青核桃脱皮机的设计

1、目 录第一章 引言 111 课题提出的背景 112 核桃脱壳机械的进展 113 核桃脱壳机械的争论应用现状 6131 目前核桃脱壳机接受的脱壳原理 6132 新型脱壳技术 7133 核桃脱壳机械的工艺争论 8134 核桃脱壳机械存在的问题 814 核桃脱壳机械争论重点 8141 提高核桃脱壳机械的通用性和适应性 8142 提高机械脱壳率；降低破旧率 9143 向自动把握和自动化方向进展 915 核桃脱壳机械应用前景展望 9其次章 刮板式核桃去壳机的结构及工作原理 . 1121 刮板式核桃去壳机的结构 .1122 工作原理 . 12第三章 刮板式核桃去壳机主要部件的结构设计 1331 设计前各项

2、参数的确定 .13311 刮板的半径及转速初定 .13312 刮板所需功率运算 13313 传动方案拟定 14314 电动机的选择 14315 传动装置的运动和参数运算 1532 V 带传动 .153.3 轴 .183.4 刮板结构 .193.5 半栅笼 .203.6 箱体 .213.7 壳仁分别装置 213.8 机架 213.9 附件 21第四章 如何正确使用核桃脱壳机 22 第五章 总结 24参考文献 25致 谢 26 翻 译 28 调研报告核桃脱壳机是将核桃荚果去掉外壳而得到核桃仁的场上作业机械；由于核桃本身的 生理特点准备了核桃脱壳不能与核桃的田间收成一起进行联合作业,而只能在核桃荚果

3、 的含水率降到确定程度后才能进行脱壳；随着核桃种植业的不断进展,核桃手工脱壳已 无法中意高效生产的要求,实行脱壳机械化迫在眉睫；只进行单一脱壳功能的核桃脱壳机结构简洁,价格廉价,以小型家用为主的核桃脱 壳机在我国一些地区广泛应用,能够完成脱壳、分别、清选和分级功能的较大型核桃脱 壳机在一些大批量核桃加工的企业中应用较为普遍；国内现有的核桃脱壳机种类许多,如6BH一60型核桃剥壳机、 6BH一20B型核桃剥壳机、 6BH一20型核桃脱壳机等 技术参数见附表 ,其作业效率为人工作业效率的2O60倍以上；锦州俏牌集团生产的TFHS1500型核桃除杂脱壳分选机组一次能实现核桃原料的脱壳、除皮、分选,是

4、一种比较先进的核桃 后期生产机械；伟民牌 6BH一720型核桃脱壳机带有复脱、分级装置,接受搓板式脱壳、风力初选、比重分别清选等装置,具有结构紧凑、操作灵敏便利、脱净率高、消耗动力 小等特点； 6BK一22型核桃脱壳机是一种一次喂料就可完成核桃脱壳工作的机械,经风力 初选、风扇振动、分层分别、复脱清选分级后的核桃仁可直接装袋入库；6BH一1800型核 桃脱壳机械接受了三轧辊混合脱壳结构,能够进行二次脱壳；而随着我国核桃产业的进 一步调整,核桃产量逐年增加,核桃的机械化脱壳程度将大幅提高,核桃脱壳机械将拥 有宽敞的进展前景；摘 要 刮板式核桃去壳机以前也称为刀笼剥壳机,是借助转动轴上的刮板与笼栅

5、的挤压 和打击作用,将核桃果外壳破裂的一种机械设备,其特点是结构简洁、操作便利；它主要由进料机构、剥壳机构和支承机构等部分组成,核桃果进入存料斗后,经 下部的入料窄口形成薄层流落下来进入剥壳箱内,与高速旋转的刮板相互碰撞,在刮 板的锤击下,核桃壳发生破裂,从而进行第一次剥壳；部分核桃果在下落过程中没有 与刮板发生碰撞,有些发生碰撞了而核桃壳却未撞裂,这部分核桃落入到由圆钢棒排 列成的栅格上,由于栅格顶部与刮板的旋转外径间的间距不足以容纳一个核桃果,因 此核桃果将在落入栅格的同时被刮板再次锤击和挤压,从而使这些核桃果的果壳也被 压碎；剥壳后的仁与壳通过栅格间的间隙落下,在下落的同时,受到风机吹来

6、的经调 节好的气流作用,果壳因重量轻而被气流送入集壳通道,而核桃仁因重量大,连续往 下落,从而达到了壳仁分别的目的；第一章 引言 11 课题提出的背景 核桃中富含脂肪和蛋白质,既是主要的食用植物油来源,而且又可供应丰富的植 物蛋白质；利用核桃或脱脂后的核桃饼粕的蛋白粉,可直接用于焙烤食用,也可作为 肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂；以核桃蛋白粉为原料或添加剂制 成的食品,既提高了蛋白质含量,又改善了其功能特性；核桃蛋白粉仍可以通过高压 膨化制成蛋白肉；核桃是食用植物油工业的重要原料,利用核桃油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等,也可用作工业原料；核桃除经简洁加工就可食用外,经

7、 深加工仍可以制成养分丰富,色、香、味俱佳的各种食品和保健品；核桃加工副产品 核桃壳和核桃饼粕等可以综合利用,加工增值,提高经济效益；核桃在制取油脂、制取核桃蛋白、生产核桃仪器以及在核桃贸易出口时,都需要 对核桃进行预处理加工；核桃的预处理主要包括核桃的剥壳和分级、破裂、轧胚和蒸 炒等；核桃在加工或作为出口商品时,需要进行剥壳加工；核桃在制取油脂时,剥壳的目的是为了提高出油率,提高毛油和饼粕的质量,利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用；传统的剥壳为人力手工剥壳,手工剥壳不仅手指易疲乏、受伤,而且工 效很低,所以核桃产区广大农夫迫切要求用机器来代替手工剥壳；核桃剥壳机的产生 在很大程度上转变

