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台式核桃去壳器设计
说明书 29页 7500字数+开题报告+任务书+外文翻译+文献综述+3张CAD图纸
连杆.DWG
任务书.doc
台式核桃去壳器设计说明书.doc
外文翻译--微波对核桃壳体材料拉伸力学性质的影响研究.doc
封皮有用.doc
封面.doc
文献综述.doc
本体.DWG
核桃夹总装图.DWG
诚信承诺书.doc
摘 要
随着中国经济的发展，人民的生活水平不断提高。以前是希望吃饱，然后是希望吃好，现在的希望是吃精，不是希望补脂肪而是希望补脑。药物补脑不仅有副作用而且效果不明显。在这样的情况下，核桃以及其他及坚果类食物就特别受到现代人的喜爱。但核桃和其他坚果的外壳太过坚硬，即使夹碎了也容易把里面的仁弄坏。在这样的情况下剥核桃的工具就应用而生，纵观市面上的所有工具，台式核桃夹深受广大客户的喜欢。
我设计的题目是基于solidworks的核桃去壳器设计与实体建模。在本次设计中我将对核桃破壳计算分析，改进台式核桃夹的构成并对其进行实体建模。
关键词：台式核桃夹；实体建模；核桃破壳计算分析；
目 录
1绪 论1
1.1SolidWorks的发展和荣誉1
1.2本论文的背景和意义3
1.3核桃夹的简介3
2设计内容与方案5
2.1核桃夹的受力分析5
2.1.1确定夹核桃所需力5
2.1.2建立机构模型，确定主要杆件尺寸8
2.2校核杆1和杆2的强度9
2.2.1杆1强度校核9
2.2.2杆2强度校核10
2.3设计创新11
3简述零件设计过程13
4台式核桃夹各部件的选材23
结 论25
参考文献26
致 谢 27
台式核桃夹相对于手钳式的比较复杂，台式核桃夹的工作原理是在利用杠杆原理的基础上在利用连杆机构，手柄越长就越容易压碎核桃。并且右边的螺杆可以调节距离，当核桃大时候，或者者小的时候都可以调节到一定的距离然后手柄压到底也不会压碎核桃。另外台式核桃夹的好处是其他一些坚果都可以用台式核桃夹拨壳。另外老人和小孩都可以轻松的用。
- 内容简介：
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中国地质大学长城学院毕业设计（论文）任务书学生姓名高一文学号05208301班 级08机制3班指导教师杨淑华职称工程师单 位中国地质大学长城学院毕业设计（论文）题目基于solidworks核桃去壳器设计与三维建模毕业设计（论文）主要内容和要求：设计一个核桃去壳器。设计时应满足如下基本要求：1） 设计结构合理，简便可靠。2） 对核桃去壳器的零件用solidworks进行三维实体建模。毕业设计（论文）主要参考资料：Solidworks实体设计教程Solidworks实体建模与分析机械设计机械原理毕业设计（论文）应完成的主要工作：1）对核桃去壳器结构进行调查分析，确定设计方案。2）对核桃去壳器的零件用solidworks进行三维实体建模。中国地质大学长城学院毕业设计开题报告学生姓名高一文学号05208301专业班级08机制3班指导教师杨淑华职称工程师单 位中国地质大学长城学院课题性质设计 论文课题来源科研 教学 生产 其它毕业设计题目基于solidworks的核桃去壳器设计与三维建模一选题的目的与意义核桃，原产于近东地区，又称胡桃、羌桃，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。既可以生食、炒食，也可以榨油、配制糕点、糖果等，不仅味美，而且价值营养很高，被誉为“万岁子”、“长寿果”，据测定，每100克核桃中，含脂肪5064克，核桃中的脂肪71%为亚油酸，12%为亚麻酸，蛋白质为1520克，蛋白质亦为优质蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大脑最好的营养物质。糖类为10克，以及含有钙，磷，铁，胡萝卜素，核黄素，维生素，胡桃叶酸，磷脂等营养物。正因为其营养价值极高，所以是现代生活必不可少的食物。但其外壳坚硬无比，想吃到里面的果肉，真是难上加难。这个也是困扰很到想吃核桃但有不想费事的人。超市有买包装好的核桃仁，但经过加工后营养价值必定有所损失。所以用来拨核桃的工具就这样诞生。台式核桃夹，是我的设计与研究课题，其轻便快捷，价格实惠，操作简单，深受广大喜食核桃的消费者所喜欢。虽然结构简单，但社会需求很大。所以对台式核桃夹的研究，设计，与改进有这重大意。二研究现状及发展方向目前市场上拨核桃的工具分为两类，一类为手钳式，如下图所示，这中核桃夹的工图一 手钳式核桃夹作原理是利用杠杆原理，在一个固定的位置上，手钳的两个钳柄相对或者相向运动，用这个力压碎核桃，这种核桃夹的优点是结构简单，价格便宜，便于携带。缺点也有，就是适合有力气的人来用，老人小孩不适合用，因为需要很大力气。有的时候力气太大核桃会碎，容易滑落，并且距离不好调整，每次核桃的大小不一，不经常用的人距离把握不准，所以使用起来特别不方便，适合经常用的人使用，不然想看到完整的核桃仁是难。另一种拨核桃的工具是台式核桃夹，也是我的设计与研究课题，如下图：图二 台式核桃夹三维实体图从图上可以看出，台式核桃夹相对于手钳式的比较复杂，台式核桃夹的工作原理是在利用杠杆原理的基础上在利用连杆机构，手柄越长就越容易压碎核桃。并且右边的螺杆可以调节距离，当核桃大时候，或者者小的时候都可以调节到一定的距离然后手柄压到底也不会压碎核桃。另外台式核桃机的好处是其他一些坚果都可以用台式核桃机拨壳。另外老人和小孩都可以轻松的用。三研究内容及方案本课题，我的主要任务是用Solidworks2010对台式核桃机经行仿真和设计改进，具体设计方案是省力，所以用杠杆和连杆机构。另外，因为核桃机属于食品机械，所以对材料的选择也是至关重要的。如下图，台式核桃机有如下几个零件组成。1. 底板2. 手柄组件3. 活动杆4. 调整螺杆5. 连接架和连接杆这个几个零件的选材一般会选择健康无毒的材料。底座木质板，余为铸铁喷漆或电镀件，木质手柄。可夹坚果类最大为45mm。其中在活动杆和调整螺杆的两个端面上加工的时候留有凸台，如下图： 这个凸台的作用是在压核桃的时候，防止核桃旋转，另外有这个凸台，核桃壳容易破碎，桃仁不容易碎掉。台式核桃机的核心部分，也是区别台式核桃机和手钳式核桃夹的主要区别地方，如下图，这个是利用了杠杆和连杆机构，下压手柄的时候，连接架会利用连杆的原理左右移动，成一定角度。但活动杆水平左右移动，这样的好处是使核桃受力均匀。有时候核桃大小不一样，有时候夹的不一定是核桃，有可能是其他一些比核桃小的坚果，这个时候就要需要有调整机构，不然不是压不到核桃就是容易把核桃压碎。这个机构如下图所示：将螺杆向前调整时可以拨掉一些比核桃小的坚果，将螺杆向后调节，可以拨一些比核桃大一点的坚果。差不多大小的坚果，调节到一定距离后，手柄压到底也不会压碎果仁。五、进度安排序号毕业设计各阶段内容时间安排备注1市场调研，查阅资料，完成开题报告；2010.12.102010.12.202结合课题进行外文资料阅读，完成英文翻译； 2010.12.212010.12.313学习相关的知识、熟悉有关的资料，完成文献综述；2011.1.12011.1.204构思台式核桃夹具体结构2011.1.212011.2.15对核桃夹进行三维模拟和优化2011.2.22011.3.206对台式核桃夹进行实体建模2011.3.212011.4.207整理资料，编写设计说明书；准备答辩。 2011.4.212011.5.5六、预期结果通过对市场上现有核桃夹的调研与改进，通过Solidworks2010对台式核桃夹的设计与仿真，是我对这个软件有了更深的了解与应用。并且对台式核桃夹的结构有个更深的了解和构思。七、参考文献1 徐憬.机械设计手册.机械工业出版社，2000.62 张普礼.机械加工工艺装备.东南大学出版社，2002.33 刘思.食品机械的开发与研究 2000.74 正亚军 食品材料的应用于研究2001.35 周长城，Solidworks2010高级应用于研究 ，1997.7 指导教师意见：指导教师签名：年 月 日教研室意见：审查结果： 同 意 不 同 意教研室主任签名：年 月 日 摘摘 要要随着中国经济的发展，人民的生活水平不断提高。以前是希望吃饱，然后是希望吃好，现在的希望是吃精，不是希望补脂肪而是希望补脑。药物补脑不仅有副作用而且效果不明显。在这样的情况下，核桃以及其他及坚果类食物就特别受到现代人的喜爱。但核桃和其他坚果的外壳太过坚硬，即使夹碎了也容易把里面的仁弄坏。在这样的情况下剥核桃的工具就应用而生，纵观市面上的所有工具，台式核桃夹深受广大客户的喜欢。我设计的题目是基于 solidworks 的核桃去壳器设计与实体建模。在本次设计中我将对核桃破壳计算分析，改进台式核桃夹的构成并对其进行实体建模。