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青皮核桃去皮清洗机设计

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青皮核桃去皮清洗机设计_第1页
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核桃,是世界上有名的干果,它有很高的价值青皮核桃在采摘后需要尽快脱去青皮,并清洗 烘干,如不及时去青皮,青皮核桃堆积沤烂会产生汁液使果仁发霉腐烂,且外观也会非常不美观 以前采用人工去皮方式,该方式虽然效果较好,但在核桃成熟时需要大量人力,具有成本较高、效 率较低、劳动强度较大、生产不灵活等缺点,所以,必须由机器去皮代替人力才能满足市场需求现有机械用不同原理进行去皮及清洗,各有优缺点,本课题所研究问题即为去皮、清洗的良好 结合本课题设计的主要内容是青皮核桃去皮清洗机的设计本次设计的青皮核桃去皮清洗机是加 工核桃的必用机械,能很大程度的提高核桃去皮的速度,且降低成本主要通过对方案的论证比较 与选择,选择以最简单的结构,来较优秀的完成各项功能的结构,完成对核桃去皮清洗机的总体设 计,脱皮原理的设计,清洗原理的设计以及传动方案的选择和各部件完美的结合等内容并对青皮 核桃去皮清洗机的结构、传动件、动力原件、轴及其他零件进行计算说明关键词:青皮核桃;去皮;清洗;带传动1引言 11.1课题研究的意义 11.2国内外青皮核桃去皮清洗机的发展状况 11.3国内外青皮核桃去皮清洗机存在的问题 11.4研究的内容和方法 21.5重点研究的关键问题及解决思路 21.6工作条件及解决方法 22青皮核桃去皮清洗机总体设计 32.1去皮、清洗的典型方法及去皮、清洗方案的选择 32.2青皮核桃去皮清洗机的结构 42.3青皮核桃去皮清洗机去皮原理 52.4青皮核桃去皮清洗机清洗原理 62.5青皮核桃去皮清洗机传动原理 83青皮核桃去皮清洗机去皮结构设计 83.1进料机构的设计 83.2拨料板斜置角度的计算 123.3机架的设计说明 134动力装置的设计与选用 144.1电机的选择 144.2传动比的确定 154.3带轮的确定 155轴的校核 18总结 20致谢 21参考文献 221引言1.1课题研究的意义青皮核桃在采摘后需要尽快脱去青皮,如不及时去青皮,青皮核桃堆积沤烂会产生汁液使果仁 发霉腐烂,且外观也会非常不美观。

传统的去皮方式既人工去皮,该方式虽然效果较好,但在核桃 成熟时需要大量人力,具有成本较高、效率较低、劳动强度较大、生产不灵活等缺点且青皮汁液 污染性极强,人工去皮即使带胶皮手套,任然能渗透到手上腐蚀皮肤,很难洗净[1]随着经济的不 断发展,对核桃深加工产品的市场需求不断增加,对加工产品的需求也越来越大但过高的成本和 低效率是核桃加工速度很慢,所以必须由机器去皮代替人力才能满足市场需求现有的核桃加工机在市场上有单纯的的剥皮机、清洁机、脱皮和清胶机纯去皮、清洗机械效 率高,效果好但全部采购成本较高不适合家庭小作坊购买使用,所以复合式去皮清洗机械是大众 最实用的机械市场现有机械有不同原理的去皮及清洗,各有优缺点,本课题所研究问题即为去皮、 清洗的良好结合的一种结构简单,成本较低的机械1.2国内外青皮核桃去皮清洗机发展状况1.2.1国外青皮核桃去皮清洗机发展现状国外类似机械,用钢丝刷皮,用水洗核桃,对核桃去皮很有效因各国间核桃差异较大,硬度 不同,不能很好地通用并且国外设备造价高,工艺难,难推广⑵1.2.2国内青皮核桃去皮清洗机发展现状核桃去皮机械在我国的发展种类也很多,工作原理不一第一种将核桃作用于刀刃与传送带之 间,通过调节之间间距,让刀刃切削核桃去皮的。

