平板挤压式核桃破壳机的计设计.doc

1.绪论 1.1选题的意义和目的 为了使坚果食品增值，近年来在各国都在加工制造成品方面很想办法。目前整体核桃核仁在国际市场上的价格是带壳核桃的几十倍，且核桃带壳保存易霉烂。因此，寻求效率高，质量好的脱壳方法，是必然发展的。我国核桃资源丰富，如何的有效去壳，对满足人们生活需要和换取外汇都有着很重要的意义。 现在剥核桃的方法很多比说门缝里核桃破壳是核桃深加工的第一步必须首先解决.经实测发现核桃形状不规则、壳仁间隙小试验证明核桃壳完全破裂所需的变形量大于壳仁间隙,用一般的机械挤压方法破壳必造成大量的碎仁 调隙手轮 2.定板 3.动板 4.进料口 5.排料器 6.弹簧 7.偏心轴 8.电动机 图1—4 核桃破壳机的结构示意图 工作过程：由于用两板挤压破壳，故需要先对核桃进行预处理—将核桃分级处理后。核桃进入进料口后，掉入动板和定板组成的破壳间隙，动板工作，核桃受到挤压作用，核桃表面产生裂纹并逐渐扩展，直至最终完全破裂，碎壳和仁从最小间隙处掉下。 2.设计方案的选择 经过多次查阅相关资料和同学探讨，最终确定设计的部分包括定板，动板，进料口，出料口，调隙装置，电动机，皮带轮链轮等等。 2.1进料口的设计 经过查找资料，可以知道当进料口与水平面夹角为时，更加有利于核桃的导向与进入工作区[6]。因此设计进料口一边与水平面夹角为，另一边与水平面垂直，与箱体用螺栓连接。其结构示意图如下： 图2—1核桃破壳机进料口结构示意图 在此之上，我在进料口上加了一个类似于外槽轮排种器的装置，这样的装置可以实现核桃一排一排的往破壳板之间的间隙掉落，其结构示意图如下： 1.盛料斗 2.排料器 3.排料舌 图2—1.1核桃破壳机排料口结构示意图 工作过程：核桃经过分选后进入盛料斗中，来不及一字排开，核桃靠重力堆积在排料器上，并被排料器带着一起旋转进行强制排料：处在排料器外面的一层核桃在排料器的拨动和核桃之间的摩擦力的作用下也被带动起来了，其运动速度从排料器圆周线速度逐渐向外递减之静止层。由排料器强制带出的核桃从排料舌上掉入破壳板的间隙中，然后进行破壳。 2.2核桃破壳部分的设计 其结构示意图如图2—2所示： 1.定破板 2.动破板 3.核桃 4.偏心轴接触板 5.偏心轴 图2—2 核桃破壳机的破壳部分的结构示意图 工作过程：核桃由排料装置掉入动板和定板板表面造成的缝隙后，偏心轴转动过程中强制推动动板移动，使得动板与定板之间的间隙变小，从而使得核桃受压破裂，动板靠重力和弹簧的拉力使得动板回位，完成一次破壳。 在整机工作中，不停地重复这个动作。 2.4板的设计 2.4.1 板的选择 根据查找资料，为了增加板与核桃壳之间的摩擦，我选用菱形花纹钢板，面积为240000mm2 定板结构示意图如图2—4所示： 1.定板 2.定位空 3.螺栓空 图2—3 核桃破壳机的破壳板定板的结构示意图 定板在破壳机中很重要，它的作用是实现间隙的变化，它的背部安装一调隙装置来推动板的移动实现间隙变化，在此之上为了防止定板的旋转和晃动我设计了一个定位空，此空装一个扁平的钢板，另一头用螺栓固定在机架上。 2.4.2 板的设计 板的宽确定为400mm后，采用黄金矩形求出挤压辊的长度L 黄金矩形为：长/宽 板长度L=647mm，取L=600mm 板厚为10mm 2.5轴的设计 2.5.1轴的设计 设计的轴长为594mm，轴分为4段。其结构示意图如下： 图2—4 传动轴结构示意图 第一段轴与皮带轮连接，其直径为24mm；第二段轴用来装轴承的，还需要设计一个轴肩，用来固定轴承：第三段是偏心轴，其基准直径为36mm，偏心距为5mm。第四段轴与大链轮连接。 轴的材料：轴的材料主要是碳刚和合金刚。由于碳刚比合金刚价格便宜，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，所以本设计采用45号刚作为轴的材料。调制处理。第三段轴轴表面淬火，增加其表面的耐磨性能。 2.5.2轴的校核 经过分析，主轴轴的受力最大，而且轴的周向受力是主要的，因此，对该轴进行扭矩校核。轴的结构见图2-6 主轴转速 根据公式 （2—5） 其中h为板的高度0.6m，g为10m/s2 t为时间 得时间t约为0.35s 取t为0.4s 既得主轴0.4s转一圈 所以主轴转速至少为150r/min 取其整数倍 (2)轴的扭矩计算 电动机输出转矩： T== （2—6） 式中：为电动机额定功率，为电动机转速 主轴输入转矩： （2—7） 为