们提高对机械制造技术的认识，加深机械制造技术在工业各个领域的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺。将所学的理论知识与实践结合起来，培养勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，严肃认真的学习态度，为以后专业实习和走上工作岗位打下坚实的基础。通过本次实习使我能够亲身感受到由一个学生转变到一个职业人的过程，进一步了解社会，增强对社会主义现代化建设的责任感、使命感，为离开学校、走向社会、适应社会、融入社会作好充分准备。2 实习任务认识会展公司的主要办展流程，贯彻理论与实践相结合原则，引发学生专业学习兴趣，旨在提高学生展会公司的办展流程和组织策划的认识。了解郑州国际会展中心的发展历史；参观会展中心各展厅，重点关注各项产品的设计及原理；了解机床行业的发展状况；收集毕业设计中所需要的素材为毕业设计打下坚实的基础。通过毕业实习，将理论高度上升到实践高度，更好的实现将大学期间所学的理论和实践的结合，更进一步加深对理论知识的理解，了解和掌握实际生产中的生产流程、工艺原理和技术要求，为今后学习和实际工作打下良好基础。3 实习地点与时间2018年3月23日河南省郑州市郑州国际会展中心4 会展简介“中原经济区”纳入“国家规划” 蕴藏无限商机与潜力的中部市场。国务院关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见明确提出，要加快新型工业化进程，构建现代产业体系，同时还要求坚持高起点推进工业化、城镇化和农业现代化，把加强生态环境保护、节约集约利用资源作为转变经济发展方式的重要着力点，加快构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，不断提高可持续发展能力，对促进河南三化协调发展意义重大。自此，“中原经济区”被正式纳入全国主体功能区规划，上升到国家战略层面，与“环渤海”、“长三角”、“海西”、“珠三角”等经济区遥相呼应。中原地区汽车及零部件、轨道交通、高附加值船舶及制造、重型矿山装备、农业机械、起重设备等行业整体竞争力居全国前列，大中型拖拉机、防爆电机、有色金属加工装备等一批产品市场占有率均居全国第一位。以郑州为中心的中原城市群相关产业发展更是日新月异，洛阳，新乡，安阳，南阳，许昌，焦作，平顶山等城市产业集群如雨后春笋。现又时值中部承接东南沿海大规模产业转移，中原地区工业市场的需求将急剧扩大，充满着商机与潜力。本届展会由河南省机械工程学会、河南省自动化学会、洛阳轴承行业协会、好博会展机构合力打造，是中部地区最具规模和影响力的专业展会，我们将邀请汽车及电力、摩托车零配件、机械制造、机械加工、工程机械、建筑机械、金属加工、模具制造、铁路机车、农机、五金、石油化工、电子电器、钢铁、冶金重矿、纺织、通讯、航空航天、物流设备、包装印刷、造纸、橡塑制造、电器制造、环保、水处理、食品饮料、医药医疗、输变电、智能建筑、电信、金融、建筑建材等行业的科研设计院所、系统集成商、采购供应、销售、代理商、批发零售商等参观采购。图41 博览会参观图5 参观实习内容转眼间，在郑州国际会展中心的实习历程圆满结束，感觉收获颇多。感触最多的是：我们必须将所学知识与社会实践相结合，把文化知识应用到实践中去，并从实践中获得经验，去充实验证书本知识！通过这次参观，我对机械行业拥有了全新的认识，并亲身参观了会展各种厂家，了解了社会上常用的各种机械，得到了许多心得体会。在本次展会中，我们见识了各种各样的机械产品：5.1 数控机床数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制程序的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：a、对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；b、加工精度高，具有稳定的加工质量；c、可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；d、加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；e、机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）；f、机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；g、有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；h、对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；i、可靠性高。（2）基本组成数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。（3）技术应用数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等，主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主。图51数控机床设备特点：1、设备采用铸铁结构，坚固不变形，外形美观、大方。2、集冲孔、切割功能于一体。冲孔完毕后可直接进行切割，切割与冲孔之间定位准确，无需人工定位。3、冲床部分采用液压刺痛自动冲压，冲头可左右移动，使用灵活，冲孔速度快，连续单次冲孔每分钟/90次，冲孔 圆润，误差在0.1mm以下，冲压震动小。4、自主研发控制系统及排孔软件，可联机，可脱机，也可用遥控器手柄进行操作，并且单独冲压，单独切割，具有 一机多用的功能。5、具有对CAD，文泰等图形程序编辑、修改、存储等功能、可对整张金属材料自动排版，自动进送，自动冲压，程 序上对可能出现的机器间隙自动补偿，无累计误差。6、切割速度极快，切口光滑平整，无挂渣。7、根据标识行业特点专项开发的一款设备，采用伺服电机，双螺旋滚珠丝杠及进口精密方形导轨，保证运行过程的 稳定性。8、经过多年实践经验设计冲压模具，使模具更换极为简单，快捷，更具人性化。9、采用进口钢材制作冲压模具，使用寿命长。技术参数：整机重量：1400KG 输入电压：380V/50HZ 整机功率：18KW 设备规格: 4050mmX2050mmX1750mm 加工面积: 1230mmX2700mm 文件传输方式: USB接口/USB interface 冲压板材厚度: 0.5mm-2mm（不锈钢板除外） 冲压直径: 9mm-12mm(设备配套模具)(Mold) 送料速度: 15m/min 切割速度：1-15000mm/min 切割厚度：0.5mm-10mm5.2 机器手机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。构成：机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有23个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。