【文章內容簡介】 楂 傳送帶。傳動裝置包括從動輪和與之聯(lián)結的連桿。 圖 轉盤式去核 機 （） 大學機械工程學院 12 1電動機 ； 2皮帶 ； 3主動輪 ； 4曲軸 ； 5連桿 ； 6沖針 ； 6a沖核針 ； 6b沖 山楂 針 ； 7機頭 ； 8旋轉盤 ； 9隔離區(qū) ； 10紅 山楂 定位孔 ； 11從動輪 ； 12轉盤軸 ； 13料斗 ； 14定量給 山楂 總成 ； 15漏核區(qū) ； 16漏 山楂 區(qū) ； 17山楂 核傳送帶 ； 18紅 山楂 傳送帶 ； 19導軌 ； 20扶正裝置 ； 21清除裝置 此設備無需手持單個紅 山楂 逐個進行操作 ，提高了工作效率，也提高了安全性能。其不足之處是可能將 山楂 壓爛，或將 山楂 核擠到一邊的 山楂 肉中，導致成品合格率低。對 山楂 的周徑大小適應能力低，是的原 料使用率低。 山楂去核機 原理分析 經(jīng)以上對比分析確定了最終的設計方案，采用電和氣相結合的雙重控制來實現(xiàn)山楂的去核，方案如圖 所示。 圖 新型山楂 去核機 本文設計的新型山楂去核機主要包括電動控制部分、氣動控制部分、旋轉間歇轉盤、下料裝置以及山楂核的回收裝置。 各個部分之間的動作能夠協(xié)調 ，控制原理如圖 所示 ， 電機安裝在支架上，輸出軸與減速器的輸入軸相連， 減速機起到增大扭矩降低速度的作用，減速機輸出端連有帶輪，經(jīng)過同步帶練到凸輪分割器（間歇機構），從而帶動轉盤開始旋轉， 轉盤分為 12 等分，沒 3 秒停一下，人工開始上料，轉盤上方有彈簧片，用于定位，同時氣缸帶動沖針向下運動，將山楂核沖掉，該機構還有廢核回收，以及自動下料氣動控制 間歇轉盤 下料裝置 電動控 制 回收裝置 （） 大學機械工程學院 13 裝置。 圖 新型山楂 去核機 工作原理 山楂 核殘留、沖偏和沖爛的解決 方案 為解決現(xiàn)有 山楂 去核機器中普遍存在的核殘留、沖偏和沖爛等問題，進一步提高產(chǎn)品的質量和成品率，分析了現(xiàn)有機器定位對準方式，指出了產(chǎn)生上述不足的原因是由于沒有考慮 山楂 大小不同引起 山楂 核與去核刀具相對位置的變化。 紅棗去核時，去核刀具應始終對準棗核中心。但由于紅棗的大小不同和定位不合理，使 得去核刀具經(jīng)常偏離 山楂 核中心，造成沖偏、沖爛現(xiàn)象，影響質量和成品率。文獻［ 1 － 2］利用定位盤上的弧形槽和變半徑擋圈進行定位， 山楂 被直立定位在弧形槽內，由與定位座位置相對固定的搗桿去核，沒有考慮到大小不同引起 山楂 核中心位置的變化，適應能力不強。專利 202020204133．［ 3］采用了一種專用的去核模板，紅 山楂 直立在模板內進行定位，然后進行沖核，也沒考慮 山楂 核中心與去核刀具相對位置的變化。為保證直立式定位的穩(wěn)定性，專利 03262421． 2［ 4］提出了一種帶彈性套的校正機構，利用兩個大端相對的錐面將直立的 紅 山楂 進行校正，防止紅 山楂 歪斜，但該方式僅適用于大小適中的紅 山楂 。文獻［ 5］設計了一種可分離式的楔形模具來對紅 山楂 進行夾緊和定位，該方法新穎，但也對紅 山楂 大小有一定的限制，另外該模座結構較復雜。上述研究沒有考慮紅 山楂 大小變化引起 山楂 核位置的變化，也沒有解決壓緊后因紅 山楂 變形產(chǎn)生的去核刀管與 山楂 核的不對準問題，使得現(xiàn)有機器普遍存在適應性差、去核不徹底、成品率低等不足之處。針對上述缺陷，文中通過對平躺式定位方式下不同大小紅 山楂 定位后棗核中心位置變化規(guī)律的定量分析，設計了一種針對平（） 大學機械工程學院 14 躺式定位的對準機構，并對機構的對 準誤差和主要影響因素進行了詳細分析。該機構 能夠調整山楂的位置 ，適應不同的大小變化，上方的彈簧片能夠將山楂壓緊 ，并將位置限制。 本章小結 首先針對本課題提出的要求，對市面上的各種去核機進行分析比較，了解他們之間的確缺點與長處，結合各種機構特點，設計出了新型山楂去核機，主要包括電動控制部分、氣動控制部分、旋轉間歇轉盤、下料裝置以及山楂核的回收裝置 ， 各個部分之間的動作能夠協(xié)調 能夠實現(xiàn)的山楂的自動下料和山楂核的自動回收 。 定位孔 彈簧片 （） 大學機械工程學院 15 第 三 章 經(jīng)濟型山楂去核機 選型計算 負載參數(shù)確定 山楂去核機 標準件 的選擇需要考慮以下 四 個因素：負載參數(shù)、減速器的參數(shù)、電機的參數(shù)。負載參數(shù)計算分為兩步：機器人運轉時間的確定、負載力矩的確定。 