【文章內(nèi)容簡介】 圖 21 2． 2 工作原理 刮板式花生去殼機以前也稱為刀籠剝殼機，是借助轉(zhuǎn)動軸上的刮板與籠柵的擠壓和打擊作用，將花生果外殼破碎的一種機械設(shè)備，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。其結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。它主要由進料機構(gòu)、剝殼機構(gòu)和支承機構(gòu)等部分組成。 圖 11 花生果進入存料斗后，經(jīng)下部的入料窄口形 成薄層流落下來進入剝殼箱內(nèi)，與高速旋轉(zhuǎn)的刮板相互碰撞，在刮板的錘擊下，花生殼發(fā)生破裂，從而進行第一次剝殼。部分花生果在下落過程中沒有與刮板發(fā)生碰撞，有些發(fā)生碰撞了而花生殼卻未撞裂，這部分花生落入到由圓鋼棒排列成的柵格上，由于柵格頂部與刮板的旋轉(zhuǎn)外徑間的間距不足以容納一個花生果，因此花生果將在落入柵格的同時被刮板再次錘擊和擠壓，從而使這些花生果的果殼也被壓碎。剝殼后的仁與殼通過柵格間的間隙落下，在下落的同時，受到風(fēng)機吹來的經(jīng)調(diào)節(jié)好的氣流作用，果殼因重量輕而被氣流送入集殼通道，而花生仁因重量大，繼續(xù)往下落，從而 達(dá)到了殼仁分離的目的。 19 3 刮板式花生去殼機主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 刮板式花生去殼機能否正常運轉(zhuǎn)，看的是其主要部件的設(shè)計，如果設(shè)計不合理，機器就不能正常運轉(zhuǎn)或者說不能運轉(zhuǎn)，那么生產(chǎn)出來的這臺機器就是一堆費品。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。因此，刮板式花生去殼機的主要部件的設(shè)計在整個設(shè)計過程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計將提供給使用者更多的方便和實惠。 3． 1 設(shè)計前各項參數(shù)的確定 3． 1． 1 刮板的半徑及轉(zhuǎn)速初定 刮板的旋轉(zhuǎn)必須確保能將部分花生殼撞碎，當(dāng)花生果與鋼質(zhì)物體相對速度達(dá)到 5 sm/時，可使花生殼破碎而不會破壞到花生仁，可根據(jù)此依據(jù)設(shè)計刮板的轉(zhuǎn)速與半徑。 如圖 31 所示，花生下落位置在 RR?2 之間，設(shè)計時采用最小碰撞半徑 2R 為計算半徑 nrv ?2? 取半徑 R=250mm，則 n= 結(jié)論： R=250mm， n= 圖 31 3． 1． 2 刮板所 需功率計算 根據(jù)公式 tQP? 可計算出刮板所需的功率 刮板對花生做功 pk EEQ ?? kE ：刮板改變花生的動能 Ep ：刮板改變花生的勢能 222121 2121 mvmvEEE k ???? mgRmghEp ?? ? )(21 2221 gRvvmQ ??? 20 )(21 2221 gRvvtmtQP ???? 根據(jù)所給產(chǎn)量要求 1500kg/h,即 ,此為花生仁的產(chǎn)量，折合花生果產(chǎn)量為 ,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，湖南所處地理位置可取花生的純?nèi)事蕿?69%,折合花生果產(chǎn)量為 ,此即每秒進入剝殼箱內(nèi)被破碎的花生果的重量?；ㄉ佑|刮板時初速度設(shè)為 1m/s，方向向下，脫離刮板時速度為 15m/s,方向向左，脫離刮板時相對初位置高度為 500mm t=1s m=1v =1m/s 2v =15m/s R= )(21 2221 gRvvtmtQP ???? =(++)W= 加上刮板與花生在柵格中擠壓所需要的能量， P 也不會超過 500w。為計算電動機的所需工率 Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總效率 ? 。設(shè) 1? 、 2? 分別為滾動軸承和 V帶傳動的效率，于是有 2221 ??? ?? = 電動機所需功率?wd PP ?不會超過 700W，由于給定電動機的功率為 ，遠(yuǎn)大于此計算值，故所給電動機的功率完全符合要求。 3． 1． 3 傳動方案擬定 由于刮板式花生去殼機的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，達(dá)到 2n =，第一種是采用一級 V 帶傳動，第二種是采用兩級混合傳動，而很明顯的，若采用兩級傳動方案，將會致使機器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本升高，所以選用一級 V帶傳動。 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 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 21 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。 