農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計】

農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - I - 摘要 糧食是關(guān)系國計民生的重要戰(zhàn)略性商品 , 隨著中國加入 糧食市場的逐漸開放，儲存大量的糧食對穩(wěn)定國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用 。編制糧食規(guī)劃對于實現(xiàn)區(qū)域糧食平衡、促進(jìn)糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、提高流通效率、保證社會穩(wěn)定有著重要的意義。 糧倉是現(xiàn)代一種普遍的儲糧設(shè)備，主要作用是儲存 農(nóng)民積壓的和準(zhǔn)備放存 糧食，防止糧食受潮 受濕，防止各種害蟲等作用，在中國的廣大 農(nóng)村具有廣泛的應(yīng)用價值。 在查閱大量國內(nèi)外資料基礎(chǔ)之上 ，本文首先對糧倉的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了分析，其次在節(jié)約材料的基礎(chǔ)上，對糧倉的各個部位進(jìn)行了強(qiáng)度校 核，在吸取國內(nèi)外各種糧倉經(jīng)驗之后，本文力求設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，結(jié)實耐用的新型糧倉。 本文對農(nóng)用糧倉的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計和分析，整體材料，運用過程進(jìn)行詳細(xì)研究，也對糧倉的各個部件進(jìn)行了明確分析。 根據(jù)糧倉的用途，為了保證 安全可靠，同時本文對其安全性也進(jìn) 行了深入的分析，對多個部件進(jìn)行選型，并且繪制了糧倉的零件圖和整體布置圖。 本 新型 糧倉 采用高分子材料制成，具有防鼠、防蟲、防潮、防火的性能，占地少、重量輕、貯糧多、外形美觀、折疊方便。 關(guān)鍵詞：糧倉 結(jié)構(gòu)設(shè)計 強(qiáng)度校核 堅固耐用 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - is a is s In a of of in on of of in to a of In of of of on to in to to a of to of 用裝配式糧倉設(shè)計 - 目錄 摘要 . I . 前言 . 1 研究背景 . 1 糧倉的分類及特點 . I 國內(nèi)外糧倉的發(fā)展?fàn)顩r . I 中國糧倉的發(fā)展?fàn)顩r . I 國外糧倉的發(fā)展?fàn)顩r . I 本課 題主要研究的內(nèi)容及意義 . I 研究內(nèi)容 . 研究意義 . 2 糧倉的總體結(jié)構(gòu) . I 糧倉的總體結(jié)構(gòu)簡圖 . I 糧倉底部的基本結(jié)構(gòu)和簡圖 . I 糧倉側(cè)面部件及簡圖 . I 溫度控制系統(tǒng)部件及簡圖 . I 通風(fēng)通道系統(tǒng)設(shè)計及簡圖 . I 3 糧倉各個部件強(qiáng)度與校核 . I 剛節(jié)點的強(qiáng)度及連接螺栓的受力分析與計算分析 . I 糧倉的側(cè)壁壓力 . I 底面和側(cè)面方鋼的強(qiáng)度校核 . I 物料對倉壁的摩擦力總合力及倉體的軸向壓應(yīng)力 . I 方鋼的受力與計算分析 . I 糧倉多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)的選擇 . I 剛節(jié)點的強(qiáng)度及連接螺栓的受力與計算分析 . I 4 總結(jié)與發(fā)展展望 . I 總結(jié) . I 本文后續(xù)研究工作的思想與方向 . I 參考文獻(xiàn) . I 致謝 . I 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 4 - 1 前言 研究背景 糧 倉作為一種貯藏糧食的建筑物 ,在我國起源是很早的。古文獻(xiàn)里常有倉的記載 ,田野考古中亦有不少倉的遺跡發(fā)現(xiàn) ,為我們研究倉的歷史提供了比較方便的條件。 