畢 業(yè) 論 文 設(shè) 計 板栗擠壓式脫殼機的設(shè)計 The Design Of Extrusion Type Chestnut Sheller 姓 名 學 號 年 級 專 業(yè) 系 院 指導教師 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 板栗脫殼機是由機械加工去皮而得到的板栗莢 由于板栗的生理特性 決定了板 栗脫殼不能與板栗的田間收割同時作業(yè) 一般而言 板栗莢果這類水果都是含水成分 高 需要先降低含水量才能進行脫殼 因為現(xiàn)在板栗的需求跟種植規(guī)模都在擴大 加 之采用手工脫殼的技術(shù)現(xiàn)已無法滿足市場需求 所以采取脫殼機械的方式依然迫在眉 睫 板栗脫殼機能否正常工作 在于主要部件是否能夠設(shè)計的合理 這次設(shè)計主要是 為了減輕板栗脫殼工作的勞動強度 提高生產(chǎn)效率 該機械的動力源是 Y90L 4 電動機 主要的工作執(zhí)行部件是刮板和柵籠 機械的傳動方式是帶傳動 本論文以理論設(shè)計計 算為基礎(chǔ) 計算機三維建模和二維圖紙生成為輔助手段 全面詳細的表述了本課題板 栗脫殼機的設(shè)計過程和設(shè)計成果 關(guān)鍵詞 板栗脫殼機 皮帶傳動 反復脫殼 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 II ABSTRACT Chestnut chestnut sheller is obtained by mechanical processing peeled Because of the physiological characteristics of chestnut chestnut decided to farm and chestnut to work at the same time only the water chestnut pod rate dropped to a certain extent when they were shelling Due to the continued expansion of chestnut planting chestnut shelling by hand has been unable to meet the requirements of efficient production the implementation of shelling mechanization brook no delay Chinese chestnut shelling machine can work normally the design of the main parts of it to decide the main purpose is to reduce the labor intensity of chestnut improve production efficiency The power source of the machine is Y90L 4 motor the main work of executive component is scraper and cage transmission machinery is a belt drive in this paper theoretical calculation based 3D modeling and 2D drawing computer as auxiliary means the design process and results of comprehensive and detailed presentation of the subject of Chinese chestnut shelling machine Key words Chestnut huller Belt transmission Repeatedly shell 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 1 引言 1 1 1 提出課題的背景 1 1 2 板栗脫殼機的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 3 主要研究內(nèi)容和技術(shù)問題 1 1 3 1 設(shè)計的內(nèi)容 1 1 3 2 關(guān)鍵技術(shù)問題 2 1 4 設(shè)計思路 2 1 4 1 增強板栗脫殼自動化進步 2 1 4 2 降低損壞率 提升機械脫殼率 2 1 4 3 綜合的提高科技應(yīng)用水平 3 2 技術(shù)任務(wù)書 JR 4 2 1 產(chǎn)品設(shè)計的依據(jù) 4 2 2 產(chǎn)品的規(guī)格與工作原理 6 2 3 主要技術(shù)參數(shù) 6 2 4 工作原理 6 2 5 總體結(jié)構(gòu)概述 7 