8、了这种局面,使核桃产区的农夫不必再接受最原始的剥壳方法进行 剥壳,从而大大地减轻了农夫的体力劳动,同时仍提高了核桃剥壳的效率；核桃脱壳机是将核桃荚果去掉外壳而得到核桃仁的场上作业机械；由于核桃本身 的生理特点准备了核桃脱壳不能与核桃的田间收成一起进行联合作业,而只能在核桃 荚果的含水率降到确定程度后才能进行脱壳；随着核桃种植业的不断进展,核桃手工 脱壳已无法中意高效生产的要求,实行脱壳机械化迫在眉睫；12 核桃脱壳机械的进展 我国核桃脱壳机的研制自 1965年原八机部下达核桃脱壳机的研制课题以来,已有 几十种核桃脱壳机问世；只进行单一脱壳功能的核桃脱壳机结构简洁,价格廉价,以 小型家用为主的核

9、桃脱壳机在我国一些地区广泛应用,能够完成脱壳、分别、清选和 分级功能的较大型核桃脱壳机在一些大批量核桃加工的企业中应用较为普遍；国内现有的核桃脱壳机种类许多,如6BH一60型核桃剥壳机、 6BH一20B型核桃剥壳机、 6BH一20型核桃脱壳机等 技术参数见附表 ,其作业效率为人工作业效率的 2O60倍以上；锦州俏牌集团生产的 TFHS1500型核桃除杂脱壳分选机组一次能实现核桃原料的脱壳、除皮、分选,是一种比较先进的核桃后期生产机械；伟民牌 6BH一720型核桃脱壳机带有复脱、分级装置,接受搓板式脱壳、风力初选、比重分别清选等装置,具有结构紧凑、操作灵敏便利、脱净率高、消耗动力小等特点；6BK

10、一22型核桃脱壳机是一种一次喂料就可完成核桃脱壳工作的机械,经风力初选、风扇振动、分层分别、复脱清选分级后的核桃仁可直接装袋入库；6BH一1800型核桃脱壳机械接受了三轧辊混合脱壳结构,能够进行二次脱壳；而随着我国核桃产业的进一步调整,核桃产量逐年增加,核 桃的机械化脱壳程度将大幅提高,核桃脱壳机械将拥有宽敞的进展前景；核桃剥壳的原理许多,因此产生了许多种不同的核桃剥壳机械；核桃剥壳部件是 核桃剥壳机的关键工作部件,剥壳部件的技术水平准备了机具作业刚核桃仁破裂率、核桃果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标；在目前的生产销售中,核桃仁破裂 率是社会最为关怀的主要指标；八十岁月以前的核桃剥壳机械,

11、破裂率一般都大于8%,有时高达 l5%以上；加工出的核桃仁,只能用来榨油,不能作种用,也达到出口标准；为了降低破裂率而探讨新 的剥壳原理,研制新式剥壳部件,便成为核桃剥壳机械的重要争论课题；从六十岁月 初,开头在我国显现了封闭式纹杆滚筒,栅条凹板式核桃剥壳机；自 1983年以来,在 已有的核桃剥壳部件的研制基础上,我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥壳 部件,其主要经济技术指标,特别是破壳率指标大有改善；以下介绍一下我国上个世纪几种主要的核桃剥壳部件 1封闭式纹杆滚筒,栅条凹板式核桃剥壳部件图 1-1 封闭式纹杆滚筒六十岁月初,我国在吸取国外技术的基础上,研制了TH-340型核桃剥壳机,其

12、剥壳部件是在一个圆筒上镶上如干根纹杆组成的封闭式纹杆滚筒,下面装有如干根圆钢条组成的栅条式凹板,如图1-1 封闭式纹杆滚筒所示；在该机构中核桃进口大 3O-50毫米 ,出口小 1O-25毫米 ,工作时,核桃果在滚 筒的推动下由进口向出口端运动,在滚筒和凹板的冲击、挤压、揉搓作用下直接脱壳,核桃受列剥壳机的直接搓擦作用,系强制脱壳,故破裂率高；剥壳时,直径同凹板栅 缝一样大小的单粒果及双粒果便从栅缝中分别出来,所以一次剥净率低,最高 80；为了将混在一起的核桃仁和未脱果分别开来,接受栅条式凹板的剥壳机一般要配置分离机构；后来研制并生产的 异,剥壳质量均不理想；TH-47O型,6 BH-570型等

13、型式的剥壳机,结构与其大同小2 封闭橡胶板滚筒,直立橡胶板式剥壳部件 该机的剥壳部件是由封闭胶辊和直立胶板组成,剥壳原理系挤压式,如图 1-2 剥壳部件所示图 1-2 剥壳部件作业时,核桃果在胶辊的推动下,通过剥壳间隙5 20毫米 ,由胶辊和胶板的挤压作用脱壳,躲开了剥壳部件的揉搓作用, 破裂率有所降低,但仍在5以上；另外,因直径小于剥壳间隙的小果未经剥壳便被分别出来,故一次剥净率很低, 只有 30%左右；所以不得不增设循环机构,以使核桃经多次挤压脱壳,致使机器结构复杂、庞大,造 价较高；3 开式纹杆滚筒,编织凹板式核桃剥壳部件 剥壳部件接受了由两根金属纹杆组成的开式纹杆滚筒和用编织丝网制成的

