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毕 业 论 文论文题目 葵花籽自动脱壳机 学 院 机械与材料工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师（签名） 完成时间 2015 年 3 月 摘要针对葵花籽剥壳的大量市场需求，本文设计了一种葵花籽的剥壳筛分设备。该设备可以从葵花籽的剥壳到筛分一次完成，无需人工干预，极大的提高了葵花籽剥壳的效率。此剥壳机的整体方案设计布置上采用葵花籽分选机，偏心振动机构驱动的振动筛和传动机构，电机和机架等组成。剥壳部分则主要是采用常规的离心式剥壳装置设计，该装置在充分考虑葵花籽特点的基础上进行了优化设计，使得去壳率大幅提高，同时降低了葵花籽的破损率。本机以漏斗状输入物料的形式设计布置，机架支撑着可调节物料的喂料斗，主要承担葵花籽的送料功能，剥壳电机驱动离心破碎装置，实现对葵花籽的剥壳作用，电机通过带传动和减速驱动破碎装置，最优速度的调节则采用电机的无级调速功能。而筛分装置则首先将剥壳机剥完的葵花籽进行简单筛分，将葵花籽壳通过风机吹走，然后将没有破损的葵花籽和剥好的一起筛分到下一级筛网。最终实现筛分区别。该剥壳机构的性能技术指标：外形尺寸（长宽高）490036003570（mm）；离心直径67.5mm；离心间隙0.71.5mm；主电动机配套动力是1.1kW，生产效率200600kg/h。其特点是：剥壳部分采用离心叶轮结构；离心叶轮通过高速旋转将葵花籽冲击在剥壳机表面，经过多次反复后实现脱壳。 关键词葵花籽；剥壳；离心；机架；振动筛AbstractCurrently ， pumpkin seeds shelling machine sheller way ， mostly with a single pair of rollers carried on pumpkin peel ， peel and low efficiency， and larger grain crushing rate. In light of this ， we designed an approach based on the principle of extrusion vibration sheller can adjust the speed ， pitch ， and carried on grain cleaning pumpkin seeds sheller .Sorter using pumpkin seeds on the design and layout of this overall program Sheller ， eccentric mechanism driving the shaker and adjust the roll speed continuously variable transmission ， transmission， motor and chassis and other components. The machine in the form of a funnel -shaped design and layout of input materials ， frame supporting adjustable material feed hopper ， is mainly responsible pumpkin feeding function ， arranged on both sides of the lower part of the main motor ， continuously variable transmission device in the rack its peel is done by adjusting the speed and pitch can be peeled pumpkin seeds carried on the rolls peel ， peel along the grain roll rolled into vibration shaker to complete the cleaning