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开题报告PPT
开题报告】板栗
机设计开题报告
设计开题报告板栗
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板栗脱皮机结构设计【开题报告PPT】,开题报告PPT,开题报告】板栗,机设计开题报告,设计开题报告板栗
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毕业论文,毕业设计答辩,板栗脱皮机结构设计,学校名称：大连海洋大学 指导老师：赵书强 报告人：王虎,CONTENTS,1,选题背景,BACKGROUND,研究及确定方案,PROGRAMME,设计结构及工作原理,WORKING PROCESS,作品展示,DISPLAY,总结回顾,SUMMERY,2,3,4,5,01,选题背景,BACKGROUND,01 选题背景,02,研究及确定方案,PROGRAMME,2.1 去青皮发展现状,1.,堆沤去青皮法,成熟的青皮板栗通过堆在一起晾晒，堆放5天左右进行人工去皮，该法效率低且堆沤过程中易发生霉变影响板栗品质。,2.,化学药品处理法,在采摘的青皮板栗表面喷洒乙烯利，再进行堆沤起来去青皮，该法也是耗人力大，且化学药品对环境、人体皮肤、水污染都有一定的影响,3.,冷冻转热熔化处理法,把成熟的青皮板栗放入速冻机或冷库等一些制冷设备，通常把温度设置在零下525，冻上一到两天，当板栗全部结冰，进行升温0以上融化，该法技术效率高无污染但不经济。,4.,机械脱皮法,用金属片或钢刷与青皮板栗之间相对运动来去除青皮，该法通用性强但效率低；用挤压钢板通过挤压力去除青皮，该法局限性大，易把板栗硬壳挤坏，适用性低；用高速旋转刀片切削青皮板栗完成去皮，实用性较强。,2.2 提出方案,2.3确定方案,方案一中板栗易扎在钢钉滚筒上影响去青皮效率；方案二用刀片和刚刷能够很好的去除板栗青皮，对两方案进行详细的对比及优缺点的分析，我选择方案二作为最终方案。,02,03,设计结构及工作原理,WORKING PROCESS,3.1 设计结构,02,3.2 整体工作原理,青皮板栗从进料装置喂入，由电机提供的动力在皮带传动装置传输下，带动主轴上的去皮装置、清洗装置来完成去皮作业，并由淋洗水管喷出的清水洗去硬壳板栗表面的粉末，去除的板栗青皮从出杂口排出，板栗从出料口进入收集容器。,3.3去皮原理,青皮板栗从进料斗倒入，落到去皮滚筒中，高速旋转的刀片碰到青皮板栗时会切削板栗，板栗在刀片的切削力和栅条的挤压力共同作用下使青皮被大块的切削掉，同时在受拨料板的拨动下旋转并向前运动，在运动过程中板栗之间的挤压滚动使板栗向刀片上方移动，最后会脱离此刀片落到栅条滚筒中，被下一刀片继续切削。示意图如右所示：,刀片由两部分组成，一是刀刃是用来切削板栗青皮，而是拨料板用来拨动板栗运动，提供向前的进给力。,3.4 清洗原理,01,02,青皮板栗在去皮滚筒内去掉大块的青皮后被推进粗洗滚筒，此时板栗表面可能会附有部分青皮，在粗洗滚筒内会被钢刷揉搓、摩擦、击打使青皮完全被去除。去除的青皮及杂物通过粗洗滚筒内壁的孔洞排出。斜置安装的钢丝刷给于板栗轴向进给力的作用使板栗向前运动，板栗不断被刷洗，达到一定高度滚下，继续换面，使各个面都被刷洗干净。,完成粗洗后，板栗会被推入精洗滚筒，不断流出的水流和毛刷共同作用下，洗掉硬壳板栗表面颗粒状附着物及粉末，最后在斜置安装的毛刷给予的轴向进给力作用下从出料口排出。,3.5 传动机构组成及原理,带传动在传动、结构、经济等多方面具有很大的优点，在农业机械上使用非常合适，因此该传动结构选择带传动，带传动由大带轮、小带轮、张紧装置、皮带组成，装紧装置是用来使输送带产生一定的预紧力，避免输送带在带轮上打滑，青皮板栗去皮机的传动原理是由电动机带动皮带轮进行一定的减速，将合适的转速传递到主轴上，由主轴带动轴上的去皮部件、清洗部件来进完成去青皮、清洗一系列的工作。传动装置如右图所示：,04,作品展示,DISPLAY,4.1 数字化样机三维模型,通过零件的建模、装配完成数字化样机的三维模型如左图所示：,04 运动仿真（整体装配图）,6.2 运动仿真（关键机构）,05,总结回顾,SUMMERY,5.1 工作总结,05 总结回顾,更换图片方法：点击图片后右键，选择“更改图片”即可。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改。,点击此处添加标题,更换图片方法：点击图片后右键，选择“更改图片”即可。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改。,点击此处添加标题,更换图片方法：点击图片后右键，选择“更改图片”即可。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改，顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。,感谢各位老师聆听！