作品名稱:雙軸廢棄物粉碎壓塊機
學校名稱:云南農業大學
參賽隊伍:阿基米德蝸桿隊
參賽學生:張應超 李蒂澄 王金芳
指導老師:張鴻富
開發背景:近年來,國家和社會越發意識到垃圾處理的重要性,國務院常務會議于2019年6月通過了《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法(修訂草案)》,這一草案新增了“國家推行生活垃圾分類制度”的規定。垃圾分類之后如何更好的進行垃圾處理也是一個重要的問題,使用本隊伍的雙軸廢棄物粉碎壓塊機能有效地對垃圾和廢棄物進行一個初期的粉碎壓塊加工,提高垃圾和廢棄物的處理效率,對垃圾和廢棄物回收利用起著重要的作用。
研究目的:廢棄物粉碎壓塊機可對生產生活中的廢棄物進行一個初期的處理,降低廢棄物對環境的污染,同時可回收利用的廢棄物通過粉碎處理,可成為生產新產品的原料。促進環境的保護和資源的合理利用,同時為廢棄物處理工作人員減輕勞動強度。
工作流程:在對廢棄物填埋處理之前,對回收的廢棄物首先進行粉碎的初步處理,處理之后的碎料通過壓塊機進行壓塊處理,壓實形成塊狀的廢棄物從出料口落出,然后在對塊狀的廢棄物進行下一步的處理。
結構簡介:在本設計中,粉碎裝置和壓塊機構構成一個簡單的順序作業,形狀不規則的廢品在經過順序處理之后,形成形狀規則塊狀;粉碎機構充分利用了剪切力的效用,每個刀具在圓周方向上有八個位置的剪切,由兩根軸帶動刀具的轉動,刀具之間的相互嚙合作用,極大提高粉碎的效用。壓塊機構運用絲杠螺母結構帶動推桿運動,利用PLC控制伺服電機的的轉動方向和時間,從而控制壓塊機構的壓力和運動方向。
創新點:
(1)本團隊在設計中使用雙刀輥,使刀具與刀具之間形成相互的嚙合,破碎的效率更高,在一定程度上可以減少垃圾和廢棄物處理所需要的時間。
(2)本團隊在粉碎室的出料口設計了一個碎料壓塊機構,壓實的碎料極大縮小了空間體積,有利于降低垃圾填埋所需的占地面積,同時方便運輸,有利于后續的垃圾回收處理。
(3)本團隊在設計的刀具和軸之間取消了鍵槽的配合形式,采用平面與平面的楔形配合,轉動軸的中間配合部分采用六棱柱的結構,刀具中心開六棱柱孔;沒有軸和刀具配合的部分開鍵槽,在一定程度上可提高軸的強度。
(4)本團隊設計的刀具主要由8個刃口組成,8個在刃口呈正八邊形的規律分布在圓周方向上,在安裝刀具的時候,通過正六棱柱軸和正六棱柱孔的配合,刀刃和刀刃之間依次轉動60°,當轉動軸上所有刀具裝配完整之后,刀刃呈現一定螺旋線的規律排布;螺旋線排布的規律,在一定程度上提高了剪切的效用,從而提高破碎的效率。