蓮子剝殼機(jī)的設(shè)計(jì)

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湘潭大學(xué)畢業(yè)論文 題 目： 蓮子剝殼機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 摘要 ................................................................................................................................. 1 第一章 緒論 .................................................................................................................. 3 題背景 .............................................................................................................. 3 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................. 3 殼原理 .............................................................................................................. 5 壓式蓮子剝殼機(jī) ................................................................................... 5 摩擦式蓮子剝殼機(jī) ................................................................................ 5 撕搓式蓮子剝殼機(jī) .............................................................................. 5 沖擊式蓮子剝殼機(jī) .............................................................................. 6 切割式蓮子剝殼機(jī) .............................................................................. 6 原有機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................... 6 第二章 系統(tǒng)總體方案確定 ............................................................................................ 8 備布局 .............................................................................................................. 8 鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 8 下料機(jī)構(gòu) ................................................................................................. 8 送機(jī)構(gòu) .................................................................................................. 9 割機(jī)構(gòu) .................................................................................................. 9 動(dòng)機(jī)構(gòu) .................................................................................................. 9 第三章 蓮子剝殼機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì) .................................................................................... 10 子外形特性實(shí)驗(yàn)研究 .................................................................................... 10 子三維尺寸 ........................................................................................ 10 厚與殼仁間隙 .................................................................................... 10 粒重 .................................................................................................... 11 殼含水率 ............................................................................................ 12 子物理性能的測(cè)定 ....................................................................................... 12 殼抗壓強(qiáng)度 ........................................................................................ 12 殼硬度 ................................................................................................. 14 結(jié) ................................................................................................................... 15 第四章 蓮子剝殼機(jī)的整體設(shè)計(jì) .................................................................................... 