卧式螺旋环带式饲料混合机的设计本科毕业论文.doc

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本 科 毕 业 论 文（设 计）

卧式螺旋环带式饲料混合机的设计

0 生 姓 名

0 导 教 师

0 在 学 院

专 业

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一、选题指南∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1

二、任务书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2

三、开题报告∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3

四、文献综述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13

五、毕业论文\设计说明书∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙40

课题名称： 卧式螺旋环带式饲料混合机 学生姓名：

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毕业论文(设计)起止时间：

1 课题名称及来源：

名称：卧式螺旋环带式饲料混合机 来源：本课题来源于石河子大学科学技术研究发展计划项目

2 研究的目的、意义和国内外研究现状：

2.1 选题的目的及意义

混合是配合饲料生产过程中将按一定比例配合好的各种粉装物料搅拌均匀的一道工序，

是确保配合饲料质量的重要环节。一般，混合机的产量也决定着饲料加工厂的生产规模。因 此，混合机是饲料工业的关键设备之一。

饲料工业是现代畜牧业和养殖业发展的物质基础直接关系着农业、农村经济的发展，已 成为我国国民经济的重要基础产业之一。并且作为世界上人口最多的国家和人民生活水平的 提高，我国对肉食产品的需求量巨大，所以畜牧业和养殖业的发展又直接影响人民的生活水 平。饲料工业的发展对畜牧业和养殖业的发展至关重要，而饲料混合机作为饲料工业的关键 设备之一，在饲料生产过程中，混合工序是决定饲料产品质量及生产效率的关键环节。因此， 作为混合工序主导设备的混合机，其性能的好坏与作业效果如何，将直接影响饲料厂的产品 质量和生产效率。所以饲料混合机的研究非常重要。

饲料加工中使用的混合机型有多种多样。按不同分类观点划分，有单轴结构与双轴结构； 立式与卧式；分批式与连续式；有锥形、V 型或圆筒形；搅拌式与无搅拌式。还可划分为两 大类：

容器回转型：滚筒型、V 型、双圆锥形、正方形、S 型。 容器固定型：卧式螺带型、立式螺带型、行星型，犁刀型、锥式螺带型、无重力型。 这些类型的混合机各有各的特点及其适用范围，混合速度有快有慢，混合精度有高有低。

目前国内所生产和使用的卧式混合机基本上以常规的卧式螺旋环带式混合机和卧式双轴

桨叶式混合机为主。饲料混合机是生产配合饲料的关键设备,特别是卧式螺旋环带式混合机,

对于饲料的混合有较好的适应性、混合时间短、混合质量高、排料迅速和腔内物料残留量少

等特点。这些优点使其成为大、中型饲料厂的必用设备, 也成为今后新建小型饲料厂较理想

的和采用越来越多的混合设备。因此，研究卧式螺旋环带式饲料混合机很有必要。

2.2 国内外研究现状

国外卧式螺旋环带式饲料混合机的研究已经比较成熟，其研究时间相对我国要长，其中

欧洲的一些国家和美国走在前列。而我国对于这方面的研究虽然时间没有他们长，但是也取

得了一定的成果。

根据对卧式螺旋环带式饲料混合机的研究，机体为槽形，由截面形状不同分为 O 型、U

型和 W 形。传动方式分为皮带或链条传动、直联式传动和摆线针轮连接式传动。卸料方式分

为机械卸料、液压式卸料和回转式卸料。

国外研究现状

国外对卧式螺带式饲料混合机已经很成熟，有的已经达到了精确控控制。其中比较有代 表性的有下面几种

英国 Clare Mixers 公司推出的 RB 型卧式螺旋环带式饲料混合机，采用新型直联式驱动方 式和连续式螺条。特殊设计的端部密封，满足水冲洗、真空上料、耐压等工艺要求，设备运 转平稳可靠，易损件少，使用寿命长，维修方便操作简单。

FARFLY 公司的 FDL 型产品的采用减速电动机与其工作轴相联接，机体是 U 型，设计 有两个进料口和液压式出料口，可以保证快速的进出料。其特点是混合质量好、密封性好、 混合时间短和残留量少。