查表得此種電動機的 中心高 H=90mm，外伸軸徑為 24mm，軸的外伸長度為 50mm。 3． 1． 5 傳動裝置的運動和參數(shù)計算 軸的轉(zhuǎn)速 min/14001 rn ? m in/?? 軸的輸入功率 2222 ???? ?dPP = 軸的轉(zhuǎn)矩 mNnPT .?? 3． 2 V 帶傳動 首先列出設(shè)計的基本條件 電機型號： Y90L4 額定功率： 轉(zhuǎn)速： 1n =1400r/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 = caP = PKA = =(kw) 2．選擇 V 帶帶型 根據(jù) caP 、 1n 查得最適合的帶型為 A 型 3．確定帶 輪基準(zhǔn)直徑 由主動輪基準(zhǔn)直徑系中選取 mmdd 751 ? ，從動輪基準(zhǔn)直徑為 mmmmdid dd 7 2 7 4756 6 ????? 驗算帶的速度 22 smsmnddv /?? ????? ?? v= sm/ maxv = sm/25 因此所選帶的速度合適 4．確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長度 please contact Q 3053703061 give you more perfect drawings 取 z=2 0F NqvKvzPF ca )(500 20 ???? ? 8．計算作用在軸上的壓軸力 pF 2sin2 10 ?zFFp ? 代入數(shù)值計算得 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(zhǔn)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)尺寸如下 單位： mm 尺 寸類型 小帶輪 大帶輪 d 75 280 基準(zhǔn)寬度 db 基準(zhǔn)線上槽深 minah 基準(zhǔn)線下槽深 minfh 槽間距 e 15177。 15177。 第一槽對稱面至端面距離 f 2110?? 2110?? 輪緣厚 ? 12 12 帶輪寬 B 35 35 23 外徑 ad 輪槽角 ? 極限偏差 ?38 ?1? ?38 ?1? 孔徑 0d 26 16 輪轂長 50 35 1d 48 32 輪輻厚 1b 8 1h 20 2h 16 1D 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計見零件圖 軸 軸的轉(zhuǎn)速 m in/?? 軸的輸入功率 2222 ???? ?dPP = 軸的轉(zhuǎn)矩 mNnPT .?? 1 初步確定軸的最小直徑 先按經(jīng)驗公式算 郵軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表選取1050 ?A ，于是得 mmnPAd 33220m in ??? 2 擬定軸上零件的裝配方案 通過對各種方案的比較，現(xiàn)選用圖 32 所示裝配方案 24 圖 32 3 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （ 1）為滿足 V帶輪的軸向定位， 12 軸右端制一軸肩，故取 23 段直徑 23d =22mm，左端用軸端擋圈定位，取直徑 D=22mm。 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。參照工作要求并根據(jù) mmd 2223 ? ，初步選取深溝球軸承 6205,其基本參數(shù)如下表 6204 基本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 ? D B minsr ad aD asr 脂潤滑 油潤滑 25 52 15 1 31 46 1 12021 16000 （ 3）安裝刮板架段軸直徑 mmd 6045 ? 。刮板架段安裝寬度取 mml 54245 ? ， （ 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 ? （ 5）取刮板距箱體內(nèi)壁 mma 20? ，取 mml 4034 ? ， mml 2656 ? 。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 （ 6）軸上零件的周向固定 V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接，按其直徑查手冊得平鍵截面如下 25 mmd 1612 ? 55???hb 長度 l 取 22mm V 帶輪與軸的配合為 6/7 nH ，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證 的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6k 。 （ 7）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角 ?452? ，各軸肩處圓角半徑見零件圖 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。