山核桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p><b>　　山核桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>&

3、lt;p>　　我國核桃栽培面積大，產(chǎn)量高，但是加工技術(shù)落后，沒有成熟的核桃破殼機(jī)械。針對以上問題，本文主要介紹了一種山核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)過程。在綜述了山核桃破殼加工現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，通過對比分析與討論，提出了擠壓破殼的加工原理。</p><p>　　所設(shè)計(jì)的機(jī)器主要由電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置、滾筒裝置、固定齒板裝置、間距調(diào)節(jié)裝置、加料裝置、支撐裝置等部分組成。其中，滾筒與固定齒板組成破殼裝置。電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)

4、，當(dāng)山核桃經(jīng)由加料斗進(jìn)入旋轉(zhuǎn)滾筒與固定齒板之間的縫隙時(shí)，被擠壓破殼，其間距調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)固定齒板與滾筒軸之間的距離，以適應(yīng)加工不同尺寸大小的山核桃。</p><p>　　本文就該機(jī)器總體方案進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)，對該機(jī)器總體結(jié)構(gòu)、主要傳動(dòng)裝置、主要工作零件進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析與計(jì)算。此設(shè)計(jì)工作可靠，結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高，可滿足大量山核桃破殼加工的需要，具有一定應(yīng)用價(jià)值。</p><p&

5、gt;　　關(guān)鍵詞：山核桃，破殼，擠壓，方案原理設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　Design of Machine for Carya Shell-Brokening</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This article mainly introduced one kind of carya br

6、oken shell machines design process. First it summarized the carya broken shell processing present situation, and discussed through the contrastive analysis, proposed pushed the implosion shell processing principle.</p

7、><p>　　The machine mainly by parts electric motor and transmission device, drum apparatus, fixed toothed rack installment, spacing control device, loading device, supporting device and so on is composed. And, t

8、he drum and the fixed toothed rack compose the broken shell installment. The electric motor causes the drum rotation through the gear transmission, when the carya enters between the revolving drum and the fixed toothed r

9、ack's slit by way of the lading hopper, may push the implosion shell, the spa</p><p>　　This article has carried on a more detailed analysis and the design on the machine overall concept, to the machine g

10、ross structure, the main transmission device, the prime task components has carried on a more detailed analysis and the computation. </p><p>　　This article introduced the machine operation reliable, the stru

11、cture is reasonable, the production efficiency is high, may satisfy the carya broken shell processing the need, has certain application value. </p><p>　　Keywords: Carya, Shell-Broken, Extrusion, Principles o

12、f Design program, Structural Design</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1緒論5</b></p>

13、<p>　　1.1課題的來源5</p><p>　　1.2課題的意義5</p><p>　　1.3核桃破殼機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀6</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)核桃破殼的研究6</p><p>　　1.3.2 國外核桃破殼的研究7</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容8</p>

14、;<p>　　2設(shè)備方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.1剝殼原理分析與設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.2總體設(shè)計(jì)12</p><p>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算和校核14</p><p>　　3.1電動(dòng)機(jī)的選擇14</p><p>　　3.2滾筒軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算14</p>&

15、lt;p>　　3.3滾筒軸承選擇與計(jì)算17</p><p>　　3.4鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算18</p><p>　　3.5帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算18</p><p>　　3.6調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.7支承架的設(shè)計(jì)計(jì)算19</p><p><b>　　3.8其他20</b>

16、;</p><p><b>　　4設(shè)計(jì)說明21</b></p><p>　　4.1制造要求21</p><p>　　4.2安裝要求21</p><p>　　4.3使用說明21</p><p><b>　　5結(jié)論22</b></p><p>&

17、lt;b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　附錄24</b></p><p>　　附錄圖1 下機(jī)架24</p><p>　　附錄圖2 小帶輪24</p><p>　　附錄圖3 帶輪罩24</p><p>　　附錄圖4 大帶輪24</p>

18、<p>　　附錄圖5 左軸承端蓋24</p><p><b>　　附錄圖6 軸24</b></p><p>　　附錄圖7 上機(jī)架24</p><p>　　附錄圖8 右軸承端蓋24</p><p>　　附錄圖9 固定齒板24</p><p>　　附錄圖10 料斗24<

19、/p><p>　　附錄圖11 滾筒24</p><p>　　附錄圖12 裝配圖錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的來源</b></p><p>　　鑒于現(xiàn)在社會生產(chǎn)力的發(fā)展，全球正處于高速全面發(fā)展階段，各種自

20、動(dòng)化、半自動(dòng)化的批量生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，以及核桃作為一種營養(yǎng)品也好，一種休閑食品也好，由于核挑品種繁雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則，所以核桃的破殼難度較大，同時(shí)還需提高生產(chǎn)率。因此核桃破殼機(jī)的生產(chǎn)與發(fā)展刻不容緩，尤其是提高它的高效率性的必要。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p><p>　　雙齒盤- 弧齒板式破殼裝置是擠壓加工原理的一種，它很好

21、地滿足了“四點(diǎn)加壓”原理，而且實(shí)現(xiàn)了核挑的滾動(dòng)擠壓，因此破裂效果好、碎仁率低。該裝置破殼的最大生產(chǎn)率為180kg/h。破充率在90%以上，高路仁率為70%一90%。很好的滿足了現(xiàn)代核桃破殼的生產(chǎn)：越來越大的量，越來越快的生產(chǎn)速度，與越來越高的生產(chǎn)效率。因此，完善的核桃破殼機(jī)可以提高生產(chǎn)效率，增加人均占有量。</p><p><b>　　課題具有以下意義：</b></p><

22、;p>　?。?）山核桃破殼機(jī)采用電動(dòng)控制，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了勞動(dòng)條件，提高了加工效率和進(jìn)程。</p><p>　?。?)生產(chǎn)質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高。山核桃破殼機(jī)其可以實(shí)現(xiàn)在多核桃破殼，可以在加工中過程中完成前期準(zhǔn)備工作，節(jié)省了送料準(zhǔn)備時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)保證了生產(chǎn)質(zhì)量。</p><p>　?。?)安全性好。工人長時(shí)間工作容易疲勞，不能有效保證生產(chǎn)量，生產(chǎn)效率不能保證平穩(wěn)，容易造

23、成安全事故，所以采用機(jī)械破殼機(jī)既改善了人的不安全因素又減少了環(huán)境對操作者的影響，保證了生命財(cái)產(chǎn)安全。</p><p>　　（4)所設(shè)計(jì)的山核桃破殼機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，制造成本低，操作方便，是一款企業(yè)生產(chǎn)加工的好幫手。</p><p>　　1.3核桃破殼機(jī)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)核桃破殼的研究</p><p>