Topspack 公司设计的 TDPM 型混合机采用了电气控制控制系统，优点是可以使混合更

加精确和安全。同时在底座安装滑轮可以使混合机移动更加方便和快捷。其结构采用 U 型机

壳，减速电动机直联。主要特点是有高混合均匀度、混合时无积料无死角、有较高的稳定性

和耐用性。

Ross公司产品的型号42A（C）系列，机体U型，采用直联式驱动。优点是混合快速、

均匀、无偏析; 卸料门电动或气动控制，敞口大，物料极少残留。

国内研究现状

国内对螺带饲料混合机的研究时间虽然不长，但也取得了一定成果，其中以下几种比较 有代表性。

江阴双诚公司生产的WLDH型卧式螺带饲料混合机，动力传动采用电动机联接减速机后， 直接将动力接到工作轴上，这样使混合机的结构更加简单和紧凑。卸料阀使用标准滑轮阀， 可以手动或气动操作，将物料完全排除。在搅拌器的选择上，则非常灵活，可以根据用户的 需求，选择连续式螺条和打断式螺条。

常州中实三水机械科技有限公司生产的 MD50 小型卧式螺带式饲料混合机的特点是：1、 采用带水平推进的桨叶式搅拌轴，能快速搅拌混合物料；2、配置行星齿轮减速电机，运行 平稳可靠，传递力矩大；3、翻转箱体实现卸料，操作简便；4、可以配置单相电机，应用十 分方便。

武汉鑫雨民用机械经营部推出的 9HWP 系列卧式螺带混合机采用传统的链条式传动，该 机具有结构简单，维修方便，安全可靠，混合均匀度高，混合时间短，残留量小等特点；是 用来混合按比例计量的各种干粉料，也可做为中小型殖场配合饲料机组。适用于涂料、干粉， 化工等行业。因此它的应用范围广，经济性好。

广州宏基机械厂生产的 250 型卧式混合机采用新颖的转子结构，转子与壳体的最小间隙

可调至接近零位，有效地减少了物料残留量；机内装有油脂添加管道，总体结构更加合理，

外形美观，操作维修方便。该机具有强度高、结构紧凑、耐磨损、能耗低、使用寿命长、操

作维修方便等特点。

3 课题的研究内容、目标及可行性分析

3.1 研究内容

1、卧式螺带饲料混合机的研究

（1）利用各种条件，调查卧式螺带饲料混合机的各种类型和特点； （2) 调查市场上主要存在卧式螺带饲料混合机，并总结其各自的优缺点； （3）调查市场上客户主要需求的机型；

2、卧式螺带饲料混合机总体结构设计研究

（1）卧式螺带饲料混合机总体方案设计；

（2混合机主要部件的研发与开发：主要包括动力选择和传动方案、搅拌装置、进料和 卸料装置、机体等装置的研究与开发。动力选择三相异步电动机和直联式传动，原因是三相 异步电动机工作性能稳定，具有防灰和其他杂物进入电动机内部等特点。传动方案选择直联 式传动是因为其结构简单，维修方便，传动比的误差小和功率损失小等特点。搅拌装置选择

连续式螺条，混合机的壳体上面敞开，用上盖将其密封当其工作时，用合页把上盖和壳体连 接起来，这样可以使进料快速。卸料方式采用气动大开门结构形式，具有结构简单、卸料快 和残留量少等特点。并且采用机械力作为动力驱动卸料门的开关，这样可以使其工作更加稳

定可靠。

3.2研究思路和方法

（1）调查研究国内外的卧式螺带饲料混合机，查看其结构类型和优缺点。 （2）针对国内的具体情况，制定混合机的整体设计方案，包括尺寸、材料、结构、连

接方式以及各种部件的选取。

（3）论证此方案是否可行，让指导老师确认方案的正确性，最后完善此方案。 （4）卧式螺带饲料混合机主要装置的设计：动力装置的选择、传动方案的设计、搅拌

装置的设计、机体设计和进料口和卸料口的设计。

（5）把这些设计好的装置转化为三维图，进行仿真认证，完善主要装置的结构。 （6）把所有部件在三维软件上装配起来，调试整机，发现错误，改正不足。 （7）让指导老师验证整机，论证是否可行，给出建议，最后修改、完成。 （8）最后用三维软件进行仿真运动，完善方案。