倉的起源與發(fā)展和歷史上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程建筑 ,甚至和當(dāng)時的政治制度、經(jīng)濟(jì)政策、軍事活動、交通路線 ,科學(xué)技術(shù)都有著密切 的關(guān)系。 我國農(nóng)村形勢越來越好 ,糧食連年豐收 ,以至許多地方出現(xiàn)倉庫不夠 ,無法收購糧食的現(xiàn)象 ,這是 建國以來從未有過的事情。在這種新形勢下 ,人們對糧倉的建設(shè)更加關(guān)心 ,對糧倉歷史的研究也逐漸受到重視。 而且糧倉的設(shè)計對于我國全國各地農(nóng)村來說都有很大的作用， 倉體是用玻璃鋼制成的筒狀，并固定在糧倉底托上，其筒壁設(shè)有一出糧口，該出糧口的兩側(cè)卷有圍沿，內(nèi)插有一便于取糧的活動插板。上述倉體可根據(jù)需要設(shè)置多個。本實用新型 糧倉 采用高分子材料制成，具有防鼠、防蟲、防潮、防火的性能，占地少、重量輕、貯糧多、外形美觀、折疊方便 等。我國的糧倉建筑的結(jié)構(gòu)形式多樣，選用材料也多種多樣，隨著計算力學(xué)和計算手段的發(fā)展和進(jìn)步，其設(shè)計與構(gòu)造也 在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。而主要針對我國農(nóng)村出于 防鼠、防蟲、防潮、防火 ，所以我們特意制作一種在農(nóng)村 使用并 通用的 裝配式 糧倉 。 倉的分類及特點 一 根 據(jù)糧庫的使用性質(zhì)可分為 ： 1收購倉 即是收購農(nóng)民賣給國家的糧食。一般設(shè)在農(nóng)村，基本上每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有 規(guī)模較小。 2集散倉 大都建在產(chǎn)糧區(qū)的適中地點主要作用是集中各鄉(xiāng)鎮(zhèn)收贍倉的糧食，其建筑規(guī)模一般。 3中轉(zhuǎn)倉 要建筑在港口或水陸變通的交接點， 由此把糧食發(fā)放到各供應(yīng)點或儲備倉一般規(guī)模較大，能較好地利用 機(jī)械化操作 4儲備倉。是供長期儲藏的糧食用，是保證糧食臺理庫存的戰(zhàn)備性倉庫。這類倉庫具有良好的保糧性能，容量大，糧食處理的設(shè)備齊全，機(jī)械化水平較高，周轉(zhuǎn)較少。 5生產(chǎn)倉。是為糧食加工企業(yè)存放成品糧或原糧的倉庫， 以保證加工企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)的正常進(jìn)行。其周轉(zhuǎn)次數(shù)較多。 二 根據(jù)糧庫的結(jié)構(gòu)形式可分為 ： 1 房式倉 。 是我國目前已建糧倉中數(shù)量最多的一種倉型，其形式與一般民房相似。一般倉房跨度為 10一 20米， 長度為徐長明 20一 50米。一般為磚墻，瓦頂、術(shù)屋架，瀝青地坪結(jié)構(gòu)。 2立筒倉。是一種機(jī)械化程度根高的現(xiàn) 代化糧倉，是將園筒體豎直排列組合成若干“群組” 。目前，我國新建使用的有鋼筋混凝土和磚石結(jié)構(gòu)立筒倉兩種。其造價高，但能節(jié)約土地和便于實施機(jī)械化。 2土圃倉 是總結(jié)民間建倉紛驗戧建的一種革泥結(jié)構(gòu)的園倉，其結(jié)構(gòu)簡單。施工方便，造價低廉，抗震性能好。 4 地下倉， 是一種建設(shè)在地下的一種糧倉，一般利用深溝、梯地 丘陵等地下水位低的有利地形建造。我國的河南較多。比較隱蔽，符合戰(zhàn)備要求，其保管性能好，有利于安全儲糧。 三、根據(jù)儲存 方式可分為 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 5 - 1 散布糧倉是糧食直接靠倉壁堆放， 可節(jié)約大量的包裝材料。不僅倉庫利用 事高，而且可以大量節(jié)約勞力， 經(jīng)濟(jì)效益好。 2 包裝糧倉； 即是指糧食放在麻袋、布裝內(nèi)，按照一定的方式堆放在倉庫，便于轉(zhuǎn)運，運輸，是城市糧倉的理想成品倉庫。但其倉容利用率低。 國內(nèi)外糧倉的發(fā)展概況 內(nèi)糧倉 的發(fā)展概況 我國 的糧倉建設(shè)起步較早，如上海水泥廠的圓倉建于 1922，建國后各大部門大量興建各種形式的糧倉，并積累了一定的經(jīng)驗。糧倉結(jié)構(gòu)具有容量大、占地少、卸料通暢的優(yōu)點。伸手農(nóng)村各地農(nóng)民的喜愛，因為糧倉對于防止鼠患，防止糧食受潮都有很大的作用，目前糧倉已成為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項不 可缺少的構(gòu)筑物。 （ 1）向大容量發(fā)展。 就糧倉而言， 5060 年代，我過糧倉的直徑一般在 512M，單倉容量為 8090年代糧倉直徑達(dá)到 1021M，單倉容量達(dá) 5代糧倉直徑達(dá) 40M。糧倉的直徑及單倉容量不是越大越好，應(yīng)該因地制宜的規(guī)劃。關(guān)于大直徑、大容量糧倉的設(shè)計技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益問題，有待進(jìn)一步研討。 （ 2）向輕型結(jié)構(gòu)發(fā)展 大直徑糧倉的倉頂和倉上建筑機(jī)構(gòu)采用輕型鋼結(jié)構(gòu)、鋼架及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，對減輕結(jié)構(gòu)自重有很大作用。對配倉設(shè)備進(jìn)行改革，在倉頂處進(jìn)行漏填布設(shè)備倉設(shè)備，可省去倉頂及倉上 建筑。 （ 3）想多功能、電氣化、自動化方面發(fā)展。 在糧倉內(nèi)設(shè)置自動檢測設(shè)施，對糧倉內(nèi)主料溫度、粉塵、自然情況及 防爆燈進(jìn)行自動檢測，并設(shè)置消除倉內(nèi)主料的堵塞、貼幫、積滯等的 設(shè)施，使主料的裝、貯、運一體化，加快單位時間內(nèi)裝卸的吞吐量，提高貯運周轉(zhuǎn)能力。利用貯料自重卸料，將下部空間作為一個綜合性車間，設(shè)置包括有自動計量，一級裝卸云全部自動化、。電氣化的裝置，將貯倉由原來僅作為裝車手段用途的整體車間。國內(nèi)已建成一批包括貯裝運自動化電氣化的萬噸筒倉，效益顯著。這是個發(fā)展方向。 國外糧倉 的發(fā)展概況 國外和 國 內(nèi)在整體構(gòu)造和構(gòu)型上都沒有什么太大的區(qū)別，但是相當(dāng)來說國外的農(nóng)業(yè)發(fā)展和重視程度要比中國早很多 和好很多 。 在測量糧倉的溫度方面 法國儲糧專家 D. 用溫度調(diào)節(jié)器來控制溫度。實驗在一個 500 噸、高 16 米的中型倉中進(jìn)行。研究表明，在低溫氣候，從夏季到秋季經(jīng) 2通風(fēng)每次要持續(xù)幾個晚上，每天 4時，可將溫度從 30降到 5，在冬天糧溫可保持不變，在春天有所上升，經(jīng)過年的實踐表明：不僅衛(wèi)生狀況良好，而且糧食的品質(zhì)沒有變化； 國外糧倉在技術(shù)上可能更加完善。 課題 主要研究內(nèi)容及意義 究內(nèi)容 (1)首先對國內(nèi)外糧倉的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了解，其次對糧倉的總體構(gòu)架進(jìn)行分析 ，以及對其各種零部件的選擇也同樣進(jìn)行選擇和分析。 (2)對糧倉的整體結(jié)構(gòu)中涉及到的各種零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核，確保整個糧倉的可靠性和安全性，同時通過對各種零件的校核選出最適合，最經(jīng)濟(jì)的材料與結(jié)構(gòu) ， 為促進(jìn)農(nóng)戶科學(xué)儲農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 6 - 糧專項建設(shè)，使農(nóng)戶小型糧倉建設(shè)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，同時對農(nóng)戶自發(fā)建造糧倉實行有效指導(dǎo)，特制定本標(biāo)準(zhǔn) 。 研究意義 如前所述 中國農(nóng)村對糧倉的需求越來越大，同時對于我們?yōu)榱斯?jié)省材 料和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性，力爭在保證糧倉可利用效果的基礎(chǔ)上，制造出一種結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高， 在防潮，防鼠患方面有非常大的作用， 能為農(nóng)民某福利的一種新型糧倉 。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 7 - 2 糧倉的總體結(jié)構(gòu) 近年來，隨著糧倉 技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多 種類的糧倉 ，這種 糧倉的主要用途 是 幫助農(nóng)民 儲存糧食，防止鼠害、 各種蟲害、 防潮 、防腐蝕等 ，完成一些運用傳統(tǒng)技術(shù)手段難以解決的任務(wù) 。 