24、　　由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院研制的6HP-150型核桃破殼機(jī)由分級裝置、導(dǎo)向裝置、破殼機(jī)組成，見圖1-1。</p><p>　　圖1-1 6HP一150型破殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　該機(jī)采用擠壓破殼原理（如圖1-2），當(dāng)兩對法向集中力作用在核桃上時(shí)較有利于殼的均勻完全破裂，而多對集中力作用在核桃上因提高了核桃的剛度．降低了內(nèi)力值．核桃反而不易破裂。為了在破殼時(shí)能滿足上述原理上的要

25、求，在破殼裝置結(jié)構(gòu)上采用帶有多級凹槽及齒紋的擠壓輥，弧齒板罘用雙弧板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)符合“四點(diǎn)加壓”原理，因而有利于殼的完全破裂。</p><p>　　圖1-2 擠壓破殼簡圖</p><p>　　理想的擠壓破裂過程要求核桃從擠壓開始到破裂結(jié)束至少要轉(zhuǎn)過半周，即要求B≥180，以保證核桃在整個(gè)圓周上都產(chǎn)生裂紋，使殼的破裂全面而均勻。考慮到核桃在擠壓過程中會出現(xiàn)滑動(dòng)，通過修正工作弧長L 的值，使實(shí)

26、際擠壓工作角q大于上述理論值，從而確保B≥180。L2= 1 k．其中k為修正系數(shù)，取k=1．2。由于該結(jié)構(gòu)在破殼時(shí)保證了核在整個(gè)圓周上都能產(chǎn)生裂紋，因此該結(jié)構(gòu)有利于殼的完全破裂。</p><p>　　1.3.2 國外核桃破殼的研究</p><p>　　如美國胡桃加工技術(shù)的新進(jìn)展，變形恒定的破殼機(jī)（如圖1-3），該機(jī)具有分送與破殼的雙重功用。胡桃果徑為Dn,通過一對滾柱的牙口被軋碎。凡果徑

27、大于Dn的胡桃則無法通過牙口，只能垂直于圖面的方向移動(dòng)。該機(jī)的破殼性能較傳統(tǒng)的方法有所改進(jìn)，但任然造成大量的碎仁，而且果皮也混雜在種仁內(nèi)。鑒此，G.Tang等學(xué)者進(jìn)一步探討了胡桃的壓縮破殼原理及破殼過程，提出改進(jìn)破殼功能的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　圖1-3 變形恒定的胡桃破殼機(jī)工作原理圖</p><p>　　夾在兩塊平板間受壓的胡桃, 其破裂過程可分成兩個(gè)階段。最初的裂紋出現(xiàn)在通過兩

28、端加壓點(diǎn)的子午線方向, 接著在與裂紋大致垂直的緯線方向出現(xiàn)第二裂紋,見圖1-4。如果在胡桃的殼皮外涂上一薄層脆性漆膜, 在徑向壓縮下, 漆膜上會顯現(xiàn)出種種微細(xì)的裂紋。脆性漆膜的裂紋線僅僅在殼皮表面纖維受拉狀態(tài)下才顯示出來, 故山裂紋線可斷定在緯線方向存在主拉應(yīng)力。圖1-5上標(biāo)有記號T1、T2處表示該處的應(yīng)力較大又在加壓點(diǎn)周圍有許多同心的圓周裂紋線,說明該處的主拉應(yīng)力方向與眾不同。</p><p>　　圖1-4 胡

29、桃在徑向壓縮下的破裂形式 圖1-5 在徑向壓縮下, 殼皮表面脆性漆</p><p>　　層顯示出微細(xì)裂紋的分布狀況</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　山核桃的剝殼方式有很多種。最早的時(shí)候人們采用手剝，用錘子把殼打破或者把它放門縫里輕輕地?cái)D擠，漸漸地有了核桃鉗，經(jīng)歷了悠久漫長的發(fā)展歷史，當(dāng)代的山核桃剝殼機(jī)種類繁多，值得一提的

30、是隨著</p><p>　　山核桃食用的增多，山核桃剝殼機(jī)也越來越多地滲入人們的生活中其演變、發(fā)展的軌跡，不僅標(biāo)志著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，而且也標(biāo)志著人們生活水平不斷提高。目前，山核桃剝殼機(jī)更加顯示了自己所具有的種種優(yōu)勢，成為農(nóng)業(yè)機(jī)械中頗為引人注目的一種機(jī)器。</p><p>　　核桃剝殼機(jī)的應(yīng)用當(dāng)然組要是為了方便消費(fèi)者的食用，目前,破殼取仁主要有以下幾種方法：（1）離心碰撞式破殼法。（2）

31、化學(xué)腐蝕法。（3）真空破殼取仁法。（4）超聲波破殼法。（5）定間隙擠壓破殼法。第一種方法，破仁太多種，所以應(yīng)用很少；第二種方法，由于在實(shí)際操作中不好控制，仁易受到腐蝕，處理不好還會造成對環(huán)境的污染，因此人們不愿接受；第三、四種方法，設(shè)備昂貴，破殼成本高，且破殼效果不夠理想；只有第五種方法值得探究。但由于核桃品種繁雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則、殼仁間隙小，所以核桃的破殼取仁難度較大。破殼后還需進(jìn)行殼仁分離，鑒于殼仁密度相差不大（約為0.0

32、4g/cm）,加之破殼、碎仁上有許多毛刺，所以殼仁分離也有相當(dāng)難度。所以綜合破殼效果不理想。本文研究的目的在于可實(shí)現(xiàn)較高的破殼效果且碎仁少。</p><p>　　本課題是設(shè)計(jì)一臺山核桃破殼機(jī)。主要研究內(nèi)容及工作包括：</p><p>　?。?）掌握機(jī)械CAD/CAM基本知識，完成山核桃破殼機(jī)的造型設(shè)計(jì)及其工程圖；</p><p>　?。?）訪問臨安山核桃加工廠，詳細(xì)

33、了解山核桃的生產(chǎn)加工全過程，初定工藝方案；</p><p>　?。?）熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)制造理論，為山核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)；</p><p>　　（4）分析山核桃工藝特點(diǎn)，確定破殼機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案及總體結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）破殼機(jī)零部件設(shè)計(jì)及工藝計(jì)算；</p><p>　?。?）繪制設(shè)計(jì)總圖及零件圖，并計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)；</p&g

34、t;<p><b>　　（7）編寫說明書。</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一部綜合性能良好的機(jī)器，必須首先進(jìn)行詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)分析與計(jì)算，依此可指導(dǎo)后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以本課題所做的工作又具有理論指導(dǎo)意義。</p><p>　　2設(shè)備方案設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1剝殼原理分析與設(shè)計(jì)</p><