17 具的確定 ........................................................................................................ 17 帶的設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 18 料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 19 機(jī)的選擇 ....................................................................................................... 20 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 20 的選擇 ........................................................................................................... 21 結(jié)論與展望 ...................................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 24 致 謝 ............................................................................................................................ 25 1 摘要 現(xiàn)在的蓮子剝殼技術(shù)有很多種，但有的效率太低也不太科學(xué)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，所以這項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)是非常有必要的。從古至今，我們都是通過(guò)手工來(lái)完成蓮子的剝殼，這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力，沒(méi)有效率。蓮子剝殼機(jī)的問(wèn)世，是手工剝蓮子向機(jī)器剝蓮子的一個(gè)偉大發(fā)明。它使蓮子產(chǎn)區(qū)的的農(nóng)民收入增加，還降低了他們的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以將剝好的蓮子加工成各種蓮子產(chǎn)品，同時(shí)蓮子殼也可以加工飼料等用處。本設(shè)計(jì)采用刀具切割來(lái)達(dá)到殼仁分離 的目的，通過(guò)送料帶來(lái)進(jìn)行送料。本設(shè)計(jì)工作原理清晰，結(jié)構(gòu)較緊湊，有一定的實(shí)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞 ：蓮子、剝殼機(jī)、刀具、送料 2 of is or of so,of is of us is so of is to a It of be a of At to of to of is is 3 第一章 緒論 題背景 蓮子又稱(chēng)蓮實(shí)、蓮米、水之丹，是睡蓮科多年水生草本植物蓮的成熟種子。它生。在小巧玲瓏的蓮蓬之中，因?yàn)橥鈿?jiān)硬，古人稱(chēng)之為石蓮子。蓮子為蓮的副產(chǎn)品，也是我國(guó)的特產(chǎn)之一。以生產(chǎn)蓮子為主的蓮，稱(chēng)子蓮，我國(guó)湖南、江西、福建、浙江等省，均是聞名的子蓮產(chǎn)區(qū)。蓮子大都以產(chǎn)地或其形狀命名，大體分為湘蓮、紅蓮、白蓮、通心蓮、殼蓮等，而湖南湘潭、安鄉(xiāng)等地出產(chǎn)的湘蓮，江西鄱陽(yáng)湖沿岸生產(chǎn)的大白蓮，福建建陽(yáng)、建寧生產(chǎn)的建蓮，為全國(guó)三大名蓮，在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)。中的 “天廚 ”御宴、《紅樓夢(mèng)》 中描寫(xiě)的賈府盛宴，均有 “蓮子肉 ”、 “干蒸蓮子 ”，而 “蓮子湯 ”則是最后的壓席菜，尚有 “無(wú)蓮不成席 ”之勢(shì)。蓮子除作為珍貴的滋補(bǔ)食品外，還是一付妙藥。在中醫(yī)處方上，蓮子通常稱(chēng)為蓮肉 、湘蓮肉。古人說(shuō)，吃蓮子能返老還童、長(zhǎng)生不老。這一點(diǎn)固不可信，但關(guān)于其在養(yǎng)心安神、健腦益智、消除疲勞等方面的藥用價(jià)值，歷代醫(yī)藥典籍多有記載。比如在《神農(nóng)本草》、《本草拾遺》、《本草綱目》、《本草備要》中都有據(jù)可查。 蓮子是一種有較高食用和藥用價(jià)值的特色農(nóng)副產(chǎn)品，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在中國(guó)尤其湖南、湖北產(chǎn)量比較大。蓮子中的鈣、鉀 的含量比較高，，脂肪 ，糖 ，鈣 436 毫克，鐵 克，還含有和多維生素，微量元素等物質(zhì)。除了對(duì)牙齒和骨骼有益外，還可以促進(jìn)凝血，使酶活化， 具有養(yǎng)心益腎、健脾止瀉，治心悸、失眠、遺精、淋濁、久瀉、虛痢、崩漏、白帶的作用，主補(bǔ)中養(yǎng)神，益氣力，除百病，久服輕身耐勞，不饑延年；蓮心性味苦、寒，可清心去熱，清暑除煩，生津止渴，斂液止汗、清熱養(yǎng)神。具有平肝火、瀉脾火、降肺火，治目紅腫，高血壓等作用；荷葉具有生發(fā)元?dú)?，助脾胃、澀精液、散瘀血、消水腫、降血脂等功效，對(duì)高血壓 、心臟病 [18]、肥胖癥有治療作用 還有維持肌肉的伸縮性和心率等作用 [19]。 蓮子是我國(guó)人民喜愛(ài)的滋補(bǔ)食品，年加工量和出口量都是相當(dāng)?shù)木薮?。但大部分的都是通過(guò)手工進(jìn)行去殼，這樣算來(lái)，僅僅剝殼就要耗費(fèi)很大的時(shí)間和財(cái)力，隨著需求量的日益增加，就必須要有一個(gè)機(jī)械化的方法來(lái)代替人工來(lái)剝殼，提高生產(chǎn)效率。最初剝殼是采用人工刀砍的方法，到手搖去殼機(jī)，在到現(xiàn)在的全自動(dòng)剝殼機(jī)，日加工量在不斷地提高，生產(chǎn)效率成倍增長(zhǎng)，有效地推動(dòng)的蓮子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著人們生活水平的提高，蓮子成為了一種不 錯(cuò)的滋補(bǔ)食品。我國(guó)的大部分地區(qū)都有出產(chǎn)，以湖南、湖北、江西較多。但蓮子的深加工領(lǐng)域還很落后，正是因?yàn)檫@樣，所 4 以我們要抓住這個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)多開(kāi)發(fā)些蓮子的深加工方法。