飼料粉碎機的自動上料與攪拌設計

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1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 飼料粉碎機的自動上料與攪拌設計 摘 要 本設計是專為農村飼養(yǎng)戶、小型飼養(yǎng)場、中小型配合飼料廠設計的小型配合飼料加工設備，集一次性小投資、經(jīng)濟實用、維修方便，不需特殊生產場地等優(yōu)勢。可生產預混料能提高養(yǎng)殖場自動上料系統(tǒng)的安全方便性，在該上料系統(tǒng)中有配料系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)，改變以往養(yǎng)殖場以手動上料的方式，減少了勞動力，提高了生產效率，實現(xiàn)了自動化養(yǎng)殖！ 本設計主要利用電力拖動控制原理，設計出可靠安全且容易操作和維修方便的攪拌設備。主要涉及了機械傳動對電氣控制線路的要求，采用接觸器、時間繼電器控制方式，實現(xiàn)玉米等飼料的輸送與攪拌自動化轉換，從而達到簡單經(jīng)濟的

2、目的。 關鍵詞：電力拖動；自動上料系統(tǒng)；配料系統(tǒng)；攪拌系統(tǒng)  1 緒 論 1.1本課題研究的目的和意義 ? 中國的農業(yè)資源日趨減少，而對畜產品的需求卻越來越多，解決這一矛盾的方法是實施工廠化養(yǎng)殖，即以工業(yè)生產的方式，采用現(xiàn)代的科學技術和設備為畜禽生長、發(fā)育提供各種適宜的均勻混合飼料的設備，使畜禽能更好的吸收混合飼料的營養(yǎng)成分發(fā)揮，從而達到高效生產畜產品的目的。 　　中國的工廠化養(yǎng)殖業(yè)近年得到很大發(fā)展，以養(yǎng)豬為例，較現(xiàn)代化的規(guī)模豬場全國已有近3000個，農民養(yǎng)殖專業(yè)戶的規(guī)模也日趨擴大，條件雖比不上規(guī)模豬場，但也應算是工廠化養(yǎng)殖的雛形。為了降低成本，一

3、般豬場都自備飼料加工間，自行生產配合飼料。從減少投入的角度出發(fā)，大部分豬場及養(yǎng)殖專業(yè)戶選用的都是老式落后設備，粉碎與攪拌工序分開，其方法雖然可省些許錢，卻耗時費力。而本設計能減少勞動力，節(jié)約時間，達到省時省力。 1.2設計理念與原則 本設計理念包含以下幾個內容，首先是設計理念，包括為養(yǎng)殖場提供良好的生產環(huán)境與有利于兩客戶采用最新的養(yǎng)殖場加料系統(tǒng)。養(yǎng)殖技術是隨著經(jīng)濟條件的變化、養(yǎng)殖水平的提高而不斷發(fā)展的，因此設計應有前瞻性。 其次是設計原則，其核心是用系統(tǒng)工程的觀點考慮小型或農村養(yǎng)殖場的改善工作環(huán)境和提高工作效率問題。具體包括畜牧系統(tǒng)工程原則、整體最優(yōu)化原則、結構第一原則，配套組裝

4、原則和經(jīng)濟薄弱原則。很多小型養(yǎng)殖場，尤其是新進入這個領域的客戶都是從零開始的，因此必須提高起點，才有利于養(yǎng)殖場建設實施系統(tǒng)工程，包括保健工程、營養(yǎng)供應工程、生態(tài)工程、環(huán)境工程、系統(tǒng)規(guī)劃工程等。 1.3研究的內容 本設計使用一種塑料攪拌葉片應用于飼料粉碎攪拌機，所述攪拌葉片是滿面式螺旋攪拌葉片，因其為滿面式，因此更能充分的使粉碎后的主料與輔料均勻混合在一起。本設計的飼料粉碎攪拌機含有固定架、攪拌裝置、粉碎裝置和吸料裝置，所述滿面式塑料攪拌軸套裝固定在攪拌倉殼體內，攪拌軸豎向安裝在攪拌裝置的殼體中央，并且其下端通過傳動機構和攪拌電機連接。本實用新型的攪拌軸為滿面式，其制造工藝簡單，