这种机器效率较高[14]第二种脱皮机将核桃置于 胶辊与栅格筒之间,旋转胶辊来挤压,搓擦核桃使其去皮[15]第三种脱皮机在主轴上安装有斜置的 拨杆,工作时,拨杆拨动核桃在滚筒上摩擦或者切削来去皮这种机器结构较为简单,制造工艺要 求不高,成本较低,效率较高,非常适合农户及小作坊使用而第四种刮削式核桃青皮剥离机,其 优点在于将核桃并列成排固定,带动核桃旋转,与钢丝进行剐蹭来去除核桃青皮因钢丝作用,对 核桃的破壳率较低,钢丝特有的可仿形功能使得去皮也较为充分但各种机械都存在一定的缺陷, 如供料快时,无法达到去皮效果破壳率太高,清洗不够干净等5]1.3国内外青皮核桃去皮清洗机存在的问题我国各地种植的核桃差别也很大,皮厚及大小随不同核桃品种而不同,使得无法研究通用性较 好的去皮机械;另一方面,我国核桃种植分布在西南、西北广大的山区,较为分散,无法集中加工所以各地都需要一种较小型的且便宜的去皮机械,使得研究起来较为困难1) 去皮率低有些去皮机去皮不完全,剥净率很低,加工过的核桃仍有部分小块皮附着在上 面,烘干后影响外观,降低核桃整体品质2) 清洗不充分因为复合的去皮清洗机要在有限的工作长度完成去皮、清洗两步功能。

在不 充分计算后,布置不合理的机械会造成完全去皮的核桃清洗不够彻底,外观难看,影响品质3) 破壳率较高因部分机器在数据计算时不够精确,造成去皮是破壳较多,损失较大,导致 不易被农民所接受4) 通用性差我国的核桃多种植与山区,而我国山区广泛,核桃种植的种类也较多导致专 门去薄皮的机器对厚皮核桃去皮不干净,去厚皮的机器无法使用在薄皮核桃上5) 成本偏高因使用率较低,使得该类机器的制造量较少,且现有机器结构较复杂,增加了 制造成本,且复杂的结构不易维修[91.4研究的内容和方法根据我国青皮核桃去皮清洗机的发展现状和存在问题以及市场对青皮核桃去皮清洗机的需求及 理想发展方向,设计一种较为简易有效的青皮核桃去皮清洗机主要由去皮装置、清洗装置等功能 性装置,及喂入装置、和出料装置、淋洗装置等辅助装置和动力及传动装置组成先确定现有机器的类型,分析各种不同机器的不同去皮原理及结构布局来设计新的青皮核桃去 皮清洗机使其能满足小型作坊、及家庭的需求既要达到合适的去皮率及清洗彻底,同时降低破 壳率,且结构简单制造成本较低等特点1) 操作简化,结构不复杂、便于维修2) 去青皮率高、清洗彻底、破壳率低3) 可在室外、室内、地头等各种环境下工作,使用人工较少。

4) 价格便宜,容易普及,能满足家庭使用的要求1.5重点研究的关键问题及解决思路该机由电机输出动力,带传动降速,青皮核桃由去皮和清洗装置来完成去皮、清洗的工作1) 选择较合理的传递动力方式,设计功能性装置和传动装置及辅助装置2) 运用Auto CAD软件,绘制二维零件图和装配图3) 利用Solidworks进行虚拟样机设计,完成整体和各零件的三维模型1.6工作条件及解决方法坐落于塔里木河源头阿拉尔的塔里木大学,拥有实习工厂、较大规模的土槽实验室、农业工程 重点实验室等,设计条件较好,为项目开展提供了场地和基本条件我校优良的硬件环境和先进的 实验设备及雄厚的师资力量,完全可以满足对青皮核桃去皮清洗机的设计需求2青皮核桃去皮清洗机的总体设计2.1去皮、清洗的典型方法及去皮、清洗方案的选择2.1.1去皮的几种典型方法市场上现有的去皮机械多数为机械式去皮,使用比较多的方法有:(1) 切削式脱青皮机:将核桃挤压作用于刀刃上,由刀刃对核桃进行切削去皮,在经过第一段 粗去皮后的核桃经过第二段时,钢刷搓擦残留在核桃上的青皮,最后第三段的毛刷在进水口的压力 水配合下将核桃表面进行深层次的清洁,将其从出料口位置推出。