,THANK YOU!,英文文献Chestnut, also known as: chestnut, chestnut, Kui chestnut, chestnut, wind chestnut, known as the king of dried fruit reputation, in foreign countries it is also known as ginseng fruit. The taxonomic status of chestnut is angiosperm, dicotyledon, primitive perianth subclass, beech, Fagaceae, Castanea. Li, first seen in the Book of Songs in ancient books, can be seen that the history of cultivation of chestnut in China has a history of at least 2500 years. According to scientific experiments, chestnuts are rich in nutrition. The fruit contains as much as 70.1% sugar and starch, and 7% protein. In addition, it also contains fat, calcium, phosphorus, iron, various vitamins and trace elements, especially vitamin C, B1 and carotene, which are more nutritious than ordinary dried fruits. Besides starch, it contains monosaccharide and disaccharides, carotene, thiamine, riboflavin, nicotic acid, ascorbic acid, protein, fat, inorganic salts and other nutrients. Chinese medicine believes that chestnut has the functions of invigorating the kidney and spleen, strengthening the body, benefiting the stomach and calming the liver. It is called the fruit of kidney. According to Dietotherapy Materia Medica, research, and honey coating, wrinkle. Look, theres beauty! The unsaturated fatty acid contained in chestnut has the effect of anti-atherosclerosis and other diseases. But more food can stagnate breath, causing chest and abdominal distension, so it is not appropriate to eat too much at one time.It has been cultivated extensively. Zunhua chestnut, Houyang European chestnut and Japanese chestnut, Xinglong County, Qinglong Manchu Autonomous County produced the highest sweetness, and soft and waxy taste. Zunhua chestnut, Houyangli chestnut, as well as European chestnut and Japanese chestnut, Xinglong County, Qinglong Manchu Autonomous County produced the highest sweetness, and soft and waxy taste. Luotian County, Hubei Province, Macheng Shunhe Town, Loess Hill, Guishan, Yantian River, Muzidian, Zhangjiatu Township (town) and other townships (town) have a large area of chestnut planting, which has become one of the ways of increasing the income of local farmers in Macheng. Chestnut is also abundant in Tongbai County and Shangcheng County of Henan Province. Taihang Mountains in the west of Xingtai County, Hebei Province, are widely planted, and a thousand-year-old chestnut tree still remains.Chestnut has a long history. Sima Qian of the Western Han Dynasty has Yan, Qin Qianshu Chestnut. in The Biography of Goods Produced in Historical