14、编织凹 板,其结构如图 1-3 凹板式核桃剥壳部件所示图 1-3 凹板式核桃剥壳部件作业时,核桃果在滚筒的推动下,受挤压揉搓脱壳,该结构与封闭滚筒式不同,核桃果受到开式滚筒的搅拌作用, 剥壳力带有柔性, 故其破裂率较低, 可把握在 3%-5% ；另外,与栅条式凹板不同,因系编织网孔凹板,剥壳时,只有直径小于网孔尺寸的单 粒瘪果末脱壳而被网孔分别,双粒长果就漏不出来,仍被剥壳,故剥净率较高；4 立式剥壳机构 剥壳部件接受了由两根扁钢条焊接而成的立式转子,下面装着用编织丝网制成的编织平底筛,该剥壳部件如图 1-4 所示；图 1-4 立式剥壳部件在剥壳室内,核桃果受立式转子的推动而相互磨擦,从而达到

15、剥壳的目的,此方 法系柔性揉搓剥壳；实践证明,该机破裂率较低,可把握在 3以下；其缺点是由于采 用立式传动,故传动机构较为复杂；5 开式扁条滚筒,编织凹板式核桃剥壳部件 接受了由三根扁钢条制成的开式扁条滚筒,和用编织丝网制成的凹板结构,如图1-5 开式扁条滚筒所示；作业时,核桃果在扁条的推动下随滚筒转动,在滚筒和凹板之 间形图 1-5 开式扁条滚筒 成一个活动层,核桃果在该活动层内相互揉搓而脱壳；由于在该机构中,躲开了剥壳部件的直接挤压,冲击的作用,而是核桃搓核桃,系柔性剥壳,故破裂率较低,该机鉴定时实测破伤率 破裂率 +损耗率 为091；另外脱净率及生产效率等指标亦较理 想；13 核桃脱壳机

16、械的争论应用现状 目前国内核桃脱壳机从其脱壳原理、结构和材料上基本可分为以打击、揉搓为主的钢纹杆钢栅条凹板以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒一一橡胶浮动凹板两大类,但脱壳质量均不高,破旧率都大于 8 %,剥出的核桃米只能用于榨油和食用,中意不了外 贸出口和作种子的要求；探究先进的脱壳原理是解决脱壳机现存问题的重要途径；131 目前核桃脱壳机接受的脱壳原理 目前应用比较广泛的核桃机械脱壳原理有以下几种；撞击法脱壳 撞击法脱壳是物料高速运动时突然受阻而受到冲击力,使外壳破裂而 实现脱壳的目的；其典型设备为由高速回转甩料盘及固定在甩料盘四周的粗糙壁板组 成的离心脱壳机；甩料盘使核桃荚果产生一个较大的离心力撞

17、击壁面,只要撞击力足 够大,荚果外壳就会产生较大的变形,进而形成裂缝；当荚果离开壁面时,由于外壳 具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度,荚果所受到的弹性力较小,运动速度也 不如外壳,阻挡了外壳快速向外移动而使其在裂缝处裂开,从而实现籽粒的脱壳；撞 击脱壳法适合于仁壳间结合力小,仁壳间隙较大且外壳较脆的荚果；影响离心式脱壳 机脱壳质量的因素有,籽粒的水分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等；碾搓法脱壳 核桃荚果在固定磨片和运动着的磨片间受到猛烈的碾搓作用,使荚果的外壳被撕裂而实现脱壳；其典型的设备为由一个固定圆盘和一个转动圆盘组成的圆 盘剥壳机；荚果经进料口进入定磨片和动磨片的间隙中,动磨片

18、转动的离心力使籽粒 沿径向向外运动,也使荚果与定磨片问产生方向相反的摩擦力；同时,磨片上的牙齿 不断对外壳进行切裂,在摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂,并 与壳仁脱离,达到脱壳的目的；该种方法影响因素有,荚果的水分含量、圆盘的直经、转速高低、磨片之间工作间隙的大小、磨片上槽纹的形状和荚果的均匀度等；剪切法脱壳 核桃荚果在固定刀架和转鼓间受到相对运动着的刀板的剪切力的作 用,外壳被切裂并打开,实现外壳与果仁的分别；其典型设备为由刀板转鼓和刀板座 为主要工作部件的刀板剥壳机；在刀板转鼓和刀板座上均装有刀板,刀板座呈凹形,带有调剂机构,可依据核桃荚果的大小调剂刀板座与刀板转鼓之间的间

19、隙；当刀板转 鼓旋转时,与刀板之间产生剪切作用,使物料外壳破裂和脱落；主要适用于棉籽,特 别是带绒棉籽的剥壳,剥壳成效较好；由于其工作面较小,故易发生漏籽现象,重剥 率较高；该种方法影响因素有,原料水分含量、转鼓转速的高低、刀板之间的间隙大 小等；挤压法脱壳是靠一对直径相同转动方向相反,转速相等的圆柱辊,调 挤压法脱壳 整到适当间隙,使核桃荚果通过间隙时受到辊的挤压而破壳；荚果能否顺当地进入两 挤压辊的间隙,取决于挤压辊及与荚果接触的情形；要使荚果在两挤压辊间被挤压破 壳,荚果第一必需被夹住,然后被卷入两辊间隙；两挤压辊间的间隙大小是影响籽粒 破旧率和脱壳率高低的重要因素；搓撕法脱壳 搓撕法脱

20、壳是利用相对转动的橡胶辊筒对籽粒进行搓撕作用而进行 脱壳的；两只胶辊水平放置,分别以不同转速相对转动,辊面之间存在确定的线速差,橡胶辊具有确定的弹性其摩擦系数较大；核桃荚果进入胶辊工作区时,与两辊面相 接触,假如此时荚果符合被辊子啮人的条件,即啮人角小于摩擦角,就能顺当进入两 辊问此时荚果在被拉人辊间的同时,受到两个不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外,荚果又受到两辊面的法向挤压力的作用,当荚果到达辊子中心连线邻近时法向挤压力最大,荚果受压产生弹性塑性变形,此时荚果的外壳也将在挤压作用下破裂,在上述相反方向撕搓力的作用下完成脱壳过程；影响脱壳性能的因素有,线速差、胶压 辊的硬度、轧入角、轧辊半径、