通过调节外筒可改变其与刀具的 相对位置,从而来应对不同大小的核桃,外筒表面设计有孔(或栅格外筒),分离的青皮从孔部掉 出来[5]2) 滚筒式脱青皮机:其一般采用鼠笼滚桶结构,滚筒旋转作用下青皮核桃相互挤压从而去皮, 考虑到获得较高的脱净率,该机械中增加钢刷部件设计在滚筒上的孔槽作用是便于将去除的青皮 分离缺点是该机械不能完成持续进料,经过去皮分离的核桃青皮被滚压成黑色粘稠状,严重污染 环境,并且经过此次加工处理后的核桃壳表面还需要进行再处理囱3) 挤压揉搓剥离式去青皮:主要对核桃进行挤压,使其青皮与核桃分离的去皮方法该无法 作用于核桃两端,故两端会去皮不净[8]4) 钢丝刷刷皮法:在工作区内的核桃被高速旋转紧绷的钢丝剐蹭,以此来进行去皮目前钢 丝刷青皮方式主要结构形式大致有三种:立式圆盘青皮脱离、滚筒式青皮脱离、卧式青皮脱离该 机械缺点是生产率低,脱净率低[12]2.1.2清洗的典型方法钢丝刷刷皮清洗法:该装置由钢丝刷,开有孔洞的滚筒组成去皮后的核桃,用高压水管喷射 核桃硬壳表面,由钢丝刷刷洗污物及青皮汁液该方法简单有效,多种农产品清洗机器都在应 用回2.1.3去皮清洗机机方案的选择为了实现预定功能提出两个方案可供选用:方案一:用两对四杆的拨料杆拨动核桃在螺旋刀组成的栅筒上进行切削、刮蹭去青皮,由钢丝 刷进行粗清洗,洗刷进行进一步的清洗。

其简单的结构容易设计和制造,性价比也较高,对机器的 转速要求不高方案二:采用内置挤压棍与栅筒作用,挤压核桃去皮再用内置短刷的旋转滚筒滚动刷净核桃 表面其结构相对复杂,设计制造比较困难,加工工艺要求较高对两方案进行详细的对比及优缺点的分析,因方案一具有较高的性价比现预定功能的,所以选 择方案一的拨杆环刀筒切削钢丝刷刷净式方案,该方案更容易满足设计的需求2.2青皮核桃去皮清洗机的结构青皮核桃去皮清洗机的结构主要由去皮、粗洗、精洗等三大功能机构,进料口、出料口、出杂 口、淋水管等四大辅助机构,再配置必不可少的动力和传动机构来组成整体人工将青皮核桃喂入 进料口,其在拨杆拨动下沿环切滚筒做圆周运动,既有自转由于公转,如此与环切滚筒上的刀刃作 用来切除大块青皮退下的大块青皮有滚筒间隙落入废料排出口滑下排出当螺旋刀片之间间隙被 堵塞后,滚筒上端盖卸去四颗螺丝即可对滚筒内部进行清理两对并列的去皮拨料杆之间具有一定 间隙当喂入核桃过多时,部分核桃从间隙落下,减小拨料板所受阻力,有效防止电机过载1.电机2.张紧轮3.主轴4.轴承进料口 5.进料口6.去皮滚筒上盖7.粗洗滚筒8.喷淋水管9.精洗滚筒10,出料口 11机架12 .排污口 13.去皮滚筒下盖图1-1外部结构图14,去皮拨料组15.钢丝刷组件16.精洗板组件图1-2内部结构图去完大块青皮的核桃在具有一定角度的拨料板及具有一定螺旋线性的滚筒同时作用下,绕轴旋 转的同时向前进给,进入粗洗滚筒。

