关 键 词：

碰撞 核桃 破壳机 设计 全套 cad 图纸

资源描述：

内容简介：

碰撞式核桃破壳机的设计 摘要 ：我国是核桃种植大国，尤其是新疆地区核桃产量居全国前列，但核桃加工技术相对落后，没有先进的核桃破壳机械。针对核桃的加工和核桃破壳取仁的工艺方法，设计了碰撞式核桃破壳机，对其结构及其原理作了介绍。该装置采用滚筒和辐条筛使核桃碰撞和挤压达到破壳的目的。通过对核桃破壳实验研究和主要影响因素分析 表明 此设计 设计合理 可以实现 壳仁的分离。 关键词 ：核桃破壳 ; 取仁 1 引言 无论在国际还是国内市场上核桃都是很受欢迎的一种干果，但我国核桃产量却远落后于国际上其他国家。在我国核桃种植主要集中在西北、 西南地区，在种植业发达的新疆地区核桃年产量已达 12 万吨。 1 随着核桃种植面积的扩大，产量的增加，与核桃相关的加工开始发展，如核桃的破壳、清洗、分级等 等，大量生产加工不能依靠人力，必须有相应的机械换设备和自动生产线，因此这些加工设备的研究成为当务之急。 针对当前核桃加工存在的问题和市场需求设计了核桃破壳机械代替人力脱壳。 2 核桃破壳取仁方法及核桃破壳装置 桃破壳取仁方法 有离心碰撞式破壳法、化学腐蚀法、真空破壳取仁法、超声波破壳法和定间隙挤压破壳法。离心碰撞方法碎仁太多 ,所以应用很少 ;化学腐蚀 方法由于在实际操作中不好控制 ,仁易 受到腐蚀 ,处理不好还会造成对环境的污染 ;真空破壳和超声波破壳方法设备昂贵 ,破壳成本高 ,且破壳效果不够理想 ;定间隙挤压破壳方法值得探索 2。 核桃破壳取仁装置有很多种，常见的有机械打击破壳、 圆盘剥壳装置、齿辊剥壳装置、离心剥壳装置、锤击式剥壳装置、轧辊式剥壳装置、对辊窝眼式开口装置、冲压式破壳装置、核桃锯口破壳装置、核桃破壳挖核装置以及平板挤压式破壳装置 等 。 3 3 碰撞式核桃破壳机的介绍 通过对核桃 破壳的实验分析，采用碰撞挤压破壳的方法。通过滚筒的抛送，核桃与辐条筛碰撞， 进而在滚筒与辐条筛的挤压下破壳。其整体结构图如下： 2.、 3、 4、 图 1 碰撞式核桃破壳机整体结构图 壳机的工作原理 该装置由上机壳与下机壳，以及传动部件组成。上机壳下部设置和传动部件相连的 滚筒 ， 滚筒 与上机壳的外壁之间设置数根固连在上机壳两侧与 滚筒 平行的辐条筛，辐条筛与 滚筒 之间形成上大下小漏斗形状的脱壳室，辐条筛的下部和 滚筒 之间形成 脱壳室的咽喉，进入脱壳室的核桃在凸筋的抛送下与辐条筛碰撞击 并挤压 碎核桃壳。 壳机的主要结构 辐条筛 部分 ： 辐条筛起碰撞挤压作用，它是由一定数量的圆钢焊接在上机壳两侧钢板上， 与滚筒平行安装， 每两根圆钢之间的缝隙可以将核桃卡住，然后快速旋转的滚筒将被卡住的撞破的核桃挤碎。 滚筒的设计 ： 滚筒部分主要是由滚筒、凸筋、圆板焊接而成。核桃在滚筒和凸筋之间被抛出，使其撞在辐条筛上，落到脱壳室咽喉处，由滚筒与辐条筛挤压破碎，破碎的核桃掉入下部出口。 滚筒是核桃破壳机的主要部件之一，它直接关系到核桃破壳机正常工作 时整体的破壳效果情况。它的功能是采用滚筒上的凸筋，均匀快速的转动情况下，将进入的核桃抛出，被抛出的核桃与辐条筛撞击破裂，当其进入脱壳室咽喉出被凸筋与辐条筛挤压破壳。凸筋是数条钢筋焊接在滚筒上的，圆筒用的是钢管，圆通两端通过圆钢板使滚筒与轴通过焊接方式连接在一起，核桃破壳机的主要功能是碰撞挤压破壳，而滚筒在工作中起到了重要作用，因此，滚筒是破壳机的设计的主要部件。 入料口及破壳机上盖的设计 ： 入料口与核桃破壳机的上盖部分相连，它是利用薄钢板制成，入料 部位 与滚筒的凸筋部位相切，将从入料口进入的核桃，下滑到凸筋部 位，由凸筋抛出进行撞击。 入料口是将核桃填入核桃破壳机机体内的一个重要部分，它是核桃破壳机上的一个部件，它的作用在于通过入料口可以将核桃顺利的填入机体内，而且不会将核桃从入料口飞溅出来，造成人员伤害等事故发生，而且在填入的过程中或是填入后的工作过程中，破壳机机能安全的工作，因此，核桃破壳机的入料口的设计，即关系到核桃破壳机的工作质量及安全。 在设计核桃破壳机入料口时应当考虑到设计不当可能发生的危害，需要精心的设计其结构。因为在将核桃添入破壳机时，电动机在高速的旋转，连同它的主轴一起旋转，这种填料方式对主轴、 对机体都有很大的副作用，有可能瞬时加大主轴的承担负载，即同时加大主轴的弯曲应力、扭转应力等，如果入料口的填料方式不利于主轴的工作，就会加大了滚筒上的凸筋的磨损和老化等。如果入料口的设计不当，会造成主轴的瞬时被卡死，电动机闷车等现象发生，这些现象对电动机和核桃破壳机的主轴有及大的破坏性。