关键词：台式核桃夹；实体建模；核桃破壳计算分析； ABSTRACTWith the development of Chinas economy, the improvement of peoples living standard. Before is hope full, then wish to eat, the hope is to eat. Not hope make fat but hope that the brain. Drug brain not only side effects and the effect is not obvious. In this case, walnuts and other nuts and is especially popular with the modern people. But the walnuts and other nuts shell too hard, timely break is also easy to break inside the kernel. In a case like peel walnut tools and applications of health, in the market all the desktop tools, walnut clamp by the majority of customers love. I design topic is based on the SolidWorks walnut sheller design and motion simulation. In this design I will for breaking walnut shell analysis, improved desktop walnut folder structure and its simulation.Keywords: Table Walnut clamp; motion simulation; breaking walnut shell analysis;目 录1绪 论.11.1 SOLIDWORKS的发展和荣誉.11.2 本论文的背景和意义.31.3 核桃夹的简介.32设计内容与方案.52.1 核桃夹的受力分析.52.1.1 确定夹核桃所需力.52.1.2 建立机构模型，确定主要杆件尺寸.82.2 校核杆 1 和杆 2 的强度.92.2.1 杆 1 强度校核.92.2.2 杆 2 强度校核.102.3 设计创新.113简述零件设计过程.134台式核桃夹各部件的选材.23结 论.25参考文献.26致 谢 .271 绪 论1.1 SolidWorks 的发展和荣誉SolidWorks 软件是世界上第一个基于 Windows 开发的三维 CAD 系统，由于技术创新符合 CAD 技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为 CAD/CAM 产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995-1999 年获得全球微机平台 CAD 系统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 CAD专业杂志 CADENCE 连续 4 年授予 SolidWorks 最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks 的创新、活力和简明。至此，SolidWorks 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于 SolidWorks 出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD 行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks 全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 CAD 行业的世界纪录。并购后的 SolidWorks 以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD 行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks 三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD 产品。 由于使用了 Windows OLE 技术、直观式设计技术、先进的 parasolid 内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks 成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks 软件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300 所教育机构的近 145，000 名学生通过 SolidWorks 的培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D CAD 系统相比，与 SolidWorks 相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越多的企业雇佣 SolidWorks 人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks 的时间已达 5500 万小时。 在美国，包括麻省理工学院（MIT） 、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks 列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、上海教育局等也在应用 SolidWorks 进行教学。如下图为 solidworks2010 所造的三维实体图：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计31.2 本论文的背景和意义核桃，原产于近东地区，又称胡桃、羌桃，与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果” 。既可以生食、炒食，也可以榨油、配制糕点、糖果等，不仅味美，而且价值营养很高，被誉为“万岁子” 、 “长寿果” ，据测定，每 100 克核桃中含脂肪5064 克，核桃中的脂肪 71%为亚油酸，12%为亚麻酸，蛋白质为 1520 克，蛋白质亦为优质蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大脑最好的营养物质。糖类为 10 克，以及含有钙、磷、铁、胡萝卜素、核黄素、维生素、胡桃叶酸、磷脂等营养物。正因为其营养价值极高，所以是现代生活必不可少的食物。但其外壳坚硬无比，想吃到里面的果肉，真是难上加难。这个也是困扰很到想吃核桃但又不想费事的人。超市有买包装好的核桃仁，但经过加工后营养价值必定有所损失，所以用来拨核桃的工具就这样诞生。台式核桃夹，是我的设计与研究课题，其轻便快捷，价格实惠，操作简单，深受广大喜食核桃的消费者所喜欢。虽然结构简单，但社会需求很大。所以对台式核桃夹的研究、设计与改进有这重大意。1.3 核桃夹的简介目前市场上拨核桃的工具分为两类，一类为手钳式，如图 1-1 所示，这种核桃 图 1-1 手钳式核桃夹夹的工作原理是利用杠杆原理，在一个固定的位置上，手钳的两个钳柄相对或者相向运动，用这个力压碎核桃，这种核桃夹的优点是结构简单，价格便宜，便于携带。缺点也有，就是适合有力气的人来用，老人小孩不适合用，因为需要很大力气。有的时候力气太大核桃会碎，容易滑落，并且距离不好调整，每次核桃的大小不一，不经常用的人距离把握不准，所以使用起来特别不方便，适合经常用的人使用，不然想看到完整的核桃仁是难。另一种拨核桃的工具是台式核桃夹，也是我的设计与研究课题，如图 1-2 所示：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计图 1-2 台式核桃夹模拟实体从图上可以看出，台式核桃夹相对于手钳式的比较复杂，台式核桃夹的工作原理是在利用杠杆原理的基础上在利用连杆机构，手柄越长就越容易压碎核桃。并且右边的螺杆可以调节距离，当核桃大时候，或者者小的时候都可以调节到一定的距离然后手柄压到底也不会压碎核桃。另外台式核桃夹的好处是其他一些坚果都可以用台式核桃夹拨壳。另外老人和小孩都可以轻松的用。2 设计内容与方案中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计2.1 核桃夹的受力分析2.1.1 确定夹核桃所需力目前最常用的核桃破壳方式是机械方法，利用挤压或击打方式使核桃果壳在机械外力作用下开裂或破坏，从而脱去果壳使核桃壳、仁分离。研制核桃破壳机首先要解决的问题就是确定最佳施力的方位。 