【正文】 構(gòu)簡(jiǎn)圖。核桃在內(nèi)外磨之間的間隙內(nèi)破裂脫亮，當(dāng)破碎到合適的粒度后，由擋板 4 與內(nèi)磨 3 下底之間的縫隙落到落料扳上。 分級(jí)裝置設(shè)計(jì) 現(xiàn)狀 現(xiàn)有的核桃分級(jí)裝置主要有：錐輥式分級(jí)裝置、圓孔篩分級(jí)裝置和柵式滾筒分級(jí)裝置三種 [14]。該裝置是由具有一定錐度的柵條組成的，滾簡(jiǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)核桃不停地上升、下落，并在重力和離心力的驅(qū)動(dòng)下向前移動(dòng)，直至從滾簡(jiǎn)中脫出 。同時(shí)軸上的凸輪安裝在不同的角度，從而實(shí)現(xiàn)不同位置的撞桿連續(xù)運(yùn)動(dòng)，整體裝配圖如下圖 225 所示。本設(shè)計(jì)中創(chuàng)新點(diǎn)如下： （ 1） 依靠核桃自身的重力設(shè)計(jì)出新型分級(jí)機(jī)構(gòu)； （ 2） 依據(jù)核桃大小不一，設(shè)計(jì)出能調(diào)節(jié)破殼間距的簡(jiǎn)單易于操作的調(diào)節(jié)裝置； 未來(lái)工作展望 在設(shè)計(jì)方面 由于個(gè)人能力有限， 各方面學(xué)識(shí) 不足，時(shí)間緊迫，本設(shè)計(jì)尚存在如下問(wèn)題： （ 1） 軸上安裝的零件很多，還沒(méi)有對(duì)其校核，有待日后完成； （ 2） 核桃破殼本是一個(gè)整體的系統(tǒng)，本人才完成了其中的一項(xiàng)破殼裝置優(yōu)化，有待日后完成殼仁分級(jí)裝置和脫青皮裝置優(yōu)化； 第四章 總結(jié)與展望 36 （ 3）由于時(shí)間的關(guān)系，未能畫(huà)出減速器、聯(lián)軸器 和電機(jī)的三維實(shí)體建模，有待繼續(xù)設(shè)計(jì) ； （ 4） 未詳細(xì)給出各個(gè)零部件尺寸和具體材料選用，有待日后繼續(xù)完成。 圖 224 機(jī)架三維建模 第三章 核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 核桃破殼裝置整體裝配圖 使用時(shí)，將核桃倒入料斗 1 中，電機(jī)帶動(dòng)帶輪，帶輪帶動(dòng)軸 8 轉(zhuǎn)動(dòng)，料斗中的核桃進(jìn)入分級(jí)管 2 中，大的核桃從上管滾落，小的會(huì)靠自身的重力掉 入下管道，在導(dǎo)向裝置 3 的輔助作用下，大的核桃調(diào)入左側(cè)導(dǎo)向套的進(jìn)口，小的掉入右側(cè)，凸輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，推動(dòng)撞擊桿下面的滾輪向后壓縮彈簧運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向套內(nèi)的核桃掉入水平管道，當(dāng)滾輪與凸輪脫離時(shí)，撞擊桿會(huì)被彈簧彈出，和核桃一起撞向撞擊頭，核桃外殼被擊碎脫落，完成了一次撞擊過(guò)程。 該裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是，在分級(jí)的過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)孩桃堵塞篩孔的現(xiàn)象 , 尤其是在核桃大量喂人時(shí)。核桃的大小不一，需要調(diào)節(jié)核桃撞擊 的間隙距離。 1— 主動(dòng)軸 2— 螺釘 3— 破殼盤 4— 主動(dòng)軸 5— 等速萬(wàn)向節(jié) 6— 核桃 圖 315 對(duì)輥窩眼式開(kāi)口裝置簡(jiǎn)圖 （ 3）內(nèi)外磨核挑破殼裝置 圖 316是帶有齒槽的內(nèi)外磨核挑破殼裝置的破殼原理圖。雖然這種破殼裝世在一定程度上減輕了手工剝殼的勞動(dòng)強(qiáng)度，但還孺進(jìn)行手工剝殼。 撞擊桿材料選為 45 鋼，撞擊桿熱處理工藝路線：坯料（鑄、鍛） → 預(yù)先熱處理 → 機(jī)加工 → 最終熱助理 → 精磨 → 成品，其中退火或正火常作為預(yù)先熱處理，淬火、回火常作為最終熱處理。 