35、p>　　為實(shí)現(xiàn)核桃機(jī)械剝殼取仁，現(xiàn)有的剝殼機(jī)，如文獻(xiàn)[2]介紹的錐輥式分級裝置采用一對相對轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形輥，如圖2-1所示。核桃在兩錐形輥的帶動(dòng)下不停地上升和下落，同時(shí)，核桃在重力和上端核桃對其側(cè)向擠壓力的共同作用下沿錐形輥向下移動(dòng)直至兩錐形輥的間隙大于核桃的直徑時(shí)，核桃通過間隙落下。</p><p>　　1-錐輥 2-核桃</p><p>　　圖2-1 錐輥式分級原理圖<

36、;/p><p>　　該裝置分級效果不好，主要原因：（1）核挑大最喂入時(shí)，上層的核挑無法及時(shí)地與下層的核桃進(jìn)行交換，造成前級的核挑在 后一級甚至后幾級才被分離出去出現(xiàn)分級混雜現(xiàn)象。（2）由于有相當(dāng)一部分伎桃是橢球形的，這些核桃在下滑時(shí)，會因下滾姿態(tài)的不同，而在不同的位置下落，從而造成分級誤差。</p><p>　　文獻(xiàn)[3]介紹的是對輥窩眼式開口裝置圖如圖2-2所示，每個(gè)輥上的同一個(gè)圓周上平均分

37、布著8個(gè)窩眼。窩眼在整個(gè)擠壓輥表面上呈交錯(cuò)排列，窩眼縱向間距為54mm，所有窩眼開半徑均為30mm，但不在同一個(gè)圓周上的窩眼的深度都不相同，H從13mm一次增加0.5mm直到20mm為止，對錕的長度L=870mm。</p><p>　　1-窩眼輥 2-核桃</p><p>　　圖2-2 對輥窩眼式開口裝置圖 </p><p>　　該裝置能對大小不同的核桃進(jìn)行定

38、距離擠壓，因此，很好地滿足了擠壓要求。同時(shí)擠壓時(shí)用窩眼抓取核桃，抓取可靠，核桃擠壓時(shí)不會竄動(dòng)，能進(jìn)行可靠的擠壓。</p><p>　　為了便于核桃食品加工時(shí)的入味或使核桃易于剝食，該裝置能在核桃外殼上擠壓出多條裂紋。雖然這種破殼裝置在一定程度上減輕了手工剝殼的勞動(dòng)強(qiáng)度，但還需要進(jìn)行手工剝殼。</p><p>　　以上設(shè)計(jì)方案均采用擠切、擠搓原理剝殼取仁，存在的主要間題是性能指標(biāo)(剝殼率80

39、%左右，高路仁率約60%)不高，生產(chǎn)率低為此，本課題目的是探求一種新的剝殼原理，讓核桃在擠壓破裂過程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并沿著核桃殼表面施加細(xì)密的多個(gè)克壓力，使初始裂紋擴(kuò)展，這樣既使殼完全破裂，減少人工剝殼的勞動(dòng)強(qiáng)度，又避免對仁的擠壓破碎，提高剝殼取仁性能。設(shè)計(jì)方案如圖2-3所示。</p><p>　　圖2-3 齒盤固定齒板剝殼機(jī) 圖2-4 盤、板的幾何尺寸</p><

40、;p>　　該破殼機(jī)主要由機(jī)架、入料斗、剝殼部件、調(diào)速電機(jī)和出料斗等組成 。剝殼部件采用單齒盤滾筒與固定弧齒板來完成，由滾筒、滾筒軸、軸承 、弧齒板、調(diào)節(jié)手輪等組成。四個(gè)齒盤固定在軸上，其間距 L采用螺紋調(diào)節(jié)。弧齒板用螺釘固定在角鐵上，其上有調(diào)節(jié)間距的槽孔。調(diào)節(jié)手輪固定在機(jī)架的槽鋼上，并有調(diào)節(jié)間隙用的槽孔。調(diào)節(jié)手輪就可調(diào)節(jié)齒盤和弧齒板的最小間隙S。</p><p>　　雙齒盤-弧齒板式剝殼原理見圖 2-4。齒

41、盤和弧齒板的斜面角為45°，斜面長為8 mm。在倒角面上分布著齒頂間距為3.5 mm的細(xì)齒。隨著擠壓變形量的增加，核桃殼表面變平．核桃接觸的齒敬增加到二三個(gè)甚至四五個(gè)。這樣，產(chǎn)生的初始裂紋既多又長?；貢r(shí)齒盤帶動(dòng)核桃旋轉(zhuǎn)，使其整個(gè)圓周都產(chǎn)生裂紋，殼均勻地破裂，最后碎殼和仁通過最小間隙落下。</p><p>　　這里采用帶輪傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的皮帶所組成。由于張緊狀態(tài)，在皮帶和皮

42、帶輪的接觸面間產(chǎn)生了壓緊力，當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，借摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，這樣就把主動(dòng)軸的動(dòng)力傳給從動(dòng)軸。</p><p>　　皮帶傳動(dòng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）可用于兩軸中心距離較大的傳動(dòng)。</p><p>　　2）皮帶具有彈性、可緩沖和沖擊與振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小。</p><p>　　3）當(dāng)過載時(shí)，皮帶在輪上打滑，可防止其它

43、零件損壞。</p><p>　　4) 結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便。</p><p>　　并且，山核桃破殼機(jī)并不需要精確的傳動(dòng)比，鑒于上述皮帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，選用皮帶傳動(dòng)作為該機(jī)器的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。</p><p><b>　　2.2總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　

44、1）繪制總體設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　圖2-5 山核桃破殼機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　2）總體主要參數(shù)的確定</p><p><b>　　理想的抵入角 </b></p><p>　　參照文獻(xiàn)[4]的計(jì)算方法，圓弧板半徑 R、齒盤半徑A(A=300mm)和簡化了的核桃直徑d的幾何關(guān)系如圖2-4所示。當(dāng)核桃開始受

45、擠壓時(shí)，旋轉(zhuǎn)的圓盤帶動(dòng)核桃一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊向下平動(dòng)。由于滾壓破裂過程很短，將核桃簡化為剛體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，設(shè)當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)過角時(shí)，核桃相應(yīng)地轉(zhuǎn)過角，那么</p><p>　　理想的擠壓破裂過程要求核桃從擠壓開始到破裂結(jié)束轉(zhuǎn)過半周，即=。于是，理想的抵入角按照下式計(jì)算：</p><p>　　考慮到核桃在擠壓過程中速度要發(fā)生變化，取修正角為。d為簡化了的核桃直徑，即核桃分別與齒盤、弧齒板構(gòu)成兩接觸點(diǎn)的正