3 設(shè)計計算說明書 SM 9 3 1 設(shè)計前各項參數(shù)的確定 9 3 1 1 刮板的初定 9 3 1 2 刮板的功率 9 3 1 3 擬定傳動方案 10 3 1 4 電動機的選擇 10 3 1 5 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 11 3 2 V 帶傳動的設(shè)計 11 3 3 軸 13 3 4 刮板結(jié)構(gòu) 14 3 5 柵籠 15 3 6 箱體 16 3 7 殼仁分離裝置 16 4 使用說明書 SM 17 4 1 使用前的準備 17 4 2 脫殼時的問題 17 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 IV 4 3 維護與保養(yǎng) 17 4 4 操作注意事項 18 5 標準化審查 19 5 1 標準化審查 19 6 總結(jié) 20 參 考 文 獻 21 附 錄 22 致 謝 28 2015 年 3 月 30 日 28 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 引言 1 1 提出課題的背景 在板栗果中 含量最多的是脂肪和蛋白質(zhì) 既能給予盡可能多的淀粉 主要的食 用植物蛋白質(zhì)的來源還是板栗果 以前的中原板栗加工品 如在口味 口感和樣式等 贏得許多人的青睞 使用板栗 既能是材料或者添加劑 肉制品 乳制口 糖果和煎 炸食品 也能直接用于焙烤食物 食物由板栗蛋白粉或添加劑為原料制成的 它的 功能特性和蛋白質(zhì)含量得到了改變與提升 精加工以后 板栗還可以制成營養(yǎng)物質(zhì)含 量高 味道極美的各種食品和保健品 還能簡單加工就可食用 提升經(jīng)濟效益 1 2 板栗脫殼機的發(fā)展現(xiàn)狀 板栗脫殼機是由機械加工去皮而得到的板栗莢 板栗脫殼不能與板栗的田間收割 同時作業(yè) 是因為板栗本身的生理特性 只有在板栗莢果的水分在控制的標準下才能 進行有效地脫殼工作 由于板栗種植業(yè)的不斷發(fā)展 研究脫殼機械化成為關(guān)鍵 農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)加快發(fā)展的重要保障是 農(nóng)業(yè)逐步進入現(xiàn)代化 主要組成部分是板 栗生產(chǎn)自動化 最近幾年 板栗機械設(shè)備的數(shù)量不斷增加以及為社會服務(wù)的規(guī)模持續(xù) 擴大 工作水平越來越高 雖然現(xiàn)在的板栗脫殼技術(shù)水平較高 但是在經(jīng)濟發(fā)展較快 地方的與示范推廣區(qū)使用較多 并且大型設(shè)備和性能較好的設(shè)備少 小型設(shè)備和檔次 較低設(shè)備多 在許多地方 作為板栗種子的板栗仁仍使用最初的脫殼方式 地區(qū)性發(fā) 展失調(diào) 勞動加工率較低 21世紀的到來后 我國調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了新的改變 板栗加工自動化達到了另一個發(fā)展程度 也對板栗自動化的進步發(fā)生了重要的改變 既推動了現(xiàn)在的更好的需求 構(gòu)建了符合板栗生產(chǎn)自動化進步的新平臺 而且為板栗 加工自動化確實成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟進步的上升力量提供了更大的發(fā)展進步條件 在許多地 方 廣泛引進板栗加工自動化的過程中 陸續(xù)出現(xiàn)了研究板栗自動化工作效勞 驅(qū)使 和幫助農(nóng)民購置板栗設(shè)備的打折計謀與戰(zhàn)略 形成了新的市場需求 增加了農(nóng)民購置 板栗設(shè)備的主動性 跟著種板栗的人持續(xù)上升 國際對板栗精心生產(chǎn)的要求持續(xù)上升 增加板栗脫殼自動化工作技術(shù)最為重要 減弱工作強度 提高加工生產(chǎn)率 在這一方 面 板栗脫殼機械具有了重要的功效 而且還推動了板栗生產(chǎn)技術(shù)的進步 為板栗脫 殼設(shè)備的進步提供了很大空間 1 3 主要研究內(nèi)容和技術(shù)問題 1 3 1 設(shè)計的內(nèi)容 1 刮板的選定 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 2 2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 3 轉(zhuǎn)動軸的設(shè)計 4 箱蓋 箱座以及各零件的結(jié)構(gòu) 1 3 2 關(guān)鍵技術(shù)問題 自1965年原八機部號令板栗脫殼機的研究工藝以后 這種以小型加工板栗較少為 目的的板栗脫殼機在我們國家許多地區(qū)普遍使用 較大型板栗脫殼機具有分開 選擇 剝殼和分級作用 