減速器參數(shù)選擇分為三部分：減速比的確定、平均輸入轉速的確定、平均負載力矩的確定；電機參數(shù)的選擇也分為三部分：電機扭矩的確定、電機功率的確定、慣量匹配 。 根據(jù)已知要求，每個工位的時間為 6s，總共 12 個工位，因此 360 5/6 12 s? ??? （ ） 設加速時間為 ，則 角加速度為 ： 2/180sradtA????? ??? （ ） 根據(jù)設計要求： 圓盤的 半徑為 275mm，質量為 10kg，因此轉動慣量為： 22140 .2 5 1 0 0 .2 7 50 .1 8J m rNm?? ? ?? （ ） 負載的力矩 為： MJNm????? （ ） 電機與末端的轉盤之間有多級傳動，設安全系數(shù)為 ， 則總的力矩為 ： TMNm???? () 、電機 的選型計算 減速比的確定 ： 預選電機的額定轉速為 1000r/min，減速比 i 為： （） 大學機械工程學院 16 1 2 0 0603 6 051 0 0 0nm a x ???? 負載 電ni 考慮到 速比較大，因此選用多級集成的減速箱。 電動機的基本原則： 1）電動機的機械特性、啟動、制動、調速及其它控制性能應滿足機械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動機工作過程中對電源供電質量的影響（如電壓波動、謝波干擾等），應在容許的范圍內； 2） 按預定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動機功率，電動機的溫升應在限定的范圍內； 3）根據(jù)環(huán)境條件、運行條件、安裝方式、傳動方式，選定電動機的結構、安裝、防護形式，保證電動機可靠工作； 4）綜合考慮一次投資幾運行費用，整個驅動系統(tǒng)經(jīng)濟、節(jié)能、合理、可靠和安全。 現(xiàn)代機電 行業(yè) 中經(jīng)常會碰到一些復雜的運動，這對 電機 的動力荷載有很大影響。伺服驅動裝置是許多機電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負載要求的 電動機 ，然后再從中按價格、重量、體積等技術經(jīng)濟指標選擇最適合的電機。 伺服電機的選型計算方法 ： 一、轉速和編碼器分辨率的確認。 二、電機軸上負 載力矩的折算和加減速力矩的計算。 三、計算負載慣量，慣量的匹配，安川伺服電機為例，部分產(chǎn)品慣量匹配可達 50 倍，但實際越小越好，這樣對精度和響應速度好。 四、再生電阻的計算和選擇，對于伺服，一般 2kw 以上，要外配置。 五、電纜選擇，編碼器電纜雙絞屏蔽的，對于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對值編碼器是 6芯，增量式是 4 芯。 這里只考慮電機的動力問題，對于直線運動用速度 v(t)，加速度 a(t)和所需外力 F(t)表示，對于旋轉運動用角速度 (t)，角加速度 (t)和所需扭矩 T(t)表示，它們均可以 表示為時間的函數(shù)，與其他因素無關。很顯然。電機的最大功率 P 電機，最大應大于工作負載所需的峰值功率 P 峰值，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分，但在實際的傳動機構中它們是受限制的。用 峰值， T 峰值表示最大值或者峰值。電機的最大速度決定了減速器減速比的上限， n 上限 = 峰值，最大 / 峰值，同樣，電機的最大扭矩決定了減速比的下限， n 下限 =T 峰值 /T 電機，最大，如果 n 下限大于 n 上限，選擇的電機是（） 大學機械工程學院 17 不合適的。反之，則可以通過對每種電機的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機 的原則是不充分的，而且傳動比的準確計算非常繁瑣。 新的選擇方法 一種新的選擇原則是將電機特性與負載特性分離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅動裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比較更方便，另外，還提供了傳動比的一個可能范圍。這種方法的優(yōu)點：適用于各種負載情況；將負載和電機的特性分離開；有關動力的各個參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機。因此，不再需要用大量的類比來檢查電機是否能夠驅動某個特定的負載。 在電機和負載之間的傳動比會改變電機提供的動力荷載參數(shù)。