粗洗滚筒布满小洞,在保证核桃不落下的同时对核桃具有部分 固定作用粗洗滚筒顶部水管不断喷洒水的同时,由四把钢丝刷对核桃进行刷洗,钢丝刷的击打作 用克去除与核桃接触表面的小块附着青皮,起到抛光的作用被击打的核桃会沿滚筒面滚动,在另 一处空洞处停下由钢丝刷涮洗另一表面,重复的刷洗打击使得核桃各个表面青皮都去除去除下的 小块青皮等杂物由小孔洞排入排出口,由上部清洗用水的下流冲出四把钢丝刷的排列与轴具有一 定角度,核桃经过一定清洗后会向前进给,进入精洗滚筒在精洗滚筒中,去过青皮的核桃因钢丝 毛刷的击打抛光,表面会粘有击打下的粉末物精洗滚筒内部付有细短刷,精洗拨板上也具有细刷 核桃在进入精洗滚筒后由精洗板波动在滚筒内旋转,与两侧毛刷摩擦,同时顶部水管碰水,使得核 桃表面彻底洗净细小的粉末状杂物在水的冲刷下有滚筒底部的小孔洞流入废料排出口旋转的核桃 具有较高的离心力,始终会贴在滚筒内壁进行刷洗同样具有一定角度的精洗板会将洗净的核桃继 续向前进给,有出料口排出,完成去皮、清洗的工作,得到产品这样不断的以一定速度喂入青皮 核桃,对核桃进行连续的去皮清洗所有的废料由排料口排出,可用不同方法进行收集,方便简单。

本机器适用于家庭及小型作坊,操作方便,维修简单,成本较低,省时省力<、,..、, E〜、,..、c-图1-3青皮核桃去皮清洗机整机的设计2.3青皮核桃去皮清洗机去皮原理青皮核桃落入去皮滚筒中,程单层由拨料杆波动,由相对静态在拨料板的作用下加速至拨料板的线速度V,此过程为加速阶段青皮核桃离心力不断加大,核桃相对刀桶既有滑动又有滚动[16]当核桃速度达到拨料板线速度时,由拨料板与螺旋刀的相对位置作用,拨料板对核桃的作用力与挤 压核桃,使刀面嵌入青皮中,核桃继续随拨料板运动此时既有滚动由有滑动且嵌入青皮的刀刃 会给核桃较大阻力七,核桃受切向力当及此阻力七作用,会使核桃达到一定速度的滚动巧,将青皮 切割剜下期间均匀排列的滚刀会不断嵌入青皮,将青皮不断剜下受进给力作用向前运动到第一 级拨料板末端时,核桃会从中间间隙落下,落入第二级拨料板的出时端,更换一方向继续去青皮图2-1去皮初始阶段图2-2去皮第一阶段图2-4去皮第三阶段图2-3去皮第二阶段2.4青皮核桃去皮清洗机清洗原理核桃在去完大块青皮进入粗洗滚筒时,会有部分小块青皮附着于核桃表面,在粗洗滚筒壁上开 大小可将核桃固定接受钢丝刷击打刷洗的空洞,且该洞的大小不能将核桃落下,也不能阻碍核桃被钢丝刷击打时核桃的运动,同时要将被刷下杂物排出。

斜置的钢丝刷起到刷洗及给予核桃轴向进给 力的作用,核桃不停被刷洗击打,达到一定高度滚下,不断换面,以达到每个表面都被刷洗干净如图2-5所示b)(c)(d)图2-5粗洗工作原理图当粗洗完成后,核桃进入精洗滚筒,喷淋水管不断喷洒干净水,由斜置的精洗板拨动核桃在精 洗滚筒内沿内壁滚动,且自身滚动受精洗板及滚筒内壁毛刷刷洗掉颗粒状附着物,达到所需干净程 度从出料口排出,如图2-6所示V图2-6精洗原理示意图2.5青皮核桃去皮清洗机传动原理传动部分由电机、带轮、张紧轮组成,选用经济实用的电机带传动具有在结构、传动、造价 方面的多项优点结,比较适合用于农业机械,故优先选用带传动青皮核桃去皮清洗机的传动由电 机带动皮带轮进行相应的减速,将较慢的转速传递到主轴,再由主轴带动轴上组件来进行去皮清洗 的一系列工作3青皮核桃去皮清洗机结构设计3.1拨料板斜置角度的计算核桃脱皮的质量受很多方面的影响,首先是核桃的青皮厚度、水分、形状、核桃大小等因素核桃较圆而青皮较薄,青皮含水量较少成熟度较高的核桃去皮容易而青皮较厚,青皮含水量较多 尚未成熟的核桃,青皮对核桃硬壳的附着较强,不易脱下大块的青皮,且留在核桃表面的小块青皮 杂物较多,加大粗洗的工作量。