process.KeywordsPumpkin seeds peel; extrusion; rack; shake目录摘要IAbstractII第1章绪 论11.1 研究的目的和意义11.2坚果类脱壳的主要方法21.3 研究内容及方法41.3.1 研究内容41.3.2 研究方法51.3.3 葵花籽的物理性能及参数5第2章 葵花籽剥壳方案及机构组成的确定62.1 剥壳方案62.2葵花籽剥壳机总体结构72.2.1入料部分72.2.2脱粒部分82.2.3筛选部分82.2.4机架部分92.2.5葵花籽剥壳机的总体设计92.3 机构组成9第3章 葵花籽脱皮机部分设计113.1 剥壳离心与滚花的设计113.2 葵花籽剥壳机部分电机及动力传动设计133.2.1 电机选定133.2.2 V带轮的设计133.2.3 轴的结构设计及计算153.2.4轴套的设计20第4章 振动筛的设计214.1 振动筛机构的设计214.2 振动筛机构运动分析224.2.1筛体运动分析224.2.2被筛物受力和分析23第5章 结 论28致 谢30参考文献31IV第1章绪 论葵花籽越来越受到广大消费者的认可和厚爱，而在日常的食品中，葵花籽的加工越来越受到重视。为了提高生产率，机械化的去壳方式正在被广泛应用。通过测试，普通向日葵外壳机械脱壳机生产效率为200公斤/小时，和人工脱壳4公斤/小时，机械化脱壳效率是人工的50倍。但是现在技术远远不能满足当前的需要，缺乏竞争力。为了实现大量处理向日葵种子，需要更高的生产技术和集成化的生产线。1.1 研究的目的和意义随着中国加入WTO，向日葵种子出口需求增加，销售到发达国家，文明古国，总共有30个国家和地区在发展中国家。所以你需要解决葵花籽去壳的问题。现在使用人工的去壳方法，劳动强度高、效率低;另一种方法是蒸汽的方法或大型机械设备，设备的成本高，操作复杂，中小企业投资有困难。去壳作为葵花籽的深加工，葵花籽壳的一个重要组成部分主要是由手工完成的。葵花籽的需求增加，工业化程度越来越高，人工壳很难满足其生产率的要求。人工壳牌和生产效率低，成本高，不能保证产品质量和卫生条件，而且可能会导致手过度劳累而受到伤害。因此，开发出一种新的、高效、适用的向日葵壳机，不仅可以满足葵花籽壳的机械化，工人们摆脱沉重的劳动，促进向日葵产业规模、机械化有很大的现实意义。只有设计一个葵花籽剥壳机，要结构简单，便宜，和去壳、分离、清洁和分类功能的去壳机械已成为发展趋势。只能用于石油、食品加工和消费，不能用于生产种子，限制了规模和系列，其技术水平远远不能适应当前处理的需要，从长远来看，缺乏竞争力。使用当量直径离心外壳壳率和许多因素影响破损，主要包括离心间隙、向日葵籽喂方向，离心，双辊直径、线面倾角等离心转速和辊直径减少破损，更高的速度和角度减少的减少。采用高速度、小滚筒直径和角度。可以降低破损，辊直径很破碎的弦上的重大影响，角度，速度不显著，提高生产力的壳，速度应该是很有价值的。在离心间隙，葵花籽喂养方向的影响因素条件下的证明，在离心葵花籽剥壳机的设计，双辊直径线面角，离心速度设计，可以提高葵花籽剥壳机的生产率。1.2坚果类脱壳的主要方法广泛应用于葵花籽剥壳机的方法主要有以下几种：离心撞击去壳方法。脱壳的主要原理是高速运动，突然屏蔽材料的影响下，使壳破碎的目的，实现去壳。其典型设备为高速旋转甩料盘和固定盘离心脱壳机的吊在粗糙的墙壁。转储托盘由葵花籽壳来创建一个更大的离心力打墙，只要冲击力足够大，豆荚壳将产生大变形和裂缝。当豆荚离开墙，由于壳的弹性变形与不同的不同的速度，豆荚的弹性力小，移动速度的情况，为了防止shell迅速向外移动裂缝，裂缝的壳，实现粮食。碰撞壳脱壳方法适合联盟特别的约束力很小，内核壳差距大，壳脆豆荚。质量影响因素的离心脱壳机外壳，谷物的含水率，转储速度、原料的结构特点等。碾搓法脱壳。葵花籽豆荚在固定磨削和运动之间的磨运行由一个强大的摩擦作用，实现豆荚壳撕裂和壳牌。典型的设备固定盘和一个旋转磁盘圆形剥削壳机。豆荚通过入口进入固定磨削和动态研磨间隙，动态研磨旋转离心力使颗粒沿径向向外，豆荚和研磨q是相反的方向摩擦;同时，牙齿磨壳裂纹，剪切力和摩擦力的共同作用下壳体裂纹破裂之前，从外壳和内核，实现壳的目标。