倉的結(jié)構(gòu)簡圖 和 實物圖 三維視 圖 三維視圖 糧倉實物圖 圖示為 糧倉 的結(jié)構(gòu)簡圖 和實物圖 ，由 底面支柱、倉底面、倉側(cè)壁、通風(fēng)通道、倉頂 組成。該糧倉 的尺寸為“ 600600600，底面支柱選擇厚度為 10徑為 100面支柱和糧倉底面的 連接 方式采用螺栓鏈接，這樣可以保證糧倉的拆卸方便，便于運輸和組裝。 底面的結(jié)構(gòu)在 有介紹 。 整個糧倉外筒結(jié)構(gòu)主要采用方鋼組成，并且由于 糧倉高度過高，所以將糧倉側(cè)壁分成三層，并且每層方鋼之間為了拆裝方便同樣由螺栓鏈接，并且由于螺栓連接處強(qiáng)度較低，所以在連接處加上一條弧形鋼帶，以保證強(qiáng)度。 最下層方鋼和底面的連接方式同樣采用螺栓連接 ，如下圖所示 ，中間通風(fēng)通道的結(jié)構(gòu)和糧倉側(cè)壁結(jié)構(gòu)一樣分三層，采用螺栓連接。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 8 - 糧倉側(cè)面方鋼和地面支柱與地面的連接 目前我國糧倉貯存還是以糧倉倉儲為主，其他形式為輔，這樣糧倉通風(fēng)就顯得尤為重要了，不管是圓形糧倉還是方形糧倉，由于糧食的自身特點，糧食中都含有一部分水分，堆積在一起容 易發(fā)熱后產(chǎn)生發(fā)霉的現(xiàn)象，糧食發(fā)霉后就產(chǎn)生很多種有毒的物質(zhì)，使人無法食用，這樣處理好糧倉的通風(fēng)就顯得尤為重要， 目前，更好的解決糧食倉儲這一難題，糧倉采用良好的通風(fēng)方式是切實可行的且行之有效的方法。良好的通風(fēng)可以降低糧食中的水分，痛恨死還可以降糧食中的溫度，使糧食達(dá)到人們食用和工業(yè)生產(chǎn)用糧的各項指標(biāo)。因此糧食的通風(fēng)設(shè)計使關(guān)鍵 ，我們設(shè)計的糧倉的通風(fēng)方式是自然通風(fēng)方式，既是在倉的頂部有一個圓形的通風(fēng)口，進(jìn)行糧倉內(nèi)部的空氣交換 。 如圖所示，在 糧倉頂部多出一部分，主要的作用是便于糧倉通風(fēng)通道的通風(fēng)，便于空氣流動，帶走糧食 的水分。 但是這種自然通風(fēng)方式實用于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，受電力制約較多的地方，這種糧倉較矮，屬于臨時性儲存糧食的糧倉，且采用自然通風(fēng)的方式，就給糧食的倉貯帶來一定的困難，只能在糧食入倉前進(jìn)行涼曬，待水分到一定程度后方可入倉貯存，有時也會帶來很多不便。但相對于農(nóng)村來說，對于安裝簡單，使用方便來說，這種自然通風(fēng)還是利大于弊。 糧倉頂部三維圖 如下圖所示， 糧倉的直徑設(shè)置成 6m， 內(nèi)通風(fēng)道的直徑為 3m，裝糧部分為 A 直線部分，根據(jù)設(shè)計糧倉經(jīng)驗來看，儲存糧食部分的有效直徑一般在 右，所以通風(fēng)通道的直徑設(shè)置為 3m，不僅 符合小型裝配式糧倉的設(shè)計理念，同時保證了空氣和糧食的接觸面積， 更能保證糧倉的整體穩(wěn)定性和防潮防濕實用性。 底的基本結(jié)構(gòu) ： 糧倉底部承受所有糧食的重量， 倉底的主要材料構(gòu)成為方鋼、角鋼，因為艙體整體有些大，所以為了方便運輸，將底面平均分為四部分（圖 3 為底面的一部分 ），每部分連接處用角鋼和螺栓鏈接，方便拆卸，如圖 3 零件其余部分的鏈接因為了方便 起見也農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 9 - 采用焊接的形式。 圖 1 糧倉底面 圖 2 三維圖 圖 3 圖 3 糧 倉的 外筒 直徑為 6 米，中間通風(fēng)口的直徑為 3 米，底面方鋼選擇為 2030鋼 。 形糧倉側(cè)面部件及簡圖 鋼 側(cè)面部件主要是 方鋼和弧形鋼帶，方鋼的選擇為 2030鋼，弧形鋼帶選擇的壁厚為 5 母的結(jié)構(gòu) 糧倉整體結(jié)構(gòu)的螺母我們均選用 標(biāo)準(zhǔn)間 螺母，這樣螺母 種類 單一，無須顧及螺母尺寸不同意問題，使糧倉的整體 裝配 更 方便 ，組裝時更加節(jié)省時間，省時省力 。 