刮板式花生脫殼機(jī)脫殼裝置的設(shè)計(jì)含開題及10張CAD圖,板式,花生,脫殼,裝置,設(shè)計(jì),開題,10,cad
開題報(bào)告
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目
花生脫殼機(jī)脫殼裝置的設(shè)計(jì)
選題類型
課題來源
自選項(xiàng)目
學(xué) 院
專 業(yè)
導(dǎo)師
職 稱
姓 名
年 級(jí)
學(xué) 號(hào)
1選題依據(jù)與意義
我國是花生量產(chǎn)大國,花生又是我國主要的食用油料之一,花生生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。花生經(jīng)簡單加工就可以食用,深加工還可以制成營養(yǎng)豐富的食品和保健品。以花生蛋白粉為原料制成的食品,既提高了蛋白質(zhì)含量,又改善了其功能特性。花生殼可用于生物發(fā)電做燃料代替煤炭,還可以綜合利用深加工增值。近幾年,隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,我國花生種植面積不斷擴(kuò)大,花生產(chǎn)量逐年增加?;ㄉ谶M(jìn)行榨油、深加工及作為出口商品時(shí),花生莢果需要進(jìn)行脫殼加工,花生脫殼機(jī)的應(yīng)用逐年增加[1]?;ㄉ摎C(jī)是重要的加工機(jī)械,花生脫殼機(jī)的性能直接影響到加工出的花生仁的質(zhì)量,因此研制出性能良好的花生脫殼機(jī)具有重要的價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
花生脫殼裝置是花生脫殼機(jī)械的關(guān)鍵工作部件。脫殼裝置的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)時(shí)的花生仁破碎率,花生仁一次脫凈率及生產(chǎn)效率等重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中,花生仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。對(duì)花生脫殼機(jī)械的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究新的脫殼機(jī)理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),同時(shí)在整體配置上進(jìn)一步改進(jìn)和完善,提高脫殼率,降低花生仁破碎率。目前國內(nèi)外的花生脫殼機(jī)械均存在脫殼率和破碎率之間的矛盾,處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到花生脫殼機(jī)械的發(fā)展前景。
隨著控制技術(shù)以及化工業(yè)的發(fā)展,許多復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu),笨重的材料和落后的工藝將逐漸被取代。減輕重量,減少阻力,簡化操作,減少輔助工作時(shí)間,延長使用壽命,降低勞動(dòng)使用費(fèi)用等將作為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)用于花生脫殼機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。隨著國內(nèi)外高新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,如何把這些高新技術(shù)更好的應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中,也是目前花生脫殼機(jī)械需要盡快解決的問題。
2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
2.1國內(nèi)現(xiàn)狀
我國普遍采用的花生脫殼機(jī)基本上有兩種類型:一種是刀籠式的花生脫殼機(jī);另一種是用砂盤碾谷機(jī)改進(jìn)而成的花生脫殼機(jī)[2]。面對(duì)我國是花生的量產(chǎn)大國以及我國花生脫殼機(jī)械的種類和數(shù)量都少的情況下,目前國內(nèi)研制和推廣性能良好的新型花生脫殼機(jī)械極具潛力。
國內(nèi)現(xiàn)有的花生脫殼機(jī)種類很多,如6HB-6型花生脫殼機(jī),6HB-20型花生脫殼機(jī),6HB-2型花生脫殼機(jī)等,其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的20-60倍以上。只進(jìn)行單一脫殼功能的花生脫殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、以小型家用為主的花生脫殼機(jī)在我國一些地區(qū)廣泛應(yīng)用;能夠完成脫殼、分離、清選和分級(jí)功能的較大型花生脫殼機(jī)在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。
八十年代以前的花生脫殼機(jī)械,破碎率一般都大于8%有時(shí)高達(dá)15%以上。加工出的花生仁,只能用來榨油,不能作種用.也達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。為了降低破碎率而探討新的脫殼原理,研制新式脫殼裝置,便成為花生脫殼機(jī)械的重要研究課題。我國目前做種和出口花生仁主要是手工脫殼,占用了大量勞動(dòng)力而且勞動(dòng)強(qiáng)度也較大。隨著我國花生產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步調(diào)整,花生產(chǎn)量逐年增加,花生的機(jī)械化脫殼程度也將大幅提高,花生脫殼機(jī)將擁有廣闊的發(fā)展前景。