在許多大量生產(chǎn)板栗加工的公司中用的更加廣泛 許多地方現(xiàn)有的 板栗脫殼機品牌較多 錦州俏牌集團加工的TFHS1500型板栗去掉雜物脫殼分選部件初 次能完成帶殼板栗的脫皮 分選和脫殼 這種是相當先進的板栗脫毛皮后加工設(shè)備 偉民牌6BH一720型板栗脫殼機是一種外形較小 工作靈活簡便 脫凈率高 耗費能源 小等優(yōu)點 6BH一1800型板栗脫殼設(shè)備應(yīng)用了三軋輥夾雜脫殼組織 可以再脫殼一次 而跟著國家板栗食品業(yè)的改進 板栗產(chǎn)量越來越增長 板栗的自動化脫殼幅度將很快 提升 板栗脫殼設(shè)備具有很大的進步空間 由于關(guān)于板栗脫殼的研究很多 形成了今天這種脫殼設(shè)備的多樣化 板栗脫殼機 構(gòu)是板栗脫殼機的主要工作部分 機具作業(yè)鋼板栗仁損壞率 板栗果首先脫殼凈率和 工作效率等關(guān)鍵的經(jīng)濟準則 由脫殼構(gòu)件的技術(shù)水平?jīng)Q定 在眼前的加工出售 板栗 仁損壞率是板栗加工商急切關(guān)注的問題 1 4 設(shè)計思路 按照電動機的工作速度滿足機器正常工作時的速度 達到傳動部件的進給轉(zhuǎn)速 獲得其傳動比 還要看轉(zhuǎn)的方向不足 選擇軸承 然后獲得軸承的參數(shù)由V帶傳動決定 最后 再進一步確定刮板和機架 箱體和箱蓋的尺寸 在策劃柵板的時候必須得留意 柵板間的尺寸 以下的研究 必須關(guān)注下策劃的發(fā)展方向 1 4 1 增強板栗脫殼自動化進步 現(xiàn)在的探索目標關(guān)鍵是增強板栗脫殼自動化發(fā)展 對于特定板栗種子和板栗生長 地方的成長方式 一部分板栗脫殼設(shè)備依靠它來探索 它的包含性和符合性 普遍性 不好 研發(fā)的板栗脫殼設(shè)備經(jīng)由替換關(guān)鍵構(gòu)件 既可以對另外一些有殼產(chǎn)品加工 也 可以增強板栗脫殼設(shè)備的普遍性和兼容性 不僅符合各種各樣需要脫殼的作物工作需 要的脫殼設(shè)備 并增強加工工藝標準 減少加工成本 以滿足各種各樣公司生產(chǎn)的必 要 只有通過變換主要工作部件來確定 板栗脫殼設(shè)備是否符合此種進步動向 將立 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 3 刻感染到板栗脫殼設(shè)備是否更好的促進使用與加快進步 1 4 2 降低損壞率 提升機械脫殼率 主要拿下對板栗脫殼設(shè)備的主要發(fā)展與加工構(gòu)件 變更以往設(shè)計思路 研究最新 的的脫殼方法 開發(fā)新一代的脫殼設(shè)備 優(yōu)點更加突出 缺陷進一步得到完善 現(xiàn)在 國際的板栗脫殼設(shè)備都有脫殼干凈率和損壞率之間的問題 更好地協(xié)調(diào)這個主要進步 與板栗脫殼設(shè)備的探索遠景有很大關(guān)系 1 4 3 綜合的提高科技應(yīng)用水平 如今 脫殼機械必須向自動化與自動控制方向發(fā)展 所以必須經(jīng)由機電一體化方 法 探索研究自動喂料 自動確認脫殼機構(gòu) 保障勻衡填料與更好確認 完成機組機 械化掌握 再次提高了脫殼效率 進一步發(fā)展國際市場 新一代材料 新加工方法 新手段將持續(xù)使用在板栗設(shè)備的探索進步中 隨著科 技的不斷進步 依次把大部分繁瑣的設(shè)備構(gòu)造 能源傳動 笨拙的板材與跟不上時代 的技能代替 脫殼機械的設(shè)計制造的關(guān)鍵設(shè)計目標 降低分量 降低阻礙力 簡單運 轉(zhuǎn) 降低輔佐作業(yè)間隔 減少勞動使用的用度 增長使用的期限等 跟著國際更新工 藝的持續(xù)進步 怎樣將這些更新工藝最佳的使用到實際加工中 是現(xiàn)在板栗脫殼設(shè)備 加快研究的疑問 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 4 2 技術(shù)任務(wù)書 JR 2 1 產(chǎn)品設(shè)計的依據(jù) 在六 七十年代的時候 板栗脫殼設(shè)備的破壞率普遍都不小于8 有的情況下超 過l5 生產(chǎn)出的板栗果實 無法作種子使用 只能用來壓榨使用油 也達不到出口標 準 板栗脫殼機械的重要研究課題是為了減少破壞率 研究符合現(xiàn)在的脫殼方法 研 究最新的脫殼機構(gòu) 從剛進入六十年代時 我們國家開始發(fā)現(xiàn)了柵條凹板式 封鎖式 紋桿滾筒板栗脫殼機 從1983年以后 在現(xiàn)有的板栗脫殼機構(gòu)的探索標準上 我們國 家又陸續(xù)探索了各式各樣的新式脫殼機構(gòu) 它的關(guān)鍵是經(jīng)濟技能標準 尤其是破殼率 標準有很大改進 下面引薦一下中國20世紀幾種關(guān)鍵的板栗脫殼機構(gòu) 1 封鎖式螺紋桿滾筒 柵條凹板式板栗脫殼構(gòu)件 60年代早期 我們國家就自主研發(fā)型號為TH 340板栗脫殼機 如下圖所示 