全自動紅棗去核機(jī)的設(shè)計
全自動紅棗去核機(jī)的設(shè)計,全自動,紅棗,去核機(jī),設(shè)計
研究報告
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作品名稱:全自動紅棗去核機(jī)
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全自動紅棗去核機(jī)的研究報告
一、研究背景和意義
隨著紅棗產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高,對紅棗加工技術(shù)水平的要求也越來越高,尤其是紅棗加工中去除棗核為加工的重要環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和使用效果。目前,紅棗去核作業(yè)仍依賴于手工或十分簡陋的工具完成,勞動強(qiáng)度大,工作效率低,不符合食品衛(wèi)生原則等,而且加工的產(chǎn)品質(zhì)量難以控制,經(jīng)常將棗皮和棗肉穿爛,造成極大的浪費。操作不慎就會弄傷手部,對去核工人造成傷痛,十分危險。
在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了一些紅棗去核機(jī),但大多數(shù)存在不足之處,諸如,適應(yīng)性差,即不能對直徑不同的紅棗進(jìn)行去核,需要人工進(jìn)行大小分揀后再去核;定位不準(zhǔn)確,去核時機(jī)器不能根據(jù)紅棗大小自動對準(zhǔn)棗核,導(dǎo)致去核不徹底,棗核殘留在棗肉里,食用時容易咯牙或扎傷口腔;加工外觀差,即被加工的紅棗往往被壓扁或者壓爛,影響成品率。這些缺陷使得機(jī)器去核的紅棗反而達(dá)不到手工去核的質(zhì)量和效果。
由于本身設(shè)備的問題導(dǎo)致大棗去核是一項比較棘手且相當(dāng)繁重的勞動,此前大部分地區(qū)采用人工、簡易連桿、腳動去核機(jī)、槽式去核機(jī)、轉(zhuǎn)盤式去核機(jī)等為大棗去核,這些設(shè)備工作時,由于大部分工作都需要人工來操作完成,而且本身設(shè)備的安全措施少,所以導(dǎo)致衛(wèi)生條件相對而言很差,生產(chǎn)效率也很低,一般來說每人一天的生產(chǎn)效率不會超過300Kg,無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,而且勞動強(qiáng)度很大,每天的工作量以及工作時間都造成人體的超負(fù)荷工作。大棗去核機(jī),主要用來為曬干的大紅棗去除棗核,同時保證棗肉的完整,實現(xiàn)機(jī)械化自動化,將勞動力從效率低下勞動強(qiáng)度大的大棗去核工作中解救出來。
二、 研究目的
本作品因為簡單易操作,體積小,所以十分方便放置,不需要占用太大的空間,不僅適應(yīng)于工廠類的加工環(huán)境,家庭使用也十分便利,特別是對于家里有老人和孩子的家庭更加的方便安全,而且本產(chǎn)品能保證紅棗的新鮮口感,不影響口感和烹飪針對性和實用性強(qiáng),設(shè)備的工作運行流程簡單,容易被人們接受,非常符合市場需求。近年來,隨著人民生活水平的不斷提高,勞動力費用在加工作業(yè)成本中所占的比例越來越高,人們對食品質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。因此,開發(fā)性能優(yōu)良的去核機(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢所需。
3、 研究方法
1.調(diào)查研究法
有計劃、有目的地到農(nóng)村進(jìn)行實地調(diào)查,了解目前紅棗去核現(xiàn)狀及機(jī)械化設(shè)備的需求情況。
2.文獻(xiàn)查找法
通過網(wǎng)上搜索及查閱圖書資料,了解到國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗去核機(jī)和相關(guān)的實用新型專利技術(shù),并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行一定的分析,找出目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品存在的問題,并作為本研究技術(shù)改進(jìn)的依據(jù)。