2.2國外現(xiàn)狀
國外技術(shù)先進(jìn)的國家,如美國,他們的花生脫殼已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,在降低脫殼破碎損傷的關(guān)鍵性問題上取得了較好的成果,并且得到廣泛應(yīng)用。美國卡特公司生產(chǎn)的‘5728型’花生脫殼機(jī),每小時(shí)可脫殼7000~9000kg?;ㄉ实那鍧嵍群头旨?jí)均勻性也比較好,可以滿足食用和榨油要求。
美國的UANG研制出一種新型的花生脫殼機(jī)械,能夠在對(duì)物料尺寸分級(jí)的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行破殼[3],而且可以通過精確的變形控制來引導(dǎo)物料向某特定的方向運(yùn)動(dòng);Patel曾經(jīng)嘗試用激光來逐個(gè)切割果實(shí),試驗(yàn)結(jié)果顯示,用這種方法幾乎能夠達(dá)到零損傷的效果;Prussia和Verma試圖通過碰撞的機(jī)理來研制一種新型的花生脫殼機(jī)械。為了達(dá)到節(jié)省人工成本、控制花生儲(chǔ)藏質(zhì)量、保證商品花生中的破損花生達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求和滿足生物損傷檢測(cè)要求的目的,美國農(nóng)業(yè)工程師們?cè)谘芯啃滦突ㄉ摎C(jī)械的同時(shí),加大了對(duì)花生脫殼加工在線檢測(cè)、預(yù)測(cè)等方面的研究。
3研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)
3.1研究內(nèi)容
1.花生脫殼機(jī)脫殼裝置總體方案設(shè)計(jì)。我設(shè)計(jì)的花生脫殼機(jī)脫殼裝置,是基于刮板式花生脫殼機(jī)的設(shè)計(jì)[4-5],刮板式花生脫殼機(jī)結(jié)合了打擊式脫殼和擠搓式脫殼的特點(diǎn),更能簡單高效的完成花生脫殼。
2.對(duì)刮板和轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行理論分析計(jì)算[6]。得出合理的參數(shù),保證設(shè)計(jì)的脫殼裝置能有效的進(jìn)行花生脫殼。
3.對(duì)脫殼滾筒和凹板篩進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[7-8]。采用開式脫殼滾筒和柵條凹板篩。
4.繪制零部件工程結(jié)構(gòu)圖,花生脫殼機(jī)脫殼裝置總裝圖。先對(duì)零部件作圖,用CAD畫出關(guān)鍵部件,刮板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸[9]、滾筒以及半柵籠的結(jié)構(gòu)圖;然后對(duì)設(shè)計(jì)的花生脫殼機(jī)脫殼裝置進(jìn)行裝配,完成其總裝圖[10]。
3.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
該花生脫殼機(jī)脫殼裝置主要由刮板、半柵籠、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和脫殼滾筒組成。如圖1所示。
7
5
6
4
3
2
1
1.料斗 2.刮板 3.刮板架 4.轉(zhuǎn)軸 5.柵條固定板 6.柵條 7.柵條鎖緊板
圖1 花生脫殼機(jī)脫殼裝置花生下落簡圖
花生自入料斗進(jìn)入脫殼室內(nèi),與高速旋轉(zhuǎn)的刮板相互碰撞,在刮板的打擊下,花生殼發(fā)生破裂[11]。部分花生在下落的過程中沒有與刮板發(fā)生碰撞,有些發(fā)生了碰撞但花生殼未撞裂,這部分花生落入由圓鋼棒排列成的柵格上[12],花生將在落入柵格的同時(shí)被刮板再次打擊和擠壓,從而使這些花生的果殼也被壓碎,脫殼后的仁與殼通過柵格間的間隙落下。
3.3預(yù)期目標(biāo)
設(shè)計(jì)出刮板式花生脫殼機(jī)脫殼裝置,使花生脫殼機(jī)滿足工作要求,有很高的脫殼效率,脫殼后的花生仁要干凈,破碎率要低。花生在脫殼室中受到刮板的撞擊與擠壓[13],花生殼與花生仁分離,通過半柵籠后經(jīng)脫殼室底部的出口往下落,從而做到脫殼。
4研究方法與步驟
4.1研究方法
用CAD畫出裝置結(jié)構(gòu)圖,裝配圖
閱讀并查閱資料和文獻(xiàn)
確定花生脫殼機(jī)脫殼裝置總體設(shè)計(jì)方案
參考國內(nèi)外相關(guān)設(shè)計(jì)
理論分析計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)及重要參數(shù)
脫殼滾筒和凹板篩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
撰寫畢業(yè)論文
依據(jù)不同工作原理的花生脫殼機(jī),有多種脫殼方案供選擇。在這里,我參考比較了四種脫殼方案,分別有打擊式脫殼、擠搓式脫殼、搓撕式脫殼和氣爆式脫殼[14]。綜合考慮上述脫殼方式,采用有打擊式脫殼和擠搓式脫殼特點(diǎn)的刮板式脫殼。
