【正文】 ....................... 24 計(jì)算軸承軸向力 .......................................................................................................... 25 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 ................................................................................................... 25 驗(yàn)算軸承的壽命 .......................................................................................................... 26 8 機(jī)架的設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 26 9 輸料斗的設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 26 10 接料板的設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 27 11 隔料機(jī)構(gòu) ..................................................................................................................... 27 12 調(diào)間隙機(jī)構(gòu) .................................................................................................................. 27 總結(jié)與體會(huì) ............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 致謝詞 .................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 I 摘 要 核桃具有很高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不論是在國(guó) 內(nèi)還是在國(guó)外都具有很廣闊的市場(chǎng)空間，人們的需求量是很大的。人工剝殼難以滿(mǎn)足生產(chǎn)發(fā)展的要求，研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。 本文介紹了 雙齒盤(pán) —— 齒板破殼原理， 核桃脫殼機(jī)的破殼裝置、 隔 料裝置、調(diào) 間 隙裝置、撥料裝置、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)計(jì)。 【 關(guān)鍵詞 】 ： 雙齒盤(pán) 齒板、核桃脫殼 機(jī) 、調(diào) 間 隙裝置 、 solid works Abstract II Walnut has a high nutritional value and has a very large market space whether at home or abroad, people39。walnut shelling machine。 solid works 1 1 前言 核桃，是人們常見(jiàn)的食物。核桃和核桃仁還是我國(guó)傳統(tǒng)的出口商品 ， 加工和出口的季節(jié)性比較強(qiáng)。核桃出口國(guó)家較多 ， 進(jìn)口國(guó)家比較集中 ， 國(guó)際市場(chǎng)斗爭(zhēng)十分激烈 ， 實(shí)現(xiàn)核桃加工機(jī)械化 ，有利于我們搶時(shí)間 ， 爭(zhēng)速度 ， 支援外貿(mào)。機(jī)械取仁有希望提高取仁質(zhì)量 ， 增加外匯 ， 同時(shí)大規(guī)模集中加工 ，便于綜合利用。研制核桃破殼機(jī) 的具體任務(wù)是尋找適當(dāng)?shù)?、特別是保證取仁質(zhì)量的破殼工藝方法 ， 研究實(shí)現(xiàn) 這一工藝方法所要求的機(jī)器。它營(yíng)養(yǎng)豐富，具有健腦、補(bǔ)腎、美容、降血脂四大功效。目前，全國(guó) 25 個(gè)省、市自治區(qū)都有核桃分布，面積有 1000 多萬(wàn)畝， 2 億多株，以云南、山西、陜西、河北、甘肅、河南、四川、北京、山東、新疆產(chǎn)量最多，約占全國(guó)總產(chǎn)量的 85%以上，并且是我 國(guó)傳統(tǒng)出口物資之一。在國(guó)際市場(chǎng)上，核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界 4 大干果，核桃作為保健食品早已被國(guó)內(nèi)外所認(rèn)識(shí)。在加工中，存在的問(wèn)題是核桃脫殼比較困難，主要由人工完成。 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前， 國(guó)內(nèi)機(jī)械方面 核桃破殼取仁的方法有以下幾種：離心碰撞式破殼法，化學(xué)腐蝕法，真空破殼取仁法，超聲波破殼法，定間隙擠壓破殼法。