5、制作成本較低，其前后相鄰的單元螺旋葉片不能通過插接結構連接。整體結構安裝和拆卸十分方便。 在本設計自動上料采用電氣化控制，由于電氣化控制的可靠性高、環(huán)境適應性強、靈活通用、使用方便、維護簡單，所以電氣化控制應用在在動上料系統(tǒng)是可行的，且電氣化控制的成本下降功能又不斷增強，所以，目前電氣化控制國內外已被廣泛應用于各個行業(yè)。 2 設計方案 2.1設計思路 圖2.1飼料粉碎機流程圖 啟動粉碎電機，吸料葉片工作，將主料從地面進料倉吸入粉碎倉進行粉碎。粉碎后由下料通道進入攪拌倉，在輔料加料口可以加入其它原料，在攪拌倉中進行充分均勻混合攪拌，再由出料

6、口出料。 2.2結構設計分析 由于考慮到所粉碎的主要原料純凈度，本設計中在進料口外側裝磁鐵以去除進料時夾雜的磁性物質，防止例如鐵削等進入粉碎倉，致使粉碎倉和篩片損壞及加工主料的純凈度。結構示意圖如圖2.2 專心---專注---專業(yè) 1——進料通道 2——粉碎倉 3——電氣控制箱 4——篩片 5——粉碎電機 7——攪拌倉 8——出料口 9——輔料加料口 10——輸料倉 11——磁鐵 6——攪拌電機 12——攪拌軸 圖2.2飼料粉碎機結構示

7、意圖 2.3電氣原理分析 1．主電路分析: 攪拌系統(tǒng)電動機M2采用直接啟動方式，由于其功率不大且根據(jù)電源容量在180KVA以上，電動機容量在7KW以下的三相異步電動機可直接啟動的規(guī)定，因此攪拌電動機采用直接啟動方式，主要由KM2一個接觸器控制其單向運轉，由熱繼電器KH2承擔其過載保護，由時間繼電器KT2控制其起動時間。 粉碎系統(tǒng)電動機M1采用星--三角形降壓啟動，由于其功率較大為7.5KW，因此本設計采用降壓啟動，主要由KM1、KMY、KM△ 三個接觸器控制其正常工作，由熱繼電器KH1對其進行過載保護，由時間繼電器KT1控制其起動時間。 圖2.3飼料粉碎機電路控制圖 2控制

8、電路分析: (1)粉碎電動機M1的控制 按下啟動按鈕SB1： 接觸器KM1吸合并自鎖，KMY線圈得電，電動機接成星形降壓啟動，時間繼電器KT1線圈得電，KT1常閉點延時斷開，KMY線圈失電。KT1常開點延時閉合，KM△線圈得電，KM△吸合并自鎖，電動機接成三角形全壓啟動。 按下停止按鈕SB2： KM1斷電釋放，M1停止運轉。 (2)攪拌電動機M2的控制: 按下啟動按鈕SB1： KT1線圈得電，KT1常開點延時吸合，自鎖，KT2線圈得電，KT2常開點延時閉合，KM2常開點吸合并自鎖，電動機啟動正轉; 按下暫停按鈕SB3： KM2線圈失電，KM2常開點斷電釋放,KT2常開點延時吸

9、合，電動機M2停止運轉。 3電器元件選擇 3.1電動機 在電力拖動系統(tǒng)中，正確選擇拖動生產機械的電動機是系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠和合理運行的重要保證。 正確合理的選擇電動機的功率是很重要的。因為如果電動機的功率選得過小，電動機將過載運行，使溫度超過允許值，縮短電動機的使用壽命，甚至燒壞電動機；如果選得過大，雖然能保證設備正常工作，但由于電動機不在滿載下運行，其用電效率和功率因數(shù)較低，電動機的容量得不到充分利用，造成電力浪費，并且設備投資大，運行費用高，很不經(jīng)濟。 在該上料與粉碎系統(tǒng)中均由三相異步交流電動機拖動，因此我選用7.5KW籠形的三相交流異步電動機，經(jīng)查表得其參數(shù)設計如下：

