核桃脫殼機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、- 摘要 核桃具有很高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不管是在國(guó)還是在國(guó)外都具有很廣闊的市場(chǎng)空間，人們的需求量是很大的。我國(guó)是核桃生產(chǎn)大國(guó)，在加工中存在的問題是核桃脫殼比擬困難，核桃取仁在我國(guó)歷來靠手工，效率低，破殼效果差。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)開展的要求，研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。經(jīng)調(diào)研和分析，設(shè)計(jì)了滾刀柵網(wǎng)——擠壓式核桃脫殼機(jī)。本文介紹了滾刀柵網(wǎng)——擠壓破殼原理，核桃脫殼機(jī)的破殼裝置、隔料裝置、調(diào)間隙裝置、撥料裝置、整體構(gòu)造設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)。其中主要包括總體方案確實(shí)定，各部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，軸的校核，軸承的驗(yàn)算。 關(guān)鍵詞：滾刀柵網(wǎng)；核桃脫殼機(jī)；調(diào)間隙裝置。 .

2、 z. - Abstract Walnut has a high nutritional value and has a very large market space whether at home or abroad, people's demand is enormous. Walnut production in China is a big country in the processing problem is more difficult shelled walnut, walnut kernel in our country has always been taken

3、 by hand, low efficiency, poor broken shell. Artificial Sheller difficult to meet the requirements of the development of production, the development of efficient shelling machine has bee imperative. Based on this proposed designed of Hob grid?-?extrusion type walnut shelling machine. This paper intr

4、oduce hob?grid?--?extrusion?shell breaking?principle, and design of the broken shell walnut shelling machine device, every feeding device, adjust gap device, dial feeding device, the overall structural design and design parameters. Which mainly include the determination of the overall program, desig

5、n and calculation of the various ponents, check the shaft, the bearing checking, after pletion of all the design and use of solid works software for the design of three-dimensional parts and assembly, final assembly and design drawings of the parts and so on. Key words：Hob grid;walnut shelling mach

6、ine;adjust gap device; solid works 目 錄 摘要I AbstractII 1 緒論1 1．1 課題提出的背景1 1．2 課題研究的目的和意義2 1．3 核桃脫殼機(jī)械的開展3 1．4 核桃脫殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀9 1．4．1 目前核桃脫殼機(jī)采用的脫殼原理10 1．4．2 新型脫殼技術(shù)12 1．4．3 核桃脫殼機(jī)械的工藝研究12 1．4．4 核桃脫殼機(jī)械存在的問題13 1．5 核桃脫殼機(jī)械研究重點(diǎn)13 1．5．1 提高核桃脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性14 1．6．2 提高機(jī)械脫殼率。降低破損率14 1．7．3 向自動(dòng)控制和自動(dòng)化方向

7、開展14 1．6 核桃脫殼機(jī)械應(yīng)用前景展望15 2 刮板式核桃去殼機(jī)的構(gòu)造及工作原理17 2．1 擠壓式核桃去殼機(jī)的構(gòu)造17 2．2 工作原理18 3 刮板式核桃去殼機(jī)主要部件的構(gòu)造設(shè)計(jì)20 3．1 設(shè)計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)確實(shí)定20 3．1．1 滾刀的半徑及轉(zhuǎn)速初定20 3．1．2 滾刀所需功率計(jì)算21 3．1．3 傳動(dòng)方案擬定22 3．1．4 電動(dòng)機(jī)的選擇23 3．2 V帶傳動(dòng)24 3．3 構(gòu)造設(shè)計(jì)28 3．4 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)29 3．5 軸參數(shù)計(jì)算32 3．5．1 初步確定軸的最小直徑33 3．5．2 軸上零件的裝配方案34 3．5．3 確定各軸段的尺寸34

8、 3．5．4 確定箱體寬35 3．5．5 確定軸上各軸段的長(zhǎng)度35 3．5．6 初步選擇滾動(dòng)軸承36 3．5．7 軸上零件的周向固定36 3．5．8 畫彎矩圖38 3．4．7 畫轉(zhuǎn)矩圖38 3．5．9 畫當(dāng)量彎矩圖38 3．5．10 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度38 3．6 滾刀構(gòu)造41 3．7 半柵籠41 3．8 箱體42 3．9 殼仁別離裝置43 3．10 機(jī)架43 3．11 附件43 4 如何正確使用核桃脫殼機(jī)44 5 總結(jié)46 參考文獻(xiàn)47 致48 . z. - 1 緒論 1．1 課題提出的

9、背景 核桃中富含脂肪和蛋白質(zhì)，既是主要的食用植物油來源，而且又可提供豐富的植物蛋白質(zhì)。利用核桃或脫脂后的核桃餅粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作為肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加劑。以核桃蛋白粉為原料或添加劑制成的食品，既提高了蛋白質(zhì)含量，又改善了其功能特性。核桃蛋白粉還可以通過高壓膨化制成蛋白肉。核桃是食用植物油工業(yè)的重要原料，利用核桃油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、調(diào)和油等，也可用作工業(yè)原料。核桃除經(jīng)簡(jiǎn)單加工就可食用外，經(jīng)深加工還可以制成營(yíng)養(yǎng)豐富，色、香、味俱佳的各種食品和保健品。核桃加工副產(chǎn)品核桃殼和核桃餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經(jīng)濟(jì)效益。 核桃在制取油脂、

10、制取核桃蛋白、生產(chǎn)核桃儀器以及在核桃貿(mào)易出口時(shí)，都需要對(duì)核桃進(jìn)展預(yù)處理加工。核桃的預(yù)處理主要包括核桃的剝殼和分級(jí)、破碎、軋胚和蒸炒等。 核桃在加工或作為出口商品時(shí)，需要進(jìn)展剝殼加工。核桃在制取油脂時(shí)，剝殼的目的是為了提高出油率， 提高毛油和餅粕的質(zhì)量，利于軋胚等后續(xù)工序的進(jìn)展和皮殼的綜合利用。傳統(tǒng)的剝殼為人力手工剝殼，手工剝殼不僅手指易疲勞、受傷，而且工效很低，所以核桃產(chǎn)區(qū)廣闊農(nóng)民迫切要求用機(jī)器來代替手工剝殼。核桃剝殼機(jī)的誕生在很大程度上改變了這種局面，使核桃產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不必再采用最原始的剝殼方法進(jìn)展剝殼，從而大減輕了農(nóng)民的體力勞動(dòng)，同時(shí)還提高了核桃剝殼的效率。 核桃脫殼機(jī)是將核桃莢果去掉外

11、殼而得到核桃仁的場(chǎng)上作業(yè)機(jī)械。由于核桃本身的生理特點(diǎn)決定了核桃脫殼不能與核桃的田間收獲一起進(jìn)展聯(lián)合作業(yè)，而只能在核桃莢果的含水率降到一定程度后才能進(jìn)展脫殼。隨著核桃種植業(yè)的不斷開展，核桃手工脫殼已無法滿足高效生產(chǎn)的要求，實(shí)行脫殼機(jī)械化迫在眉睫。 1.2課題研究的目的和意義 核桃，是人們常見的食物。它營(yíng)養(yǎng)豐富，具有健腦、補(bǔ)腎、美容、降血脂四大成效。核桃富含脂肪(70%以上)及蛋白質(zhì)(20%)，是高熱能營(yíng)養(yǎng)食物，又是無膽固醇的綠色保健食品，有著廣闊的國(guó)外市場(chǎng)，歷來被稱為"木本油料〞、"鐵桿莊稼〞，是中國(guó)開發(fā)山區(qū)林業(yè)生產(chǎn)的重要經(jīng)濟(jì)樹種。目前，全國(guó)25個(gè)省、市自治區(qū)都有核桃分布，面積有1000多萬

