饲料搅拌（共4篇）
饲料搅拌 篇1
一、总体方案设计
本文设计的全自动饲料搅拌机由四部分组成:主料送料系统、搅拌系统、卸料分配系统和电器控制。
1. 主料送料系统:在指定的时刻自动将储料仓内的物料经称重器定量后输送到搅拌筒内。
2. 搅拌系统:
在主料送料系统完成后此系统自动加入适量的水,搅拌电机启动通过带轮的传动,将搅拌筒内所有的物料由下向上去翻动,最终使物料均匀混合。
3. 卸料分配系统:当物料搅拌均匀后在旋转机械托盘和称重器配合下将物料平均分配到料槽中。
4. 电气控制:电气控制是搅拌机不可缺少的一部分,它是搅拌机的大脑,控制着以上三个系统的运行。
二、主料输送系统机体结构设计
为了使搅拌机达到全智能、全自动,必须让加料和输料过程完全脱离人工辅助,因此主料输送系统的主要两点是启动时间和物料的称重。
图1主料送料系统1-料仓2-螺旋输送器3-螺旋叶片4-螺旋电机5-卸料阀6-缓存仓7-机架8-称重器9-螺旋输送器
上料系统由料仓、称重器、卸料阀、螺旋输送器、缓存仓、机架组成,机架的上端为料仓,当设备启动时由螺旋输送器9将物料送入缓存仓1内,再经称重器得到定量的物料,然后打开卸料阀门,启动螺旋输送器2,将物料向上提升输送到与其连接的搅拌筒内;主料送料系统设计为如图1所示的结构形状。
当控制器发出启动信号后此系统得到信号反馈,首先启动水平螺旋输送机将料仓内的物料输送到称重器内,当输送物料达到预定重量时水平输送机停止,此时在调速电机的带动下,卸料阀启动将阀门打开,将称重器上的物料卸入缓存仓。依次将2~5号物料分别卸入缓存仓,然后启动倾斜螺旋输送机,将缓存仓内的物料都输送到搅拌筒内,保证其加料精度,当料斗内物料完全下完后,调速电机停止动作,卸料阀停止,当缓存仓中物料全部输送到搅拌筒后,螺旋输送机停止。
三、搅拌系统结构设计
全自动搅拌机在搅拌时,电机在皮带轮的传动下将动力传送到垂直螺旋输送机上,此时料筒内的物料在垂直螺旋输送机的螺旋转动下从进料口向上提升,当物料到达螺旋输送机顶端时,会从出料口自然伞状下落,依次进行,最后将结团的物料分散,最终达到完全混合状态。图2为搅拌结构图。
在搅拌电机启动前水位继电器开启,加入适量的水,然后进行搅拌,最终将各类饲料与水均匀混合,达到理想状态。
四、卸料分配系统结构设计
大多数饲料搅拌机在搅拌系统搅拌完成之后,为了提高效率,就会开启卸料机构,在卸料时没有定量,一切需要人为操作,增大了劳动强度。而本文所设计的卸料系统是当所选物料经过搅拌系统搅拌均匀后,系统会自动启动卸料分配装置,首先由搅拌电动机顺时针转动改变为逆时针转动,此时螺旋输送机从进料口向下输送,饲料进入下面的计重托盘,当达到一定质量搅拌电机会自动停止转动,此时计重托盘在电机的带动下传送到指定位置,然后由液压拉杆打开托盘封口完成一次卸料,以此往复将饲料全部卸完。其中卸料分配系统由两部分组成:传送装置和料槽装置。
1. 传送装置。
此装置如图3所示由料斗、电动推杆、电机、称重器、阀门端盖、支撑臂、液压缸底座、旋转电机组成。当下料系统开启时,物料从搅拌筒出料口流出下落到此料斗1中,此时当下落物料达到预设的重量值时,搅拌筒出料口关闭,卸料停止,此时传送装置的驱动电机自动启动,将物料托盘传送到指定位置(安装有红外线定位传感器),达到指定位置驱动停止,此时电动推拉杆得到启动信号将物料托盘闸门打开,物料将自动落到料槽中,卸落完成后闸门在电动推拉杆作用下自动关闭,物料托盘将自动回到原来位置。
2. 料槽装置。