水分含量影响因素的方法，豆荚，直通，磁盘的旋转速度的大小高低差距，研磨，研磨均匀程度的粒形和豆类，等等。剪切的方法在固定刀架和鼓壳葵花籽荚刀板之间的相对运动剪切力作用，外壳是减少裂纹和开放，实现壳坚果的分离。其典型设备鼓刀板和板的主要工作部件刀盘脱壳机。刀板鼓和刀与刀托架板，刀板凹，调节机制，可以调整根据葵花籽大小的豆荚刀盘与刀盘鼓之间的差距。刀板滚筒旋转时，叶片之间的剪切作用，打破壳材料和脱落。主要适用于棉花种子，特别是羊毛棉子壳，壳效果更好。由于工作面较小，所以容易种子渗漏现象，剥采比更高。影响因素的方法，原料水分含量和滚筒转速的高低之间的间隙，刀，盘子，等等。挤压法脱壳挤压法壳是依靠一对相同直径的旋转方向相反，平等的圆柱滚子的速度，调整到适当的间隙、葵花籽荚通过辊挤压间隙和贝壳。豆荚可以顺利进入两压榨辊间隙，取决于挤压辊的状况和接触吊舱。让豆荚两压榨辊壳之间的挤压，豆荚首先必须夹紧，然后被卷入两辊缝。挤压辊之间的间隙是一个重要因素的颗粒破碎和脱壳率高和低。摩擦撕裂法脱壳搓脱壳撕裂法是用胶辊的相对旋转摩擦撕裂脱壳粮食的作用。两胶辊水平，分别在不同的相对旋转速度、辊表面线路速度差异，胶辊之间有一定的弹性。其摩擦系数较大。葵花籽豆荚胶辊工作区域，和两个滚子接触脸，pod是否符合条件，滚齿，齿角小于摩擦角，可以顺利进入两辊问道。舱之间的这个时候把一卷同时，摩擦的两个不同方向撕摩擦作用;此外，豆荚的影响下两辊表面正常的挤压，豆荚到达时辊中心附近的方法来挤压压力，最大的豆荚压力弹性-塑性变形，豆荚壳将受到挤压坏了的效果，而在相反的方向撕轧制力的作用下完成壳过程。壳的影响因素，线路速度不同，胶辊的硬度，滚动角，离心半径，离心之间的间隙等。1.3 研究内容及方法1.3.1 研究内容（1）对葵花籽剥壳的工作方式分析并确定剥壳机工作原理；（2）剥壳机总体方案的确定与总体结构的设计；（3）主要工作部件的设计，包括葵花籽脱皮机、分选机设计；（4）葵花籽产量：Q=600kg/h；（5）破碎率：5%。1.3.2 研究方法通过类比的方法，比较分析国内外相关的葵花籽剥壳机械机以及其他相似作物的剥壳机械，结合葵花籽剥壳中的特殊性，确定剥壳机的设计方案及机构组成，而后具体完成剥壳部分、分离筛选调速部分设计。1.3.3 葵花籽的物理性能及参数葵花籽为扁长状，一头宽一头窄，葵花籽长度在1015mm，每个含籽粒1个，其中籽粒在壳中有一定间隙，受外力挤压时会移动；葵花籽外壳比较结实，无一定的外力作用，籽粒不可能脱出；关于葵花籽几何尺寸和基本力学性质，杭州地区产量高、品质好的当家品种大青豆给出数据如表2-1(卢盛超，1991）。第2章 葵花籽剥壳方案及机构组成的确定葵花籽品种繁杂，形状较为规则，壳和仁间隙小，在一定的角度上对葵花籽用力是可以有效的剥壳的。目前剥壳工艺通常为：首先将葵花籽分级，可分为饱满、干瘪两级；然后使葵花籽保持一定的湿度，使葵花籽壳变软，增大壳籽的润滑；而后挤压，剥壳、；最后是葵花籽清选。本设计亦参照此工艺进行。2.1 剥壳方案机械剥壳常用方法有借助粗糙表面碾搓作用的碾搓剥壳，借助撞击作用的撞击剥壳，利用剪切作用的剪切剥壳和利用成对离心挤压作用的挤压剥壳。鲜大豆粒相当娇嫩，表面极易损伤，不能采用常规的挤压，碾搓法剥壳。分析小间隙离心挤压的运动可知，影响离心剥壳机构剥壳率和破损率的影响因素有：离心间隙、葵花籽喂入方向、离心直径、双辊轴线平面倾角、离心转速等。由试验结果表明剥壳率很高，接近100% ，可认为基本上不受三因素的影响，而破损率随辊径减小、转速增高和倾角减小而减小。 即采用高的转速、小的辊径和倾角。可以获得较低的破损率。通过对已有的理论分析结果表明：辊径对破损率影响很显著，倾角显著，转速不显著。针对于这三方面对剥壳程度的不同影响，设计此剥壳机时把辊径控制在70mm以下，为了保持葵花籽能够顺利的下滑，参考相关资料，选择离心轴线的平面倾角为20，同时为了最大程度的提高剥壳效率，采用无级变速装置控制离心的转数。表2-1 葵花籽特性名称数值长度 （L）13.985mm宽度 （B）8.906mm厚度 （T）0.785mm弯曲半轻（r)14.115mm重心(C)距顶端12.050mm偏距(e)1.4433mm摩擦角()2335摩擦系数()0.473极限拉伸力(P)38.024N屈服极限()1.753N/极限弯曲力(W)44.835N极限挤压力(Q)4.953N2.2葵花籽剥壳机总体结构葵花籽剥壳机主要组成部分：入料口、离心脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等部分组成。