分級(jí)擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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(1)剝殼率低。不少剝殼機(jī)漏剝或剝殼不完全，果仁去凈率不高，有些剝殼機(jī)剝殼率只有50%。這是堅(jiān)果剝殼機(jī)推廣使用的最大障礙。?? (2)損失率高。由于參數(shù)選擇不合理，造成剝殼不完全現(xiàn)象嚴(yán)重，碎仁夾帶在碎殼中難以回收而被棄除。有些機(jī)具果仁損失率高達(dá)20%。?? (3)果仁完整性差。有些機(jī)具的設(shè)計(jì)，為了減少漏剝或剝殼不完全現(xiàn)象，一味追求剝殼率的提高，導(dǎo)致高的破碎率，從而降低了產(chǎn)品的商品價(jià)值。?? (4)通用性差。一般剝殼機(jī)僅能用于某一品種堅(jiān)果的剝殼作業(yè)，對(duì)于不同品種的堅(jiān)果，不能通過更換主要零部件來實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。?? (5)機(jī)具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。為某類堅(jiān)果專門開發(fā)的專用機(jī)型，在該堅(jiān)果品種、大小規(guī)格、外殼形狀和含水量等因素出現(xiàn)變化時(shí)，剝殼機(jī)具剝殼性能就變差。?? (6)作業(yè)成本偏高。我國(guó)堅(jiān)果剝殼機(jī)具尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平低、成本高、也因?yàn)橥ㄓ眯圆?，不能一機(jī)多用，使得生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備配置的成本高，致使加工堅(jiān)果的作業(yè)成本增加。 2.2 技術(shù)現(xiàn)狀 1、 現(xiàn)有的核桃分級(jí)裝置主要有：錐輥式分級(jí)裝置、圓孔篩分級(jí)裝置和柵式滾筒分級(jí)裝置三種。 （1）錐輥式分級(jí)裝置? 錐輥式分級(jí)裝置，采用一對(duì)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形輥，如圖3-19，核桃在兩錐形輥的帶動(dòng)下不停地上升和下落，同時(shí)，核桃在重力和上端核桃對(duì)其側(cè)向擠壓力的共同作用下沿錐形輥向下移動(dòng)，直至兩錐形輥的間隙大于核桃的直徑時(shí)，核桃通過間隙落下。? 該裝置分級(jí)效果不好，原因①核挑大最喂入時(shí)，上層的核挑無法及時(shí)地與下層的核桃進(jìn)行交換，造成前一級(jí)的核挑在后一級(jí)甚至后兒級(jí)才被分離出去，出現(xiàn)分級(jí)混雜現(xiàn)象。②由于有相當(dāng)一部分伎桃是橢球形的，這些核桃在下滑時(shí)，會(huì)因下滾姿態(tài)的不同，而在不同的位置下落，從而造成分級(jí)誤差。 （2）圓孔篩分級(jí)裝置??? 圖3-20是圓孔篩分級(jí)原理圖，該圓孔篩與水平線的夾角為a?。篩孔由右往左逐漸變大，核桃在重力和離心力的共同作下沿篩壁下滑并通過合適的孔口落下。? 該裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是，在分級(jí)的過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)孩桃堵塞篩孔的現(xiàn)象,?尤其是在核桃大量喂人時(shí)。 （3）柵式滾筒分級(jí)裝置? 圖3-21是柵式分級(jí)裝置簡(jiǎn)圖。該裝置是由具有一定錐度的柵條組成的，滾簡(jiǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)核桃不停地上升、下落，并在重力和離心力的驅(qū)動(dòng)下向前移動(dòng)，直至從滾簡(jiǎn)中脫出。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,?能耗低、分級(jí)均勻度高。 2、?新型核桃分級(jí)裝置設(shè)計(jì) 現(xiàn)有的核桃分級(jí)裝置都需要?jiǎng)恿υ矗以谡w組裝上都很復(fù)雜。為避免這些不必要的能源浪費(fèi)和繁瑣的組裝，現(xiàn)設(shè)計(jì)出一種靠核桃自身重力分級(jí)的裝置。原理是將核桃分為兩個(gè)級(jí)別，大于近似球體直徑平均值為31.5838mm的，直接在50mm的上管道內(nèi)通過，小于這個(gè)平均值的，核桃在上管道滾落過程中，靠自身的重力掉入下管道，這樣就可以完成分級(jí)。 2.3 ?核桃破殼機(jī)械的研究重點(diǎn)? 現(xiàn)階段，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，核桃產(chǎn)業(yè)逐年遞增，相應(yīng)的破殼機(jī)械種類也有很多，特別是國(guó)外的技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，在破殼流程中幾乎不用人工的參與，但國(guó)內(nèi)的破殼機(jī)械還存在一系列的問題，為了使破殼機(jī)械在生產(chǎn)中發(fā)揮高效率作用，需要對(duì)各個(gè)破殼機(jī)械裝置進(jìn)行比較，進(jìn)行完善其功能。現(xiàn)階段我國(guó)核桃破殼機(jī)械的研究重點(diǎn)是： ? (1)提高機(jī)械的兼容性和適應(yīng)性。當(dāng)前，相當(dāng)多的核桃破殼機(jī)械設(shè)計(jì)有局限?