【板栗去壳机设计（论文）7900字】

PAGE16PAGE16板栗去壳机设计摘要:顾名思义，板栗去壳机就是将板栗除去外壳的一种机器装置。根据板栗本身的特点来看，在收获的同时不能达到为其除去外壳的效果，而且板栗本身水分比较高，不能直接除去外壳，必须要使其的含水成分降低，再进行去壳，现在如果只通过人力来进行板栗去壳，效率达不到市场的需求，为了改善此现状，所以急需用机器来代替人力，使其均衡的融入现代社会中。 要达到板栗去壳的这个效果的话主要是要对其板栗躯壳机内部的合理设计，达到所需要求的机械机构。该设备主要依靠电动机的旋转来推动定子和转子的有效工作，使用带传动的方式来带动刮板和栅笼运动。此文以计算设计为基础，通过CAD二维图和三位建模来进行辅助设计，清晰的表达出了本课题的设计过程和效果。关键词:板栗去壳机;皮带传动;反复脱壳目录TOC\o"1-3"\h\u1.引言  51.1研究背景  51.2板栗的好处  51.3板栗去壳机的发展现状 51.4主要研究内容和技术问题  61.4.1设计的内容  61.4.2关键技术问题  61.5设计思路  61.5.1增强板栗脱壳自动化进步  71.5.2降低损坏率，提升机械脱壳率  71.5.3综合的提高科技应用水平  72.技术任务书  72.1产品设计的依据  72.2技术方案 102.2.1转筒的设计  102.2.2外筒零件图  122.2.3磨刷的设计 132.3具体实施方案 132.4产品的规格与工作原理  142.5主要技术参数  142.6总体结构概述  143.设计计算说明书（SM）  163.1设计前各项参数的确定  163.1.1刮板的初定  163.1.2板的功率  163.1.3拟定传动方案  173.1.4电动机的选择  183.1.5传动系统的设计与计算 183.2V带传动的设计 183.3 轴  193.4刮板结构  213.5栅笼  213.6箱体  223.7壳仁分离装置 224.使用说明书(SM)  234.1 使用前的准备  234.2脱壳时的问题  234.3维护与保养 234.4操作注意事项  244.5标准化审查  24总结  25参考文献  251.引言 1.1研究背景 板栗是一种营养极为丰富的果实，以往的板栗加工产品，如口味、口味、款式等，都赢得了许多人的青睐。板栗可用于辅助食材，口感优良的食品和保健品。价格也比较经济实惠，食用起来也非常方便。1.2板栗的好处 板栗中含有的物质可以帮助人各项机能的正常运转，并能帮助身体新陈代谢，有养胃益气的作用。这类水果内含有很多水果都含有的营养成分，甚至比有些水果的营养成分更加高，显而易见，板栗这类水果的确是营养比较丰富的。板栗尤其对养胃有极大的好处，在滋补方面，可谓是比起一些补品有过之而无不及的效果;板栗也有药物的效果，对人体极为有益。板栗的高淀粉含量为人体所需要的热量奠定了坚实的基础，稳定人的心跳，保证人体各项机能都正常的工作。1.3板栗去壳机的发展现状板栗脱壳机是一种板栗脱壳机。板栗本身的特点就是不能直接在田间除去外壳，需要在一定的条件下去壳，但是人工去壳降低了效率，所以急需通过搞笑的机械自动化方式来实现机械去壳。现在的生产不能局部依靠人力，社会必须进步，机械自动化已成为趋势，也为发展经济提供了有效务实的帮助，为农作物的快速收获争取了保障，随着社会的不断发展与进步，社会需求量日益增长，自动去壳的机械技术对劳动力的减轻，效率的提高埋下了伏笔。板栗去壳技术虽然目前技术水平较高，但广泛应用于经济发展较快、大型设备较少、要促进生产力的发展就必须对症取药，不能采用原本的老方法，必须实现创新，这样只会埋没板栗的作用，板栗籽粒仍采用原有的去壳方法，区域发展不平衡，生产力下降，逐渐农村机械化的普及已成为趋势。