现应用有限元受力分析软件 ANSYS 对在不同位置上核桃受力应力分布进行分析和试验，寻找最佳施力方位，为核桃破壳机的研制提供理论依据。材料与方法1）原料原料为新疆薄皮核桃。试验选用 3 种品种: 温 185、扎 343、新新 2。2）主要仪器T-CS 电子计价台秤(上海地久商贸有限公司)；核桃破壳试验台(新疆农业大学机械交通学院)；INV1601 型振动与控制教学实验系统(北京东方振动和噪声技术研究所)。3）试验方法每个品种的核桃各 60 个，分成 3 组，每组 20 个，第一组沿核桃缝合面短轴方向夹持击打；第二组将核桃缝合面垂直于打击方向夹持击打，第三组沿核桃长轴方向夹持击打。通过计算机记录试验数据，由 DASP 振动分析仪自动绘制核桃破壳过程的受力曲线。核桃破壳后，收集半个和大于半个的核桃仁统计称重记作一路仁，大于 1/ 4 仁且小于半个仁的统计称重记作二路仁，小于 1/ 4 仁的统计称重记作碎仁，没有从壳中脱落出来的核桃仁记作破壳不完全。 何义川;史建新.核桃壳力学特性分析与试验.新疆农业大学学报，2009,32(6) 图 2-2 温 185 破壳过程受力曲线图图 2-1 加载方式模型中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计扎 343 破壳过程受力曲线见图图 2-4 新新 2 破壳过程受力曲线图图 2-3 扎 343 破壳过程受力曲线图中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计通过有限元分析软件 A N SY S 建立了核桃的有限元模型，分析了在垂直于核桃缝合面短轴方向上受力的应力和应变分布状态，可知在该种加载方式下核桃的应力、应变主要出现在垂直于核桃缝合面短轴方向曲面顶部, 这样只会导致核桃壳局部破裂，不利于破壳。分别对在沿核桃缝合面长轴和短轴方向加载的受力状态进行了有限元分析。由分析可知在核桃沿缝合面长轴和短轴方向施加击打载荷时，应力、应变的分布范围较广且有一定的方向性，利于核桃有效破壳。试验结果验证当沿平行于核桃缝合面短轴方向击打核桃破壳时，从核桃的破壳效果分析, 一路仁、二路仁比例较其他两种破壳方式(垂直于核桃缝合面短轴方向击打破壳和沿核桃缝合面长轴方向击打破壳)要高，碎仁率较低。同时，沿平行于核桃缝合面短轴方向击打核桃破壳，破壳力的峰值最大为 707.21 N，有效值也最大为87.66 N；有效值越大，核桃破壳过程所受到的冲击力越大，越有利于破壳。这与有限元分析软件 ANSYS 建立的核桃有限元模型分析的结果一致。用有限元分析法，分别对温 185、扎 343 和新新 2 三种核桃进行力学特性分析。三种核桃的被夹开所需要的力如表 1 所示：核桃类型核桃类型温温 185185扎扎 343343新新新新 2 2 表 1 夹开核桃所需力中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计最大力最大力/N/N704.23716.58707.21有效力有效力/N/N103.51114.4187.66 所以，取最大力。max115FN2.1.2 建立机构模型，确定主要杆件尺寸将核桃夹简化成一个偏置曲柄滑块机构，根据核桃大小确定连杆（1 杆）长度为 35mm，摇杆（2 杆）长度为 13mm，机构简图及受力如图 2-5 所示，图示位置为夹核桃的极限位置。图 2-5 受力分析红色代表杆 1 受力，绿色代表杆 2 受力。，。1115FN2115FN分析杆 1 受力如图 2-6 所示：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计图 2-6 杆 1 受力情况分析218595.595.6FFFNN因此，人手所需施加的力为。5.6FN2.2 校核杆 1 和杆 2 的强度2.2.1 杆 1 强度校核计算项目计算内容计算结果材料选择45 号钢结构尺寸杆 1 由两根相同的长方体杆件组成，尺寸为35102.5mmmmmm横截面积2102.525Ab hmmmmmm225Amm杆受力分析杆 1 为二力杆，只受轴向力，1115FN因为杆 1 由两根杆组成57.5FN57.5FN横截面上的正应力57.52.325FMpaMpaA2.3Mpa应力集中分析在杆 1 中螺栓孔处会发生应力集中，产生较大的正应力，所以，需考虑此处应力集中。集中应力，其中()nFbd10,5,2.5bmm dmmmm57.54.6(105) 2.5nMpaMpa4.6nMpa剪切应力分析杆件上不存在剪切应力中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计许用应力许用拉伸应力 600Mpa许用剪切应力 355Mpa 600Mpa 355Mpa结果分析 , 1n 杆件符合强度要求 n2.2.2 杆 2 强度校核计算项目计算内容计算结果材料选择45 号钢结构尺寸杆 2 由手柄，手柄杆和摇杆三部分组成，其中摇杆13mm，手柄杆 124mm，手柄 50mm。其中手柄杆的直径最小而且最长，所以将杆 2 简化成长为，185lmm横截面积直径的轴8dmm 185lmm8dmm杆受力分析受力分析如图 2-7 所示：，2115FN5.6FN2115FN5.6FN将杆件受力简化到 C点将力简化到 C 点，得2F3115,8.93FN MN m3388cos11559.88,1699sinmax11574.0213xyFFNFFFN8.93MN m59.8874.02xyFNFN确定弯矩最大点分析杆件所受弯矩，弯矩最大点在 C 点，9.96cMN m9.96cMN m抗弯截面系数33833.14 85.02 103232ZdWm835.02 10ZWm最大弯曲正应力max89.961985.02 10czMMpaMpaWmax198Mpa许用应力许用弯曲应力600 4001.5ssMpan 400Mpa结果分析max 2杆件符合强度要求max 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计2.3 设计创新本课题，我的主要任务是用 Solidworks2010 对台式核桃夹经行三维实体造型和设计改进，具体设计方案是省力，所以用杠杆和连杆机构。另外，因为台式核桃夹属于食品机械，所以对材料的选择也是至关重要的。如下图，台式核桃夹有如下几个零件组成。底板手柄组件活动杆调整螺杆连接架和连接杆这个几个零件的选材一般会选择健康无毒的材料。其中在活动杆和调整螺杆的两个端面上加工的时候留有凸台，如下图： 这个凸台的作用是在压核桃的时候，防止核桃旋转，另外有这个凸台，核桃壳容易破碎，桃仁不容易碎掉。图 2-7 杆 2 受力分析图中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计台式核桃夹的核心部分，也是区别台式核桃夹和手钳式核桃夹的主要区别地方，如下图：这个是利用了杠杆和连杆机构，下压手柄的时候，连接架会利用连杆的原理左右移动，成一定角度。但活动杆成水平左右移动，这样的好处是使核桃受力均匀。有时候核桃大小不一样，有时候夹的不一定是核桃，有可能是其他一些比核桃小的坚果，这个时候就要需要有调整机构，不然不是压不到核桃就是容易把核桃压碎。这个机构如下图所示：将螺杆向前调整时可以拨掉一些比核桃小的坚果，将螺杆向后调节，可以拨一些比核桃大一点的坚果。差不多大小的坚果，调节到一定距离后，手柄压到底也不会压碎果仁。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计3 3 简述零件设计过程简述零件设计过程下面我简述零件的设计过程，找主要零件活动杆来展示零件的建模过程，从绘制二维草图开始，直到生成三维图。第一步，进入 solidworks2010 选择前视基准面，进入草图绘制。第二步，画一个直径为 24mm 的圆，结束草图绘制后选择凸台拉伸，给定深度选择30mm中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计得到后的拉伸实体如下图：第三步，在所形成的实体上选择草图绘制，画出直径为 12mm 的圆，并拉伸出深度为 10mm 的圆柱体。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计第四步，将实体的外边线倒角。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计第五步，再画如是圆形。利用拉伸切除实体命令将上述圆柱打孔。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计得到如下效果。第七步，将实体翻转，选取其底面，选择草绘，绘制直径为 12mm 的圆于其底中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计面。添加几何关系，使所绘制的圆与外边线的圆的全等。