Records. This person is clearly recorded with thousands of households and so on. In the biography of Su and Qin Dynasty, there is the saying that Qin said that Yan Wenhou Day: there is the Rao of Yanmen in the south of Jieshi, and the benefit of jujube chestnuts in the north. Although the people did not elaborate on jujube chestnuts, they were sufficient for jujube chestnuts, which is also called Tianfu. Lu Ji of the Western Jin Dynasty also commented on the Book of Songs, saying, There are chestnuts in all directions, but Fan Yangsheng of Yuyang is sweet and tasty, and the place is not as good as it is. Thus it can be seen that the working people of China have cultivated chestnuts as early as 4000 years ago.Castanea mollissima is mostly born in the gentle slopes of low mountains and hills and riverbanks. In the evaluation process of the second batch of townships of famous and excellent economic forests in China by the State Forestry Administration from Xinglong to 2006, Xinglong was named townships of Chinese chestnuts; Qianxi-chestnut production base, Kuancheng Manchu Autonomous County-chestnut production base), Shandong (Tancheng chestnut) and Hubei (Luotian). Yingshan, Macheng (Yantianhe Town), Luoshan, Sunshine Mountain, Pingqiao District, Shaanxi Zhenan and other famous chestnut producing areas.Chestnut peeler, also known as chestnut peeler, not only can peel the hard shell of chestnut, but also can effectively remove the endothelium of chestnut kernels, without boiling, blistering, directly into the machine can peel. Because of its smooth operation, easy operation and high peeling rate (up to 98%), it is favored by the vast number of people in the deep processing of chestnut.The emergence of peeling machine replaced the manual peeling process, greatly shortened the peeling time of chestnut, increased production, reduced costs and increased profits. The processing time can be set automatically according to the actual processing conditions. When the time relay runs seconds, the operator will be prompted to stop the machine automatically. At the same time, the baffle will be opened and the processed chestnut rice will be taken out. The removal rate is over 90%, and the removal effect is good. Low power consumption, small size, light weight, easy to install and move, suitable for chestnut farmers, individual processors and