從古至今，人們大都通過(guò)手工的方法或一些最簡(jiǎn)單的工具來(lái)剝蓮子殼，相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)費(fèi)力。蓮子剝殼機(jī)是個(gè)偉大的發(fā)明，是人們期待已久的一個(gè)設(shè)備，為以后蓮子更好更快的加工帶來(lái)了信心。湘潭縣花石鎮(zhèn)是國(guó)內(nèi)唯一具有規(guī)模的蓮子集散加工中心，目前，蓮子剝殼技術(shù)已日漸趨向成熟，生產(chǎn)效率大幅提高，有效地推動(dòng)的湘蓮加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。我國(guó)研究蓮子剝殼機(jī)從 20 世紀(jì) 60 年代就已經(jīng)開(kāi) 始，湖南省農(nóng)機(jī)所率先于 1981 年開(kāi)始對(duì)蓮子剝殼機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并于 1983 年 6 月鑒定且小批生產(chǎn)了 6蓮子剝殼機(jī)。與些同時(shí)，一些院校和科研單位也開(kāi)始理論研究、實(shí)施試驗(yàn)、編寫(xiě)教程。直到 20 世紀(jì) 80 年代，蓮子剝殼機(jī)在我國(guó)還處于孕育期。從 20 世紀(jì) 90 年代開(kāi)始，許多單位研制了多種蓮子剝殼機(jī)，型號(hào)達(dá) 10 多種，專(zhuān)利也有很多。在發(fā)達(dá)國(guó)家，蓮子的采收，剝殼等工序都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化 [17]。 農(nóng)業(yè)物料 [15]是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工的對(duì)象，它包括植物和動(dòng)物物料，以及它們?yōu)樵霞?工的半成品。農(nóng)業(yè)物料物理特性，是運(yùn)用近代物理學(xué)理論、技術(shù)和方法，研究農(nóng)業(yè)物料物理特性及各個(gè)物理因子和生物物料相互作用的一門(mén)邊緣學(xué)科 。 農(nóng)業(yè)物料物理特性的研究成果可以作為研究和設(shè)計(jì)具有先進(jìn)性能機(jī)器設(shè)備的原始依據(jù)。 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)物料物理特性開(kāi)展了大量的研究工作。袁巧霞、劉木華分別對(duì)銀杏、鮮蓮的外形尺寸、殼仁間隙、密度等物理參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試；周祖鍔、測(cè)定了杏核的物理特性；等對(duì)不同品種的秋葵的物理性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試；報(bào)道了松果的外形、尺寸、密度、空隙率、質(zhì)量、摩擦力等物理參數(shù)。 農(nóng)業(yè)物料的力學(xué)特性是設(shè)計(jì)收獲、分級(jí)和加工 系統(tǒng)的重要理論依據(jù)之一。物料力學(xué)特性的研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道較多，其中李小昱對(duì)整個(gè)蘋(píng)果進(jìn)行了壓縮破壞實(shí)驗(yàn)，王俊等對(duì)桃、梨的力學(xué)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，曹?chē)?guó)榮采用有限元法對(duì)松籽殼在不同方向外載作用下的應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)及其隨外載變化的規(guī)律進(jìn)行了研究；華南理工大學(xué)的王靈軍等人通過(guò)有限元分析方法找出了銀杏最佳的施力方向與施力方式。發(fā)現(xiàn)了擠壓位置對(duì)堅(jiān)果破殼力的影響，研究了壓縮破壞堅(jiān)果殼所需要的力、變形和能量，測(cè)試了杏核和杏仁的力學(xué)特性，比較了壓縮載荷下三種不同杏核的力學(xué)特性。使用有限元和邊界元方法研究了水果的堅(jiān)實(shí)度。探索了壓縮載荷 下堅(jiān)果的破裂行為，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生謝麗娟在對(duì)干殼蓮子物理參數(shù)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用商用有限元受力分析軟件 定最佳脫殼的施力方式是沿蓮子短軸方向加載均布線(xiàn)載荷，這時(shí)蓮子的應(yīng)力應(yīng)變分布有一定方向性，有利于裂紋擴(kuò)展，使蓮子有效脫殼。 5 殼原理 壓式蓮子剝殼機(jī) 擠壓式蓮子剝殼機(jī)最早的模型為雙輥式蓮子剝殼設(shè)備。設(shè)備中一輥為帶有橡膠層的旋轉(zhuǎn)圓柱體，另一與之相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥上帶有三角形刀刃的多個(gè)盤(pán)形圓片組成。使蓮子通過(guò)兩輥的中縫時(shí)，切開(kāi) 蓮殼。然而幾經(jīng)實(shí)驗(yàn)，蓮子僅被刀刃劃破了部分外殼。由于在兩輥之間的加工區(qū)較短，蓮子不可能在其中滾上一兩圈，因而使蓮殼的切破率大大降低。 浙江大學(xué)的鄭傳祥教授，對(duì)于前人提出的擠壓式蓮子剝殼機(jī)原理進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，從而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種更能適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際的高效蓮子剝殼機(jī)。完善了擠壓式的雙輥技術(shù)。利用高速刀具對(duì)蓮子外殼進(jìn)行切割、擠壓使其脫殼，同時(shí)增加了脫殼切割的刀具數(shù)量，使其更適合機(jī)械化生產(chǎn)。該機(jī)型可以將蓮子按照其顆粒大小分類(lèi)后進(jìn)行脫殼，使蓮子生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)在機(jī)械化的道路上向前邁進(jìn)了一大步。 摩擦式蓮子剝 殼機(jī) 旋轉(zhuǎn)圓桶式脫殼機(jī)是比較早期的摩擦式剝殼機(jī)，其在中部旋轉(zhuǎn)軸上裝有盤(pán)形刀片，外桶固定在機(jī)架上，其內(nèi)壁上襯有適當(dāng)厚度的橡膠層。蓮子進(jìn)入后，隨旋轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)，在內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸的刀片中滾動(dòng)，蓮殼在橡膠層的襯墊下被轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)形刀片切破，然后從其夾縫中掉出。