12、畝，2億多株，以、、、、、、、、、XX產(chǎn)量最多，約占全國(guó)總產(chǎn)量的85%以上，并且是我國(guó)傳統(tǒng)出口物資之一。 我國(guó)的核桃栽培面積約130萬以上，主要種植區(qū)域在西南和西北。在國(guó)際市場(chǎng)上，核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果，核桃作為保健食品早已被國(guó)外所認(rèn)識(shí)。針對(duì)核桃加工存在的問題和市場(chǎng)的需求，確定核桃加工工藝，除脫青皮、分級(jí)、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼別離與包裝外，還可進(jìn)一步深加工。在加工中，存在的問題是核桃脫殼比擬困難，主要由人工完成。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)開展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。 1．3 核桃脫殼機(jī)械的開展 我國(guó)核桃脫殼機(jī)的研制自1965年原八機(jī)部下達(dá)核桃脫殼機(jī)的

13、研制課題以來，已有幾十種核桃脫殼機(jī)問世。只進(jìn)展單一脫殼功能的核桃脫殼機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格廉價(jià)，以小型家用為主的核桃脫殼機(jī)在我國(guó)一些地區(qū)廣泛應(yīng)用，能夠完成脫殼、別離、清選和分級(jí)功能的較大型核桃脫殼機(jī)在一些大批量核桃加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。國(guó)現(xiàn)有的核桃脫殼機(jī)種類很多，如6BH一60型核桃剝殼機(jī)、6BH一20B型核桃剝殼機(jī)、6BH一20型核桃脫殼機(jī)等(技術(shù)參數(shù)見附表)，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的2O～60倍以上。俏牌集團(tuán)生產(chǎn)的TFHS1500型核桃除雜脫殼分選機(jī)組一次能實(shí)現(xiàn)核桃原料的脫殼、除皮、分選，是一種比擬先進(jìn)的核桃后期生產(chǎn)機(jī)械。偉民牌6BH一720型核桃脫殼機(jī)帶有復(fù)脫、分級(jí)裝置，采用搓板式脫殼、

14、風(fēng)力初選、比重別離清選等裝置，具有構(gòu)造緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動(dòng)力小等特點(diǎn)。6BK一22型核桃脫殼機(jī)是一種一次喂料就可完成核桃脫殼工作的機(jī)械，經(jīng)風(fēng)力初選、風(fēng)扇振動(dòng)、分層別離、復(fù)脫清選分級(jí)后的核桃仁可直接裝袋入庫。6BH一1800型核桃脫殼機(jī)械采用了三軋輥混合脫殼構(gòu)造，能夠進(jìn)展二次脫殼。而隨著我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步調(diào)整，核桃產(chǎn)量逐年增加，核桃的機(jī)械化脫殼程度將大幅提高，核桃脫殼機(jī)械將擁有廣闊的開展前景。 核桃剝殼的原理很多，因此產(chǎn)生了很多種不同的核桃剝殼機(jī)械。核桃剝殼部件是核桃剝殼機(jī)的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)剛核桃仁破碎率、核桃果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟(jì)指

15、標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中，核桃仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。 八十年代以前的核桃剝殼機(jī)械，破碎率一般都大于8%，有時(shí)高達(dá)l5%以上。加工出的核桃仁，只能用來榨油，不能作種用，也到達(dá)出口標(biāo)準(zhǔn)。為了降低破碎率而探討新的剝殼原理，研制新式剝殼部件，便成為核桃剝殼機(jī)械的重要研究課題。從六十年代初，開場(chǎng)在我國(guó)出現(xiàn)了封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式核桃剝殼機(jī)。自1983年以來，在已有的核桃剝殼部件的研制根底上，我國(guó)又相繼研制了多種不同構(gòu)造型式的新式剝殼部件，其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，特別是破殼率指標(biāo)大有改善。 以下介紹一下我國(guó)上個(gè)世紀(jì)幾種主要的核桃剝殼部件 1〕 封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式核桃剝殼部件 圖1

16、-1 封閉式紋桿滾筒 六十年代初， 我國(guó)在吸收國(guó)外技術(shù)的根底上，研制了TH-340型核桃剝殼機(jī)，其剝殼部件是在一個(gè)圓筒上鑲上假設(shè)干根紋桿組成的封閉式紋桿滾筒，下面裝有假設(shè)干根圓鋼條組成的柵條式凹板，如圖1-1封閉式紋桿滾筒所示。 在該機(jī)構(gòu)中核桃進(jìn)口大(3O-50毫米)，出口小(1O-25毫米)，工作時(shí)，核桃果在滾筒的推動(dòng)下由進(jìn)口向出口端運(yùn)動(dòng)，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接脫殼，核桃受列剝殼機(jī)的直接搓擦作用，系強(qiáng)制脫殼，故破碎率高。剝殼時(shí)， 直徑同凹板柵縫一樣大小的單粒果及雙粒果便從柵縫中別離出來，所以一次剝凈率低，最高80％。為了將混在一起的核桃仁和未脫果別離開來，采用柵條式凹板

17、的剝殼機(jī)一般要配置別離機(jī)構(gòu)。后來研制并生產(chǎn)的TH-47O型，6 BH-570型等型式的剝殼機(jī)，構(gòu)造與其小異，剝殼質(zhì)量均不理想。 2〕 封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式剝殼部件 該機(jī)的剝殼部件是由封閉膠輥和直立膠板組成，剝殼原理系擠壓式，如圖1-2剝殼部件所示 圖1-2 剝殼部件 作業(yè)時(shí)，核桃果在膠輥的推動(dòng)下，通過剝殼間隙(5—20毫米)，由膠輥和膠板的擠壓作用脫殼，避開了剝殼部件的揉搓作用,破碎率有所降低，但仍在5％以上。另外，因直徑小于剝殼間隙的小果未經(jīng)剝殼便被別離出來，故一次剝凈率很低，只有30%左右。所以不得不增設(shè)循環(huán)機(jī)構(gòu)，以使核桃經(jīng)屢次擠壓脫殼，致使機(jī)器構(gòu)造復(fù)雜、龐大，造價(jià)較高。

18、 3〕 開式紋桿滾筒，編織凹板式核桃剝殼部件 剝殼部件采用了由兩根金屬紋桿組成的開式紋桿滾筒和用編織絲網(wǎng)制成的編織凹板，其構(gòu)造如圖1-3凹板式核桃剝殼部件所示 圖1-3 凹板式核桃剝殼部件 作業(yè)時(shí)，核桃果在滾筒的推動(dòng)下，受擠壓揉搓脫殼，該構(gòu)造與封閉滾筒式不同，核桃果受到開式滾筒的攪拌作用，剝殼力帶有柔性，故其破碎率較低，可控制在3%-5% 。另外，與柵條式凹板不同，因系編織網(wǎng)孔凹板，剝殼時(shí)，只有直徑小于網(wǎng)孔尺寸的單粒癟果末脫殼而被網(wǎng)孔別離，雙粒長(zhǎng)果那么漏不出來，仍被剝殼，故剝凈率較高。 4〕 立式剝殼機(jī)構(gòu) 剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉(zhuǎn)子，下面裝著用編織絲網(wǎng)制成的編織