圖 2 1 柵條凹板式板栗脫殼構(gòu)件 板栗在這種機制進去的地方大 30 50mm 出來的地方小 10 25mm 工作時 板栗從 滾筒的出口出來后 就會受到來自滾筒與凹版的擠壓力的作用 脫殼機自身所帶有的 搓擦的功能 那么脫殼效率就更好 脫殼時 直徑與凹縫相同形狀的單粒果和雙粒果在 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 5 狹縫中分開 所以首次脫皮率很低 超不過80 為了將摻和在一塊的板栗仁和未脫殼果 離散開來 柵格式凹板一般配置分離機制 2 封閉橡膠板滾筒 直立橡膠板式剝殼部件 脫殼部分由密封橡膠輥與垂直的橡膠板 脫殼根據(jù)擠壓方法 如圖2 2所示 圖 2 2 直立橡膠板式剝殼部件 操作的時候 板栗果在膠輥的動力下 經(jīng)過脫殼間隔 5 20mm 的擠壓效果 由膠 輥與膠合板完成 避免脫殼組件的揉磨作用 破裂率下降 依然高于5 此外 由于直徑 不大于脫殼間距的小板栗沒有脫殼就分開 所以首次脫皮率不高 差不多30 因此只有 添加輪回組件 為了讓板栗反復擠壓脫殼 才使得設(shè)備結(jié)構(gòu)不簡單 成本高 3 立式脫殼機構(gòu) 脫殼組件使用兩個平面鋼筋焊接在一起的立式轉(zhuǎn)子 往后的安裝使用針織平底篩 這種脫殼部件如圖2 4所示 圖 2 4 立式脫殼機構(gòu) 脫殼室里 由于垂直轉(zhuǎn)子的動力 板栗果實一起摩擦 因而實現(xiàn)脫殼的要求 該方 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 6 法靈活的摩擦去皮 由實際操作可以看出來 這種設(shè)備破碎率不高 可以控制在小于 3 缺點是由于使用垂直傳遞 傳遞機構(gòu)相對來說不簡單 4 開式扁條滾筒 編織凹板式板栗脫殼構(gòu)件 采用了這種形式 其結(jié)構(gòu)是由三根扁鋼條制成以及凹板 如圖 2 5 所示 工作時 由于在扁條的動力下 板栗果帶鼓旋轉(zhuǎn) 滾子和凹板結(jié)構(gòu)作為活性層 板栗在活性層皮 互相摩擦而脫殼 因為在此種機制中 以避免了脫殼組件的立即擠壓 沖擊的功能 而是 板栗摩擦板栗 是靈活的 破裂率不高 機器識別的實際斷裂破壞率 0 91 破壞率 傷害率 此外 脫粒率和工作效率及生產(chǎn)標識也很完美 圖2 5 編織凹板式板栗脫殼構(gòu)件 2 2 產(chǎn)品的規(guī)格與工作原理 脫殼的研究關(guān)鍵是對硬皮殼農(nóng)作物進行脫殼 減小脫殼工作勞動強度 為準備想要 更早收獲板栗的農(nóng)民們做了重要工作 有小販 對種植板栗的人們收購板栗進行處理供 給有利需求 2 3主要技術(shù)參數(shù) 表2 1 主要技術(shù)參數(shù) 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 7 2 4 工作原理 板栗脫殼機更早的時候叫做刀籠脫殼機 通過軸上刮板的旋轉(zhuǎn)與柵籠的擠壓以及 打擊 把板栗殼破裂自動機器 它具有構(gòu)造不復雜 控制方便 這臺機器關(guān)鍵包括進給 機構(gòu) 脫殼機構(gòu)和支撐機構(gòu) 板栗果進入儲料斗后 由下面的入料窄口形成薄層落下來到脫殼箱 和高速旋轉(zhuǎn)的 刮板相互碰撞 刮板的沖擊動作下 板栗殼打破 完成首次脫殼 板栗果的一部分在下降 過程中與刮板無碰撞 一些碰撞了板栗殼沒有裂紋 這部分板栗落入由圓桿安排的柵格 上 由于刮板的旋轉(zhuǎn)外徑與柵格頂部之間不夠大 容不下板栗果 所以 板栗果這時候 再由刮板錘與擠壓 所以從而使這些板栗果的果殼也被壓碎 后殼核心和殼經(jīng)由網(wǎng)格之 間的差距掉下 與此同時 由風扇吹氣體流量的影響 調(diào)整合適 外殼由于分量不重而被 氣流送入收集殼通道 板栗粒重 再次下跌 因此完成殼和內(nèi)核分離的要求 2 5 總體結(jié)構(gòu)概述 按照板栗去皮機的方法可以知道 板栗脫殼順序從上到下 持續(xù)經(jīng)由收集料斗后 去皮盒 柵格和下箱出口 分選口 板栗仁收集桶這些組件 因此 脫殼機的總體結(jié)構(gòu) 策劃就脫穎而出 策劃過程中從上到下 從把板栗裝進袋子開始 頂部是一個裝料斗 料斗下面是脫殼 盒子 收集料斗和剝皮框策劃為一個整體 脫殼盒內(nèi) 必須借助刮板和柵籠的擠壓作用 方可完成脫殼工作 因此 刮板安裝在脫殼盒內(nèi) 板栗經(jīng)由刮刀碰撞與擠壓脫殼后 必 須通過剝皮盒子底部的網(wǎng)格 網(wǎng)格也能策劃在一個半圓籠子里 把它穩(wěn)當在箱盒下半部 分 板栗經(jīng)由剝皮以后的網(wǎng)格框底部的出口掉落 掉落下來過程中 策劃一個風力渦輪 機的入口 其功能是板栗殼和板栗仁脫殼后分離開來 風力不能把略微有些重的分量吹 走 而風機吹來的氣流把分量很輕的板栗殼帶入到板栗殼收集通道 通道的底層部分 策劃成一定角度 板栗仁被經(jīng)由分開后繼續(xù)向下掉 