絲網(wǎng) 形成及簡圖 我們選擇使用不銹鋼 網(wǎng)片，材質(zhì)是低碳鋼絲，這種鐵絲網(wǎng)焊接牢固、網(wǎng)孔均農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 10 - 勻、耐腐蝕、強(qiáng)度大。 鐵絲網(wǎng)有多種制作方式，但是以編織為主要方式，而且價格便宜，編織方便，加工方式簡單，現(xiàn)在還有一種靠拉伸的方式來制作鐵絲網(wǎng)，具體流程是先一塊鋼板上沖出一些小孔，然后在鋼板的兩端進(jìn)行拉伸，控制好拉伸的力度 ，最后以一個合適的拉伸長度形成鐵絲網(wǎng)。 鐵絲直徑為 絲網(wǎng)網(wǎng)孔 55彎角度 30，鐵絲網(wǎng)的優(yōu)點 美觀、耐用、不變形、安裝快捷 。 鐵絲網(wǎng)的形成方式有兩種：第一種：編織而成， 分為：先焊接（編 織）后鍍鋅，先鍍鋅后焊接（編織） 。第二種：采用 拉制而成 ， 先在一整塊鐵皮上沖出菱形孔，然后用機(jī)器進(jìn)行拉伸，最后拉伸成菱形鐵絲網(wǎng)。 鐵絲網(wǎng)簡圖 鐵絲網(wǎng)實物圖 倉溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計 防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進(jìn)行檢 測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。 因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的自動化溫濕度測量控制系統(tǒng)。 為了減少糧食儲減過程中的損失，保障糧食的品質(zhì)和質(zhì)量，首先應(yīng)該及時準(zhǔn)確地掌握糧食儲減過程中并種物理因素 的變化情況，找出其變化規(guī)律。 下面我們介紹一種控制糧倉溫度的電路 ：單片機(jī)與 和糧倉測控器通信電路，單片機(jī) 過 線（詳見第 ）分別與 位機(jī)和兩次測控器通信， 實現(xiàn) 位機(jī)對整個系統(tǒng)的管理 。 通信電路如下圖。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 11 - 通信電路 糧倉溫濕度的檢測方式也有很多種，有溫度傳感器的方式、通訊方式等，我們慢慢要實現(xiàn)糧倉的網(wǎng)絡(luò)化和只能話，不過對于農(nóng)村來說這種技術(shù)還不能普及到 ，所以在這里我們不予過多介紹。 風(fēng)通道設(shè)計及簡圖 糧倉通風(fēng)通道的作用主要就是防止糧食受潮，采用風(fēng)干法對糧食進(jìn)行干燥，通風(fēng)通道的主要材料同樣是由方鋼、鐵絲網(wǎng)、弧形鋼帶組成 和倉側(cè)壁的材料一樣，這樣材料單一，對于糧倉的選材，設(shè)計提供了方便。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 12 - 3 糧倉各個部件強(qiáng)度與校核 節(jié)點的強(qiáng)度及連接螺栓的受力與計算分析 倉設(shè)計的最主要載荷之一，它使弧形鋼帶承受了內(nèi)壓，而引起環(huán)向拉應(yīng)力，并因散體物料自身的流動性有沿倉壁向下流淌的趨勢，物料對倉壁的側(cè)壓力引起的摩擦力成為物料對倉體的軸向壓力的重要組成部分。，當(dāng)倉體很高時，物料的大部分重量將轉(zhuǎn)化為鉛垂向下摩擦力，作用在倉體上。所以倉的強(qiáng)度計算首先需要根據(jù)計算物料對倉壁的側(cè)壓力，研究側(cè)壓力的分布情況。高度為六米的糧倉為深倉。 首先我們選用的是利用大豆進(jìn)行計算，已知直徑 6 米，通風(fēng)道直徑 3 米，糧倉 高度 6 米，已知總?cè)莘e S=32- = V=S 由大豆 1L= m（總） = M=m g=糧倉決定倉體強(qiáng)度的構(gòu)件是由弧形鋼帶和 T 型鋼柱剛性裝配成的大型鋼架結(jié)構(gòu)，各桿件剛性連接點的強(qiáng)度成為至關(guān)重要的問題，該廠采用 低碳硼錳鉻合金鋼 栓，最小抗拉強(qiáng)度 800義抗剪強(qiáng)度可達(dá) 600上。按此條件 研究最危險剛節(jié)點處，所需的螺栓個數(shù)。 螺栓受力分析及強(qiáng)度計算 ， 取一根鋼柱及左右兩半間隔的倉壁板和弧形鋼帶研究。 