图52 机械手5.3 机器人（1）基本介绍机器人是自动控制机器（Robot）的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械（如机器狗，机器猫等）。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。 （2）能力简介机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此，可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具，可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。（3）功能分类诞生于科幻小说之中一样，人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的想象和创造空间。中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前，国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。 空中机器人又叫无人机器，近年来在军用机器人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来看，美国均居世界之首位。图53 机器人5.4 刀具刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。 绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削木材用的刀具则称为木工刀具。还有特别应用的一类刀具，用于地质勘探、打井、矿山钻探，称为矿山刀具。分类：刀具按工件加工表面的形式可分为五类：加工各种外表面的刀具包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；孔加工刀具包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工刀具包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；齿轮加工刀具包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮和拉刀等；切断刀具包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类：通用刀具如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；特殊刀具加工一些特殊工件，如：齿轮，花键等用的刀具。如、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。内锥型滚压刀滚压刀具没有刀刃，加工技术安全、方便，基本能应用在所有的金属加工行业，能精确控制精度。 外锥型滚压刀1提高表面粗糙度，粗糙度基本能达到Ra0.08µm左右。2修正圆度，椭圆度可0.01mm。3提高表面硬度，使受力变形消除，硬度提高HV44加工后有残余应力层，提高疲劳强度提高30%。5提高配合质量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用反而降低。应用优势高效几秒就可将表面加工至需要的表面精度，效率是磨削的5-20倍、车削的10-50倍以上。 通孔型滚压刀优质一次进给实现Ra0.05-0.1um的镜面精度；并使表面得到挤压硬化，耐磨性、疲劳强度提高；消除了表面受力塑性变形，尺寸精度能相对长期保持稳定。盲孔型滚压刀经济无需大型设备的资金、占地、耗电、废渣处理等投入；无需专业的技工投入。方便可装夹在任何旋转与进给设备上，无需专业培训就可加工出镜面精度。环保没有切屑（保护环境）、低能耗。安全无切削滚压刀具没有刀刃。滚压头分为普通车床专用的滚压头和深孔钻镗床专用深孔滚压头，以上是普通车床专用的滚压头，这是深孔钻镗床专用的滚压头。图54 刀具图5.5 焊接设备焊接设备是指实现焊接工艺所需要的装备。焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。分类：焊接设备的主要类型有电焊机、火焰焊设备和其他焊接设备。其中主要是电焊机，它包括如下几种：(1)电弧焊机，它又分为手工弧焊机（弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊发电机）、埋弧焊机和气体保护弧焊机（不熔化极气体保护焊机和熔化极气体保护焊机）。(2)电阻焊机，它分为点焊机、凸焊机、缝焊机和对焊机。(3)其他电焊机，如电渣焊机、等离子弧焊机、高频焊机、电子束焊机、光束焊机、超声波焊机、摩擦焊机、冷压焊机、钎焊机等。技术要求：所有在工业生产条件下使用的焊接设备均应满足下列基本要求：1)所有弧焊设备和电阻焊设备，必须相应符合GB15579-1995弧焊设备安全要求中第1部分焊接电源和GB15578-1995电阻焊机的安全要求标准的规定，并通过国家技术监督局推行的低压电器3C强制性认证。2)应坚固耐用，工作特性稳定，可靠性好。3)焊机的各项技术特性指标，应符合机械工业行业标准的相应规定，并满足所使用的焊接工艺的要求。4)焊接参数调节方便、直观，并能在长时间的焊接过程中保持稳定。5)对工业电网的波动，具有较好的补偿能力。6)经济、实用、便于维修保养。7)在正常使用和正确维护的条件下，工作寿命应在10年以上。图55 激光焊接机技术参数：输入电压：3相380V或220V整机功率：8.5KW切割厚度：0.3mm-10mm切割速度：12m/分6 参观实习感想我们学到了很多书中无法学到的东西。它使我们懂得观察生活，勇于探究生活，也为我们多方面去认识和了解生产生活提供了一个契机。它是生活的一种动力，促进我们知知识的形成和协调的发展，帮助自我完善。使我们更加体会到这样一句话：“纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行。通过参观发现自己的知识太微不足道了，在这些科技面前显得苍白无力。使我体会到自己真的应该认真学些东西了，以认真，严谨的态度去学习，去充实我们的大脑在观察时可以看到我国在很短的时间内机械行业得到了迅猛的发展,并取得了骄人的成绩，在很多方面一些高端技术得到很好的应用，技术得到了革新，更好的为社会经济发展服务，我由衷为我国科技的发展而骄傲。我们应清醒的认识到我国在科技领域核心技术上有着严重的不足，虽然取得了不错的成绩，我国在很多方面都依附在别国的技术之上。因此,我国应该开发我们自己的核心技术，不受制于人。加大资金投入,科技投入人才投入，只有这样我国才能走在世界科技的前沿。本次实习使我更加清楚本专业将来的就业走向和发展前景。