10、型號：Y123M-4 功率：7.5KW 電流；19.7A 轉數(shù)：1440r／min 效率：0.87 功率因數(shù)：0.9 適用電壓：380V 該攪拌系統(tǒng)中，所選電機為三相異步電動機，由于該設計中對其功率要求不大，故選用3KW電動機；其參數(shù)設計如下： 型號：Y100L2-4 功率:3KW 電流:5A 轉數(shù):1440r／min 效率:0.88 功率因數(shù)：0.9 適用電壓：380 3.2熔斷器 （1）低壓熔斷器簡介： 低壓熔斷器的作用是在線路中作短路保護，通常簡稱為熔斷器。短路是由于電氣設備或導線的絕緣損壞而導致的一種電氣故障。 使用時，熔斷器應串聯(lián)在被保護

11、的電路中。正常情況下，熔斷器的熔體相當于一段導線；當電路發(fā)生短路故障時，熔體能迅速熔斷分斷電路，從而起到保護線路和電氣設備的作用。熔斷器的結構簡單，動作可靠，使用維護方便。 熔斷器主要有熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。熔體是熔斷器的核心，常做成絲狀、片狀或柵狀，制作熔體的材料根據(jù)受保護電路的要求而定。熔管是熔體的保護外殼，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座是熔斷器的底座，用于固定熔管和外接引線。 （2） 熔斷器 熔斷器的額定電壓必須等于或大于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分斷能力應大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。 對多臺電動機的短路保護，

12、熔體的額定電流應大于或等于其中最大容量電動機的額定電流的1.5～2.5倍，再加上其余電動機額定電流的總和，即： ～2.5） (3.1) ——熔體額定電流 ——最大容量電動機的額定電流 ——其余電動機額定電流的總和 根據(jù)已知粉碎電機參數(shù)得所選熔斷器額定電流為： (1.5～2.5)×19.7+5 ≧34.55～54.25 查附錄2后得所選熔斷器型號為RC1-60／60型熔斷器,其額定電流為60A額定電壓為380V. 3.3接觸器 1）接觸器簡介 在電力拖動系統(tǒng)中，廣泛應用一種自動切換電器——接觸器來實現(xiàn)電路的自動控制。 接觸器是用于遠距離頻繁地接通

13、與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動切換電器。其主要控制對象是電動機。接觸器不僅能實現(xiàn)遠距離集中控制，而且操作頻率高、控制容量大，并具有低電壓釋放保護、工作家可靠、使用壽命長等優(yōu)點，是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中最重要和最常用的元件之一。 交流接觸器常用于遠距離和分斷電壓至1140V、電流至630A的交流電路，以及頻繁控制交流電動機。其結構主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、彈簧和支架底座等部分組成。 接觸器其原理是 ：利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當接觸器的電

14、磁線圈通電后，會產生很強的磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。 2）接觸器的選擇 根據(jù)接觸器所控制的負載性質選擇接觸器的類型。本設計明顯為交流負載，所以我選用交流接觸器。而根據(jù)主觸頭的額定電壓應大于或等于所控制線路的額定電壓的原則，所以我采用控制線路的電壓（交流380V）。 接觸器主觸頭的額定電流應大于或等于負載的額定電流。即： （3.2） 式中 K——經(jīng)驗系數(shù)，一般取1～1.

