【正文】 時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，推桿的行程 h=15mm,其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為： δ=0~130 176。 常見的有幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在此機(jī)構(gòu)中選擇用一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 [19]： 設(shè)凸輪以等角速度 ?轉(zhuǎn)過一個(gè)推程角（凸輪的運(yùn)動(dòng)角） δ 時(shí)，推桿完成行程 h，則運(yùn)動(dòng)方程為： δCCS 10 ?? 1d / dv s t C ??? （ 34） d / d 0a v t?? 設(shè)取邊界條件為 (由于待定系數(shù)只有兩個(gè)，顧邊界條件也只能設(shè)定兩個(gè)： 在始點(diǎn)處， 0,0 ?? S? ； 在終點(diǎn) 處， hS ?? ,0?? 。 在設(shè)計(jì)中凸輪的作用就是壓縮彈簧的作用，但要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，凸輪和一般常見的凸輪不一樣。 （ 5）帶輪輪槽截面尺寸如圖 35所示，三維實(shí)體建模如圖 36所示 ： 圖 35 帶輪輪槽截面尺寸示意圖 19 圖 36 帶輪三維實(shí)體建模 凸輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 （ 1）凸輪類型的選擇 凸輪機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求，在各種機(jī)械，特別是自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)控制裝置中獲得廣泛的應(yīng)用。 (4)計(jì)算帶的根數(shù) z。由表 86和表 88，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1＝ 140mm。 由表 87[13]查得工作情況系數(shù) AK =，故 Pca= AK p== （ 2）選擇 V帶的帶型。根據(jù)國標(biāo) JBT 88532021選擇減速器的尺寸大小如下表 33所示，裝配形式示意圖如圖 34 所示。 圖 32 二維 復(fù)位彈簧示意簡圖 圖 33 三維復(fù)位彈簧示意簡圖 電機(jī)的選擇 15 1．選擇電動(dòng)機(jī)的類型 一般破殼場(chǎng)所灰塵很大，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該選擇具有防止灰塵或其他 雜物侵入的。 2． 計(jì)算曲度系數(shù) K K≈ CCC 14 ??? （ 31） C— 旋繞比值 C值通常取 58，在這里取 ，代入式（ 31）： K≈ 23 ???? 3． 根據(jù)安裝控件初設(shè)彈簧中徑 D=16mm，根據(jù) C=dD ，得到彈簧鋼絲直徑d= mmCD ?? ，由表 163[13]暫選 ? B=1570MPa，根據(jù)表 162[13]可知許用應(yīng)力 [? ]=? B==785MPa。 彈簧的設(shè)計(jì)及計(jì)算 彈簧是一種彈性元件，它可以承載作用力產(chǎn)生較大的彈性變形，彈簧在各種接卸中應(yīng)用都非常廣泛。其核心裝置為分級(jí)裝置、導(dǎo)向裝置和破殼裝置?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的新型核桃破殼機(jī) 械要能改善地域的差異性，能破多種品種的核桃；分級(jí)裝置的改進(jìn)，能使生產(chǎn)效率提高和降低碎仁率；調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)，可以針對(duì)不同品種的核桃。他的的設(shè)計(jì)主要的破殼對(duì)象是單一山核桃種群。并 且保證喂料的均勻和定位的有效性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)的速度和質(zhì)量，提高科學(xué)性和精確度，滿足脫殼機(jī)械的發(fā)展要求，不斷拓寬國內(nèi)外市場(chǎng)，改變現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。一方面，提高核桃破殼機(jī)械的核心技術(shù)，改進(jìn)工作部件，改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研發(fā)新的脫殼機(jī)理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；另一方面，進(jìn)一步改進(jìn)和完善整體配置，提高脫殼率，降低核桃仁破損率。