但是由于被切破的蓮殼均牢牢的粘附在蓮肉上，為使蓮殼與蓮肉分離， 還得專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)搓殼機(jī)。為了克服旋轉(zhuǎn)圓桶式蓮子脫殼機(jī)固有缺陷，在其基礎(chǔ)上，6蓮子剝殼機(jī)設(shè)計(jì)成三個(gè)加工段 —— 破殼段、搓殼段及軟搓殼段。每小時(shí)每臺(tái)可加工 70 殼率平均為 75%以上，出蓮肉 完好率平均 9 5% 以上，且篩分率大于90 %，蓮子損害率小于 4 % 以下，但每副刀片使用 5- 6班需重磨一次。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明， 6蓮子剝殼機(jī)性能穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，便于操作，清潔安全且經(jīng)濟(jì)效益比較顯。 撕搓式蓮子剝殼機(jī) 代表機(jī)型以湖南省農(nóng)機(jī)所研究的 6蓮子剝殼機(jī)為例。為了保證剝殼質(zhì)量，提高功效和對(duì)不同形狀蓮子的適應(yīng)性，該機(jī)采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)定位和組合刀頭等裝置，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，且機(jī)子小巧輕便、使用方便、安全可靠，適于 白 蓮、紅蓮、東瓜蓮等多種蓮子的剝殼作業(yè)。 該機(jī)采用一對(duì)刀頭從一長(zhǎng)徑方向兩端同時(shí)切入蓮殼后再適當(dāng)旋轉(zhuǎn)一定角度，撕搓蓮殼使其扭碎從而完成剝殼的方法，不僅脫殼率大為提高，而且破碎率僅在 5%左右。 6 沖擊式蓮子剝殼機(jī) 臺(tái)灣嘉義大學(xué)與中興大學(xué)的黃文祿、盛中德教授研發(fā)的蓮子剝殼脫膜機(jī)子主要由供料機(jī)構(gòu)、同向差速滾筒磨擦、撥桿及四只水刀噴嘴組成。該機(jī)剝殼脫膜工作原理：蓮子在同向且具差速的滾筒間滾動(dòng)，并在噴嘴高壓噴頭產(chǎn)生的水刀作用下破膜。 切割式蓮子剝殼機(jī) 在切割式蓮子剝殼機(jī)的研制中，武漢工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系的張永林、易啟偉等設(shè)計(jì)了一種基于 輥刀切割原理的蓮子剝殼機(jī)。輥刀式蓮子剝殼機(jī)采用供送螺桿對(duì)殼蓮進(jìn)行分粒供送并使蓮子按照一致的位形排序上料，采用由雙托輥和剝殼輥構(gòu)成的剝殼通道實(shí)現(xiàn)蓮子剝殼。同時(shí)，為了適應(yīng)不同品種，不同顆粒大小、形狀蓮子的剝殼，設(shè)計(jì)上采用了集總式的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主要的切割參數(shù)如切割深度、切割壓力、偏置角度和螺旋輥刀空間斜置的調(diào)節(jié)。通過(guò)基于物理樣機(jī)的剝殼試驗(yàn)，多聯(lián)輥刀式蓮子剝殼機(jī)的處理量大于 100 kg/h，剝殼率大于 90%，仁殼分離率達(dá) 92%，籽仁破損率小于 3%。相對(duì)于其他剝殼機(jī)，多聯(lián)輥刀式蓮子剝殼機(jī)通用性較強(qiáng)，性能相 對(duì)穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)上有所突破，同時(shí)調(diào)節(jié)維護(hù)相對(duì)于其他蓮子剝殼機(jī)來(lái)說(shuō)更方便快捷，基本能夠滿(mǎn)足蓮子機(jī)械化剝殼的實(shí)用性需求 。 原有機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)蓮子的顆粒質(zhì)量水平和大小存在較大差別。且不同地區(qū)蓮子的加工工藝也不盡相同，比如福建多采用鮮蓮子加工，而湖南多采用干蓮子加工。鮮蓮子和干蓮子的差異性較大，干蓮子外殼非常堅(jiān)硬，殼仁之間間隙小，蓮子抗壓強(qiáng)度較高，而鮮蓮皮較為松軟，蓮子抗壓強(qiáng)度較低。目前尚沒(méi)有干鮮兩用的蓮子剝殼相關(guān)機(jī)械。 在目前已有的蓮子剝殼機(jī)中，很多都是采用手搖 驅(qū)動(dòng)，或采用半手工半機(jī)械作業(yè)為主的加工方式。雖然相對(duì)純手工加工，很大程度上降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，但是如果要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的加工生產(chǎn)，其生產(chǎn)效益和自動(dòng)化水平還有待進(jìn)一步的提高。 蓮子仁的外膜和芯一樣，均有苦味，在食用或者加工時(shí)都需要將其除去。而當(dāng)前市場(chǎng)上很多的剝殼機(jī)或者沒(méi)有結(jié)合去膜功能，或者去膜成功率低，或者去膜的時(shí)候蓮子破損率很高。于是在去膜這道工藝上，為了減少蓮子的損耗率，保持蓮子完整的外觀，仍然要耗費(fèi)大量的人力。由此滋生了個(gè)別黑心企業(yè)為降低成本，直接利用化學(xué)藥劑進(jìn)行蓮子外膜脫落或者溶解的不 法行為。 蓮子剝殼機(jī)的技術(shù)發(fā)展方向大致為：進(jìn)一步提高可靠性和對(duì)不同蓮子的適應(yīng)性；根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)計(jì)相應(yīng)機(jī)械的生產(chǎn)能力；更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，針對(duì)新技術(shù)研制新機(jī)型，提 7 高機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性；進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展蓮子剝殼機(jī)具有生產(chǎn)實(shí)際意義。應(yīng)結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在分析蓮子加工原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)自動(dòng)化蓮子剝殼設(shè)備，提高產(chǎn)量和剝殼質(zhì)量，同時(shí)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的效益，最終提升農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力 。有許多其他的機(jī)械設(shè)備都是研究人員對(duì)多種農(nóng)作物料的物理機(jī)械特征進(jìn)行了深入的研究，但相比之下對(duì)于干蓮子特征的研究卻比較少。