19、平底篩，該剝殼部件如圖1-4所示。 圖 1-4立式剝殼部件 在剝殼室，核桃果受立式轉(zhuǎn)子的推動(dòng)而相互磨擦，從而到達(dá)剝殼的目的，此方法系柔性揉搓剝殼。實(shí)踐證明，該機(jī)破碎率較低，可控制在3％以下。其缺點(diǎn)是由于采用立式傳動(dòng)， 故傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。 5〕 開式扁條滾筒，編織凹板式核桃剝殼部件 采用了由三根扁鋼條制成的開式扁條滾筒，和用編織絲網(wǎng)制成的凹板構(gòu)造，如圖1-5開式扁條滾筒所示。作業(yè)時(shí)，核桃果在扁條的推動(dòng)下隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾筒和凹板之間形 圖1-5 開式扁條滾筒 成一個(gè)活動(dòng)層，核桃果在該活動(dòng)層互相揉搓而脫殼。由于在該機(jī)構(gòu)中，避開了剝殼部件的直接擠壓， 沖擊的作用，而是核桃搓核桃，系柔性

20、剝殼，故破碎率較低， 該機(jī)鑒定時(shí)實(shí)測(cè)破傷率(破碎率+損傷率)為0．91。另外脫凈率及生產(chǎn)效率等指標(biāo)亦較理想。 1．4 核桃脫殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 目前國(guó)核桃脫殼機(jī)從其脫殼原理、構(gòu)造和材料上根本可分為以打擊、揉搓為主的鋼紋桿——鋼柵條凹板 以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒一一橡膠浮動(dòng)凹板兩大類，但脫殼質(zhì)量均不高，破損率都大于8 %，剝出的核桃米只能用于榨油和食用，滿足不了外貿(mào)出口和作種子的要求。探索先進(jìn)的脫殼原理是解決脫殼機(jī)現(xiàn)存問題的重要途徑。 1．4．1 目前核桃脫殼機(jī)采用的脫殼原理 目前應(yīng)用比擬廣泛的核桃機(jī)械脫殼原理有以下幾種。 撞擊法脫殼 撞擊法脫殼是物料高速運(yùn)動(dòng)時(shí)突然受阻而受到?jīng)_擊力

21、，使外殼破碎而實(shí)現(xiàn)脫殼的目的。其典型設(shè)備為由高速回轉(zhuǎn)甩料盤及固定在甩料盤周圍的粗糙壁板組成的離心脫殼機(jī)。甩料盤使核桃莢果產(chǎn)生一個(gè)較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會(huì)產(chǎn)生較大的變形，進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)莢果離開壁面時(shí)，由于外殼具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度，莢果所受到的彈性力較小，運(yùn)動(dòng)速度也不如外殼，阻止了外殼迅速向外移動(dòng)而使其在裂縫處裂開，從而實(shí)現(xiàn)籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合于仁殼間結(jié)合力小，仁殼間隙較大且外殼較脆的莢果。影響離心式脫殼機(jī)脫殼質(zhì)量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤的轉(zhuǎn)速、甩料盤的構(gòu)造特點(diǎn)等。 碾搓法脫殼 核桃莢果在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作用，使

22、莢果的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。其典型的設(shè)備為由一個(gè)固定圓盤和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤組成的圓盤剝殼機(jī)。莢果經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨片的間隙中，動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，也使莢果與定磨片問產(chǎn)生方向相反的摩擦力；同時(shí)，磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)展切裂，在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂，并與殼仁脫離，到達(dá)脫殼的目的。該種方法影響因素有，莢果的水分含量、圓盤的直經(jīng)、轉(zhuǎn)速上下、磨片之間工作間隙的大小、磨片上槽紋的形狀和莢果的均勻度等。 剪切法脫殼 核桃莢果在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓間受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并翻開，實(shí)現(xiàn)外殼與果仁的別離。其典型設(shè)備為由刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座為主要工

23、作部件的刀板剝殼機(jī)。在刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座上均裝有刀板，刀板座呈凹形，帶有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可根據(jù)核桃莢果的大小調(diào)節(jié)刀板座與刀板轉(zhuǎn)鼓之間的間隙。當(dāng)?shù)栋遛D(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，與刀板之間產(chǎn)生剪切作用，使物料外殼破裂和脫落。主要適用于棉籽，特別是帶絨棉籽的剝殼，剝殼效果較好。由于其工作面較小，故易發(fā)生漏籽現(xiàn)象，重剝率較高。該種方法影響因素有，原料水分含量、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的上下、刀板之間的間隙大小等。 擠壓法脫殼 擠壓法脫殼是靠一對(duì)直徑一樣轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥，調(diào)整到適當(dāng)間隙，使核桃莢果通過間隙時(shí)受到輥的擠壓而破殼。莢果能否順利地進(jìn)入兩擠壓輥的間隙，取決于擠壓輥及與莢果接觸的情況。要使莢果在兩擠壓輥間被擠壓破殼，莢果

24、首先必須被夾住，然后被卷入兩輥間隙。兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破損率和脫殼率上下的重要因素。 搓撕法脫殼 搓撕法脫殼是利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輥筒對(duì)籽粒進(jìn)展搓撕作用而進(jìn)展脫殼的。兩只膠輥水平放置，分別以不同轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，輥面之間存在一定的線速差，橡膠輥具有一定的彈性．其摩擦系數(shù)較大。核桃莢果進(jìn)入膠輥工作區(qū)時(shí)，與兩輥面相接觸，如果此時(shí)莢果符合被輥?zhàn)訃说臈l件，即嚙人角小于摩擦角，就能順利進(jìn)入兩輥問．此時(shí)莢果在被拉人輥間的同時(shí)，受到兩個(gè)不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，莢果又受到兩輥面的法向擠壓力的作用，當(dāng)莢果到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線附近時(shí)法向擠壓力最大，莢果受壓產(chǎn)生彈性—— 塑性變形，此時(shí)莢果的外殼也將

25、在擠壓作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過程。影響脫殼性能的因素有，線速差、膠壓輥的硬度、軋入角、軋輥半徑、軋輥間間隙等。 1．4．2 新型脫殼技術(shù) 壓力膨脹法 原理是先使一定壓力的氣體進(jìn)入核桃殼，維持一段時(shí)間，以使核桃莢果外到達(dá)氣壓平衡，然后瞬間卸壓，外壓力平衡打破，殼體氣體在高壓作用下產(chǎn)生巨大的爆破力而沖破殼體，從而到達(dá)脫殼的目的。主要影響因素有，充氣壓力、穩(wěn)定壓力維持時(shí)間、籽粒的含水率等。 真空法 將核桃莢果放在真空爆殼機(jī)中，在真空條件下，將具有相當(dāng)水分的莢果加熱到一定溫度，在真空泵的抽吸下，莢果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā)而被移除，其韌性與強(qiáng)度降低，脆性大大增加；真空

26、作用又使殼外壓力降低，殼部相對(duì)處于較高壓力狀態(tài)。殼的壓力到達(dá)一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使外殼爆裂。 激光法 用激光逐個(gè)切割堅(jiān)果外殼。試驗(yàn)顯示，用這種方法幾乎能夠到達(dá)1009／6的整仁率，但因其費(fèi)用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。 1．4．3 核桃脫殼機(jī)械的工藝研究 在脫殼技術(shù)方面，除了在原理和設(shè)備上進(jìn)展研究外，人們還在工藝上進(jìn)展了研究以提高籽粒的脫殼率及脫殼質(zhì)量。 分級(jí)處理 物料的粒度圍大，必須先按大小分級(jí)，再進(jìn)展脫殼，才能提高脫殼率，減少破損率。 水分含量 核桃莢果的含水率對(duì)脫殼效果有很大的影響，含水率大，那么外殼的韌性增加；含水率小，那么果仁的粉末度大。因此應(yīng)使核桃莢果盡量保持最適

