山楂去核机的结构设计【含二维CAD和三维SW图纸及说明书答辩资料】
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2016 年05 月第 期 山楂去核机的设计前言：我国目前的山楂山楂机械的发展情况比较落后，由于缺少良好的设备，加工手段落后，生产效率低，致使一些地区出现水果积压腐烂现象，给果农造成很大的经济损失。山楂去核手工作业现在在中国仍然是主要的加工手段，不仅占用大量的劳动力、劳动强度大、生产率低，而且卫生安全也得不到有效保障。去核作业是山楂加工工序中十分重要的前处理工序。以往的手工操作远不能满足现代山楂加工的需求，不仅占用大量的劳力，劳动强度大，生产效率低，且产品质量难以控制。本设计主要是为了解决山楂去核作业的劳动强度大，安全卫生，提高生产效率，降低山楂果实破损率，保证山楂产品的质量。因此，小型山楂山楂机有非常好的应用前景。关键词：山楂；山楂机；设计中图分类号： 文献标识码：A 文章编号0 引言我国的地域辽阔、资源丰富。具有得天独厚的发展水果加工业的良好条件。水果深加工已成了农民致富的一条主要途径，不论社会效益还是经济效益都是十分可观的。果核类水果主要是指桃、杏、李、山楂、红枣及橄榄等。它们在水果总产量中占有较大比例，以它们为原料，加工成饮料、罐头、果脯及果干制品时，去核作业是水果加工业中十分重要的前处理工序。以前的手工操作远不能满足现代水果加工的需求，不仅占用大量的劳力，劳动强度大，生产效率低，且产品质量难以控制。但是我们也看到，在果树种植业蓬勃发展的今天，由于缺少性能良好的设备，加工的手段落后，生产效率低，有些地区还出现鲜果品积压腐烂现象，给果农造成不应有的经济损失。许多地区的果品加工厂，其前处理生产环节，如去核、去皮、清洗等，至今基本上仍靠手工或十分简陋的工具完成。因此，在我国发展山楂机械等前处理设备，取代手工作业是必然趋势。针对中国水果资源丰富、分布广泛的特点，特别要加大对中小型山楂去核机具的研制，以适应广大果农及小型果品加工厂的需求。只有这样，才会有丰富多样的食品来满足人们的需求，才能保护果农种植的积极性1 设计原理及机构1.1 设计原理去核刀具能够去掉山楂的内核，且保证山楂不破碎；山楂定位盘能够给山楂定位，确保去核刀具能够准确的去掉山楂的内核；传动间歇轮，能够在传动圆轮的运转过程中，每30转动一下，进而使山楂定位盘间歇转动；传动圆轮，每转动一圈，带动间歇轮转过30一次；转动轴保证传动圆轮平稳传动；连杆在转盘圆周运动过程中，分别带动传动圆轮转动和去核刀具的上下运动；转盘做圆周运动带动连杆运动；挡板的作用是收集去核后的山楂。山楂山楂机工作原理是：发动机发动后，通过皮带轮把动力传给减速器，减速器减速后带动转盘转动，转盘转动带动连杆做往复运动，一边连杆带动刀具上下运动完成山楂的去核工作，另一边连杆带动传动盘，传动盘每转动一周，带动间歇轮转动一次(30)，在主轴的转动下使山楂定位盘转动。(当转盘带动连杆运动到最上方的时候，传动的转动装置带动间歇轮转动，进而使定位盘带动山楂转动到刀具下方，当转盘向下运动时，传动装置离开间歇轮做圆周运动，刀具在连杆作用下，向下运动完成山楂的去核工作，如此反复。山楂随刀具向上时，遇到挡板脱落到定位盘上随定位盘转动，当遇到第二个挡板的时候被剥落下去，掉落到收集带中。方案马达型号额定功率/kW同步转速/(r/min)满载转速/(r/min)总传动比质量/kg 价格/元12Y802-4Y90S-40.750.7515001000139091057.9237.921823475570 图1 山楂去核机原理图1.2 总体设计图21：电机2：减速齿轮3：曲柄连杆4：道具模块5：转盘6：山楂挡板7：间隙机构8：轴心9:皮带10：转盘轴承组11：大皮带轮山楂去核机采用电机三相异步电动机，达型号为Y90S-4，额定功率为0.75 kW，同步转速为1000 r/min，满载转速为910 r/min。这个是选用低功率的电动机，其优点是功率点，噪音小，成本低，能满足山楂去核机的动力需求。其传动部分有两部分组成，一个是两个1:3的齿轮想啮合，已完成对电动机的减速，另一个是有间隙齿轮机构组成的减速机构，动力由电动机出来，然后经过大小皮带轮，由皮带传给间隙机构，然后让转盘每3秒转动一次，每次转动30度，山楂槽一共有12个山楂槽，每36秒转动一周。以保证山楂转盘与曲柄连杆带动刀具能保持同步。2 关键部件设计2.1马达功率的选择表1 马达数据表比较两方案可见，方案1选用的马达虽然质量和价格较低，但总传动比大。为使传动装置结构紧凑，决定选用方案2。马达型号为Y90S-4，额定功率为0.75 kW，同步转速为1000 r/min，满载转速为910 r/min。由机械设计课程设计表4.12-2查得马达中心高H = 90mm，外伸轴段D E = 24mm 50mm。2.2 传送装置的选择(1)带传动：带传动是具有中间挠性件、靠摩擦工作的传动，如图4所示，所以具有如下优点：能缓冲吸振；传动平稳，噪声小；过载时，带将在带轮上打滑，可防止其他零件损坏；结构简单、成本低；允许有较大的中心距(可达15m)。带传动的缺点：由于带与带轮面之间的滑动，不能保证定传动比；在传递相同大小的圆周力时，结构尺寸和轴上压力都比啮合传动大；效率低、带的寿命短.所以选择传送带。2.3去核刀具的选择由于山楂山楂机刀具用于直接接触山楂果实，材料的选择应考虑材料容易加工切削、干净卫生、成本低且容易清洗等特点，所以本设计选用45号钢作为山楂定位盘的材料。查阅资料得到我国北方山楂直径在10mm-14mm之间，根据山楂直径本设计选取刀具的外径为8mm，详细尺寸如图7。