3.歸納總結(jié)法
對掌握的文獻(xiàn)資料和調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)和科學(xué)分析,獲得第一手資料,形成了該機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和性能指標(biāo),并寫出課題研究的具體實施方案。
4.試驗論證法
在研究過程中,我們對設(shè)計的三維模型進(jìn)行模擬試驗,找出存在的問題,然后對設(shè)計進(jìn)行改進(jìn),再進(jìn)行試驗,最后完善。
4、 研究內(nèi)容及主要成果
紅棗去核機(jī)的去核原理是利用沖管的往復(fù)直線運動來完成去核,利用旋轉(zhuǎn)物料盤的旬歇轉(zhuǎn)動完成送棗的過程。本次所設(shè)計的紅棗去核機(jī)的動作可分解為送料、沖核、沖棗三個步驟。
紅棗去核是利用一個壁厚艮薄的空心管插入到豎立的紅棗中,并且將紅棗穿透,棗核就被留在了空心管中,然后再使 用一個頂針將棗核從空心管中頂出, 完成去核。紅棗去核時要求紅棗要準(zhǔn)確的定位,而且必須是豎著放,否則將無法完成去核或去核不完整。紅棗去核時需要空心管做往復(fù)直線運動,而送料機(jī)構(gòu)做間歇運動,兩者之間不能發(fā)生干涉,因此在本機(jī)的設(shè)計中采用了減速器輸出軸兩端同時輸出來防止干涉。采用兩端輸 出 的方式還能減少支撐點的數(shù)量,降低紅棗去核機(jī)的復(fù)雜程度,優(yōu)化了設(shè)計.本次設(shè)計的是小型家用的去核機(jī),所以送料機(jī)構(gòu)選用的是旋轉(zhuǎn)物料盤,采用手動放紅棗。
五、圖片展示
5、 產(chǎn)品創(chuàng)新點
創(chuàng)造性:紅棗去核時需要空心管做往復(fù)直線運動,而送料機(jī)構(gòu)做間歇運動,兩者之間不能發(fā)生干涉,因此在本機(jī)的設(shè)計中采用了減速器輸出軸兩端同時輸出來防止干涉。
可行性:該紅棗去核機(jī)的旋轉(zhuǎn)物料盤的間歇轉(zhuǎn)動速度要求速度低,且需要精確地轉(zhuǎn)角,并且一次轉(zhuǎn)動后直到下一次轉(zhuǎn)動前不能再出現(xiàn)轉(zhuǎn)動,否則不能完成去核,因此用了槽輪機(jī)構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)在完成間歇運動后,鎖止弧可以將物料盤固定防止再發(fā)生轉(zhuǎn)動。
可行性:該紅棗去核機(jī)的旋轉(zhuǎn)物料盤的間歇轉(zhuǎn)動速度要求速度低,且需要精確地轉(zhuǎn)角,并且一次轉(zhuǎn)動后直到下一次轉(zhuǎn)動前不能再出現(xiàn)轉(zhuǎn)動,否則不能完成去核,因此用了槽輪機(jī)構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)在完成間歇運動后,鎖止弧可以將物料盤固定防止再發(fā)生轉(zhuǎn)動。
實用性:自定心套筒由塑料制成,內(nèi)壁的突出的部分有一定的彈性,當(dāng)紅棗放在套筒中時會自動被定在套筒中心,降低了機(jī)器對紅棗直徑的要求。去核之后頂棗針直接將棗由套筒中頂出,大量簡化了機(jī)器結(jié)構(gòu)。
六、市場需求及競爭分析
(1) 市場需求
我國去核機(jī)市場發(fā)展迅速,產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張,國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵去核機(jī)產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展,國內(nèi)企業(yè)新增投資項目投資逐漸增多。投資者對去核機(jī)市場的關(guān)注越來越密切,這使得去核機(jī)市場越來越受到各方的關(guān)注
