【文章內容簡介】 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備，其特點是結構簡單、操作方便。其結構如圖 11 所示。它主要由進料機構、剝殼機構和支承機構等部分組成。 圖 11 花生果進入存料斗后，經下部的入料窄口形 成薄層流落下來進入剝殼箱內，與高速旋轉的刮板相互碰撞，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，受到風機吹來的經調節(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構設計 刮板式花生去殼機能否正常運轉，看的是其主要部件的設計，如果設計不合理，機器就不能正常運轉或者說不能運轉，那么生產出來的這臺機器就是一堆費品。設計合理，機器就能正常的運轉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計在整個設計過程中顯得尤為重要，合理的設計將提供給使用者更多的方便和實惠。 3． 1 設計前各項參數(shù)的確定 3． 1． 1 刮板的半徑及轉速初定 刮板的旋轉必須確保能將部分花生殼撞碎，當花生果與鋼質物體相對速度達到 5 sm/時，可使花生殼破碎而不會破壞到花生仁，可根據此依據設計刮板的轉速與半徑。 如圖 31 所示，花生下落位置在 RR?2 之間，設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= 結論： R=250mm， n= 圖 31 3． 1． 2 刮板所需功率計 算 根據公式 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 ???? 根據所給 產量要求 1500kg/h,即 ,此為花生仁的產量，折合花生果產量為 ,根據國家標準，湖南所處地理位置可取花生的純仁率為 69%,折合花生果產量為 ,此即每秒進入剝殼箱內被破碎的花生果的重量。花生接觸刮板時初速度設為 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 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速度較高，達到 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，將會致使機器的結構復雜，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 根據所給的功率及同步轉速，可選用的電機型號有兩種 Y90L4型 和 Y100L6型 根據電動機的滿載轉速和刮板轉速可算出總傳動比，現(xiàn)將此兩種電動機的數(shù)據和傳動比列于下表 方案號 電機型號 額定功率 kw 同步轉速r/min 滿載轉速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 軸的轉速 min/14001 rn ? m in/?? 軸的輸入功率 2222 ???? ?dPP = 軸的轉矩 mNnPT .?? 3． 2 V 帶傳動 首先列出設計的基本條件 電機型號： Y90L4 額定功率： 轉速： 1n =1400r/min 傳動比： i = 假設每天運轉時間 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 caP 、 1n 查得最適合的帶型為 A 型 3．確定帶輪基準直徑 由主動輪基準直徑系中選取 mmdd 751 ? ，從動輪基準直徑為 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 = 帶輪的結構尺寸計算及選用 帶輪材料選用 HT200 根據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，主要結構尺寸如下 單位： mm 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 d 75 280 基 準寬度 db 基準線上槽深 minah 基準線下槽深 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 具體結構設計見零件圖 軸 軸的轉速 m in/?? 軸的輸入功率 2222 ???? ?dPP = 軸的轉矩 mNnPT .?? 1 初步確定軸的最小直徑 先按經驗公式算郵軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調質處理。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 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 刮板結構 刮板結構是整個機器的關鍵部分，它的作用就是對花生果進行剝殼。此結構采用四鋼板十字交叉固定在旋轉筒架上，其結構如圖 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，刮板外緣距旋轉中心距離 250mm。固定刮板的筒架結構，其內徑為 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，繼續(xù)進行剝殼直到其外殼破碎為止。其結構如圖 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，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 結構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。具體結構設計見零件圖。 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涍^箱體內的剝殼過程后，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機吹來的氣流帶入到花生殼收集通道。具體結構見裝配圖。 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。具體結構見裝配圖。 刮板式花生去殼的附件包括裝料斗，軸承蓋，風量調節(jié)裝置。 28 4 總結 本文是圍繞農用機械產品 —— 花生去殼機的設計，實現(xiàn)了花生剝殼的機械化，應用本機器后，可使廣大農民群眾大大節(jié)省勞動量，提 高生產效率和生產質量。該機的關鍵部分是刮板結構與半柵籠結構，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 設計 是 對 我 的四年的大學 學習 做出 的 總結 ,同時為將來工作進行 了 一次適應性訓練，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。 從這次設計也可以看出一些問題 : :應該保持認真的態(tài)度 ,堅持冷靜獨 立的解決問題 :認真學好基本知識 ,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 ,結果使自己很浮躁 ,越來越不想搞這設計 ,故應該好好學習基本知識 ,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 ,雖然在這次設計中自