内外磨式核桃破壳机的设计大学学位论文.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 本课题来源以及研究的目的和意义 1 1.2 本课题所涉及的问题及国内（外）研究现状及分析 1 1.3 对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 2 1.4 方案的确定 3 2 设计方案的选择 4 2.1 总体设计 4 2.2 核桃破壳部分的设计 4 2.3 轴的设计 5 2.4 轴的校核 7 3 动力与传动的设计 14 3.1 电动机的主要外型和安装尺寸的选择 14 3.2 联轴器的选择 14 3.3 齿轮的设计与校核 14 4 总结 20 致 谢 21 参考文献 22 绪论 本课题来源以及研究的目的和意义 近些年来，核桃除销售干果和核桃仁以外，核桃乳品、核桃速食粉类、核桃精等加工产品也已逐步进入市场，另外有少量的核桃油产品在销售，获得了部分消费者的青睐。市场上对核桃深加工产品的需求正越来越迫切,但核桃的深加工产品较为少见，随着核桃生产的发展脚步不断加快，其后续产品的开发和应用也迫在眉梢[1] 。在加工过程中，存在的关键问题是核桃脱壳十分的困难。核桃破壳机的核心装置当属核桃破壳装置。然而机械破壳常用方法有借助粗糙表面碾搓作用的碾搓破壳,借助撞击作用撞击破壳、利用剪切作用的剪切破壳和利用成对轧辊挤压作用的挤压破壳等。常见的破壳装置主要有圆盘破壳装置、离心破壳装置、锤击式破壳装置、轧辊式破壳装置、对辊窝眼式开口装置、冲压式破壳装置、齿辊破壳装置、核桃锯口破壳装置、核桃破壳挖核装置和平板挤压式破壳装置等。 针对核桃加工存在的问题和市场的不断需求，确定核桃加工工艺有很重要的现实意义，核桃加工除了脱青皮、核桃分级、清洗、脱水、烘干、去壳、仁壳分离与包装外，还可以进行进一步的深加工。人工破壳效率较低而且难以满足生产发展的要求，故研制高效破壳机俨然已成为当务之急[2]。本课题中，将内外磨式核桃破壳装置运用于此处，重点研究核桃破壳机的内外磨破壳部分，以改善现存的破壳率较低、损失率较高、果仁完整性较差、通用性较差、机具性能较为不稳定、适应性较差、作业成本较高等一系列的大小问题,其装置可用于具有一定直径大小的核桃破壳作业，即分级后的核桃的破壳作业，能较为高效的完成核桃破壳任务。如果全疆全团的核桃全部采用机械破壳，可节省大量劳动力去从事除核桃以外经济价值作物的田间管理工作，社会效益可以显著提高。该方法的研究同时给破壳装置的改进提出了新的可行的可行性方向，为其他坚果破壳装置的研制提出了新的思考方向。 该课题的研究可以进一步促进新疆维吾尔自治区及兵团各部的核桃产业的发展，可以为核桃深加工企业提供一种有力的可利用方式，为新疆的农业现代化以及机械化的发展之路做出应有的贡献。 本课题所涉及的问题及国内（外）研究现状及分析 1.2.1国外研究现状及分析 目前核桃生产国中生产水平最高、最有代表性且市场占有份额最大的当数美国。美国可谓核桃生产上年轻而又强大的王国之一。美国核桃采收的机械化程度相当高，核桃收获过程首先是喷洒乙烯利(是一种果实催熟药剂)，其次用振落机采收，接着用脱青皮机脱皮，再接着用清洗机清洗，再接着用烘干机烘干、最后利用冷库进行干燥处理和贮藏。在加工果仁的过程中采用破壳机破壳，紧接着通过气流分选机进行壳仁分离，然后用分色机将果仁分为出浅色深色，再分出碎仁，最后才分别称重并包装销售[3]。 由于美国的主栽的核桃品种只有豪沃、迪哈特、利希尔、强特勒、维纳、土莱尔这 6 个，其质地优良，规格统一，有利于机械化破壳作业的进行，因此核桃破壳机在美国发展较快、较迅速。其主要的核桃破壳机类型有：①Larry H. Hemry 及其合作人研制的专利号为 6098530 机械式核桃破壳机[4]。该机的主要结构有机架、料斗、可调节定位板、破碎装置、传动机构等。机械式核桃破壳机可以通过调节可调节定位板与破碎装置间的间隙来适应各类坚果的破壳作业。②Kenneth R. Evans及其团队研制的专利号为 4201126 核桃破壳机[5]。该机主要有喂料斗、输送装置、破壳装置和出料口等。破壳作业时，待破壳的核桃由输送装置从料箱运送到破壳装置，然后进行破壳作业。③Clarence Lloyd Warmack 和 Barry Shawn Warmack团队研制的专利号为 6516714 核桃破壳机[6]。该机主要有机架、箱体、滚筒、旋转破壳装置和出料口等。该机完全可以成功而有效地击打核桃将其壳仁分离。④John W. Brazil及其团队发明的专利号为 4255855 核桃钳[7]。该钳有把手、可调柱塞、夹头、底座和固定套等。使用的时侯，只需将核桃放置在底座上，接着通过操纵把手推动可调柱塞在固定套内来回滑动，可调柱塞伸出以使夹头将核桃推到刚性砧底座上，将核桃夹紧并破壳。⑤Michael P. Filice，Robe