封閉式和開式滾筒是刮板式花生脫殼機(jī)最常見的兩種脫殼滾筒。相較于封閉式滾筒,開式滾筒的優(yōu)點(diǎn)是成本低、耗材少、整體質(zhì)量輕[15],因此選用開式滾筒。
凹板篩通常有編織篩、圓孔篩和柵條凹板篩,綜合比較三種凹板篩,編織篩很便宜,但是采用的話,生產(chǎn)率低,破速率高,故不采用。圓孔篩比編織篩貴,而且不易購買,生產(chǎn)率和破碎率沒有很大的改善,故也不采用。柵條凹板篩,價(jià)格最貴,但是破碎率低,可以保證較高生產(chǎn)率,生產(chǎn)過程中不會(huì)出現(xiàn)堵篩現(xiàn)象[16],故采用柵條凹板篩。
4.2研究步驟
(1)收集有關(guān)資料,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和比較,確定總體設(shè)計(jì)方案。
(2)進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算,確定重要參數(shù),保證設(shè)計(jì)的合理性。
(3)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
(4)繪制總體布置圖,部件圖,零件圖若干張。
(5)撰寫畢業(yè)論文,接受指導(dǎo)教師的點(diǎn)評(píng),完成修改。
5論文進(jìn)度安排
表1 論文進(jìn)度安排
日期
內(nèi)容
2016年11月 ~ 2017年4月
查找資料,了解設(shè)計(jì)內(nèi)容,撰寫修改開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述
2017年5月~ 2017年7月
選擇總體方案,用合理的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2017年8月~ 2017年10月
理論計(jì)算和分析脫殼裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)
2017年11月~ 2018年1月
繪制CAD工程圖,含零件圖和裝配圖
2018年2月~ 2018年5月
撰寫并修改畢業(yè)論文,準(zhǔn)備答辯
6參考文獻(xiàn)
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導(dǎo)師意見
導(dǎo)師簽名:
年 月 日
注:1. 選題類型:基礎(chǔ)型、應(yīng)用基礎(chǔ)型、應(yīng)用型、調(diào)研型;
2. 課題來源:國家級(jí)項(xiàng)目、省部級(jí)項(xiàng)目、橫向合作項(xiàng)目、校級(jí)項(xiàng)目、自選項(xiàng)目;
摘 要
我們中國屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造的最大的國家,伴隨我們國家科技技術(shù)的飛速的發(fā)展,技術(shù)領(lǐng)域的不斷的創(chuàng)新,農(nóng)業(yè)相關(guān)的機(jī)器設(shè)備加工制造技術(shù)顯得十分的重要。我們國家有大面積花生種植,之后采摘的花生要進(jìn)行脫殼作業(yè)的處理,之后進(jìn)行外賣。本文的基本研究設(shè)計(jì)在老師指導(dǎo)下決定研究的刮板式花生脫殼機(jī)脫殼裝置,基本目的在于為了能夠有效的提高脫殼作業(yè)的的基本效率,有效的降低操作著整體的作業(yè)的強(qiáng)度大小。本文開發(fā)研究的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備里面脫殼作業(yè)裝置,是基于刮板類型予以研究的[4-5],刮板類型的花生脫殼作業(yè)機(jī)器設(shè)備綜合了打擊類型的脫殼作業(yè)和擠搓作業(yè)的脫殼裝置的基本特點(diǎn),更能夠有效的簡單十分高效率的完成花生的脫殼作業(yè)。本文研究第一分析本課題研究的基本意義以及國內(nèi)外的相關(guān)的發(fā)展情況,確定本文的基本研究方面的內(nèi)容;之后有效的確定驅(qū)動(dòng)作業(yè)的基本方案以及整體方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);最后對(duì)刮板類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備關(guān)鍵零部件予以了設(shè)計(jì)求解。
關(guān)鍵詞: 花生;刮板式;脫殼機(jī);驅(qū)動(dòng)
Abstract
China is the largest country in the production of agricultural production. With the rapid development of our country's technology and technology, the continuous innovation in the field of technology, the processing and manufacturing technology of agricultural related machinery and equipment is very important. Our country has a large area of peanut cultivation, after picking peanuts to shelling operations, and then take out. The basic research of this paper is designed under the guidance of the