在将来的工作中，不要一味的对公司要求更多，只要你做到一定的岗位时，随之而来的薪酬都会有的，在工作岗位上我要刻苦工作、踏实能吃苦，关键一点是坚持，无论什么工作刚开始时都是在基层的，非常的苦，要有一定的抗压能力，另外一点就是工作中的爆发力潜力。无论在学习、生活、工作等方面，踏实认真是关键，社会就像是一块试金石，检验我能否将所学理论知识用到实践中去，关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会，而踏实认真是一切的基础，人生的伟大在于把每个小事都认真对待，这也是我所缺少的。我相信只要自己不放弃，坚持自己的理想，以后自然而然会取得一定的成功。教师评语实习成绩：教师签名： 年 月 日13摘要我国农村每年都会燃烧大量的农作物秸秆，造成很大的环境污染与资源浪费。这些农作物秸秆可以经过压缩制成燃料，属于新兴的生物质能源。本文针对农作物秸秆的压缩成型，设计了一种立式环模生物质成型机。本文设计的生物质成型机以立式环模的原理为基础，首先对整台机器进行了设计分析，确定了该机器样式的构造，分析设计了传动路线；其次对该机器的工作部分压缩室进行设计，计算出电动机的功率，选定了电动机的型号，对环模进行受力分析，确定了环模的结构与参数，对压辊进行设计计算，确定了压辊的构造设计；再次对传动系统设计分析，选择普通的V带传动，计算相关的数据；最后对该机器的主要零部件进行了设计计算，完成了该机器的总体设计。本文设计的立式环模生物质成型机，目的是对农作物秸秆进行压缩成型，得到高效且环模的生物质燃料，它的使用是解决当前农村大量燃烧浪费农作物秸秆的高效方案。关键词：秸秆；环模；压辊机构；成型机VDesign of vertical ring mould biomass forming machineAbstractChinas rural areas burn a large amount of crop straw each year, resulting in a lot of environmental pollution and waste of resources.These crop stalks can be compressed into fuel and are a new source of biomass energy.In this paper, a kind of vertical ring mould material forming machine is designed for the compression molding of crop straw.Based on the principle of the vertical ring mould, this paper designs and analyzes the whole machine, determines the structure of the machine style, and analyzes the transmission route.The second part of the compression chamber to carry on the design of the machine work, calculate the power of the motor, the motor have been selected, the stress analysis was carried out on the ring die, determine the structure and parameters of ring die, design for the roller is calculated, determine the structure of the roller design;The design of the transmission system is analyzed, and the normal v-belt drive is selected to calculate the relevant data.Finally, the main parts of the machine are designed and calculated, and the overall design of the machine is completed.In this paper, design of vertical ring die biomass molding machine, the purpose is to compress the crops straw molding, get effective and ring die biomass fuels, the use of it is to solve the current rural large amounts of waste combustion efficient scheme of crop straw.Key words: straw;Ring die;Press roller mechanism;Molding machine目录1 绪论11.1 研究目的和意义11.2 国内外研究现状21.2.1 生物质成型机设备类型21.2.2 环模压块机国外研究现状31.2.3 环模压块机国内研究现状71.3 简介生物质燃料111.4 设计内容121.5 本章小结132 成型机结构原理及传动路线142.1 成型机构造的原理及技术指标142.1.1 整机构造142.1.2 工作原理152.1.3 技术指标162.2 成型机传动路线162.3 本章小结173 成型机成型理论设计183.1 成型机环模设计183.2 成型机压辊设计203.2.1 成型机生产率建模203.2.2 成型机功率建模233.2.3 压辊结构设计243.3 本章小结254 成型机传动系统设计264.1 电动机选型264.2 带及带轮设计274.2.1传动带的设计274.2.2 v带带轮设计314.3 本章小结335 成型机主要部件设计345.1 主轴设计345.2压辊间隙调节机构设计435.3机架机构的选择及其尺寸制定455.4 本章小结466 生物质成型机的正确使用方法476.1 操作要求476.2 环模的使用和保养476.3 使用注意事项486.4 本章小结48参考文献49致谢501 绪论1.1 研究目的和意义生物质能源作为新兴能源有着广阔的发展前景，它既保护环境，又能缓解人们对石油等不可再生能源的需求，是未来发展的重要需求。我国地域广阔，人口众多，耕田面积巨大，农作物秸秆资源非常大，每年的产量在7亿吨以上，占世界总常量的四分之一以上。所以在发展生物质能源作为新兴能源上，我国有着巨大的潜力与广阔的前景。在如今，发展生物质能源也成为了我国社会的重要需求。因为我国国土广大，每到庄稼收获的季节，农民们会在田地里、家门口和马路边等地方堆积大量的农作物秸秆，这是一个长久的大问题。在我的印象中，小时候家里到处都是堆积的秸秆堆，如今这些年，年年到了这个时候，出门总会闻到农作物秸秆燃烧的味道，到处都会能看到农作物秸秆燃烧的烟雾。