設(shè) 2n 個螺栓如圖對稱排布，共同承受一對弧形鋼帶的拉力 倉壁板受到儲糧側(cè)壓力引起的軸向摩擦力 最下方 T 型鋼柱將受到其上方全部摩擦力的總合力： 圖 9 弧形鋼帶、與方鋼聯(lián)結(jié)方式 作用在螺栓上的最大鋼帶拉力和最大摩擦力合力為： 由 a=D/4 6000/4 1500 =P D/2A=6000 6000/2 20 30=3 104 0 連接螺栓受力圖 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 13 - m a xm a x =2 3 30 20 102=105， f 2= 6000 1 1500Y+eb =105 （ 27） 其中： 最大弧形鋼帶環(huán)向拉應(yīng)力， A 弧形鋼帶橫截面積 最下方 兩個半格內(nèi)谷物對側(cè)壁壓力的合力在圓周方向的分布壓力，即 儲糧對側(cè)壁的最大分布壓力，按式（ 8）計算。 儲糧對側(cè)壁摩擦力的合力，按式（ 12）計算 。 側(cè)壁壓力動態(tài)修正系數(shù)。 摩擦壓力動態(tài)修正系數(shù)。個螺栓承受的剪切力為 221 螺栓強(qiáng)度計算： F 其中： 栓的 最小橫截面積 名義剪切強(qiáng)度計算時材料的許用剪切應(yīng)力 可取安全系數(shù)為 k =視螺栓的具體情況決定 （ 28） 則選用螺栓的個數(shù) n 為： 22 93 （ 29） 北倉公司裝配式糧倉的底部倉壁板、環(huán)形鋼帶與所有 T 型鋼柱同時全部落地 , 底 部倉壁板、環(huán)形鋼帶將會與 T 形鋼柱共同承擔(dān)全部軸向力，螺栓受力分析中的軸向摩擦力略去不計，螺栓受到的剪切力F ，螺栓強(qiáng)度計算可簡化為： F 選用螺栓的個數(shù) n 為： （ 29） 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 14 - 因為每個節(jié)點需要螺栓數(shù)量 =n/24 且螺栓總 數(shù)需要取整 所以 n=3 48=64 我們選擇在方鋼的結(jié)合處加上弧形鋼帶，所以弧形鋼帶和方鋼的結(jié)合點一共有 32 處，而通過計算我們一共需要螺栓 64 個，所以每個集合處我們選擇放置兩枚螺栓才可以保證強(qiáng)度。 的側(cè)壁壓力 H 深倉計算 ： )1(44 （ 4） 可知 = y =6m D=6m w=45 1 其中： 谷物容重 ， y 谷物深度 ， D/4 倉的液力半徑， 外摩擦系數(shù)， w 物料對倉壁的 摩擦角 ， k 側(cè)壓比， k (1 - (1 + , 當(dāng) 最大側(cè)壁壓力為： H )1(44 （ 5） 令： ， （ 6） 上式可寫為： )1( （ 7） 深倉承受物料的側(cè)壁壓力為曲線規(guī)律分布。 當(dāng)深度為 時通過計算得 其中 y= 由 a= 6/4 1= b=4 =以由 )1( =2531同理我們再測出深度為 、 、 、 、 、 、 們得出下表。 圖 中 給出一種 設(shè)計建造的 直徑為 6 米、倉壁板高 6 米、 3層 ， 即鋼帶間隔 2000毫米深倉 的倉壁側(cè)壓力， 沿倉壁高度的分布情況 ?？梢娺@種曲線分布情況比斜直農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 15 - 線分布更加危險， 我們須對倉體側(cè)壁進(jìn)行強(qiáng)度計算 ，可得下表 。 底面和側(cè)面方鋼的強(qiáng)度校核 可 知 M（總） =9 105 N M（平均） =9 105/24 = 104 93 56mm q 1= M（平均） / 193N/mm q 2= M（平均） / 58N/( 235N/m = M(W 且 W=b h2/6=3 10出 1=303 2=78 =365以得出 底面方鋼 尺寸選擇為 20 30合要求 鋼柱 強(qiáng)度計算： （ 27） 其中： 鋼柱 橫截面積， b 截面寬度， 截面厚度 62 方 鋼柱 抗彎截面系數(shù) 每根 方 鋼柱 截面的軸向載荷，由式（ 19）計算。 每根 方鋼 底部截面的彎矩，由式（ 26）計算。 深度 (m) 側(cè)壓力 (0 0 531 932 210 372 1423 3370 5217 6303 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 16 - 或式（ 27）中前項軸向壓應(yīng)力由式（ 20）計算，則式（ 27）變?yōu)椋?M （ 28） 其中 )( 21 （ 20） 式中各量由前面定義。 側(cè)面 弧形鋼帶設(shè)計計算 多根弧形鋼帶剛性連接在一起圍在一塊塊弧形倉壁板外部，形成環(huán)形鋼帶，主要承受內(nèi)部儲糧的側(cè)向壓力，它的設(shè)計計算主要依據(jù)倉內(nèi)的儲糧載荷和外部載荷，這是一種可變的載荷： (1) 由倉儲糧食的自重引起的對倉壁的側(cè)向壓力。