【正文】 34 第七章 結(jié)論 .............................................................. 34 致謝 ..................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ................................................................. 34 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第一章 緒論 問題的提出 松 籽 是松樹的種子，又稱海松子 。不僅是技術(shù)上的突破，具有更高的實(shí)用價值，可以大大滿足市場對松籽的需求，實(shí)現(xiàn)對松籽的機(jī)械化大規(guī)模生產(chǎn)。本課題的創(chuàng)新點(diǎn)在喂料斗處設(shè)計(jì)安裝喂料輥輪，以及在對軸擠壓系統(tǒng)中采用斜槽面自動分級擠壓方式進(jìn)行選料剝殼以提高其剝殼效率。北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 總方案的確定 摘要 由于松籽具有體積小、表面光滑的特性，所以目前現(xiàn)有的對松籽剝殼方法存在著很多的缺陷和不足。本次課題設(shè)計(jì)首先針對松籽的外殼特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究分析，以便于研究其主要剝殼的核心部件，然后通過對各種剝殼 形式的對比分析，最終確定以對軸式擠壓松籽剝殼的方式。總結(jié)該機(jī)具有正機(jī)工作平穩(wěn)安全，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，剝殼效率高，完整性高，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。 structure design。因此極為珍貴。 松子中所含大量 礦物質(zhì)如鈣、鐵、磷、鉀等，能給機(jī)體組織提供豐富的營養(yǎng)成分，強(qiáng)壯筋骨，消除疲勞，對老年人保健有極大的益處； 同時 松子中 含 維生素 E高達(dá) 35%之多 ，有 較好的 軟化血管、延緩衰老的作用，是 一些 中老年人的理想保健食物， 同時 也是女士們潤膚美容的理想食物；松仁富含脂肪油，能潤腸通便緩瀉而不傷正氣，對老人體虛便秘，小兒津虧便秘有一定的食療作用；松子中的脂肪成分是油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸；松子中的磷和錳含量豐富，對大腦和神經(jīng)有補(bǔ)益作用，是學(xué)生和腦力勞動者的健腦佳品，對老年癡呆也有很好的預(yù)防作用 。目前，松籽加工產(chǎn)品開發(fā)面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題就是脫殼及護(hù)色。 這些方法都有其本身的缺點(diǎn)和不足。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 國內(nèi)外松籽剝殼技術(shù)的研究 常溫機(jī)械及高壓氣流聯(lián)合脫殼法 該方法是 先 將 新 鮮 的 松籽在高速旋轉(zhuǎn) 的 輥刀和高速打擊片 中進(jìn)行破殼 ，在刀棍的作用下 先 將松籽外皮 初步 破 碎 ，再由高速 旋轉(zhuǎn)的 鋼片將松籽外殼 去 掉，然后松籽進(jìn) 入高壓氣流脫皮機(jī)，在這里松籽被近一步脫殼。 蒸汽脫殼 法 首先先將松子打磨、去皮、拋光后用堿性水溶液浸泡，再用高溫蒸汽機(jī)進(jìn)行開口，然后在進(jìn)行人工敲打的方法 使松子開口去殼的方法，不僅違反食品安全生產(chǎn)，更主要的是松子經(jīng)過高溫蒸汽并且去殼后的松籽含有大量的水份，使其原有的營養(yǎng)價值盡失。刀棍 的 速度 是可調(diào) 結(jié)其快慢 ，沿軸向喂入的松籽在 高速旋轉(zhuǎn)的組合刀具下逐漸分離破碎 。 松籽特性的研究 松籽由封閉的外殼和籽仁構(gòu)成 , 松籽仁的外層緊裹著一層很薄的紅衣皮 , 在紅衣皮之外則是堅(jiān)硬、粗糙的松籽殼 , 除松籽籽臍處的紅衣皮與松籽殼粘連外 , 兩者之間存在間隙。 N1AN2 、 N1BN2是相貫線，兩者構(gòu)成第二分型面。 表 14 松籽殼仁間隙（ mm） 松籽殼體的靜摩擦系數(shù)如表 15： 表 15 松籽殼體的靜摩擦系數(shù) 松籽 Y向破殼力、位移和間隙如表 16: 表 Y方向的破殼力、位移及間隙 通過對松籽殼體的三向尺寸與概率分布、殼仁間隙、靜摩擦系數(shù)等數(shù)據(jù)的分析研究得知。就目前 市場上 投入使用的剝殼機(jī) ,其主要還是以保證其脫殼的高效率及其完整性為主。 干燥后硬殼的力學(xué)特性屬脆性材料 ,極微小的彈性變形可略而不計(jì)否則 ,在錘擊破殼時 ,彈性變形大 ,就不能很好地保證松仁的完整性。