3.3 研究目标

通过对国内饲料工业和养殖业调查研究，对现有的卧式螺带饲料混合机进行比较分析， 得出各种混合机的特点。然后设计一种适合国内的饲料混合机，进而饲料混合效率和质量，

推动饲料工业和养殖业的发展，增加经济收入。

3.4 可行性分析

（1）在国内对卧式螺带饲料混合机的研究很多，技术比较成熟，可以借鉴别人对混合

机的设计方法。

（2）导师从事饲料混合机方面的研究多年，可以给予我良好专业的指导。 （4）大学期间学习和了解过很多饲料混合机方面的知识，掌握了一定的机械设计方面

的研究方法。自己做过类似的课题，有一定的基础。

3.5 操作的可行性

本人在大学四年的学习期间，学习过大量机械设计的理论知识，能熟练运用机械设计手

册对各种问题进行查询。并对 Solidworks 软件进行了学习研究，能够运用此软件对混合机进

行绘制和仿真。对 AUTOCAD 制图软件也有一定的学习基础，能够运用此软件绘制混合机

的平面图，具备在规定时间内达到预期目标的能力。

4. 关键问题和难点分析

4.1 课题研究的关键问题

课题研究的关键问题在于以下几个方面：

（1） 机体和搅拌器的设计

（2） 传动方案的设计；

（3） 进料口和卸料口的设计；

（4） 链接方式的选择及整体的优化；

4.2 课题研究的难点分析

课题研究的难点为针对国内饲料混合的现状，设计出合适的卧式螺带饲料混合机，主要

体现在以下几个方面：

(1) 确定各个装置及零部件类型和尺寸。

(2) 如何使设计方案在现有方案中创新。

(3) 如何使设计方案优化。

4.3 进度计划

0 1—3 周：查阅资料，撰写开题报告和文献综述并完成外文翻译；

0 4—6 周：提出设计方案，对方案进行论证分析，绘出草图；

0 7—9 周：参数计算，零部件强度校核，绘制装配图；

0 10—13 周：装配图修改并绘制部件图、零件图；

0 14—16 周：整理图纸并编写设计说明书，演示文稿制作、做答辩准备；

参考文献

[1]农产品加工机械与设备.中国农业出版社.2003

[2]饲料混合机.中国农业出版社.2001

[3] 邓春香.近十年饲料混合机的发展概况.湖南：湖南饲料.2001

[4] 于洪伟 王福德 张建军.单轴卧式全混合日粮混合机的实验研究.农机化研究.2007

[5] 殷肇君.饲料混合机的设计分析.上海：上海水产大学.2000

[6]畜牧业机械化.中国农业出版.2009

[7]庞声海. 配合饲料机械. 北京：农业出版社.1989

指导老师审阅意见：

指导老师（签字）： 年 月 日

备注：

毕业论文文献综述

课题名称： 卧式螺旋环带式饲料混合机 学生姓名：

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卧式螺旋环带式饲料混合机的研究现状

Research Status horizontal spiral ring belt feed mixer

摘要：饲料工业是现代畜牧业和养殖业发展的物质基础直接关系着农业、农村经 济的发展，已成为我国国民经济的重要基础产业之一。一般，混合机的产量也决 定着饲料加工厂的生产规模。因此，混合机是饲料工业的关键设备之一。本文将 对各类饲料混合机做一个简单的介绍，并重点介绍卧式螺旋环带式饲料混合机的 国内外研究和发展现状。

Abstract：

Feed industry is the material basis of modern animal husbandry and aquaculture development is directly related to agriculture, rural economic development, has become one of the important basic industries of the national economy. In general, the output of the mixer also determines the scale of production of feed mills. Therefore, the mixer is one of the key equipment of the feed industry. This article will be all kinds of feed mixer to make a brief introduction, and focuses on the research and development status at home and abroad horizontal spiral ring belt feed mixer.

关键词：饲料，饲料工业，混合机，卧式螺旋环带式饲料混合机

Keywords:Feed, feed industry, mixers, horizontal feed mixer spiral ring belt

0 引 言

混合是配合饲料生产过程中将按一定比例配合好的各种粉装物料搅拌均匀 的一道工序，是确保配合饲料质量的重要环节。一般，混合机的产量也决定着饲 料加工厂的生产规模。因此，混合机是饲料工业的关键设备之一。并且作为世界 上人口最多的国家和人民生活水平的提高，我国对肉食产品的需求量巨大，所以 畜牧业和养殖业的发展又直接影响人民的生活水平。饲料工业的发展对畜牧业和 养殖业的发展至关重要