弹簧选择不锈钢丝（1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti），耐腐蚀性好，工艺性好，弹簧中径为5mm。图32.4山楂定位盘的设计山楂定位盘如图4所示。考虑到人工放置山楂的舒适度问题以及作业的工作效率，本设计采用直径300mm的圆盘作为定位盘，圆盘上均匀分布12个直径10mm的山楂定位孔，为了使定位盘工作稳定可靠不产生倾斜本设计采用双键连接轴，基孔制配合为H7。 图42.5 轴的结构设计根据估算轴径和轴上零件的布置，进行轴的结构设计，确定轴上与定位盘联接键截面尺寸为bh=8mm7mm配合为H7/r6。滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差m6。在轴的两端均制成245倒角。轴的详细尺寸如图9所示。3 结论 我国目前的山楂山楂机械的发展情况比较落后，由于缺少良好的设备，加工手段落后，生产效率低，致使一些地区出现水果积压腐烂现象，给果农造成很大的经济损失。山楂去核手工作业现在在中国仍然是主要的加工手段，不仅占用大量的劳动力、劳动强度大、生产率低，而且卫生安全也得不到有效保障，大力推进山楂去核的机械化进程是社会发展的需要。山楂山楂机不但提高了生产效率，而且安全卫生也能够得到有效的加强。山楂去核在整个山楂加工工序中，不仅劳动强度大，而且人工作业生产效率低，安全卫生达不到要求。所以考虑中国目前的情况，设计了这种小型山楂山楂机，我设计的山楂山楂机生产效率得到了显著的提高，山楂破损率低，同时安全卫生的问题也得到了有效的解决。本山楂山楂机是根据山楂的物理特性，结合目前山楂山楂机的现状，运用所学机械原理、机械设计等相关知识，进行的相关设计。由于没有加工制作样机，山楂山楂机的运行状况未进行实验。参考文献：1刘畅，宿敬.山楂机的发展现状J.黑龙江科技信息.2009(33)：136-1392陈佳，宋少江.果核类山楂机的研究进展J.中药研究与信息.2005(07)：121-1273陈芳.中心定位式果核类山楂机的设计J.粮油加工与食品机械.1997(05)：56-594金莹，何蔚娟，张秀军.果核类水果山楂机现状的分析J.中国农村小康科技.2005(03)：83-875陈芳，刘法治，邓春岩.去核定位机理的研究与定位机构的初步设计J.河南职技师院学报.1999(01)：123-1266李明，连文伟，邓干然.我国果核类水果山楂机具的现状及亟待研究的技术问题探讨J.粮油加工与食品机械.1999(03)：56-597陈芳，邓春岩，郑玉才.山楂山楂机的结构设计J.河北农业技术师范学院学报.1997(02)：74-778王群，邵长发.水果去核(去芯)机械的现状及发展前景J.包装与食品机械.1993(03)：156-1599李明，邓干然，连文伟，连仕华.龙眼鲜果剥壳脱核机的试验研究J.农业工程学报.1999(02)：35-39Design of the Divided No-till Wheat PlanterLi mingyuanAbstract:（College ofMechanical and ElectricalEngineering，Tarim University，Alar 843300，China）Abstract: A new design of the divided no-till wheat planter has been accomplished by China agricultural University aimed to solve the extremely important problem of the double cropping area in North China, where the planter can easily be walled up by standing maize stubble when sowing the winter wheat. The combine anti-blocking mechanism composed of strip- rotary tillage and the planting unit of single-disc opener. The machine can finish the operation of stubble chopping, furrow opening, seeds and fertilizer placement in one pass. The main structures include fertilizer application system, connecting rod system and planting system. Field test shows that the machine works well when plant in standing maize stubble field and the soil disturbance is about 25% to 30%. The working quality satisfies the requirement of agronomy and the design of structure is completely in reason, which provides t
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