other chestnut processing groups. Configurable AC/DC converter, using 12V, 24V battery mobile operation, easy to operate. The effect of air separation is good, the screening is clean and the trouble of secondary screening is avoided. The emergence of chestnut peeler replaces the most laborious and tedious peeling process in the operation process, which reduces the peeling time, increases the output, reduces the cost and increases the profit. The processing time can be set automatically according to the actual processing conditions.5中文文献板栗，又名：栗，板栗，魁栗，毛栗，风栗，素有“干果之王”的美誉，在国外它还被称为“人参果”。板栗的分类地位是被子植物门，双子叶植物纲，原始花被亚纲，山毛榉目，壳斗科，栗属。栗，在古书中最早见于诗经一书，可知栗的栽培史在我国至少有二千五百余年的历史。据科学实验证实，栗子的营养丰富，果实中含糖和淀粉高达70.1%，蛋白质7%。此外，还含脂肪、钙、磷、铁、多种维他命和微量元素，特别是维他命C、B1和胡萝卜素的含量较一般干果都高栗子营养丰富，除富含淀粉外，含有单糖与双糖、胡罗卜素、硫胺素、核黄素、尼克酸、抗坏血酸、蛋白质、脂肪、无机盐类等营养物质。中医认为，栗有补肾健脾、强身健体、益胃平肝等功效。被称为“肾之果”。据食疗本草载，“研，和蜜涂面，展皱”。瞧，还有美容作用呢！栗子中所含的不饱和脂肪酸，有抗动脉硬化等病的功效。但多食可滞气，致胸腹胀满，故一次不宜吃得太多。已由人工广泛栽培。遵化板栗、后洋欧洲栗和日本栗，兴隆县、青龙满族自治县所产板栗甜度最高，且口感软糯。遵化板栗、后洋栗，还有欧洲栗和日本栗，兴隆县、青龙满族自治县所产板栗甜度最高，且口感软糯。湖北省罗田县，麻城市顺河镇、黄土岗、龟山、盐田河、木子店、张家畈等乡（镇）镇有大面积板栗种植，已成为麻城当地农民增收方式之一。河南省的桐柏县、商城县等地也盛产板栗。河北省邢台县西部太行山地区广泛种植，至今仍有一颗千年板栗树留存。板栗历史悠久。西汉司马迁在史记的货殖列传中就有“燕，秦千树栗此其人皆与千户侯等”的明确记载。苏秦传中有“秦说燕文侯日：南有碣石雁门之饶，北有枣栗之利，民虽不细作，而足于枣栗矣，此所谓天府也”之说。西晋陆机为诗经作注也说：“栗，五方皆有，惟渔阳范阳生者甜美味长，地方不及也。”由此可见，中国的劳动人民早在4000多年前就已栽培板栗。板栗多生于低山丘陵缓坡及河滩地带，广西平乐、安徽金寨、河北（兴隆-2006年，在国家林业局第二批“中国名特优经济林之乡”评审过程中，兴隆被命名为“中国板栗之乡”；迁西-板栗生产基地，宽城满族自治县-板栗生产基地）、山东（郯城板栗）、湖北（罗田、英山，麻城(盐田河镇) ）、信阳罗山、信阳光山、信阳平桥区、陕西镇安等皆为著名的板栗产区。板栗剥皮机，又称板栗去皮机，不仅可以剥去板栗的坚硬外壳，还可以有效的去除板栗果仁上的内皮，无需用水煮，用水泡，直接放入机器内即可去皮。因其运行平稳，操作方便，脱皮率高（可达98%以上），而深受广大板栗深加工人群的青睐。剥皮机的出现代替了在人工削皮工序，大大缩短了板栗的去皮时间，增大产量，减少成本，增加利润。可根据实际加工情况自动设定加工时间，当时间继电器跑秒完毕后，会自动提示操作者停止机器，同时打开挡料板，将加工好的板栗米取出。脱净率高达百分之九十以上，脱净效果好。耗电低、体积小、重量轻，便于安装和移动，适用于栗农、板栗个体加工户等板栗加工各类人群。可配置交直流转换器，使用12V、24V电瓶流动作业，方便作业。风选效果好，筛选干净、避免了二次筛选的麻烦。板栗去皮机的出现代替了在操作过程中最辛苦最繁琐的削皮工序，使板栗去皮时间减少、产量增大，成本减少，利润增加，可根据实际加工情况自动设定加工时间。课题简介：设计一台板栗脱皮机，并对该机器的运动特性、工作进行分析。考虑到脱皮机的研究发展状况，针对中小型生产企业的现实需求，设计开发脱皮机时，必须满足低成本、高效率的要求。所以，在设计开发此脱皮机时，力求结构简单紧凑、功能实用齐备、速度快、精度高、通用性强而且维修方便。具体任务、内容及要求（包括设计计算、实验分析、绘图质量各类图纸张数、外文翻译、参考文献及撰写外文摘要等要求）设计的主要内容及要求：1、 查阅文献、熟悉课题、撰写开题报告；2、 脱皮机的工艺分析；3、 脱皮机的运动特性分析；4、 运动及动力参数计算；5、 根据课题要求设计脱皮机尺寸及零部件强度计算；6、 用相关专业软件绘制脱皮机的设计总装配图；10、重要零件的2D图。所有设计内容均由计算机及相应软件形成电子文档并打印，绘图量不少于折成A0号图纸4张，参考文献不少于10篇。时间进度安排实习调研、查阅资料 第 12 周上机运算（绘图）第 1113 周方案确定 第 34 周撰写说明书（论文）第 14 周设计计算（实验） 第 510 周上交设计（论文）第 15 周教研室主任签章： 毕业论文（设计）领导小组组长签章： 教务处制表DFU-07-416： 2019 届毕业设计（论文）开题报告表课题名称板栗脱皮机结构设计指导教师 学生姓名 课题简介：设计一台板栗脱皮机，并对该机器的运动特性、工作进行分析。