在饲料生产过程中，混合工序是决定饲料产品质量及生产效率的关键环节。 因此，作为混合工序主导设备的混合机，其性能的好坏与作业效果如何，将直接 影响饲料厂的产品质量和生产效率。所以饲料混合机的研究非常重要。

1 混合机的分类及其卧式螺旋环带式饲料混合机的特点

饲料加工中使用的混合机型有多种多样。按不同分类观点划分，有单轴结构 与双轴结构；立式与卧式；分批式与连续式；有锥形、V 型或圆筒形；搅拌式与 无搅拌式。还可划分为两大类：

容器回转型：滚筒型、V 型、双圆锥形、正方形、S 型。 容器固定型：卧式螺带型、立式螺带型、行星型，犁刀型、锥式螺带型、无

重力型。

这些类型的混合机各有各的特点及其适用范围，混合速度有快有慢，混合精度有高有低。 目前国内所生产和使用的卧式混合机基本上以常规的卧式螺旋环带式混合机和卧式双轴桨 叶式混合机为主。

2卧式螺旋环带式饲料混合机

2.1国外研究现状

国外卧式螺旋环带式饲料混合机的研究已经比较成熟，其研究时间相对我国 要长，其中欧洲的一些国家和美国走在前列。

英国 Clare Mixers 公司推出的 RB 型卧式螺旋环带式饲料混合机，采用新型 直联式驱动方式和连续式螺条。特殊设计的端部密封，满足水冲洗、真空上料、 耐压等工艺要求，设备运转平稳可靠，易损件少，使用寿命长，维修方便操作简 单。

FARFLY 公司的 FDL 型产品的采用减速电动机与其工作轴相联接，机体是 U 型，设计有两个进料口和液压式出料口，可以保证快速的进出料。其特点是混合 质量好、密封性好、混合时间短和残留量少。

Topspack 公司设计的 TDPM 型混合机采用了电气控制控制系统，优点是可以 使混合更加精确和安全。同时在底座安装滑轮可以使混合机移动更加方便和快 捷。其结构采用 U 型机壳，减速电动机直联。主要特点是有高混合均匀度、混合 时无积料无死角、有较高的稳定性和耐用性。

Ross公司产品的型号42A（C）系列，机体U型，采用直联式驱动。优点是混 合快速、均匀、无偏析; 卸料门电动或气动控制，敞口大，物料极少残留。

2.2 国内研究现状

在我国，对于螺旋环带饲料混合机的研究时间还比较短。但是也取得了一些 成果，其中有代表性的如下:

江阴双诚公司生产的 WLDH 型卧式螺带饲料混合机，动力传动采用电动机联

接减速机后，直接将动力接到工作轴上，这样使混合机的结构更加简单和紧凑。 卸料阀使用标准滑轮阀，可以手动或气动操作，将物料完全排除。在搅拌器的选 择上，则非常灵活，可以根据用户的需求，选择连续式螺条和打断式螺条。

常州中实三水机械科技有限公司生产的 MD50 小型卧式螺带式饲料混合机的 特点是：1、采用带水平推进的桨叶式搅拌轴，能快速搅拌混合物料；2、配置行 星齿轮减速电机，运行平稳可靠，传递力矩大；3、翻转箱体实现卸料，操作简 便；4、可以配置单相电机，应用十分方便。

武汉鑫雨民用机械经营部推出的9HWP系列卧式螺带混合机采用传统的链条 式传动，该机具有结构简单，维修方便，安全可靠，混合均匀度高，混合时间短， 残留量小等特点；是用来混合按比例计量的各种干粉料，也可做为中小型殖场配 合饲料机组。适用于涂料、干粉，化工等行业。因此它的应用范围广，经济性好。

广州宏基机械厂生产的 250 型卧式混合机采用新颖的转子结构，转子与壳 体的最小间隙可调至接近零位，有效地减少了物料残留量；机内装有油脂添加管 道，总体结构更加合理，外形美观，操作维修方便。该机具有强度高、结构紧凑、 耐磨损、能耗低、使用寿命长、操作维修方便等特点。

3 结论

饲料混合机是生产配合饲料的关键设备,特别是卧式螺旋环带式混合机,对 于饲料的混合有较好的适应性、混合时间短、混合质量高、排料迅速和腔内物料 残留量少等特点。这些优点使其成为大、中型饲料厂的必用设备, 也成为今后新 建小型饲料厂较理想的和采用越来越多的混合设备。因此，研究卧式螺旋环带式 饲料混合机很有必要。