與之相應(yīng)的， 干蓮子脫殼機(jī)械的研究不是建立在對(duì)于干蓮子物理機(jī)械特性的研究基礎(chǔ)之上，脫殼設(shè)備大多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致在一定程度上降低了干蓮子加工效率。所以只有在干蓮子物理機(jī)械特性的研究及脫殼設(shè)備開(kāi)發(fā)的日益深入，才能在一定程度上解決干蓮子的深加工嚴(yán)重滯后于市場(chǎng)需求 ，蓮子脫殼以手工的脫殼方式才能淘汰，從根本上提高了干蓮子加工的質(zhì)量和效率，提高了干蓮子的綜合利用。因此，為了解決我國(guó)干蓮子加工技術(shù)落后的現(xiàn)狀，更好的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出高效干蓮子脫殼設(shè)備，就必須全面的掌握干蓮子的各種物理機(jī)械特性，為研制干蓮子脫殼機(jī)構(gòu)及脫殼設(shè)備提供基礎(chǔ) 理論依據(jù)。 要解決這些問(wèn)題關(guān)鍵所在是，必須對(duì)剝殼機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，研究新的脫殼機(jī)理；所以研究剝殼機(jī)的主要部件幾何參數(shù)、工藝參數(shù)、等基礎(chǔ)理論研究至關(guān)重要。 8 第二章 系統(tǒng)總體方案確定 備布局 本蓮子脫殼機(jī)采用上述原理中的切割式蓮子剝殼。機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由蓮子進(jìn)料器、蓮子切割剝殼系統(tǒng)、擠壓通道、傳動(dòng)系統(tǒng)及支架等組成。該機(jī)器設(shè)有八條通道，可以有效地提高蓮子的加工效率。原料蓮子首先在外設(shè)的分選機(jī)內(nèi)按直徑大小進(jìn)行分類(lèi) ,然后分類(lèi)后的蓮子進(jìn)入蓮子去芯機(jī)的料斗 ，料斗下方是特別設(shè)計(jì)的蓮子下料機(jī)構(gòu)和斜流槽，下料機(jī)構(gòu)可以有效地控制蓮子以一定的速率落下，能夠有效地避免蓮子落下過(guò)快導(dǎo)致蓮子剝殼不干凈。然后在斜流槽上滾動(dòng)進(jìn)入剝殼系統(tǒng)，在剝殼系統(tǒng)中，通過(guò)蓮子在與皮帶上的滾動(dòng)下來(lái)與刀具進(jìn)行快速滾動(dòng)，從而達(dá)到剝殼的目的。刀鋒高度為蓮子殼厚度，保證刀具破殼但不傷到仁，每把刀具對(duì)著皮帶的中間位置，蓮子進(jìn)入后首先蓮子中間位置被切破，在隨后與刀具，皮帶之間被擠壓，從而去殼，然后被皮帶運(yùn)送出剝殼裝置，完成剝殼。通過(guò)三維軟件 5】 得到的三維模型如下： 圖 2鍵機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 下料機(jī)構(gòu) 蓮子的尺寸在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，大小不一，這使不能讓同時(shí)存在于切割機(jī)構(gòu)內(nèi)的蓮子數(shù)量超過(guò)兩顆，否則必然會(huì)導(dǎo)致一些蓮子的蓮殼無(wú)法被切破 。該機(jī)構(gòu)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)蓮 9 子能有連續(xù)且一粒一粒的落下，能有效地解決這個(gè)問(wèn)題，原理如下。分級(jí)后的蓮子通過(guò)料斗進(jìn)入滾輪中的孔中，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)一段弧度后，通過(guò)限流機(jī)構(gòu)的下料孔落下，從而實(shí)現(xiàn)蓮子的單個(gè)連續(xù)落下，落下速度可以通過(guò)滾輪的轉(zhuǎn)速來(lái)控制 。 送機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)主要由皮帶輪和皮帶構(gòu)成，皮帶輪的粗糙度適宜。在電機(jī)的帶動(dòng)下皮帶輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)，蓮子從限流機(jī)構(gòu)出來(lái)后通過(guò)斜流槽滾入皮帶上，在進(jìn)入切割機(jī)構(gòu)。 割機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是多排排列在一起的平行刀片，用來(lái)切開(kāi)蓮子殼。蓮子在皮帶輪的驅(qū)動(dòng)下載皮帶和刀具之間進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，刀具在蓮子上切割來(lái)達(dá)到去殼的目的。 剝殼機(jī)的刀架都是直接固定在機(jī)架上的，使得切殼刀刃到托住蓮子的元件的表面的間距為一個(gè)定值 ，由于蓮子的尺寸又是在一定范圍內(nèi)變動(dòng)的，這就使得必須按蓮子的短軸直徑對(duì)蓮子進(jìn)行分級(jí) ， 不同級(jí)的蓮子通過(guò)不同的剝殼通道到相應(yīng)尺寸的剝殼單元進(jìn)行蓮殼切割，這樣就增加了剝殼機(jī)的復(fù)雜性并且這樣的設(shè)計(jì)把整仁率和蓮子分級(jí)的級(jí)數(shù)聯(lián)系起來(lái)了，要提高整仁率就必須增加蓮子分級(jí)數(shù)，因?yàn)槿绻徸臃旨?jí)數(shù)不夠，同級(jí)的蓮子尺寸變動(dòng)范圍依就很大，那么短軸直徑較大的蓮子依就可能被切殼刀切破蓮仁，造成蓮仁破壞 ?？紤]到這個(gè)因素，本機(jī)設(shè)有八條通道，每條通道上的刀具與皮帶之間的距離不一樣，分八個(gè)級(jí)數(shù)。這樣可以有效地避免蓮子仁被破壞也可以提高生產(chǎn)效率。 動(dòng)機(jī)構(gòu) 該蓮子去芯機(jī)采用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，主要由齒輪傳動(dòng)， 皮帶傳動(dòng)。 10 第三章 蓮子剝殼機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì) 我國(guó)的科研人員在幾十年間已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)發(fā)出各種剝殼方式的蓮子剝殼機(jī)，但到現(xiàn)在為止蓮子剝殼任然存在剝殼率低、破碎率高、蓮仁表面質(zhì)量差的問(wèn)題，嚴(yán)重制約著整個(gè)蓮子加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是蓮仁表面質(zhì)量差的問(wèn)題嚴(yán)重影響了蓮子產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和蓮子產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本章旨在設(shè)計(jì)出一種新的蓮子剝殼方案，能夠達(dá)到更高的剝殼要求。 