第三章 核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 圖 38 凸輪軸三維實(shí)體建模 ① 軸的的直徑計(jì)算 軸受的實(shí)際扭矩為 ，作為軸受轉(zhuǎn)矩作用段最細(xì)處的直徑 dmin，一般是軸端直徑。~210176。所以凸輪做功原理和平底推 桿形凸輪一致。 根據(jù) n1=720r/min， i= 1和 A型帶 ， 查表 84b得 ： △p 0=0Kw， 查表 84和85 得 ： kα =， kL = 于是 ： Pr=(p0+△p 0)kα kL = 計(jì)算 V帶的根數(shù) z， Z=pca/pr =＜ 2 取 z=3 按照設(shè)計(jì)要求兩個(gè)帶輪的設(shè)計(jì)大小一致，轉(zhuǎn)速均為 n1=n2=165r/min。 （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd，并驗(yàn)算帶速 v 。另外三相交流異步電動(dòng)機(jī)還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在此設(shè)計(jì)中，工作環(huán)境等一系列條件沒(méi)特殊要求，所以在此系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)類型選擇為： Y 系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)。螺旋彈簧用彈簧絲卷制而成，由于制造簡(jiǎn)單，成本低，另外在本機(jī)構(gòu)中所使用的彈簧是起到復(fù)位的作用，所以選用圓柱螺旋壓縮彈簧 [12]。 本設(shè)計(jì) 主要通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)完成： （ 1） 核桃分級(jí)裝置設(shè)計(jì) ； （ 2）導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)； （ 3） 撞擊頭和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ； （ 4） 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)； （ 5）傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)和固定； （ 6）帶輪、凸輪的選擇和設(shè)計(jì)； （ 7）機(jī)架設(shè)計(jì)； （ 8）減速機(jī) 構(gòu)和原動(dòng)力的選擇。在這個(gè)科技飛速發(fā)展的時(shí)代，伴隨 著電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，核桃剝殼機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料笨重、工藝落后等問(wèn)題將被淘汰，隨之而來(lái)的是簡(jiǎn)單的操作流程、較小的阻力、較長(zhǎng)的使用 11 壽命、較少的勞動(dòng)力、輕便的材料等等，類似的高新技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中，這也是核桃脫殼機(jī)械在未來(lái)發(fā)展中應(yīng)重點(diǎn)研發(fā)的主要課題。核桃機(jī)械破殼存在的破碎率高、整仁率 低的問(wèn)題是一直制約核桃實(shí)現(xiàn)機(jī)械 化生產(chǎn)加工的重要問(wèn)題，對(duì)我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。 圖 22 核桃外形 對(duì)測(cè)量的結(jié)果分析，得出：大多的漾濞核桃的三圍尺寸都在 27~38 之間，其數(shù)量占總量的 95%左右。 根據(jù)核桃的破殼難易程度，可將核桃分為兩類：棉核桃和夾核桃。 第二章 核桃的基本性能 6 第二章 核桃的基本性能 核桃的分類 我國(guó)核桃品種分為核桃類群和鐵核桃累群。我國(guó)核桃總產(chǎn)量約 1 萬(wàn) t 全國(guó)人均占有為 。 現(xiàn)在剝核桃的方法很多比說(shuō)門縫里夾，錘子砸等等，都解決不了批量剝殼的問(wèn)題，核桃破殼是核桃深加工的第一步，必須首先解決。