尽管如今习主席大力推行环保政策，各地方政府也强调加强改正措施，但效果并不明显，在大量的农作物秸秆秸秆四处零散的分布下，不能在根本上解决这个问题。把农作物秸秆压块是一个非常好的措施，农作物秸秆堆积燃烧既浪费资源又污染环境，压块成型后不仅使农作物秸秆体积大大的减小，便于运输以外，其压块的成品也是很好的燃料，它的密度大大增加，燃烧产生的热能更高。农作物秸秆经压块成型后，燃烧的效果与煤炭类似，如果经大量的推广与使用，它将在很大的程度上缓解我们对煤炭的依赖。而农作物秸秆作为生物质能源这种新兴能源，它和风能、太阳能一样，都能降低人们对环境的污染与破环，是我们未来发展所需的。从上面看来，不管是加强对环境的保护措施，还是减小对煤炭能源的依赖，发展农作物秸秆这种生物质能源，是我们未来努力的方向。农作物秸秆的压块成型主要是通过使用农业机械设备把秸秆进行压缩，使它密度大大增加，体积大大减小，最终形成一种大密度小体积这样便于运输的固定形状，在这种状态下，农作物秸秆燃烧产生的热能会大大提升，达到我们需要的地步。到目前为止，用于对农作物秸秆压块成型的农业机械设备基本上都是由以前的饲料行业的机械设备转化过来使用的，由于跨行业的不够专业，大多的用于农作物秸秆压块的农业机械设备都存在着一些问题，诸如产量不够高，耗能比较大，产生的成品密度不够高，燃烧不能达到实际的需求，这些问题使得农作物秸秆压块的设备不够成熟，限制了它的大量推广。本文设计课题为立式环模生物质成型机，目的是在立式环模的原理下，提高生物质成型机的性能，设计具有耗能低，产量高的农业机械，在此生物质成型机中环模属于可替换的部件，在使用寿命到达后，可以更换环模部件，使机械寿命大大提升。1.2 国内外研究现状1.2.1 生物质成型机设备类型世界各国大部分都面临有农作物秸秆的浪费与污染现象，为了解决这个问题，并提高对生物质能源的利用，在欧美这些工业发达的许多国家诸如美国、英国、瑞士、丹麦等，还有亚洲诸如日本、印度等，这些国家早早就已经注意到了这个问题，他们对农作物秸秆压块成型技术的研究，很早就提上了进度。期间研究了多种不同类型的生物质成型设备，在时间的堆积下，已经有了成熟的技术，对农作物秸秆的压块成型已经形成了产业化。这些不同类型的农业机械主要分为四大类：柱塞挤压式、螺旋挤压式、平模式、环模式。这四类的结构与特点分别如图11和表11所示。 a . 螺旋挤压式压块机b平模式压块机c柱塞挤压式压块机d环模式压块机图11四种典型压块机结构图表11四种典型压块机特性对比机型优点缺点螺旋挤压式稳定，简单易操作，生产连续性好部件磨损严重，高耗能低产量，适应性差，工艺复杂柱塞挤压式耐磨，机型小，使用方便，适应行强产品密度低，产量低，不稳定，振动和噪音大，容易被润滑油污染环模式高产低耗，维修方便，结构紧凑设计要求高，机械效率低，关键部件磨损大，振动和噪音大，工艺要求高，卧式原料分布不均平模式高产低耗维修费用高，适应性差，产品密度低，对配套设施要求高从上面叙述与图表对主要四类型的生物质成型机分析对比，立式环模生物质成型机结构特点是环模的模孔多，其余压辊的接触面积大，这些结构使其原料均匀的分布开来，高产低耗，方便维修与更换部件等，从这些可以看出，它是如今对农作物秸秆压块成型的农业机械设备发展的主流方向。1.2.2 环模压块机国外研究现状在国外，农业发展比较发达的国家，大多数西方国家，他们在对农作物秸秆压块成型的农业机械设备的研究上时间较长，应用更早，相关的技术和产品非常成熟，发明有大量具有高技术性，高效率，高工作性能的农业机械设备，以及与其配套的相关设备。这里有许多例子：1954年美国约翰迪尔公司(John Deere Company)经过大量研究，制造出了世界上首台环模式压饼机(Lundell)，在之后他们经过大量的研究与试验，使其设备各项指标技术成熟稳定，广泛推广开来；他们在有了这个经验与技术后，在1965年之后，陆陆续续的在原有的基础上，发明多种不同型号、不同性能的生物质成型机，使其产品形成了系列化。环模式生物质成型机是当前的国外农作物秸秆压块成型的主流技术。如图12和图13所示，为美国的沃伦布莱格公司(WarrenBrannen&Lyle Company)生产的产品WBSCS-168型和200HD型环模生物质成型机，它们都是在国外农作物秸秆压块成型的主流技术中非常经典的代表；WBSCS一168型生物质成型机，它可进行完全移动，操作的时候可以把它放在不同的位置进行工作加工，因其完全移动的特性，使人们不需要花费过多金钱在电气等设备方面，节省了大量的资源，有助于它的推广。它的核心部件是Warren & Baergs特有的机头，以为以上的因素，它的生产率较大；200HD型生物质成型机产出的产品的特点是高密度，810t/h的产量，该设备含有喷洒装置，即使农作物秸秆非常干燥，也能保证产量的要求。如图14(a)所示，是以丹麦为本部的司博迈特(SproutMatador)公司产出的产品PM717XW型环模颗粒成型机，该环模颗粒成型机的产品针对的对象是为动物饲料，传动系统设计的为齿轮传动，设计有3个压辊工作，它的特点在于设计加工的高精度和高稳定，还可以不同的要求更换不同的关键部件，如压辊和环模，从而灵活的配合生产的需要，它的操作系统应用了PLC的控制技术，在操作时可以对整台机器进行自动化的工作和监控。如图14(b)所示，是本部在英国的UMT安德里茨集团公司 (UMTAndritzGroup)产出的产品UMT骑士 (UMTPahdhfl)系列环模颗粒成型机，该环模颗粒成型机的产品针对的方向为林业废弃物，诸如加工产生的木屑一类，它的操作系统是完全的自动化的生产，在一般情况下，工作时功率稳定在90500KW,它的传动系统设计的不同之前的齿轮传动，是设计由普通的V型皮带进行的带传动，由上面可以知道，它工作时的功率比较大，所以本身带有相应特殊的制动装置，设计在传动的主轴上，目的是在出现过载而停机时，通过制动系统的工作，尽可能的减少停机的时间，变相的提升了它的工作效率，在它的压缩室中，压辊可是选择2个或是3个，压辊数量的替换需要由工人们的操作来改变，操作便利。如图14(c)所示，这是瑞士的布勒公司 (Bulder Inc)开发的产品DPAS型饲料环模颗粒成型机，该环模颗粒成型机正常工作时的功率可以达到280kW，在此工作功率下能稳定有5th的产量，主机使用的材料主要由不锈钢或是防锈耐锈一类的材料组成，其工作核心的压辊跟环模具有非常高的耐磨性，其原因在于压辊环模在生产过程中使用了特殊的加工与处理，这使的该机器的工作寿命大大延长，产品形状为颗粒状，直径标准在212mm，它的传动系统采用了先进的科学技术，有高超的润滑技术，这是它具有超高的传动效率。图12 WBSCS168型秸秆压块机 图13 200HD型秸秆压块机图14三家公司研发的环模颗粒机早在上个世纪30年代，美国就已经有了科学家开始研究生物质能源其中关于对农作物秸秆压缩后，使其能有效燃烧的技术，在之后将这些技术推广实验，使其走入人们的生活中，而农作物秸秆饲料压块技术是出现于上个世纪50年代中期的技术，而在上个世纪70年代，已经有了生物质诸如农作物秸秆制成的颗粒燃烧装置，在70年代末期，当时人们已经意识到了石油能源的不可再生，因此长生的能源短缺，在这段时间原油价格不断提升。