子外形特性實(shí)驗(yàn)研究 子三維尺寸 從實(shí)驗(yàn)樣本中隨機(jī)選出 100顆蓮子，用游標(biāo)卡尺測(cè)量每個(gè)蓮子的長(zhǎng)徑長(zhǎng)度和和短徑直徑，測(cè)量多次取 平均值，得到如下數(shù)據(jù)。 表 3子三圍尺寸 縱徑分布范圍 數(shù)百分比 % 平均中徑分布范圍 數(shù)百分比 % 均值 值 準(zhǔn)差 準(zhǔn)差 子的長(zhǎng)度分布范圍在 差為 上表可知，蓮子直徑分布在 均中徑分布在 中分布在 寸均勻，分布比較集中。通過(guò)對(duì)蓮子三維尺寸的分析，限流機(jī)構(gòu)中滾輪孔的尺寸確定 D== 厚與殼仁間隙 用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量 8粒蓮子的短軸直徑，測(cè)量多次取平均值，再將蓮 子剝殼后分別測(cè)量蓮仁的短軸直徑和蓮殼的厚度，則得到了殼厚與殼仁間隙。 11 L= 式中 L：蓮子殼仁間隙 D：蓮子短軸平均直徑 仁短軸平均直徑 d：蓮子殼厚度 通過(guò)上述測(cè)得的數(shù)據(jù)的到如下的表格： 表 3子殼厚及殼仁間隙 編號(hào) 蓮子短軸直徑 仁短軸直徑 厚 仁間隙 0 厚平均值： 仁間隙平均值 ： 測(cè)量的結(jié)果可得，蓮子殼的平均厚度為 仁平均間隙為 粒重 選定 100顆干殼蓮子、 100顆蓮仁和 100個(gè)蓮殼利用電子秤進(jìn)行稱(chēng)重，稱(chēng)重結(jié)果如下所示 ： 表 3子百粒重 項(xiàng)目 質(zhì)量 /g 數(shù)目 /粒 平均質(zhì)量 /g 蓮子 00 仁 00 蓮殼 00 上表可知，蓮子的百粒重為 仁的百粒重為 百粒蓮殼（半個(gè)）質(zhì)量為 子的平 均質(zhì)量略大于蓮仁，蓮子和蓮仁的平均質(zhì)量遠(yuǎn)大于蓮殼。 12 殼含水率 將蓮子采摘以后晾干，這樣含水率下降，就成為了干蓮子，隨著含水率的下降，蓮仁和蓮殼的細(xì)胞組織機(jī)構(gòu)發(fā)生了變化，其硬度和抗壓強(qiáng)度 等機(jī)械特性都發(fā)生了變化。為了找出 蓮殼 機(jī)械特性與含水率的關(guān)系，本節(jié)將對(duì)蓮殼的含水率進(jìn)行測(cè)定。 蓮殼材質(zhì)為纖維，和木材的相近，故采用稱(chēng)量測(cè)定連科的含水率 【 16】 。準(zhǔn)備三個(gè)干凈的容器，將一定質(zhì)量的樣本分別放入容器中，再將容器加蓋并用電子天平稱(chēng)重，記錄總質(zhì)量。然后將裝有樣本的容器分別放入 103 ±2℃的電烤箱中加熱，每烘烤二到四小時(shí)后取出，干燥后分別稱(chēng)其質(zhì)量，當(dāng) 前后兩次質(zhì)量差 ≤2為該樣本質(zhì)量恒定了。樣本含水率表達(dá)式為： X=（ （ ×100% 式中 X ： 樣本含水率； 干燥前容器和樣本的質(zhì)量； 干燥后容器和樣本的質(zhì)量； 容器的質(zhì)量。 蓮殼含水率測(cè)試結(jié)果如下表所示 。由測(cè)量結(jié)果可知，蓮子平均含水率約為 表 3子平均含水率 組別 含水率 /% （ 1 子物理性能的測(cè)定 殼抗壓強(qiáng)度 蓮殼的抗壓強(qiáng)度是指在剝殼過(guò)程中蓮殼在滾刀壓力作用下破裂時(shí)的最大壓力。在高科的過(guò)程中，蓮殼的抗壓強(qiáng)度大小決定著能將蓮子剝開(kāi)的壓力大小，關(guān)系到蓮子的剝殼效果。為了分析 蓮子剝殼所需要的壓力，將對(duì)蓮殼的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。 蓮殼材質(zhì)近似于木材，這里參考木材的抗壓強(qiáng)度的測(cè)定方法對(duì)蓮殼抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。將蓮殼剪成 3×3在測(cè)力儀上面，用尖端磨成一個(gè)小平面的壓桿對(duì)樣本進(jìn)行均勻加載，在 2~10樣本破壞時(shí)的載荷大小。壓桿尖端面積通過(guò) 20×20平方毫米，則蓮殼的抗壓強(qiáng)度公式如下： 13 式中 ? ：蓮殼抗壓強(qiáng)度 P ：加壓的最大載荷 A ：頂桿尖端面積 表 3別 含水率 /% (1 蓮殼樣本分為三組，其中第一，二組分別進(jìn)行不同時(shí)間長(zhǎng)短的加濕處理，第三組不作處理。加濕處理的一，二組選一部分出來(lái)按照前面蓮殼含水率的測(cè)定方法測(cè)定其含水率（其結(jié)果如上表所示），另外一部分和第三組一起在測(cè)力儀上進(jìn)行蓮殼抗壓強(qiáng)度的測(cè)定。蓮殼抗壓強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果如圖和表所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，蓮殼抗壓強(qiáng)度隨蓮殼含水率的增大而減小，干蓮子的蓮殼的抗壓強(qiáng)度近似為 178 圖 3殼加載載荷 蓮殼抗壓強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果： 14 表 3殼抗壓強(qiáng)度 組別 壓力 P/N 壓桿面積 A/抗壓強(qiáng)度 ? /均抗壓強(qiáng)度 ? / 180 1 180 178 170 1 170 184 1 184 2 105 1 105 105 110 1 110 100 1 105 3 82 1 85 81 80 1 80 78 1 78 殼硬度 干蓮子的蓮殼較為堅(jiān)硬，蓮殼硬度反映了蓮子在剝殼過(guò)程中抵抗破裂的能力 【 14】 。蓮子剝殼研究的文獻(xiàn)中沒(méi)有涉及到蓮子殼硬度的相關(guān)研究，其他文獻(xiàn)雖然有對(duì)蓮殼硬度的測(cè)試研究，但其測(cè)定的是對(duì)蓮殼表面進(jìn)行了打磨處理后的硬度值。為測(cè)定蓮殼真實(shí)狀況的硬度，本節(jié)將選擇干蓮殼進(jìn)行蓮殼硬度的測(cè)試。 由于蓮殼呈弧狀，曲率大，蓮殼表面呈棕 褐色，反光性能差，并且蓮殼很薄，因此蓮殼硬度測(cè)試不能采用傳統(tǒng)的硬度測(cè)試方法，需要更加精密的納米壓痕儀 【 7】【 8】 進(jìn)行硬度的測(cè)定。 為了反映蓮子剝殼過(guò)程中蓮殼的真實(shí)硬度，本實(shí)驗(yàn)對(duì)連殼表面未進(jìn)行拋光處理，同時(shí)由于蓮殼加濕后在空氣中會(huì)短時(shí)間內(nèi)重新失去水分，因此本實(shí)驗(yàn)只測(cè)定干蓮殼的硬度。測(cè)試結(jié)果如下圖，表所示。 