【正文】 indd? ，并取標(biāo)準(zhǔn)值 （ 4） 、驗算帶的速度 v 由 1000FVP? 可知，當(dāng)傳遞的功率一定時，帶速愈高，則所需有效圓周力 F愈小 ，因而畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 30 V帶的根數(shù)可減少。 已知條件： H= V= 所以 T=H/V=(s) Ⅱ、回程階段（ 3T ） 為減少回程階段 對凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊 3T = s 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 28 Ⅲ、靜止階段（ 1T 、 4T ） （ 2） 解釋法設(shè)計凸輪的輪廓曲線 確定凸輪機(jī)構(gòu)對心平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) A 粗步確定凸輪的基圓半徑 0r =25mm B 理論輪廓線 a. 靜止階段： 01 04 180o???? 此時， 1? 由 0~96o ， r=25 不變 4? 由 0~ 84o ， r=44 不變 b. 推程階段： 02? =84o 等速上升 2 2 02/sh??? 02ds hd ?? ? 3? 由 0~96o c. 回程階段 : 03? = 96o 等速 下降 33 031sh ?????????? 03ds hd???? 4? 由 0~ 84o C 畫理論輪廓線如下圖 左凸輪的理 論輪廓線 3)右凸輪的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 29 設(shè)計與左凸輪的類似，按上面的方法計算 右凸輪理論輪廓線如下圖 右凸輪的理論輪廓線 帶傳動的設(shè)計與參數(shù)選擇 （ 1） 、確定計算功率 cP cAP KP? = （ 2） 、選擇 V帶型號 根據(jù)計算功率 cP 和小帶輪轉(zhuǎn)速 1n 當(dāng)在兩種型號的交線附近時，可 以對兩種型號同時計算，最后選擇較好的一種。 每個工作循環(huán)周期為 兩個凸輪轉(zhuǎn)速也就是喂入槽輪軸轉(zhuǎn)速 減速器的傳動比為 i=910/= 由以上數(shù)據(jù)按強(qiáng)度并校核散熱功率，確定選擇減速器 主要部件 的設(shè)計 凸輪的設(shè)計 為了保證左、右 V型塊和送料輪三者之間是嚴(yán)格的相對運動關(guān)系，達(dá)到預(yù)期設(shè)計效果，凸輪設(shè)計為傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。當(dāng)綿核桃喂入到克剝裝置中，左 V板向上移動帶動綿核桃向上旋轉(zhuǎn)，邊向里擠入，一定間距的齒 間不斷地沿著殼表面擠壓，使得裂紋不斷擴(kuò)展，部分殼和仁分離出來，最后殼基本上完全破裂，右板向右運動，殼和仁向下掉出。 剝殼機(jī)構(gòu)傳動原理圖 在前面分析的基礎(chǔ)上，提出了 綿核桃剝殼取仁傳動原理如圖 5 所示 .當(dāng)綿核桃喂入到克剝裝置中，左 V型板向上移動帶動綿核桃邊向上旋轉(zhuǎn)，邊向里擠入，一定間距的齒尖不斷地沿著殼表面克壓，使得裂紋不斷擴(kuò)展，部分殼和仁分離出來，最后殼基本上完全破裂 ， ，右 V型板向右運動，殼、仁向下掉出 。 移動速 度對性能的影響 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 24 對上下移動速度進(jìn)行單因素試驗，采用不同的速度，分別測量其剝殼率和高露仁率，其結(jié)果如附表 1。 理想的移動距離 L 和傾斜角 1? 、 2? 理想的擠壓破裂過程要求綿核桃從擠壓開始到破裂結(jié)束轉(zhuǎn)過半周，即 180o?? ，保證綿核桃在整個圓周上都產(chǎn)生裂紋，使得殼的破裂全面而均勻 .提高 剝殼質(zhì)量 .從式（ 47）可 得出 ? 為 180o 時的上移板的行程 L，即 ? ?12c os c os2dL ? ? ?? ? ? ? （ 411） 推導(dǎo)式 (47)時，假定綿核桃在擠壓破裂過程中是勻速轉(zhuǎn)動和勻速平動 .實際上，殼要發(fā)生擠壓變形和破裂，因而轉(zhuǎn)動速度和平動速度要發(fā)生變化，因此，根據(jù) (411)式算出的 L作為移動量是偏小的，應(yīng)加以修正 。 