比如，一個 大的傳動比會減小外部扭矩對電機運轉的影響，而且，為輸出同樣的運動，電機就得以較高的速度旋轉，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機需要較大的慣量扭矩。選擇一個合適的傳動比就能平衡這相反的兩個方面。通常，應用有如下兩種方法可以找到這個傳動比 n，它會把電機與工作任務很好地協(xié)調起來。 因負載力矩較小，選用功率為 200w，額定轉速為為 1000 r/min 的電機 氣缸 的選型及計算 圖 氣缸 的選型步驟 氣缸 的選型應根據(jù)工作要求和條件，正確選擇 氣缸 的類型。下面以單活塞桿雙作用缸為例介紹 氣缸 的選型步驟。 （ 1） 氣缸 缸徑。根據(jù) 氣缸 負載力的大小來確定 氣缸 的輸出力，由此計算出 氣缸 的缸（） 大學機械工程學院 18 徑。 （ 2） 氣缸 的行程。 氣缸 的行程與使用的場合和機構的行程有關，但一般不選用滿行程。 （ 3） 氣缸 的強度和穩(wěn)定性計算 （ 4） 氣缸 的安裝形式。 氣缸 的安裝形式根據(jù)安裝位置和使用目的等因素決定。一般情況下，采用固定式 氣缸 。在需要隨工作機構連續(xù)回轉時（如車床、磨床等），應選用回轉 氣缸 。在活塞桿除直線運動外，還需作圓弧擺動時，則選用軸銷式 氣缸 。有特殊要求時，應選用相應的特種 氣缸 。 （ 5） 氣缸 的緩沖裝置。根據(jù)活塞的速度決定是否應采用緩沖裝置。 （ 6）磁性開關。當氣動系統(tǒng)采用電氣控制方式時 ，可選用帶磁性開關的 氣缸 。 （ 7）其它要求。如 氣缸 工作在有灰塵等惡劣環(huán)境下，需在活塞桿伸出端安裝防塵罩。要求無污染時需選用無給油或無油潤滑 氣缸 。 直徑計算 氣缸 直徑的設計計算需根據(jù)其負載大小、運行速度和系統(tǒng)工作壓力來決定。首先，根據(jù) 氣缸 安裝及驅動負載的實際工況，分析計算出 氣缸 軸向實際負載 F，再由 氣缸 平均運行速度來選定 氣缸 的負載率 q，初步選定 氣缸 工作壓力（一般為 ～ ），再由 F／ q，計算出氣缸理論出力 Ft，最后計算出缸徑及桿徑，并按標準圓整得到實際所需的缸徑和桿徑。 關鍵參數(shù)： 1氣缸的實際出力 F，取決于負載重量或工藝需求 2使用壓力 p 3負載率 η：實際出力 F 與理論 F0 出力的比值 圖 氣缸負載狀態(tài) 直線導軌的選型 分類介紹 本文所說的直線導軌均指滾動直線導軌。種類按滾動體類型分有滾珠導軌滾珠、滾柱導軌，前者包括交叉滾珠 導軌，而交叉滾柱導軌則可歸于后者。按形狀分有方軌（） 大學機械工程學院 19 （截面尺寸大致呈等邊矩形）和扁軌（截面尺寸大致呈扁平的矩形），不說明的一般指方軌，扁軌的官方稱呼是微型滾珠滑軌。按制造結構分又可分成 2 排滾珠（或滾柱，下同）導軌、 4 排滾珠導軌等等。型號編排介紹： 目前直線導軌市場標準化程度相對比較高，除某些日本品牌之外多數(shù)種類各品牌之間可以替換，這也整個傳動機械產(chǎn)品市場的趨勢。各廠家大致的型號編排規(guī)則有兩類，一類是歐系，一類是日系，前者以德系產(chǎn)品為代表，編號比較復雜，主要是字母和數(shù)字混合編號，但是數(shù)字含義比較復雜，有的就干脆全 是數(shù)字，中間以點號隔開，比如：。日系產(chǎn)品以日本產(chǎn)品為代表，編號相對簡單一點，大致方式也是字母和數(shù)字，一般前面是數(shù)字，表示產(chǎn)品系列，后面的數(shù)字表示相關規(guī)格尺寸，例如軌的寬度、長度、滑塊數(shù)量等，再后面的字母表示其他如形狀精度等指標。上述描述是指大致編號原則，具體型號請參閱該品牌產(chǎn)品樣本。 選型基本原則： 1優(yōu)先性能而不是價格：滿足設計要求應是用戶首先考慮的目標，然后找到恰當?shù)墓太@得相對低價才是正途。機械產(chǎn)品特別是零部件行業(yè)極少有暴利情況，除高端品牌外如果忽略渠道因素你基本可以認為價高質優(yōu)。 2優(yōu)先選擇產(chǎn)品類型而不是品牌：作為用戶在適當?shù)臅r候適當?shù)膱龊线x用不同品牌的產(chǎn)品十分必要 3優(yōu)先考慮標準型號而非特殊型號：每個廠家的樣本都會在同一個產(chǎn)品下列舉很多規(guī)格，但實際上可能大部分都不生產(chǎn)或供貨期很長，所以，非必要不要選用非常規(guī)規(guī)格，以避免在訂貨、交貨期、維修等環(huán)節(jié)造成困擾。 4優(yōu)先考慮該品牌 的持續(xù)供貨能力而非單規(guī)格或單個訂單：不要輕信任何廠家的打折促銷 選型步驟和參數(shù)