儲糧載荷與儲糧的深度有直接關(guān)系，按滿載計算，即倉儲糧食深度等于倉的高度的情況， (2) 儲糧 載荷與所儲糧食的物理性質(zhì)有關(guān)：主要考慮糧食作為散體物料的內(nèi)摩擦角i、休止角r及與壁面的摩擦角w，這些物理參數(shù)變化時，倉壁載荷也發(fā)生變化。 圖 4 弧形鋼帶的間隔 問題簡化：（ 1）把兩個半格內(nèi)墻谷物側(cè)壁壓力的合力施加在其中間的鋼 帶 上， （見圖 4） （ 2） 最 大合壓力深度 按 12 計算。計算底部最危險鋼 帶 。 （ 3） 實際上 最 下面鋼帶承受到的 是最底部半格物料的壓力，設(shè)計是偏安全的。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 17 - 取底部弧形鋼帶上下兩半格，如圖 4 的間隔 h 段整個倉體圓環(huán)研究， 兩個半格內(nèi)墻谷物 對 側(cè)壁壓力的合力在圓周方向的分布壓力 （ N/m）為 深倉： S =14000 600 300=317 106N S= h D 為環(huán)形鋼帶內(nèi)側(cè)所受正應(yīng)力 按許用應(yīng)力計算： = 158 ， （ 10） 按 屈服應(yīng)力或強(qiáng)度極限 計算： S，2（ 11） 通過計算 170 N/ S 240 N/ 365b ( 因鋼帶經(jīng)過壓弧工藝提高剛度，強(qiáng)度也經(jīng)冷作硬化獲得提高 ，可按極限強(qiáng)度b，選用實當(dāng)安全系數(shù)處理。 所以得出 厚度為 5環(huán)形鋼帶符合要求 。 1 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 18 - 4 總結(jié)與發(fā)展展望 結(jié) 本文設(shè)計了一種 農(nóng)村糧食儲存設(shè)備，糧倉 。 對于農(nóng)村存放糧食的方便性、防止鼠患、糧食防潮都有很重要的作用。 本文的主要結(jié)論如下： (1)通過現(xiàn)有 糧倉 機(jī)構(gòu)的分析，用一種新的 新的設(shè)計方式、仔細(xì)的計算對糧倉各個部分進(jìn)行選材和校核 ， 在保證材料剛性、耐用的基礎(chǔ)上，為了農(nóng)民的利益，在我們進(jìn)行深度計算的基礎(chǔ)上，使材料更節(jié)約，從而使這種農(nóng)用小型糧倉在結(jié)構(gòu)上更簡單、結(jié)構(gòu)上更新穎、使用效果 更直觀。 （ 2）用 同一種方鋼進(jìn)行底面的承重和側(cè)面的抗壓 ，使 整個糧倉在安裝和使用上更為 方便 、簡單 。 （ 3）通過對糧倉各方 面 安全性能的分析，并且獨立設(shè)計和選取了該 糧倉 的各個功能元件。 (4)根據(jù)元件的結(jié)構(gòu)形狀，完成了 糧倉 的布置圖。 文后續(xù)研究工作的思想與方向 由于時間和條件的限制，本研究中還需要繼續(xù)完善，其以后的研究工作可沿以下幾個方向展開： （ 1）研究 整個糧倉 系統(tǒng)的裝備布置，把 糧倉 的各功能元件有規(guī)則分布在 糧倉的各個位置 。使 使用更為方便 。 （ 2）研究糧倉拆卸系統(tǒng)，是糧倉的拆卸更為方便，可以隨意的更換位置，也方便糧倉的運輸。 （ 3） 爭取在糧倉內(nèi)部安裝各種監(jiān)控設(shè)施，用電腦等工具進(jìn)行糧倉內(nèi)部監(jiān)控的設(shè)計，節(jié)省勞動力，減輕農(nóng) 民勞動負(fù)擔(dān) ,尤其是溫濕度監(jiān)控，所以糧倉的通風(fēng)式關(guān)鍵 。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 19 - 參考文獻(xiàn) 1. 機(jī)械設(shè)計手冊編委會 . 機(jī)械設(shè)計手冊第 1 卷 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2. 楊叔子 , 史鐵林 , 李東曉 . 分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計 J. 振動、測試與診斷 , 1997, 17(1):13. 楊秀金 . 面向?qū)ο蠹夹g(shù)與安全儲糧決策分析系統(tǒng)推理 J. 微機(jī)發(fā)展 , 1999, (4):6063 4. 李時惠 . 計算機(jī)多點溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) J. 