46、面間距。d與橫徑均值 D的關(guān)系為：</p><p>　　d=Dsin45°-4</p><p>　　若簡化核桃半徑，則有：</p><p><b>　　兩齒盤間距：</b></p><p>　　表 2-1 不同等級核桃的簡化半徑 (r)、理想抵入（)和間距（L)[4]</p><p>&

47、lt;b>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算和校核</b></p><p><b>　　3.1電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　由設(shè)計(jì)參數(shù)滾筒轉(zhuǎn)速為50r/min,選額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min的Y180M-4電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　由齒盤轉(zhuǎn)速，可知：</b></p>

48、<p>　　設(shè)計(jì)滾筒工作載荷為800N，則工作裝置所需的功率為：</p><p>　　其中，為考慮滾筒及軸承的效率，取=0.94。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出功率按下式計(jì)算：計(jì)算得到。式中，為電動(dòng)機(jī)軸至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率，。其中，為滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率，為8級精度的齒輪傳動(dòng)效率。</p><p>　　所以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率選擇電機(jī)，選擇Y90L

49、-4電機(jī)。其電動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)表如下：</p><p>　　表 2-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)</p><p>　　3.2滾筒軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　滾筒軸的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 滾筒軸的結(jié)構(gòu)</p><p>　　滾筒軸的受力如圖3-2所示。</p><p>　　圖3

50、-2 滾筒軸的受力分析</p><p><b>　　滾筒軸的計(jì)算過程：</b></p><p>　　3.3滾筒軸承選擇與計(jì)算</p><p>　　3.4鍵的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　?。?）電機(jī)軸上鍵的計(jì)算校核：</p><p>　　一般8級以上精度的尺寸的帶輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵。&l

51、t;/p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p>　　查文獻(xiàn)［6］表8-61?。?，，，[]=110MP</p><p>　　工作長度：；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度：</p><p><b>　　由強(qiáng)度計(jì)算公式得：</b></p><p>　　=60MPa＜[]=110MPa

52、</p><p>　　故符合要求。鍵標(biāo)記：鍵1：4×4 A GB/T1096-2003。</p><p>　?。?）滾筒軸上鍵的計(jì)算校核：</p><p><b>　　1)根據(jù)</b></p><p>　　查文獻(xiàn)［6］表8-61?。海?，，[]=110MP</p><p>　　因?yàn)?gt

53、;，故符合要求。</p><p>　　鍵標(biāo)記：鍵1：4×4 A GB/T1096-2003</p><p>　　3.5帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　?。?）確定計(jì)算功率</b></p><p>　　由式，查文獻(xiàn)[18]表8-6取，則：</p><p><b>　

54、?。?）選擇帶型</b></p><p>　　由計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，由文獻(xiàn)[18]表8-8查得，采用普通V帶Z型。取小帶輪。</p><p>　　進(jìn)行減速，初選取大帶輪。</p><p>　　由文獻(xiàn)[18]式8-13計(jì)算得，</p><p>　　由文獻(xiàn)[18]表8-7圓整V帶輪的基準(zhǔn)直徑，取</p><p&g

55、t;<b>　　3.6調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于山核桃的大小不一，所以設(shè)計(jì)四個(gè)調(diào)節(jié)手輪如圖3-3所示。調(diào)節(jié)手輪位于機(jī)架與齒盤之間，并有調(diào)節(jié)間隙用的槽空。通過調(diào)節(jié)手輪的調(diào)節(jié)，可以改變齒盤與齒板的間距，從而使用于不同規(guī)格的核桃破殼加工。</p><p>　　圖3-3 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)手輪</p><p>　　3.7支承架的設(shè)計(jì)計(jì)算

56、</p><p><b>　　3.7.1機(jī)架</b></p><p>　　剝殼機(jī)的機(jī)架采用鑄造（HT200）焊接制成，在機(jī)體外加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度。</p><p>　　3.7.2機(jī)件的潤滑</p><p>　　因其傳動(dòng)件速度大于12m/s，故采用噴油潤滑，即利用油泵（壓力約0.05—0.3Mpa）借助

57、管子將油潤滑從噴嘴直接噴到齒盤與齒板的齒面。</p><p>　　為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精刨。</p><p>　　3.7.3機(jī)體結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　鑄件壁厚為20mm，圓角半徑為R=6mm。機(jī)體外型簡單，拔模方便。</p><p><b>　　3.8其他</b><

58、;/p><p>　　加料斗、出料斗采用鍍鋅板，機(jī)架采用HT200,固定齒板、滾筒、底板選用Cr15，其他如調(diào)節(jié)手輪、螺栓、擋塊等零件選用Q235。</p><p><b>　　4設(shè)計(jì)說明</b></p><p><b>　　4.1制造要求</b></p><p>　　（1）各個(gè)零部件嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行

59、生產(chǎn)制造；</p><p>　　（2）滾筒與擋板選用Cr15焊接，焊接后要保證他們的配合精度，焊接后要保持平整，需磨光焊縫、焊點(diǎn)等。</p><p><b>　　4.2安裝要求</b></p><p>　　（1）裝配前，所有零件用煤油清洗，機(jī)內(nèi)不允許有雜物；</p><p>　?。?）裝軸時(shí)，嚴(yán)禁用手直接擊外套，應(yīng)使力均

60、勻分布在軸上；</p><p>　　（3）待滾筒安裝完后，扣上箱蓋，并用螺栓連接牢固；</p><p>　　（4）機(jī)器外表面先涂防銹油漆，再涂灰色油漆。</p><p><b>　　4.3使用說明</b></p><p>　?。?）開機(jī)前先檢查設(shè)備是否正常，零件是否有缺損，配合是否無誤；</p><p

61、>　　（2）機(jī)器安裝好后，檢查機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)情況，待確認(rèn)無誤后，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)；</p><p>　　（3）接通電源，設(shè)備要求電源為220伏，接線為二相交流電源；</p><p>　?。?）在加工前，必須對機(jī)器先進(jìn)行試運(yùn)行2～3分鐘；</p><p>　　（5）在確保沒有問題時(shí)，再將篩選好的山核桃倒入料斗中，通過調(diào)節(jié)手輪可調(diào)節(jié)機(jī)器的間隙，以適應(yīng)破碎不同尺寸的核桃；<

62、;/p><p>　　（6）為確保機(jī)器能夠穩(wěn)定運(yùn)行和機(jī)器使用壽命，最好在開機(jī)后再下料進(jìn)行加工；</p><p>　?。?）在加工完成后需及時(shí)關(guān)閉電源，及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)。</p><p><b>　　5結(jié)論</b></p><p>　　1、山核桃破殼機(jī)是用機(jī)械設(shè)備來代替人工對山核桃進(jìn)行破殼加工，既提高生產(chǎn)效益，又可省工省