此結(jié)構(gòu)采用四鋼板十字交叉固定在旋轉(zhuǎn)筒架上，其結(jié)構(gòu)如圖 33 所示 圖 33 因為采用的是打擊和擠壓兩種方式配合進行剝殼，所以對刮板的強度有一定要求，采用材料是 45 號鋼，而且刮板的表面必須進行處理，表面滲碳 ，熱處理硬度HRC5662。刮板選用四塊 8mm 厚鋼板，長 ?寬 =500mm?129mm，刮板外緣距旋轉(zhuǎn)中心距離 250mm。固定刮板的筒架結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑為 26mm，外徑 120mm，刮板固定支架長度為140mm，截面尺寸 40mm?20mm，每塊刮板由兩根固定支架固定，兩者間采用 M10 螺栓聯(lián)接。 半柵籠 半柵籠在機器中的作用是讓已經(jīng)被剝殼的花生與未被剝殼的花生進行分離，其分離的原理就是“小個通過，大個不過”。半柵籠的每一個柵格都只能容許一個花生仁大小的物體通過，被剝殼的花生由于花生殼的破裂，被變成破碎的花生殼和整粒的花生仁， 花生仁的大小剛好可以穿過柵格，而花生果因為太大，無法通過柵格，將被阻擋在剝殼箱內(nèi)，繼續(xù)進行剝殼直到其外殼破碎為止。其結(jié)構(gòu)如圖 34 所示。 26 圖 34 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。柵條采用 10? 圓截面長條，長度為 538mm，因其特殊的作用，還需對其進行表面處理，要求滲碳 ，熱處理硬度 HRC5662。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。 裝砌完成后要太上鎖緊條，防止柵條松動。半柵籠內(nèi)徑為 mm516? 。 箱體 箱體的作用是提供給刮板一個封閉的剝殼環(huán)境，并對相關(guān)結(jié)構(gòu)起到支承和定位作用。 為了便于軸系部件的安裝和拆卸，將箱體做成剖分式，箱由箱座和箱蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面。箱座和箱蓋采用普通螺栓聯(lián)接，用圓錐銷定位。箱體的材料選用 HT200，鑄造成型。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計見零件圖。 殼仁分離裝置 殼仁分離裝置分為兩個部分，一個是氣流通道，它的一端接風(fēng)機，另一端安裝在箱體的下 方，還有就是殼與仁的收集板，它同樣也安裝在箱體下方?；ㄉ?jīng)過箱體內(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。重量稍重的不被氣流吹走，直接下落到花生仁收集通道，而重量較輕的花生殼將被風(fēng)機吹來的氣流帶入到花生殼收集通道。具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。 27 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。剝殼機安裝在機架上面，聯(lián)接采用普通螺栓聯(lián)接。具體結(jié)構(gòu)見裝配圖。 刮板式花生去殼的附件包括裝料斗，軸承蓋，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。 28 4 總結(jié) 本文是圍繞農(nóng)用機械產(chǎn)品 —— 花生去殼機的設(shè)計，實現(xiàn)了花生剝殼的機械化，應(yīng)用本機器后，可使廣大農(nóng)民群眾大大節(jié)省勞動量，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。該機的關(guān)鍵部分是刮板結(jié)構(gòu)與半柵籠結(jié)構(gòu)，因為花生剝殼的整個過程都是由這兩部分完成的，剝出來的花生能不能符合要求，完全是看刮板與半柵籠的性能能不能達(dá)到要求。本文也介紹了目前各種花生剝殼原理及裝備，并對花生剝殼機械的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展前景作出了簡明的概括和分析。 本次 設(shè)計 是 對 我 的四年的大學(xué) 學(xué)習(xí) 做出 的 總結(jié) ,同時為將來 工作進行 了 一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己 解 分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎(chǔ)。 從這次設(shè)計也可以看出一些問題 : :應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度 ,堅持冷靜獨立的解決問題 :認(rèn)真學(xué)好基本知識 ,扎實自己的基本知識 ,使面對問題時不會遇到很多挫折 ,從而打擊自己的信心 ,結(jié)果使自己很浮躁 ,越來越不想搞這設(shè)計 ,故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)基本知識 ,一步一步的來 ,不要急功近利 ! ,樂觀的面對生活 ,堅持自己的想法和意識 總的說來 ,雖然在這次設(shè)計