参考文献

[1]农产品加工机械与设备.中国农业出版社.2003 [2]饲料混合机.中国农业出版社.2001 [3]邓春香.近十年饲料混合机的发展概况.湖南：湖南饲料.2001 [4]于洪伟 王福德 张建军.单轴卧式全混合日粮混合机的实验研究.农机化

研究.2007

[5]殷肇君.饲料混合机的设计分析.上海：上海水产大学.2000

[6]畜牧业机械化.中国农业出版.2009 [7]庞声海. 配合饲料机械. 北京：农业出版社.1989

毕业论文外文翻译

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(2) Capacity of the conveyor

A vertical acting auger conveyor (Fig.2) which operates inside a close fitted tube to effect blending of feed components was designed for the machine. The auger in is designed with helices of uniform diameter of 145 mm and a pitch of 100 mm.

动物饲料混合机的开发与测试

摘 要

一种动物饲料混合机的设计，开发和测试。使用三组相同物料进行测试，分

别是50公斤玉米粉， 0.265公斤为木薯粉和2.66公斤带壳玉米重复三次，在5，

10，15和20分钟4种混合工期。平均变异系数为4.84 ％，这表明在饲料中添加组

件可以显著减少样品测试。混合度达到了95.16 ％，其中表明了一个改进在非均

匀组分的还原样品中要达到混合度为7.8％，混合时间为10分钟。该结果进一步

表明了随着混合物接近他的平均水平，混合结果的好坏取决物料充分接触的程度

（五分钟时为78.15％，在10分钟时增加了9.21％，15分钟时增加了7.8％ ）。

经过20分钟的混合后，带壳玉米的平均质量是24.90克、24.80克和24.40克，从

三个重复进行的实验有相应变化的变异系数，分别是4.81％， 5.31 ％和 3.96 ％。这三组重复实验的变异系数的平均值为4.69％，这表明该混合机混合

后饲料的平均混合度是95.31 ％。 关键词：木薯面粉，玉米，混合机，混合度，变异系数

背景简介

生产家畜、家禽或水生生物饲料包括一系列活动，其中包括研磨，混合，制

粒和干燥操作。新（1987）给出的概要:不同类型的机器生产所需的各类饲料， 他们包括研磨机，搅拌机，升降机及输送机，搅拌机，挤压机，电磁炉，催干剂， 脂肪喷雾器和蒸汽锅炉。

混合操作是尤其非常重要的，因为通过它把两种或者多种原料均匀混合在空 间，形成满足饲养牲畜、家禽或水生生物生长所需的营养要求的饲料。

本质上，饲料的混合可以通过人力或机械方式来完成。混合饲料的人力方法 需要长时间使用铁锹在混凝土地面上反复翻转各种饲料。人工混合饲料的特点是 产量低，效率不高，劳动密集的和可能不安全的，如果给动物喂食的话，会危害 动物，鸟类或鱼类预期的生长。机械混合饲料的方法是通过使用技术成熟的混合 机，而达到减少用人工方法而造成相关的缺点的目的。各种各样的混合机可用于 混合各种成分的饲料，其中的选择主要依赖于各种饲料的状态相，如固体，液体 或气体相。一些常用的固体混合机由布伦南等人总结出来（1998），包括：不

倒翁搅拌机，卧式槽形混合机，立式螺旋混合机等，这些机械混合都相当快速， 效率高，特别是在少量的添加剂混合入大量物质是。布伦南等人（1998）观察 到，不管混合器的类型是什么，使用混合机的最终目的是实现了物料的均匀分布 通过物料间的流动，这些通常要依靠机械装置。