此装置如图4所示,是由驱动装置、钢架、槽盆和红外传感器组成,它是在电机的带动下和红外线传感器的控制下每次转动四十度,分九次将饲料分配完成。传送装置将搅拌均匀的物料传送到料槽内。
五、电气控制
电气控制部分主要由单片机系统及继电器系统、红外系统、执行系统、状态检测系统五大部分构成。包括:终端控制器(计算机)、单片机开发板、一对无线模块、一个Wi-Fi网络模块、若干种传感器(温度传感器、红外线传感器等)、11个继电器组、10个减速箱、10个电机等主要部件。
单片机控制系统:单片机控制系统自身就可以控制全自动饲料搅拌机的运作;可以把各种传感器的模拟信号转化成为数字信号,有利于数据的传输;可以从无线、网络信号中读取及识别转化为命令信号,从而控制全自动搅拌机的各部分工作。
控制系统的流程:当饲料搅拌机开启上料系统时,现由控制器检测整个搅拌机设备是否正常,如料斗内的料是否够本次使用、称重值是否设置、水箱的水是否够用、传送装置是否回正等。当检查无误后即可进行操作(加料、称重、运输、加水、搅拌、卸料等)。
本文设计了一款全自动饲料搅拌机,设计了搅拌机的总体结构,使用三维设计软件Solid Works绘制三维模型图,设计控制系统选择元器件,搭建全自动饲料搅拌机,开发控制软件(上料、搅拌和卸料分配),利用慧鱼零件搭建实体模型。经实践证明,所设计全自动饲料搅拌机可以实现智能可控的平稳运行。
摘要：本文在对我国养殖饲料搅拌调研的前提下,进行了全自动饲料搅拌机的总体方案设计,确定了其主要组成部分。然后设计出全自动饲料搅拌机的机械结构,并利用Solid Works软件绘制出其三维模型,经过仿真检验其结构的合理性,设计控制系统,并编写控制系统软件。经过装配、调试等环节最终得到一种全智能、全自动的饲料搅拌机。
关键词：搅拌机,SolidWorks
参考文献
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[2]徐余伟.螺旋输送机设计参数的选择和确定[J].面粉通讯,2008(5).
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[5]赵立新.螺旋输送机的选型设计[J].农业化研究,2006(9).
[6]孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006.
饲料搅拌 篇2
随着我国人们生活水平的日益提高, 牛奶的摄入量也逐年增长, 越来越多的现代化设备进入牛场, 成了现代牛场的好帮手, TMR饲料搅拌车已被越来越多的牛场所使用。
但是, 随着现代化牛场管理人才的极度缺乏, 人们对智能机器的需求变得急切, 自走式搅拌机上提供众多高级的管理数据, 包括对工作时间的监督、机器保修保养的定时提醒、饲料配方的管理和监督、饲料配方的操作执行、各种饲料使用量的统计、油耗消耗等, 都能在电脑上找到数据并下载保存。
由于自走式的机器在中国用户的使用经验比较少, 本期特别为大家详细介绍了几款自走式的饲料搅拌车, 希望能够给您的牧场提供更多的选择, 更好的收益。
饲料搅拌 篇3
为满足客户的需求,并减少养殖场内所需拖拉机的数量,法国库恩公司独创了吹草机与立式饲料搅拌车相结合,形成一款多功能的饲料搅拌车。
该款多功能饲料搅拌车,能适合任何形状的草捆。
1. 工作原理
当卸料口开启时,料箱内草捆分离器开始自动工作,它的工作速度自动地与前方传送带的速度相匹配,将饲料搅拌车料箱内的草料输送至传送带,避免搅龙过度切碎。
PVC传送带位于料箱和吹草机之间,可以将草料从料箱输送至风机。草料喷洒的速度可以通过电子控制器改变PVC传送带的传送速度来实现。