27、當(dāng)?shù)暮?，以保證外殼和果仁具有最大彈性變形和塑性變形的差異，即外殼含水率低到使其具有最大的脆性，脫殼時(shí)能被充分破裂，同時(shí)又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使果仁在外力作用下粉末度太大，可減少果仁破損率。 1．4．4 核桃脫殼機(jī)械存在的問題 目前我國(guó)在核桃脫殼技術(shù)研究方面一直沒有大的突破，資金投入也缺乏，脫殼部件的研制仍在2O世紀(jì)90年代初的技術(shù)水平上徘徊，所以在脫殼性能上并沒有很大的提高。由于機(jī)械脫殼時(shí)對(duì)核桃仁的損傷率偏高，用于種子和較長(zhǎng)期貯存的核桃仁至今仍是手工剝殼。脫殼機(jī)械在技術(shù)性能和作業(yè)環(huán)節(jié)上存在以下問題：1〕脫殼率低，脫殼后的果仁破損率高，損失大。2〕機(jī)具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。

28、3)通用性差，利用率低。4)作業(yè)本錢偏高，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平較低，同時(shí)能耗較高。5)有些產(chǎn)品僅進(jìn)展了樣機(jī)試制或少量試生產(chǎn)，未進(jìn)展大量生產(chǎn)性考核和示應(yīng)用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問題。 1．5 核桃脫殼機(jī)械研究重點(diǎn) 我國(guó)參加WTO以來，國(guó)外關(guān)于核桃脫殼機(jī)械的開發(fā)與推廣應(yīng)用日益增多，針對(duì)現(xiàn)有核桃脫殼機(jī)械存在的優(yōu)點(diǎn)與缺乏，在未來的開展過程中，對(duì)核桃脫殼機(jī)械在生產(chǎn)應(yīng)用中的經(jīng)歷進(jìn)展總結(jié)，不斷完善其功能，使其呈現(xiàn)良好的開展勢(shì)頭。 1．5．1 提高核桃脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性 提高核桃脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性仍是當(dāng)前的主要研究方向之一目前，許多核桃脫殼機(jī)械只是針對(duì)某一核桃品種和所

29、在地區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境來設(shè)計(jì)，其通用性、兼容性和適應(yīng)性較差。提高核桃脫殼機(jī)械的通用性和兼容性，使研制的核桃脫殼機(jī)械通過更換主要部件能夠同時(shí)對(duì)其他帶殼物料進(jìn)展脫殼加工。研制通過變換主要工作部件即能滿足不同堅(jiān)果脫殼作業(yè)需要的脫殼機(jī)具，并提高制造工藝水平，降低制造本錢，以適應(yīng)不同加工企業(yè)的需要。核桃脫殼機(jī)械能否適應(yīng)這種開展趨勢(shì)，將直接影響到核桃脫殼機(jī)械能否更好的推廣應(yīng)用與安康開展。 1．6．2 提高機(jī)械脫殼率。降低破損率 對(duì)核桃脫殼機(jī)械的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)展重點(diǎn)攻關(guān)，改革傳統(tǒng)構(gòu)造，研究新的脫殼機(jī)理，優(yōu)化構(gòu)造設(shè)計(jì)；同時(shí)在整體配置上進(jìn)一步改良和完善，提高脫殼率，降低籽仁破損率。目前國(guó)外的核桃脫殼機(jī)械均存

30、在脫殼率和破損率之間的矛盾，處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到核桃脫殼機(jī)械的開展前景。 1．7．3 向自動(dòng)控制和自動(dòng)化方向開展 向自動(dòng)控制和自動(dòng)化方向開展大多數(shù)機(jī)具目前仍依賴人工喂料或定位，影響了作業(yè)速度和作業(yè)質(zhì)量。因此應(yīng)通過機(jī)電一體化手段，開發(fā)設(shè)計(jì)自動(dòng)喂料、自動(dòng)定位脫殼裝置，保證均勻喂料與有效定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動(dòng)化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)準(zhǔn)確性和作業(yè)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率，滿足局部大、中型加工企業(yè)的需要，以開拓國(guó)和國(guó)外市場(chǎng)。 新技術(shù)原理、新構(gòu)造材料、新工藝將不斷應(yīng)用于核桃機(jī)械的研制開發(fā)中，隨著液壓技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)以及化工、冶金工業(yè)的開展，許多復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳遞、笨重的材料和落后的工

31、藝將逐漸被取代。減輕重量，減少阻力，簡(jiǎn)化操作，減少輔助工作時(shí)間，延長(zhǎng)使用壽命，降低勞動(dòng)使用費(fèi)用等將作為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)用于脫殼機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。隨著國(guó)外高新技術(shù)的進(jìn)一步開展，如何將這些高新技術(shù)更好的應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，也是目前核桃脫殼機(jī)械需要盡快解決的問題。 1．6 核桃脫殼機(jī)械應(yīng)用前景展望 核桃生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成局部，是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速開展的重要保證，近年來，核桃機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng)，作業(yè)水平進(jìn)一步提高，社會(huì)化效勞規(guī)模不斷擴(kuò)大，雖然目前核桃脫殼機(jī)械化水平較高，但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)興旺地區(qū)與示推廣區(qū)，并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少，低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。在一些地區(qū)，用作種子和

32、特殊用途的核桃仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，區(qū)域性開展不平衡。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)核桃生產(chǎn)機(jī)械化開場(chǎng)了新的開展階段，農(nóng)業(yè)構(gòu)造調(diào)整發(fā)生了新的變化，也對(duì)核桃機(jī)械的開展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，不僅拉動(dòng)了新的有效需求，而且構(gòu)筑了適合核桃生產(chǎn)機(jī)械化開展的新舞臺(tái)，為核桃生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)開展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)開展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)核桃生產(chǎn)機(jī)械化的過程中，相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購置核桃機(jī)械、開展核桃機(jī)械作業(yè)效勞的優(yōu)惠政策和措施，調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購置核桃機(jī)械的積極性，形成了新的市場(chǎng)需求。隨著核桃種植業(yè)的不斷開展，國(guó)外對(duì)核桃深加工產(chǎn)品的需求不斷增大，提高核桃脫殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。核桃脫殼

33、機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用，促進(jìn)了核桃加工業(yè)的科技進(jìn)步，為核桃脫殼機(jī)械的開展提供了空間。 2刮板式核桃去殼機(jī)的構(gòu)造及工作原理 2．1 擠壓式核桃去殼機(jī)的構(gòu)造 根據(jù)擠壓式核桃去殼機(jī)的剝殼原理可知道，核桃是從上至下依次經(jīng)過集料斗、剝殼箱、柵格、下箱出口、分選口，核桃仁收集斗這些部件的，因此設(shè)計(jì)剝殼機(jī)的整體構(gòu)造的依據(jù)就出來了。 設(shè)計(jì)過程是從上往下，從核桃的裝集開場(chǎng)，最上面是集料斗，集料斗下方是剝殼箱，集料斗可與剝殼箱設(shè)計(jì)為一個(gè)整體。在剝殼箱，核桃必須經(jīng)過滾刀與柵網(wǎng)擠壓作用才能進(jìn)展剝殼，因此，將擠壓設(shè)計(jì)置在剝殼箱。核桃經(jīng)過滾刀與柵網(wǎng)擠壓進(jìn)展剝殼后，要經(jīng)過位于剝殼箱底部