故這種方法沒有用于大量生產(chǎn)中 。 群體喂入的剝殼率、完整率均低于單體喂入方式 ,其原因是群體喂入有兩次碰撞的現(xiàn)象 。這種方法只能單次順序的將松子一粒一粒的送入槽中，并且不能很好的保持松仁的完整性。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) , 當(dāng)動槽板凹槽左端接觸到松籽后再繼續(xù)向右運(yùn)動時 ,松籽殼發(fā) 生剪切變形 , 并很快達(dá)到極限破裂但此時動槽板仍繼續(xù)向右運(yùn)動 ,壓迫已破碎的碎殼造成 松 仁二次損傷 ,容易破壞松仁， 由此推斷 ,這種 剪切剝殼方式也不能很好地滿足生產(chǎn)需要。 破殼原理 如圖 23所示。 圖 24 斜槽面自動分級擠壓工作原理圖 松籽由槽面振 動輸料器定時、定向供料 ,使其松籽沿寬度方向。但此種方法松籽只在同一部位受到擠壓作用，很難保證為了的有效剝離，其次，穩(wěn)定性差，剝殼率低。 剝殼 機(jī)的關(guān)鍵部位是一對相向回轉(zhuǎn)運(yùn)動的輾壓輥來破開松籽的硬殼。 Pny為 Pn在垂直方向上的分力．它促使松籽設(shè)脫離擠壓輥。 即 （ ） 式中： ? —— 正壓力與水平方向的夾角。松籽破殼加工時擠壓輥間隙與松籽厚度之間關(guān)系如圖所示。得出 in ??? ?He () ax ???? SHe () 通過上述方法求的可得破碎輥的間隙范圍 。但擠壓力需要合適的大小，從省力方面考慮，壓輥直徑選小些好。因此，選取適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速可以有效的提高破殼性能，同時為保證一定的生產(chǎn)率，擠壓輥的轉(zhuǎn)速不應(yīng)過低，根據(jù)同類器械的類比，取擠壓輥的轉(zhuǎn)速為 N=60r/min。其效率高，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，價格低，適用于農(nóng)機(jī)食品加工機(jī)械的。這種電動機(jī)質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)速 適中，且造價不是很高，比較適用于剝殼機(jī)這種小型的食品機(jī)械。窩眼孔設(shè)計(jì)成仿松籽形狀，由表 11來確定窩眼孔的具體尺寸，長取 20mm，寬取 12mm，深度取 10mm。在機(jī)械振動中常有曲柄連桿機(jī)構(gòu)和偏心輪機(jī)構(gòu)，在次北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 采用 曲柄連桿機(jī)構(gòu) 。因此采取帶傳動和齒輪傳動的配合傳動方式。實(shí)際傳動比 i= 帶傳動的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) V帶傳動時的已知條件包括：帶傳動的工作條件；傳動位置與總體尺寸限制；所需傳遞的額定功率 P；小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1；大帶輪轉(zhuǎn)速 n2或傳動比 i。 2）驗(yàn)算帶速 v 。 4．確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL 1）初定中心距 0 150a mm? 。 5．驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ? ? 0001201 ????? ?? dd dd () z 1)計(jì)算單根 V帶的額定功率 Pr 。 3 ??? rcaPPz () 取 6根。就本次設(shè)計(jì)的剝殼機(jī)，其功率較小，而且傳遞的載荷較小，故可以選 HT150 帶輪的材料。圖 42 對于大帶輪由于 2 300dd mm? 。 3．確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。 3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 3）按 [5]P182 式 計(jì)算實(shí)際中心距 a 。 根據(jù) 1 100 / minnr? ， ? 和 Z 型帶，查 [5]P193 表 得 0 kw?? 。 pF 壓軸力的最小值為 NZFFP in12 10 ?? ? () 松籽剝殼機(jī)其功率較小，而且傳遞的載荷較小，故可以選 HT150帶輪的材料。由表 [5]P189，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 801?dd mm。根據(jù)式（查 [5]P188 表 ），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 2d mmidd dd 8080112 ???? () [5]P189 表 ，圓整為 mmdd 802 ? 