21、轧辊间间隙等；132 新型脱壳技术 压力膨胀法 原理是先使确定压力的气体进入核桃壳内,保护一段时间,以使核桃 荚果内外达到气压平稳,然后瞬时卸压,内外压力平稳打破,壳体内气体在高压作用 下产生庞大的爆破力而冲破壳体,从而达到脱壳的目的；主要影响因素有,充气压力、稳固压力保护时间、籽粒的含水率等；真空法 将核桃荚果放在真空爆壳机中,在真空条件下,将具有相当水分的荚果加 热到确定温度,在真空泵的抽吸下,荚果吸热使其外壳的水分不断蒸发而被移除,其 韧性与强度降低,脆性大大增加；真空作用又使壳外压力降低,壳内部相对处于较高 压力状态；壳内的压力达到确定数值时,就会使外壳爆裂；激光法 用激光逐个切割坚果

22、外壳；试验显示,用这种方法几乎能够达到 100 96 的整仁率,但因其费用昂贵、效率低下等缘由,很难得到推广；133 核桃脱壳机械的工艺争论 在脱壳技术方面,除了在原理和设备上进行争论外,人们仍在工艺上进行了争论 以提高籽粒的脱壳率及脱壳质量；分级处理 物料的粒度范畴大,必需先按大小分级,再进行脱壳,才能提高脱壳 率,削减破旧率；水分含量 核桃荚果的含水率对脱壳成效有很大的影响,含水率大,就外壳的韧 性增加；含水率小,就果仁的粉末度大；因此应使核桃荚果尽量保持最适当的含水率,以保证外壳和果仁具有最大弹性变形和塑性变形的差异,即外壳含水率低到使其具有 最大的脆性,脱壳时能被充分破裂,同时又要保持

23、仁的可塑性,不能因水分太少而使 果仁在外力作用下粉末度太大,可削减果仁破旧率；134 核桃脱壳机械存在的问题 目前我国在核桃脱壳技术争论方面始终没有大的突破,资金投入也不足,脱壳部 件的研制仍在 2O世纪 90岁月初的技术水平上徘徊,所以在脱壳性能上并没有很大的提 高；由于机械脱壳时对核桃仁的损耗率偏高,用于种子和较长期贮存的核桃仁至今仍 是手工剥壳；脱壳机械在技术性能和作业环节上存在以下问题： 脱壳率低,脱壳后 机具性能不稳固,适应性差； 通用性差,利用率低；的果仁破旧率高,缺失大； 作业成本偏高,多数是单机制造,制造的工艺水平较低,同时能耗较高； 有些产品仅进行了样机试制或少量试生产,未进

24、行大量生产性考核和示范应用,作业性能 及商品性等方面仍存在不少问题；14 核桃脱壳机械争论重点 我国加入 WTO以来,国内外关于核桃脱壳机械的开发与推广应用日益增多,针对现 有核桃脱壳机械存在的优点与不足,在将来的进展过程中,对核桃脱壳机械在生产应 用中的体会进行总结,不断完善其功能,使其显现良好的进展势头；141 提高核桃脱壳机械的通用性和适应性 提高核桃脱壳机械的通用性和适应性仍是当前的主要争论方向之一目前,许多核 桃脱壳机械只是针对某一核桃品种和所在地区的生长环境来设计,其通用性、兼容性 和适应性较差；提高核桃脱壳机械的通用性和兼容性,使研制的核桃脱壳机械通过更 换主要部件能够同时对其他

25、带壳物料进行脱壳加工；研制通过变换主要工作部件即能 中意不同坚果脱壳作业需要的脱壳机具,并提高制造工艺水平,降低制造成本,以适 应不同加工企业的需要；核桃脱壳机械能否适应这种进展趋势,将直接影响到核桃脱 壳机械能否更好的推广应用与健康进展；142 提高机械脱壳率；降低破旧率 对核桃脱壳机械的关键技术与工作部件进行重点攻关,改革传统结构,争论新的 脱壳机理,优化结构设计；同时在整体配置上进一步改进和完善,提高脱壳率,降低 籽仁破旧率；目前国内外的核桃脱壳机械均存在脱壳率和破旧率之间的冲突,处理好 这一关键技术将关系到核桃脱壳机械的进展前景；143 向自动把握和自动化方向进展 向自动把握和自动化方

26、向进展大多数机具目前仍依靠人工喂料或定位,影响了作 业速度和作业质量；因此应通过机电一体化手段,开发设计自动喂料、自动定位脱壳 装置,保证均匀喂料与有效定位,实现机组自动化操作,进一步提高作业精确性和作 业速度,提高产品质量与生产率,中意部分大、中型加工企业的需要,以开拓国内和 国外市场；新技术原理、新结构材料、新工艺将不断应用于核桃机械的研制开发中,随着液 压技术、电子技术、把握技术以及化工、冶金工业的进展,许多复杂的机械机构、动力传递、笨重的材料和落后的工艺将逐步被取代；减轻重量,削减阻力,简化操作,削减帮忙工作时间,延长使用寿命,降低劳动使用费用等将作为主要设计目标应用于 脱壳机械的设计

27、制造；随着国内外高新技术的进一步进展,如何将这些高新技术更好 的应用到实际生产中,也是目前核桃脱壳机械需要尽快解决的问题；15 核桃脱壳机械应用前景展望 核桃生产机械化是农业现代化的重要组成部分,是农业和农村经济连续快速进展 的重要保证,近年来,核桃机械装备总量不断稳步增长,作业水平进一步提高,社会 化服务规模不断扩大,虽然目前核桃脱壳机械化水平较高,但是多应用于经济发达地 区与示范推广区,并且小型机械多、大型机械少,低档机械多、高性能机械少；在一 些地区,用作种子和特别用途的核桃仁仍接受传统的手工剥壳,劳动生产率低,区域 性进展不平稳；进入 21世纪,我国核桃生产机械化开头了新的进展阶段,农