第三四種設(shè)備昂貴，破殼成本高，且破殼效果不夠理想。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上常見(jiàn)的核桃破殼機(jī)如下： （ 1） 陜西核桃剝殼機(jī)采用擠搓原理 擠搓原理剝殼取仁石磙半徑 120mm。直線長(zhǎng)度即工作行程為 30mm。這樣，核桃不是在一點(diǎn)而是在一條線或一個(gè)區(qū)域上受到擠搓作用，有利于殼的完全破裂。 1 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 2 凸版 3 石磙 4 喂入斗 5 核桃 圖 21 陜 西 核桃剝殼 機(jī) 示意圖 （ 2） 山西核桃剝殼機(jī)采用定向?qū)Φ稊D切原理 由于核桃結(jié)合線截面與兩半仁的結(jié)合面交叉成 90 度，殼上溝紋方向與縱徑方向一致。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。 3 圖 22 山西核桃脫殼機(jī) 刀頭形狀示意圖 （ 3） 北京農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院研制的核桃剝殼機(jī) 核桃剝殼機(jī)原理如圖 23。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(lái)。 圖 23 北農(nóng)機(jī)械學(xué)院 綿核桃剝殼取仁原理 示意圖 （ 4） 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)史建新老師 等 設(shè)計(jì)的 6HP150 型核桃破殼機(jī) 該機(jī)采用擠壓破殼原理 ，如 圖 24，當(dāng)兩對(duì)法向集中力作 用 在核桃上時(shí)較有利于殼的均勻完全破裂，而多對(duì)集 中力作用在核桃上因提高了核桃的剛度，降低了內(nèi)力值。為了在破殼時(shí)能滿(mǎn)足上述原理上的要求，在破殼裝置結(jié)構(gòu)上采用帶有多級(jí)凹槽及齒紋的擠壓輥，弧齒板采用雙弧板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)符合“四點(diǎn)加壓”原理，因而有利于殼的完全破裂。該機(jī)能依次自動(dòng)完成分級(jí)、導(dǎo)向、破殼，無(wú)需人工參與。分級(jí)采用的是錐型滾筒柵式分級(jí)機(jī)構(gòu)。破殼裝置果用滾筒 弧齒板式結(jié)構(gòu)，采用這種結(jié)構(gòu)更有利于得到完整的核桃仁。破殼 輥與輔助破殼輥為破殼機(jī)的主要部件，兩輥構(gòu)成間斷性的擠壓破殼工作區(qū)，核桃在該區(qū)受到間斷性的擠壓，受擠壓的核桃沒(méi)有很快進(jìn)行二次擠壓，核桃仁損傷程度??；伸進(jìn)喂料斗內(nèi)的輔助破殼輥有助于均勻單層喂料；當(dāng)兩輥以一定速度相對(duì)旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)核桃受力方向一致，不會(huì)造成核桃的兩半破裂，擠壓間距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可改變擠壓破殼工作區(qū)的大小，以適應(yīng)不同大小的核桃。 1 輔助破殼輥 2 擋板 3 破殼棍 4 機(jī)架 5 帶傳動(dòng) 6 電機(jī) 7 出料斗 8 擠壓間距調(diào)整機(jī)構(gòu) 9 喂料斗 圖 26 新農(nóng)大史建新 多輥擠壓式核桃破殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 總體方案 核桃和核桃仁是我國(guó)傳統(tǒng)的出口商品，外貿(mào)部門(mén)根據(jù)核桃仁的完整程度將其分為一路仁、二路仁和碎仁。二路仁與二路之和統(tǒng)稱(chēng)為高路仁。 表 21 核桃品種群 單位（ mm） 品種群 核桃殼厚度 含仁率（ %） 橫膈膜 內(nèi)褶壁 取出仁 紙皮核桃 65 退化 退化 全仁 薄殼核桃 1~ 50~ 64 呈膜質(zhì) 退化 半仁 中殼核桃 ~ 41~ 49 呈革質(zhì) 不發(fā)達(dá) 1/4 仁 后殼核桃 41 呈骨質(zhì) 發(fā)達(dá) 碎仁 注： 。 因此，此種核桃脫核機(jī)所剝核的對(duì)象是指核桃殼厚度小于 2mm，橫膈膜退化或呈膜質(zhì)、革質(zhì)，內(nèi)褶壁退化或不發(fā)達(dá)，較易于用機(jī)械剝殼取仁，包括紙皮、薄殼和中殼核桃品種群。故本文 著重研究品種純度較高的四川、云南等西南地區(qū)產(chǎn)的薄殼核桃作為本機(jī)械研究對(duì)象。 圖 28 三維尺寸直方圖 表 22綿核桃的三維尺寸統(tǒng)計(jì)表 單位 （ mm） 位置 均差 均方差 變異系數(shù) 近似球體直徑 球度 縱徑 % 橫徑 % 棱徑 % 表 23綿核桃三維尺寸方差分析 方差來(lái)源 平方和 自由度 均方 F 值 臨界值 位置之間 2 42． 10 640 6． 91 誤差 1952 297 6． 57 總和 2036 299 6． 