考虑到脱皮机的研究发展状况，针对中小型脱皮机生产企业的现实需求，设计脱皮机时，必须满足低成本、高效率的要求。所以，在设计开发此脱皮机时，力求结构简单紧凑、功能实用齐备、速度快、精度高、通用性强而且维修方便。本课题是在充分考虑了专业教学需要基础上，结合生产实际而选定的。既有一定的实用价值，又为学生将来从事机械设计工作打下了良好的基础。设计的主要内容及要求：1、查阅文献、熟悉课题、撰写开题报告；2、确定脱皮机设计；3、运动及动力参数计算；4、根据课题要求设计尺寸及零部件强度计算；5、用相关先进软件绘制脱皮机的设计总装配图；6、重要零件的2D图不少于两张A07、说明书文字不低于5000；8、所有设计内容均由计算机及相应软件形成电子文档并打印；9、参考文献不少于10篇。指导教师意见：是否同意开题： 是 否 指导教师签名： 日期：教务处制表板栗脱皮机设计板栗，又名：栗，板栗，魁栗，毛栗，风栗，素有“干果之王”的美誉，在国外它还被称为“人参果”。板栗的分类地位是被子植物门，双子叶植物纲，原始花被亚纲，山毛榉目，壳斗科，栗属。栗，在古书中最早见于诗经一书，可知栗的栽培史在我国至少有二千五百余年的历史。据科学实验证实，栗子的营养丰富，果实中含糖和淀粉高达70.1%，蛋白质7%。此外，还含脂肪、钙、磷、铁、多种维他命和微量元素，特别是维他命C、B1和胡萝卜素的含量较一般干果都高栗子营养丰富，除富含淀粉外，含有单糖与双糖、胡罗卜素、硫胺素、核黄素、尼克酸、抗坏血酸、蛋白质、脂肪、无机盐类等营养物质。中医认为，栗有补肾健脾、强身健体、益胃平肝等功效。被称为“肾之果”。据食疗本草载，“研，和蜜涂面，展皱”。瞧，还有美容作用呢！栗子中所含的不饱和脂肪酸，有抗动脉硬化等病的功效。但多食可滞气，致胸腹胀满，故一次不宜吃得太多。已由人工广泛栽培。遵化板栗、后洋欧洲栗和日本栗，兴隆县、青龙满族自治县所产板栗甜度最高，且口感软糯。遵化板栗、后洋栗，还有欧洲栗和日本栗，兴隆县、青龙满族自治县所产板栗甜度最高，且口感软糯。湖北省罗田县，麻城市顺河镇、黄土岗、龟山、盐田河、木子店、张家畈等乡（镇）镇有大面积板栗种植，已成为麻城当地农民增收方式之一。河南省的桐柏县、商城县等地也盛产板栗。河北省邢台县西部太行山地区广泛种植，至今仍有一颗千年板栗树留存。板栗历史悠久。西汉司马迁在史记的货殖列传中就有“燕，秦千树栗此其人皆与千户侯等”的明确记载。苏秦传中有“秦说燕文侯日：南有碣石雁门之饶，北有枣栗之利，民虽不细作，而足于枣栗矣，此所谓天府也”之说。西晋陆机为诗经作注也说：“栗，五方皆有，惟渔阳范阳生者甜美味长，地方不及也。”由此可见，中国的劳动人民早在4000多年前就已栽培板栗。板栗多生于低山丘陵缓坡及河滩地带，广西平乐、安徽金寨、河北（兴隆-2006年，在国家林业局第二批“中国名特优经济林之乡”评审过程中，兴隆被命名为“中国板栗之乡”；迁西-板栗生产基地，宽城满族自治县-板栗生产基地）、山东（郯城板栗）、湖北（罗田、英山，麻城(盐田河镇) ）、信阳罗山、信阳光山、信阳平桥区、陕西镇安等皆为著名的板栗产区。板栗剥皮机，又称板栗去皮机，不仅可以剥去板栗的坚硬外壳，还可以有效的去除板栗果仁上的内皮，无需用水煮，用水泡，直接放入机器内即可去皮。因其运行平稳，操作方便，脱皮率高（可达98%以上），而深受广大板栗深加工人群的青睐。剥皮机的出现代替了在人工削皮工序，大大缩短了板栗的去皮时间，增大产量，减少成本，增加利润。可根据实际加工情况自动设定加工时间，当时间继电器跑秒完毕后，会自动提示操作者停止机器，同时打开挡料板，将加工好的板栗米取出。脱净率高达百分之九十以上，脱净效果好。耗电低、体积小、重量轻，便于安装和移动，适用于栗农、板栗个体加工户等板栗加工各类人群。可配置交直流转换器，使用12V、24V电瓶流动作业，方便作业。风选效果好，筛选干净、避免了二次筛选的麻烦。板栗去皮机的出现代替了在操作过程中最辛苦最繁琐的削皮工序，使板栗去皮时间减少、产量增大，成本减少，利润增加，可根据实际加工情况自动设定加工时间。目 录摘 要Abstract第一章 绪 论11.1 课题研究意义11.2 国内研究现状11.3设计方案2第二章 青皮板栗物理性能特点42.1 板栗及果实的三维尺寸42.2板栗的特性分析4第三章 板栗去皮机的总体设计53.1板栗去青皮的典型方法53.2板栗去青皮方案的选择53.3板栗去青皮机的结构63.4板栗去青皮的原理73.5板栗去皮机清洗原理73.6板栗去青皮机构的传动原理8第四章 传动装置的设计与选用94.1电机的选择94.2 确定传动比104.3 确定带轮104.4轴的校核12第五章 青皮板栗去皮机结构设计145.1拨料板斜置角度的计算145.2进料机构145.3圆筒式青皮分离筛的设计155.4机架的设计说明16第六章 样机装配及运动仿真176.1主要零件的建模176.2装配196.3 运动仿真19总 结21致 谢22参考文献23摘 要板栗作为市场上普遍存在的油料作物，具有很高的经济价值。针对板栗各方面的实际现状，从物理学特性作为研究的渗入点，展开对板栗处理装置的技术研究，研制出给青皮板栗去皮的机器。主要提供给小型农作坊，跟家庭使用，该去皮机的成本低，操作简单方便，维修便捷，省时省力，成本低具有很强的实用性。通过阅览已有板栗去皮机相关文献提出本次设计方案，本方案的目的为：生产效率为每小时600千克，去皮效率在95%以上。