28、业结构调 整发生了新的变化,也对核桃机械的进展产生了积极而深远的影响,不仅拉动了新的 有效需求,而且构筑了适合核桃生产机械化进展的新舞台,为核桃生产机械化真正成 为农村经济进展的推动器供应了宽敞的市场进展条件；在一些地区推动核桃生产机械 化的过程中,相继出台了鼓励和扶持农夫购买核桃机械、开展核桃机械作业服务的优 惠政策和措施,调动了农夫购买核桃机械的积极性,形成了新的市场需求；随着核桃 种植业的不断进展,国内外对核桃深加工产品的需求不断增大,提高核桃脱壳机械化 作业水平成为必定；核桃脱壳机在提高劳动生产率,减轻劳动强度方面起到了积极的 作用,促进了核桃加工业的科技进步,为核桃脱壳机械的进展供应

29、了空间；其次章 刮板式核桃去壳机的结构及工作原理21 刮板式核桃去壳机的结构 依据刮板式核桃去壳机的剥壳原理可知道,核桃是从上至下依次经过集料斗、剥壳 箱、栅格、下箱出口、分选口,核桃仁收集斗这些部件的,因此设计剥壳机的整体结构 的依据就出来了；设计过程是从上往下,从核桃的装集开头,最上面是集料斗,集料斗下方是剥壳箱,集料斗可与剥壳箱设计为一个整体；在剥壳箱内,核桃必需经过刮板的撞击和挤压作用 才能进行剥壳,因此,将刮板设计置在剥壳箱内；核桃经过刮板的撞击和挤压进行剥壳 后,要经过位于剥壳箱底部的栅格,于是可以把栅格设计成一个半圆栅笼,将其固定在 剥壳箱的下半箱内；核桃穿过栅格后经过剥壳箱底部

30、的出口往下落,在下落过程中,设 计一个风机的吹入口,其作用是将经过剥壳的核桃壳与核桃仁进行分别,重量稍重的不 被风吹走,而重量较轻的核桃壳将被风机吹来的气流带入到核桃壳收集通道,通道的底 部设计成确定角度；经过分别的核桃仁往下落,落入核桃仁收集通道,将此通道与核桃 壳收集通道的底面设计成一个整体,这样的设计可以让被风吹走的核桃仁通过自身的重 量往下回滚到花仁收集通道；为保证整机的各部分的安装,需设计一个机架,机架起到其它几个部分的支承、定 位、连接作用,并将电机安装在机架里面,剥壳机安装在机架的上方；其结构简图如图 2-1 所示；图 2-1 剥壳机安装结构简图22 工作原理刮板式核桃去壳机以前

31、也称为刀笼剥壳机,是借助转动轴上的刮板与笼栅的挤压和打击作用,将核桃果外壳破裂的一种机械设备,其特点是结构简洁、操作便利；其结构如图 2-2 刮板式核桃去壳机所示；它主要由进料机构、剥壳机构和支承机构等部分组成；图 2-2 刮板式核桃去壳机核桃果进入存料斗后,经下部的入料窄口形成薄层流落下来进入剥壳箱内,与高速旋转的 刮板相互碰撞,在刮板的锤击下,核桃壳发生破裂,从而进行第一次剥壳；部分核桃果在下落过程中没有与刮板发生碰撞,有些发生碰撞了而核桃壳却未撞裂,这部分核桃落入到由圆钢棒排列成的栅格上, 由于栅格顶部与刮板的旋转外径间的间距不足以容纳一个核桃 果,因此核桃果将在落入栅格的同时被刮板再次

32、锤击和挤压,从而使这些核桃果的果壳也 被压碎；剥壳后的仁与壳通过栅格间的间隙落下,在下落的同时,受到风机吹来的经调剂 好的气流作用,果壳因重量轻而被气流送入集壳通道,而核桃仁因重量大,连续往下落,从而达到了壳仁分别的目的；第三章 刮板式核桃去壳机主要部件的结构设计刮板式核桃去壳机能否正常运转,看的是其主要部件的设计,假如设计不合理,机 器就不能正常运转或者说不能运转,那么生产出来的这台机器就是一堆费品；设计合理,机器就能正常的运转对并对核桃果进行剥壳；因此,刮板式核桃去壳机的主要部件的设 计在整个设计过程中显得尤为重要,合理的设计将供应应使用者更多的便利和实惠；31 设计前各项参数的确定 31

33、1 刮板的半径及转速初定刮板的旋转必需确保能将部分核桃壳撞碎,当核桃果与钢质物体相对速度达到5m/s时,可使核桃壳破裂而不会破坏到核桃仁,可依据此依据设计刮板的转速与半径；如图 3-1 所示,核桃下落位置在RR之间,设计时接受最小碰撞半径R 为运算半 22径v2nr取半径 R=250mm,就 n=382.2r/min 结论： R=250mm,n=382.2r/min 图 3-1 312 刮板所需功率运算依据公式PQ可运算出刮板所需的功率t刮板对核桃做功QEkEpE ：刮板转变核桃的动能 Ep ：刮板转变核桃的势能EkQE1E212 mv 11mv2222EpmghmgRgR12 v 1v22

34、m2PQ1 m2 v 1v2 2gRt2 t依据所给产量要求 1500kg/h, 即 0.417kg/s, 此为核桃仁的产量,折合核桃果产量为0.417/ 纯仁率 , 依据国家标准,湖南所处地理位置可取核桃的纯仁率为 69%,折合核桃果产 量为 0.604kg/s, 此即每秒进入剥壳箱内被破裂的核桃果的重量；核桃接触刮板时初速度设为 1m/s,方向向下,脱离刮板时速度为 为 500mm t=1s m=0.604kg/s 1v =1m/s v =15m/s R=0.5m 15m/s, 方向向左,脱离刮板时相对初位置高度Q 1 m 2 2P v 1 v 2 gR =0.302+67.95+2.96