15 載荷 載荷 圖 3殼硬度測(cè)試結(jié)果： 表 3 蓮殼壓痕硬度 組別 壓痕硬度 / 0185 3 均值 62實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，干蓮殼的壓痕硬度 約為 壓痕硬度與維氏硬度的換算關(guān)系大致為： 262=此計(jì)算的維氏硬度約為 結(jié) 上面主要對(duì)蓮子及其蓮殼的物理特性參數(shù)和機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，獲得了以下 的數(shù)據(jù)： （ 1）蓮子的長(zhǎng)度分布范圍在 間，極差為 間的居多。平均中徑分布在 間，極差為 中分布在 間的居多。尺寸均勻，分布比較集中。 16 （ 2）蓮子殼的平均厚度為 仁平均間隙為 （ 3）蓮子的百粒重為 仁的百粒重為 百粒蓮殼（半個(gè)）質(zhì)量為 （ 4）蓮殼抗壓強(qiáng)度隨蓮殼含水率的增大而減小 ，干蓮子的蓮殼的抗壓強(qiáng)度近似為178 17 第四章 蓮子剝殼機(jī)的整體設(shè)計(jì) 具的確定 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)： 表 3不同刀具剝凈率與破損率 刀具 試驗(yàn)號(hào) 剝凈率 % 破損率 % 剝凈率均值 % 破損率均值 % 平行滾刀 1 紋滾刀 1 上可見(jiàn)，無(wú)論是平行滾刀還是螺紋滾刀，對(duì)蓮子的破損率影響較小，為了方便加工刀具，選擇平行滾刀。 表 3蓮子殼厚平均值分布百分比 蓮子的殼厚平均值分布 數(shù)百分比 % 蓮子殼的厚度分布在 差為 度在 大部分的在 以選擇剝殼刀具的刀刃為 樣可以減少切傷蓮子的數(shù)量，過(guò)高則會(huì)傷到蓮仁。刀刃的刃距取 6m，采用多排刀刃。 考慮到要很好的剝?nèi)ド徸拥耐鈿ぃ毒叩拈L(zhǎng)度應(yīng)該不應(yīng)短于蓮子的中徑周長(zhǎng)，這樣才能使蓮子在刀具上環(huán)切一周的距離，但也不能太長(zhǎng)，這也可能會(huì)損傷到蓮仁。綜合上述的因素選取刀具的刀刃長(zhǎng)為： L=45 刀具材料的選擇：刀具采用合金工具鋼 9的耐磨性比一般的碳素工具鋼高，淬透性也比較好，在油中淬火，熱處理變形比碳素工具鋼小，回火穩(wěn)定 性和切削速度也 18 比碳素工具鋼高，是較為理想的刀具材料。 820~860℃有種淬火硬度 2°能滿(mǎn)足刀具既鋒利又耐磨的要求。 帶的設(shè)計(jì) 皮帶設(shè)計(jì)的基本要求是保證蓮子在皮帶與刀具形成的通道上以正確的姿態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)速率在切割過(guò)程中的得到相應(yīng)的支撐。由于本剝殼機(jī)主要工作對(duì)象是外殼堅(jiān)硬的干蓮子，因此 ，蓮子在皮帶和刀具之間的距離要把握好。設(shè)計(jì)思想是讓落下的蓮子進(jìn)入皮帶和刀具之間的間隙，然后在皮帶的帶動(dòng)下蓮子在皮帶和刀具之間滾動(dòng)，從而到達(dá)去殼的目的，所以皮帶要能保證蓮子能夠滾動(dòng)。由于皮帶本身的延伸性，皮 帶會(huì)有一定的下垂，這樣會(huì)影響蓮子的去殼去凈率，所以在皮帶的和刀具對(duì)齊的下方安裝一排滾輪，用以支撐皮帶，保證更好的工作條件，達(dá)到更好的剝殼效果。 本機(jī)器設(shè)有 8 條剝殼通道，為了使機(jī)器在不占用太大空間且滿(mǎn)足加工要求的基礎(chǔ)上使每條皮帶的寬度 :B=100 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)： 表 3剝殼干凈率與皮帶速度的關(guān)系 皮帶速度 mm/驗(yàn)號(hào) 剝凈率 % 破損率 % 剝凈率均值 % 破損率均值 % 40000 1 7 6 2 8000 1 7 6 2 6000 1 7 5 2 4000 1 6 6 2 2000 1 7 5 2 出曲線(xiàn)圖如下： 19 圖 剝凈率與皮帶速度關(guān)系圖 由上可以得，隨著皮帶速度的增加剝凈率和破殼 率 【 10】【 11】 沒(méi)有明顯的變化，但從安全的角度考慮速度不宜過(guò)快，但為了提高生產(chǎn)效率可以適當(dāng)提高皮帶的速度。 初步確定皮帶的速度：要滿(mǎn)足 30Kg/到 1000粒，則每小時(shí)要加工 30000個(gè)，即 500個(gè)每分鐘本機(jī)器有 8條加工通道，可得每條通道加工 約每秒一個(gè)。由上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以的到蓮子的平均中經(jīng)大約為 12以蓮子滾一周走過(guò)的距離是 帶每秒鐘走過(guò)的距離不能小于這個(gè)距離。經(jīng)過(guò)計(jì)算，初步取皮帶的速度 V=100mm/s。 下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本機(jī)器設(shè)有 8條通道，所以應(yīng)該有 8個(gè)蓮子落下的路徑。其設(shè)計(jì)原理如下。在料斗的下方有擋板 ，即限流機(jī)構(gòu)的上面板。擋板上方開(kāi)有能夠讓蓮子通過(guò)的蓮孔，蓮孔的大小比蓮子大，這樣蓮子可以在重力的作用下向下落，下方有滾輪，滾輪上開(kāi)了一個(gè)通孔，考慮到蓮子的平均大小通孔的 D=16傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下， 8個(gè)滾輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪孔中的蓮子也隨著滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)定的位置時(shí)，滾輪孔中的蓮子會(huì)在重力的作用下通過(guò)限流機(jī)構(gòu)下面板的孔下落出來(lái)，進(jìn)入剝殼機(jī)構(gòu)。 該機(jī)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)：能夠很好的實(shí)現(xiàn)蓮子的連續(xù)、單個(gè)落下， 由前面敘述的可知，這是后續(xù)剝殼干凈所必須的條件，還能夠通過(guò)轉(zhuǎn)速控制下落的速度，能夠滿(mǎn)足不同的效率的加工要求，缺點(diǎn)就是轉(zhuǎn)速不能太快，太快將會(huì)導(dǎo)致蓮子不能下落。而且該機(jī)構(gòu)比較緊促，能夠有效的節(jié)約空間。 20 根據(jù)蓮子的大小，設(shè)計(jì)每個(gè)滾輪的 模數(shù) m=2,、齒數(shù) z==1】 =120度 B=15 滾輪孔 直徑 d=16度 b=15通孔） 由于該機(jī)構(gòu)的下流速度也是可以變化的，所以可以通過(guò)轉(zhuǎn)速來(lái)滿(mǎn)足要求的生產(chǎn)效率要求?？紤]到要滿(mǎn)足 30Kg/解到 1000粒，則每小時(shí)要加工30000個(gè)，即 500個(gè)每分鐘。本機(jī)器有 8條加工通道，可得每條通道加工 約每秒一個(gè)，這就要求限流機(jī)構(gòu)的每個(gè)通道每秒鐘能落下一個(gè)蓮子，即滾輪的的轉(zhuǎn)速為 n=1r/s 由于轉(zhuǎn)速很慢，所以是可以實(shí)現(xiàn)的。 