34、的柵格，于是可以把柵格設(shè)計(jì)成一個(gè)半圓柵籠，將其固定在剝殼箱的下半箱。核桃穿過柵格后經(jīng)過剝殼箱底部的出口往下落，通道的底部設(shè)計(jì)成一定角度。經(jīng)過別離的核桃仁往下落，落入核桃仁收集通道，將此通道與核桃殼收集通道的底面設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，這樣的設(shè)計(jì)可以讓核桃仁通過自身的重量往下回滾到花仁收集通道。 為保證整機(jī)的各局部的安裝，需設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)架，機(jī)架起到其它幾個(gè)局部的支承、定位、連接作用，并將電機(jī)安裝在機(jī)架里面，剝殼機(jī)安裝在機(jī)架的上方。其構(gòu)造簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。 圖2-1 剝殼機(jī)安裝構(gòu)造簡(jiǎn)圖 2．2 工作原理 刮板式核桃去殼機(jī)以前也稱為刀籠剝殼機(jī)，是借助轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的刮板與籠柵的擠壓和打擊作用，將核桃果外殼

35、破碎的一種機(jī)械設(shè)備，其特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便。其構(gòu)造如圖2-2刮板式核桃去殼機(jī)所示。它主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、剝殼機(jī)構(gòu)和支承機(jī)構(gòu)等局部組成。 圖2-2擠壓式核桃去殼機(jī) 核桃果進(jìn)入存料斗后，經(jīng)下部的入料窄口形成薄層流落下來進(jìn)入剝殼箱，與高速旋轉(zhuǎn)的刮板相互碰撞，在刮板的錘擊下，核桃殼發(fā)生破裂，從而進(jìn)展第一次剝殼。局部核桃果在下落過程中沒有與刮板發(fā)生碰撞，有些發(fā)生碰撞了而核桃殼卻未撞裂，這局部核桃落入到由圓鋼棒排列成的柵格上，由于柵格頂部與刮板的旋轉(zhuǎn)外徑間的間距缺乏以容納一個(gè)核桃果，因此核桃果將在落入柵格的同時(shí)被刮板再次錘擊和擠壓，從而使這些核桃果的果殼也被壓碎。剝殼后的仁與殼通過柵格間的間隙落下，在

36、下落的同時(shí)，受到風(fēng)機(jī)吹來的經(jīng)調(diào)節(jié)好的氣流作用，果殼因重量輕而被氣流送入集殼通道，而核桃仁因重量大，繼續(xù)往下落，從而到達(dá)了殼仁別離的目的。 3 刮板式核桃去殼機(jī)主要部件的構(gòu)造設(shè)計(jì) 刮板式核桃去殼機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，看的是其主要部件的設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不合理，機(jī)器就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者說不能運(yùn)轉(zhuǎn)，那么生產(chǎn)出來的這臺(tái)機(jī)器就是一堆費(fèi)品。設(shè)計(jì)合理，機(jī)器就能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)并對(duì)核桃果進(jìn)展剝殼。因此，刮板式核桃去殼機(jī)的主要部件的設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計(jì)將提供應(yīng)使用者更多的方便和實(shí)惠。 3．1設(shè)計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)確實(shí)定 計(jì)算滾刀的直徑、轉(zhuǎn)速、功率、傳動(dòng)方案確實(shí)定、電動(dòng)機(jī)的選定、以及V帶輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)。

37、 3．1．1 滾刀的半徑及轉(zhuǎn)速初定 滾刀的旋轉(zhuǎn)必須確保能將局部核桃殼撞碎，當(dāng)核桃果與鋼質(zhì)物體相對(duì)速度到達(dá)5時(shí)，可使核桃殼破碎而不會(huì)破壞到核桃仁，可根據(jù)此依據(jù)設(shè)計(jì)刮板的轉(zhuǎn)速與半徑。 如圖3-1所示，核桃下落位置在之間，設(shè)計(jì)時(shí)采用最小碰撞半徑為計(jì)算半徑 取半徑R=300mm，那么n=318r/min 結(jié)論：R=300mm， 4n=318r/min 圖3-1 擠壓簡(jiǎn)示意圖 1核桃2擠壓輥3弧齒板 3．1．2 滾刀所需功率計(jì)算 根據(jù)公式可計(jì)算出滾刀所需的功率 刮板對(duì)核桃做功

38、 〔3-1〕 式中：：滾刀改變核桃的動(dòng)能 ：滾刀改變核桃的勢(shì)能 〔3-2〕 〔3-3〕 〔3-4) (3-5) 根據(jù)所給產(chǎn)量要求500kg/h,即0.139kg/s,核桃接觸滾刀時(shí)初速度設(shè)為1m/s，方向向下，脫離滾刀時(shí)速度為15m/s,方向向左，脫離滾刀時(shí)相對(duì)初位置高度為500mm t=1s m=0.13

39、9kg/s =1m/s =15m/s R=0.4m =16.252 加上滾刀與核桃在柵格中擠壓所需要的能量，P也不會(huì)超過500w。為計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需工率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率。設(shè)、分別為滾動(dòng)軸承和V帶傳動(dòng)的效率，于是有 =0.856 電動(dòng)機(jī)所需功率不會(huì)超過700W，由于給定電動(dòng)機(jī)的功率為1.5kW，遠(yuǎn)大于此計(jì)算值，故所給電動(dòng)機(jī)的功率完全符合要求。 3．1．3 傳動(dòng)方案擬定 由于刮板式核桃去殼機(jī)的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，到達(dá)n2=382.2r/min可有兩種選擇，第一種是采用一級(jí)V帶傳動(dòng)，第二種是采用兩級(jí)混合傳動(dòng)，而很明顯的，假設(shè)采用兩級(jí)傳動(dòng)方案，將會(huì)致使機(jī)器的構(gòu)造

40、復(fù)雜，而且本錢升高，所以選用一級(jí)V帶傳動(dòng)。 3．1．4 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)所給的功率及同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機(jī)型號(hào)有兩種 Y90L-4型和Y100L-6型。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動(dòng)比，現(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和傳動(dòng)比列于表3-1 表 3-1 電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和傳動(dòng)比 方案號(hào) 電機(jī)型號(hào) 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動(dòng)比 i 1 Y100L-6 1．5 1000 940 2．459 2 Y90L-4 1．5 1500 1400 3．663 由上表可知：方案1總傳動(dòng)比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價(jià)格高，作為家用機(jī)械的電機(jī)不

41、是太合算，應(yīng)選擇方案2，即電機(jī)型號(hào)為Y90L-4。 查表得此種電動(dòng)機(jī)的中心高H=90mm，外伸軸徑為24mm，軸的外伸長(zhǎng)度為50mm。 表3-2 電動(dòng)機(jī)尺寸列表 單位〔mm〕 中心 高(H) 外形尺寸 底腳安裝尺寸 地腳螺栓 孔直徑 軸伸 尺寸 裝鍵 位尺寸 90 10 3．2 V帶傳動(dòng) 首先列出設(shè)計(jì)的根本條件 電機(jī)型號(hào)：Y90L-4 額定功率：1.5kw 轉(zhuǎn)速：=1400r/min 傳動(dòng)比：=7.368 假設(shè)每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間t<10h 1〕 確定計(jì)算功率 查表得工作情況系數(shù) =1.28 =1.1×1.5=1.9

42、2(kw) 2〕 選擇V帶帶型 根據(jù)、查得最適合的帶型為A型 計(jì)算傳動(dòng)比i 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 〔1〕 確定小帶輪直徑 查表得 〔2〕 確定大帶輪直徑 大帶輪直徑： 取彈性滑動(dòng)率ε=0.02。 =4.40×75×(1-0.0.2)=323mm查表取=335mm 實(shí)際傳動(dòng)比： 從動(dòng)輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)速誤差： 對(duì)由于帶輪的輸送裝置，轉(zhuǎn)速誤差允許在±5％圍 3) 驗(yàn)算帶速V (3-6) 在規(guī)定的5m/s