63、時(shí)，大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，為實(shí)現(xiàn)山核桃加工生產(chǎn)的機(jī)械化提供了可能；</p><p>　　2、本文設(shè)計(jì)的山核桃破殼機(jī)原理方案合理、可行，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單、可靠；</p><p>　　3、機(jī)器采用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安全可靠；</p><p>　　4、設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可分批破不同大小的核桃；</p><p>　　5、機(jī)器操作方法簡單，使用維護(hù)方便；

64、</p><p>　　6、機(jī)器在整體結(jié)構(gòu)方面還存在一定的不足之處有待進(jìn)一步改進(jìn)完善。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是考慮批量破殼的，除了核桃外，很多堅(jiān)果類都可以采用本設(shè)備。本次設(shè)計(jì)在某些方面還考慮得不夠全面，在設(shè)計(jì)過程中難免有遺漏和不足之處，敬請批評改正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　

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70、:22～26</p><p>　　張勇，核桃脫殼取仁器，專利號：94219360.1</p><p>　　濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京:高等教育出版社，2001.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄圖1 下機(jī)架</b></p>

71、<p><b>　　附錄圖2 小帶輪</b></p><p><b>　　附錄圖3 帶輪罩</b></p><p><b>　　附錄圖4 大帶輪</b></p><p>　　附錄圖5 左軸承端蓋</p><p><b>　　附錄圖6 上機(jī)架</b>

72、;</p><p><b>　　附錄圖7 固定齒板</b></p><p><b>　　附錄圖8 滾筒</b></p><p>　　附錄圖9 右軸承端蓋</p><p><b>　　附錄圖10 軸</b></p><p><b>　　附錄圖11

73、 裝配圖</b></p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　山核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　前言部分 </b></p><p>　　鑒于現(xiàn)在社會生產(chǎn)力的發(fā)展，全球正處于高速全面發(fā)展階段，各種自動(dòng)化、半自動(dòng)化的

74、批量生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，以及核桃作為一種營養(yǎng)品也好，一種休閑食品也好，都要求其越來越大的量，越來越快的生產(chǎn)速度與生產(chǎn)效率，因此核桃破殼機(jī)的生產(chǎn)與發(fā)展刻不容緩，尤其是要求它的高效率性的必要。</p><p>　　我國的核桃栽培面積約130萬公頃以上，主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上，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內(nèi)外所認(rèn)識。我國核桃總產(chǎn)量約3l萬t，全國人均占有0.24

75、kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠(yuǎn)，如美國人均占有核桃1.5kg，是我國的6倍。所以迫切要求我國核桃破殼機(jī)的發(fā)展，完善的核桃破殼機(jī)可以提高生產(chǎn)效率，增加人均占有量。</p><p>　　目前核桃脫殼技術(shù)已經(jīng)趨于半成熟階段，隨著科技的發(fā)展，伴隨各種創(chuàng)新思維方式，相信我國的脫殼技術(shù)會更上一層樓。</p><p><b>　　二、主題部分</b></p>&

76、lt;p><b>　　1、發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　1.1、較前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)</p><p>　　2001年時(shí)，國內(nèi)外核桃破殼取仁有以下幾種方法：①離心碰撞式破殼法。②化學(xué)腐蝕法。③真空破殼取仁法。④超聲波破殼法。⑤定間隙擠壓玻殼法。第一種方法，碎仁太多，所以應(yīng)用很少；第二種方法，由于在實(shí)際操作中不好控制．仁易受到腐蝕，處理不好還會造成對環(huán)境的污染，因

77、此人們不愿接受；第三、四種方法，設(shè)備昂貴，破殼成本高，且破殼效果不夠理想；只有第五種方法值得探索。</p><p>　　但由于核桃品種繁雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則、殼仁間隙小，所以核桃的破殼取仁難度較大。破殼后還需進(jìn)行殼仁分離。鑒于殼仁密度相差不大(約為0.04g／cm)，加之碎殼、碎仁上有許多毛刺，所以殼仁分離也有相當(dāng)難度。</p><p>　　當(dāng)時(shí)解決以上難題的方法就需要將破殼取仁分

78、解為分級、導(dǎo)向、擠壓破殼(多點(diǎn))、殼仁分離成四部分，逐一加以解決[1]。</p><p>　　1.2、近期的發(fā)展?fàn)顟B(tài)</p><p>　　2007年時(shí)，核桃破殼機(jī)的種類較少，大多采用定間隙多點(diǎn)擠壓破殼。這種破殼方式存在一些不足。高路仁比率與破殼率不能兼顧，所以綜合破殼效果不理想。</p><p>　　可以考慮打擊方式破殼，預(yù)期同時(shí)得到較高的破殼率和高路仁率。通過實(shí)驗(yàn)

79、比較擠壓和打擊兩種核桃破殼方式，并對核桃仁的破碎度和核桃殼的破碎度，以及整機(jī)破殼率進(jìn)行綜合比較，以確定一種較好的破殼方式。以下就是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[5]</p><p><b>　　1）材料與方法</b></p><p><b>　　A.試驗(yàn)材料與裝置</b></p><p>　　a.材料:溫185(60枚)和扎343(60枚)核

80、桃，新疆產(chǎn)量較大的核桃品種。</p><p>　　b.裝置:6HP-150型核桃破殼機(jī)進(jìn)行擠壓試驗(yàn)田；打擊破殼的試驗(yàn)采用自制的打擊裝置，主要由打擊塊、電器控制部分所組成。</p><p><b>　　B.試驗(yàn)方法</b></p><p>　　將擠壓破殼試驗(yàn)分成了2組，一組是平行喂人，即保證核桃從其長軸與擠壓輥軸線平行的方向喂人擠壓破殼機(jī)；另一組

81、是垂直喂人，保證核桃從其長軸與擠壓輥軸線垂直的方向喂入擠壓破殼機(jī)。</p><p>　　破殼后，按照核桃仁的大小分成3類，第1類：核桃仁等于整核桃仁的1／2，為一路仁；第2類：核桃刨、于整核桃仁的1／2，大于整核桃仁的1／4，為二路仁；第3類：核桃仁小于整核桃仁的1／4，為碎仁。</p><p>　　按照核桃殼的大小分成2類：第l類：核桃殼小于1／4的較碎核桃殼，為小于1／4殼；第2類：核

82、桃殼大于1／4，且小于1／2的較大核桃殼。為1／4，1／2殼。還有一些核桃被破開。但是核桃仁在殼中被卡住，不能自行從殼中脫落，為破開不完全核桃仁；最后是核桃?guī)缀跷幢黄崎_，為未破開核桃仁。</p><p><b>　　2）試驗(yàn)結(jié)果與分析</b></p><p>　　A.試驗(yàn)結(jié)果:扎343核桃破殼效果見表1。溫185核桃破殼效果見表2。</p><p&