各类水果加工的方法以进一步达到了新的高度，其中也包括板栗这类果实的加工，这类技术的出现不仅解决了生产力低的现状，而且为板栗生产自动化建设了一个新的平台。所有的现代技术都将会代替传统的人力劳动，为社会的发展加了新的推动力，各地纷纷出现了打折策略和策略，研究板栗自动化服务，带动和帮助农户购买板栗设备，形成了新的市场需求，提高了农户购买板栗设备的积极性。随着板栗种植企业的不断增加，国际上对板栗精加工生产的需求不断上升，提高板栗的自动去壳技术尤为重要。在这方面，我的设计为大众带来了方便，也为现代机械技术献出了一份微薄之力，让机械自动化的市场更加庞大。1.4主要研究内容和技术问题 1.4.1设计的内容 刮板的选定传动系统的设计与计算转动轴的设计箱盖、箱座以及各零件的结构1.4.2关键技术问题 1965年以来，原八机部定购板栗脱壳机的研究过程，类似这种轻型的加工板栗的机器在全国各地都派上了很大的用场。可首次完成板栗去壳、分选、去壳工作。这类小型机器的出现非常及时，充分展示出来方便、能耗低等优点。6BH-1800型板栗去壳设备采用三辊包壳结构，可再次去壳。随着全国板栗食品工业的发展，板栗产量不断增加。板栗自动去壳范围将迅速扩大，板栗去壳设备还有很大的改进空间。虽然这类机械已经出现在市场当中，但是又很多地方还是不完善，所以我设计这样一款以去壳机构为主的去壳机。板栗籽粒破损率和机构的内部设计是否完善合理有着重要的关系，板栗籽粒的破损率是板栗加工企业迫切关注的问题。1.5设计思路 根据电机的工作速度来满足机器的正常工作速度，来实现传动元件的进给速度，来获得其传动比，还取决于旋转方向的不适当。选择轴承，得到v带传动确定的轴承参数。最后，进一步确定机架，盖板和箱体的所需尺寸。在规划网格时，必须注意网格的大小。接下来的研究必须集中在规划的发展方向上。1.5.1增强板栗脱壳自动化进步 目前，探索目标的关键是提高板栗去壳自动化的发展。对于特定板栗种子和生长区的生长方式，一些板栗去壳设备依靠它进行探索，其包容性、一致性和普适性都不好。研制的脱壳设备通过更换关键部件，不仅可以加工其他脱壳产品，也提高了此类去壳设备的通用和兼容性。它不仅满足了各类需要脱壳的农作物脱壳设备的需求，而且提高了加工技术的水平，使各方面都达到了平衡的状态。只能通过更换主要工作部件来确定。板栗去壳设备是否符合这一发展趋势，将直接影响板栗去壳设备是否能更好地促进使用，加快发展。1.5.2降低损坏率，提升机械脱壳率 主要取下板栗去壳设备的主要开发和加工部件，改变以往的设计思路，研究最新的去壳方法，开发新一代去壳设备，优势更加突出，缺陷得到进一步改善。目前，国际板栗去壳设备存在着去壳率与去壳率之间的问题。更好地协调这一重大进展与栗子去壳设备的勘探前景密切相关。 1.5.3综合的提高科技应用水平 目前，脱壳机械必须向自动化、自动化方向发展。所以一定要机器和电力同一和一体化，称之为机电一体化，对自动上料、自动下料机构的确认进行探索研究，保证包装的平衡和更好的确认，完成机组的机械化，再次提高下料效率，进一步开拓国际市场。新一代材料、新工艺、新手段将继续用于板栗设备的开发与进步，但是现在机械中，不能让这类机械关于复杂笨重，必须要易于操作，而且便于运送所以在设计这类机械时必须保证它的轻盈，除去多余阻力和繁琐的操作方法，减少用工，增加使用时间。随着国际更新技术的不断进步，如何在实际加工中充分利用这些更新技术，是加快板栗去壳设备研究的问题。2.技术任务书 2.1产品设计的依据 20世纪60年代和70年代，板栗去壳设备的毁损率一般不低于8%，有的甚至超过l5%。所生产的板栗果实不能用作种子，只可以生产出油，达不到出口贸易的标准。板栗去壳机械的重要研究课题是降低去壳率，研究符合现状的去壳方法，研究最新的去壳机理。