有些機(jī)具的設(shè)計(jì) ，為了減少漏剝或剝殼不完全現(xiàn)象，一味追求剝殼率的提高，導(dǎo)致高的破碎率，從而降低了產(chǎn)品的商品價(jià)值。 我國(guó)堅(jiān)果剝殼機(jī)具發(fā)展緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于種植業(yè)的發(fā)展，在一些生產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)具中，存在如下幾個(gè)突出的問(wèn)題，因而，難以推廣應(yīng)用 [7]。隨著核桃業(yè)的不斷發(fā)展，手工破殼已經(jīng)不能完全滿足社會(huì)的需要。④ John W. Brazil 發(fā)明的專利號(hào)為 4255855 核桃鉗。該機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由機(jī)架、料斗、可調(diào)節(jié)定位板、破碎裝置 、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力所組成。在美國(guó)、澳大利亞以及歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，核桃絕大部分都經(jīng)過(guò)機(jī)械化生產(chǎn)線進(jìn)行商品化處理。核桃出口國(guó)家較多，進(jìn)口國(guó)家比較集中，國(guó)際市場(chǎng)斗爭(zhēng)十分激烈，實(shí)現(xiàn)核桃加工機(jī)械化，有利于我們搶時(shí)間，爭(zhēng)速度，支援外貿(mào)。針對(duì)核桃加工存在的問(wèn)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、仁殼分離與包裝外，還可進(jìn)一步深加工。傳統(tǒng)加工方法是把山核桃放在特制的模子里，用特制的錘子人工敲擊，生產(chǎn)效率低，且產(chǎn)生二次污染。 guiding device。 China39。 核桃破殼機(jī)設(shè)計(jì) I 摘 要 核桃的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，不論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外具有很廣闊的市場(chǎng)空間，人們的需求量還是很大的；在我國(guó)核桃的品種種類很多，形狀大小不一，靠人工破殼很難達(dá)到預(yù)期的要求，這就需要機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)；我國(guó)核桃栽培面積大，產(chǎn)量高，加工技術(shù)落后，沒(méi)有較成熟的核桃破殼機(jī)械，在一些農(nóng)家地區(qū)，大都還在采用人工破殼取仁的方法，生產(chǎn)力低下，而我國(guó)的核桃種植面積和產(chǎn)量每年逐漸增加等問(wèn)題；本文主要簡(jiǎn)單介紹我國(guó)核桃破殼加工狀況，針對(duì)核桃破殼機(jī)的基本特點(diǎn)及要求，對(duì)已有的破殼方法進(jìn)行反復(fù)的方案對(duì)比，最終 確定擊打破殼加工原理方案。s walnut, shapes and sizes, by artificial broken shell is difficult to achieve expected requirements, which require mechanical implementation。 Classification device。手剝山核桃屬于開(kāi)袋即食休閑食品，食用時(shí)，像剝花生一樣，使殼仁分離 。這與國(guó)際上一些國(guó)家相比相差甚遠(yuǎn)，如美國(guó)人均占有核桃 ,是我國(guó)的 6倍。 核桃取仁我國(guó)歷來(lái)靠手工，一人一天平均僅能砸 30 斤核桃 ,，取仁約 12斤，以天津口岸年出口核桃仁 5000 噸計(jì)，僅取仁一項(xiàng)需占用勞力 80 多萬(wàn)個(gè)勞動(dòng)日，而且，第一章 緒論 2 加工和出口的時(shí)間正值三秋和農(nóng)田基本建設(shè)大忙季節(jié)，任務(wù)重，時(shí)間緊，形成與農(nóng)業(yè)爭(zhēng)勞力的局面，所以，實(shí)現(xiàn)核桃取仁機(jī)械化，對(duì) 解放勞動(dòng)力，支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義。