83、gt;　　表1：扎343核桃破殼效果</p><p>　　表2：溫185核桃破殼效果</p><p>　　將未破開和破開不完全的核桃都進(jìn)行手工破殼。然后用天平稱出表1和表2中7類物質(zhì)的質(zhì)量，算出總的核桃仁和核桃殼的質(zhì)量，并且求出各自所占比例。</p><p>　　B.結(jié)果與分析:扎343核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果見圖1，溫185核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果見圖2。</p>

84、<p>　　圖1：扎343核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　圖2：溫185核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　從圖1和圖2得出以下分析。</p><p>　?。?）在溫185和扎343兩個(gè)核桃品種的破殼試驗(yàn)中，打擊方式破殼所得到的一路仁和二路仁的比例均高于其他兩種方式，其中以溫185較為明顯。說明打擊方式有利于得到高路仁，見圖1(1)和圖2(

85、1)。</p><p>　　（2）打擊破殼方式所產(chǎn)生的核桃殼破裂不完全的比例較小，且打擊方式核桃仁不易被卡在殼中。</p><p>　?。?）打擊方式破殼所得到的碎殼(小于1，4殼)的比例較大，其中以扎343較明顯。說明打擊方式破殼有利于破殼后的分選，見圖1(2)和圖2(2)。</p><p>　　（4）扎343核桃的破殼試驗(yàn)中，打擊方式破殼所得到的碎仁比例高于平行

86、喂人擠壓試驗(yàn)，但是平行擠壓試驗(yàn)得到的未破開和破開不完全的核桃仁所占比例較大，故降低了一路仁和二路仁的比例。</p><p>　　（5）扎343核桃以打擊方式破殼得到的破殼率較高，達(dá)到80％；溫185以垂直喂人擠壓破殼得到的破殼率高。</p><p><b>　　3）結(jié)論</b></p><p>　　A.打擊方式破殼能得到較多的高路仁．破殼后的核

87、桃殼較碎，有利于實(shí)現(xiàn)核桃的機(jī)械破殼。破殼的綜合效果優(yōu)與擠壓破殼。</p><p>　　B.核桃的品種與其破殼取仁效果密切相關(guān)。本試驗(yàn)中，溫185核桃的破殼效果優(yōu)于扎343核桃。</p><p><b>　　2、發(fā)展方向</b></p><p>　　在20世紀(jì)80年代中，吳子岳先生就通過對綿核桃的破裂方式的研究，提出了雙齒盤—齒板式剝殼原理。齒盤

88、和弧齒板的斜面角度為45°，長度為8mm。在倒角面上分布著一定尺寸的小齒。當(dāng)綿核桃喂入到嗑剝裝置時(shí)，齒盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)綿核桃邊旋轉(zhuǎn)邊向里擠入，一定間距的齒尖不斷地沿著殼表面嗑壓，使得裂紋不斷擴(kuò)展，部分殼與仁掉離出來，最后殼基本上完全破裂，碎殼和仁通過最小間隙向下掉下來。據(jù)測試，該機(jī)剝殼率在90%以上，高露仁率為70%~90%，其中低露仁率為30%~40%。但該機(jī)缺乏仁殼分離裝置。</p><p>　　近年來

89、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位合作研究出6HP-150型核桃破殼機(jī)。該機(jī)由料斗、錐形分級滾筒，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、破殼機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力裝置所組成，依靠物料自身的重力自上而下形成一個(gè)系統(tǒng)作業(yè)流水線。其中所采用的分級機(jī)構(gòu)為錐形滾筒柵式分級機(jī)構(gòu)，它功率低。振動(dòng)小，可實(shí)現(xiàn)無級分級，對工位數(shù)的適應(yīng)性強(qiáng)。破殼是利用滾筒與弧板之間的擠壓作用來實(shí)現(xiàn)的。分級、導(dǎo)向、破殼的各機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸線相互平行，大大簡化了結(jié)構(gòu)，降低了制造成本，并一次可實(shí)現(xiàn)5組不同尺寸的核桃破殼（即5個(gè)破

90、殼工位），而且可根據(jù)需要增加工位數(shù)。該機(jī)露仁率在65%以上。</p><p>　　可向自動(dòng)化控制方向發(fā)展。因?yàn)槟壳?，大多?shù)機(jī)具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)電一體化的手段，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)精確性和作業(yè)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率，滿足部分大、中型加工企業(yè)的需要，以開拓堅(jiān)果加工品的國內(nèi)和國際市場。</p&

91、gt;<p>　　還可提高機(jī)具的通用性。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，并注意制造工藝水平與自動(dòng)化、機(jī)械化和電氣化水平，降低制造成本，以適應(yīng)不同加工企業(yè)的需要。</p><p>　　對堅(jiān)果類農(nóng)業(yè)物料加工工藝方法的研究，科技人員除了在原理上尋找新的突破外，應(yīng)嘗試用多種脫殼工藝方法聯(lián)合使用，找出最佳組合，同時(shí)結(jié)合新的工藝方法，以提高需脫殼堅(jiān)果的剝殼率和整仁率，滿足農(nóng)產(chǎn)品深

92、加工的需求。</p><p><b>　　3、問題探討</b></p><p>　　3.1 核桃的品種要適合于機(jī)械破殼</p><p>　?、贋榱双@得更多的高路仁，培育出來的核桃要盡量向殼薄、橫隔膜(夾層)退化的方向發(fā)晨，這樣易于破出更多的整仁或半仁。⑦培育棱挑時(shí)還要考慮新培育出來的同一品系的核桃尺寸大小要相差不多(在同一壓縮變形量范圍內(nèi)都能很

93、好地破殼)，且盡量呈球形；不同品系的核桃尺寸大小也應(yīng)盡量一致。這樣就可免去破殼前的分級和導(dǎo)向，降低機(jī)械的復(fù)雜程度，從而降低機(jī)械的成本，提高破殼的可靠性。③因核桃殼和仁的密度相差很小，這給殼和仁的分冉帶來了一定困難，能否通過農(nóng)藝的手段增大殼和仁的密度差，從而降低殼和仁分離的難度。</p><p>　　3.2 破殼機(jī)械要向生產(chǎn)規(guī)模化方向發(fā)晨</p><p>　　一方面破殼機(jī)械的生產(chǎn)要向批量化生

