【正文】 體結(jié)構(gòu)設(shè)計見零件圖 比重分選篩動力系統(tǒng)設(shè)計 在精選分級機械上，除氣流清選裝置外，應(yīng)用最普遍的工作部件是平面型振動篩、窩眼滾筒和窩眼盤式分離裝置以及圓筒篩。為了使被篩物沿篩子工作表面不斷地運動，就必須使篩子以一定的頻率振動。 （ 2） 選 擇滾動軸承 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于該軸沒有受軸向載荷的作用，考慮到軸承的性價比較高，選用深溝球軸承 。為滿足比重分選篩 的工作要求，應(yīng)使兩曲軸 78 與 910 保持一段距離，故取兩曲軸間的距離為 220mm。為了方便計算，將整個連桿（包括有關(guān)附屬零件）的質(zhì)量 Lm 用兩個換算質(zhì)量 1m 和 2m 來代換，并假設(shè)是 1m 集中作用在連桿小頭中心處，并只做往復(fù)運動的質(zhì)量； 2m 是集中作用在連桿大頭中心處，并只沿著圓周做旋轉(zhuǎn)運動的質(zhì)量 ， 如圖 34所示 ： 圖 34 連桿質(zhì)量的換算簡圖 為了保證代換后的質(zhì)量系統(tǒng)與原來的質(zhì)量系統(tǒng)在力學(xué)上等效，必須滿足下列三個條件： （ 1） 連桿總質(zhì)量不變，即 21 mmmL ?? 。 rm 曲拐的不平衡質(zhì)量及其代換質(zhì)量如圖 36所示 ： 圖 36曲拐的不平衡質(zhì)量及其代換質(zhì)量 曲拐在繞軸線旋轉(zhuǎn)時，曲柄銷和一部分曲柄臂的質(zhì)量將產(chǎn)生不平衡離心慣性力，稱為曲拐的不平衡質(zhì)量。 a ddddaL ppppd????? ? = 由 V帶的基準長度系中選取基準長度 mmLd 900? 計算實際中心距 a 由式 ()得 mmmmLLaa dd )2 (2 39。刮板架段安裝寬度取 mml 74245 ? ， （ 4） 軸承端蓋總厚度 20mm，取端蓋外端與 V 帶輪右端面間的距離 mml 40? ，故 取 mml 6023 ? 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 （ 5）取刮板距箱體內(nèi)壁 mma 20? ， 取 mmd 2534 ? ， mml 4034 ? ， mml 2656 ? 。 圖 312 主軸 垂直面 彎矩圖 (4)合成彎矩如圖 313。刮板選用四塊 8mm 厚鋼板，長 ?寬 =500mm?130mm，刮板外緣距旋 轉(zhuǎn)中心距離 250mm。柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽內(nèi)，組成半圓柵籠，柵條間距為 10mm，這樣可使剝出的花生仁能通過柵格，而未剝殼的剛不能通過 ， 半柵籠的篩條安裝采用一定位移的浮動，使得花生仁的破碎率降低， 半柵籠內(nèi)徑為 mm516? ?；ㄉ?jīng)過箱中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 體內(nèi)的剝殼過程后，將由此裝置對其進行殼仁分離，分離的基本原理是 利用花生殼與花生仁的重量及受力面積的不同，用氣流對其進行分離。篩分設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山、水電、公路建設(shè)，及農(nóng)用生產(chǎn)中，用于對對破碎的巖石、礦石、有殼的農(nóng)作物進行分級，以獲取不同粒級的產(chǎn)品進行二次加工。 目前在破碎篩分中，一級篩分的下層篩網(wǎng)或一級以上篩分的篩網(wǎng)，使用的材料材質(zhì)一般為聚氨酯篩網(wǎng)、橡膠篩網(wǎng)和鋼絲編織篩網(wǎng)。 圖 319 機架 整個機架采用 L63*63*6 角鋼焊接而成，起到其它幾個部分的支承、定位、連接作用，并將電機安裝在機架里面。 花生脫殼機中選用鋼絲編織篩網(wǎng)，因為它的篩分效果較好，而且花生因自重較小故對它的損壞較小，故使用壽命較長在這里使用比較合適。軟質(zhì)篩網(wǎng)的安裝多采用張緊鉤式的，篩網(wǎng)的兩端固定有張緊鉤，然后用張緊板張緊，將篩網(wǎng)固定在篩框上。 篩網(wǎng) 篩分設(shè)備是破碎工藝中最常用的設(shè)備。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 圖 317 圖 318 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計見零件圖。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 圖 316 柵條是利用兩塊墻板對兩端進行固定的，墻板材料為 HT200，柵條材料為 20號鋼。 刮板結(jié)構(gòu) 刮板結(jié)構(gòu)是整個機器的關(guān)鍵部分，它的作用就是對花生果進行剝殼。 圖 310 主軸 水平面 彎矩圖 (3)垂直平面內(nèi)的受力分析和彎矩如圖 311。 V 帶輪與軸配合的轂孔長試為 35mm，為保證軸端擋圈只壓 在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端面上，故 12 段長度取為 mml 3212 ? （ 2）初步選擇滾動軸承 因軸承只承受徑向力，故先用深溝球軸承。 比重分選篩曲柄軸與 電機 軸間的 V 帶傳動設(shè)計 對于電機與比重分選篩曲柄軸之間的帶傳動設(shè)計， 首先列出設(shè)計的基本條件： 凸輪軸輸入功率： 2 kw? 