81 對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，可得出如下結(jié)論： （ 1）絕大多數(shù)綿核桃的三維尺寸都在 27~37 之間，其數(shù)量占總綿核桃量的 95%左右。 （ 3）綿核桃外形近 似為球，近似程度用球度來(lái)表示，球度的定義為 ： 球度 =DEDC 式中， DE是與物體體積相同的球體直徑 。 假定綿核桃的體積等于截距為 A、 B、 C 的三維尺寸橢球的體積，外接球的直徑是橢球的最大截距 A，則球度表達(dá)式為： 球度 =? ?1/2ABCA=幾何平均直徑 /最大直徑 =近似球體直徑 /最大直徑 。利用軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒 板固定在機(jī)架上，利用齒盤(pán)與齒板破殼 （如圖 29） ，設(shè)計(jì)了調(diào)間隙機(jī)構(gòu)可以生產(chǎn)不同尺寸的核桃，設(shè)計(jì)了撥料機(jī)構(gòu)防止核桃在輸料斗里懸空和卡住，從而使機(jī)器能夠連續(xù)的工作，大大提高了生產(chǎn)率， 基本性能如下 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》查出三種適宜的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，如表 31。所選電動(dòng)機(jī)的額定功率 P＝ ，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速 n=910r／ min，總傳動(dòng)比適中，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較緊湊。 9 表 32 Y90S6 主要參數(shù)如下表 型 號(hào) 額定功率 KW 轉(zhuǎn)速r/min 電流 /A 效率 （ %） 功率因數(shù) 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y90S4 910 82 表 33 電動(dòng)機(jī)尺寸列表 單位（ mm） 中心 高 (H) 外形尺寸 HDADACL ??? )2( 底腳安裝尺寸 BA? 地腳螺栓孔直徑 K 軸伸 尺寸 ED? 裝鍵部 位尺寸 GF? 90 ?? 125140? 10 5024? 208? 4 破殼軸的帶及帶輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)核桃破殼機(jī)的具體傳動(dòng)要求，可選取電動(dòng)機(jī)和主軸之間用 V 帶和帶輪的傳動(dòng)方式傳動(dòng)，因?yàn)樵谄茪C(jī)的工作過(guò)程中，傳動(dòng)件 V 帶是一個(gè)撓性件，它賦有彈性，能緩和沖擊，吸收震動(dòng)，因而使破殼機(jī)工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)。 傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 確定計(jì)算功率 ca AP K P?? (41) 其中： AK — 工作情況系數(shù) P — 電動(dòng)機(jī)的功率 查《機(jī)械設(shè)計(jì) 》一書(shū)中的表 87可知： AK = 10 1 .1 0 .7 5 0 .8 2 5caP kw? ? ? 選擇 V帶的型號(hào) 取傳動(dòng)比為 5 時(shí)轉(zhuǎn)速合適。 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 （ 1）初選主動(dòng)帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d ：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì) 》一書(shū)，可選擇 V 帶的型號(hào)參考表 86和表 88，選取小帶輪直徑 1d =71mm。 確定傳動(dòng)中心距 a 和帶長(zhǎng) L ?。?1 2 1 20. 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d? ? ? ? ? ? 即： ( 71 355 ) 2 ( 71 355 )a? ? ? ? ? ? 得： 129 8. 2 85 2mm a mm?? ?。?1 400a mm? 帶長(zhǎng)： 211 1 21()2 ( )24d DDL a D D a? ?? ? ? ? ? ? （ 44） 即： 3 . 1 4 ( 3 5 5 7 1 )2 4 0 0 ( 7 1 3 5 5 )2 4 4 0 0dL ?? ? ? ? ? ? ? 11 得： 1470dL mm? 按《機(jī)械設(shè)計(jì) 》一書(shū)中查表 82，選擇相 近的基本長(zhǎng)度 dL 可查得： 1400dL mm? 。 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 00211 1 8 0 5 3 .7dda? ?? ? ? （ 46） 即： 0001 3 5 5 7 11 8 0 5 3 .7365 138? ?? ? ? ? 求得 ： 001 138 120?