在这样的背景之下，欧美许多国家将目光投向了生物质能源这一新兴能源上面，越来越多人开始重视起了把生物质诸如农作物秸秆压缩后，使其有效燃烧的技术。在如今这项技术日渐成熟，已经在许多领域有了影响和应用，例如：加热、供暖、干燥、发电等等方面。当然其广泛的应用也是对保护地球保护环境的一种手段。由上面的叙述与图文可以了解，国外成熟的农作物秸秆压块成型技术，已经步入了大规模的商业应用中，相信在这些农业科技发达的国家中，农作物秸秆压块成型的技术已经有了广泛的应用，他们的农业机器有了统一要求的规范制造，机器大量的应用了自动化。但是这些却全部一定适合我国的各地的情况，他们的价格偏高，且与我国的加工对象，也就是农作物秸秆一类的有一些的差别，并不能完全应用于我国。不仅仅是国外的情况不一定适合我们国家各地的情况，国外虽然广泛的应用环模秸秆颗粒成型机，但是在环模秸秆压块成型机上的应用不是很多，在美国等地应用最多的还是把农作物秸秆制成颗粒状的，还有一个重要的原因即是关于环模秸秆压块成型机等方面的研究大多处于保密状态，也就些许的环模秸秆颗粒成型机的相关方面的研究与技术等文献能够查看参考和借鉴，如果引进国外成熟机器，在我国占世界超过四分之一的农作物秸秆资源，且国土广阔，资源分散的背景下，相信耗资也是非常巨大的。2007年，霍尔姆(Jerks KHolm)通过研究建立了直孔挤压力学模型，并根据晟小二乘法验证了模型的正确性。2007年，斯瓦沃米尔(Slawomir Obidzinski)发现随着环模长径比和模辊间隙的增大，成型颗粒密度和耐久性也随之增大。2009年，伊瑞洛娃等人发现成型压力影响原料含水率原料粒度，当成型压力增大到一定程度之后若是继续增大后反而对成型的颗粒质量影响不大。2009年，卡里杨(NalladuraiKaliyan)1等人根据物料的理化特性、含水率、添加剂、颗粒机技术参数、制粒工艺参数，对颗粒质量的影响作了综述研究，提供了选择制粒成型的参数的参考。2010年，加亚尚卡尔(Jaya Shankar Tumuluru)等人通过研究建立了各影响因素与试验目标的回归方程，对工艺参数进行了优化，并分析各成型因素对颗粒密度的影响机理。2011年，玛丽亚特雷莎(MafiaTeresaCarone)等人发现挤压力对试验指标影响制粒温度而原料含水率和粒度。2012年，拉尔森(Sylvia HLarsson)等人发现加热管温度对响应函数有非常明显的影响，建立了可用来预测响应函数值的回归模型。从上面的国外的一些研究记录等可以发现，国外主要的研究重心在环模秸秆颗粒成型机上面，而对环模秸秆压块成型机的研究并不深入；且其加工的原料主要为林业废弃物之类，一般的环模秸秆颗粒成型机对原料进行的处理多是软化熟化，这点跟环模秸秆压块成型机有所不同，环模秸秆压块成型机针对的原料不同于林业废弃物，其主要成型原料为普通农作物废弃的秸秆，这些原料多具有纤维粗大等特点，相对来说，想要成型所要求的难度相对较大，需要工作的相对条件也更加复杂和多变，针对其压块成型的原理、相关的设计、工艺的参数都需要进行深入的研究才行。1.2.3 环模压块机国内研究现状相对于国外那些有成熟技术的国家，我国针对农作物秸秆一类生物质能源的加工燃烧技术起步比较晚，但一如我国的优秀传统，相关方面的研究与实验发展迅速。在上个世纪年代初，我国才开始有一些对这方面的研究，主要有科研院所以及一些有农业机械之类相关的企业在进行着研究与开发；在这些部门与企业当中，其中比较有代表性质的有： 内蒙古农牧学院型干草压块机， 山西大同农牧机械厂型草块颗粒机， 江西红星机械公司型氨化秸秆草饼压制设备。而在以上的图文中，我们可以了解，根据我国各地的农作物秸秆的情况来看，环模秸秆颗粒成型机并非我国农作物秸秆适和应用的压缩燃烧技术的发展方向，然而目前环模秸秆的压缩成型的技术主要仍以颗粒成型为主，颗粒压缩成型技术针对的主要对象还是林业废弃物、木质料和经过软化熟化处理的物料。目前我国生物质成型机从国家各地的农作物秸秆的资源情况上来讲，还是主要以环模秸秆压块成型机为主；在其中比较有代表作用的有： 牧羊集团大力神系列卧式环模生物质成型机，如图15所示； 河北富润公司型卧式环模生物质成型机，如图16所示； 河南农业大学与郑州鑫地机械设备有限公司合作型立式环模生物质成型机，如图17所示。当然，除了这些比较具有代表作用的厂家或部门研发的机器以外，我国还有不少企业或部门根据其发展的需求方向，研发了许多各不相同的生物质成型机设备，但这些农业机器设备并不 能称得上技术已经成熟，它们或多或少仍有些许相关问题，例如：低性能、高耗能、高成本、易磨损、低产量、不稳定等等。其中的主要原因还是在于缺乏研究经验，实验少，可供参考的资料文本少，时间太短，生产作业的具体参数总有漏洞，缺少相应的科学实验与研究研发，规模不够大不够多。总的来说，当前的我国模秸秆压块成型设备相关技术与实验仍旧称不上成熟两字，还处在商业化的初期，加工对象单一，导致适应性也不好。而前文有提到过，卧式环模秸秆生物质成型机在工作过程中，原料不能均匀分布，其主要原因是受重力的影响过大，模式的环模上半部不能够分配到足够的原料，导致上下挤出的产品密度不同，参差不齐，使其生产的连续性不好，稳定性也不行，因此，上述代表中研究的产品式环模秸秆生物质成型机的成功具有很重要的作用，其研发成功的的成型机里、相关的设计等等都对之后的发展有非常的影响与帮助。图15 MYKH型卧式环模秸秆压块机 图16 9JYS32000型卧式环模秸秆压块机图17 9HYK-2000型立式环模秸秆压块机综上所述，我国对生物质成型机理展开的研究相比国外来说起步较晚。1996年，郭康权等人发现当成型压力、模具锥角和成型温度升高以及原料粒度减小时，成型块高度增大、底部厚度变薄。2000年，赵东等人建立了压缩成型本构方程，奠定了国内秸秆分析研究压缩成型数值的理论基础。2005年，董玉平等人发现造成秸秆压块分裂的原因，主要为其中产生的剪应力，在成型时由于同时存在弹性和塑性变形，为研究生物质成型机理提供了数据支持。2013年，陶嗣巍等人发现在秸秆成型大变形有限元分析中，如果设置较大的加载步长，就能得到较精确的计算精度。我国针对环模秸秆压块成型机的研究并不够深入，在近些年中，我国相关部门与企业开始重视环模压块成型技术，对其进行更加重视的研究与实验。2008年，沈永雷对型卧式环模生物质压块成型机对玉米的秸秆压块成型相关的影响因素采取了大量的试验研究，从单因素试验开始，先分析研究了各因素试验的取值，又对含水率、环模、模辊间隙这三方面因素采取正交试验方法，建立了影响因素与试验目标值的产量以及功耗三者之间的回归方程，对成型参数进行了优化，为环模生物质压块成型机的正常工作提供很大的支持。2008年，刘宝军发现了生物质成型机的最佳产量与功耗，为实际的加工工作生产过程提供了有力支持。2009年，高建辉用有限元软件对卧式环模生物质压块成型机设计中环模的方形孔中各处应力的分布情况做出了有限元分析，发现环模的方形孔棱角中有应力集中的现象发生，结果导致了环模容易磨损，为了降低环模的方形孔中发生的应力集中现象，降低磨损，根据这些提出针对环模的方形孔棱角采取倒圆角的处理，从而使环模的方形孔应力分布相对合理，减少应力集中现象，为环模生物质压块成型机的环模的方形孔改进设计提供了理论支持。