目录1引言12家用食品粉碎机总体结构12.1入料部分12.2脱粒部分23 家用食品粉碎机的设计23.1 电动机的选择43.2 钉齿条上的钉齿转速53.3 钉齿滚筒的转速83.4 电动机的功率83.5 电动机的转速114 传动装置的总体设计165 家用食品粉碎机主要参数的确定196 PLC的设计246.1 PLC的选择266.2现场器件与PLC内部等效继电器地址编号对照表286.3 工作流程与动作顺序表326.4 PLC与现场器件的连接图366.5 PLC程序的设计366.6 指令程序397 结论 41参考文献42致 谢43家用食品粉碎机设计摘要为了降低农民在粉碎机设计时劳动强度、提高工作效率,设计粉碎机设计。该机主要有入料口、栅格式凹板和钉齿脱粒滚筒及传动部件等组成。以电动机为动力源，动力由电动机输出轴输出，再通过传动带传递到钉齿脱粒滚筒上，钉齿脱粒滚筒配合栅格式凹板将粉碎机设计，玉米粒从栅格式凹板分离并排出机体外，而玉米芯从入料的另一端排出机体之外。关键词：粉碎机；结构；设计 1引言随着社会的进步，生活中的每一个角落都有机器的参与。农业是我国的基础经济、是国家发展的根本，机械化的普及，不仅使农业加强了农业化生产，同时也减轻了农民的劳动强度。据不完全统计，我国北方地区种植小麦、玉米等农作物约占我国农业经济的45%以上，同年出口量北方地区占全国达20%左右。因此我国北方地区更需要实现农业机械化生产，从而提高农业的劳动生产率。如今我国北方大部分地区基本上从种到收到入仓，实现了机械化作业，更值得庆幸的是每种机械的开发和利用都有相当可观的市场，科技的创新更很好的开阔了市场。这里仅对一种粉碎机设计是课题讨论研究，粉碎机设计是玉米脱皮后，经过一段时间的风干，然后将玉米利用粉碎机使玉米和玉米芯分开，这种机械就是粉碎机设计。它的工作原理是：粉碎机设计在进行粉碎机设计时，利用钉齿滚筒回转运动的钉齿与栅格式凹板之间的间隙相配合，使玉米粒拖下（钉齿滚筒和栅格式凹板之间的揉搓作用，将玉米粒脱离玉米芯，并借助其他的机械机构将玉米粒和玉米芯分别从两个不同的出口排出机体之外，循环脱粒，不断的进行填入-脱粒-排出机体。2粉碎机设计总体结构粉碎机设计主要组成部分：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等部分组成。整体组成如图1所示：2.1入料部分入料口与粉碎机设计的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。2.2脱粒部分 脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。2.3筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板完成，它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住，然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。粉碎机设计之后，再将玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米和玉米芯分开。2.4机架部分 机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是粉碎机设计的主要支撑，他承担着粉碎机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此家用食品粉碎机设计采用三毫米厚的角铁制成。2.5粉碎机设计的总体设计 为了更优化玉米脱离机的机型和结构设计，此粉碎机设计采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在粉碎机设计的下部，与粉碎机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。粉碎机设计的从入料到脱粒到分离玉米粒和玉米芯，最后将玉米粒和玉米芯排出机体之外，是粉碎机设计一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。此粉碎机设计有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。