去皮主要分为三步：除杂、输料和脱皮，最终实现操作简单方便，维修便捷，省时省力，成本低具有很强的实用性。关键词：板栗脱皮，刀片，钢刷，带传动。AbstractChestnut, as a common oil crop in the market, has high economic value. In view of the actual situation of Castanea mollissima, the technical research of chestnut treatment device was carried out from the point of view of physical characteristics as the seepage point of research, and a peeling machine for green chestnut was developed. Mainly provided to small farming workshops, and family use, the cost of the peeling machine is low, easy to operate, convenient maintenance, time-saving and labor-saving, low cost has strong practicability. The design scheme of chestnut peeling machine is put forward by reading the relevant literature of chestnut peeling machine. the purpose of this scheme is as follows: the production efficiency is 600 kg per hour and the peeling efficiency is more than 95%. Peeling is mainly divided into three steps: impurity removal, feeding and peeling, and the final realization is simple and convenient operation, convenient maintenance, time-saving and labor-saving, and low cost has strong practicability. Key words: chestnut peeling, blade, steel brush, belt driveKey words: chestnut peeling，blade，steel brush，belt drive.I第一章 绪论1.1 课题研究意义1.1.1板栗及其概况板栗是干果之王，在我们国家有二千五百余年的历史。根据实验证明，他的营养极其丰富，含糖及淀粉70.1%，蛋白占总比的7%，根据中医说明，栗有很多健身功效，它能补肾健脾、还能益胃平肝、强身健体等等。女性多吃还有美容作用呢！板栗树叶呈椭圆形状，板栗果实的整体形状类似椭圆三角型，基本接近半圆型，它的边缘平滑且圆润。板栗的的营养价值极其丰富，对人体有一定的保健作用。益气、健脾胃、补肾、壮腰的功效，还有很高的医用价值，主治反胃、吐血、便血等症状。板栗的血糖指数是很低的，只要稍加工，糖尿病人也可以适量进补。它不但能防治高血压病、冠心病和动脉硬化等疾病。还有极高的微量矿物质，以及维生素C、B1、B2等，有强身健体之用。 图1-1青皮板栗及板栗果实1.2 国内研究现状 1.2.1国内机具以及发展状况板栗脱青皮是很重要及复杂的环节，这也是我们加工的最主要部分，这与板栗采收的成熟时间有着密切的关系。在我国，近年来许多农户在板栗采收方面都采用提前收获的方法，以此同时板栗的产量也在快速的增加，我国种植板栗虽然比较早，但是在加工方面也是比较落后的，在加工水平上远远不如那些发达国家。经检索文献，介绍几种国内机械脱板栗皮的原理： （a） （b） （c） 图1-2板栗脱皮原理示意图1.3设计方案1.3.1设计目标以板栗三维尺寸为切入点，研究设计去板栗脱皮机器，解决我区去脱皮机械化低的问题。该方案设计的机器目标为：生产率600kg/h，去青皮效率。1.3.2研究方法（1）板栗物理特性研究根据试验或翻阅资料分析数据，研究板栗的三维尺寸及含水量及板栗的三维尺寸、成熟度，和对去皮的影响。（2）脱皮方法的研究通过借鉴一些板栗去皮的理论和各种去皮方式，分析青皮板栗的物理特性，设计板栗的参数和结构，使板栗青皮更有效地与硬壳板栗分离。（3）脱皮机具的研究通过青皮板栗的物理特性有效的结合，设计出去板栗青皮的理论结构。1.3.3技术路线根据板栗去皮机的研究方式，确定的技术路线如图1-4。图1-4技术路线2第二章 青皮板栗物理性能特点2.1 板栗及果实的三维尺寸青板栗是由青皮及硬壳板栗（俗称果实）组成，当板栗成熟时，板栗外层的青皮与内部板栗就会分离开来，板栗的青皮就会很轻易的去掉，青皮板栗的外形特征如下图2-1所示：2-1-a 青皮板栗2-1-b青皮板栗图2-1青皮板栗的外观图通过查阅文献，得出青皮板栗和硬壳板栗的坚果高1.5-3cm。宽1.8-3.5cm。2.2板栗的特性分析本章根据板栗的物理性能特点，分析三种品种的三维尺寸、质量、含水率。（1）青皮及硬壳板栗的三维尺寸可以确定分析筛筒栅条间隙的大小，实现板栗的青皮与坚果完全分离。