2011年，于新奇等人设计只用一根轴来进行一种传动和进料的卧式环模生物质压块成型机，从而使生物质压块成型机的结构更加紧凑、有高效率，容易维修，降低成本。2012年，王维振通过对卧式环模生物质压块成型机的主轴强度进行疲劳寿命分析，得到了主轴设计方面的各阶段应力集中点，对主轴设计结构进行了优化，提高主轴的强度，使主轴寿命大大延长。2012年，陈树人等人通过研究设计了一类立式环模生物质压块成型机，并针对设计环模生物质压块成型机的主要工作部位，即环模和压辊，得到了生物质压块成型机的性能指标。2013年，庞利沙等人求出了立式环模生物质压块成型机在压缩成型时的最佳成型工艺参数。2013年，王春华等人求出了辊模直径最佳的比值为，由此生物质压块成型机最终有了最高的机械效率。2013年，姚宗路等人及陈树人等人在立式环模的基础上，对环模进行了特殊的设计，在环模上下设计添加了降温水道与加热电阻丝，由此设计的立式环模生物质成型机能够在启动是先开启加热电阻丝，使这类农业机器能够快色的预热，从而进入工作状态，大大提高了工作的效率，且其在工作过程中经由环模中通过的降温水道，使的农作物秸秆在加工压缩成块的过程中，保持最佳的工作的温度，使产品更稳定更符合要求。从上面一系列叙述中可以发现，当前我国的生物质成型机压缩成型技术主要针对的目标为林业废弃物如废弃的木屑，或是农作物秸秆中的玉米这一类的秸秆，而我国各地大量种植的水稻这一类的秸秆资源巨大，但是对于相应针对此类物料的生物质成型机压缩成型技术的研究实验却不够深入；我国的生物质成型机压缩成型技术在生物质压块成型机的重要部件、结构上的技术仍有许多不足之处，其结果就是农作物秸秆经压缩压块成型后，不能达到的理想的密度要求，且它在工作时的机械工作效率不是太高，达不到预计的效率，最后在重要部件如压辊和环模上，由于设计与实验的缺乏与不足，总会有各种问题使这些部件的磨损很块，造成机械的寿命降低，投入的成本相应的提升；而我国许多研究的精力多在于卧式的环模生物质压块成型机压缩成型上面，但是卧式的环模生物质压块成型机由前文可以知道，它在工作过程中 压缩物料时收到重力的影响，总会容易造成在压缩成型过程中物料分配不均匀，环模上方挤出的产品总是不够理想，参差不齐，与环模下方的产品有很大差别，使得其产品不稳定性太大了，而且由于工作的受力不均匀，导致的应力分布杂乱，经常会产生应力集中这样的现象，结果导致了重要的工作部件如压辊和环模在长期的工作中磨损力度大大加快，导致机械的寿命降低等等的各种问题。由此可以知道，我国对与立式环模生物质压块成型机压缩成型的技术仍有很多的不足与缺点，理论与实验都比较浅薄，总的来说仍处与初级的起步阶段，还需要大量的研究与实验来补足。1.3 简介生物质燃料在人类科技飞速发展的时代，能源成为制约我们进步的重大问题，如今的我们对石油能源的依赖非常严重，但是我们已经做出了改变，推广和利用新的能源在世界各国都是一个非常重视的项目。风能发电，太阳能等等都是近代新型能源的代表，例如在我国各地，对这些能源的利用已经铺建开来，虽然还未成为主要的能源，但是已经有了巨大的进步。而生物质能源作为近代新兴的能源之一，它的推广与使用对保护环境，减少污染有着重大的影响。而生物质能源可以压缩成型为燃料的有多种类型：农作物的秸杆、麦子等剥离的籽壳、到处遗弃的树枝、加工废弃的锯末、林业废弃物等等。图18 生物质燃料示意图(1)生物质燃料的概况农作物的玉米杆、水稻杆、麦草等等庄稼在收获的时候，会被农民们大量堆积起来，这些农业的废弃物都属于生物质燃料，但是如果直接用来燃烧是不合理的，既不能达到应有的需求，又会产生大量的雾霾污染了环境。只有粉碎、烘干等一些工序后，经过压缩成型，是其体积减小，密度增加，进而形成方便运输且又能燃烧产生大量热值的小块状或颗粒状固体燃料等。经过这些加工之后，这些固体燃料，就成为了现代的新兴能源，既环保又处理了大量的将造成污染的垃圾。这种新兴的生物质能源，运输方便，可以直接投入使用，是能够代替传统煤炭来燃烧使用的。(2)生物质燃料的特点通过上述工序压缩成型的物料，它在投入使用中，燃烧后的挥发性优秀，更加容易析出，这类燃料有很高的活性，它的燃点有比较低，更加容易燃烧，在使用时投入的燃料比较节省，燃烧过后产生的灰烬与煤炭之类的相比也会少很多，可以大大的降低使用它的成本。而且在经过加工压缩成型后，多是颗粒状或小块状，属于非常小的体积，且它的密度高，所以所占的比重很大，能使燃烧的时间更久，不管是存储起来还是在各地运输都比较方便。经科学的分析，这类燃料一般只有原本的体积，而质量也有原本的15倍左右，可以看出它的密度很大，一般都在这个区间，烧燃产生的热值也很大，一般都在这个区间，有燃烧时特别容易挥发的特性。(3) 生物质燃料的应用生物质燃料作为如今的新兴能源之一，在经过近些年的发展后，已经可以广泛的在城市各地的采暖和供热系统中应用，它也走入了许多个体户中，在常见的酒店，宾馆等行业也有应用，它的不断发展变化，甚至已经可以代替了原来的木柴，煤炭，天然气，液化气等等。面对全球的温室效应，越来越严重的环境污染，近些年流行的雾霾，煤炭锅炉已经不符合如今的时代的趋势，全国各地已经禁止个体户使用，例如如今许多地方的澡堂等地所需的热水已经不能自己燃烧，需要统一购买使用，这种情况下，导致了燃油使用的加大，油价的飙升，给各个行业都造成了或大或小的影响和压力。所以寻找代替的产物是发展的趋势，生物质燃料的特性，使其未来的前景辽阔。1.4 设计内容本人的设计课题为立式环模生物质成型机，以立式环模的原理为基础，对当前一些生物质压块成型设备的各种问题，例如压缩成型的几率偏低，耗能过大，主要工作的部件磨损严重较快，设计理论的些许不足之处，不稳定等等。对该生物质压块成型设备的主要工作的部件进行理论的分析和设计，下面是简单介绍一下：(1)在立式环模生物质成型机压缩成型的基础下，通过一步一步的设计计算，确定正机的结构设计与相关的科学参数，确定各个部件的合理装备，并对关键的重要工作部件进行受力分析，这里主要指的是该机器压缩工作室的压辊和成型的装置环模，通过相应的计算，建立确定相对的公式与数据模型和相关参数，使其设计合理。(2)对目前大致完成的立式环模生物质成型机的整体进行观察与分析，根据设计的指定要求，对该立式环模生物质成型机中主要的部件与系统进行设计，其中有动力系统，传动系统，机架等等。(3)根据相关的计算与设计，总结绘制出立式环模生物质成型机装配图纸相对重要的零件图纸，对装配图进行检查，是否装配合理，各个部件之间的尺寸搭配是否有漏洞等等。1.5 本章小结本章主要讲了该课题生物质成型机研究目的和意义，生物质成型机国内与国外发展趋势，国内与国外的各个优点与缺点，并介绍了一些典型的代表的相关农业机器。简单介绍了生物质燃料这种新兴能源的前景与优势，最后对本课题立式环模生物质成型机的设计内容分了简单的几个步骤，做了相应的简单介绍。2 成型机结构原理及传动路线根据本课题立式环模生物质成型机，以立式环模的原理为基础，设计计算该生物质成型机的整机构造与相关的工作原理，针对其中工作时的传动路线的设计与计算分析，用过合理的计算与分析，设计符合要求的整机设计。