从20世纪60年代初，我国开始发现格栅凹面板式、封闭型波纹筒板栗脱壳机。1983年以来，我国在现有板栗去壳机制探索标准的基础上，探索了多种新的去壳机制。关键是经济技术标准，特别是脱壳率标准有了很大的提高。这是20世纪板栗的一些主要剥壳机制。 1.早在60年代早期，就出现了一些类似的板栗去壳机，也是我国的自由产物，具体如下图所示。图2.1栅条凹板式板栗脱壳构件 这种机构的特点也有很多，比如脱壳效率会更好。剥皮时，从缝隙中分离出直径和形状相同的单果和双果。第一次脱皮率很低，超过80%。为了将板栗仁与脱壳仁进行分离，格栅凹板通常设有分离机构。2.封闭橡胶板滚筒，直立橡胶板式剥壳部件 其他方法的去壳方法如图2.2所示图2.2直立橡胶板式剥壳部件 在去壳时间间隔5到20mm之后，通过胶合板与橡胶圈挤压是螺母固定压紧从而完成避免高度摩擦的影响，但是损坏程度依然不理想。此外，小栗子的第一次剥皮率不高，约为30%，因为小栗子的直径不大于剥皮之间的距离。因此，只有通过添加回收元件，才能使板栗壳多次挤压成型，设备结构不简单，成本较高。3.立式脱壳机构 壳体拆卸组件采用两根扁筋焊接在一起的垂直转子，后续安装采用针织平底筛。外壳移除组件如图2.3所示。图2.3立式脱壳机构 我通过各种渠道找到了如图2.4所示这样的去壳机机械图。图2.4编织凹板式板栗脱壳构件 2.2技术方案设计目的在于提供一种高效简单的机械装置，实现此类机械的大众普及。此类机械主要由料口，外筒，传送带，转筒，推进器，刷子和机架组成。2.2.1转筒的设计 通过各端的紧密结合和完美的配合，连接各个端盖和轴承就成为了我所主要设计的内容，转筒的外表面再设计一些球形突起的块状物。下图是转筒的三维图：转筒零件图 I主视图：2.2.2外筒零件图 我通过各类的平面图纸来一一介绍   I主视图II俯视图2.2.3磨刷的设计2.3具体实施方案如图所示，材料采用金属材料，用于制作转鼓和外鼓，外筒由两个同样的半圆柱组成。两侧采用螺栓固定，可自由开启。外鼓固定在机架上，水平、同心的旋转鼓安装在外鼓内。转鼓盖的两端固定在转鼓轴上。转股轴的两端分别穿过外盖的轴孔，通过突出的块状物和机构间一定的间隔，加上防空的几个板栗加工前和加工后的出口。板栗可以通过输送带进入输送带，然后进入磨床和毛刷机。用这种方法，栗子被进一步分离。在实施本发明时,新鲜板栗preheat-treated在40~C是迅速进入机器由一个旋转的滚筒从进口和出口,与此同时,通过离心力和推力,和旋转的动能得到的鼓。向出口移动。同时,旋转产生的离心力缸扔掉的内表面缸沿切线方向,划痕和摩擦速度高,并立刻折叠圆柱体的表面,与高速滚动划痕和摩擦发生,接着通过电机的运动带动各部件的稳定运转，产生摩擦，从而达到所要求的效果。通过使板栗壳均匀充分的受力，板栗内部得到很好的缓冲保护，使其去壳后得到完好的果肉。2.4产品的规格与工作原理 此类产品属于小型的加工机械，让劳动者能轻松的使得板栗去壳。其原理就是通过机械内部对板栗外壳的挤压加工使其外壳脱落，以达到预定的效果。 2.5主要技术参数 表2.1 主要技术参数技术参数参数值结构尺寸重量Kg物料含水量%1230X1180X1600155轴的功率Kw1.35其实在早期对这种机构就有同一的叫法，用通俗易懂的话就是通过机械的方式使其果实外壳脱落的一种支撑加工机构。 其原理就是通过外壳和机构内部刀具的摩擦冲突使其外壳软化脱落，板栗壳断裂，第一次剥壳完成。少部分的板栗果肉会与刀具产生摩擦冲突，部分板栗果实与壳碰撞无裂纹。栗子的这一部分落在了圆棒排列的格子里。将板栗果实的外壳压碎。同时，由于风机气体流量的影响，对壳体进行了适当的调整。经过多次设计得知，必须是机械内部充满气压，让其满足加工时所需要的力的要求2.6总体结构概述 而且从各个资料表明，板栗的去壳也是按照一定的顺序来的。