從經(jīng)濟(jì)和實際應(yīng)用角度講我們的大棗去核機(jī)性價比極高,使用方便操作簡單,安全性極高,因此我們的產(chǎn)品可以解決相當(dāng)一部分人的使用需求。我們的產(chǎn)品實現(xiàn)了小型化,同時功能強(qiáng)大,完全可以擔(dān)任起大棗去核的功能,對于實際應(yīng)用而言,雖然市場上關(guān)于去核的設(shè)備比比皆是,但是去核方面的設(shè)備還存在需求漏洞并不能很好的迎合市場上的消費者的需求。我們的設(shè)備較之前設(shè)備的研發(fā)時間較晚,因此總結(jié)了很多之前果類去核設(shè)備和社會生產(chǎn)方面的經(jīng)驗,設(shè)備實用方面已經(jīng)成熟能滿足社會生產(chǎn)上的基本需求,具有很高的設(shè)計意義和實用意義,所以說我們的產(chǎn)品前景廣闊,具有極高的市場潛力。
(2) 競爭分析
優(yōu)勢:該機(jī)器有較高的去核效率,簡單易操作,使用性能極高。方便個體家庭使用,不占空間,本設(shè)備的操作過程簡單、運轉(zhuǎn)周期快、安裝和拆卸便捷。具有運行平穩(wěn),操作簡單,維修方便等優(yōu)點,機(jī)身計劃的也很合理,結(jié)構(gòu)緊湊,移動便當(dāng)。保證了棗肉的完整,實現(xiàn)機(jī)械化自動化,將勞動力從效率低下勞動強(qiáng)度大的大棗去核工作中解救出來。
七、產(chǎn)品推廣規(guī)劃
經(jīng)過我們對農(nóng)村及周邊人群的調(diào)查后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在這種小型農(nóng)產(chǎn)品加工型設(shè)備的還沒有被廣泛配備,現(xiàn)今農(nóng)產(chǎn)品的商品化、工業(yè)化蓬勃興起,國家更強(qiáng)調(diào)發(fā)展創(chuàng)新型加工設(shè)備,隨著需求的提升,設(shè)備的更新?lián)Q代也勢在必行,不管是企業(yè)、個人還是小型加工作坊,都潛藏著尚未被完全挖掘的市場,當(dāng)然我們的產(chǎn)品還有許多不足之處,所以應(yīng)該在市場調(diào)研方面不可掉以輕心,務(wù)必要突出本產(chǎn)品的專業(yè)性,人性化,因為我們特別的產(chǎn)品定位,與生產(chǎn)相比應(yīng)該更注重人的使用體驗,以在后續(xù)的流程中改良我們的產(chǎn)品。
因為本產(chǎn)品生產(chǎn)成本主要由市場波動情況確定,所以我們大量使用型材,在保證質(zhì)量的同時盡量壓縮成本,這樣初期進(jìn)入市場時在定價上能夠占有優(yōu)勢,更利于打開市場,提高市場占有量,獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)在許多單位有著設(shè)備更新?lián)Q代的需求,我們瞄準(zhǔn)這個空缺,更有利于本產(chǎn)品的推廣。過去的幾十年是我國工業(yè)化急劇發(fā)展的時期,在這一時期內(nèi)培養(yǎng)出了眾多的機(jī)械愛好者,他們對于機(jī)械加工有自己的需求,而現(xiàn)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展已今成果,人們有了更多資金投入到自己對于設(shè)計創(chuàng)造的愛好中來,本產(chǎn)品對于這些有個人使用需求的人而言正是他們的理想選擇。
1、我們計劃通過學(xué)校的一些合作企業(yè),先進(jìn)行產(chǎn)品的試制,然后在大學(xué)城內(nèi)推廣使用, 對部分常駐大學(xué)城的用戶免費贈送,但需要每月給出一份使用意見,通過免費用戶的反饋不斷修改,然后開始試營業(yè),根據(jù)前期市場反響制定投入金額。
2、我們會及時了解并爭取國家隊大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者的政策支持,最大限度降低經(jīng)營成本。
3、我們準(zhǔn)備建立青少年培養(yǎng)中心,我們的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,清晰而且非常安全,適合用于培養(yǎng)青少年對于機(jī)械的學(xué)習(xí)興趣,和邏輯思維能力。