teacher to study the shelling device of the scraper type peanut sheller. The basic purpose is to effectively improve the basic efficiency of the shelling operation and effectively reduce the intensity of the operation of the whole operation. The dishulling device in the machine equipment of the peanut sheller developed in this paper is based on the [4-5] of the scraper type. The machine equipment of the scraper type of peanut shelling has integrated the basic characteristics of the shulling operation of the type of shelling and the shelling device of the extrusion and rubbing operation, and it is more efficient and efficient. The shelling of peanuts. In this paper, the first analysis of the basic significance of the research and the related development at home and abroad, the basic research contents of this article are determined, and the basic plan of the driving operation and the overall structure design are determined effectively. Finally, the key parts of the scraper type peanut sheller machine equipment are given. The design is solved.
Key words: peanuts; scraper type; sheller; drive
II
目錄
摘 要 I
Abstract II
1緒論 1
1.1課題研究的目的和意義 1
1.2 國內(nèi)外的研究分析的現(xiàn)狀 2
1.2.1 國內(nèi)的基本研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 國外的基本研究現(xiàn)狀 2
1.3 本文主要的研究內(nèi)容 3
2 花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備機(jī)器設(shè)備基本方案的確認(rèn) 3
2.1驅(qū)動(dòng)方案的確認(rèn) 3
2.1.1液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 4
2.1.2氣壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 4
2.1.3電動(dòng)機(jī)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 5
2.2刮板式花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼原理 5
2.3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件分離裝置的設(shè)計(jì) 6
2.4 整機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方案確認(rèn) 7
3 刮板式花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備主要零部件的設(shè)計(jì)求解 9
3.1參數(shù)大小的確定 9
3.1.1 刮板結(jié)構(gòu)部件的半徑大小及轉(zhuǎn)速大小確定 9
3.1.2 刮板結(jié)構(gòu)部件所需功率大小求解 10
3.1.3傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析 10
3.1.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 11
3.2 電機(jī)結(jié)構(gòu)部件與軸結(jié)構(gòu)部件之間的V帶類型的傳動(dòng)作業(yè)設(shè)計(jì) 11
3.2.1 V帶類型的傳送求解 11
3.2.2 V帶輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì) 13
3.3主軸的設(shè)計(jì)及參數(shù)求解 14
3.4 軸承結(jié)構(gòu)部件和鍵零件的選擇 17
3.4.1軸承結(jié)構(gòu)部件的選擇 17
3.4.2鍵零件的選擇 18
3. 5刮板結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
3.6半柵篩結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì) 20
4 料斗結(jié)構(gòu)部件的三維建模 22