94、產(chǎn)的方向發(fā)展，這樣可以降低破殼機(jī)械的生產(chǎn)成本；另一方面核桃破殼要向上規(guī)模、上效益的方向發(fā)展。由于目前有相當(dāng)一部分生產(chǎn)廠家是家庭作坊式的。沒有形成規(guī)模，所以利潤低。</p><p>　　3.3 提高破殼精度是提高路仁仁率的關(guān)鍵</p><p>　　由于目前核桃新品種的產(chǎn)量比例根小=，只占總產(chǎn)量的1/9左右，大部分還是中殼核桃，核桃徑的尺寸大小不一。因此設(shè)計(jì)或改進(jìn)破殼裝置時(shí)應(yīng)對以下幾個(gè)方面加以

95、考慮：</p><p>　?、俟麖讲煌暮颂?，破殼時(shí)所需要的壓縮變形量也不相同，因此破殼前需要對核桃進(jìn)行分級；②破殼裝置中除了齒板一偏心圓弧板破殼裝置外，在破殼過程中都基本上沒有實(shí)現(xiàn)核桃的滾動(dòng)擠壓。吳斌方等人的試驗(yàn)研究表明，如果核桃在擠壓時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)滾動(dòng)，就更有利于殼上裂紋的擴(kuò)展和殼的破裂，更易于破出半仁或整仁，因此在破殼時(shí)應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)核桃的滾動(dòng)。要想實(shí)現(xiàn)核桃破裂時(shí)的滾動(dòng)，就必須在破殼前對核桃進(jìn)行導(dǎo)向。核桃分級和導(dǎo)向

96、的累積誤差，會在很大程度上降低高路仁率。由此可見耍想提高破殼效果，就需要提高核桃分級后的均勻度和導(dǎo)向率，即總體上提高核桃破殼機(jī)的破殼精度。</p><p><b>　　總結(jié)部分</b></p><p>　　通過全文可看出，現(xiàn)在國內(nèi)外堅(jiān)果破殼技術(shù)已經(jīng)趨于往高科技技術(shù)發(fā)展，但不外乎從最基本的力學(xué)分析，機(jī)械結(jié)構(gòu)入手，通過改進(jìn)再改進(jìn)，添加新技術(shù)、新領(lǐng)域，刪減落后不必要的過程，

97、以取得更高的效率，用最快的速度，最少的成本，相對最簡單的程序取得最大的效益。目前，我國在傳統(tǒng)脫殼設(shè)備的基礎(chǔ)上，盡管正在積極研制和開發(fā)各種類型脫殼機(jī)械，但其發(fā)展相當(dāng)緩慢，同時(shí)成熟的機(jī)型及進(jìn)行批量生產(chǎn)的不多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于農(nóng)產(chǎn)品深加工的需求。在技術(shù)上還存在如下問題：</p><p>　　a)脫殼率低，脫殼后的籽仁破碎率高，損失大；</p><p>　　b)機(jī)具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差；</p&g

98、t;<p>　　c)通用性差：多數(shù)脫殼機(jī)只適應(yīng)某一種籽粒的脫殼作業(yè)，而不能夠通過更換主要工作部件來適應(yīng)其他籽粒的脫殼，利用率低；</p><p>　　d)作業(yè)成本偏高：我國脫殼機(jī)械尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平較低，故制造成本偏高。</p><p>　　所以對目前的關(guān)鍵性問題作個(gè)簡要闡述：(1)要想達(dá)到核桃完全破裂而仁不碎，需滿足以下條件：①核桃的品種要適

99、合于機(jī)械加工；②核桃的濕度要適中，濕度過高，橫膈膜難以與殼皮順利分離，從而使得殼和仁難以分離，濕度過低，易造成仁的破碎，影響露仁率；③凹板與擠壓輥之間的間隙要與核桃的尺寸相適應(yīng)，所以核桃在導(dǎo)向裝置前要進(jìn)行分級，脫殼機(jī)的凹板間隙應(yīng)能做相應(yīng)調(diào)整；④在擠壓破殼的過程中要能實(shí)現(xiàn)4點(diǎn)擠壓，并且保證核桃在擠壓過程中能夠轉(zhuǎn)動(dòng)以利裂紋擴(kuò)展，所以核桃在破殼前要導(dǎo)向。</p><p>　　核桃破殼是核桃深加工的第一步，必須首先解決。

100、經(jīng)實(shí)測發(fā)現(xiàn)核桃形狀不規(guī)則、殼仁間隙小。核桃殼完全破裂所需的變形量大于殼仁間隙，用一般的機(jī)械擠壓方法破殼必將造成大量的碎仁。可采用結(jié)構(gòu)靜力分析的有限單元法，通過所建核桃的幾何模型和破殼的有限元模型，對核桃在幾種載荷作用下的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了分析，找出了核桃殼變形量不大且產(chǎn)生局部裂紋點(diǎn)多、裂紋點(diǎn)易擴(kuò)展的最佳的施力方式。設(shè)計(jì)了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。理論表明，核桃導(dǎo)向裝置基本實(shí)現(xiàn)了使核桃的橢圓長軸與破殼輥軸線平行，使核桃以滾動(dòng)方式擠壓擴(kuò)展裂紋提高了露仁率。

101、[3]</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 史建新,辛動(dòng)軍. 國內(nèi)外核桃破殼取仁機(jī)械的現(xiàn)狀及問題探討[J]. 新疆農(nóng)機(jī)化. 2001 (6) : 29</p><p>　　[2] 袁巧霞. 我國堅(jiān)果脫殼機(jī)現(xiàn)狀及亟待解決的技術(shù)問題[J].農(nóng)機(jī)化研究 .2001,(03) </p><p&g

102、t;　　[3] 史建新,趙海軍,辛動(dòng)軍. 基于有限元分析的核桃脫殼技術(shù)研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2005 (3) : 185</p><p>　　[4] 趙小廣,宗力. 堅(jiān)果類物料脫殼技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀[J].新疆農(nóng)機(jī)化. 2005,(06)</p><p>　　[5] 董遠(yuǎn)德，史建新，喬園園.核桃不同破殼方式的破殼取仁效果[J].新疆農(nóng)機(jī)化.2007，（04）</p>

103、<p>　　[6] 李忠新，楊軍，楊莉玲，韓小軍，李新明.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備[J].農(nóng)機(jī)化研究.2008，（27）</p><p><b>　　開題報(bào)告</b></p><p><b>　　山核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一、選題的背景、意義</p><p>　　鑒

104、于現(xiàn)在社會生產(chǎn)力的發(fā)展，全球正處于高速全面發(fā)展階段，各種自動(dòng)化、半自動(dòng)化的批量生產(chǎn)代替了手工勞動(dòng)，以及核桃作為一種營養(yǎng)品也好，一種休閑食品也好，都要求其越來越大的量，越來越快的生產(chǎn)速度與生產(chǎn)效率，因此核桃破殼機(jī)的生產(chǎn)與發(fā)展刻不容緩，尤其是要求它的高效率性的必要。我國的核桃栽培面積約130萬hm以上，主要種植區(qū)域在西南和西北。</p><p>　　在國際市場上，核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果，核桃作為