中美兩國(guó)的核桃產(chǎn)量占世界核桃總產(chǎn)量的 50%左右，而最有代表性、生產(chǎn)水平最高和市場(chǎng)占有份額最大的當(dāng)數(shù)美國(guó)。 主要核桃破殼機(jī)類型有 [4]：① Larry 研制的專利號(hào)為 6098530 機(jī)械式核桃破殼機(jī)。該機(jī)可以成功有效地?fù)舸蚝颂覍⑵錃と史蛛x。在過(guò)去，我國(guó)核桃破殼主要是靠人工來(lái)完成，在一些農(nóng)家地方用專用的小孔模具來(lái)撞擊完成破殼工序。其中采用第一種方法破殼時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的碎仁，所以此方法很少被應(yīng)用；第二種方法，由于在實(shí)際操作中仁易受到腐蝕不好控制，產(chǎn)生的廢水廢液還有可能污染環(huán)境，所以應(yīng)用的也很少；第三、四種破殼方法，需要的破殼設(shè) 備昂貴，這無(wú)疑增加了破殼成本，并且破殼效果也不能達(dá)到人們的要求；只有第五種方法值得探索 [6]。 第一章 緒論 4 (3)果仁完整性差。 課題研究的意義 面對(duì)國(guó)內(nèi) 核桃破殼 技術(shù)現(xiàn)狀以及市場(chǎng)需求，對(duì) 核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì) 進(jìn)行深入的研究有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與迫切性。在國(guó)際的市場(chǎng)上，核桃與杏 仁、腰果、榛子一起并列為世界的 4 大干果，核桃作為保健食品早已經(jīng)被 國(guó)內(nèi)外所認(rèn)識(shí)。近些年來(lái)，核桃除銷售干果或核桃仁外 ，核桃乳、核桃速食粉、核桃精等加工品也進(jìn)入市場(chǎng)，另有少量的核桃油產(chǎn)品的銷售，但是核桃的深加工產(chǎn)品很少見(jiàn)，隨著核桃生產(chǎn)的發(fā)展，其后續(xù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和加工迫在眉 [8]。中殼核桃和厚殼核桃機(jī)械化破殼意得到碎仁，原因在于這兩種厚殼核桃的橫隔壁和橫隔膜殼體橫隔膜內(nèi)褶壁仁結(jié)合線 7 內(nèi)褶壁比較發(fā)達(dá)，核仁鑲嵌比較細(xì)密，要想取出這兩種厚殼的仁，只能用錐子取出。表 。 (2)提高機(jī)械脫殼率，降低破損率。 (4)提高技術(shù)、改進(jìn)工藝、增加新材料。 核桃破殼裝置具體技術(shù)要求如下： （ 1） 破殼對(duì)象：云南漾濞的白皮大麻權(quán)、大姚的白皮 103 果和一種皮的厚第三章 核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 度很大的雜果； （ 2）核桃尺寸：云南大多的核桃的三圍尺寸都在 27~38 之間，其數(shù)量占總量的 95%左右，其中漾濞白皮大麻權(quán)近似球體直徑平均值為 ； （ 3）凸輪轉(zhuǎn)數(shù)： 165 轉(zhuǎn) /分鐘； （ 4） 破殼能力 ： 39600 個(gè) /小時(shí)（ 450 公斤以上）； （ 5）裝置大小： 長(zhǎng)、寬、高分別為 1193mm、 左右 、 1390mm 左右（核桃的大小不一樣，改變調(diào)節(jié)裝置的位置之后，總體的尺寸會(huì)變化，但變化不大，大致變化在 1~20mm之間）。按照所承載的載荷的不同，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧，扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧等 4 種；按照彈簧的形狀不同，又可分為螺旋彈簧、環(huán)形彈簧、蝶形彈簧、板簧和平面渦卷彈簧等。Y系列三相交流電動(dòng)機(jī)是按照電工委