掉進板栗仁收集通道 把通道道 和板栗殼收集通道道的底面策劃成一個整體 此種策劃能把風吹走的板栗仁經(jīng)由自己 的分量向下落到到果仁收集通道 要確定整體的每一塊的安裝合理 需要設(shè)計一個能夠起到支承 定位 連接功能 的機架結(jié)構(gòu) 其電動機就是安在機架上 并在其上方放上脫殼機 結(jié)構(gòu)圖 2 7 所示 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 8 圖 2 7 脫殼機整體結(jié)構(gòu) 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 9 3 設(shè)計計算說明書 SM 3 1 設(shè)計前各項參數(shù)的確定 3 1 1 刮板的初定 查機械設(shè)計 在板栗果和性質(zhì)為鋼的構(gòu)件的相對速度實現(xiàn) 5 sm 的時候 能將板 栗殼破碎但不能破壞到板栗仁 能按照這種標準策劃刮板的轉(zhuǎn)速和直徑的一半 看圖 3 1 所示 板栗下降方位在 R 2之間 設(shè)計中按照最小撞擊半徑 2R算出來 圖 3 1 nrv 2 則 3 1 2 刮板的功率 按照公式 tQP 可以算出刮板需要的功率 pkEQ kE 刮板改變板栗的動能p 刮板改變板栗的勢能 22121mvEk gRhp 則 221vmQ 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 10 212gRvtmQP 參考計劃產(chǎn)量需要滿足平均每小時 1500kg 也就是平均每分鐘 0 417kg 這是板栗 仁的產(chǎn)量 也就是說板栗果的產(chǎn)量是平均每分鐘 0 417kg 純?nèi)事?按照國家要求 臨沂 的地理方位能收獲板栗的純?nèi)事适?69 折算板栗果產(chǎn)量是平均每分鐘 0 604kg 也就是 每秒被破碎的板栗果的分量 板栗緊靠刮板的時候的初始速度設(shè)置是每小時 1 m 往下 的方向 刮刀速度是 15 米 秒 離開的方位 從刮板的初始方位的相應(yīng)高度 500 毫米 擠壓柵格內(nèi) 刮板和板栗的能量 P 低于 500 w 為了算出電動機需要功率 Pd 首先 必須保證機器之間的總效率的電機作業(yè) 設(shè) 1 2是滾動軸承與 V 帶傳遞的效率 所 以 21 0 8668 電動機所需要的功率 wdP超不過 700W 由于給予的電動機功率是 1 5kW 不小 于這個計算得出的數(shù) 因此提供的電動機的功率基本上達到了標準 3 1 3 擬定傳動方案 因為板栗脫殼工作機軸轉(zhuǎn)速很高 2n 382 2r min 可以有兩種不同的選擇 一是用 一級 V 帶傳動 二是使用兩階段摻和動力驅(qū)動 但顯而易見 如果使用兩級傳動方法 結(jié) 構(gòu)會導致機器不簡單 本錢增加 所以本傳動使用 V 帶傳動 3 1 4 電動機的選擇 參考計算所得的功率和同步轉(zhuǎn)速 可以選擇的有 Y90L 4 型與 Y100L 6 型電動機 按照電動機滿載速度與轉(zhuǎn)子速度可以計算一共的傳動比 下表列出了兩種型號的 電動機的參數(shù) 表 3 1 兩電動機的對比 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 11 從表中我們可以看到 方案 1 的一共傳輸速度低 但比較貴 當做一個家用機械不是很劃 算 所以選項 2 即 Y90L 4 電機型號 電動機的中心高度 H 90mm 長軸直徑是 24mm 軸的外伸長度 50mm 3 1 5 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 軸的轉(zhuǎn)速 軸的輸入功率 軸的轉(zhuǎn)矩 依次算出1n2P2T 得 min 140rn 38 22295 d KW38 1 NPT7 95 3 2 V 帶傳動的設(shè)計 根據(jù)機械設(shè)計 首先列出設(shè)計的基本條件 電機型號 490 LY 額定功率 KW5 1 轉(zhuǎn)速 min nr 傳動比 63i 假設(shè)每天運轉(zhuǎn)時間 ht10 1 確定計算功率 caP 查表得工作情況系數(shù) AK ca KW65 11 2 選擇 V 帶帶型 根據(jù) caP 1n查得最適合的帶型為 A 型 3 確定帶輪基準直徑 從主動輪參考直徑體系中選擇 md751 從動輪參考直徑是 mid 725 463 2 驗算帶的速度 ssnv 98 1075106 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 v sm 498 5 axv s 25 因此所選帶的速度合適 4 確定中心距 a 和帶的基準長度 按照 2 7 021021 dd 首次保證中心距 ma70 計算出帶的參 考長度 0212210 4 adaL 36 9 從 V 帶的參考長度系中選擇參考長度 