提高機(jī)械的通用性和適應(yīng)性，通過變換核桃破殼機(jī)械的主要部件達(dá)到同時(shí)具備對(duì)其他帶殼堅(jiān)果進(jìn)行脫殼加工的功能已成為核桃破殼機(jī)械發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)和新的挑戰(zhàn)，如何研制出滿足兼容性和適應(yīng)性的要求的工作部件，改進(jìn)技術(shù)工藝，提高生產(chǎn)效率，給核桃破殼機(jī)械作業(yè)的發(fā)展提出了新的難題。 核桃的受力分析 核桃的形狀是不規(guī)則體，在各個(gè)方向上的受力是不一樣的，見表 23漾濞白皮大麻權(quán)核桃的各方向上的受力平均值。對(duì)核桃的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行處理。后者核桃殼厚超過 2mm，橫膈膜呈骨質(zhì)，內(nèi)褶壁發(fā)達(dá)的厚殼核桃品種群。 圖 21 核桃的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 從表 21 中可以看出紙皮核桃和薄殼核桃機(jī)械化破殼易于得到全仁。北方核桃外表近似球形，殼表面沿縱徑方向分布著長條溝紋，結(jié)合線下半部平，上半部微隆起，約 1~2mm ；南方核桃外表也近似球形，殼表面分布較深的坑點(diǎn)，結(jié)合線寬而隆起約 2~3mm。很多國家有消費(fèi)核桃的習(xí)慣，美國的膳食指南將核桃與大豆列為同類食物。核桃系胡桃科核桃屬。 我國的核桃栽培面積約 130 萬 hm 2 以上，主要種植區(qū)域在西南與西北。實(shí)際 上人工剝殼速度難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已經(jīng)成當(dāng)務(wù)之急 [1] 。我國堅(jiān)果剝殼機(jī)具尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平低、成本高、也因?yàn)橥ㄓ眯圆睿荒芤粰C(jī)多用，使得生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備 配置的成本高，致使加工堅(jiān)果的作業(yè)成本增加。一般剝殼機(jī)僅能用于某一品種堅(jiān)果的剝殼作業(yè)，對(duì)于不同品種的堅(jiān)果，不能通過更換主要零部件來實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。有些機(jī)具果仁損失率高達(dá) 20%。不少剝殼機(jī)漏剝或剝殼不完全，果仁去凈率不高，有些剝殼機(jī)剝殼率只有 50%。 ⑤ 定間隙擠壓破殼 [5]。 當(dāng)前核桃破殼取仁的方法主要有： ① 離心式 碰撞破殼。 國內(nèi)核桃破殼機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 核桃要完成破殼的工序是要等青皮脫落后，一定時(shí)間內(nèi)核桃本身脫去水分后才進(jìn)行。使用時(shí)將核桃放置在底座上，然后通過操縱把手推動(dòng)可調(diào)柱塞在固定套內(nèi)滑動(dòng)，可調(diào)柱塞伸出從而使夾頭將核桃推到剛性砧底座上把核桃夾緊并破殼。該機(jī)主要由機(jī)架、箱體、滾筒、 旋轉(zhuǎn)破殼裝置和出料口等組成。② Kenh 研制的專利號(hào) 4202126核桃破殼機(jī)。待核桃水分脫到一定程度后，再用破殼機(jī)破殼，最后殼仁分離是用氣流分選機(jī)分離。核桃仁加工也全部機(jī)械化，通過破殼機(jī)破殼，機(jī)械、氣流分選機(jī)進(jìn)行殼仁分離，然后用分色機(jī)將果仁分為深色和淺色 [3]，最后在根據(jù)核仁大 小分級(jí)，包裝即可銷售。 核桃破殼 機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 國外核桃破殼機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 核桃年產(chǎn)量在 20萬 t以上的國家僅有中國和美國。機(jī)械取仁有希望提高取仁質(zhì)量 ,增加外匯，同時(shí)，大規(guī)模集中加工，便于綜合利用。當(dāng)前我國核桃的銷售仍以內(nèi)銷為主，我國核桃年產(chǎn)量大約為 15 萬到 18 萬噸，消費(fèi)的方式基本上還是直接食用，消耗量不大，而隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部將為我們提供更多的核桃產(chǎn)量 [2]。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。我國核桃總產(chǎn)量 約 31 萬噸，全國人均占 有 。所以，手剝山核桃生產(chǎn)迫切需要機(jī)械化 [1]。近年開發(fā)的“手剝山核桃”深受市場(chǎng)的青睞。 deceleration devices。 Device optimization。 In this paper, a brief introduction to China39。 kind of variety in China39。 