15、4； ——被控制電動機的額定功率，KW； ——被控制電動機的額定電壓，V； ——接觸器主觸頭電流，A； 根據(jù)電動機參數(shù)得 粉碎電機所用接觸器主觸頭電流為: ≧ （3.3） ≧ 16A 攪拌電機所用接觸器主觸頭電流為: ≧6.5A 當控制線路簡單、使用電器較少時，可直接選用380V的電壓作為接觸器吸引線圈的額定電壓。 根據(jù)上述計算，查附錄3后得，粉碎電機控制接觸器型號為CJ10—20 參數(shù)為 20A/380V；攪拌電機控制接觸器型號為CJ10-10參數(shù)為 10A/380V。 3

16、.4 繼電器 電器是一種根據(jù)輸入信號（電量或非電量）的變化，來接通或分斷小電流電路（如控制電路），實現(xiàn)自動控制和保護電力拖動裝置的電器。 1熱繼電器的選用: 電動機在實際運行中，短時過載是允許的，但如果長期過載，欠壓運行或短相運行等都可能使電動機的電流超過其額定值，這樣將引起電動機發(fā)熱。繞組溫升超過額定溫升，將損壞繞組的絕緣，縮短電動機的使用壽命，嚴重時甚至會燒毀電動機繞組。因此必須采取過載保護措施。最常用的是利用熱繼電器進行過載保護。 熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產生的熱效應而反時限動作的自動保護電器。所謂反時限動作，是指電器的延時動作時間隨通過電路電流的增加而縮短。熱

17、繼電器主要與接觸器配合使用，用作電動機的過載保護、斷相保護、電流不平衡運行的保護及其它電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。 熱繼電器主要由熱元件、傳動機構、常閉觸頭、電流整定裝置和復位按鈕組成。其工作原理為在其使用時，需要將熱元件串聯(lián)在電路中，常閉觸頭串聯(lián)在控制電路中，當電機過載時，流過電阻絲的電流超過熱繼電器的整定電流，電阻絲發(fā)熱增多，溫度升高，由于兩塊金屬片的熱膨脹程度不同而使主雙金屬片發(fā)生彎曲，通過傳動機構推動常閉觸頭斷開，分斷控制電路，再通過接觸器切斷主電路，實現(xiàn)對電動機的過載保護。電源切除后，主雙金屬片逐漸冷卻恢復原位。 選擇熱繼電器時，主要根據(jù)所保護的額定電流來確定熱繼電器的規(guī)格和熱元件的

18、電流等級。一般情況下，應使熱繼電器的額定電流略大于電動機的額定電流；熱元件的整定電流應為電動機額定電流的0.95～1.05倍。而作三角形連接的電動機應選用三相帶斷相保護裝置的熱繼電器。 由此查表附錄4后得,本設計所選粉碎電機熱繼電器型號為；JR36-32 其熱元件的額定電流選用22A；攪拌電機熱繼電器型號為；JR36-20 其熱元件的額定電流選用7.2A。 2 時間繼電器的選擇

19、 從得到輸入信號起，需經(jīng)過一定的延時后才能輸出信號的繼電器稱為時間繼電器。它是一種利用電磁原理或機械動作原理來實現(xiàn)觸頭延時閉合或分斷的自動控制電器。 本設計采用空氣阻尼式時間繼電器。因為它具有延時范圍大、結構簡單，價格低，使用壽命長，因而在本設計控制電路中得到應用。 其選用方法是： 1 根據(jù)系統(tǒng)延時范圍和精度選擇時間繼電器的類型和系列。 2 根據(jù)控制線路的要求選擇時間繼電器的延時方式。 3 根據(jù)控制線路電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。 查表附錄4得本設計選用時間繼電器參數(shù)均為：JS7-A系列其線圈電壓為控制電路電壓380V延時范圍為（0.4～180s） 3.5低壓斷路器

20、 （1）低壓斷路器簡介 低壓斷路器集控制和多種保護功能于一體，在線路工作正常時，它作為電源開關接通和分斷電路；當電路發(fā)生短路、過載和失壓等故障時，它能自動跳閘切斷故障電路，從而保護線路和電氣設備。 （2）低壓短路器選擇 低壓斷路器的額定電壓和額定電流應不小于線路、設備的正常工作電壓和工作電流。熱脫扣器的整定電流應等于所控制負載的額定電流。電脫扣器的瞬時脫扣整定電流應大于負載電路正常工作時的峰值電流。其公式為； （3.4） 式中 K為安全系數(shù)，可取1.5～1.7；為電動機的啟動電流。 =29.