43、 (3-7) 5) 選擇V帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 想接近的數(shù)據(jù) 實(shí)際中心距 (3-8) 驗(yàn)算小帶輪包角 (3-9) 經(jīng)計(jì)算小帶輪的包角取值合理 6) 計(jì)算單根V帶輪的根本額定功率 根據(jù)：和，查表得A型V帶的，根據(jù)傳動(dòng)比 額定功率的增量 和，查表得A型V帶的 7) 計(jì)算V帶根數(shù) 查表得包角系數(shù) 根據(jù)查表得帶長(zhǎng)修正系數(shù) (3-10) 其中：—單根普通V帶的許用功率值 。 —包角系數(shù)。

44、 —V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系數(shù)，此處取。 —計(jì)入傳動(dòng)比的影響時(shí)，單根普通V帶所能傳遞的功率增量 由和查表8-4a得。 由和i=4.40　查表8-4b。 查表取值：，。 所以：。 即：，取根。 8) 確定單根V帶的預(yù)緊力 (3-11) 其中：—傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， 9) 確定帶對(duì)軸的壓力 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪軸和軸承，比需確定V帶作用在軸上的壓力，它等于V帶兩邊的初拉力之和，忽略V帶兩邊的拉力差，那么值可以近似由下式算出： 10〕 經(jīng)以上計(jì)算其計(jì)算結(jié)果為： 表3-3 V帶與V帶輪計(jì)算結(jié)果列表 帶型號(hào) 帶長(zhǎng)/mm

45、 帶根數(shù) 帶輪直徑/mm 中心距/mm A 1800mm 3 大帶輪 小帶輪 561.1mm 335mm 75mm 11〕 V帶輪的構(gòu)造尺寸計(jì)算及選用 〔1〕 帶輪的材料選擇 因?yàn)閹л喌霓D(zhuǎn)速，即，轉(zhuǎn)速比擬底，所以材料選定為灰鑄鐵，硬度為。 3.3 構(gòu)造設(shè)計(jì) 帶輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑，選擇帶輪的構(gòu)造形式，根據(jù)帶的型號(hào)來確定帶論輪槽的尺寸，設(shè)計(jì)如下： 主動(dòng)帶輪的構(gòu)造選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑尺寸，而與主動(dòng)帶輪配合的電動(dòng)機(jī)軸的直徑是，因此根據(jù)經(jīng)歷公式，所以主動(dòng)帶輪采用實(shí)心式。 帶輪參數(shù)的選擇：通過查"機(jī)械設(shè)計(jì)"一書，可以確定主動(dòng)

46、帶輪的構(gòu)造參數(shù)，構(gòu)造參數(shù)如下表，其他的相關(guān)尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)歷公式計(jì)算求得。 表3-4 主動(dòng)帶輪的構(gòu)造參數(shù) 單位〔mm〕 槽型 e Z 8.5 2.75 8.7 15±0.3 7 12 主動(dòng)帶輪的厚度可以由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：B=50mm，。 主動(dòng)帶輪的構(gòu)造如圖4-1： 圖3-2 主動(dòng)帶輪的構(gòu)造示意圖 3.4 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 從動(dòng)帶輪的結(jié)果選擇 因?yàn)楦鶕?jù)主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑和傳動(dòng)比來確定，即 ，，所以從動(dòng)帶輪采用輪輻式。 從動(dòng)帶輪的參數(shù)選擇：通過查"機(jī)械設(shè)計(jì)"一書，可查得帶輪的構(gòu)造參數(shù)間表，其他一些相關(guān)

47、尺寸可以根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)歷公式計(jì)算求得： 表3-5 從動(dòng)帶輪的構(gòu)造參數(shù) 單位〔mm〕 槽型 e Z 8.5 2 7 12±0.3 7 13 從動(dòng)帶輪的厚度可以查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得 ：，。 從動(dòng)帶輪的構(gòu)造如圖3-3。 圖3-3 從動(dòng)帶輪的構(gòu)造示意圖 帶輪材料選用HT200 根據(jù)基準(zhǔn)直徑的大小選用不同的帶輪類型，小徑帶輪采用實(shí)心式，大徑帶輪采用腹板式，主要構(gòu)造尺寸如表3-6。 表 3-6構(gòu)造尺寸 單位：mm 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 75 335 基準(zhǔn)寬度 11.0 11.0 基準(zhǔn)線上槽深 2.75 2.75

48、 基準(zhǔn)線下槽深 8.7 8.7 槽間距e 15±0.3 15±0.3 第一槽對(duì)稱面至端面距離f 輪緣厚d 12 12 帶輪寬B 50 50 外徑 80.5 340.5 輪槽角 極限偏差 孔徑 26 12.5 輪轂長(zhǎng) 50 35 48 32 輪輻厚 8 20 具體構(gòu)造設(shè)計(jì)見零件圖 3.5 軸參數(shù)計(jì)算 軸的轉(zhuǎn)速 軸的輸入功率 =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 軸的轉(zhuǎn)速 軸的輸入功率 =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 3.5.1 初步確定軸的最小直徑 先按經(jīng)歷公式算郵軸的最小直徑，選取軸的材料為4

49、5鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表選取得 對(duì)稱循壞狀態(tài)下許用應(yīng)力 計(jì)算軸的根本直徑 查表得軸的材料及載荷系數(shù)為：C=110，當(dāng)軸端彎矩較小時(shí) 由于安裝開式帶輪帶處有鍵，故軸需加大4%~5% 那么得 故取該軸的根本軸徑 繪制構(gòu)造簡(jiǎn)圖 圖3-4主軸的構(gòu)造示意圖 3.5.2 軸上零件的裝配方案 表3-7 軸上零件的裝配方案列表 零件 裝配方案 軸向固定 同向固定 滾刀 從左裝入 左 右 鍵配合 軸套 軸環(huán) 右軸承 從右裝入 軸肩 軸承蓋 過盈配合 左軸承 從左裝入 軸承蓋 軸套 過盈配合 開式帶輪 從左裝入 軸端擋板 軸肩 鍵配合 3.5.

50、3 確定各軸段的尺寸 〔1〕 ①段，依據(jù)公式的估算值。 〔2〕 ②段，依據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)選取。 〔3〕 ③段，與輕系列深溝球軸承6210配合。 〔4〕 ④段，大于減少加工量。 〔5〕 ⑤段，大于安裝滾刀處的尺寸盡量圓整。 〔6〕 ⑥段，，式中h為軸肩高，h=10mm，軸肩寬b=1.4h=4mm。 〔7〕 ⑦段，與④段一樣，大于減少加工量。 〔8〕 ⑧段，軸承成對(duì)使用，與③段一樣。 3.5.4 確定箱體寬 由于一個(gè)核桃是30～40mm,高度50～60mm，箱體寬由于有旋轉(zhuǎn)件，兩側(cè)留30～60mm，考慮鑄造不準(zhǔn)確，要將箱體的寬度圓整到整數(shù)，因?yàn)闈L刀寬度，砂網(wǎng)的寬度，所以取，故箱