同老式生物质成型机做出对比分析，使设计该生物质成型机的工作效率更高，耗能更少，产量更高，生产更加稳定。2.1 成型机构造的原理及技术指标2.1.1 整机构造图 21 立式环模生物质压块成型机整机结构图该课题立式环模生物质成型机整机的构造如上图21所示，设计计算了主要的动力系统，传动系统，机架构造等等。分别介绍来说，动力系统主要指电动机的选型；传动系统主要指：采取的带传动系统与主轴的合理设计；机架构造主要指整机的固定。本课题设计的生物质成型机将部件与整台机架通过螺栓牢牢结合起来，为了使带传动在工作过程中保持动力平衡，不产生力矩偏移的现象，设计了2台相同的电动机；工作部件环模采用立式环模的原理，水平放置在压缩室内，环模采取的是组装成型，设计为一个一个的小环模块，一共45个组合为一个环形的环模，再由上下压板组合，各个环模块通过螺栓结合在一起，与上下压板紧紧固定起来；同在压缩室内的压辊部件，由三部分固定组装在压缩室内，其为偏心轴、压辊和偏心轴轴承三个部件组成。进入工作时，电机运转，通过电传动带动主轴转动，从而带动压辊转动，而它同时在与物料的接触摩擦中绕偏心轴转动，将物料挤入道对应的环模孔当中，经过温度与压力的作用，压缩成型。2.1.2 工作原理压缩室工作时如下图22所示，立式环模生物质成型机压缩成型为“开式”的类型。农作物秸秆从料斗里倒入，电机运转带动了传动系统进行工作，是压辊围着主轴转动的同时，压辊在物料的接触摩擦中围着它的偏心轴自传，在挤压的工作中，使得压缩室的温度不断上升，在高温作用下，物料即农作物秸秆本身带有的木质素溶解，其木质素在工作起了重要的作用，它将物料粘合起来，充当粘合剂的作用，同时在压力转动的作用下，是农作物秸秆被计入对应的环模孔当中，随着挤入农作物秸秆相互之间的摩擦挤压，同时在木质素的粘合下，使得农作物秸秆最终成型，在环模孔的另一头被挤出来，受重力的影响下，断裂成有一条长方体的形状，掉落下来，冷却后经人工的收取，包装密封。图22压缩室结构图2.1.3 技术指标技术参数设计值产量/th -1 1. 5 2. 0主机功率/kW 60喂料输送机功率/kW 3出料输送机功率/kW 1. 5模块数 45压辊数 2环模内径/mm 554压辊转速/rmin -1 160燃料截面规格/mm mm 32 32成型率/% 952.2 成型机传动路线成型机在工作时，动力装置由左右两个电机提供动力，两个电机带动保证了工作过程中的传动平衡，减小带传动过程中产生的偏心力矩。两个电机带动左右俩个主带轮转动，通过皮带将动力传动到中间的从动轮上，从动轮与主轴装配组合，从而带动主轴转动；由于主轴提供的动力，成型系统压缩室开始工作，原料从料斗进入压辊与环模之间，压辊在主轴的带动下围着主轴作功转运动，同时在自身与物料的挤压作用下，围着压辊轴作自转运动，物料被压辊的运动挤压到环模孔中，压缩成型。传动路线如下图23所示，传动过程分为两个部分，下面一部分为带传动系统，左右两个小带轮将电机动力传动到主带轮；上面为压缩室工作部分，主轴将带传动产生的动力传递到两个压辊上，压辊挤压物料工作成型。图23传动路线图2.3 本章小结本章主要对生物质成型机的整机结构与工作原理做了简单的介绍，列出了立式环模生物质成型机的性能指标；对该机器的传动路线进行了设计分析，对该机器的工作时动力的传动做了简单的介绍。3 成型机成型理论设计3.1 成型机环模设计图 31 环模孔示意图1 环模孔进口 2 环模孔出口该立式环模生物质成型机在工作时，物料的受力分析如图31所示，其最终的成型产品主要是由压缩室中的压辊运动产生的挤压力，物料被挤压过程中与环模之间的接触产生的摩擦力，以及物料与物料相互挤摩擦的作用力，当摩擦力太大的时候，会是该生物质成型机消耗的电力增大，造成成本的浪费；而当摩擦力太小的时候，产品的成型就会不稳定，挤出来的产品或是密度不够，或是干脆就难以成型。环模孔一头与其圆周径向相平行，另一头与径向有一定夹角，环模块与其相邻的环模块形成一个梯形环模孔，它的进口面积大于出口面积，这里我们不考虑农作物秸秆相互之间的作用力，而将整个环模孔作为一个整体，只考虑外部工作时产生的受力分析，其中有压辊转动挤压产生的径向力、周向力和物料与环模孔的摩擦力，摩擦力方向如图31所示，与环模孔的内壁方向平行，径向力与摩擦力反向的夹角为，这里以物料做的运动是匀速运动，由上述分析得出下面公式： (31) (32)式中 压辊对物料的径向力 压辊对物料的周向力物料受到环模孔的摩擦力由式(31) 、(32) 的公式得出，当过小时，摩擦力 会过大，结果造成该机耗电更多，且对环模压辊等主要的工作部件造成更大更快的磨损了；同样的道理，当 过大时，摩擦力 过小，结果造成产出的成品密度不合要求，参差不齐，工作的不稳定，甚至导致产品不能成型等等。这里根据经验得出， 的取值在这个区间。本课题设计的生物质成型机取 ，这样设计比较合理，既不会造成过多的电能损耗，造成更大的部件磨损，也不会时机器工作不稳定，产品出来不合格等等。本课题生物质成型机设计的环模由 45 块环模块组成而成。且针对环模孔工作时容易造成磨损的情况，对环模孔处进行渗碳处理， 渗碳后淬油，延长了环模的寿命，减少了投入的成本，使该设计的生物质成型机更加合理。图32 环模块结构图3.2 成型机压辊设计压辊是该生物质成型机在工作时的重要成型部件之一，设计计算最合适的压辊与环模直径的比值是非常重要的一点，首先对压辊即生物质成型机工作中的受力设计计算，确定合适的压辊与环模直径比值，与压辊的直径，通过分析计算再对压辊的结构进行设计。3.2.1 成型机生产率建模该生物质成型机在工作时，物料在压缩室被挤压成块，压辊转动挤压将农作物秸秆挤入到环模孔中，这里取压辊将农作物秸秆挤到环模孔的接触点进行分析，压辊在绕着主轴转动的同时，与物料挤压作用下绕偏心轴同时在自转，这里取压辊即将滑动但还没滑动的临界点，这时的压辊我们当作静止处理，由于农作物秸秆的作用，压辊对环模的做功在摄入物料的包角上不断产生变化，这里生物质成型机在工作时，其中的压辊、环模以及物料三者都不属于刚体，在工作的挤压状态下相互之间会产生变形，通过力的相互作业，压辊对环模的作用力使环模也对压辊产生发作用力，这里取农作物秸秆的包角处对压辊产生的力为正压力摩擦力，得到压辊的受力分析图，如图33所示。这里的压辊因作静止处理，它的力矩和为0，则平衡方程如下： (33)式中，。可得 (34)图33压辊受力分析其中，压辊受到物料的压力；压辊受到物料的摩擦力。式中，物料对压辊的摩擦力；物料对压辊的正压力；设定接触点与压辊中心竖直线的最短距离；压辊与物料的摩擦系数；压辊半径。由于，所以 (35)将(3-5)式代入(34)式可得 (36)式中，b为压辊中心点与设定接触点水平线最短距离 (37)将(35)、(36)式代入(37)式可得 (38)式中，为设定接触点与压辊中心点的连线偏离压辊中心竖直线的角度 (39)将(35)、(36)式代入(39)式可得 (310)式中，为环模的半径；为设定接触点与主轴中心点的连线偏离主轴中心竖直线的角度 (311)将(35)、(310)式代入(3-11)式可得 (312)式中，为主轴的中心点到压辊与物料接触点的距离h=R-L (313)式中，为被挤入物料的高度将(312)式代入(3-13)式可得 (313)压辊公转一周，被一个压辊挤入环模孔内的物料体积为 (314)生物质成型机单位时问内的生产率为 (315)式中，压辊个数：压辊公转转速；压辊厚度： 预压区物料密度。