并拉伸实体，拉伸深度为10mm。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计第八步，选择切除-拉伸命令，将上一步骤的底面进行给切除，并形成如下图所示的实体。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计将其底面边线倒角，得到如下图。第九步，画如下图所示的小矩形，使矩形的一边与底面同角度。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计选择旋转命令，选取矩形的上边进行旋转，得到下图。第十步，选取圆周阵列命令，形成如图所示的实体。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计第十一步，加以润色修饰，形成如图三维实体。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计4 4 台式核桃夹各部件的选材台式核桃夹各部件的选材如下图是台式核桃夹的三维实体图：图 4-1 台式核桃夹的三维实体图1 底板；2 调节螺杆；3 手柄；4 手柄杆；5 摇杆；6 连杆；7 本体；8 活动杆因为台式核桃夹是属于食品机械，所以选材是食品机械设计的重要部分，在本次设计中，我将台式核桃夹用三部分材料组成，件 2、4、5、6、8 用 45 钢加工，然后电镀硬铬，既美观又实惠；件 7 用材料厚 4mm 的 SUS304 板折弯然后加工而成；件1、3 用木头加工而成，既环保又自然。以上选择材料除了电镀，其余都是我们所熟悉的，在这里不多讲，重点讲一下电镀。电镀电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液；待镀的金属制品做阴极，镀层金属的阳离子在金属表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层（deposit） ，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀的金属） 、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的、但性能和基体材料不同的金属中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计覆层的技术。电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等。通过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件。镀层大多是单一金属或合金，如锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，如 ABS 塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH 调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。电镀分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式，主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品，如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件，如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。电镀液有酸性的、碱性的和加有络合剂的酸性及中性溶液，无论采用何种镀覆方式，与待镀制品和镀液接触的镀槽、吊挂具等应具有一定程度的通用性。镀层分类 镀层分为装饰保护性镀层和功能性镀层两类。装饰保护性镀层主要是在铁金属、非铁金属及塑料上的镀铬层,特别是钢的铜-镍-铬层，锌及钢上的镍-铬层。为了节约镍，人们已能在钢上镀铜-镍铁-高硫镍-镍/铁-低固分镍-铬层。与镀铬层相似的锡镍镀层，可用于分析天平、化学泵、阀和流量测量仪表上。功能性镀层这种镀层种类很多，如：提高与轴颈的相容性和嵌入性的滑动轴承罩镀层，铅-锡,铅-铜-锡,铅-铟等复合镀层；用于耐磨的中、高速柴油机活塞环上的硬铬镀层，这种镀层也可用在塑料模具上，具有不粘模具和使用寿命长的特点；在大型人字齿轮的滑动面上镀铜，可防止滑动面早期拉毛；用于防止钢铁基体遭受大气腐蚀的镀锌；防止渗氮的铜锡镀层；用于收音机、电视机制造中钎焊并防止钢与铝间的原电池腐蚀的锡-锌镀层。适用于修复和制造的工程镀层，有铬、银、铜等，它们的厚度都比较大，硬铬层可以厚达 300 微米。以上就是对电镀的解释和说明，以及谈了电镀的原理和分类。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计结结 论论此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料、老师指导、与同学交流、反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次实践，我了解了台式核桃夹工作原理，熟悉了本装置的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准、分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了更多的电镀知识。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人。当然本设计由于时间和本人水平有限，肯定有很多不足之处，还请导师多批评和指正。中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计参考文献1 徐憬.机械设计手册.机械工业出版社，2000.62 张普礼.机械加工工艺装备.东南大学出版社，2002.22 刘思.食品机械的开发与研究,2000.74 正亚军.食品材料的应用于研究,2001.25 周长城.Solidworks2010高级应用于研究,1997.7 6 何义川;史建新.核桃壳力学特性分析与试验.新疆农业大学学报，2009,32(6)7 董远德, 史建新, 乔园园. 核桃不同破壳方式的破壳取仁效果 J . 农产品加工学刊, 2007( 9) : 4 5.8 机械设计手册 化学工业出版社 2002.1第四版1-5册9 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著 濮良贵 纪名刚主编 机械设计（第七版） 高等教育出版社 10 王先逵主编 机械制作工艺学 机械工业出版社1995中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计致 谢在此特别感谢我的导师，她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；她循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。 感谢同学们对我的帮助和指点。在毕业即将来临之际，祝愿我的母校事业蒸蒸日上！本科毕业设计外文资料翻译系 别： 工程技术系 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 学 号： 2012 年 4 月 25 日外文资料翻译译文Microwave in walnut shell materials tensile mechanical properties of impact studyAbstractTaking the picking fresh walnuts as the research object, the microwave walnut break hull test, break hull rate of 87.65%; And of microwave effects on the walnut shell materials tensile mechanical properties of influence, and the results showed that the microwave processing, walnut shell material elastic modulus, tensile strength and mechanical indexes and processing there were no significant changes before. In addition, also in walnut shell tensile mechanical properties of the tested and won the walnut the tensile strength of the place relict limit to 1. 