连续通过集料料斗、去皮箱、格栅和下箱体出料口、分拣出料口、板栗坚果集料桶等部件，使脱壳机的整体结构规划脱颖而出。在规划过程中，从上到下，先将栗子放入袋中，顶部为料斗，料斗底部为去壳箱。集料斗和剥皮机架为一体。在脱壳箱中，脱壳工作只能通过刮刀具和内部零部件的挤压碰撞完成，在使其外壳脱落的过程中，可以稳定在箱体的下半部分。板栗剥落后，通过网格框架底部的出口掉落。接着通过一系列的连接装置让脱落完成的果实落到事先设计好的箱子当中，但是这过程必须要稳定好机构的正常运转，不能让机构在运作过程中晃动，这样降低了安全性，所以这个问题也是我设计时比较注重的地方下面的平面图即为设计思路及方法2.5所示为去壳机的一种平面图。图2.5脱壳机整体结构3.设计计算说明书（SM） 3.1设计前各项参数的确定 3.1.1刮板的初定根据最后的资料，选择了最为合适的尺寸，可以标准化设计的稳定，以达到不破坏板栗整体的效果以图为例那么3.1.2板的功率 按照公式可以算出刮板需要的功率 Ek:刮板改变板栗的动能 Ep：刮板改变板栗的势能 那么计划力必须达到要求的时间量，不能拖后产品加工的时间，通过计算达到每分钟的去壳果实量，结合重量计算出平均数，达到所要求的量，。在此应该保证各部的功率p应低于500w,各项机器之间第总效率应该满足于电机的所需功率pd。设为效率，所以：3.1.3拟定传动方案 因为在板栗去壳的机械工作中需要的点击转速非常高，所以有多种的选择方案，V带传动和机械驱动都可以实现，但又因为机械驱动所需要的动力较大，功耗也大，成本也随之增高，所以在这里我选择各方面较为合适的V带传动。 3.1.4电动机的选择以Y90L-/100L-6型两种型号的电动机的参数：表3.1两电动机的对比方案号电机型号额定功率同步转速满载转速总传动比i1Y100L-61.510009402.4592Y90L-41.6150014003.663由表得知，通过多方面的数据对比，最终得出结论，2各方面都比1优秀，所以选用2。 3.1.5传动系统的设计与计算通过轴的转速n、输入功率P2、转矩T2，计算出得到下面结论3.2V带传动的设计 根据机械设计，首先列出设计的基本条件 电机型号：Y90L-4         额定功率： 1.5KW转速:1400r/min 传动比：663假设每天运转时间:t≤10小时 1.确定计算功率P然后通过查遍可知情况系数为1.1  2.选择V带带型 根据P、n1查得最适合的带型为A型表3.2主要结构尺寸3.3 轴 轴的转速          轴的输入功率     轴的转矩           1.轴的最小径向尺寸 查表选取A＝105最为合适，计算得2.轴上零件的装配 通过综合对比得出图3.2所示装配方法：图3.2轴上零件的装配 3.按照所需要的定位要求保证所需尺寸的合格。 （1）带轮和轴配合的长度先确定是35mm，需要令保护轴端挡圈不压轴端面,压在半联轴器上,所以第一段的长度应确定是32mm（2）根据尺寸的要求，所以在此选择深沟球轴承6205,标准参数可以参考下列表格： 表3.3深沟球轴承6205标准参数安装刮板框架轴的径向尺寸d15＝604nm。刮板架段安装宽度L45＝245nm根据尺寸要求，端盖厚度为20mm,外端面和带这件的间距为140mm，所以长度则为60nm。在满足要求的情况下，取箱体内壁厚度高度20nm，三四段长度取40nm，五六段长度取26nm。 到此，最终计算出了轴的各段径向尺寸和轴向尺寸。 轴上零件的周向固定 轴向的固定在这里采用平键连接，根据查表得到平键的参数如下表：带轮和轴的配合公差为H7/n6,周向定位则是采用的过度配合来保证，在此选用轴的d公差为k6。 