35、W=71.212w t 2 t加上刮板与核桃在栅格中挤压所需要的能量,P 也不会超过 500w；为运算电动机的所需工率 Pd,先要确定从电动机到工作机之间的总效率；设 1、2分别为滚动轴承和 V 带传动的效率,于是有电动机所需功率P dP w不会超过22=-0.8668 1.5kW,远大于此计12700W,由于给定电动机的功率为算值,故所给电动机的功率完全符合要求；313 传动方案拟定由于刮板式核桃去壳机的工作轴旋转速度较高,达到n2=382.2r/min 可有两种选择,第一种是接受一级 V带传动,其次种是接受两级混合传动,而很明显的,如接受两级传动方案,将会致使机器的结构复杂,而且成本上升,

36、所以选用一级 V带传动；314 电动机的选择依据所给的功率及同步转速,可选用的电机型号有两种Y90L-4 型和 Y100L-6型依据电动机的满载转速和刮板转速可算出总传动比,现将此两种电动机的数据和传动比列于表 3-1 表 3-1 电动机的数据和传动比方案号 电机型号 额定功率 kw 同步转速 满载转速 总传动比 i r/min r/min 1 Y100L-6 15 1000 940 2459 2 Y90L-4 15 1500 1400 3663 由上表可知：方案 1 总传动比虽小,转速低,但价格高,作为家用机械的电机不是太合算,故选择方案 2,即电机型号为 Y90L-4；查表得此种电动机的中

37、心高 H=90mm,外伸轴径为 24mm,轴的外伸长度为 50mm；315 传动装置的运动和参数运算轴的转速n 11400r/min.2 r/minn2n 1/i382轴的输入功率P 2P d21.50 .952=1.35kw 2轴的转矩T29550P 2/n233.732N. m32 V 带传动第一列出设计的基本条件电机型号： Y90L-4 额定功率： 1.5kw 转速：n =1400r/min 传动比： i =3.663 假设每天运转时间 t10h 1. 确定运算功率 P ca查表得工作情形系数 K =1.1 P = K A P =1.1 1.5=1.65kw 2选择 V带带型依据P 、n

38、 查得最适合的带型为A 型3确定带轮基准直径由主动轮基准直径系中选取d d175mm,从动轮基准直径为dd2idd13. 66375mm274. 725mm验算带的速度v60dd1n 1751400m/s5 .498m/s1000601000v=5 . 498 m/svm ax=25 m/s因此所选带的速度合适 4确定中心距 a 和带的基准长度依据07. dd1dd2a02 dd1dd2初步确定中心距a 0700mm,运算带的基准长度 Ld2 a02dd 1dd2dd 2dd 12=1972.36mm 4 a0由 V 带的基准长度系中选取基准长度Ld2022 mm运算实际中心距a 713.82

39、mmaa0Ld2 Ld7001972.36mm25验算主动轮上的包角112011802807557.5160. 68713. 82主动轮包角合适6运算 V 带的根数 z 由n 11400r/min,d d10 .z9P 0P cakklP 075mm, i =3.663 查表得P 00 .68kw,P 017kw,K0. 95,Kl1 .03代入数值,经运算 Z=1.984 取 z=2 7. 运算预紧力F0500P ca2 .51 qv2125. 436NF0vzK8运算作用在轴上的压轴力FpF p2zF 0sin12代入数值运算得F =482.7N 9.V 带轮的结构尺寸运算及选用带轮材料选

40、用 HT200 依据基准直径的大小选用不同的带轮类型,小径带轮接受实心式,大径带轮接受轮辐式,主要结构尺寸如表 3-2 表 3-2 结构尺寸 单位： mm 尺寸类型f 小带轮大带轮dd75 280 基准宽度bd11.0 11.0 基准线上槽深h amin2.75 2.75 基准线下槽深hfm in8.7 8.7 槽间距 e 15 0.3 15 0.3 第一槽对称面至端面距离102 1102 1轮缘厚12 12 带轮宽 B 35 35 外径da80.5 285.5 轮槽角3838极限偏差11孔径d026 16 轮毂长50 35 d148 32 轮辐厚b 18 h 120 h216 D1230.5

41、 具体结构设计见零件图3.3 轴轴的转速n2n 1/i382.2 r/min轴的输入功率P 2P d21.50 .952=1.35kw 2轴的转矩T29550P 2/n233.732N. m1 初步确定轴的最小直径A 0先按体会公式算邮轴的最小直径,选取轴的材料为45 钢,调质处理；查表选取105,于是得dminA 03P 210531 . 3515 .99 mmn2382 2.2 拟定轴上零件的装配方案 通过对各种方案的比较,现选用图 3-2 所示装配方案图 3-2 装配方案图3 依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1）为中意 V 带轮的轴向定位, 1-2 轴右端制一轴肩,故取2-3

42、段直径d23=22mm,左端用轴端挡圈定位,取直径 D=22mm；V 带轮与轴协作的毂孔长试为 35mm,为保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端面上,故 1-2 段长度取为 l 12 32 mm（2）初步选择滚动轴承因轴承只承担径向力,故先用深沟球轴承；参照工作要求并依据d2322mm,初步选取深沟球轴承6205,其基本参数如表3-3 表 3-3 参数表取l基本尺寸安装尺寸极限转速6204 D B srmindaDaras脂润滑油润滑25 52 15 1 31 46 1 12022 16000 （3）安装刮板架段轴直径d4560mm；刮板架段安装宽度取l45542mm,（4） 轴承端盖总厚