47 M Pa, for sure walnut emerged inflationary pressure in microwave needed to provide the reference.Keywords: microwave; Break hull; The whole shell tensile; Mechanical properties0 PrefaceWalnut machinery of the existence of high rate of broken emerged, the kernel rate is low has been restricted walnut realize mechanization production and processing of the important reason of our country, the development of walnut industrial caused certain influence. Therefore, explore new methods for realizing mechanization walnut emerged industrialization and export income, increase the economic benefit has urgent practical significance. At present, the technology for walnut mechanization emerged research focus on the gap emerged, blow for extrusion emerged, methods and the application of finite element method for related mechanical design emerged, but still has broken rate is high, the whole kernel rate low. In addition, the emerging technology used in the research is also emerged nuts is in the ascendant, such as YangRui etc in walnut laser irradiation behavior by the numerical analysis and simulation, explores the laser technology shelling mechanism; LiXiaoXia explores the buckwheat shell microwave method; ZhangLi, Yang fu Ephraim with microwave technology, realize the board of chestnut shell.The author on the basis of previous studies, of microwave technology function mechanism of walnut emerged proposes that emerged walnut microwave method is feasible. This paper is to study this paper further discusses the front, to search for microwave processing technology parameters (power, time, humidity and temperature) in walnut shell material mechanics and the influence law of nature, studied the microwave technology role walnut shell material stretching before and after the mechanical properties of differences, and determine the seam walnut the tensile strength of the limit in, to determine the walnut microwave emerged inflationary pressure and further guidance for microwave technology parameters are selected to provide the reference.1 Walnut microwave break hull testWalnut is primarily through microwave microwave break hull role in walnutmeat, its internal water molecules in alternating under the influence of electromagnetic field polarization orientation for high frequency shift, the internal walnut in short time produce very high quantity of heat form high pressure water vapor, when water vapor pressure of the pressure of walnut is inflation pressure is greater than the ultimate tensile stress walnut, walnut burst. Therefore, the density of the nut shell is its internal structure formed an important guarantee of high pressure; The walnuts contain moisture is internally generated the material basis of high pressure water vapor; Microwave technology parameters (power, time and temperature, etc) is able to rupture external power of walnut. Therefore, it is necessary to walnut microwave technology needed to break hull parameters were tested.1.1 materials and equipmentTest is just picked off cortical JinLong 1 cotton walnut as the research object, the walnuts moisture content of 21%, to prevent water loss, will test sample in a plastic bag sealed stored in the refrigerator for refrigeration.W LD 07S-08 type glanze microwave ovens, microwave role, power and temperature are time adjustable; Vernier gauges.1.2 test methodThe three factors 3 level completely combination test, each portfolio selection three shape, size close of walnut similar as repeated samples. Before the test test walnut trunnion, diameter, caliper size. The end, observation and rupture of walnut recorded.1.3results and analysisWalnut microwave break hull situation as is shown in table 1. Table 1 walnut microwave break hull test results Group numberTemperaturePowerWTimeminBroken shell /%1503002100250300366.7350300433.345050021005505003100650500466.77507002100850700366.795070041001060300266.71160300366.71260300410013605002100146050031001560500410016607002100176070031001860700466.71970300266.72070300310021703004100227050021002370500366.724705004100257070021002670700310027707004100From the table that 1, 81 a walnut, only 10 star have not broken open, break hull rate reached 87. 