5 總結(jié) 24
參考文獻(xiàn) 25
致 謝 26
1緒論
1.1課題研究的目的和意義
我們中國是花生生產(chǎn)的大國家,而且花生屬于我們國家的食用油的一個(gè)十分重要的物料。花生經(jīng)過簡單的制作加工之后便能夠食用,通過比較精致的加工之后能夠做成保健品。同時(shí)花生殼能夠通過燃燒提供能量。伴隨最近的幾年農(nóng)業(yè)的整體的基本結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我們國家的花生的種植面積已經(jīng)越來越大。所以有效的分析研究出性能比較好的花生的脫殼裝置具有很好的意義。
花生脫殼裝置是花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備械的關(guān)鍵工作部件。脫殼裝置的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)時(shí)的花生仁破碎率,花生仁一次脫凈率及生產(chǎn)效率等重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中,花生仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。對(duì)花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備械的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),研究新的脫殼機(jī)理優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),同時(shí)在整體配置上進(jìn)一步改進(jìn)和完善,提高脫殼率,降低花生仁破碎率。目前國內(nèi)外的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備械均存在脫殼率和破碎率之間的矛盾,處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備械的發(fā)展前景。
在現(xiàn)代化的當(dāng)今社會(huì),世界人民正在大量的將一系列的機(jī)器設(shè)備等用到日常的工作、生活以及學(xué)校當(dāng)中,這是基于機(jī)械設(shè)備能夠有效的提高事物的完成質(zhì)量以及基本作業(yè)的效率、降低人民在基本的作業(yè)過程中的勞動(dòng)工作強(qiáng)度大小。與此之外,機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)不僅能夠有效的適應(yīng)單一品種大規(guī)模的生產(chǎn)模式也能夠適應(yīng)多類型的品種的小批量類型的生產(chǎn)作業(yè),只有合理有效的使用機(jī)械設(shè)備才能夠達(dá)到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化類型的生產(chǎn)、系列化類型的生產(chǎn)、以及通用化類型的生產(chǎn),也能夠有效的提高物料生產(chǎn)作業(yè)的機(jī)械化作業(yè)程度、電氣化作業(yè)程度和自動(dòng)化作業(yè)程度。那么大規(guī)模的研究設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)制造不同種類與時(shí)俱進(jìn)的機(jī)械設(shè)備是促進(jìn)我們國家的基本經(jīng)濟(jì)實(shí)力發(fā)展,加快我們國家的社會(huì)主義的基本現(xiàn)代化的建設(shè)的一個(gè)十分重心的任務(wù)。
一臺(tái)現(xiàn)代化的機(jī)器設(shè)備里面,往往集成了機(jī)械基本結(jié)構(gòu)、電氣控制總成、氣動(dòng)控制總成、液壓控制總成等多方面的元素,但一個(gè)機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也就是主體結(jié)構(gòu)往往還是機(jī)械體系。不管我們拆解任何一臺(tái)機(jī)器設(shè)備,我們總能夠發(fā)現(xiàn),一般的機(jī)械體系往往是由系列的機(jī)構(gòu)予以構(gòu)成,里面的每個(gè)基本的機(jī)構(gòu)往往又擁有多個(gè)不同種類的零件,故一個(gè)機(jī)器設(shè)備的機(jī)械體系通常都市由多個(gè)不同種類的零件予以組合而成的。
1.2 國內(nèi)外的研究分析的現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)的基本研究現(xiàn)狀
我們國家使用的比較多的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備一般有兩種不同的基本類型:一種是刀籠類型的的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備;另一種是用砂盤結(jié)構(gòu)部件碾谷機(jī)機(jī)器設(shè)備優(yōu)化而成的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備[2]。針對(duì)我們國家的屬于花生的產(chǎn)大的國家以及我們國家的花生脫殼機(jī)械設(shè)備的總體種類以及數(shù)量大小比較少的現(xiàn)狀下,現(xiàn)在我們國家里面研制作業(yè)和推廣性能比較好的新型類型的花生的脫殼機(jī)器設(shè)備很有潛力。