下料機(jī)構(gòu)示意圖如下： 圖 下料機(jī)構(gòu)剖視圖 右邊第一個(gè)此輪是主動(dòng)輪 ，通過(guò)它帶動(dòng)其他的八個(gè)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到下料的功能。 機(jī)的選擇 本機(jī)器有兩個(gè)機(jī)構(gòu)需要?jiǎng)恿?，一個(gè)是蓮子的限流機(jī)構(gòu)，另一個(gè)是皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。由上面的計(jì)算可得，該蓮子剝殼機(jī)轉(zhuǎn)速要求不是很高，所以可以相應(yīng)的選擇功率較小的電動(dòng)機(jī)。首先是限流機(jī)構(gòu)，上面的計(jì)算得，滾輪的轉(zhuǎn)速為 N=1 r/s 的時(shí)候就可以滿(mǎn)足每小時(shí) 30過(guò)查資料初步選擇 電動(dòng)機(jī)的額定功率為 載轉(zhuǎn)速為 710r/后通過(guò)減速裝置實(shí)現(xiàn)要求的轉(zhuǎn)速。 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d? ? ? ?，初定中心距為 380需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 21 =表 8]選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度000實(shí)際中心距 =390算小帶輪上的包角1?=166。 大于 120 包角合適。皮帶輪傳送如圖 圖 皮帶傳動(dòng) 的選擇 根據(jù)文獻(xiàn) [1]中公式 (15得軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 式中： T? 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， T 為軸所受的扭矩， ； 軸的抗扭截面系數(shù)， 3 n 為軸的轉(zhuǎn)速， P 為軸傳遞的功率， d 為計(jì)算截面處軸的直徑， ??T? 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， 由上式可得軸的直徑 : ? ? ? ? 2210 0 1 202+24 d d a d d a? ?? ? ?? ?395500000 . 2? ? ?? ? ? ? 30333 5 00 0 5 00 0 0 d ?? ?? 22 電機(jī)軸 功率 P=考慮帶傳動(dòng)的效率為 有電機(jī)一部分功率用來(lái)帶動(dòng)下料機(jī)構(gòu)，可知這部分功率相對(duì)較小，占電機(jī)功率的 70%，則 P 帶輪 =P×η 1×η 2=2200×509w 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 710 電機(jī)輸出軸與傳送帶主軸連接，傳動(dòng)比為 該主軸轉(zhuǎn)速為 n=284r/據(jù)軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，根據(jù)表 15]，取10，將 P 和 n 代入上式可得： d 由于估算誤差的原因，最終確定取 d 0 選取鍵槽：通過(guò)查 [2]選取鍵：鍵寬 B×鍵高 H=14×9， U 型鍵槽，與軸的配合選用。 選取軸承 ：因?yàn)樵搨鲃?dòng)方案沒(méi)有軸向力，載荷不大，選擇深溝球軸承（ 276,軸承內(nèi)徑為 30號(hào)為 6006。 軸的大致結(jié)構(gòu)如下： 圖 料輪主軸 3 3 3 309 5 5 0 0 0 0 9 5 5 0 0 0 00 . 2 [ ] 0 . 2 [ ] n n??? ? ?873 結(jié)論與展望 現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多蓮子剝殼機(jī)，其剝殼的原理也有很多種，但基本上都有剝凈率不高，蓮仁表面質(zhì)量差等問(wèn)題。本文在了解國(guó)內(nèi)外關(guān)于脫殼技術(shù)的相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)創(chuàng)新思維，給出了一套自己的剝殼方案。通過(guò)統(tǒng)計(jì)和查資料分析得到了以 下的結(jié)論： （ 1）對(duì)蓮子樣本進(jìn)行了觀察和測(cè)定，了解到干蓮子長(zhǎng)軸平均直徑約為 16軸平均直徑約為 12殼的平均厚度約為 仁間隙平均值約為 子的平均質(zhì)量約為 蓮殼含水率約為 干蓮殼平均抗壓強(qiáng)度約為 178蓮殼平均維氏硬度約為 （ 2）根據(jù)加工的要求，設(shè)計(jì)了一套蓮子的單個(gè)連續(xù)下料機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在齒輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能不能正常工作，但通過(guò)計(jì)算，齒輪的轉(zhuǎn)速很慢，所以該機(jī)構(gòu)用來(lái)下料理論上是可行的。 由于本人的水平和實(shí)驗(yàn)設(shè) 備有限，該蓮子剝殼機(jī)仍然存在很多的問(wèn)題要去解決： （ 1）該機(jī)構(gòu)的蓮子下料機(jī)構(gòu)只停留在理想的條件下，理論上該機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)蓮子的連續(xù)單個(gè)的下落，能夠很好的實(shí)現(xiàn)加工要求，但實(shí)際工作條件下可能存在一定的問(wèn)題。 （ 2）進(jìn)入剝殼機(jī)構(gòu)后的蓮子雖然能夠在皮帶和刀具之間滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)剝殼的目的，但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能剝殼效果沒(méi)有那么好，需要制作出樣機(jī)去實(shí)驗(yàn)從而去在該機(jī)器的相應(yīng)部分去改變。 （ 3)該蓮子剝殼機(jī)的原理還是滾切式剝殼，所以傷到蓮仁表面是不可避免的，如何在實(shí)際加工中去盡量減少傷及蓮仁也需要去完善。 24 參考文獻(xiàn) ［ 1］濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 北京 :高等教育出版社， 2002. ［ 2］胡宗武等 . 非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2005. ［ 3］肖旭霖等，食品機(jī)械與設(shè)備，北京：科學(xué)出版社， 2006. ［ 4］肖旭霖等，食品加工機(jī)械與設(shè)備，中國(guó)輕工業(yè)出版社， 2000. 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