L 計算實際中心距 a mdL82 713 26 1970 2 0 5 驗算主動輪上的包角 1 06 5 78 3 主動輪包角合適 6 計算 V 帶的根數(shù) z lcakPz 90 根據(jù) min 140rn d751 i 3 663 查表得kwP68 0 kP K 3 1 l 代入數(shù)值 得 984z 選取 2z 7 計算預緊力 0FNqvKvzPca436 125 5 2 8 計算作用在軸上的壓軸力 p2sin10zF 得 p 482 7N 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 13 9 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù)所學課本 機械設(shè)計 選擇 HT200 作為帶輪的材料最合適 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸看下表 表 3 2 主要結(jié)構(gòu)尺寸 3 3 軸 軸的轉(zhuǎn)速 min 2 38 12rin 軸的輸入功率 2950 dP 1 35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 NT 7 9522 1 軸的最小徑向尺寸 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 14 首先根據(jù)經(jīng)驗公式計算得出軸的最小徑向尺寸 其次選取 45 鋼作為軸的材料 熱 處理方法為調(diào)質(zhì)處理 查表選取 105 A最為合適 計算得 mnPd9 152 3832min 2 軸上零件的裝配 經(jīng)過把多種方法相比 現(xiàn)在選擇如圖 3 2 所示裝配方法 圖 3 2 軸上零件的裝配 3 按照軸向定位的標準保證軸的每一段徑向尺寸與長度 1 V 帶輪和軸配合的轂孔長度先確定是 35mm 保護軸端擋圈不壓軸端面 壓 在半聯(lián)軸器上 所以 1 2 段長度確定是 ml321 2 最初選用了滾動軸承 因為軸承僅承受徑向力 所以先使用深溝球軸承 參考工作要求并按照 d23 首次選擇深溝球軸承 6205 它的標準參數(shù)看下表 表 3 3 深溝球軸承 6205 標準參數(shù) 3 安裝刮板框架軸的徑向尺寸 md6045 刮板架段安裝寬度 ml542 4 軸承端蓋總厚度 20mm 端蓋外端面和 V 帶輪右端面間距 0 故為ml6023 5 取刮板距箱體內(nèi)壁 a20 取 l034 l265 到此 最終計算出了軸的各段徑向尺寸和軸向尺寸 6 軸上零件的周向固定 V 型皮帶輪和軸的周向定位使用平鍵連接 根據(jù)其直徑手冊得平鍵部分如下 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 15 m16d2 5 hb長度 取 22mmL V 帶輪和軸的配合為 6 7nH 滾動軸承和軸的周向定位是借過渡配合來保障的 這個 地方選軸的直徑尺寸公差是 k 7 選取軸上圓角與倒角尺寸 取軸端倒角 452 各個軸肩處圓角半徑如零件圖 3 4 刮板結(jié)構(gòu) 刮板機構(gòu)是設(shè)備的主要組成 其功能是為了板栗脫殼 它的整體構(gòu)造選取了四個相 錯緊固在螺旋管上 其構(gòu)造圖形如 10 所示 圖 3 3 刮板機構(gòu) 由于使用擠壓與打擊這些方法的脫殼 根據(jù)實際應(yīng)用 我們可以取材 45 鋼 其鋼材 有足夠的強度跟剛度 還要對其刮板的表面進行熱處理 表面滲碳 1 0 1 6mm 熱處理 硬度 HRC56 62 刮板取材四個 8mm 硬鋼板 長 寬 500mm 129mm 刮板外緣和旋 轉(zhuǎn)中心之間的距離 250mm 綁定刮板的簡易機構(gòu) 它的內(nèi)徑為 26mm 外徑 120mm 刮板緊固支架長度為 140mm 截面尺寸 40mm 20mm 每塊刮板需要兩根緊固支架 兩者間選取 M10 螺栓聯(lián)接 3 5 柵籠 根據(jù)要求 為了區(qū)分好被剝殼跟未剝殼的板栗 需要設(shè)計一個柵籠將其分開 我 們在此設(shè)計所采用的原理為 小個通過 大個不過 所設(shè)計的柵籠的網(wǎng)格只是容許板 栗仁通過 而其結(jié)構(gòu)如圖 3 4 所示 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 16 圖 3 4 柵籠 為了完成柵條的固定 必須利用兩塊墻板分別對柵條的兩端進行固定 選取 HT200 灰口鑄鐵作為墻板材料 選取 20 號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼作為柵條的材料 選取10 圓截面長條作為柵條 長度取 538mm 由于它和刮板相擠壓 必須對它進行表面 處理 要求滲碳 1 1 5mm 熱處理硬度 HRC56 62 柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽 內(nèi)部 組成半圓柵籠 柵條之間的距離為 10mm 這樣可使剝出的板栗仁順利從柵格 縫隙落下 而未脫殼的板栗正好卡在兩根柵條之間 為了避免柵條松動 安裝結(jié)束后必須上鎖緊條 才能保證工作的可靠性 半柵籠 內(nèi)的徑向尺寸為 m516 3 6 箱體 給予刮板封鎖的脫殼空間 又使有關(guān)系的結(jié)構(gòu)具有頂住與參照功能 這是箱體的 作用 為了方便處理軸部分 把箱體弄成剖分式的結(jié)構(gòu) 箱體包括箱座與箱面 以軸的曲 面的中線作為剖分面 箱座與箱蓋使用常見的螺栓連接 使用參照錐銷 選取 HT200 作 為箱體材料 鑄造成型 具體結(jié)構(gòu)見零件圖 3 7 殼仁分離裝置 其裝置包括兩個部分 其一是安裝在箱體底部的部件 用來跟風機相連之后起到 通風效果 其二就是殼或者果仁的搜集渠道 其也被安裝在箱體下面 在箱體內(nèi)部 板栗經(jīng)過脫殼后 通過這個裝置對板栗完成殼與仁的分離 所謂能夠完成分離的方式 就是根據(jù)殼與仁兩者的重量以及造機械裝置所受到作用力不同 這樣就可以利用氣流 的存在使其分離 分量不輕的不會被氣流吹走 立即掉落到板栗仁搜集渠道 但是風 機吹來的氣流把分量不重的板栗殼引入到板栗殼搜集渠道 具體結(jié)構(gòu)見裝配圖 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 17 4 使用說明書 SM 4 1 使用前的準備 1 先把電源接好 其次再嘗試一下 若設(shè)備各部件工作正常 沒有異常情況 就 可以開始生產(chǎn) 2 我們需要的板栗含水量一定要能夠保證在脫殼機械設(shè)備內(nèi)不容易擠碎 大量的 實踐結(jié)果表明 通常含水量在百分之九為最 4 2 脫殼時的問題 1 脫殼時 必須保證勻衡放料 最好每分鐘以 20 30 公斤 次板栗果 若是見到 由于二次風送口回料過多 導致不暢 最好少放一點料 而且得把風送機下部除雜門 打開漏出 篩孔空隙大但板栗果小可能由于回料過多的原因 選六 七十粒特別大的 板栗仁從篩面往下漏 若是有 1 4 漏不出去 應(yīng)該把篩號換大一點 2 機械設(shè)備開始運行之時不能過早打開出仁的地方 要等到板栗在出口有一定量 的積累 通常大約 30mm 高的時候為最 在此時再打開出仁口 但是考慮到板栗仁的 大小的不同 我們需要緩慢的打開其出仁的口子 不然的話會影響我們脫殼的質(zhì)量 3 工作中 若是見到許多板栗仁集中在出仁地方 所有擋仁板開啟但還是無法一 次流出 這種情況下 得把導向輪稍微墊高一點 板栗仁才能順利流出 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 4 工作中 如果看到回料中板栗皮過多 理應(yīng)把上風機擋風板打開的大一點 加 大進風量 不然 如果看到板栗殼中夾雜許多板栗仁 這時應(yīng)當把進風量調(diào)整的小一 點 出皮口也有擋板 能上調(diào)或下降 因此實現(xiàn)理想的效果 5 這臺機器是穩(wěn)固安裝為了維持周圍的一定程度 從板栗仁的滑落條件甄別 不 然出口將會有仁果混合的狀況 水準調(diào)整方法是 板栗仁比較多的一方更低 能使用木 材或解雇把這邊車輪墊的高一點 小板栗果很多的一方說明高了一些 應(yīng)該減少一側(cè)車 輪下面墊高 若小板栗果的出口包含果仁表明這一側(cè)偏低 應(yīng)該把導向輪墊的高一點 4 3 維護與保養(yǎng) 1 由于我們所采用是帶式傳動機構(gòu) 不可避免的是 我們長時間使用一條皮帶會 使的它的張緊度不太理想了 此時就需要我們在不影響其功能作用條件下 添加一個 張緊機構(gòu) 2 必須定期對篩體吊軸和所有活節(jié)的軸承檢驗有沒有缺油磨損 若發(fā)現(xiàn)缺油磨損 理應(yīng)第一時間加油替換 3 低于 60 攝氏度是電機的溫度 低于 25 攝氏度是軸承的溫度 查到溫度偏高應(yīng) 盡快查出查出原因并及時解決 4 使用機器時 必須時刻注意每一零件的工作狀態(tài) 檢驗各部位緊固螺栓是不是 松脫 如查得松脫理應(yīng)及時緊固 4 4 操作注意事項 1 脫殼機工作前 對全部參與脫殼作業(yè)人員應(yīng)該實施安全教育 掌握脫殼的結(jié)構(gòu) 特性與使用規(guī)則 2 工作人員參加脫殼時 必須穿工作服 不得圍戴絲巾進行作業(yè) 女同志應(yīng)把長 發(fā)戴入工作帽里面 無關(guān)人員或非成年人不得接近機器附近 3 脫殼機工作中 不能讓手或其他東西進入滾筒喂料箱 風送機進料箱 大小風 機進風口 4 工作之前 要發(fā)出信號 等待脫殼機空轉(zhuǎn) 3 5 分鐘 保證沒有異常情況下才 能勻衡持續(xù)喂料完成工作 停止工作的時候 必須有 3 5 分鐘空轉(zhuǎn)時間 將板栗仁 硬殼收拾干凈 5 脫殼機在工作時 