现有数据表明,不同采收期对核桃去青皮效果的影响较为显著现 有数据表明,当核桃青皮含水率控制55%~65%时更容易去皮[11]影响核桃去皮率的因素还有核 桃在去皮滚筒内的旋转圈数,既拨料板的斜置角度图3-1不同采收期对核桃去青皮效果的影响mi我国各地种植的核桃由于品种不同而差异较大,各种核桃间具有尺寸和皮厚的差异,相同的核 桃也会有不同大小我们可以把去皮前后的核桃都近似看成球体来方便研究,对我们学校周边常见 的几种核桃进行样品采集,通过测量以下三个品种的核桃外形尺寸,得出青皮核桃和硬壳核桃的直 径见表3-2表3-1核桃近似球体直径尺寸 (d/mm)样品号温185新新2扎343青皮核桃硬皮核桃青皮核桃硬皮核桃青皮核桃硬皮核桃155.139.849.13657.138.8251.738.348.735.556.838.3354.639.249.736.657.639.2由表3-2得青皮的平均尺寸如下:青皮核桃的平均直径q为:」55.1+51.7+54.6+49.1+48.7+49.7+57.1+56.8+57.6d = = 53.38mm1 9硬壳核桃的平均直径q为:d _ 39.8+38.3+39.2+36+35.5 + 36.6+38.8+38.3+39.2 _ 3797mm2- 9 - . mm青皮平均厚度外=7.7mm:则:青皮核桃平均体积匕为:4 兀 r3 4 x 3.14 x 26.693V — — 1 3 3"79600mm3(3-1)式中:匕一青皮核桃平均体积(mm);r一青皮核桃平均半径(mm);硬壳核桃平均体积V2为:4 兀 r3 4 x 3.14 x 18.9853V — — 2 3 3总 28648mm3青皮平均体积V3为:V —匕一V — 79600 - 28648 — 50952mm3(3-2)青皮在每把滚刀上去除体积为:将被切下青皮每个面都近似看为平面,则切下青皮可看成两个四棱锥体的组合体。

如图3-1所示图3-2青皮切块近似图则所切青皮块体积为此两四棱锥体体积之和切刀为斜置15°,青皮厚度d1=7.7mm每圈去除青皮量七为:每刀去皮量x刀数=77.7mm3 x 120 = 9324mm3(3-3)〃-匕=50952 = 6ni~ 广 9324 一4式中:n厂核桃在滚筒内最小切割圈数;匕一青皮平均体积(mm3);匕一每圈去除青皮量(mm3); 去皮滚筒对核桃的有效去皮长度为Z2=1000mm,则每圈需轴向进给距离l2为167mm主轴所需工作转速为N=180r/Wn,轴向进给速度u =Nxl,=501mm/s y 2对置拨料板及连杆有效直径已知为d3 = 560mm ;有效周长为:13 =兀 d 3 = 3.14 x 560 = 1758.4mm (3-4)式中:13—滚筒有效周长(mm);l圆周率(取3.14);d3—拨料杆有效直径(mm);v = l x N = 5275.2mm/ s (3-5)式中:vx一核桃在滚筒内线速度(mm/s);13一滚筒有效周长(mm);N一主轴所需工作转速(r/min)核桃在滚筒内的运动如图3-2所示(3-14)为保证核桃能在去皮滚筒内有效的去除青皮,去皮拨料板的斜置角度最大为6。