65%, if consider alone each temperature, each power, each time break hull rate, the result in table 2.Table 2 single factor in walnut the influence of emerged rateFactorTemperature/Power/wTime/min50670300500700234Broken shell /%81.588.892.674.192.696.385.285.292.6From the table 2, it is known that in the three factors, the temperature of high and low vapor pressure of the internal to the size of the size of the power to the internal temperature rise the speed of the water vapor; Because W LD 07S-08 type microwave equipment work characteristics, that is, to stop working after set temperature, so the length of time can not influence within the maximum pressure steam shell, will not affect the speed of temperature rise. So time to the influence of the factors emerged relatively small rate, and the results were consistent with the findings.2 Microwave in walnut shell materials tensile mechanical properties of influenceThrough to the walnut microwave before and after processing the contrast test that destructive compression, microwave treatment of walnut compression significantly less destructive power, this shows that on lots of walnut break hull, for in the microwave treatment not burst of walnut and compression is the easy emerged. In addition, we also found that the microwave process, walnut high pressure water vapor by the inside of the role, the tensile deformation happen. Therefore, the microwave technology in walnut shell materials tensile mechanical properties of influence, but for further reveal the mechanism of the walnut microwave emerged provides the basis. The author of such microwave before and after the shell material role elastic modulus and tensile strength comparison test.2. 1 sample preparationThe test samples and in front of the experimental study of walnut emerged the same, with the saw in walnut along the axis direction for about 10 mm long, wide about 2 mm of walnut as specimens. Because walnut is curved shell form, had taken the length of the specimen should be as low as possible, in the direction of the small curvature of the better effect under saws. Will pass the microwave processing and without processing (control group) were made of walnut specimens, with caliper measured the length, width and thickness.2. 2 equipment and methodsSAN S CMT 6140 microcomputer control electronic universal testing; Accuracy of 5% N 200 N sensor.Set for 10 mm loading rate/m in, the routine material mechanics tensile test methods. Because of the specimen is too small, to avoid gripping broke when specimens or clip slanting, gripping use tweezers when operating. Record force deformation and fracture walnut of force value.2. 3 results and analysisWalnut shell materials tensile mechanical indexes such as test value shown in table 3.From the table 3, it is known that the microwave processing get after the modulus of elasticity as walnut 21. 82 M P a, tensile strength of 10. 043 M Pa; Before the microwave processing elastic modulus is 22. 52 M Pa, tensile strength for 9. 57 MP a. microwave effects on the walnut shell that material has a little influence on tensile mechanical properties.LiangLi etc: microwave in walnut shell materials tensile mechanical properties of impact studyTable 3 walnut shell materials tensile mechanical property indexNumberLength /mmWidth /mmThickness /mmArea /mm2Most strongly /NModulus of elasticity /MpaTensile strength /Mpa113. 