21、55 據(jù)此，查附錄1后；本設計所選低壓斷路器型號為DZ5-20/380 參數(shù)為：額定電壓380V主觸頭額定電流為20A 電磁脫扣電流為30A。 3.6按鈕選擇 按鈕是用人體一部分施力而操作、并具有彈簧儲能復位的控制開關。 本設計采用LA10-3K系列按鈕，其額定電壓為AC380～DZ220V有3個常開觸頭和3個常閉觸頭，電流為5A。 3.7元件明細表 表3.1 元件明細表 序號 名稱 符號 型號 參數(shù) 數(shù)量 備注 1 三相異步交流電動機 M1 Y123M-4 19.7A/3

22、80V 7.5KW 1440r/min 1 2 三相異步交流電動機 M2 Y100L2-4 5A/380V 3KW 144r/min 1 3 三相交流接觸器 KM CJ10-20 20A/380V 3 線圈電壓380V 4 三相交流接觸器 KM CJ10-10 10A/380V 1 線圈電壓380V 5 熱繼電器 FR JR36-32 22A/380V 1 線圈電壓380V 6 熱繼電器 FR JR36-20 7.2A/380V 1 線圈電壓380V 7 斷路器 QF DZ5-20/380 20A

23、/380V 1 8 熔斷器 FU RC1-60/60 60A/380V 3 9 按鈕 SB LA10-3K 3 10 時間繼電器 KT JS7-A 5A/380V 2 線圈電壓380V 4 安裝、調試及運行 4.1飼料粉碎機的安裝 1首先根據(jù)圖2.3所示電路圖，牢固安裝各電器元件，并進行正確布線。根據(jù)圖2.2和附錄5所示結構圖和面板圖將開關正確安裝與指定位置，便于控制電動機和被拖動機械的運行情況。 2 自檢:安裝完畢的控制線路板，必須經(jīng)過認真檢查后，才允許通電試車，以防止錯接、漏接，造成不能正常工作或短路事故。檢驗各個元氣件等

24、是否完好,導線是否損壞. 3 檢查無誤后通電試車。 4.2調試(不加料) 1首先先合上低壓斷路器QS；使得整個電路接通交流電源。 2按下啟動按鈕SB1，使得電路啟動.檢驗接觸器,時間繼電器,電動機是否通電,通電正常5秒中后,觀察KMY是否斷開,KM△是否吸合工作. 3按下暫停按鈕SB2觀察攪拌電機是否繼續(xù)工作.松開SB2攪拌電機是否正常運轉. 4一切正常后,按下停止按鈕SB3,觀察粉碎電機與攪拌電機是否停止. 5停止后,關閉低壓斷路器QS. 調試完成，符合本設計目的。 致 謝 時光匆匆如流水，轉眼便是畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近，畢

25、業(yè)論文的的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意! 在本次畢業(yè)設計過程中,阮紅老師對該論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導，使我對控制電路有了深刻的認識，使我得以最終完成畢業(yè)設計，在此表示衷心感謝。阮老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學術思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風范是我終生學習的楷模。 同時，尤其感謝多年來一直給予我鼎力支持和無私奉獻的父母以及默默支持和幫助我學業(yè)的同學朋友。沒有他們的付出與犧牲，我的課題研究就談不上順利完成，再次真心地感謝和祝福他們！