该机设计为5 在有效工作范围内3.2进料机构为方便物料的输入,通常将料斗设计成上大下小的四棱柱型,以充分利用物料的自有重力使物 料连续下落喂料斗底部连接一小段垂直引导板,有效阻隔核桃从进料口与螺旋刀桶之间的间隙滚 出,或避免核桃旋转到连接处时卡主进料口固定在机架上,方便拆卸切稳固因喂料自由下流, 且原料形状为球体,故淌板角度不用过大,淌板与垂直线程^0°角即可这样使得青皮核桃垂直落入 滚筒内,重力G作用下使得核桃撞击到底部刀刃,刀刃自然嵌入青皮中,拨料板接触到核桃时,瞬 间的击打会使核桃皮对核桃的附着不在那么紧固,易于削下大块青皮使核桃皮对核桃的附着不在 那么紧固,易于削下大块青皮正常工作下对生产率的需求为2=600kg/h,设计进料斗出口尺寸,设 核桃连续喂入,且将核桃近似为球体mi已知青皮核桃平均直径为d=53.38mm,则核桃从进入进料口到排出进料斗的时间为:(3-15)(3-16)h = — gt 22推出:■2h '2 x 0.1676 八 1 ot = '——=, =0.18s\: g 9.8因此,核桃生产率:(3-17)ab 1"疝 X t X 3600 XW'K其中上式中:Q—核桃生产率(kg/h);a一料斗出口宽度(m);b一料斗出口长度(m);虹物料填充系数,一般为0.3-0.4;r—青皮核桃半径(m);t一核桃从进入料斗到排出料斗时间(s);k—核桃平均质量(kg);带入数据得:Q = —ab— x 上 x 3600 x 0.3 x 0.06 = 600 兀 0.0272 0.18计算得:ab = 0.034m2,取 a = 220mm,b = 175 mm。

3.3机架的设计说明3-4料斗示意图图机架的作用是支撑转轴、滚筒、各零部件的尺寸息息相关,为均匀的承受压力,各杆件的位置必须设计合理,为皮清洗机的工作提供基础机架由20x20mm、20x60mm方钢焊接而成如图3-4通过对整机结构的合理化安排,确定机架尺寸为:总长:2600mm 总宽:900mm 总高:1440mm4动力装置的设计与选用4.1电机的选择由机器工作中对动力和功率的需求来对电机进行选取对现有研究数据及相关资料进行查阅及 以上计算得,青皮核桃平均质量k=0.06kg,去皮拨杆组件没两个拨料板的有效距离为0.4m单个核 桃去皮所需力为30N取理想情况,进行近似计算,根据动能定理,则有:1, 八…kv 2 — 0 = FAS (4-1)2(4-2)n兀DN = 60其中上式中:k—个青皮核桃的质量(kg); v—拨料板线速度(m/s);〃一拨料板转速(m/s);Q一拨料组件直径(m);F一刀片对青皮的切割力(N); △S一青皮核桃受到切割的相对位移(m);根据去皮条件:去皮力VFV破壳力得去皮所需转速为160r/min〜230r/min,取主轴转速为180r/minp = Fv由此单个核桃去青皮所需功率为:(4-3)由公式4-2可得拨料板的线速度为:v _ n兀D _ 180x3.14x0-56 _ 5 21m/sV — ~60 60 . m S (4-4)所以由公式4-3得单个核桃去青皮所需功率为:p = 5.27 x 30 = 158.1w核桃青皮剥离机清洗参考,生产效率为:600kg/h,可以得出该脱青皮机每秒可脱净0.17kg核桃, 所需去皮总功率为:p 去=158.1x 3 = 474.3w (4-5)因该机有去皮、粗洗、精洗三部,且去皮所用功率远大于清洗所用功率,为保证机器正常运行, 总功率视为三倍去皮功率:P 总=3 P 去 (4-6)p 总=3 x 474.3 = 1.42kw查阅相关资料可得出V带传动的传动比范围为4〜6,所以电动机转速的合理范围为:n = i x n = 4 x180 = 720r /minn = i x n = 6 x180 = 1080r / min (4 7)查《机械设计手册》第4版得型号为Y100L-6的电机符合此条件,其主要性能如下表4-1所示:表4-1电机参数电机型号额定功率(kw)满载转速(r/min )同步转速(r/min )质量(kg)Y100L-61.59401000334.2传动比的确定总传动比为:i =-电机= 94° = 5.2 (4-8)i 180主轴所以由此可以取出V带的传动比,初步取i=5.2。