現(xiàn)在我們國家里面的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備種類特別的多,例如6HB-6型號(hào)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備,6HB-20型號(hào)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備,6HB-2型號(hào)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備等,他們工作的基本效率大小屬于人工加工的基本效率的20到60倍以上。只予以單一功能的脫殼作業(yè)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備總體的結(jié)構(gòu)較為的簡單、價(jià)格整體比較的便宜、以小型類型的家用形式為主的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備在我們國家的部分地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用;
1.2.2 國外的基本研究現(xiàn)狀
西方的一些技術(shù)比較考前的國家,如美國民族,他們的花生的脫殼機(jī)器作業(yè)已經(jīng)達(dá)到了機(jī)械化的生產(chǎn),在降低脫殼作業(yè)以及破碎作業(yè)損傷的十分關(guān)鍵性問題上得到了比較好的成果。美國民族的卡特企業(yè)生產(chǎn)加工的的‘5728型’基本型號(hào)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備,每小時(shí)里面能夠脫殼作業(yè)7000~9000kg?;ㄉ驶疚锪系幕厩鍧嵍却笮『头旨?jí)作業(yè)的基本均勻性也十分的好,能夠有效的達(dá)到食用作業(yè)和榨油作業(yè)的基本要求。
美國民族的UANG企業(yè)研制出一種新型類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備,能夠有效的對(duì)物料的基本尺寸大小予以分級(jí)操作的同時(shí)對(duì)其予以破殼作業(yè)處理[3],能夠有效的通過精確類型的的變形作業(yè)控制來牽引物料向某個(gè)特殊的基本方向予以運(yùn)動(dòng);Patel學(xué)者曾經(jīng)試著通過激光來每個(gè)的切割作業(yè)果實(shí),這種基本途徑對(duì)里面的果實(shí)沒有任何的損傷。
1.3 本文主要的研究內(nèi)容
1.花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置總體的基本方案設(shè)計(jì)。本文的設(shè)計(jì)花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置,是基于刮板類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)[4-5],刮板類型花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備結(jié)合了打擊類型的脫殼裝置和擠搓類型的脫殼裝置的特點(diǎn),能夠更加簡單高效的予以花生的脫殼作業(yè)。
2.對(duì)刮板結(jié)構(gòu)部件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)部件予以理論方面的總體的分析求解[6]。得出比較合理的參數(shù)數(shù)據(jù),確保設(shè)計(jì)加工的脫殼作業(yè)裝置能有效的予以花生的脫殼作業(yè)。
3.對(duì)脫殼裝置的滾筒結(jié)構(gòu)部件和凹板結(jié)構(gòu)部件篩予以結(jié)構(gòu)方面的基本設(shè)計(jì)[7-8]。采用開式結(jié)構(gòu)部件脫殼作業(yè)的滾筒結(jié)構(gòu)和柵條類型的凹板篩結(jié)構(gòu)部件。
4.繪制相關(guān)的零部件二維結(jié)構(gòu)圖,花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置總裝圖。先對(duì)零部件予以圖紙的繪制,用CAD基本軟件畫出關(guān)鍵類型的零部件,刮板結(jié)構(gòu)部件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)部件[9]、滾筒結(jié)構(gòu)部件以及半柵籠結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)二維圖;之后對(duì)設(shè)計(jì)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼作業(yè)裝置予以裝配,完成他的基本總裝圖[10]。
2 花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備機(jī)器設(shè)備基本方案的確認(rèn)
2.1驅(qū)動(dòng)方案的確認(rèn)
設(shè)備的驅(qū)動(dòng)模式有液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、和電動(dòng)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。下面予以分析和比較。