直径约1 540 mm的大风机,与PRIMOR家族的草料吹送机类似,可以向右喷洒18 m,在饲喂通道就可轻松完成垫床作业。风机由可分离的胶带驱动(POLY-DRIVE誖专利技术),保证足够的动力和可靠性。对于通道狭窄的畜舍,EUROMIX PLUS可以安装一个300°旋转喷洒装置作为选装件。
目前,法国库恩公司生产的多功能饲料搅拌车有4款机型:13、23、25和27 m3。
多功能饲料搅拌车,除了新增的吹草机的功能外,原有饲料搅拌车的功能得到了加强。
2. 装料精准的称重装置
与所有库恩的饲料搅拌车相同,多功能饲料搅拌车EUROMIX PLUS的系列产品都配有基本型的称重装置。一款新增的选装称重装置:库恩T.75称重装置,可以编制80个配方,每个配方可以有15种不同的成分。因此,用户根据不同的分群(干奶牛、犊牛、泌乳牛、育成牛……)编制不同的饲料配方。饲料配方按每头牲畜进行编程,装料前,只需输入该群牲畜的数量,T.75称重装置的显示屏就会自动计算、显示每种成分的总量。
3. 抗溢出顶板
多功能饲料搅拌车适合任何形状的料草,每一款机器的顶部都配有一个抗溢出顶板,它与料箱扩容装置合成为一体,不增加整机的外形高度。即使装入整捆圆草捆,也能起到很好的抗溢出作用。
4. 料箱侧壁专门设计
料箱侧壁具有连续折弯的棱角,可以有效帮助切割。饲料动时受料箱壁的阻碍,使搅龙上刀片的切割作用更有效。此外,该折弯的棱角可以使机器更加坚固。
饲料搅拌 篇4
养羊业是我国畜牧业重要组成部分, 从20世纪60年代起国际养羊由以毛用为主实现肉毛兼用, 进而以肉用为主的转变[1]。近年来, 随着人们生活水平的提高和肉食结构变化, 国内外市场对羊肉的需求日益增加[2], 显现了巨大的羊肉消费潜力。加快我国肉羊业发展, 对满足市场需求、增加养殖者收益及我国畜牧产业结构进一步调整具有显著意义。
饲料混合搅拌技术在美国等畜牧养殖业发达国家已进行了较为深入的研究[3], 20世纪60年代末, 美国、英国、以色列开始在生产中使用[4]。目前, 全混合日粮饲养技术已基本普及。国内饲料混合搅拌技术尚处于起步阶段, 关于饲料混合搅拌机的研究较少, 严重阻碍了我国饲料混合机械的研究进程。其研制的饲料混合机还基本属于基于现有机型的生产性开发, 对其开发的混合机未见详细的结构与性能的研究报告[5]。因此, 适用于我国舍饲肉羊养殖模式的饲料混合搅拌机的研制势在必行。
本文针对新疆肉羊养殖模式, 利用三维软件对饲料混合搅拌机械相关部件进行建模, 通过对双轴卧式饲料混合搅拌机结构、混合原理及其核心零部件结构参数进行理论分析和研究, 为双轴卧式饲料混合搅拌机的研究和发展提供了理论依据, 从而为我国肉羊产业规模化、集约化奠定基础。
1设计结构及原理
1. 1双轴卧式饲料混合搅拌机结构
固定式双搅龙卧式饲料混合搅拌机主要由2根搅龙、定刀、动刀、箱体、出料口和称重计量装置等部分组成。搅龙 ( 2根搅龙水平布置) 是搅拌机的主要工作部件, 电机传递动力通过搅龙轴带动螺旋套筒旋转; 在搅龙的螺旋套筒上焊接有螺旋叶片, 其螺旋叶片上安装有可拆卸星型刀片; 料箱箱体内两搅龙之间有一横梁, 横梁边缘均匀分布安装有可拆卸定刀, 利用星型刀片与定刀之间相对运动形成剪切面, 从而实现对物料剪切加工。搅龙布置如图1所示。
1.混合室2.出料口3.螺旋搅龙4.星型割刀