在大多数发展中国家，包括尼日利亚，农民饲养家畜，家禽或水生生物面临 的困难是无法在正确的时间，以正确的质量和价格获得适当的饲料以满足所养家

畜的营养需求。杜高（ 2001）观察到，在尼日利亚家禽生产速度跟不上人口增

长和需求。因此，他认为，主要的制约因素是在市场上饲料成本高。同样，

Oyenuga（1973）指出普通尼日利亚人饮食习惯是17%总蛋白量来自动物，相比，

在新西兰是71%，在美国71 ％ ，在丹麦67％，在英国60％。在非洲国家人均 摄入的肉食量较低的原因一部分是肉食产量低，一部分是人口多和需求量大。但 是主要原因还是因为肉食产量低，原因是动物生长速度慢，产犊间隔长，生殖周 期长，产奶量低，造成这些后果的原因就是由于饲料质量低和数量少。奥古斯托 等。 （ 1973 ）， Fagbenro （ 1988） ， Kwari和Igwebuike （ 2001） ， 迪亚拉等人。 （ 2001年）和许多其它研究人员已经指出了农场、农工业废物 和副产品提取出那些有用的物质为家畜，家禽及水生生物制成全价饲料是可行 的。尽管研究结果表明完全饲料配方中的必不可少的原材料是很常见和便宜的对 农民来说。主要的限制因素是一直缺乏可用适当的设备来处理确定原料制成所需 要的饲料，这一因素使我们不能将研究者的研究结果转化为优势。

这项研究是对设计和制造一台机器能够混合饲料的尝试。该设计采用现有原

料来制造着他机器。

2 方法论

2.1 材料

组成该机器的材料可以在本地采购以便能够廉价，使养殖户可以购买使用。

这应作为材料选择的指南。还有选用材料时还要考虑到其可用性，适用性，经济

性，可行性及其他因素（Sharma and Aggar-Wal，1998）。

2.2设计计算

1混合室体积

所述混合室包括两个不相等的圆柱体（上，下缸），该 由一个平截头体连

接，如图1所示。

由by Garlick and Barnes (1981)给出的该室的总容积计算关系（1981）：

其中：VT=混合室的总容积，

VU=上面容器容积，

VL=下面容器容积

VF=圆台的容积

（2）输送机的容量

螺旋输送器（图2）垂直安装在密封管中，使他在工作时能输送物料。这就

是它的作用。经营紧密装管内 进料组分的共混效果被设计为计算机。螺旋钻的

是设计的直径是145mm，螺距为100毫米。

计算螺旋输运器容量的公式由久保田（1995）给出：

式中：Q=输送机输送的功率，吨/小时

γ=输送物料容重，每立方米800千克;

N=螺杆旋转速度，每分钟800转

P =输送间距，0.1米;

D =输送机的节圆直径，0.145米;

D =轴直径，0.02米，

π=常数，3.142，

=倾斜式输送机的因数，0.33（由Lucia和Assennato在1994给出）。

（3）由输送机所需的功率

久保田在1995年给出了计算操作混合螺旋输送器所需要的功率（L）公式

即：ᵃ = 0.7355 ᵃ ᵅ ᵄ

其中：L =由输送机所需的功率，千瓦 ；

C =系数，输送物料的物理特性常数，0.3;

L =输送机的长度，米;

Q =输送机的工作效率，t / h

（4）传动

该机器的传动采用V型皮带和皮带轮，动力从电动机里面出来，通过轴传递 到皮带轮上，再通过皮带传递到混合装置上。采用V型皮带的主要原因;是它的灵 活性，简单性和低维护成本。此外，该V型皮带 具有吸收冲击从而减轻振动力的 作用（加里等人在1984年提出的）。

（5）滑轮直径

1976年Champion and Arnold给出了带轮的混合螺旋推运器的直径达计算公

式：

其中：N1，N2分别=变速马达混合螺旋输送器转数，转每分

D1，D2=电机皮带轮和混合螺旋推运器滑轮直径

（6）带速

2001年Shigley和Mischike给出的皮带速度的计算公式：

其中：V=皮带速度，米/秒;

D1=电机皮带轮直径，毫米;

N1=电机转速;，转每分

π=3.14

（7）皮带长度

下面是2001年Shigley和Mischike给出计算皮带的长度的计算公式：

其中：t=皮带长度，米;

C =滑轮之间的中心距离，m;

D1=驱动滑轮的直径，米;

D2 =从动皮带轮直径，米

（8）所需带数

下面这个式子是2004年Khurmi and Gupta给出的计算从电动机传递的设计

功率到轴所需的皮带数量的公式：

其中：NB=皮带数量;

L =设计功率，W;

T1，T2=紧边和松边皮带的应力，N

ν=皮带速度

（9）测定搅拌轴直径

方程来计算等效扭转力矩（Te）和一个混合机搅拌装置直径由Khurmi and

Gupta 在2004年给出

其中：Te=等效扭转力矩，牛每米

M =最大弯矩，牛每米

T =扭矩，牛每米;

KB=由造成的弯曲疲劳因数，2.0;

KT=由扭转造成的疲劳因数，1.5;