将(313)、(314)式代入(315)式可得 (316)3.2.2 成型机功率建模图34压块机压块过程受力分析 立式环模生物质成型机工作时物料被挤压过程的受力分析如图34所示，这时的压辊与环模之间的力有：压辊与环模的正压力，压辊与物料的表面摩擦力，受力分解得到 (317)由于,代入(217)式可得 (318)在图34 中对主轴中心点D列力矩平衡方程 (319) (320) (321) (322)将式(318)、(320)、(321)式代入(322)式可得电动机功率为 (323)式中，压辊的摄入角；成型机的传动效率；的沿模孔的竖直分量；的沿模孔的竖直分量；模孔的最大挤压力；压辊驱动力。3.2.3 压辊结构设计本课题的立式环模生物质成型机设计中，对压辊的设计：压辊分3个部分偏心轴、压辊和偏心轴轴承三个部件组成，成型机工作时，电机带动主轴转动，主轴带动2个压辊转动，同时压辊通过与物料之间的摩擦挤压产生的作用力，绕压辊轴转动，从而将物料挤入环模中。这里采用的部件有偏心轴，以方便根据设计计算来调节模辊间隙。这里的压辊取45号钢，因为在工作时压辊时刻的做功，对它的表面填充硬度高而且耐磨的合金表面，使它更加的耐磨，再对它的表面结构设计为小六边形凹坑，这样可以增强它的固定作用，减少物料工作中产生的周向滑动，且防止它向轴的方向滑动，这个固定作用增大了它的摄入物料的能力。当使用过长时间，导致压辊的表面发生磨损后，可以直接只针对压辊表面进行焊接处理，如果磨损过于严重，这时也可以直接更换压辊。这个设计既整体提升的该机器的寿命，又减少了维修的经费。从上面的介绍分析来看，进行压辊设计，这里设计压辊的半径为110mm，压辊的厚度为29mm，如图35所示，这是压辊的结构图。压辊与偏心轴之间通过偏心轴轴承进行配合，这三个部件是压辊的组成部件，在该生物质成型机中，环模的设计相较于压辊来说更加复杂，属于45个环模块组装而成，它的工艺过于复杂，导致环模的成本更高，我们在工作时为了降低成本，把压辊硬度设计为比环模的硬度,这样导致压辊磨损大于环模，相对的减少了环模工作的磨损，使环模的维修费用降低，相应的降低了成本。图35压辊结构图3.3 本章小结对立式环模生物质成型机工作时的环模孔物料进行了受力分析，设计计算出它所受力的公式，得出环模相关的参数，并对压缩成型过程中的主要部件环模进行设计。对立式环模生物质成型机压缩成型过程中的主要部件压辊和压缩成型过程进行了受力分析，得出了压辊相关的参数，对压缩成型过程中的主要部件压辊进行设计。4 成型机传动系统设计上一章确定了生物质成型机压缩成型过程中的主要部件环模和压辊的参数，在此基础上，本章主要对成型机的传动系统进行设计。4.1 电动机选型本设计的生物质成型机在工作状态下将农作物秸秆压缩成型，主要通过左右双电机通过皮带带动主轴转动，这时压缩室的工作部件压辊有两个做功，一是随着主轴的转动在压缩室内公转，二是他在挤压摩擦物料时受到的作用力下绕着压辊轴做自转，在压辊的转动工作中，对压缩室的物料产生了正压力和摩擦力，通过力的作用将物料挤压到环模的小孔中。在工作中，由于力的作用是相互的，物料也对压辊产生相反的正压力和摩擦力；通过分析可以知道，压辊收到的正压力的方向为沿压辊径向方向，压辊受到摩擦力的方向为沿压辊切线方向，所以正压力不会对压辊公转的运动产生影响，但是摩擦力的方向作用下，会产生一个与压辊公转运动的方向相反的扭矩；这里由于压辊与主轴保持一致的运动，所以产生的扭矩同样会作用在主轴上，主轴的运动依靠它下方的电动机带动皮带而运动，与主轴相连的是传动系统的大皮带轮，大皮带受到受到皮带张紧力产生的扭矩，这两者之间相互平衡，由此得到压辊公转所消耗的功率： (41)式中，压辊与物料之间的摩擦系数；压辊对物料的最大挤压力；压辊公转的圆周半径；压辊公转转速即主轴转速；电动机功率。根据经验得到，这个受力中的压辊与物料之间的摩擦系数取，通过以往的记录，研究在物料含水率不一样的情况下的压辊对物料的最大挤压力，压辊对物料的挤压力与物料对压辊的挤压力为相互作用力，取物料对压辊的挤压力,通过现有的环模生物质成型机的参数，参考分析得到压辊公转的速度在这个区间，这里根据要求取压辊的功转速度为，取压辊公转的圆周半径,将这些数据带入式(31)中，通过计算得出压辊工作时所消耗的最大功率为，选取电动机的功率为60kw。根据上述的设计，取2个相同类型的电动机，其功率为30kw。查找选择该生物质成型机的电动机型号为系列，这个型号电动机属于三相异步电动机的类型，它的构造是全封闭型自善冷式鼠笼型，特点有：高效率、低能耗、启动时产生的转矩很大、高稳定和方便维修等等，这种电动机在农业和食品生产的机器领域广受欢迎。4.2 带及带轮设计通过上面可知，本课题的立式环模生物质成型机的传动系统设计，采取的是带传动，电动机通过带到皮带轮来是主轴转到，进而能有效的正常工作，这里的皮带轮选取普通的V带和带轮，在该机正常的工作时，V带属于挠性件，它的特点：很有弹性、吸收一定的冲击以及吸收一定的震动，此特性使得该机在工作时有更好的稳定性，产生更小的噪音影响等等。但是用带传动同样有普遍存在的缺点，即是在工作时，V带转动时与带轮之间有摩擦力的影响，在摩擦力的作用下，带和带轮会产生一定的相对滑动量，造成传动比不够精确，但该机属于农业机器，不需要过于精确的传动比，它产生额度影响较小，可以忽略；相对的，带传动产生的弹性滑动也对机器部件有一定的过载保护，是该机在压缩物料时不会造成过于严重的部件损坏；最后，由于带传动的优点：相对简单的构造、投入不高的成本、维修和保养的方便以及装配的要求低等等，在该课题立式环模生物质成型机中，采取带传动是非常合理的。传动系统带传动，从相关的参数开始，选取合适的V带型号、长度以及根数，确定导论材料、尺寸和构造（轮宽、直径、槽数及槽的尺寸等），传动中心距（即安装尺寸），以及它的轴的作用力。4.2.1传动带的设计 确定计算功率 (42) 其中： 工作情况系数；电动机的功率。 查机械设计基础一书中的表147 可知：选择V带的型号又上公式(32)得到功率,电动机下与小带轮相结合，可知小带轮转速 与电动机保持一致，查机械设计基础一书图1412，选取V带型号为D型，可以得到带轮的基准直径。 （1）首先初步选定主动带轮即小带轮的基准直径：查相关资料得到，参考机械设计基础表142，通过选取D型型号V带轮得到，取。（2）计算V带速度： (43)V带速度在这个区间，速度符合要求。电动机与主轴的传动比 (44)（3）计算从动轮即大带轮的直径 (45)确定传动中心距和带长取 (46)即：得：取： 带长 (47)即：得：参考机械设计基础表145，选取左右两个的基本长度，以及 对应的公称长度，得到：， 。 实际中心距求得： (48)也可以使用经验公式： (49)求得 ： 验算主动轮即小带轮上的包角 (410)即：求得 ： 满足V带传动包角要求。确定V带根数 V带根数由下式确定： (411) 其中 ： 单根普通V带许用功率值； 考虑包角不同大小的影响系数，即包角系数；