整体组成有以下几个部分：2.2.1入料部分入料口与葵花籽剥壳机的上盖部分相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位与离心滚筒的离心部位相切，将已拨皮的葵花籽从入料口进入，下滑到脱粒部位，即离心滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。2.2.2脱粒部分 脱粒部分主要是由离心滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。葵花籽穗在离心滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的葵花籽粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，葵花籽芯借助于滚筒上的螺旋排列的离心的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端（即出料口）排出机体之外。2.2.3筛选部分 筛选部分主要是由栅格式凹板完成，它是由一定数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将葵花籽卡住，然后快速旋转的离心滚筒将被卡死的葵花籽强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。葵花籽剥壳之后，再将葵花籽粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将葵花籽和葵花籽芯分开。2.2.4机架部分 机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定结实的主机梁组成，机架是葵花籽剥壳机的主要支撑，他承担着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的部分。机架的两部分要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危险，因此为了机架的坚固，此葵花籽剥壳机的设计采用三毫米厚的角铁制成。2.2.5葵花籽剥壳机的总体设计 为了更优化葵花籽脱离机的机型和结构设计，此葵花籽剥壳机采用电力拖动，而且电动机也同样采取节能式，电动机安装在葵花籽剥壳机的下部，与脱粒机的机架的下机梁固定连接，这样可以节省电动机所占用的空间。葵花籽剥壳机的从入料到脱粒到分离葵花籽粒和葵花籽芯，最后将葵花籽粒和葵花籽芯排出机体之外，是葵花籽剥壳机一体完成的，它最大的优点是在短时间内可以完成几个人的劳动强度，从而提高了工作效率，节省了劳动时间。此葵花籽剥壳机有这些优点之外，还有安全性能高、效率高、坚固耐用、结构简单便于维修和保管。2.3 机构组成由上述方案可将整个剥壳机设计成三部分机构，即：传动系统和机架总成部分，轴辊剥壳部分，清选部分。从机械装配方面考虑，可将轴辊剥壳部分和传动系统部分设计成一体，清选系统部分为另一体，为了保持整个装置在剥壳过程中保持稳定，不发生因振动而影响了剥壳效率，将两部分固定于同一平台，。设计剥壳机结构如图2-1所示：图 2-1 脱壳机结构示意图第3章 葵花籽脱皮机部分设计3.1 剥壳离心与滚花的设计本次设计采用离心去壳的设计方法。剥壳是带壳的坚果、油籽在进行加工之前的一道重要工序。坚果、油籽的外壳主要由纤维素和半纤维素组成。根据资料介绍，不少油籽的皮壳重量较大，有的油籽其皮壳重量占其总量的一半以上，而其含油量又很少，一半占重量的1%左右。因此，如果用带皮壳的油籽进行压榨或浸出取油，皮壳必将起吸油作用，降低出油率；且皮壳所含的色素和胶质较多，在制油过程中，这些杂质将会将会转移到油中而影响油的品质，造成精炼的困难。一般说来，坚果果仁及油料籽仁中含含皮壳量愈少愈好。但在压榨法去油工艺中，对某些诸如棉籽。