1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 皮革纤维松散机的设计 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 在整个皮革的生产和加工过程中，会有大量的边角余料产生。另外，皮革制品报废后形成大量了废弃物，这些都造成了资源浪费和环境污染，如果 能对这些皮革的废弃物加以利用，实现变废为宝，既能节约资源，又能减少危害环境。 本说明书介绍了皮革纤维松散机的设计过程。因为皮革是一种组织结构致密的纤维软体物，所以我设计了皮革纤维松散机，将皮革废弃物松散分离后，提取皮革纤维。 本说明书较为详细的分析讨论了该机器的加工原理，工作原理，并对机器的主要部
2、件进行了较为详细的设计和计算。 关键词： 皮革，粉碎，锤击，松散机，结构设计 II Design of Kinetic Hammer Leather Smash Machine ABSTRACT With the production of leather,it will cause a lot of the odd bits.After retirement of the leather products,it will also form a great deal of waste. These are resulting in a waste of resources and envir
3、onmental pollution. if these leather waste could to be used again,not only turning waste into wealth,saving a lot of resources， but also reduceing harm to environment. This article describes the design process of leather fiber loose machine.As we know leather is a dense structure fiber and soft obje
4、cts.So I design leather fiber loose machine ,which uses for extracting the leather fibers after the leather waste loosed and separated,then made it to be linear fibers is also have many problems to solve. This article discusses and analysis of the processing machine principle,working principle,espec
5、ially the main parts of the machine design and calculation more in detail. Key words: Leather,Smash,Hammer,Grinder,Structural Design III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 第 1章 绪论 . 1 1.1 我国皮革行业发展现状 . 1 1.2 目前我国皮革行业产生的负面问题及有效解决方案 . 1 1.3 课题研究的目的与意义 . 2 第 2章 粉碎皮革的技术 . 4 2.1 松散机介绍 . 4 2.1.1 颚式松散机 . 4 2.1.2 辊式松
6、散机 . 4 2.1.3 锤式松散机 . 5 2.2 锤式松散机的原理 . 6 2.2 皮革松散机设计的主要难点分析 . 6 2.2.1粉碎比 . 6 2.2.2 锤头 . 7 2.2.3 进料、排料装置 . 7 第 3章 机器原理方案设计 . 9 3.1设计内容及要求 . 9 3.2采取的研究方法 . 9 3.3 总体方案设计 . 10 3.4 电动机的选择 . 10 3.4.1 确定电动机功率 . 10 3.4.2 确定电动机转速 . 11 第 4章 机器结构设计 . 12 4.1 锤头的设计 . 12 IV 4.2 传动装置分析与计算 . 12 4.2.1 滚子链型号选择 . 13 4.