搅拌装置使混合饲料各组成成分实现剪切、揉搓并均匀混合, 且各组成成分均为粒状、粉状及具有粘附性物料, 散落性较好, 因而搅龙叶片选用满面式 ( 实体式) [6]。按照螺旋叶片在螺旋套筒上的盘绕方向不同, 可将搅龙分为左旋和右旋两种。考虑不同成分的饲料在料箱内的揉搓、混合等不同技术的差异性, 两搅龙均设计为两段不同旋向的叶片旋转方式, 如图2所示。
1. 2卧式饲料混合搅拌机的物料混合原理［7 －8］
卧式肉羊饲料混合搅拌机采用全新双搅龙螺旋叶片对中设计, 实现了轴向水平搅拌与物料圆周运动等多向循环, 混合形式包括多种混合过程。
在饲料搅拌过程中, 混合饲料在搅龙螺旋叶片的作用下, 物料从料箱两端4个方位同时向搅拌机中间位置成螺旋线状向前运动, 即在轴向水平输送的同时伴随着圆周方向的翻滚运动。两根反向旋转的绞龙轴带动两搅龙螺旋叶片相对旋转运动, 使混合饲料实现切向和轴向的复合运动。搅龙叶片上均匀分布的动刀与两搅龙轴中间安装的定刀相对运动形成剪切面, 从而对长草进行剪切和揉搓加工。随着双螺旋搅龙的不断旋转, 料厢内搅龙两端在螺旋叶片的作用下向搅龙中间段运动, 当搅龙中间段物料堆积到一定高度时形成纵向落差, 由物料自重克服摩擦力与内聚力而自由落下, 或沿饲料混合搅拌机内壁向下滑移, 形成扩散。落下的物料又与料箱底部物料混合, 混合物料在轴向翻滚运动形成交叉混合运动, 实现了混合饲料在料箱内的对流和挤压, 从而使粒度、质量以及含水率差别较大的不同种物料在料箱内充分相互滑移和渗透。饲料在两搅龙轴同时旋转工作时实现料箱内三维空间上立体轮回多循环搅拌运动, 并在不断被剪切、揉搓、扩散、搅拌作用下快速均匀混合, 有效防止混合饲料产生结拱现象, 使饲料更加蓬松, 保障了肉羊饲料的适口性。
2关键部件结构参数确定
2. 1料箱参数的确定
料箱是混合搅拌饲喂机的主要附件之一, 混合饲料各组成成分的物料特性及混合物料密度等都将影响物料混合过程。物料在料箱箱体内的混合流动过程与料箱壁面的倾斜角 ( 半锥角) 、料箱内壁的摩擦因数有很大关系: 内摩擦角越大, 物料流动性越差[9]。 由于料箱内壁的腐蚀、磨损以及长期久滞性物料在受压情况下会粘附在料箱内壁, 从而减小物料的流动, 无法保证混合物料的一致性。
根据肉羊日粮营养结构对本试验台料箱进行设计, 从而确定实验混合物料各组成成分。粗料: 苜蓿12kg、青储饲料66kg; 精料: 棉壳11kg、籽皮55kg、玉米33kg; 混合物料休止角为58o, 物料与螺旋叶片间摩擦因数为0. 4。料箱箱体长度为2 960mm、底面宽度950mm, 为了更好地实现物料沿料箱内壁面顺利下滑的要求, 设计料箱壁面与底板夹角为105o, 从而有效防止物料结拱[10]。
其主要设计特点: 结构简单、紧凑, 并且将混合饲料均匀搅拌, 以适应肉羊对不同营养成分的需求。因此, 料厢的整体形状为W双槽形, 料厢无死角; 饲喂过程完毕以后, 料厢内的饲料剩余量最少。料箱结构如图3所示。
2. 2搅龙螺旋叶片参数
根据肉羊对纤维饲料尺寸需求为10 ~ 15mm[11], 且保证肉羊饲料蓬松透气, 不能过度挤压, 以保证饲料适口性。设计套筒直径d为180mm, 螺旋直径D为380mm, 满面式叶片取螺旋叶片螺距t = 0. 8D[12], 则螺距t为304mm ( 取螺距为300mm) 。螺旋直径顶端处与料箱底面半圆间隙为15mm。对中设计的螺旋叶片中部正对出料口设计一扫料凸台, 扫料凸台长度为65mm。
双搅龙螺旋叶片采用对中设计, 每条螺旋搅龙均分为左旋和右旋。两搅龙叶片上每个螺旋导程装有7个星型刀片, 与饲料搅拌机两半圆结合部中心线位置上安置的定刀起切割作用, 将混合物料中各种纤维性草料以及秸秆等进行切割搅拌, 从而均匀混合, 提高饲料的适口性。