花生之类的高油份油料，为了使其在压榨时能承受足够高的压力，往往要求人中含有一定量的皮壳，因此少量的皮壳对疏通油路有一定的作用。对剥壳的要求是：剥壳率要高。考虑到颗粒的大小不一，因此，必须采用分级剥壳或回收重剥工艺。其次，要防止粉末度太大。适当地剥壳形式及坚果，油籽的水分含量，可减少果仁破碎。剥壳部分采用离心叶轮结构；离心叶轮通过高速旋转将葵花籽冲击在剥壳机表面，经过多次反复后实现脱壳。机构如图3-1所示。(a)外形图（b）内部结构图 图3-1 离心去壳机3.2 葵花籽剥壳机部分电机及动力传动设计3.2.1 电机选定此设计主要针对于葵花籽剥壳机，根据剥壳机的电动机的功率分配比的特点，结合电动机的工作特性，我们可以选择主电动机为额定转速2840 r/min额定功率为1.5 kW的三相异步电动机，振动振动筛电动机为额定转速2825r/min额定功率为0.75 kW的三相异步电动机。3.2.2 V带轮的设计 此部分的动力传动比为i=1，传送要求在此传动比情况下能平稳传动，且能满足一定的动载荷，考虑带传动以标准化且具有结构简单、造价低廉以及缓冲吸振等特点，可以采用此种传动形式中的V带传动。V带设计如下：1.所传送的计算功率=，参考工作条件：载荷变动较大，软起动，每天工作小时数为1016h。故工况系数取1.4，传递的额定功率P即为所选电动机的额定功率1.1kW，于是=1.41.1 = 1.5kW。2.根据计算功率和小带轮转速（即为电动机额定转速2825rpm）选定带型为普通V带B型。3.确定带轮的基准直径和。(1)初选小带轮的基准直径为125mm。(2)验算带的速度。由= 18.48 m/s，对于普通V带5m/s18.48m/s=30 m/s，并且也接近于=20m/s，因此是比较合适的。(3)计算从动轮基准直径。由传动比i=1，故= i =125mm。(4)确定中心距和带的基准长度。根据传动的结构需要初定中心距，由0.7（+）2（+），取=425mm。带基准长度=2+（+）+=1242 mm，取=1250mm，则实际中心距=+ =429mm。考虑安装调整和补偿预紧力的需要，中心距变动范围为： =- 0.015=447.75mm (3.7) =+ 0.015=410.25mm (3.8)(5)验算主动轮上的包角。=180- 57.5=180120，故是合适的。(6)确定带的根数为z，z = (3.9)式中包角系数，查表取0.95；长度系数，查表取1.13； 单根V带的额定功率，取4.5； 单根V带的增量，取0.38。算得z =0.93，故取z =1。(7)确定带的预紧力。 = 500=471.55N。 (3.10)(8)带传动作用在轴上的力（压轴力）。 = 2zsin=620.19N。 (3.11)带轮的材料选择HT150铸铁，其基准直径为=429mm3dmm，采用实心式；对电机上主动轮，因其基准直径也为=429mm，因此也选实心式。3.2.3 轴的结构设计及计算1.初选最小直径。轴的扭转强度条件为： (3.12) 式中 扭转切应力，单位为MPa；T 轴所受的扭矩，单位为Nmm；轴所受的扭转截面系数，单位为mm；n 轴的转速，单位为r/min；P 轴传递的功率，单位为kW；d 计算截面处轴的直径，单位为mm；许用扭转切应力，单位为MPa；以上公式所要用到的数据中和所选材料有关，现在确定材料为45钢，调质处理，查阅相关资料得到45钢的许用扭转切应力为2545，现在取30。由上式可得轴的直径 =26.89mm (3.13)由于轴上开有键槽，故应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱，可以将轴径圆整为标准直径30。2.装配方案。如图3-2所示：1、3处安装轴承，此处轴径d =35mm；5处安装与离心带连接和电机带连接的带轮，此处轴径d =30mm；4处安装齿轮，此处轴径d =32mm；2处安装离心，此处轴径d = 63.5mm；3.结构设计。1，3处轴长度由轴套确定，L= 23mm；2处轴长度由离心确定，L= 1200mm；4处轴长度由齿轮确定，L= 60mm；5处轴长度由带轮确定，L= 56mm；其余轴段由整体结构定。图3-2 轴说明图4.按弯扭合成强度条件较核。