7、2.2 链轮的设计与计算 . 13 4.3 主轴设计计算 . 14 4.3.1 按轴的扭转强度条件计算 . 15 4.3.2 按弯扭合成强度条件校核 . 16 4.4轴承的选择 . 18 4.5键的设计及校核 . 19 4.5.1主轴上键的设计校核 . 19 4.5.2 电动机上键的设计校核 . 19 4.6 箱体结构设计 . 20 第 5章 制造、安装及使用说明 . 21 5.1 制造要求 . 21 5.2 安装试车 . 21 5.3 使用说明 . 21 5.4 机器的维护和注意事项 . 21 结束语 . 23 参考文献 . 24 致 谢 . 错误 !未定义书签。 皮革纤维松散机的设计 1
8、第 1 章 绪论 1.1 我国皮革行业发展现状 皮革工业是利用畜产品加工 制造产品 的工业，主要 是 以动物生皮为原料进行系列加工。一般包括 ： 以生皮为加工 为 对象的制革业 ； 以 皮 革为主要原料的皮鞋制造 行 业以及其他 皮 革制品 的 加工 行 业， 这其中 通常还包括 了 毛皮加工业和配套材料、专业设备等 等 的制造业。 皮革制品与我们的生活息息相关，几乎囊括了生活中所有的用品，它是我们大家非常喜爱的生活用品之一。皮革工业也成为了我国轻工业的支柱产业，相对于国外，我国的皮革行业虽然起步较晚，但却取得了巨大的成果。我国的皮革行业在世界范围上享有三大美誉：一是资源总量大；二是产量巨大；
9、三是进口与出口的贸易量大。皮革行业现已成为我国轻工行业的主要产业和重要的出口创汇型行业。 从全球的皮革行业来看，我国的皮革行业已经走向世界，并且是具有很强的国际竞争力的大行业，正在或许已经成为了世界的制革工业的中心。可是在我们为国家的皮革行业迅速发展并取得巨大成就而感到欣慰的同时，我们也需要看到我们存在的不足：我国虽然是皮革的生产大国，但却不是生产强国。主要原因分析如下：我国地大物博，这使得我们拥有丰富的自然资源和劳动力资源，加上悠久的制革发展史，随着 2001 年我国加入世界贸易组织，我国皮革产业的结构也发生了巨大地改变 ，这些内在和外部的条件，让我国成为皮革生产大国；但另一方面，因为设计和
10、技术开发等方面起步晚，使得我们在这些方面处在相对落后的地位，加上民众的生产消费观也相对落后，这一些个不利的因素就导致了我国的皮革制品在整个国际市场上处在弱势的竞争位置，所以我国并非真正意义上的生产强国。 综上而知，我们如果想让自己的皮革工业处于世界强势的地位，我们必须正视我们行业中存在的缺点和不足，努力改进，扬长避短，才可以真正地实现由皮革生产大国转向皮革生产强国。 1.2 目前我国皮革行业产生的负面问题及有效解决方案 作为一 项 高投入、低 产出的传统工业 ， 每年大量的废弃皮 革 原材料 从 国 产皮革工业产 出，在整个制革生产过程中，只有占到原皮质量的 50% 左右的量被最终被制成的成品
11、质量，剩余的均为大量的固体废弃物，被直接抛弃排放 1。 如上文所说，我国是一个制革大国，根据资料显示，我国每年大约能产生140 万吨以上的皮革边角废弃物，这几乎占到世界皮革边角废弃物的二分之一，皮革纤维松散机的设计 2 而且这其中里面还包括含有铬的皮革废弃物 ， 这 造成了 严重的 生物质资源浪费 。我们现代社会随着的资源、环境等生态问题的日益严峻， 随着生产规模的 不断 扩大，制革生产中 所 排出的主要含硫和铬离子的有毒 、有害 的 废水 ， 日 益 成为严重的 社会 公害 ，影响全人类的生活 2。 如今，资源化利用制革的固体废物，也密切引起了整个行业的关注 3。如果加以合理地利用，就可以变
12、废为宝，节省可用资源；同时减少了对生态环境的污染。所以对制革废弃物加以利用，开发新的品种，提高它的利用率，将具有非常可观的社会效益以及经济效益。 分析得知，皮革是由天然纤维材料交织构成的，如果将皮革纤维松散后，可拉制出纤维丝，作为纺织材料，提供给纺织业。这可以及时 回收 并且 充分利用这些固体废弃物及废旧革制品 ， 不仅可 以为产业 提供大量的工业新材料，减少对 人为 对 生态环境的破坏，同时也有利于皮革 制造 业的长远 可持续 发展。 但是，相对于皮革行业，中国皮革机械制造业起步比较晚，真正谈得上发展也就是近十多年的事，由于皮革机械工业基础差，设计理论也不够完善，科研力度不够，专业人才十分匮