间隙过小，则板栗青皮不能通过间隙下落从出料口排出，从而达不到青皮与硬壳板栗的分离；间隙过大，则会造成尺寸较小的硬壳板栗从栅条间隙中挤出。（2）青皮水分的含水率直接影响青皮在硬壳板栗上的附着力，进而影响去青皮效果，查阅文献青皮含水率在55%-65%之间，青皮与硬壳最易分开。因此，对板栗的果实、青皮尺寸、含水率的研究是解决板栗脱皮机构设计的关键环节21第三章 板栗去皮机的总体设计3.1板栗去青皮的典型方法目前市场上去核桃青皮常用的方法：（1）机器去皮想快速去除生板栗的表皮，又不想把它放在锅中煮制，用机器去皮就成了最好的选择，市场上出售的有专用板栗去皮机，可以把购买的生板栗直接倒入机器的入口，插上电让它工作，等它工作结束以后，生板栗的外皮也就全部去掉了。 （2）热水浸泡生板栗想快速去皮，又不想煮制，则可以把它放在大盆中，然后多烧一些开水，在水保持沸腾时取出，直接倒入到放有生板栗的大盆中，让它浸泡半小时左右，这时生板栗皮遇水膨胀，而果肉吸热较少，它们之间会产生缝隙，取出以后用手能轻松把外壳去掉。3.2板栗去青皮方案的选择通过整合对比得出以下两种方案：（1）首先把核心部件钢钉和刚刷分别安装在主轴上，再利用钢钉破坏板栗的青皮，最后利用钢刷把青皮去除。该方案的优点是可以很好地去除青皮，缺点是板栗容易扎在钢钉上进而影响去皮的效率。如下图3-1所示。图3-1钢钉、钢刷去皮示意图（2）首先把板栗通过刀片进行切削、刮蹭去掉青皮后，再经由钢丝刷进行简单的清洗（粗洗），除掉未去除的青皮，再经由毛刷的清洗（精洗）。该设计结构简易、制造简单、原理易懂、较为实用、对机器的运作要求不高。如下图3-2所示图3-2 刀片示意图通过两种方案的对比，方案二具有较好的实用性，能够很好的去除板栗青皮并能清洗板栗，因此选择方案二。3.3板栗去青皮机的结构去皮机的主要功能包括去青皮、粗洗和精洗，辅助结构包括进料口、出皮口、出料口、清洗水管、动力系统和传动系统。该去皮机的成本低，操作简单方便，维修便捷，省时省力，具有很强的实用性，适合家庭以及小型农作坊使用。如下图3-3所示： 1. 电机 2.张紧轮 3.主轴 4.轴承5.进料口6.去皮滚筒上盖 7.粗洗滚筒 8.喷淋水管 9.精洗滚筒 10.出料口 11.机架 12.排污口13.去皮滚筒下盖 图3-3 外部结构图3.4板栗去青皮的原理青皮板栗从进料斗倒入，落到去皮滚筒中，旋转运动的刀片碰到青皮板栗时会切削板栗，板栗在刀片的切削力和栅条的挤压力共同作用下使青皮被大块的切削掉，同时在受拨料板的拨动下旋转并向前运动，在运动过程中板栗之间的挤压滚动使板栗向刀片上方移动，最后会脱离此刀片落到栅条滚筒中，被下一刀片继续切削。如下3-3所示：图3-4切削示意图3.5板栗去皮机清洗原理清洗过程如下流程图所示： 图3-5流程图青皮板栗在去皮滚筒内去掉大块的青皮后被推进粗洗滚筒，此时板栗表面还可能会附有部分青皮，在粗洗滚筒内会被钢刷揉搓、摩擦、击打使青皮完全被去除。3.6板栗去青皮机构的传动原理板栗去青皮机的传动结构由电机、张紧轮、带轮构成，在符合工作要求的情况下优先选用经济实惠的电动机。非常适用于大型农业机械，去皮机的工作原理十分简单，先经由皮带轮减速后，将恰当的转速传送到主轴上，再经由去皮功能和清洗功能来完成去皮、清洗一系列的工作。 1.轴上皮带轮 2.张紧轮装置 3.电机上皮带轮图3-6板栗去青皮机构传动机构第四章 传动装置的设计与选用4.1电机的选择按照现实工作时所需要的功率和动力来选取适合的电动机。通过查阅数据和资料得出，板栗的平均质量约为0.06KG，拨料板的有效距离约为0.4M，每个板栗去皮所需要的力约为25-30N。在理想情况下，近似计算，通过动能定理得出： （4-1） （4-2）其中上式中：m每个板栗的质量（kg）；v拨料板的线速度（m/s）；n拨料板的转速（m/s）； D拨料组件的直径（m）；F刀片的切割力（N）；S一板栗受到切割的相对位移（m）；根据去皮条件可得：去皮力F破壳力根据相关资料得出去青皮所需要的转速为160转每分钟到230转每分钟，所以主轴的转速取180转每分钟 所以单个板栗所需功率为： （4-3）经由计算公式4-2算出拨料板的线速度为： （4-4）所以通过公式4-3算出单个板栗去皮所需要功率为：通过相关数据得出：生产效率为每小时600KG,得出该去皮机的效率为0.17KG/S，因此所需的去皮总功率为： （4-5）去皮机由去皮、第一次粗洗、第二次精洗三部分组成，在清洗时所需的功率小于去皮时所需的功率，为保证正常运行机器，总功率为去皮功率的三倍： （4-6） 通过相关资料查出，带传动的传动比不能过大，通常小于或等于7，推荐取2到6： （4-7）通过相关资料查出，符合条件的电动机型号为Y100L-6，此电动机性能如下表4-1所示：型号额定功率（kw）满载转速（r/min）同步转速（r/min）质量（kg）Y100L-61.5940100033 表4-1 电机参数4.2 确定传动比总传动比： （4-8） 初步算出传动比取值5.2。4.3 确定带轮为保证该去皮机具有稳定的传动力，皮带需要挑选承受能力较强的。第一级皮带与电动机轴相连，此损耗的功率可忽略不计，=1.5kw第二级皮带上的功率为： （4-9）P传递到皮带上的功率（kw）；电机功率（kw）；带的传递效率 ； 通过相关资料可得： 代入公式（4-9）得： （4-10）故此主轴上的输入功率为1.38kw，假定每天以8h工作来进行设计： （1）计算功率P： 通过相关资料可得: （4-11）式中：p输出功率（kw）；KA工况系数1.1；P电机传递功率（kw）； 算出： （4-12）（2）皮带型号的挑选：型号为A型的皮带适合。