(1)轴的功率P，转速n，转矩TP=1.1kW， n = 60r/min ， T252.2Nm(2)离心上的力离心径向受力主要为齿轮运动时所产生的力；齿轮的运动对离心也产生轴向力，但由于与水平成一定倾角的档块支撑，其所产生的沿轴向的反作用分力，抵消了此轴向力，故整体上传动轴轴向受力为0。于是：切向力=6554N；径向力：=2384.46N；轴向力；=0N；(3)带轮上的力带轮5上压轴力：N；（4）计算支反力H平面支反力=0 (3.14) =0 (3.15)解得：=6898.73N，=-344.73N (负号表示方向相反)V平面支反力 解得：=2472.20N，=2832.77N其中：1284.20mm， =67.60mm， =64.03mm(5)求弯矩，画弯矩图：H平面与V平面的弯矩图分别如图3-3所示：=-443046.40Nmm (3.16)=3117707.87Nmm (3.17)=181382.26Nmm (3.18)=181449.86Nmm (3.19)总弯矩：=681000Nmm (3.20)(6)校核 =21195 (3.21) =32.91MPa60MPa (3.22)式中折合系数。这里，由于扭转切应力为脉动循环变应力，取为0.6； 轴的抗弯截面系数；d轴直径；b轴上键槽宽度；t轴上键槽深度；弯曲应力满足要求，所以安全。由于轴的受力情况与结构决定了其强度和刚度将远高于其工作要求，故不需要对轴进行精确校核。 图3-3 轴的载荷分布图3.2.4轴套的设计由于剥壳离心的转数不大、轻载，因此根据剥壳离心的直径配备选用结构简单的轴套。选用代号Q/ZB84.4.第4章 振动筛的设计4.1 振动筛机构的设计通过对金属编织筛(网)、棉织物筛(网)、圆孔、长孔冲制筛等多种气流筛进行比较，物料虽然有上下分层，但轻质、重质物料双向差速分离不明显，即达不到理想的分选效果，效率低，经过仔细观察分析认为若想达到理想的速度差，必须给下层物料及浮在上表面的轻杂质施以外力，增加其它结构太繁锁，效果也不一定好，理想的方式就是从筛面孔型入手。经过对各种筛形比较，最后选择了振动筛。它对下层物料，不仅施以摩擦力，而且还增加一个上推动力。如此形成了重轻物料的双向差速快速分离，同时，豆粒和杂余（豆壳或未剥净葵花籽）在沿筛面向上移动的过程中，豆粒逐渐因为子粒较小，就通过筛孔落入箱中，杂余则最终从上方排出。在通过试验振动筛孔开孔倾角对差速分离影响较大，15不如30效果好，30不如60效果明显，75时效果不如60，最后确定为60（王艳丰等，2004）。振动筛开度越大，豆粒损失率越低，但清洁度也越低，在满足清洁度的要求下，应增大振动筛开度。参考小麦、谷粒和葵花籽等作物在关于振动筛开度的选择和葵花籽子粒的尺寸特性，开启高度取12mm (见图6-1)，开孔率13%20%，本设计采用其中间范围的值16%。（尹文庆， H.D.Kutzbach2，P.Wacker，2002）图4-1 振动筛孔型图4.2 振动筛机构运动分析4.2.1筛体运动分析图6-2为振动筛振动机构简图。曲柄中心O与连杆在筛体上的铰接点C的连线，即筛子的振动方向， 其与水平的夹角叫振动方向角。筛面MN与水平面的夹角为筛面倾角。OA为曲柄(OA=r)。连杆，BF/DE 且BFDE， ， 则分选筛各点的运动轨迹均相同，近似认为筛子是作振幅为2r的简谐直线运动。图4-2 振动筛机构简图筛面的相对运动以沿筛面向上为正，则振动筛运动可用下式表示：位移x，速度和加速度分别为（沈在春等，1993） （4.1） （4.2） （4.3）式中r曲柄半径；曲柄角速度；t时间。4.2.2被筛物受力和分析物料在筛面上的运动是很复杂的，为简单起见不考虑籽粒的群体，而以单粒为对象做如下分析。由于分选筛选用的筛面是振动筛，物料在筛片上有滑行和跳跃，当物料处于振动孔位置时(如图6-3)， 对于物料既是特殊的，又是普遍的现象。其特殊性是因为子粒在此处要掉落筛孔，只有饱满物料才能到达此处，同时杂余和未筛出的豆粒要继续上行必须跃过振动孔；而其普遍性是杂余和子粒均经历多次，才能达到上方排出，经过下一次的筛选。因此把这一位置的杂余和子粒作为受力分析的对象当曲柄AO位于、象限时，加速度为正值，惯性力为负值，方向沿x轴向左，被筛物有沿筛面向前滑的趋势。