2.1.1液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
整機(jī)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)作業(yè)體系運(yùn)用液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),有下面的一些優(yōu)勢(shì):
(1)液壓類型的基本傳動(dòng)比較容易的達(dá)到較高的壓力載荷大小,整體的基本體積比較的小,能夠有效的獲得比較大的推力載荷或轉(zhuǎn)矩載荷;
(2)液壓體系的基本介質(zhì)的能夠壓縮性比較的,作業(yè)起來比較平穩(wěn)而且可靠,能夠得到比較高的位置方面的精度等級(jí);
(3)液壓類型的基本傳動(dòng)作業(yè)里面中,力、速度大小和方向比較容易的滿足自動(dòng)方面的基本控制調(diào)節(jié);
(4)液壓體系一般運(yùn)用油液作他的基本介質(zhì),往往擁有防銹的基本性能和自潤滑的基本性能,能夠有效的提高機(jī)械作業(yè)的基本效率,使用的基本壽命比較的長。
液壓類型的傳動(dòng)作業(yè)體系的劣勢(shì)是:
(1)油液基本介質(zhì)的粘度大小伴隨溫度大小會(huì)存在變化,影響作業(yè)的基本性能;
(2)液體介質(zhì)的泄漏是個(gè)很難解決的問題;
(3)需要對(duì)應(yīng)的供油作業(yè)體系。
液壓液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般使用在比較大型的機(jī)器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。
2.1.2氣壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
與液壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比,氣壓類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是:
(1)壓縮作業(yè)的基本空氣介質(zhì)的粘度參數(shù)小,比較容易達(dá)到高速的狀態(tài);
(2)運(yùn)用工廠的基本集中的空氣介質(zhì)的壓縮站予以供氣,不需要添加動(dòng)力作業(yè)的相關(guān)的設(shè)備;
(3)空氣基本介質(zhì)針對(duì)環(huán)境是沒有污染的,使用起來比較的安全,能夠用在高溫下面;
(4)氣動(dòng)類型的基本元件作業(yè)的基本壓力載荷大小比較的低。
它的劣勢(shì)是:
(1)壓縮類型的空氣介質(zhì)一般使用壓力載荷為0.4~0.6MPa,當(dāng)需要的載荷大小比較大的時(shí)候,他的基本結(jié)構(gòu)就要增大;
(2)空氣基本俄機(jī)制的壓縮的基本性能大,作業(yè)的是平穩(wěn)的性能比較的差,速度大小控制調(diào)節(jié)比較的困難;
(3)壓縮類型的空氣介質(zhì)的基本除水作業(yè)很難解決。
氣動(dòng)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般用在點(diǎn)位的基本控制、抓取作業(yè)、開關(guān)類型的控制和順序類型的控制的設(shè)備。
2.1.3電動(dòng)機(jī)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠分為普通類型的交、直流形式的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng),交、直流形式的伺服類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng)和步進(jìn)類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng)。
普通類型的交、直流形式的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng)往往需加減速作業(yè)的裝置,輸出作業(yè)的基本力矩載荷大,但總體的基本控制作業(yè)的性能比較的差,慣性參數(shù)比較的大,比較適合中型類型或重型類型的機(jī)器設(shè)備。伺服類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件和步進(jìn)類型的輸出作業(yè)的力矩參數(shù)相對(duì)比較的小,控制作業(yè)的基本性能比較的好,能夠有效的實(shí)現(xiàn)速度大小和位置大小的精確作業(yè)的控制,比較的適合中小型類型的設(shè)備。交、直類型的伺服結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件一般使用閉環(huán)類型的基本控制體系,而步進(jìn)類型的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件一般用于開環(huán)類型的控制作業(yè)的基本體系。
綜合的進(jìn)行分析,本文的基本研究選擇三相類型的異步電機(jī)結(jié)構(gòu)部件最為合適。
2.2刮板式花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼原理
花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置一般是通過刮板結(jié)構(gòu)部件、半柵籠結(jié)構(gòu)部件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)部件和脫殼滾筒結(jié)構(gòu)部件組成。如圖2-1所示。