。 mmLLaa d 000 ???? () 中心距的變化范圍為 350~。 查 [5]P190 表 得 1K?? ，查 [5]P194 表 得 ?LK ，于是 kwKKPPP Lr )( 00 ?????? ? () 2）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z。 查 [5]P179表 [7]P379附表 7確定輪緣尺寸， f=9mm， E=12177。 2）驗(yàn)算帶速 v 。 4．確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL 1）初定中心距 0 170a mm? 。 5．驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ? ? ? ?1 2 1 6 0 6 01 8 0 1 8 0 1 0 0 7 5 1 7 1 . 2 9 0170dddd a? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 z 1)計(jì)算單根 V帶的額定功率 rp 。 由 [5]P190 式 r0. 41 10. 38caPz p? ? ? 取 6根。 ， ? =34，hamin=2， hfmin=7， ? min=， bp= 取 ha=3mm， hf=8mm， ? =6mm 輪緣寬度 B=4f=36mm 槽寬 b=bp+2ha tan（ ? /2） = 頂圓直徑 Dw1=D1+2ha=100mm 帶輪所配合的軸徑直徑 d=16mm 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 圖 46 壓輥與喂料輥連接的帶輪 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 ，精度等級，材料及齒數(shù) 1） 根據(jù)本次設(shè)計(jì)松籽剝殼機(jī)的實(shí)際情況，選用直齒圓柱齒輪傳動。 3） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 7） 由 [5]P226 表 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 2 241 331 1 8 10 1 1 147 . 124[ ] 1 1 458 .81EtHdK T u Zd mm mmu?? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ????? ???? () 2）計(jì)算圓周速度 v。 4. 幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算分度圓直徑 1 1 1 31 4 124d d z m m m m m? ? ? ? ? （ 2）計(jì)算中心距 12 1 2 4 1 2 4 12422dda m m m m??? ? ? （ 3）計(jì)算齒輪寬度 1 124 d m m m m?? ? ? ? 取 1237B B mm?? ， 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 由于齒輪的齒頂圓直徑小于 500mm，因此采用腹板式。 所設(shè)計(jì)軸如下圖所示： 圖 48 壓輥軸形狀圖 把兩軸承簡化成鉸支，作用在軸承中部 軸傳遞的扭矩 T= 105 P/n= 105 105N*mm 式中 P— 取帶能傳遞的最大功率 P= 齒輪軸上的圓周力： NdTF t 50850 511 ????? () 軸承 A、 B的支反力為： NAB BCFF QAZ ????? () 式中 FQ帶輪給軸的載荷， FQ= B 4 0 1 24 8 8 2 = 4 8 8 2 = 4 5 62 2 2 2LBC ? ? ? ? ? ? ?轂 BA B = 2 36 1= 37 32 ?? NFFF QAZBZ ????? D點(diǎn)彎矩為： mmNADFCDFD AZQZ ??????? 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 從右端算起 左右 Z4 ?????? NBDFD ZYZ 可見計(jì)算正確。 ????? TMMM DDD ?左右左 () D截面的抗彎截面系數(shù) 223 3 3 3b t d t 1 0 4 3 0 4W = d = 3 0 = 2 . 2 1 0 m m3 2 2 d 3 2 2 3 0? ? ? ?? ? ? ??（ ） （ ） 式中，查 [6]P53表 41得 b=10mm， t=4mm 234 mm/????? 左左? 查 [5]P315表 ， 45鋼，σ =600N/mm2， 得 b[ ]=55MPa? Da b[]??? ， 滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合