2. 3搅龙转速的确定
对于卧式饲料混合搅拌机, 其核心部件搅龙的结构参数是影响饲料混合性能的关键。物料在混合搅拌过程中不仅要求上下翻动, 同时还要做轴向移动, 搅龙的转速不仅影响着物料的混合搅拌质量而且还制约着整机的生产能力。所以, 搅龙螺旋结构参数是否合理, 是制约卧式饲料混合搅拌机设计的关键。
物料在混合搅拌过程中, 为了取得较好的混合搅拌效果、节约能源, 要求在物料的混合搅拌时不能被连环抛起。物料的运动由于受旋转的螺旋叶片的影响, 物料的运动并非单纯的沿螺旋轴线做直线运动, 而是一复合运动中沿螺旋轴做空间运动, 物料受到与螺旋叶片间的摩擦力作用和物料相互间摩擦力作用。 在整个混合搅拌过程中, 当螺旋转速超过一定转速, 物料就会因离心力过大沿垂直于轴向方向发生跳动, 轴向推动减弱影响物料对流, 从而降低物料混合均匀度[13]。混合过程中不产生离析, 搅龙螺旋叶片作用在物料上产生的离心力应小于物料的重力[14]。基于物料受力和运动趋势相同, 在此分析一个叶面上物料受力, 有
其中, f为摩擦因数, 取f = 0. 35; g为重力加速度; n为搅龙螺旋转速 ( r /min) ; R为搅龙螺旋叶片半径 ( m) 。
饲料搅拌机螺旋搅龙转速n一般取为20 ~ 60 r / min[15], 根据物料的物理特性和螺旋搅龙的极限转速, 取n = 35 r /min。
2. 4搅拌机容积
由加工工艺确定每批混合饲料的质量, 根据饲料搅拌机容积计算公式[16], 计算搅拌机容积为其中, V为搅拌机容积 (m3) ;q为每批物料质量 (kg) ;φ为填充系数, 一般取φ为85%;γ为物料容重 (kg/m3) 。
2. 5生产率
生产率可按下式计算
其中, Q为生产率 ( kg /h) ; V为搅拌机容积 ( m3) ; φ 为填充系数, 一般取 φ 为85% ; γ 为物料容重 ( kg / m3) ; ∑t为混合一批次物料所需时间 ( min) 。
2. 6配套动力的计算
由于目前混合类机械的配套动力还没有精确完整的计算公式, 饲料混合搅拌机生产率由经验确定: N = KQ。其中, N为混合机所需配套动力 ( k W) ; K为经验系数, 一般取1. 2 ~ 2. 5; Q为混合机的生产率 ( kg /h) 。 根据Q为8t /h, K = 1. 5, 得N = 12k W。由于物料与机壳、叶片间摩擦的功率消耗, 刀片对长纤维物料的切割及物料间相对运动的功率消耗和混合机满负荷工作时, 电动机功率应大于所需功率, 取N = 15k W。
2. 7出料门设计
出料门控制由液压油缸、固定支座、连动支座和滑动放料挡板等组成。出料滑动挡板安装在液压油缸往复运动轴上, 通过控制阀可随意开启或关闭放料挡板, 并且可通过对料口开启的大小实现对饲料出料量的控制。出料挡板外侧出料口处安装有高强度磁板进行除铁任务。出料门的结构设计, 如图4所示。
1.固定支座2.液压油缸3.滑动放料挡板4.连动支座5.高强度磁板
3试验
该机于2012年6月在新疆五家渠鑫宝农业科技开发有限公司进行了试验。试验采用搅拌过程不发生溶解变形且不易粘附于含水率较高的青贮等物料的高粱作为示踪物, 计算混合物料的混合均匀度。试验结果表明, 该双轴卧式饲料搅拌机混料均匀性及投料稳定性等指标均达到设计要求, 整机操作简单、安全可靠。试验结果如表1所示。
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