必須時常關(guān)注它的旋轉(zhuǎn)速度 噪音 軸承溫度是否升高 遇 到異常情況 必須馬上停機檢查 等待排除故障 再持續(xù)脫殼 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 19 6 機器持續(xù)工作了一天之后 應(yīng)該停止機器 立即檢查滾筒 風扇 篩箱和風送 機這些緊固件是否松動 定期做好檢查 7 禁止在脫殼機工作時開始檢查 維修與調(diào)節(jié) 禁止身體與其他東西接近傳動機 構(gòu) 5 標準化審查 5 1 標準化審查 基本設(shè)計已經(jīng)完成之后 現(xiàn)在已經(jīng)有了所有圖紙與一線根本數(shù)據(jù) 按照相關(guān)規(guī)則 對它實行規(guī)范化檢查 板栗脫殼機的規(guī)范化經(jīng)過審核檢查后 這個策劃整體上符合了 國家最近發(fā)布的多種準則 圖紙與策劃文件完整齊全 滿足規(guī)范化的要求 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 20 6 總結(jié) 在設(shè)計工作中 本質(zhì)的辦法運用的是由中間到兩頭 由里到外的計算途徑 所以 這項策劃不僅實現(xiàn)了以往脫殼機的功能 而且進一步完善了現(xiàn)在的脫殼工作的需求 由柵板控制它的大一些的果粒的下落 因此能來回反復的脫殼 減輕了脫殼工作的勞 動強度以及破碎率 提高了脫殼工作效率 由于兩個柵條之間的間距可以調(diào)節(jié) 因此 還能適應(yīng)不同品種板栗的脫殼要求 本次設(shè)計中 由于傳動機構(gòu)使用的是帶傳動 大 概有的構(gòu)件的策劃 輕慮淺謀 由于這樣 每根軸的支撐 參照做的還存有不足之處 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 21 參 考 文 獻 1 周瑞寶 蠶豆加工技術(shù) M 北京 化學工業(yè)出版社 2003 1 2 段淑芬 胡文廣 李秀平等 世界蠶豆生產(chǎn)現(xiàn)狀分析 J 蠶豆學報 1999 增 刊 3 孟憲珍 蠶豆脫殼機的設(shè)計和試驗 J 國外農(nóng)機 1980 4 尚書旗 劉曙光 王方燕 蠶豆生產(chǎn)機械的應(yīng)用現(xiàn)狀與進展分析 J 蠶豆學報 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 22 2003 增刊 5 張效鵬 張嘉玉 蠶豆脫殼機的不同部件對蠶豆脫殼性能的影響 J 萊陽農(nóng)學院 學報 1990 7 1 6 王延耀 張巖 尚書旗等 氣爆式蠶豆脫殼性能的試驗研究 J 農(nóng)業(yè)工程學報 1998 14 1 7 王智才 我國農(nóng)機市場需求及發(fā)展前景 J 農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)督 2002 5 8 石一兵 食品機械與設(shè)備 M 北京 中國商業(yè)出版社 1992 6 9 肖旭霖 食品機械與設(shè)備 M 北京 科學出版社 2006 10 中國標準出版社第一編輯室 中國食品工業(yè)標準匯編 M 北京 中國標準出版 社 2004 11 唐增寶 何永然 劉安俊 機械設(shè)計課程設(shè)計 M 武漢 華中理工大學出版社 1999 3 12 濮良貴 紀名剛 機械設(shè)計 M 北京 高等教育出版社 2001 13 成大先 機械設(shè)計手冊 單行本 機械傳動 M 北京 化學工業(yè)出版社 2004 1 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 23 附 錄 料斗 箱座零件圖 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 24 裝配圖 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 25 箱蓋零件圖 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 26 刮板部件 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 27 刮板架 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 28 機械工程學院 2015 屆本科畢業(yè)設(shè)計 29 致 謝 本次設(shè)計是在楊雪銀老師的指導下完成的 在這里 誠摯地感謝老師和同學給予 的幫助 有了你們的幫助我的論文才能如期的完成 今后的生活中 我的職業(yè)不再是 一名學生 這次論文更讓我感受到了學習生涯的重要性 也是對未來一份工作的預演 它讓我深深地體會到了世上無難事只怕有心人的道理 感謝父母 以及所有曾經(jīng)給予我?guī)椭娜?年 3 月 30 日