4、我們在開始的資金可以以大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者的身份向銀行申請低息貸款,另外可以引進(jìn)外來資金,而我們初期最主要的資金來源是團(tuán)隊成員的集資。
5、產(chǎn)品材料和制造過程中盡量選擇與學(xué)校有合作關(guān)系的企業(yè),培養(yǎng)合作關(guān)系,便于在學(xué)校和企業(yè)中的發(fā)展。在學(xué)校學(xué)生中培養(yǎng)好后備軍,公司隨時能在高校的實習(xí)人員中找到接替者,最大限度減小人員離職帶來的接替損失。
6、學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)思維的有益之處,我們盡量把企業(yè)運營過程中的每一個環(huán)節(jié)都與我們的產(chǎn)
品掛上鉤,我們可以免費贈送產(chǎn)品,但需要為我們宣傳或是反饋使用體驗。有時直接發(fā)布廣告的成本不是我們這樣的初創(chuàng)團(tuán)隊能承受的,而有時直接贈送的成本并不高但效果更好。
八、研究采用的技術(shù)路線
我們成立了研究小組,為更好的開展研究工作進(jìn)行了初步分工。為使方案切實可行了解了國內(nèi)外現(xiàn)有的相關(guān)行業(yè),組織了部分老師和學(xué)生進(jìn)行市場調(diào)研。通過市場調(diào)研,了解到國內(nèi)外現(xiàn)有的實用新型專利技術(shù),了解其市場需求,并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行一定的分析,找出目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品中存在的問題,作為本研究技術(shù)改進(jìn)的依據(jù),并初步判斷該機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、工作可靠、經(jīng)濟(jì)適用的機(jī)械。
開發(fā)技術(shù)路線簡述:
1.技術(shù)準(zhǔn)備階段
進(jìn)行市場調(diào)研,資料收集等。
2.方案制定階段
根據(jù)市場調(diào)研情況,課題組做了細(xì)致的分析與研究,確定了設(shè)計的原則及初步確定了總體結(jié)構(gòu),制定初步的設(shè)計方案,并對機(jī)械結(jié)構(gòu)的運動思路和方法進(jìn)行總體的設(shè)計。
3.方案論證階段
初步方案完成后,進(jìn)行初步論證,根據(jù)專家提出的修改方案,對設(shè)計方案進(jìn)行了修改與完善。同時,利用SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計軟件,建立了三維模型,并進(jìn)行實驗?zāi)M。之后再聘請行業(yè)企業(yè)專家和用戶代表對該機(jī)的設(shè)計方案及三維設(shè)計模型進(jìn)行充分地論證。根據(jù)專家提出的建議,再次修改并完善設(shè)計方案,確定了產(chǎn)品的各項設(shè)計參數(shù),進(jìn)行產(chǎn)品的圖紙設(shè)計,充分保證設(shè)計方案的可行性。
4.技術(shù)設(shè)計階段
(1) 機(jī)器的運動學(xué)設(shè)計
確定機(jī)器各構(gòu)件的運動參數(shù)(轉(zhuǎn)速、速度等)。
(2) 機(jī)器的動力學(xué)設(shè)計
分析運動和動力的傳遞,計算各主要零部件上所受的載荷大小、方向和性質(zhì)等。
(3) 零件的工作能力設(shè)計
確定主要零件的失效形式、計算準(zhǔn)則,選擇材料和熱處理方法,并對主要零件進(jìn)行工作能力計算,確定其主要尺寸和參數(shù)。
(4)?部件裝配草圖和總裝配圖的設(shè)計
設(shè)計并繪制各部件裝配圖,再繪制出機(jī)器總裝配圖。
5.三維動畫模擬
通過動畫模擬該機(jī)工作過程,驗證和修改設(shè)計方案。
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