601.901.382.6220.3424.207.76Control14. 262.561.704.3540.424.009.29210.682.001.482.9629.5427.709.98Control11.522.561.784.5625.5526.705.61310.242.621.082.8310.3820.403.67Control14.961.801.703.0610.767.033.52416.303.581.987.0977.263.5910.90Control15.182.881.985.781.0312.4014.21513.223.681.164.2772.7420.0017.60Control14.823.202.006.438.6317.2012.84616.663.921.485.891.2612.4012.87Control17.643.981.485.89106.3132.8018.05714.262.981.283.8156.1746.0014.72Control13.843.322.147.184.7018.3011.92814.962.001.783.5662.5611.9017.57Control11.823.921.827.1345.9932.206.45915.122.701.283.469.2529.702.68Control10.783.001.725.1656.5917.1010.971014.562.441.884.5912.3022.302.68Control12.383.021.484.4712.8357.502.883 Walnut shell whole stretch mechanics performance is determinedEmerged from walnut microwave experimental results that, by all the breakdown of the sample after microwave processing are from walnut suture line the breakdown of the place, and it shows in walnut suture line tensile mechanical properties and surface of different materials walnut. Therefore, the need to place relict tensile mechanical nature of the study, this needs in walnut shell the tensile test. Because of walnut size is differ, irregular shape, test the clip if too loose, the tensile easily when slippage; If the clip too tight, it is easy to appear clip crack a phenomenon, so difficult test. For this reason, we designed a set of adjustable size shape walnut shell chuck for walnut shell of the tensile test.3. 1 equipment and methodsTest in SAN S CMT 6140 microcomputer control electronic universal testing machine, a self-made walnut special jig. Before the test, will walnut and surface with a fixture acetone clean, and the determination of walnut trunnion, side diameter and diameter. The two clamping fixture first in the testing machine, adjust the fixture chuck size to appropriate value will chuck after fixed, again with strength and AB glue stick to the fixture will walnut (will show the seams of the walnut, do not stick on the glue) to try to ensure that the center of the two fixtures in one line, and walnut and the vertical seam lines. To glue dry after appearing again the walnut shell stretch mechanics performance test, the end of the shape of the cross section will walnut surveying and mapping out and record the most strong values.3. 2 results and analysisIn walnut shell when the tensile, walnut seam place along the cracked. At this time, the stress in walnut suture line reaches limit, this stress value is measured by the testing machine of the most strongly and shifted walnut in circular seam for the calculation of the sectional area. Test results listed in table 4.Table 4 walnut shell tensile test the test resultsSerial numberShaft Diameter /mmDiameter /mmSide diameter /mmShell thickness of suture /mmDensity of the suture line /( Nmm- 1)Most strongly /NUltimate tensile strength of suture /MPa130.7030.4630.985.167.17685.701.44230.0031.3038.201.982.85279.641.40335.8238.0039.506.248.27985.991.64438.5832.3630.764.506.27636.771.45533.0034.8033.204.594.28467.731.11633.8234.0234.142.263.80406.261.81The mean33.6733.4934.464.105.44577.021.47From the table 4, it is known that the seam of walnut in limit tensile stress for 1. 47 MPa, and walnut on the surface tensile stress value 9. 57 MPa compared are much smaller, this is what walnut in microwave role in the cause of the broken seam after, this limit tensile stress can be used as microwave technology parameter selection basis.4 ConclusionBased on the test of fresh walnuts emerged, and walnut shell material and the mechanical properties of walnut shell are tested, get the following main conclusions:(1) the fresh walnuts microwave process after the break hull rate can amount to 87. 