43、度20mm,取端盖外端与V 带轮右端面间的距离l40 mm,故2360mm（5）取刮板距箱体内壁a20 mm,取l3440mm,l5626mm；至此,已初步确定了轴的各段直径和长度；（6）轴上零件的周向固定V 带轮与轴的周向定位接受平键联接,按其直径查手册得平键截面如下表 3-4 平键截面d 12 16 mm b h 5 5 长度 l 取 22mm V 带轮与轴的协作为 H7/n6,滚动轴承与轴的周向定位是借过渡协作来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为 k6；（7）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角 2 45 ,各轴肩处圆角半径见零件图3.4 刮板结构刮板结构是整个机器的关键部分,它的作用就是对核

44、桃果进行剥壳；此结构接受四钢板十字交叉固定在旋转筒架上,其结构如图3-3 旋转筒架图所示图 3-3 旋转筒架图 由于接受的是打击和挤压两种方式协作进行剥壳,所以对刮板的强度有确定要求,接受材料是 45 号钢,而且刮板的表面必需进行处理,表面渗碳 1-1.5mm,热处理硬度 HRC56-62；刮板选用四块 8mm 厚钢板,长 宽=500mm 129mm,刮板外缘距旋转中心距离 250mm；固定刮板的筒架结构,其内径为26mm,外径 120mm,刮板固定支架长度为140mm,截面尺寸 40mm 20mm,每块刮板由两根固定支架固定,两者间接受 M10 螺栓联接；3.5 半栅笼半栅笼在机器中的作用是

45、让已经被剥壳的核桃与未被剥壳的核桃进行分别,其分别的原理就是“ 小个通过,大个不过”；半栅笼的每一个栅格都只能容许一个核桃仁大小的物体通过,被剥壳的核桃由于核桃壳的破裂,被变成破裂的核桃壳和整粒的核桃仁,核 桃仁的大小刚好可以穿过栅格,而核桃果由于太大,无法通过栅格,将被阻挡在剥壳箱内,连续进行剥壳直到其外壳破裂为止；其结构如图3-4 半栅笼所示；图 3-4 半栅笼栅条是利用两块墙板对两端进行固定的,墙板材料为HT200,栅条材料为 20 号钢；栅条接受 10圆截面长条,长度为 538mm,因其特别的作用,仍需对其进行表面处理,要求渗碳 1-1.5mm,热处理硬度 HRC56-62；栅条的两头

46、装砌在墙板的圆形槽内,组成半圆栅笼,栅条间距为 10mm,这样可使剥出的核桃仁能通过栅格,而未剥壳的刚不能通过；装砌完成后要太上锁紧条,防止栅条松动；半栅笼内径为 516mm；3.6 箱体箱体的作用是供应应刮板一个封闭的剥壳环境,并对相关结构起到支承和定位作用；为了便于轴系部件的安装和拆卸,将箱体做成剖分式,箱由箱座和箱盖组成,取轴的中心线所在平面为剖分面；箱座和箱盖接受一般螺栓联接,用圆锥销定位；箱体的材料选用 HT200,铸造成型；具体结构设计见零件图；3.7 壳仁分别装置壳仁分别装置分为两个部分,一个是气流通道,它的一端接风机,另一端安装在箱体的下方,仍有就是壳与仁的收集板,它同样也安装

47、在箱体下方；核桃经过箱体内的剥壳过程后,将由此装置对其进行壳仁分别,分别的基本原理是利用核桃壳与核桃仁的重量及受力面积的不同,用气流对其进行分别；重量稍重的不被气流吹走,直接下落到核桃仁收集 通道,而重量较轻的核桃壳将被风机吹来的气流带入到核桃壳收集通道；具体结构见装配 图；3.8 机架 整个机架接受 L63*63*6 角钢焊接而成,起到其它几个部分的支承、定位、连接作用,并将电机安装在机架里面；剥壳机安装在机架上面,联接接受一般螺栓联接；具体结构见 装配图；3.9 附件 刮板式核桃去壳的附件包括装料斗,轴承盖,风量调剂装置；第四章 如何正确使用核桃脱壳机1对脱壳机的要求；脱壳干净、生产效率高

48、,对有清选装置的脱壳机,仍要求有较 高的清洁度；缺失率低、破裂率小；结构简洁,使用牢靠,调整便利,有确定的通用 性,能脱多种作物；2对核桃穴皮果雪的要求；核桃干湿适宜,太干就破裂率高,过湿就影响工作效率；农村储存的核桃穴皮果雪一般较干燥,为使其干湿适宜可接受以下方法：冬季脱壳；脱 壳前用 10公斤左右的温水均匀地喷洒在 50公斤的核桃上,用塑料薄膜掩盖 10小时左右,然 后再晾晒 1小时左右即可开头脱壳,其他季节用塑料薄膜掩盖的时间为 6小时左右；可将 浸后马上捞出用塑料薄膜掩盖 1天左右, 再晾晒, 待干 较干的核桃穴皮果雪浸在大水池内,湿适宜后开头脱壳；对电压的要求及工作场所的选择：单相电

49、动机要正常工作,电压需达到其额定电压；在农村农户较为分散,加之所用线路又不标准,致使离变压器较远的农 户电压不足,因此,工作场所应选择离变压器较近的地方；操作方法与留意事项1使用前,应先检查各紧固件是否拧紧,旋转部位是否灵敏,各轴承内是否有润 滑油,脱壳机应放置在较平的地面上；然后检查电源,开关必需处于断开位置；2电动机启动后,转子的转向应与机具上所指方向一样；先空转几分钟,观看有 无反常响声,运转正常时方可均匀地喂入核桃；3核桃果喂入时,要均匀、适量,不行含有铁屑、石块等杂物,以防打碎核桃米 及造成机械事故；当核桃米掩盖满筛子面时,方可打开出米口开关；4核桃应干湿适宜,要依据核桃的大小选用适