4.3带轮的确定为保证该机器动力传递的稳定,选取承受能力较强的皮带由于传到第一级皮带上的动力直接由电机传来,因此功率可忽略不计,从而:P尸1.5kw传递到皮带上的功率为:p = P]F]2 (4-9)式中:P—传递到皮带上的功率(S);P1 一电机功率(kw);n1一带的传递效率;经过查阅相关文献和已知可得数据:p = 1.5kw门=0.96将数据代入公式(4-10)得:p = 4 •气2 = 1.5 x 0.962 = 1.38kw(4-10)经过计算得轴上的输入功率为1.38kw,由此可以选取合适的皮带来完成动力的传递假如以每天工作时间8h来进行设计:(1)确定计算功率P:通过查找《机械设计基础》第五版表13-8可得:P = Ka •P电机(4-11)式中:p—输出功率(kw);KA—工况系数1.1;P一电机传递功率(kw);求得:P =七-p电机=1.1x1.38 = 1.518kw(4-12)(2)选择V带型号:根据p、n、电机属性型从《机械设计基础》第五版里图13-3中可以查出最适合的带型为A(3)确定大带轮d2,小带轮d1的基准直径:查《机械设计基础》第五版中表13-9可知,d1应不小于75mm,故选取主动轮直径d1=75mm,从动轮基准直径d2为:d2 = d - i = 75 x 5.2 = 390mm(4-13)(4)验算带的速度:_ nd nV= 60xi000脂 75 x 940 m / s = 6.69m / s60 x1000(4-14)(4-15)u. = 5m / s < v = 6.69m / s < v = 25m / s因此所选带的速度合适(5)中心距a与v带的基准长度Ld的确定:初步选取中心距为:a0 = 1.5(d1 + d 2)= 1.5 x (75 + 390) = 697.5mm (4-16)符合:0.7(d + d )

—390 - 75717.5x57.3154.84> 120°因此主动轮包角合适7)计算V带的数量z:(4-23)Pcz —(P +VP0)K^Kl已知数据n1 = 940r/min, d1 = 75mm, i = 5.2,通过《机械设计手册》第五版查表可得:P0 = 0.27kw AP0= 0.03kw K^ = 0.93,K〔 = 1.03将数值代入上式中,经计算可得:乙=1.27因此取z=25.轴的校核在工作过程中,滚轴要承担轴上所有零件的重力,及轴上零件作用于核桃时的转矩所以可以 先计算出轴的最小直径经《机械设计基础》第五版查得轴的最小直径公式轴的最小直径为:八:9.55x106 P -Jd 3> C3 mm3 0.2 口 \n 弋 n式中:d—主轴最小直径(mm);t—轴的许应扭切应力(MPa);(5-1)p一轴上所得功率(kw); n一轴的转速(r/min);C一轴用材料和承载情况确定的常数;由上述计算已知以下数据:轴的转速:n=180r/min轴的输入功率:p=1.38kw求轴的转矩:求得:丁 9550pT = n(5-2)T = 9550 * 技8 = 73.22N • m180该轴为主要工作部件动力源,设计要求强度高,故选用45钢,调制处理,抗拉强度>600MPa, 屈服强度355MPa。

根据以上已知条件带入公式5-1求得轴的最小直径为:d >3' » 0.2^^3;'生 110x 3 坚=21.70mmrr 3 n 3180设计主轴最小直径d .= 50mm > d = 21.70 min因此该轴可以保障正常工作总结该青皮核桃去皮清洗机,与市场现有类似产品相比,结构较为简单,省去了很多精细零件经 本次设计,所确定该机主要参数为:外形尺寸(mm)2600x900x1440配套动力(S)1.5生产率(kg/h)600主轴转速(r/min)180去皮率(%)>95清洗率(%)>95优点:(1) 本机所用零件都为大块铸造、焊接件对生产水平要求不高,适合各种规模工厂生产2) 该机简单的结构使得成本大大降低,对该机器的推广有一定的促进作用3) 该机在保证去皮效率的同时,用粗洗、精洗两步来加强的清洗功能能有效保证核桃去皮 清洗的质量简单的结构使得维修较为简单,使用者可自行拆装4) 钢丝刷等易损件都为螺栓紧固,方便更换该机斜置去皮及清洗拨杆,很好的保证了核桃 从机头运动到机尾,该方法是一种简单有效的方法缺点:(1) 出料口设计为封闭式不便于清理,且会相对增加成本,但有效的防止核桃从出料口甩出。