綿核桃的壓縮變形曲線 設(shè)上下移動的速度、距離相等，先求出上下移動的時間 .再決定平移量，最后決定壓縮變形算原理如圖 47 所示。 右板向上移動的時間為 t, Lt V? 綿核桃的旋轉(zhuǎn)角為 ? ?11 1 2 1 22 2 1c o s c o s c o s c o sV L Lwt d V d? ? ? ? ???? ? ? ???? ?? （ 47） 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 22 22 211 c osLwt d? ????? ????? （ 48） 式中 因為 21? ? ??? 0?? 1 0?? 2 0?? ? 2??? 當(dāng) L、 d 一定時， ? 與 ? 、 1? 和 2? 成正比。 但從理論分析的角度出發(fā)，由于擠壓破裂過程很短，可把綿核桃視為剛體 .運動速度和外形的變化不大，因而可認(rèn)為綿核桃在擠壓破裂過程中是勻速轉(zhuǎn)動和勻速平動 .設(shè)勻速轉(zhuǎn)動的角速度為 1w 、 2w ，勻速平動的速度為 1V 、 2V 。假定兩板表面是粗糙的，摩擦力 比較大 .因而，綿核桃向下滑移的速度很小，可認(rèn)為等于零 .運動過程簡化為繞瞬心 1D ( 2D )點作向上純滾動 .其速度如圖 3 所示 . 1C （ 2C ）點的速度等于平板在這一點的線速度 V。 （如圖 44） 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 20 圖 44工作原理圖 圖 45兩種破裂核桃的方式 兩種破裂核桃的方式的比較 按上述原理，擠壓破裂綿核桃基本上有兩斜 V 形板和一斜 V 形板與一豎直 V形板擠壓破裂二種方式，如圖 45所示 ： 兩斜 V 塊擠壓破裂 一斜 V 塊與一豎直 V 形板 圖中綿核桃近似直徑為 D的圓，兩種方式如果假定綿核桃移動距離相等，則徑向變形相 等， 根據(jù)此假設(shè)， ? 與 1? 、 2? 有如下關(guān)系 : 1 1 2 1L tg tg? ? ?? ? ? 22Ltg??? 因為 12LL? ， 12??? 所以 21tg tg tg? ? ??? （ 41） 為了自鎖， ? 與 1? 、 2? 很小，所以（ 41）式可簡化為 21? ? ??? （ 42） 下面從綿核桃的旋轉(zhuǎn)角度、壓縮變形曲線等方面去比較兩種破裂方式的剝殼取仁質(zhì)量 。 1 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 2 凸版 3 石磙 4 喂入斗 5 核桃 圖 42 山西古縣核桃剝殼機(jī) 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 19 圖 43 北農(nóng)機(jī)綿核桃剝殼取仁原理 綿核桃剝殼取仁的機(jī)構(gòu)原理及參數(shù)確定 工作原理 根據(jù)前面分析，我們得到如下結(jié)論：兩對集中力、綿核桃旋轉(zhuǎn)、剝殼機(jī)構(gòu)帶齒紋有利于核桃的剝殼取仁。如按上面的方法取仁，必須將核桃分類，一般以中徑分，每兩毫米為一級，由于核桃不是球體，各方面尺寸有差異，即使是同一方向，同一級中大的有可能仁破，小的有可能不能完全破裂，影響剝殼質(zhì)量和高露仁率。當(dāng)綿核桃喂入到克剝裝置中 .齒盤的旋轉(zhuǎn)帶動綿核桃邊旋轉(zhuǎn)畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 18 邊向里擠入 .一間距的齒尖不斷地沿著殼表面克壓 .使得裂紋不擴(kuò)展 .部分殼和仁掉離出來 .最后殼基本上完全裂，碎殼和仁通過最小間隙向下掉出。這樣 .核桃不是在一點而是 在一條線或一個區(qū)域上受到擠搓作用 .有利于殼的完全破 裂。 圖 41 刀頭形狀示意圖 山西核桃剝殼機(jī)采用擠搓原理剝殼取仁 擠搓原理剝殼取仁 石 磙 半徑 線段聯(lián)接而成，圓弧半徑 30mm。每把刀頭均勻地鑲?cè)胛鍓K刀片 .刀片做成弧形輪廓 .以盡可能接觸核桃外殼。因此 .有必要對核桃剝殼取仁方式進(jìn)行研究。 齒紋有利于裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展 齒紋一方面使剝殼機(jī)構(gòu)與綿核桃的接觸點面積減小 ,接觸點應(yīng)力增加 ,應(yīng)力較集中 ,根據(jù)前面力學(xué)分析 ,有利于裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展 .