选取轴上圆角与倒角尺寸 取倒角为2*45 3.4刮板结构 图3.3是刮板的结构图，刮板是组成板栗去壳机的重要结构，它的内部结构则采用螺旋管错位紧固的方法。图3.3 刮板机构刮板是使板栗去壳的重要机件，对其我们必须满足它的强度和刚度，表面也需要热处理，且每块刮板都需要两根紧固支架。 3.5栅笼 根据要求，为了区分好被剥壳跟未剥壳的板栗，需要设计一个栅笼将其分开。我们在此设计所采用的原理为“小个通过，大个不过” 所设计的栅笼的网格只是容许板栗仁通过。而其结构如图3.4所示。图3.4 栅笼 为了完成栅条的固定，必须利用两块墙板分别对栅条的两端进行固定，选取HT200灰口铸铁作为墙板材料，选取 20号优质碳素结构钢作为栅条的材料。选取10圆截面长条作为栅条，长度取538mm，由于它和刮板相挤压，必须对它进行表面处理，要求渗碳1-1.5mm，热处理硬度HRC56-62。栅条的两头装砌在墙板的圆形槽内部，组成半圆栅笼，栅条之间的距离为10mm，这样可使剥出的板栗仁顺利从栅格缝隙落下，而未脱壳的板栗正好卡在两根栅条之间。 为了避免栅条松动，安装结束后必须上锁紧条，才能保证工作的可靠性。半栅笼内的径向尺寸为516mm。3.6箱体 给予刮板封锁的脱壳空间，又使有关系的结构具有顶住与参照功能，这是箱体的作用。为了方便处理轴部分, 把箱体弄成剖分式的结构,箱体包括箱座与箱面,以轴的曲面的中线作为剖分面。箱座与箱盖使用常见的螺栓连接,使用参照锥销。选取HT200作为箱体材料，铸造成型。具体结构见零件图。 3.7壳仁分离装置 其装置包括两个部分：其一是安装在箱体底部的部件，用来跟风机相连之后起到通风效果。其二就是壳或者果仁的搜集渠道。其也被安装在箱体下面。在箱体内部，板栗经过脱壳后，通过这个装置对板栗完成壳与仁的分离，所谓能够完成分离的方式就是根据壳与仁两者的重量以及造机械装置所受到作用力不同，这样就可以利用气流的存在使其分离。分量不轻的不会被气流吹走，立即掉落到板栗仁搜集渠道，但是风机吹来的气流把分量不重的板栗壳引入到板栗壳搜集渠道。具体结构见装配图。4.使用说明书(SM) 4.1 使用前的准备 先把电源接好，其次再尝试一下，若设备各部件工作正常，没有异常情况，就可以开始生产。 我们需要的板栗含水量一定要能够保证在脱壳机械设备内不容易挤碎。大量的实践结果表明，通常含水量在百分之九为最。 4.2脱壳时的问题  需要保证放料的均匀，一次性应控制在20kg左右，板栗的大小也应该注意，板栗的个数也应该得到好的控制，一次性太多的板栗会使板栗去壳不均匀。 板栗去壳时应保证机器的完全运行，不能过早也不能太迟放入板栗，否则将会使板栗去壳后出料口堵塞，只有待机器完全正常运行后放入板栗去壳才能使去壳后的板栗得到质量的保证。 机器工作时，应时刻注意板栗的去壳情况，如果板栗过多导致机器运转不正常，应及时清理内部多余的板栗，防止过多的堵塞使机器卡死而停止工作。机器工作时，如果机器内部残留了过多的板栗皮，为了防止板栗皮不能及时送出，应该加大风口的力度，这样才能保证板栗皮的正常流出。  机器工作时，应该时刻注意脱壳的情况，如果出现板栗果肉和皮同时流出，则应立即调节机器的部件，这是应该垫高导向轮垫，如果板栗果肉过多的流出在板栗皮的地方，则应该减少一侧车轮的垫高片。4.3维护与保养 必须要保证传送皮带的可用性，不能使用已经失去作用的皮带。 应该定期检查润滑机构，保证机构不被过度磨损，如有安全隐患，应及时更换。 电动机的工作温度不能太高，也不能太低，否者将会造成不必要的损失。 在使用前，应认真检查各个零部件，保证各个零件的正常，防止零级已损坏而并没更换，也要防止两件的松散。 4.4操作注意事项 首先必须保证工作人员的安全保证各项电源的供电充足，正向导通选择较小的板栗，不能选择难以