当曲柄AO位于、象限时，加速度为负值，惯性力为正值，方向沿x轴向右，被筛物有沿筛面向后滑的趋势。当被筛物沿筛面滑动时，作用在被筛物上力量，除重力mg外，还有筛面的法向反力N、摩擦力F和作用于被筛物的气流力。当分析被筛物沿筛面的相对运动时，可根据动态静力分析方法，将被筛物的惯性力I加于被筛物上，和作用在被筛物上的力一起考虑。这样， 只有当这5个力达到平衡时，被筛物才有沿筛面滑动的可能。受力分析如下图7：（王艳丰等，2004） （4.4） （4.5）式中f摩擦系数；摩擦角；作用于被筛物的气流力；鱼眼筛开孔角度；筛面与水平面夹角；振动方向角；k阻力系数；空气密度；A被筛物在垂直于相对速度方向上的最大截面积；v被筛物对气流的相对速度。图4-3 被筛物沿筛面后滑时的受力情况图4-4 被筛物沿筛面前滑时的受力情况在振动筛工作台面上，要求杂余和没被筛处的葵花籽产生向后滑移兼有向后上方跳起的运动，振动筛孔本身结构防止重质物料向前滑移，从而使物料保持向后运动而不停留在筛面上。被筛物沿筛面后滑的极限条件为 （4.6）法向反力： (4.7)将I和F值代入后得： (4.8)整理上式得 (4.9) 因为欲使被筛物向后滑动， 必须 (4.10) 被筛物沿筛面向前滑的条件为 (4.11)法向反力： (4.12)将I和F值代入简化后得 (4.13)当惯性力沿x轴向右时，筛子对被筛物的法向反力为 (4.14) 当增至某一值时N =0， 被筛物将抛离筛面。所以被筛物抛离的条为： (4.14) 第5章 结 论1.设计葵花籽剥壳机械的主要性能结构参数如表5-1：表5-1 葵花籽剥壳机械的主要性能结构参数生产量:/h200600离心转速：60460rpm离心直径：63.5mm离心的扎距:0.71.5mm离心倾斜角：20剥壳部分功率：大约1.1kW筛选部分功率：大约0.75kW2.对剥壳效果影响较大的离心与滚花的结构设计中，离心直径大小要考虑到齿轮，轴套等传动装置的安装问题，同时还要考虑到离心直径的大小对葵花籽的夹持所产生的影响。为了使整个剥壳机械的重量不至于过于笨重，选用传动用的焊接钢管作为离心。在尽可能的使离心直径，离心转速和倾斜角保持理论实验得到的最优的组合下，通过对离心剥壳的运动分析，对葵花籽进入离心的剥壳工作区的条件进行分析。最终确定离心。3.无极变速装置的选用，可以较好的调节离心转速，对于满足不同特性的葵花籽剥壳和调节剥壳效率，降低破碎率等方面有一定的保证。采用的V带传动，可通过人工的调整选择一组，两组或三组离心进行剥壳，同时通过进料口的插板和分流作用的三角架调节葵花籽的进料量，虽然会有一定的劳动量，但对于保持机械的充分利用和剥壳效率的提高都有着更为现实的作用。4.振动筛要求籽粒和杂余能沿筛面向上滑动，当倾角增大时，籽粒杂余向上移动速度较小，料层加厚，筛选质量下降；当倾角过小时，物料移动速度加快，物料在筛面上分布不均匀。相对密度大的物料，沿筛面向上运动是筛选的必要条件，为了使相对密度大的物料沿工作台面向高端移动，工作台可以具有较大的振动方向角。振动方向角过大，籽粒在筛面上产生跳动，物料分布不均匀；如振动方向角小于20，则籽物料移动速度低，料层较厚，筛选质量下降。致 谢光阴似箭，日月如梭，不知不觉中度过了美好的四年大学时光，在这四年的学习生活中，在老师和同学们的关怀和帮助下，我丰富了知识、扩大了视野、提高了能力，为今后的学习与在社会中的工作能力与发展奠定了良好的基础。 在此我首先要特别的感谢我的毕业设计老师，-老师，他们给予了我无私教诲与细心的指导，几位导员和毕业导师严谨的治学态度和渊博的专业知识深深的感染着我，他们给予我的教导我将深深的牢记。同时，感谢所有教导过、关心过、帮助过我的老师们，是他们使我有更多的机会尝试着站在理论和实践的新起点上成长和进步。 谨以此文向四年来曾关心、支持、帮助和鼓励过我的亲友、师长、朋友和同学致以最诚挚的谢意和最深切的问候，感谢你们四年来对我的陪伴与帮助，谢谢你们！参考文献1 陈新华，缪明骆，娅君刘，敏赵敏. 葵花籽剥壳机的研制开发.农机科技推广.2005，(7):392 何瑞银，杨忠，骆娅君，陈新华，陈坤杰，缪明. 经
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