（3）大带轮d2，小带轮d1基准直径的选择：由相关资料可知，d1应大于等于75毫米，所以挑选d1=75mm，则d2为: （4-13） （4）带的速度测算 : （4-14） （4-15） 所选带的速度符合（5）Ld的测算： 中心距初步设定为： （4-16） 满足： （4-17） 经由公式 : (4-18) 式中：带的基准长度（m）； 带轮中心距（m）；小轮直径（m）；大轮直径（m）； 算出： （4-19） 由相关资料得出，宜挑选Ld =2240mm 则实际中心距a： （4-20）（6） 包角的计算； 计算公式: (4-21) 故主动轮包角： 主动轮包角符合。（7）V带数量z的计算： （4-22）已知,通过相关资料算出： ， 数据代入上式中，得出： 所以z=24.4. 轴的校核在作业过程中，轴上所有零件的压力以及转矩都在主轴上。所以先计算出轴的最小直径。公式： （4-23）式中：d主轴最小直径（mm）；许应扭切应力（MPa）；p轴上功率（kw）；n转速（r/min）；c常数； 通过计算得出以下数据：n=180r/minp=1.38kw则轴的转矩： （4-24） 根据实际工作要求，应挑选调制处理后，屈服强度355兆帕，抗拉强度600兆帕的45钢。将数据带入公式4-23求出轴的最小直径为：则最小直径此轴上分布的主要零件分别为刀片、钢刷、毛刷，把它们近视看作长方体进行计算质量。 算出弯矩和扭矩后，针对危险界面（刀片1面）做弯矩合成强度校核计算。按第三强度理论计算应力： （4-25）对于直径为d的轴，弯曲应力为,扭矩切应力其中抗拒截面系数，取。则轴的弯矩合成强度条件为： 故此轴完全符合要求。第五章 青皮板栗去皮机结构设计5.1拨料板斜置角度的计算首先是板栗、青皮、果实的三维尺寸及青皮含水率等数据。板栗的皮较薄且外形较圆时，皮中含水量就较少，果实较为成熟，此时去皮较容易，反之较困难，粗洗的的工作量较大。调查数据显示，处于不同阶段的板栗，去皮时的效果不同。对于成熟的板栗来说，皮的颜色呈黄绿色，水分含量55%-65%，此时最易去皮。图5-1 不同采收期对板栗去青皮效果的影响5.2进料机构一般工作时生产率需求是Q=600kg/h，按此设计进料口尺寸，将板栗近似看做球体且连续供料。已知板栗平均直径为=53.38mm，则排出料斗的时间为： （5-7）算出： （5-8）所以： （5-9）其中：Q生产率（kg/h）；a料斗出口宽度（m）；b料斗出口长度（m）；物料填充系数，一般为0.3-0.4；r板栗半径（m）；t排出料斗时间（s）；k平均质量（kg）；代入：计算得：，取，。图 5-2料斗示意图5.3圆筒式青皮分离筛的设计圆筒式青皮分离筛是由栅条和筛环所组成，去皮的脱净率以及破损率与去皮部分、清洗部分和去皮滚筒之间的间隙有关，间隙不宜过大或者过小。图5-3圆筒式分离筛5.4机架的设计说明起到支撑作用的就是机架部分，为去皮机的工作提供基础，各个部件的设计必须符合要求，才能确保受压均匀。由2020mm、2060mm方钢焊接而成的机架如图5-4所示。经由各项数据调查分析后，得出机架尺寸为：长：2650mm 宽：900mm 高：1440mm图5-4机架第六章 样机装配及运动仿真6.1主要零件的建模使用相关先进软件对设计的去皮机进行建模，直观的呈现出来，为后面的工作做准备。6.1.1排污口的建模排污口的建模通过草图指令、拉伸指令、布尔运算来完成，主要尺寸：长2180mm宽1050mm，建模如图6-1所示：图 6-1排污口的三维模型6.1.2 带轮的建模带轮的建模通过草图指令、圆柱指令、拉伸指令、布尔运算以及开键槽来完成，起到变速和传递作用的带轮主要尺寸：大带轮直径390mm，小带轮直径75mm，建模如图6-2所示：图 6-2 大带轮、小带轮的三维模型6.1.3主轴的建模主轴的建模通过草图指令、圆柱指令、拉伸指令、布尔运算、键槽指令、退刀槽指令、孔指令、边倒圆指令来完成，起到支撑和传递作用的主轴主要尺寸：长2500mm，轴最小直径50mm，主轴三维模型如下图6-3所示：图6-3 主轴的三维模型6.1.4拨料杆的建模拨料杆的建模通过草图指令、圆柱指令、长方体指令、拉伸指令、布尔运算、阵列指令、孔指令来完成，拨料杆的作用是支撑及带动去皮装置、清洗装置旋转运动，三维模型如下图所示：图6-4拨料板的三维模型6.1.5去皮刀片的建模刀片的建模通过草图指令、长方体指令、拉伸指令、布尔运算、孔指令来完成，去皮刀片又称拨料板是用来拨动板栗做圆周运动及切削板栗青皮，主要尺寸：长500mm，高70mm，刀片斜角度，三维模型如下图6-4所示： 图6-4去青皮刀片的三维模型6.1.6钢刷的建模钢刷的建模通过草图指令、长方体指令、拉伸指令、布尔运算、线性阵列指令、孔指令来完成，起到去除部分青皮作用的钢刷主要尺寸：总长500mm，总高120mm，建模如图6-5所示：图6-5钢刷的三维模型6.2装配样机的装配通过同心、固定、对齐等约束指令把零件装配组合起来。建模如图6-6所示：图6-6数字化样机的三维模型6.3 运动仿真样机的运动仿真通过连杆指令、运动副指令、解算指令、求解指令来完成，样机的不同运动时刻如图6-7所示：图6-7 数字化样机运动图片总 结本文以“板栗脱皮机的研制”为背景，研究板栗去青皮的方法，设计去皮的主要组成部分，所做工作如下： （1）确定去皮机的效率为600kg/h，去皮效率不低于95%以上。实际生产数值照比预计生产数值均高出3%。（2
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