性，它們只能應(yīng)用在具有特定的地區(qū)生長(zhǎng)環(huán)境的某類核桃中，其兼容性和適應(yīng)性較差。提高機(jī)械的通用性和適應(yīng)性，通過變換核桃破殼機(jī)械的主要部件達(dá)到同時(shí)具備對(duì)其他帶殼堅(jiān)果進(jìn)行脫殼加工的功能已成為核桃破殼機(jī)械發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)和新的挑戰(zhàn)，如何研制出滿足兼容性和適應(yīng)性的要求的工作部件，改進(jìn)技術(shù)工藝，提高生產(chǎn)效率，給核桃破殼機(jī)械作業(yè)的發(fā)展提出了新的難題。? (2)提高機(jī)械脫殼率，降低破損率。核桃機(jī)械破殼存在的破碎率高、整仁率?低的問題是一直制約核桃實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)加工的重要問題，對(duì)我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到核桃破殼機(jī)械在未來的發(fā)展和應(yīng)用。一方面，提高核桃破殼機(jī)械的核心技術(shù)，改進(jìn)工作部件，改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研發(fā)新的脫殼機(jī)理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；另一方面，進(jìn)一步改進(jìn)和完善整體配置，提高脫殼率，降低核桃仁破損率。? (3)提高機(jī)械自動(dòng)化，加強(qiáng)自動(dòng)控制。目前，多數(shù)機(jī)械仍脫離不了人工喂料?和人工定位，一定程度上降低了生產(chǎn)作業(yè)速度和質(zhì)量，增加了生產(chǎn)成本。為此，?需要研發(fā)以一種新的人工智能系統(tǒng)，通過機(jī)電一體化的手段使脫皮殼機(jī)械設(shè)備自動(dòng)喂料、自動(dòng)定位。并且保證喂料的均勻和定位的有效性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)的速度和質(zhì)量，提高科學(xué)性和精確度，滿足脫殼機(jī)械的發(fā)展要求，不斷拓寬國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，改變現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。? (4)提高技術(shù)、改進(jìn)工藝、增加新材料。在這個(gè)科技飛速發(fā)展的時(shí)代，伴隨?著電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，核桃剝殼機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料笨重、工藝落后等問題將被淘汰，隨之而來的是簡(jiǎn)單的操作流程、較小的阻力、較長(zhǎng)的使用壽命、較少的勞動(dòng)力、輕便的材料等等，類似的高新技術(shù)將會(huì)被應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)中，這也是核桃脫殼機(jī)械在未來發(fā)展中應(yīng)重點(diǎn)研發(fā)的主要課題。 2.3.1 設(shè)計(jì)要求 目前核桃破殼機(jī)械裝置存在較大的地域差異性，在不同的地方產(chǎn)不同種類的核桃，即大小不一，這樣就造成了核桃破殼機(jī)械的局限性?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的新型核桃破殼機(jī)械要能改善地域的差異性，能破多種品種的核桃；分級(jí)裝置的改進(jìn)，能使生產(chǎn)效率提高和降低碎仁率；調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)，可以針對(duì)不同品種的核桃。 2.4 核桃的有關(guān)信息? 核桃是世界著名四大干果之一(還有扁桃、腰果、榛子)，它是胡桃屬落葉喬木，在中國(guó)栽培有2000年以上的歷史。據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，核桃富含脂肪(70%以上) 及蛋白質(zhì)(20%)，是高熱能營(yíng)養(yǎng)食物，又是無膽固醇的綠色保健食品，有著廣闊的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，歷來被稱為“木本油料”、“鐵桿莊稼”，是中國(guó)開發(fā)山區(qū)林業(yè)生產(chǎn)的重要經(jīng)濟(jì)樹種。目前，全國(guó)25個(gè)省、市自治區(qū)都有核桃分布，面積有1000多萬畝，2億多株，以云南、山西、陜西、河北、甘肅、河南、四川、北京、山東、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。? 我國(guó)的核桃栽培面積約130萬hm2以上，主要種植區(qū)域在西南和西北。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)。我國(guó)核桃總產(chǎn)量約31萬噸，全國(guó)人均占有0.?24kg。這與國(guó)際上一些國(guó)家相比相差甚遠(yuǎn)，如美國(guó)人均占有核桃1.?5kg，是我國(guó)的6倍。針對(duì)核桃加工存在的問題和市場(chǎng)的需求，確定核桃加工工藝，除脫青皮、分級(jí)、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼分離與包裝外，還可進(jìn)一步深加工。