計算機(jī)技術(shù)與自動化 , 2001, 20(1):71 74 5. 郭志濤，李義倫廣東省糧食流通基礎(chǔ)設(shè)施“十一五”建設(shè) 規(guī)劃 Z河南工業(yè)大學(xué)， 2004 6. 吳獻(xiàn)坤 ;巧做糧倉把錢賺 J;農(nóng)村 農(nóng)民 ;2002 年 12 期 7. 楊吉昌 ,楊吉華 ,王尚祥 ;金屬糧倉低溫貯藏糧食的管理 J;現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) ;2001 年 01 期 8 A. S. of on 1994（ 1005 一 1012） . 9. of 98 1998（ 143 一 147） . 10. et on 1992 on 07 . to 24, 2；1997： 135 一 139. 12. et 25, 6； 1998：38913. et 3998： 2514. . G of a 815. T.,of a o,3:716. a A, an 1993: 423 一 28. 17. A, 994, 281農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 20 - 致 謝 本論文是在劉立意老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從專業(yè)課程的學(xué)習(xí)、論文的選題、到課題研究的開展、論文的撰寫乃至修改，每一環(huán)節(jié)都凝聚著老師的心血。在研究工作中取得的每一點成績、學(xué)業(yè)上的每一點長進(jìn)都與老師的悉心指導(dǎo)是分不開的。從師四載，老師刻苦求實的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識都給我留下了 極為深刻的印象。生活上都給予我極大的幫助與照顧。四年的學(xué)習(xí)、生活，使我受益終身，謹(jǐn)在論文完成之際，向老師表達(dá)由衷的謝意和崇高的敬意。 同時要特別感謝多位學(xué)長和同班同學(xué)在論文的總體框架及模型的建立方面的指導(dǎo)與建議。學(xué)長們淵博的學(xué)識、誨人 不倦的精神和寬厚樸實的作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。 農(nóng)用裝配式糧倉設(shè)計 - 21 - 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 論文題目 農(nóng)用裝配式糧倉 學(xué) 院 工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī) 化 班 級 機(jī)化 0801 畢業(yè)論文（設(shè)計）的要求 本設(shè)計題目的完成 由實驗和論文兩部分組成： 實驗部分： 圖紙部分：總圖能夠清晰表明設(shè)計任務(wù)要求的工作原理、結(jié)構(gòu)原理、裝配關(guān)系。圖紙的設(shè)計繪制應(yīng)符合國家機(jī)械工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)。零件圖紙；零件圖紙應(yīng)能充分反映出零件加工信息，并做到零件的結(jié)構(gòu)工藝性與加工工藝性的合理性。 論文部分： 論文的格式及內(nèi)容應(yīng)符合畢業(yè)設(shè)計論文格式的要求（祥見東北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文格式要求）。 畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容與參數(shù) 1）論述國內(nèi)外移栽機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2）對機(jī)具關(guān)鍵工作部件進(jìn)行設(shè)計（原理、結(jié)構(gòu)）。 3）運動仿真、運動分析、受力分析。 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃 1） 熟悉畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容、查閱相關(guān)資料及文獻(xiàn)。 2） 計方案提出、論證并確定。 3） 構(gòu)原理方案的確定、相關(guān)三維設(shè)計軟件的熟悉。 4） 關(guān)三維設(shè)計軟