51、體寬度 W=1300mm+2〔10～20)=1320~1340,去箱體寬：W=1330mm。 3.5.5 確定軸上各軸段的長(zhǎng)度 1〕 ①段，開式帶輪寬度35mm，要小于轂長(zhǎng)2~3mm。 2〕 ②段，即外露尺寸30mm+軸承端蓋厚12mm+箱體60mm-擋油環(huán)伸向箱體10mm-軸承端蓋20mm-軸承外伸2mm=70mm。 3〕 ③段即伸向擋油環(huán)2mm+軸承寬20mm+外伸2mm。 4〕 ④段即滾刀與箱體壁間隙20mm+伸向滾刀2mm+擋油環(huán)10mm-伸向擋油環(huán)2mm=30mm。 5〕 ⑤段小于輪轂便與定位可靠。 6〕 ⑥段，即。 7〕 ⑦段，滾刀與箱體壁間隙40mm+鋼刷寬度4

52、00mm-軸肩寬14mm+擋油環(huán)伸向箱體的尺寸10mm-伸向擋油環(huán)2mm=334mm。 8〕 ⑧段即伸向擋油環(huán)2mm+軸肩寬20mm+外伸2mm=24mm。 綜上所述其總軸長(zhǎng)L=1424mm。 開式帶輪與左軸承的距離 3.5.6 初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承只承受徑向力，故先用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，初步選取深溝球軸承6201,其根本參數(shù)如表3-8 表3-8參數(shù)表 6201 根本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 D B 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 25 90 20 1.1 57 83 1 6700 8500 3.5.7 軸上零件的周向固

53、定 V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按其直徑查手冊(cè)得平鍵截面如下表3-9。 表 3-9 平鍵截面 長(zhǎng)度取22mm V帶輪與軸的配合為H7/n6，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。 1) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角2×45°，各軸肩處圓角半徑見零件圖 2) 軸上的載荷 首先根據(jù)軸的構(gòu)造圖〔3-4〕作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 從軸的構(gòu)造圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面D是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面D處的、及M的值列于下表。 表3-10 截面C處的MH、MV、M值 載荷 水平面H 垂直面V

54、 支反力F 彎矩M 總彎矩 扭矩T 3.5.8 畫彎矩圖 右起第四段剖面C處的彎矩： 水平面的彎矩：=×65.5×0.001=97.26 垂直面的彎矩= =×65.5×0.001=35.51 合成彎矩： 3.4.7 畫轉(zhuǎn)矩圖： 3.5.9 畫當(dāng)量彎矩圖 因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，α=0.6 可得右起第四段剖面C處的當(dāng)量彎矩： 3.5.10 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度 右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，所以剖面C為危險(xiǎn)截面。 =279.08Nm ,查表得: =60Mpa 那么：

55、 = = = =6.62<［σ-1］ 右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小，故該面也為危險(xiǎn)截面： = ==28.44 <［σ-1］ 所以確定的尺寸是平安的。 以上計(jì)算所需的圖如以下圖3-5。 . z. - 圖3-5 軸的強(qiáng)度計(jì)算示意圖 . z. - 3.6 滾刀構(gòu)造 滾刀構(gòu)造是整個(gè)機(jī)器的關(guān)鍵局部，它的作用就是對(duì)核桃果進(jìn)展剝殼。此構(gòu)造采用較薄的鋼制刀片固定在旋轉(zhuǎn)筒架上，其構(gòu)造如圖3-6 旋轉(zhuǎn)筒架圖所示 圖3-6 旋轉(zhuǎn)筒架圖 因?yàn)椴捎玫氖?/p>

56、打擊和擠壓兩種方式配合進(jìn)展剝殼，所以對(duì)刮板的強(qiáng)度有一定要求，采用材料是45號(hào)鋼，而且刮板的外表必須進(jìn)展處理，外表滲碳1-1.5mm，熱處理硬度HRC56-62。刮板選用四塊8mm厚鋼板，長(zhǎng)′寬=500mm′129mm，刮板外緣距旋轉(zhuǎn)中心距離250mm。固定刮板的筒架構(gòu)造，其徑為26mm，外徑120mm，刮板固定支架長(zhǎng)度為140mm，截面尺寸40mm′20mm，每塊刮板由兩根固定支架固定，兩者間采用M10螺栓聯(lián)接。 3.7 半柵籠 半柵籠在機(jī)器中的作用是讓已經(jīng)被剝殼的核桃與未被剝殼的核桃進(jìn)展別離，其別離的原理就是"小個(gè)通過，大個(gè)不過〞。半柵籠的每一個(gè)柵格都只能容許一個(gè)核桃仁大小的物體通過，被

57、剝殼的核桃由于核桃殼的破裂，被變成破碎的核桃殼和整粒的核桃仁，核桃仁的大小剛好可以穿過柵格，而核桃果因?yàn)樘螅瑹o法通過柵格，將被阻擋在剝殼箱，繼續(xù)進(jìn)展剝殼直到其外殼破碎為止。其構(gòu)造如圖3-7 半柵籠所示。 圖3-7 半柵籠 柵條是利用兩塊墻板對(duì)兩端進(jìn)展固定的，墻板材料為HT200，柵條材料為20號(hào)鋼。柵條采用φ10圓截面長(zhǎng)條，長(zhǎng)度為538mm，因其特殊的作用，還需對(duì)其進(jìn)展外表處理，要求滲碳1-1.5mm，熱處理硬度HRC56-62。柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽，組成半圓柵籠，柵條間距為10mm，這樣可使剝出的核桃仁能通過柵格，而未剝殼的剛不能通過。 裝砌完成后要太上鎖緊條，防止柵條松動(dòng)。

58、半柵籠徑為φ516mm。 3.8 箱體 箱體的作用是提供應(yīng)刮板一個(gè)封閉的剝殼環(huán)境，并對(duì)相關(guān)構(gòu)造起到支承和定位作用。 為了便于軸系部件的安裝和拆卸，將箱體做成剖分式，箱由箱座和箱蓋組成，，取軸的中心線所在平面為剖分面。箱座和箱蓋采用普通螺栓聯(lián)接，用圓錐銷定位。箱體的材料選用HT200，鑄造成型。具體構(gòu)造設(shè)計(jì)見零件圖。 3.9 殼仁別離裝置 殼仁別離裝置分為兩個(gè)局部，一個(gè)是核桃皮通道，還有就是殼與仁的收集板，它同樣也安裝在箱體下方。核桃經(jīng)過箱體的剝殼過程后，將由此裝置對(duì)其進(jìn)展殼仁別離，別離的根本原理是利用核桃殼與核桃仁的重量及受力面積的不同，用柵網(wǎng)對(duì)其進(jìn)展別離。根據(jù)自身的重量落到核桃皮收

59、集通道中，核桃直接下落到核桃收集通道。具體構(gòu)造見裝配圖。 3.10 機(jī)架 整個(gè)機(jī)架采用L63*63*6角鋼焊接而成，起到其它幾個(gè)局部的支承、定位、連接作用，并將電機(jī)安裝在機(jī)架里面。剝殼機(jī)安裝在機(jī)架上面，聯(lián)接采用普通螺栓聯(lián)接。具體構(gòu)造見裝配圖。 3.11 附件 擠壓式核桃去殼的附件包括裝料斗，軸承蓋，軸承座。 4 如何正確使用核桃脫殼機(jī) 1．對(duì)脫殼機(jī)的要求。①脫殼干凈、生產(chǎn)效率高，對(duì)有清選裝置的脫殼機(jī)，還要求有較高的清潔度。②損失率低、破碎率小。③構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用可靠，調(diào)整方便，有一定的通用性，能脫多種作物。 2．對(duì)核桃穴皮果雪的要求。核桃干濕適宜，太干那么破碎率高，過濕那么影響工