轉(zhuǎn)速： 2n =600r/min 傳動比： ?i 假設(shè)每天運轉(zhuǎn)時間 t10h caP 查表得工作情況系數(shù) AK = 由式 ()得 (kw)?caP V 帶帶型 根據(jù) caP 、 2n 查 文獻 [13],由表 － 3 確定 帶型為 A 型 帶輪基準直徑 由主動輪基準直徑系中選取 mmdp 751 ? ， 從動輪基準直徑為 由式 ()有 mmmmdid pp 1 ????? 取 mmdp 1182 ? 驗算帶的速度 由式 ()有 smsmndv p /?? ????? ?? v = sm/ maxv = sm/25 因此 所選帶的速度合適 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 a 和帶的基準長度 根據(jù) )(2)( 21021 pppp ddadd ???? 初步確定中心距 mma 2600 ? ，計算帶的基準長度 由式 ()得021221039。它們的質(zhì)量可以看作是集中在 桿端 中心上，并以 hm 表示。 為了保證連桿在結(jié)構(gòu)輕巧的條件下有足夠的剛度和強度， 連桿 材料采用精選含碳量的優(yōu)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)鋼 45模鍛，表面噴丸強化處理，提高強度。 軸 56 段的長度由軸承和擋油環(huán)相加所得，故取 56 40l mm? 。查簡明機械零件手冊表 153選取 1050 ?A ，于是得 mmnpAd 33 220m in ???? 式 () 通過對各種方案的比較，現(xiàn)選用圖 33 所示裝配方案 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 圖 33 曲柄軸 （ 1）由于定位要求 ,應(yīng)在 12， 34 段制一軸肩，故取 12 段直徑 12d =16mm, 34 段直徑 34 26d mm? ， 23 段直徑為 23 20d mm? ， 為達到從帶輪到凸輪軸的過渡中間加一軸肩 45 其直徑為 45 30d mm? ， 軸 56 為軸承安裝處，取直徑 56 36d mm? ， 因 56 段與 1112 段為對稱的兩段故直徑 11,12 36d mm? ，而取 67， 89， 1011段三段的直徑相等為 40d mm? 而為了滿足工作要求，設(shè)計曲柄時采取凸輪軸結(jié)構(gòu)，所以 78， 910 段可以采用最小直徑 78 14d mm? ， 9,10 14d mm? 。而在此花生脫殼機中所采用的是曲柄連桿機構(gòu)以作為比重分選篩的執(zhí)行機構(gòu)。 ) 代入數(shù)值計算得 N2 i ??????pF 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸計算及選用 帶輪材料選用 HT200 根據(jù)基準直徑的大小選用不同的帶輪類型，小徑帶輪采用實心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要結(jié)構(gòu)尺寸如表 32 32電機與比重分選篩間傳動帶輪參數(shù)表 單位： mm 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 d 75 175 基準寬度 db 基準線上槽深 minah 基準線下槽深 minfh 槽間距 e 15177。 3． 1． 4 電動機的選擇 根據(jù)所給的功率及同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機型號有兩種 Y90L4型 和 Y100L6 型 根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動比，現(xiàn)將此兩種電動機的數(shù)據(jù)和傳動比列于 下表 表 31 方案號 電機型號 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動比 i 1 Y100L6 1． 5 1000 940 2． 459 2 Y90L4 1． 5 1500 1400 3． 663 由上表可知：方案 1總傳動比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價格高，作為家用機械的電機不是太合算，故選擇方案 2，即電機型號為 Y90L4。設(shè)計合理，機器 就能正常的運轉(zhuǎn)對并對花生果進行剝殼。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 21 所示。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外對花生深加工產(chǎn)品的需求不斷增大，提高花生脫殼機械化作業(yè)水平成為必然。因此應(yīng)通過機電一體化手段，開發(fā)設(shè)計自動喂料、自動定位脫殼裝置， 保證均勻喂料與有效定位，實現(xiàn)機組自動化操作，進一步提高作業(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，以開拓國內(nèi)和國外市場。 1． 4 花生脫殼機械研究重點 我國加入 WTO以來，國內(nèi)外關(guān)于花生脫殼機械的開發(fā)與推廣應(yīng)用日益增多，針對現(xiàn)有花生脫殼機械存在的優(yōu)點與不足，在未來的發(fā)展過程中，對花生脫殼機械在生產(chǎn)應(yīng)用中的經(jīng)驗進行總結(jié)，不斷完善其功能，使其呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢頭。因此應(yīng)使花生莢果盡量保持最適當(dāng)?shù)暮剩员ＷC外殼 和果仁具有最大彈性變形和塑性變形的差異，即外殼含水率低到使其具有最大的脆性，脫殼時能被充分破裂，同時又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使果仁在外力作用下粉末度太大，可減少果仁破損率。主要影響因素有，充氣壓力、穩(wěn)定壓力維持時間、籽粒的含水率等。莢果能否順利地進入兩擠壓輥的間隙，取決于擠壓輥及與莢果接觸的情況。 剪切 法脫殼 花生莢果在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓間受到相對運動著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并打開，實現(xiàn)外殼與果仁的分離。甩料盤使花生莢果產(chǎn)生一個較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會產(chǎn)生較大的變形，進而形成裂縫。作業(yè)時，花生果在扁條的推動下隨滾筒轉(zhuǎn)動，在滾筒和凹板之間形 圖 15 成一個活動層，花生果在該活動層內(nèi)互相揉搓而脫殼。所以不得不增設(shè)循環(huán)機構(gòu)，以使花生經(jīng)多次擠壓脫殼，致使機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，造價較高。自 1983年以來，在已有的花生剝殼部件的研制基礎(chǔ)上，我國又相繼研制 了多種不同結(jié)構(gòu)型式的新式剝殼部件，其主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，特別是破殼率指標(biāo)大有改善。而隨著我國花生產(chǎn)業(yè)的進一步調(diào)整，花生產(chǎn)量逐年增加，花生的機械化脫殼程度將大幅提高，花生脫殼機械將擁有廣闊的發(fā)展前景。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，花生手工脫殼已無法滿足高效生產(chǎn)的要求，實行脫殼機械化迫在眉睫。 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生產(chǎn)花生儀器以及在花生貿(mào)易出口時，都需要對花生進行預(yù)處理加工。 就省 (自治區(qū) )而言，山東省常年花生播種面積 80萬 hm2左右，單產(chǎn) 3500kg／ hm2左右，總產(chǎn)超過 2500kt，年出口量 300kt左右；河南省近幾年花生生產(chǎn)發(fā)展迅速，面積也超過 70萬 hm2，總產(chǎn) 2021kt左右。全區(qū)花生面積約占全國花生的 50％ — 60％。 栽培制度為一年一熟。 栽培制度為一 年一熟。有水旱輪作、旱地輪作、間種、套種等多種形式。宜種植珍珠豆型品種。 Ⅰ 4．陜豫晉盆地亞區(qū) 主要是麥行套種花生，亦有部分春花生。 宜種植普通型叢生中熟、珍珠 豆型花生。全世界花生面積約 2400萬 hm2，單產(chǎn) 1200kg／ hm2左右，總產(chǎn)約 30000kt。 6．具有重要的藥用價值。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 4．花生是我國主要出口的產(chǎn)品。就人體必需的 8種氨基酸而言，花 生蛋白質(zhì)含亮氨酸、苯丙氨酸較多，而蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸不足?；ㄉ屎吐?45％ — 55％，一般 50％左右，蛋白質(zhì) 27— 30％，碳水化合物 6％ — 23％，纖維素 2％，含有豐富的維生素 E、 BB B6和維生素 C。以花生蛋白粉為原料或添加劑制成的食品，既提高了蛋白質(zhì)含量，又改善了其功能特性?；ㄉ?jīng)簡單加工就可食用外，經(jīng)深加工還可以制成營養(yǎng)豐富，色、香、味 俱佳的各種食品和保健品?；ㄉ?在室溫下為低黏度淡黃色液體，其中油酸(Oleic acid)含量 34％ — 68％、亞油酸 (Linoleic acid)19％ — 43％，二者共占80％。常見的花生食品有花生醬、烤及炸花生、花生糖果、麻芝、人造奶油，花生果茶 (果奶 )飲料、花生奶粉、酸奶酪等多種糕點甜食和多種膨化食品。在出口品種中尚需進一步提高 O／ L比率。一般認為，世界 上其他地區(qū)的花生皆為 1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸之后由南美傳出；但在此之前花生已傳至亞洲或非洲的可能性也不能排除。印度花生面積 700萬 hm2以上，但產(chǎn)量較低，單產(chǎn)只有 1000kg／ hm2左右，總產(chǎn)約 7000kt；美國花生面積 65萬 hm2左右，單產(chǎn) 2500kg／ hm2左右，總產(chǎn)約 l 700kt。 宜種植普通型叢生中熟、珍珠豆中國礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 型花生品種， 而在貧瘠的大片砂土地上宜種植普通型短蔓花生品種。 Ⅱ ．長江流域花生區(qū) 為我國春、夏