在加工中，存在的問題是核桃脫殼比較困難，主要由人工完成。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。? 核桃也是我國(guó)干果類商品出口之一，加工和出口的季節(jié)性比較強(qiáng)。核桃取仁在我國(guó)歷來靠手工，一人一天平均僅能砸30斤核桃，取仁約12斤，以天津口岸年出口核桃仁5000噸計(jì)，僅取仁一項(xiàng)需占用勞力80多萬個(gè)勞動(dòng)日，而且，加工和出口的時(shí)間正值三秋和農(nóng)田基本建設(shè)大忙季節(jié)，任務(wù)重，時(shí)間緊，形成與農(nóng)業(yè)爭(zhēng)勞力的局面，?所以，實(shí)現(xiàn)核桃取仁機(jī)械化，對(duì)解放勞動(dòng)力，支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義。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)。從經(jīng)濟(jì)上說，國(guó)際市場(chǎng)核桃仁各質(zhì)量等級(jí)的差價(jià)甚大。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。核桃仁中約占5%的碎末可以集中榨油，大量的核桃殼是做活性炭的好原料。手工分散加工，這些碎末都浪費(fèi)了。研制核桃取仁機(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。 三、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3.1 課題任務(wù)要求 本裝置主要是為了將核桃破殼這道工序從手工破殼解放出來，其中最突出的特點(diǎn)就是效率要高，單位時(shí)間內(nèi)的破殼量要大，而且還要適當(dāng)?shù)恼疹櫿事?，不能夠有太多的碎仁? 3.2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 本裝置主要是通過機(jī)械加工的手段對(duì)核桃進(jìn)行破殼，通過對(duì)國(guó)內(nèi)國(guó)外的一些破殼機(jī)械的研究，在與本裝置進(jìn)行對(duì)比，在機(jī)械的原理上是行的通的。再根據(jù)一些力學(xué)性能指標(biāo)，本裝置是完全符合的。綜上所述，該設(shè)計(jì)是可行的。 四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題 需要對(duì)核桃進(jìn)行分級(jí)，分類，然后分別進(jìn)行破殼，提高整仁率。破殼的效率要高，單位時(shí)間內(nèi)的破殼數(shù)量要明顯高于人工。 4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路 通過對(duì)核桃大小的研究，設(shè)計(jì)合理大小篩孔的篩子，通過振動(dòng)作用，將核桃分級(jí)。分級(jí)后不同大小的核桃先后通過擠壓輥進(jìn)行擠壓，擠壓的縫隙通過調(diào)整動(dòng)擠壓輥來調(diào)整，以便不同的核桃通過，提高整仁率。 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料，了解核桃的基本性質(zhì)，破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理等，了解各種類型的破殼機(jī)的特點(diǎn)。關(guān)鍵問題可請(qǐng)求老師指導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合的破殼機(jī)類型，對(duì)擬定的破殼機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算，利用Auto CAD等繪圖軟件繪制出破殼機(jī)的零件圖，裝配圖，反復(fù)對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行檢驗(yàn)、校核。 六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案：設(shè)計(jì)總體含括→分級(jí)裝置設(shè)計(jì)→破殼部分裝置設(shè)計(jì)→動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)→機(jī)箱及外圍設(shè)備設(shè)計(jì)→機(jī)體有機(jī)組合。 進(jìn)度計(jì)劃： 第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解核桃破殼機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。 第2周—第5周 設(shè)計(jì)核桃破殼機(jī)的總體方案。 第6周—第9周 對(duì)核桃破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。 第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書，對(duì)部分問題修改、調(diào)整。 第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。 七 參考文獻(xiàn)? ? 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