另一方面 , 齒紋有利于增加摩擦力 ,使綿核桃與剝殼機(jī)機(jī)構(gòu)處于純滾動 ,而綿核桃旋轉(zhuǎn)有利于殼 的全面破裂 ,因此 , 齒紋有利于裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展 結(jié)論 通過以上分析，兩對集中應(yīng)力，采用滾動，在剝殼機(jī)構(gòu)上銑齒紋有利于綿核桃的剝殼取仁。再者，當(dāng)殼上擠壓處的壓縮變形量達(dá)到一定值時，在擠壓處首先出現(xiàn)初始裂紋。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 16 圖 33不同對數(shù)的法向集中力作用在殼上 綿核桃旋轉(zhuǎn)有得于殼的全面破裂 根據(jù)二對集中力擠壓作用下的位移分布曲線，如果說讓綿核桃旋轉(zhuǎn)，則綿核桃任意一點將由壓縮應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞈?yīng)力，所以，實際上綿核桃受的是交變應(yīng)力，根據(jù)斷裂理論， 交變應(yīng)力有利于裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。 集中力個數(shù)越多，分布曲線越陡，彎曲應(yīng)力越大，核桃容易破裂，但是集中力個數(shù)越多，薄殼所能承受的外力越大，核桃反而不易實現(xiàn)。 根據(jù)計算結(jié)果得，在二對法向集中力作用下，殼上的位移最大， 則作用在殼上的外力最大。 但當(dāng)殼上作用均勻的二 、三、四對法向力時，位移與壓縮變形是不相等的。殼在這一點的實際壓縮變形量稱為位移；外力與位移成正比。彎矩越大，越容易剝殼，為了說明問題，在分析均勻薄 球 殼在一對法向集中力作 用下的內(nèi)力和位移的基礎(chǔ)上，我們從下面幾個方面分析比較，從而得到最合理的參數(shù)。 表 32 不同 ? 下的比值 ? （度） 0 45 60 90 B 1 0． 080 綿核桃剝殼取仁機(jī)理理論分析 根據(jù) 第二章的分析，綿核可簡化為 球 形薄殼，根據(jù)薄殼理論， 球 形薄殼受壓能力強(qiáng)，受彎能力差，概據(jù)斷裂理論，應(yīng)力集中點和裂紋處是斷裂源。當(dāng) ? =90，外拉伸位移達(dá)到最大值。 ? 角越大， W 就很快衰減，當(dāng) ? = 時， W=0，即薄殼在這一點即不產(chǎn)生壓縮也不產(chǎn)生外伸位移。 因此，討論法向位移 W 及其與外力 P 之間的關(guān)系。根據(jù)式可計量某一球心角的經(jīng)線方向位移U和法線方向位移 W。由于是軸對稱變形，故在 球殼 緯線方向上的位移 V為零。 均勻薄球殼在一對法向集中力作用下的位移 與 內(nèi)力計算一樣，整個 球殼 上的位移也分為兩個區(qū)域加以計算。 （ 2） 作用在 球殼 上的外力越大， 球殼 越容易發(fā)生破裂。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 ———————————————————————————————————————————— 12 當(dāng) ? =0 時，由式（ 28）可得 ? =0，零階湯姆生函數(shù)的數(shù)值為 0Ker ?? ? ??? 0Ker ?? ?? ??? 0 4Kei ? ?? ? ?? 0 0Kei ?? ?? ? 2 011 8Ke r????????? ?????? 2 011 8K e i K e r??????????? ? ? ????? 01K er K ei????????? ? ?????? 01 Kei??????? ? ?????? 因此，在集中力處的內(nèi)力為 38 pNN h??? ? ? M???? M? ??? Q???? 結(jié)論 （ 1） 對整個球殼而言，內(nèi)力 N? ， N? 在集中力處最大，在最大圓截面上最小，兩者 相差的倍數(shù) K 為 23382 8 rppK hr h???? （ 316） 根據(jù)第二章中對綿核桃的物理特性的沒定結(jié)果表明，取 r=， h= 代入式中，可得 K=。那當(dāng)然準(zhǔn)確地求出這些內(nèi)力值是比較復(fù)雜的。 集中力作用點附近區(qū)域的內(nèi)力 根據(jù)彎矩理論的基本方程可推出 22112p l uN K e rrl?