60、作效率。農(nóng)村儲(chǔ)存的核桃穴皮果雪一般較枯燥，為使其干濕適宜可采用以下方法：①冬季脫殼。脫殼前用10公斤左右的溫水均勻地噴灑在50公斤的核桃上，用塑料薄膜覆蓋10小時(shí)左右，然后再晾曬1小時(shí)左右即可開場(chǎng)脫殼，其他季節(jié)用塑料薄膜覆蓋的時(shí)間為6小時(shí)左右。②可將較干的核桃穴皮果雪浸在大水池，浸后立即撈出用塑料薄膜覆蓋1天左右，再晾曬，待干濕適宜后開場(chǎng)脫殼。③對(duì)電壓的要求及工作場(chǎng)所的選擇：?jiǎn)蜗嚯妱?dòng)機(jī)要正常工作，電壓需到達(dá)其額定電壓。在農(nóng)村農(nóng)戶較為分散，加之所用線路又不標(biāo)準(zhǔn)，致使離變壓器較遠(yuǎn)的農(nóng)戶電壓缺乏，因此，工作場(chǎng)所應(yīng)選擇離變壓器較近的地方。 操作方法與考前須知 1．使用前，應(yīng)先檢查各緊固件是否擰緊，

61、旋轉(zhuǎn)部位是否靈活，各軸承是否有潤(rùn)滑油，脫殼機(jī)應(yīng)放置在較平的地面上。然后檢查電源，開關(guān)必須處于斷開位置。 2．電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向應(yīng)與機(jī)具上所指方向一致。先空轉(zhuǎn)幾分鐘，觀察有無異常響聲，運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)方可均勻地喂入核桃。 3．核桃果喂入時(shí)，要均勻、適量，不可含有鐵屑、石塊等雜物，以防打碎核桃米及造成機(jī)械事故。當(dāng)核桃米覆蓋滿篩子面時(shí)，方可翻開出米口開關(guān)。 4．核桃應(yīng)干濕適宜，要根據(jù)核桃的大小選用適當(dāng)?shù)暮Y網(wǎng)。 5．核桃米核桃殼增多時(shí)，可將電動(dòng)機(jī)向下移動(dòng)，以便緊風(fēng)扇皮帶，加大吹風(fēng)量。 6．操作時(shí)，人不要站在皮帶傳動(dòng)一側(cè)，以免傷人。 7．存放機(jī)器時(shí)，應(yīng)去除機(jī)器外表的塵土、污垢和部殘存的雜物。

62、用柴油清洗各部位軸承后涂上黃油。機(jī)器要覆蓋好，置于枯燥庫房，防止日曬雨淋。 8．應(yīng)保證傳動(dòng)部位和軸承室有充足的潤(rùn)滑油，并定期予以清理和更換。 5 總結(jié) 本文是圍繞農(nóng)用機(jī)械產(chǎn)品——核桃去殼機(jī)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了核桃剝殼的機(jī)械化，應(yīng)用本機(jī)器后，可使廣闊農(nóng)民群眾大大節(jié)省勞動(dòng)量，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。該機(jī)的關(guān)鍵局部是刮板構(gòu)造與半柵籠構(gòu)造，因?yàn)楹颂覄儦さ恼麄€(gè)過程都是由這兩局部完成的，剝出來的核桃能不能符合要求，完全是看刮板與半柵籠的性能能不能到達(dá)要求。本文也介紹了目前各種核桃剝殼原理及裝備，并對(duì)核桃剝殼機(jī)械的開展現(xiàn)狀以及開展前景作出了簡(jiǎn)明的概括和分析。 本次設(shè)計(jì)是對(duì)我的四年的大學(xué)生活做出的總結(jié),同

63、時(shí)為將來工作進(jìn)展了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己解分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個(gè)良好的根底。 從這次設(shè)計(jì)也可以看出一些問題: 1〕 心態(tài):應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度,堅(jiān)持冷靜獨(dú)立的解決問題 2〕 根本:認(rèn)真學(xué)好根本知識(shí),扎實(shí)自己的根本知識(shí),使面對(duì)問題時(shí)不會(huì)遇到很多挫折,從而打擊自己的信心,結(jié)果使自己很急躁,越來越不想搞這設(shè)計(jì),故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)根本知識(shí),一步一步的來,不要急功近利! 3〕 樹立自己的良好形象,樂觀的面對(duì)生活,堅(jiān)持自己的想法和意識(shí) 總的說來,雖然在這次設(shè)計(jì)中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績(jī),但同時(shí)也存在一定的缺乏和缺陷,我想這都是這次設(shè)計(jì)的價(jià)值所在,以后

64、的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情! 參考文獻(xiàn) [1] 周瑞寶 核桃加工技術(shù) [M] ：化學(xué)工業(yè) 2003.1 [2] 段淑芬，胡文廣，秀平，等．世界核桃生產(chǎn)現(xiàn)狀分析[J]．核桃學(xué)報(bào)，1999，(增刊) [3] 孟憲珍．核桃脫殼機(jī)的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)[J]．國(guó)外農(nóng)機(jī)。1980． [4] 尚書旗，曙光，王方燕．核桃生產(chǎn)機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀與進(jìn)展分析[J]．核桃學(xué)報(bào)，2003，(增刊) [5] 效鵬，嘉玉．核桃脫殼機(jī)的不同部件對(duì)核桃脫殼性能的影響[J]．萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1990，7(1) [6] 王延耀，巖，尚書旗，等．氣爆式核桃脫殼性能的試驗(yàn)研究[J]．農(nóng)業(yè)

65、工程學(xué)報(bào)，1998，14(1) [7] 王智才．我國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)需求及開展前景[J]．農(nóng)機(jī)質(zhì)量與監(jiān)視，2002，(5) [8] 石一兵 食品機(jī)械與設(shè)備[M] ：中國(guó)商業(yè) 1992.6 [9] 肖旭霖 食品機(jī)械與設(shè)備[M] ：科學(xué)，2006 [10] 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)第一編輯室 中國(guó)食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編[M] ：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，2004 [11] 唐增寶，何永然，安俊 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M] ：華中理工大學(xué) 1999.3 [12] 濮良貴，紀(jì)名剛 機(jī)械設(shè)計(jì)[M] ：高等教育，2001 [13] 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.機(jī)械傳動(dòng)[M] ：化學(xué)工業(yè) 2004.1 致

66、 本文是在教師的精心指導(dǎo)和關(guān)心下完成的，教師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)、高度的責(zé)任心對(duì)我產(chǎn)生了深深的震撼。在教師的培養(yǎng)和教育不僅使我順利完成了論文，而且將繼續(xù)鼓勵(lì)我在今后的人生旅途上不斷進(jìn)取。 在本次論文設(shè)計(jì)過程中，感我的學(xué)校，給了我學(xué)習(xí)的時(shí)機(jī)，在學(xué)習(xí)中，教師從選題指導(dǎo)、論文框架到細(xì)節(jié)修改，都給予了細(xì)致的指導(dǎo)，提出了很多珍貴的意見與建議，教師以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文是在教師的精心指導(dǎo)和大力支持下才完成的 感所有授我以業(yè)的教師，沒有這些年知識(shí)的積淀，我沒有這么大的動(dòng)力和信心完成這篇論文。感恩之余，誠懇地請(qǐng)各位教師對(duì)我的論文多加批評(píng)指正，使我及時(shí)完善論文的缺乏之處。 謹(jǐn)以此致最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)展審閱的各位教師表示衷心的感。謹(jǐn)向所有給我關(guān)心、理解、支持和幫助的人們表示最誠摯的意！ . z.