65%, in the microwave technology parameters, temperature and power is the time factor to influence emerged rate.(2) test after the microwave processing of walnut elastic modulus is 21. 82 MPa, tensile strength of 10. 043 M Pa, both with the processing there were no significant changes before that microwave role in walnut shell material has a little influence on tensile mechanical properties.(3) test in the seam of walnut limit tensile stress value is 1. 41 MPa, and walnut shell material limit tensile stress value is much more than a small, for choosing suitable for microwave technology parameters of walnut emerged provides reference basis.References:1 ShiJianXin, Michael essien moving army. Walnut kernel machinery at home and abroad and emerged from the present situation and the problem study J. J xinjiang agricultural mechanization, 2001 (6) : 29 32.2 Michael essien moving army. Walnut kernel methods and test emerged take D. Urumqi: xinjiang agricultural university, 2002.3DongYuan DE, ShiJianXin, QiaoYuanYuan. Walnut different way of emerged emerged take effect benevolence J. Journal of agricultural products processing, 2007 (9) : 4 5, 9.4 ShiJianXin, ZhaoHaiJun, Michael essien moving army. Based on the finite element analysis technology of walnut shell J. Journal of agricultural engineering, 2005, 21 (1) : 185 188.5 WuZiYue. Cotton walnut shell take benevolence of mechanical J. Journal of agricultural engineering, 1995, 11 (4) : 164 169.6 YangRui, yan. Laser and walnut interaction is the mechanics and finite element analysis J. Agriculture machine research, 2008 (4) :.7 LiXiaoXia. Buckwheat shell mechanical properties and microwave process test emerged D. TaiGu: shanxi agricultural university, 2008.8 ZhangLi. Chestnut microwave device mechanism and processing technology research D. Hefei: hefei university of technology, 2004.9 Yang fu Ephraim, takami m, ZhuNiu. Use the microwave can related to the new technology of garments shell to new method J. Food science and technology, 2006 (9) : 80 83.外文原文微波对核桃壳体材料拉伸力学性质的影响研究摘 要以刚采摘的新鲜核桃为研究对象，进行了微波核桃破壳试验，破壳率达到87.5%，同时，研究了微波作用对核桃壳体材料拉伸力学性质的影响，结果表明：微波处理后，核桃壳体材料弹性模量、抗拉强度等力学性质指标与处理前比较无明显变化。另外，还对核桃整壳拉伸力学性质指标与处理前比较无明显变化。另外，还对核桃整壳拉伸力学性质进行了测定获得了核桃壳缝合线处的拉伸强度极限值为1.47MPa，为确定核桃微波破壳所需的膨胀压力提供了参考依据。关键词：微波；破壳；整壳拉伸；力学性质0 前 言核桃机械破壳存在的破碎率高、整仁率低等问题一直是制约核桃实现机械化生产加工的重要原因, 对我国核桃产业的发展造成了一定影响。因此，探索新的机械化核桃破壳方法对于实现产业化、出口创汇、增加经济效益等具有迫切的现实意义。目前，国内外对于核桃机械化破壳技术的研究主要集中在定间隙挤压破壳、打击破壳等方法及应用有限元等方法进行相关破壳机械的设计方面，但仍存在破碎率高、整仁率低等问题。另外，将新兴技术应用于坚果破壳的研究也是方兴未艾，如杨锐等对核桃受激光辐照行为进行了数值分析与模拟，探索了激光技术脱壳机理；李晓霞探索了荞麦微波脱壳方法； 张莉、杨芙莲等利用微波技术实现了对板栗的脱壳。作者在前人研究的基础上，对微波技术进行核桃破壳的作用机理进行了初探，证明核桃微波破壳方法是可行的。本文是对前面研究的进一步深入探讨，为探求微波加工工艺参数(功率、时间、湿度和温度)对核桃及壳体材料力学性质的影响规律，试验研究了微波技术作用前后核桃壳体材料拉伸力学性质的差异，并测定了核桃壳缝合线处的拉伸强度极限值，为确定核桃微波破壳所需的膨胀压力并为进一步指导微波技术参数的选择提供参考依据。1 核桃微波破壳试验核桃微波破壳主要是通过微波作用于核桃仁时，其内部水分子在交变电磁场作用下极化取向作高频转变，致使核桃壳内部在短时间内产生很高的热量形成高压水汽，当高压水汽对核桃壳的压力即膨胀压力大于核桃壳的拉伸极限应力时，核桃壳发生破裂。因此，果壳的致密结构是其内部形成高压的重要保证；核桃仁所含的水分是内部产生高压水汽的物质基础；微波的技术参数(功率、时间和温度等)则是核桃壳能够破裂的外在动力。因此，有必要对核桃微波破壳所需的技术参数进行试验研究。1.1 材料与仪器试验选用采摘后刚褪去外皮的晋龙1号棉核桃为研究对象，核桃仁含水率达 21% ， 为防止水分散失，将试验样本用塑料袋密封置于冰箱内藏，WLD07S-08 型格兰仕微波炉，微波作用温度、功率和时间均可调；游标卡尺。1.2 试验方法采用3因素3水平完全组合试验，每个组合选取3个形状相似、大小相近的核桃作为重复样本，试验前测试核桃的轴径、横径、测径大小。试验结束时，观测核桃壳破裂情况并进行记录。1.3 结果与分析核桃微波破壳情况如表 1所示。表 1 核桃微波破壳试验结果组号温度/功率w时间min破壳率 /%1503002100250300366.7350300433.345050021005505003100650500466.77507002100850700366.795070041001060300266.71160300366.71260300410013605002100146050031001560500410016607002100176070031001860700466.71970300266.72070300310021703004100227050021002370500366.724705004100257070021002670700310027707004100由表 1可知，81颗核桃中只有10颗未破开，破壳率达到 87. 65% ，若单独考虑每个温度、每个功率、每个时间的破壳率，其结果见表 2。表 2 单因素对核桃破壳率的影响因素温度/功率/w时间/min50670300500700234破壳率/%81.588.892.674.192.696.385.285.292.6由表 2可知, 在这 3个因素中，温度的高低决定壳体内的水蒸汽压力的大小；功率的大小决定壳体内水蒸汽温度上升的快慢；由于WLD07S-08型微波设备的工作特点，即达到设定温度后就停止工作，故时
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