τ=允许的最大剪应力，牛每平方米;

D =搅拌轴的直径，米

0 1：混合机的技术参数

序号 技术特点 确定和选择的值

1
混合室的体积（理论）
0.106
立方米

2
输送机的工作效率
20.53
吨/小时

3
混合机电源要求
3.729
千瓦(5 马力, 1450

rpm 的速度)

4
滑轮外径
D2=145mm

5
皮带速度
6.07 米/秒

6
皮带长度
1156 毫米

7
皮带号
1

8
混合机搅拌轴的直径
19.3 毫米，因此，实际选

择的直径为 20 mm

2.3 混合机的说明

图 3 示出了机器的正视图。混合室由两个圆柱形的缸体组成，由一个截 锥连接起来（由上部和下部） 。上部缸体是用直径 500 毫米和 500 毫米高度制 成。下面缸体具有 70 毫米的高度和直径为 150 毫米。截锥连接两个缸体，高度 为 100 毫米。两个缸体与截锥都是用 1.5mm 厚低碳钢薄板金属构造的。在截锥的 底端提供了直径为 100mm 的开口，并且连接到排料通道。混合室的中央安装有垂 直螺旋输送器，工作直径 150 毫米和长度为 500 毫米，并与混合室紧密配合。螺 旋钻上装有直径为 20 毫米的低碳钢棒轴和直径 6 毫米低碳钢棒轴。其α-螺旋的 直径是 145 毫米，螺距是 100 毫米。该螺旋推运器的下端有直径为 145 毫米的环。 这枚环将三个叶片分开。两叶片和环由 12.5 ﾗ3 毫米的软钢扁杆构成。饲料成 分进行混合是通过梯形料斗引入到混合室，料斗是用厚度为 1.0 毫米软钢金属 片。料斗是具有以下构造的尺寸：最宽的地方是 300 毫米;最窄宽度 150 毫米;

长 300 毫米和高 100 毫米。料斗放置的位置与混合室成 60 度倾斜角度，并且固 定好。所有构成该机器的部件都安装在一个矩形框架上，可移动和拆卸。支撑架 用 50 毫米ﾗ50 毫米ﾗ5 毫米的角钢焊接而成，它能保证额定强度和稳定。。

图 3：混合机正投影视图

图注：1=传动装置;

2=料斗，

3=混合室，

4=出料溜槽：

5=混合机的电机，

6=支撑架

支撑架的尺寸：高度 1250 毫米，长度 1000 毫米，宽度 600 毫米。装有一个 中央电器控制点在操作时保证便利和安全。 控制点三个插座电流为 15A。三个 连接插头从两个电动机上接出（即混合机和输送机的电机），并且所述加热元件 是 连接到插座。 2.5 毫米的 PVC 电缆用于连接三个插座和，并且并行连接。一 个 4.0 毫米 PVC 电缆作为电源导线为直流电。

2.4混合机的操作规则

在操作过程中与混合机的电动机的设定在“ON”位置，原料从混合室上部

指定的梯形料斗进入混合室中。原料引入混合机是为了快速进料，比较多的物料

要首先放到混合室中。随着原料进入混合室，在中央垂直竖立螺旋输送器将开始

旋转，将其从下面混合室的底部输送到上面。彻底搅拌后，饲料进入安装在混合

室旁边的出料通道中，通过可视窗口检验饲料是否合格。如果合格则允许饲料从

卸料口排除。这种结构很容易完整疏散饲料，并且残留量少，混合质量好。在混

合完成时，电机开关置于关闭。总成本是N47290.00≈（300美元）。

2.5性能测试

混合机的初步测试的目的是评估其混合饲料的能力，在混合期间又同时放

电。在试验开始前，150公斤的带壳玉米，0.795千克木薯粉和7.95公斤玉米粉平

均分为相等的3份，每份50千克带壳玉米，0.265千克为木薯粉和2.66公斤粉。混

合机的性能测试是根据标准测试程序重复进行三次。这些标准测试程序是由

ASAE（R2006）、Ibrahim和Fasasi（2004）制定的，针对农场饲料混合机。四

个混合的持续时间分别是5分钟，10分钟，15分钟和20分钟，其中考虑了进行测

试的原因。在每个测试运行结束时，10个样品共500克将从混合好饲料中抽样出

来，进行样品变异系数和混合水平的计算，下面是Ibrahim and Fasasi在2004年给

出的计算公式：