26、 最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！ 參考文獻 (1)《電機拖動與控制》 張勇 機械工業(yè)出版社 (2)《電工手冊》 孫克軍 化學工業(yè)出版社 (3)《機械制圖基礎》 呂瑛波 化學工業(yè)出版社 (4) 《低壓電器的選用與維修》 夏新民 黃威 化學工業(yè)出版社 (5) 《數(shù)字電子技術》 孫建平

27、 .西安科技大學出版社 (6) 《電機與電器控制》 譚維瑜 機械工業(yè)出版社 (7) 《電路基礎》 趙輝 機械工業(yè)出版社 (8) 《電路設計與制作》 彭軍譯 科學出版社 附錄1 DZ5-20型低壓斷路器技術數(shù)據(jù) 型號 額定電壓 主觸頭 額定電流 級數(shù) 脫扣器形式 熱脫扣器額定電流（括弧內為整定電流調節(jié)范圍） 電磁脫扣器瞬時動作整定值 DZ5-20/330

28、 DZ5-20/230 AC380 DC220 20 3 2 復式 0.15（0.10~0.15） 0.20（0.15~0.20） 0.30（0.20~0.30） 0.45（0.30~0.45） 0.65（0.45~0.65） 1（0.65~1） 1.5（1~1.5） 2（1.5~2） 3（2~3） 4.5（3~4.5） 6.5（4.5~6.5） 10（6.5~10） 15（10~15） 20（15~20） 為電磁脫扣器額定電流的2~8倍（出廠時整定于10倍 DZ5-20/330 DZ5-20/220 AC380 DC220 20 3 2

29、 電磁式 DZ5-20/310 DZ5-20/210 AC380 DC220 20 3 2 熱脫扣器式 DZ5-20/300 DZ5-20/200 AC380 DC220 20 3 2 無脫扣器式 附錄2 低壓熔斷器的主要技術參數(shù) 類別 型號 額定電壓（v） 額定電流（A） 熔體額定電流等級（A） 極限分析能力（KA） 功率因數(shù) 瓷插式熔斷器 RC1A 380 5 2、5 0.25 0.8 10 15 2、4、6、10、 6、10、15 0.5 30 20、25、30 1.5 0.7 60 100

30、200 40、50、60 80、100 120、150、200 3 0.6 附錄3 CJ10系列交流接觸器的技術數(shù)據(jù) 型號 觸頭額定電壓（V） 主觸頭 輔助觸頭 線圈 可控制三相異步電動機的最大功率（KW） 額定操作頻率（次/h） 額定電流（A） 對數(shù) 額定電流（A） 對數(shù) 電壓（V） 功率（VA） 220V 380V CJ10-10 380V 10 3 5 均為2常開、2常閉 可為36、 110、220、 380 11 2.2 4 ≦600 CJ10-20 20 22 5.5 10 CJ10-40 40

31、 32 11 20 CJ10-60 60 70 17 30 附錄4 JSA-A系列空氣阻尼式時間繼電器的技術數(shù)據(jù) 型號 瞬時動作觸頭對數(shù) 有延時的觸頭對數(shù) 觸頭額定電壓（V） 觸頭額定電流(A) 線圈電壓（V） 延時范圍(s) 額定操作頻率（次／h） 通電延時 斷電延時 常開 常閉 常開 常閉 常開 常閉 JS7-1A - - 1 1 - - 380 5 24、36、110、127、220、380、420 0.4～60及0.4～180 600 JS7-2A 1 1 1 1 - - JS7-3A - - - - 1 1 JS7-4A 1 1 - - 1 1 JR36系列熱繼電器的主要技術數(shù)據(jù) 熱繼電器型號 熱繼電器額定電流（A） 熱元件等級 熱元件額定電流（A） 電流調節(jié)范圍 JR36-20 20 0.5 0.32～0.5 1.1 0.68～1.1 2.4 1.5～2.4 3.5 2.2～3.5 5 3.2～5 16 10～16 22 14～22 JR36-32 32 16 10～16 22 14～22 32 20～32 附錄5 附錄6