13、乏，以引进和仿造为主，这是中国现阶段皮革机械工业的真实写照，同时也是中国皮革机械水平低的根本原因 4。 针对目前我国皮革行业现在的问题和皮革机械的现状，我认为实现皮革纤维的生产机械化以及其自动化是它未来发展的根本出路。本课题是针对废弃皮革进行精细地粉碎和抽丝粉碎等方面技术的相对落后的现状，通 过多渠道地分析研究寻求一种高效、节能、环保、自动化的皮革纤维松散机的方案，其具有很强的实用性和发展前景。 1.3 课题研究的目的与意义 由以上分析知，天然动物外皮经过一系列的化学和物理加工之后成为皮革，皮革是一种结构组织致密的纤维状软物体 5，如何将其成功有效地再松散，并且进一步拉制成我们所需的线状纤维，
14、这其中要解决很多问题。 如果采取机械的方法进行分散，那么，需要采取什么样的加工原理？包括机器的工作原理、传动部件以及结构件等又将如何设计？这些都是本课题亟需解决的关键的问题所在。我们目前市场上的皮革松散机 大多采用锤式松散机，锤式松散机的优缺点分析如下： 锤式松散机的优点： 1. 构造相对简单、尺寸紧凑、自重较小、单位产品的消耗功率少。 2. 生产率相对较大，粉碎比 i 大 (单转子式的粉碎比可高达 1510i )。 3. 工作连续可靠，维护修理方便。易损零部件容易检修和拆换。 锤式松散机的缺点： 皮革纤维松散机的设计 3 1. 主要工作部件损较快。 2. 粉碎腔中掉入不易粉碎的物块时，容易故
15、障。 3. 如果物料含水量超过 12%或粘土过多时，出料篦条易堵塞造成生产率 下降，增加耗能，以至加快零部件的磨损。 本课题将密切结合实际生产的需要。通过设计旋转的飞锤击打皮革的松散机，使学生综合运用所学的机械工艺的基础知识及专业知识，采用现代设计方法及手段，接受从产品规划，到分析计算，再到图纸设计等系统化的训练，培养学生的提出问题，分析问题以及解决生产实际中的问题的能力，为今后从事产品开发设计打下结实的基础。 皮革纤维松散机的设计 4 第 2 章 粉碎皮革的技术 皮革机械生产是生产皮革制品的重要手段，也是皮革制品行业技术水平的标志之一。本课题拟从产用机械加工的方法对皮革废料等进行粉碎加工，从
16、中提取皮革纤维。那 么，需要采用什么样的加工原理，机器工作原理，传动部件以及结构件如何设计？是本课题要解决的关键问题。 2.1 松散机介绍 物料的粉碎，根据粉碎原理的不同，松散机主要可分为：颚式松散机、辊式松散机、锤式松散机三类。 2.1.1 颚式松散机 颚式松散机 6如图 2-1 所示。它的原理是利用活动板靠拢固定颚板时，物料夹在其间，受到了挤压而被破碎，活动颚板离开固定颚板增大两板之间的距离时，破碎的物料就可顺势落下并卸出机外。有以下优点是：机体坚固，结构简单，工作安全；操作、制造容易。也存在明显的不足：破碎比小，工 作时有间隙，动颚有空行程做了无用功，且惯性大。而且颚式松散机等排料口呈长
17、方形，易出片状的产品，不宜软质的物料，而皮革原料要求脱脂，是软质物料，所以颚式松散机显然不是很合适。 图 2-1 颚式松散机 2.1.2 辊式松散机 辊式松散机又可细分为对辊机，双辊松散机两类 7 。图 2-2 示的机器主要由辊轮、辊轮支撑轴承、压紧和 调节装置、驱动装置以及出料粒度调节等部分组成。调节装置装于两辊轮之间，该装置的顶端又装有调整螺栓。当调整螺栓将楔块向上拉起时，楔块将活动辊轮从固定轮顶离，两辊轮之间的间隙变大，出料粒度也皮革纤维松散机的设计 5 变；当楔块向下运动时，两轮间隙又变小，出料粒度变小。在破碎物料时，物料通过辊轮从进料口进行被碾压而破碎，破碎后的成品从底架下排出。有工作可靠、维修简单、排料粒度大小可调等优点。但该机主要用于对脆性物料的加工，使用范围狭窄。 图 2-2 辊式松散机 2.1.3 锤式松散机 锤式松散机可分为单转子和双转子两种 8 。如图 2-3 示，锤式松散机由电动机转动时，带动转子，锤子呈辐射状向四周伸展，与旋转轴成 90，原料从进料斗送入粉碎室，被高速旋转的锤头打击而破裂。机器的工作过程由两方面组成：一是物料受到飞锤的冲击作用；二是飞锤和物料、筛片和物料相互间的摩擦作用。多方面的作用使皮革得更充分的打磨。因此，飞锤粉碎原理不失为理 想的皮革纤维松散机的方案选择。 图 2-3 锤式松散机