目前核桃破殼機(jī)械裝置存在較大的地域差異性，在不同的地方產(chǎn)不同種類的核桃，即大小不一，這樣就造成了核桃破殼機(jī)械的局限性，現(xiàn)設(shè)計(jì)的新型核桃破殼機(jī)械要能改善地域的差異性，能破多種品種的核桃；分級(jí)裝置的改進(jìn)，能使生產(chǎn)效率提高和降低碎仁率；調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)，可以針對(duì)不同品種的核桃。針對(duì)現(xiàn)有的破殼裝置優(yōu)化處理，設(shè)計(jì)出適合雜核桃的破殼利器。s demand is still very large。s walnut cultivation area, high yield, processing technology is backward, not more mature walnut broken shell mechanical, in some farm areas, most are still using artificial broken shell to take the kernel method low productivity of walnut acreage and production increases year over year and other issues。 improved adjustment device for different varieties of walnut. The apparatus main body: classifying means, the guide means, breaking the shell means, the reduction gear device, the drive means and adjusting means constituting. Keywords: The walnut broken shell mechanical。 broken shell device。 1 第一章 緒論 課題研究背景 由于核桃的果殼堅(jiān)硬，內(nèi)有多個(gè)分隔，核桃肉深嵌在堅(jiān)硬的殼里，食用時(shí)很不方便，通常需要借助于核桃鉗等一些專用的輔助工具。同時(shí)，因勞動(dòng)力緊缺，造成市場(chǎng)供不應(yīng)求。在國際市場(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內(nèi)外所認(rèn)識(shí)。在加工中 ,存在的問題是核桃脫殼比較困難 ,主要由人工完成。當(dāng)前，我國核桃出口的對(duì)象主要為德國、加 拿大、英國、敘利亞、科威特、約旦、澳大利亞、瑞士和新加坡等國家。從經(jīng)濟(jì)上說，國際市場(chǎng)核桃仁各質(zhì)量等級(jí)的差價(jià)甚大。研制核桃取仁機(jī)的具體任務(wù)是尋找適當(dāng)?shù)?、特別是保證取仁質(zhì)量的破殼工藝方法，研究實(shí)現(xiàn)這一工藝方法所要求的機(jī)器。采收通過機(jī)械振蕩器將核桃果實(shí)振落到地面上，再由機(jī)械將果實(shí)收集起來，運(yùn)到加工廠進(jìn)行脫青皮、漂洗、烘干和帶殼包裝等處理。他們?cè)诓烧?，先噴灑果?shí)催熟藥劑乙烯利，然后再用震落機(jī)采收，再用脫青皮機(jī)脫皮，用清洗機(jī)清洗，用烘干機(jī)烘干、利用冷庫進(jìn)行干燥處理和貯藏。機(jī)械式核桃破殼機(jī)通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)定位板和破碎裝置間的間隙能夠適應(yīng)各類堅(jiān)果的破殼。③ Clarence Lloyd Warmack 和 Barry Shawn Warmack 等研制的專利為 6516714核桃破殼機(jī)。該鉗由把手、可調(diào)柱塞、夾頭、底座和固定套等組成。工 作時(shí)，料箱中的核桃由輸送裝置逐一運(yùn)送到擊打裝置，然后由凸輪控制擊打打頭將核桃殼打破使其殼仁分離。因此，采用機(jī)械式的破殼方式是滿足社會(huì)和生產(chǎn)率唯一選擇。 ④ 超聲波破殼。 (1)剝殼率低。由于參數(shù)選擇不合理，造成剝殼不完全現(xiàn)象嚴(yán)重，碎仁夾帶在碎殼中難以回收而被棄除。 (4)通用性差。 (6)作業(yè)成本偏高。經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)核桃形狀的不規(guī)則、殼仁的間隙小，試驗(yàn)證明核桃殼完全破裂所需的變形量大于殼仁的間隙，用一般的機(jī)械擠壓方法破殼必然會(huì)造成大量的碎仁，隨著逐年核桃產(chǎn)量的猛增加如何對(duì)核桃深加工問題也就隨而來之，核桃破殼取仁技術(shù)也突顯出來了。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)的發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急 [8] 。這與國際上一些國家相比相差很遠(yuǎn)，如美國人均占有核桃量為 是我國國民的 6 倍。核桃出仁率達(dá) 50%左右，優(yōu)質(zhì)的核桃仁為淡黃色或琥珀色，營養(yǎng)豐富而味美，可以生食，是很好的滋養(yǎng)品，也是制作糕點(diǎn)的好原料。通常稱前者為北方核桃，后者為南方核桃。 表 21 核桃品種群劃分標(biāo)準(zhǔn) 品種群 核桃殼厚度 含仁率