50、当的筛网；5核桃米内核桃壳增多时,可将电动机向下移动,以便张紧风扇皮带,加大吹风 量；6操作时,人不要站在皮带传动一侧,以免伤人；7存放机器时,应清除机器外表的尘土、污垢和内部残存的杂物；用柴油清洗各 部位轴承后涂上黄油；机器要掩盖好,置于干燥库房内,防止日晒雨淋；8应保证传动部位和轴承室内有充分的润滑油,并定期予以清理和更换；第五章 总结本文是围绕农用机械产品核桃去壳机的设计,实现了核桃剥壳的机械化,应 用本机器后,可使广大农夫群众大大节省劳动量,提高生产效率和生产质量；该机的 关键部分是刮板结构与半栅笼结构,由于核桃剥壳的整个过程都是由这两部分完成的,剥出来的核桃能不能符合要求,完全是看刮

51、板与半栅笼的性能能不能达到要求；本文 也介绍了目前各种核桃剥壳原理及装备,并对核桃剥壳机械的进出现状以及进展前景 作出了简明的概括和分析；本次设计是对我的四年的高校生活做出的总结,同时为将来工作进行了一次适应性训练,从中锤炼自己解分析问题、解决问题的才能,为今后自己的争论生生活打下一个良好的基础；从这次设计也可以看出一些问题 : 1.心态 :应当保持认真的态度 ,坚持冷静独立的解决问题 2.基本 :认真学好基本学问 ,扎实自己的基本学问 ,使面对问题时不会遇到许多挫折 , 从而打击自己的信心 ,结果使自己很浮躁 ,越来越不想搞这设计 ,故应当好好学习基本知 识,一步一步的来 ,不要急功近利 .

52、 3.树立自己的良好形象 ,乐观的面对生活 ,坚持自己的想法和意识总的说来 ,虽然在这次设计中自己学到了许多的东西 在确定的不足和缺陷 ,我想这都是这次设计的价值所在 努力认真 ,以冷静冷静的心态去办好每一件事情 . ,取得确定的成果 ,但同时也存 ,以后的日子以后自己应当更加参考文献1 周瑞宝 核桃加工技术 M 北京：化学工业出版社 2022.1 2 段淑芬,胡文广,李秀平,等世界核桃生产现状分析 J 核桃学报, 1999, 增刊 3 孟宪珍核桃脱壳机的设计和试验 J 国外农机； 19804 尚书旗,刘曙光,王方燕核桃生产机械的应用现状与进展分析 J 核桃学报, 2022, 增刊 5 张效鹏

53、, 张嘉玉 核桃脱壳机的不同部件对核桃脱壳性能的影响 J 莱阳农学院学报,1990,71 6 王延耀,张岩,尚书旗,等气爆式核桃脱壳性能的试验争论 J 农业工程学报,1998,141 7 王智才我国农机市场需求及进展前景 J 农机质量与监督,2022,5 8 石一兵 食品机械与设备 M 北京：中国商业出版社 1992.6 9 肖旭霖 食品机械与设备 M 北京：科学出版社,2022 10 中国标准出版社第一编辑室 中国食品工业标准汇编 M 北京：中国标准出版社,2022 11 唐增宝,何永然,刘安俊 机械设计课程设计 M 武汉：华中理工高校出版社 1999.3 12 濮良贵,纪名刚 机械设计 M

54、 北京：高等训练出版社,2022 13 成大先 机械设计手册 .单行本 .机械传动 M 北京：化学工业出版社 2022.1 致谢本文是在老师的细心指导和关怀下完成的,老师渊博的学识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风、高度的责任心对我产生了深深的震惊；在老师的培养和训练不 仅使我顺当完成了论文,而且将连续鼓励我在今后的人生旅途上不断进取；最终,谨向全部给我关怀、懂得、支持和帮忙的人们表示最真诚的谢意！外文翻译 近净成形技术工业发达国家的近净成形技术在近20 多年来有很大进展, 已经成为机械制造业主要的制造技术,在铸造、锻压、焊接、热处理和表面改性方面都已占据了总产量的主要位置；在我国近净成形技

55、术在整个成形生产中比重仍比较低,成形件精度总体平均要比国外低12 个等级,一些先进的近净成形技术在我国只有少数企业接受,一些复杂难成形件我国仍 不能生产,部分先进成形设备、机械手和机器人、很大一部分高水平自动化生产线建线技 术,我国仍不能全部立足国内,因而总体水平上要比先进国家落后 1525 年；每一个专业 方向上,国外近 20 年来都显现了一批新技术,有一些我们仍没有把握,有一些虽然做了试 验争论,仍没有用于生产；过去人们往往侧重于单项技术的进展和应用争论,今日市场竞争猛烈,人们为了更好 更经济成形零部件,越来越多地留意到多项先进技术的综合运用,可以获得更好的成效；例如利用材料超塑特性进行焊

56、接在航空件成形中的应用,利用低合金成份的非调质钢通过 控锻控冷可以取代调质热处理,把铸造和锻压结合起来的半固态成形,粉未烧结的坯料再 经过锻造获更好性能近净形零件,都是国外进展较快应用成效好的技术；我国专家把成形 辊锻和精锻相结合,用于汽车前梁生产比国外通用技术建设生产线,一条线就可节省上亿 投资；传统的成形技术是建立在体会和试验数据基础上的技术,制定一个新零件成形工艺在 生产时仍要进行大量修改调试；运算机和运算技术进展,特别是非线性有限元的进展,使 得难度很大的成形过程有可能进行模拟分析和数值运算；发达国家在这方面已经开展了大量争论工作, 并形成一些商业软件用于成形工艺分析；我国在这方面已经进行了大量争论,一些单位也研制了一些软件,但由于投入不足,形成商业软件的很少；近净