图1总体结构3 家用食品粉碎机设计根据粉碎机一书的介绍，有关粉碎机设计TY4.5型的相关设计的参考数据：粉碎机主轴为750850，栅格式凹板的直径为320，其凹板的长度为710，在主轴上设有四条钉齿条，每条钉齿条上均匀分布着七个钉齿，总共28个钉齿呈螺旋均匀安装，以便玉米芯随螺旋钉齿的螺旋作用排出机体之外，钉齿滚筒的直径为，滚筒上的钉齿长度为33.5。3.1 电动机的选择根据实践测量得知每个钉齿的均匀受力为40，当粉碎机设计正常工作时钉齿滚筒上的钉齿条快速旋转，其中均有两条钉齿条受玉米所给的切向力，而另外两个钉齿条是空行程，因此，即粉碎机设计正常工作时，受到的切向力为560。其中：钉齿所受的力 参与工作的钉齿个数 参与工作的钉齿条数3.2 钉齿条上的钉齿转速当粉碎机设计的钉齿滚筒快速转动时，其上钉齿条的钉齿同样有一定的转速，这个转速原于主轴的转速和钉齿的半径，即：， 其中：钉齿的转速 粉碎机主轴的转速 钉齿距轴心的距离3.3 钉齿滚筒的转速粉碎机设计所需功率为，应由粉碎机的工作阻力和运转参数求定，即：，计算求得： 。3.4 电动机的功率电动机功率由公式来计算，粉碎机传动装置的总效率，应由组成传动装置的各个部分运动副的效率只积，即 ，其中、 分别为每一个转动副的效率，选取传动副的效率值如下： 滚动轴承（每对）0.980.995 即取 =0.99 V带传动 0.940.97 即取 =0.97 滚筒转动 （因为钉齿条固定于滚筒上） 即取 =1则 由此可得电动机的功率：3.5 电动机的转速 根据资料粉碎机一书可查得主轴的转速在 750850，按机械设计指导书中表一所推荐的传动比合理取值范围，取V带的传动比24，即可满足电动机的转速与主轴的转速相匹配，故电动机转速范围可选为：。 符合这一范围的同步电动机转速的有720，1440，2900，根据容量和相关转速，由机械设计通用手册查出三种适宜的电动机型号，因此有三种不同的传动比方案，如表1：表1 电动机的型号和技术参数及传动比 方案电动机型号额定功率电动机转速基本参数P/kW同步转速满载转速效率（%）电动机重量（KG）功率因数1Y160M2-85.5750720851190.742Y132S2-45.51500144085.5680.843Y132S1-25.53000290085.5640.88综台考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动的传动比，可知方案3比较适合。因此选定电动机型号为Y132S1-2。所选电动机的额定功率5.5kw，满载转速=2900rmin，总传动比适中，传动装置结构较紧凑。如表2：表2 其主要参数如下表型 号 额定功率 KW 满 载 时 额 定 电 流额 定 转 矩最 大 转 矩转速rmin 电流（380V）效 率 % 功率因数Y132S2-45.514401185.50.8472.02.2表 电动机尺寸列表单位中心高 H 外形尺寸底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 装键部位尺寸 电动机的输出轴尺寸 1324 传动装置的总体设计4.1 电动机的选择10411粉碎机设计的设计参数 进料粒径150出料粒径10412 功率的确定由邦德理论 N=k(1/1/) （4-1）式中：d出料粒径，um；D进料粒径，um；Q产量，t/h；得 N=185(1/1/)X40=57kw由电机功率,查手册:选电机型号为Y280M-6 功率为55kw 转速为980r/min 外形尺寸为1198555640(长宽高)。42 传动部分的设计104.2.1 确定计算功率Pca考虑到载荷的性质、原动机的不同和每天工作时间的长短等，计算功率Pca比要求传递的功率P略大，即 （4-2）式中： KA工作情况系数， 4.2.2 选择V带型号1根据计算功率 由机械设计手册图12-1-1确定选用D型带。4.2.3 确定带轮直径dd1，dd2a) 参考机械设计手册带传动设计部分，选取小带轮直径=355。b) 验算带的转速 （4-3）= 带的速度合适 (普通V带)c) 从动带轮直径= （4-4） 由机械设计手册表12-1-10查得=400mm4.2.4 确定中心距a和带的基准长度根据 0.7(+)2(+) （4-5） 取 =1200根据 （4-6） 由机械设计手册表12-1-4 选带的基准长度