2) 顶部喷淋水管在工作时无间断的喷水使该机的水资源浪费量较大,因核桃青皮内汁液污染 极强,若循环用水将不能保证核桃清洗的质量该问题是本机器存在较为显著的缺点,也是后期改 进升级要重点研究的问题总体上,以简化结构、降低成本为初衷设计的该青皮核桃去皮清洗机将具有很大的推广潜力, 该点将很有效的促进后续的改进升级工作致谢光阴似箭,日月如梭四年的大学生活即将接近尾声,通过我三个多月的刻苦努力,设计任务 按预期计划顺利完成了这次毕业设计能够顺利完成,首先感谢给我一个学习机会和环境的母校一一塔里木大学在这 几个月的设计中,我由衷的感谢指导教师师肖爱玲老师,在她的悉心指导下,我才能顺利的完成此 次毕业设计在学习中,每当我有所疑问时,肖老师总会很有耐心的一遍一遍重复为我解答,不断 对我思维进行激发,不断增强我自己的理解能力她以严谨的教学态度指出我所犯的错误,并不断 引导我对其进行改进肖老师的严谨求实的治学态度、高深精湛的学术造诣将永远激励着我在我 遇到一些没有头绪的难题时,她给我提出了很好的意见,虽然很简短的一句,但却倍有用处,不得 不佩服导师的思维能力和对培养学生独立思考能力的精神在肖老师的指导下,我掌握了研究的基 本方法。

同时,我要感谢大学期间所有授予我知识的老师这四年里对我的指导和帮助,他们不仅教 会了我专业知识,还让我领悟对于学习知识的孜孜不倦的精神和做人的品质,这一切都将在我以后 融入社会中有很大的帮助,他们是我学习的榜样最后再次感谢母校和各位老师对我的耐心指导培育和帮助!参考文献[I] 王冰,裴新民,李忠新.我国核桃初加工现状及发展前景的分析研究[J].中国农机化.2010.05:231.⑵王维,刘东琴,王亚妮.一种实用型青核桃去皮机的设计与试验[J].包装与食品机械.2014:32-3.[3] 李龙夫.脱核桃青皮方法[J].农业科技.2001.05:017.[4] 杨天兴,杨娜.青皮核桃脱皮机械发展现状与前景探析[J],Discussion论坛.2010.08:1000-9868.[5] 吴东泽,郑甲红,梁金生.青核桃块状去皮机的研制[J].食品与机械.2015.05:033.[6] 崔波宽,李忠新,杨莉玲.连续式核桃清洗机的设计与实验[J].农产品加工.2013.08:08.[7] 李忠新,杨忠强,朱占江.核桃脱青皮技术及其装备研究[J].食品与机械.2013.06:030.[8] 梁金生,宋智超,张威•核桃挤压揉搓脱青皮方式研究及机器设计[J].南方农机.2016.04:8-12-02.[9] 郑书童,李景彬,郭庆贺.国内核桃脱青皮机械设备研究现状分析[J].新疆农机化.2015.05:9-04.[10] 杨军,刘奎,刘佳.核桃加工工艺及成套设备[J].农机化研究.2011.04:41-42.[II] 孙文,宋淑亚,陈金海.采收期对青皮核桃果实生理特性与耐储性的影响[G].西北植物学报.2013.08:20-02.[12] 刘西宁,程明.6TXH-3600型青核桃脱皮清洗机的研制[J].新疆农机化,2012.01:23-02.[13] 帕合尔鼎,杨莉玲.6TXH-600型青核桃脱皮清洗机的研制[J].新疆农机化.2010.05:11-02.[14] 崔波宽,李忠新,杨莉玲.核桃加工产业现状分析[J]粮油加工.2014-08:426-82.[15] 高海生,朱凤妹.我国核桃加工产业的生产现状与发展趋势[J].经济研究.2008-03:12-05.[16] 郑甲红,吴东泽,梁金生.青核桃去皮过程的受力分析[J].农机化研究.2012-05:14-29.。

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