核桃破壳机的入料口与破壳机的上盖相连接为一体，即入料口安装在核桃破壳机的上盖上，两者均采用 2薄铁板制成，焊接连接，核桃破壳机的上盖成方形。 核桃破壳机的上盖的两端部位、入料口的两侧及中间部位，均采用铁条加固，其连接的方式 采用焊接，这样可以提高核桃破壳机的上盖的刚度，不宜变形，同样也有支撑作用。破壳机的上盖整体焊接两个角铁上，目的是便于与破壳机的下半部分安装，将破壳机上盖的缘地脚与角铁焊接相连，起加固作用的铁条同样焊接在两个角铁上，以加坚固。在核桃破壳机上盖的两端设有两个半圆形状的铁板，其采用的材料是一样的，目的一是保障工作人员的安全，因为在破壳机正常工作时，它的主轴高速旋转，如果没有两打的铁板挡住，有可能工作人员不甚将手或衣服绞进破壳机中，造成人员伤亡等事故发生。二是阻挡破壳后的核桃飞溅，核桃被破壳机破壳后，由于主轴的高速 旋转击打破壳下的核桃四处飞溅，致使核桃不能很好的收集起来，如果核桃破壳机上盖的两端没有着两快铁板的拦挡，同时飞溅的核桃碎壳也给 工作人员带来危险，因此核桃破壳机上盖两端的挡板设计是必要的，也是必须的。而且，根据它的结构设计，挡板在核桃破壳机安装中是纵向布置的，两个挡板都应该骑压轴承座，即挡板的设计即要考虑到它与破壳机上盖的连接又要考虑到它与轴承座的配合，而且，两端开口，它与轴承相交处的形状根据轴承来确定 机架的设计 ： 机架是核桃破壳机的主要支撑部件，机架的坚固是核桃破壳机的工作稳定、运转平稳的基础，它是承担所有来自轴及电动机、滚筒的冲击和应力，因此机架无论是从结构上还是从材料上，都应该采用坚固的稳定的材料和样式制成。 在机架上有两段横梁，要求它的工作强度大，承载能力强，受冲击载荷、弯矩、扭矩不会变形，因此这两端横梁选为角铁，这样的材料来支撑核桃破壳机的主要载荷部分。核桃破壳机的机架上安装有一出口，目的是当破壳机将核桃破壳后，核桃从脱壳室中漏出，落到出出口上，核桃顺着斜板下滑，从而滑出机体之外，达到将核桃破壳的完成，而随时地 将核桃排出机体之外，它的材料也同样是选用铁板制成。 传动部分： 传动部分采用带传动。 带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点。 4 破壳机的结构因素 筒转速的选用 破壳机滚筒转速与抛送效果和碰撞效果有一定关系，但速度过大也会是震动过大，造成机械不稳定，选用 400600r/为合适。 选择如下电机： 表 490要参数如下表 型 号 额定功率 速r/流 /A 效率（ %） 功率因数 额定电流 额定转矩 最大转矩 400 9 轮及传送带的设计 表 4动部分 主要参数如下表 带型 传动比 主动轮直径 从动轮直径 带长 主动轮包角 V 带根数 带初压力 从动轮转速 Z 型带 1 224 1250 73.5 轴校核 表 4轴 受力 主要参数如下表 电 机 输出 扭 矩 滚筒上的力 N 水平面内轴承支反力)(1 水平面内轴承支反力)(2 垂直面内支反力)(1 垂直面内支反力 )(2 F 3轴弯矩 主要参数如下表 水平弯矩 水平弯矩 垂直弯矩 垂直弯矩 合成弯矩 扭矩图 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） M 0 M 进行校核时，通常只校核轴上承受最大当量弯矩的强度（既危险截面 c 的强度）。由经验公式及上面计算出的数值可得出。 公式 ： 22 )( （ 4 式中 ： W 轴的抗弯抛面模量， 3 轴的许用应力， 按轴实际所受弯曲应力的循环特性，在 、 中选取其相应的数值，从机械设计基础可以查出。 按机械设计 手册 书中查得，对于 600B受对称循环变应力时的许用应力 。 其他截面虽然引起的应力集中削弱疲劳强度，但由于最小直径按扭转强度较为宽裕确定的，所以无需校核 。 筒与辐条筛的硬度 滚筒和辐条筛与核桃挤压部分的硬度对破壳有影响， 若硬度太低 ,滚筒及辐条筛 容易磨损 和产生变形 ,使用寿命 缩 短 。 若硬度太大 ,则弹性差 ,对核桃挤压力大容易伤核桃仁 ,同时变形小 ,影响破壳。 5试验结果证明 ,采用 度为 4050 的 45 钢较合适。 4. 3 喂料速度对破壳效果的影响 在 入料 口 两板 有 间隙 每次可以使一排核桃同时掉落进去 ,喂料速度越高 ,单位时间通过的核桃量越多 ,生产率越高。但当喂料速度远大于生产率时 ,核桃破碎率增加 ,而破壳质量则严重下降。因此 ,喂料速度应控制在一定范围内。 5 结论 核桃破壳机主要靠碰撞和挤压使核桃破壳，其影响因素主要有转速、咽喉间隙、材料硬度、喂料速度等。 增加破壳效率可适当提高转速，增大喂料量，增长滚筒长度。 参考文献 1 李 忠 新