105、保健食品早已被國內(nèi)外所認(rèn)識。我國核桃總產(chǎn)量約3l萬t，全國人均占有0.24kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠(yuǎn)，如美國人均占有核桃1.5kg，是我國的6倍。所以迫切要求我國核桃破殼機(jī)的發(fā)展，完善的核桃破殼機(jī)可以提高生產(chǎn)效率，增加人均占有量。</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài) </p><p><b>　　1、較前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)</b></p>

106、<p>　　2001年時(shí)，國內(nèi)外核桃破殼取仁有以下幾種方法：①離心碰撞式破殼法。②化學(xué)腐蝕法。③真空破殼取仁法。④超聲波破殼法。⑤定間隙擠壓玻殼法。第一種方法，碎仁太多，所以應(yīng)用很少；第二種方法，由于在實(shí)際操作中不好控制．仁易受到腐蝕，處理不好還會造成對環(huán)境的污染，因此人們不愿接受；第三、四種方法，設(shè)備昂貴，破殼成本高，且破殼效果不夠理想；只有第五種方法值得探索。</p><p>　　但由于核桃品種繁

107、雜，尺寸差異較大、形狀不規(guī)則、殼仁間隙小，所以核桃的破殼取仁難度較大。破殼后還需進(jìn)行殼仁分離。鑒于殼仁密度相差不大(約為0.04g／cm)，加之碎殼、碎仁上有許多毛刺，所以殼仁分離也有相當(dāng)難度。</p><p>　　當(dāng)時(shí)解決以上難題的方法就需要將破殼取仁分解為分級、導(dǎo)向、擠壓破殼(多點(diǎn))、殼仁分離成四部分，逐一加以解決。[1]</p><p>　　1.2、近期的發(fā)展?fàn)顟B(tài)</p>

108、<p>　　2007年時(shí)，核桃破殼機(jī)的種類較少，大多采用定間隙多點(diǎn)擠壓破殼。這種破殼方式存在一些不足。高路仁比率與破殼率不能兼顧，所以綜合破殼效果不理想。</p><p>　　可以考慮打擊方式破殼，預(yù)期同時(shí)得到較高的破殼率和高路仁率。通過實(shí)驗(yàn)比較擠壓和打擊兩種核桃破殼方式，并對核桃仁的破碎度和核桃殼的破碎度，以及整機(jī)破殼率進(jìn)行綜合比較，以確定一種較好的破殼方式。</p><p&g

109、t;　　以下就是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[5]</p><p><b>　　1）材料與方法</b></p><p><b>　　A.試驗(yàn)材料與裝置</b></p><p>　　a.材料：溫185(60枚)和扎343(60枚)核桃，新疆產(chǎn)量較大的核桃品種。</p><p>　　b.裝置：6HP-150型核桃破殼機(jī)進(jìn)行

110、擠壓試驗(yàn)田；打擊破殼的試驗(yàn)采用自制的打擊裝置，主要由打擊塊、電器控制部分所組成。</p><p><b>　　B.試驗(yàn)方法</b></p><p>　　將擠壓破殼試驗(yàn)分成了2組，一組是平行喂人，即保證核桃從其長軸與擠壓輥軸線平行的方向喂人擠壓破殼機(jī)；另一組是垂直喂人，保證核桃從其長軸與擠壓輥軸線垂直的方向喂入擠壓破殼機(jī)。</p><p>　　破

111、殼后，按照核桃仁的大小分成3類，第1類：核桃仁等于整核桃仁的1／2，為一路仁；第2類：核桃刨、于整核桃仁的1／2，大于整核桃仁的1／4，為二路仁；第3類：核桃仁小于整核桃仁的1／4，為碎仁。</p><p>　　按照核桃殼的大小分成2類：第l類：核桃殼小于1／4的較碎核桃殼，為小于1／4殼；第2類：核桃殼大于1／4，且小于1／2的較大核桃殼。為1／4，1／2殼。還有一些核桃被破開。但是核桃仁在殼中被卡住，不能自行

112、從殼中脫落，為破開不完全核桃仁；最后是核桃?guī)缀跷幢黄崎_，為未破開核桃仁。</p><p><b>　　2）試驗(yàn)結(jié)果與分析</b></p><p>　　A.試驗(yàn)結(jié)果：扎343核桃破殼效果見表1。溫185核桃破殼效果見表2。</p><p>　　表1：扎343核桃破殼效果</p><p>　　表2：溫185核桃破殼效果<

113、;/p><p>　　將未破開和破開不完全的核桃都進(jìn)行手工破殼。然后用天平稱出表1和表2中7類物質(zhì)的質(zhì)量，算出總的核桃仁和核桃殼的質(zhì)量，并且求出各自所占比例。</p><p>　　B.結(jié)果與分析：扎343核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果見圖1，溫185核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果見圖2。</p><p>　　圖1：扎343核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　圖2：溫1

114、85核桃的破殼試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　從圖1和圖2得出以下分析:</p><p>　?。?）在溫185和扎343兩個(gè)核桃品種的破殼試驗(yàn)中，打擊方式破殼所得到的一路仁和二路仁的比例均高于其他兩種方式，其中以溫185較為明顯。說明打擊方式有利于得到高路仁，見圖1(1)和圖2(1)。</p><p>　?。?）打擊破殼方式所產(chǎn)生的核桃殼破裂不完全的比例較小，且打擊方

115、式核桃仁不易被卡在殼中。</p><p>　?。?）打擊方式破殼所得到的碎殼(小于1，4殼)的比例較大，其中以扎343較明顯。說明打擊方式破殼有利于破殼后的分選，見圖1(2)和圖2(2)。</p><p>　?。?）扎343核桃的破殼試驗(yàn)中，打擊方式破殼所得到的碎仁比例高于平行喂人擠壓試驗(yàn)，但是平行擠壓試驗(yàn)得到的未破開和破開不完全的核桃仁所占比例較大，故降低了一路仁和二路仁的比例。<

116、/p><p>　?。?）扎343核桃以打擊方式破殼得到的破殼率較高，達(dá)到80％；溫185以垂直喂人擠壓破殼得到的破殼率高。</p><p><b>　　3）結(jié)論</b></p><p>　　A.打擊方式破殼能得到較多的高路仁．破殼后的核桃殼較碎，有利于實(shí)現(xiàn)核桃的機(jī)械破殼。破殼的綜合效果優(yōu)與擠壓破殼。</p><p>　　B.