1.料斗結(jié)構(gòu)部件 2.刮板結(jié)構(gòu)部件 3.刮板架結(jié)構(gòu)部件 4.轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)部件 5.柵條固定板結(jié)構(gòu)部件 6.柵條結(jié)構(gòu)部件 7.柵條鎖緊板結(jié)構(gòu)部件
圖2-1 脫殼裝置簡圖
花生的基本食材自入料斗結(jié)構(gòu)部件進(jìn)入脫殼結(jié)構(gòu)部件里面,和高速類型的基本旋轉(zhuǎn)作業(yè)的刮板結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行相互碰撞作業(yè),在刮板結(jié)構(gòu)部件的打擊作業(yè)下,花生殼基本食材發(fā)生一定的破裂[11]。部分位置花生在下落的基本過程中沒有和刮板結(jié)構(gòu)部件發(fā)生一定的碰撞,部分予以了碰撞作業(yè)但是花生殼結(jié)構(gòu)沒有撞裂,這些花生落入由圓鋼基本材質(zhì)棒排作業(yè)列成的柵格上[12],花生將在落入柵格結(jié)構(gòu)部件的同時(shí)被刮板結(jié)構(gòu)部件再次打擊作業(yè)和擠壓作業(yè),從而讓這些花生的果殼結(jié)構(gòu)予以被壓碎作業(yè),脫殼作業(yè)之后的仁材質(zhì)與殼材質(zhì)運(yùn)用柵格截割間的間隙大小予以落下。
2.3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件分離裝置的設(shè)計(jì)
在上一位置的花生與仁結(jié)構(gòu)予以分離之后運(yùn)用柵籠結(jié)構(gòu)部件進(jìn)入了風(fēng)力的基本載荷分離作業(yè)部分,其運(yùn)用花生殼的基本雜質(zhì)與花生仁的基本食材的等等基本質(zhì)量大小不同則,那么選取適當(dāng)類型的基本型號(hào)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件把花生的基本食材的殼吹離,原理圖如下:
圖2-2 花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備風(fēng)機(jī)部分示意圖
2.4 整機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方案確認(rèn)
整機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方案如圖2-3所示:
圖2-3 刮板式花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備方案
如圖2-3所示,脫殼作業(yè)之前的花生通過料斗結(jié)構(gòu)部件位置加入,脫殼作業(yè)的基本裝置和分選作業(yè)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件在一臺(tái)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的驅(qū)動(dòng)作業(yè)下予以作業(yè)。脫殼作業(yè)完成之后的花生經(jīng)過卸料口位置予以送出。
3 刮板式花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備主要零部件的設(shè)計(jì)求解
3.1參數(shù)大小的確定
3.1.1 刮板結(jié)構(gòu)部件的半徑大小及轉(zhuǎn)速大小確定
1.料斗 2.刮板 3.刮板架 4.轉(zhuǎn)軸
圖3-1刮板示意圖
如圖3-1所示轉(zhuǎn)軸部件中刮板的旋轉(zhuǎn)速度必須確保能將花生殼通過打擊作用撞碎。多方查詢資料表明,當(dāng)花生與鋼板的相對(duì)速度在4~5m/s時(shí),可以達(dá)到較好的破碎花生殼效果。根據(jù)此數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)軸部件的旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,如圖3-1所示?;ㄉ侣涞奈恢迷谵D(zhuǎn)軸部件R/2到R之間,設(shè)計(jì)時(shí)采用最小打擊半徑R/2為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。為了有較高的生產(chǎn)率,取半徑大小R=150毫米 ,v=4-5m/s由
(3-1)
由此得出n=382.2r/min。為了使所設(shè)計(jì)的設(shè)備具有更廣泛的適用性,應(yīng)根據(jù)花生品種的不同調(diào)整轉(zhuǎn)軸部件的轉(zhuǎn)速。由于刮板式脫殼機(jī)采用的主要脫殼原理是打擊和擠壓兩種方法,因此對(duì)刮板的強(qiáng)度有一定要求,且刮板由于受到間斷式的持續(xù)沖擊,屬于易損件。資料表明,破碎板使用橡膠和木板的脫殼效果較差,脫凈率在70%左右,而鋼板的脫凈率基本能夠保持在95%左右。刮板零件采用高錳鋼制造,并用螺栓和刮板架聯(lián)接,使其易于調(diào)整和更換。
3.1.2 刮板結(jié)構(gòu)部件所需功率大小求解
由于刮板類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備剝殼作業(yè)的基本原理是高速類型的基本旋轉(zhuǎn)作業(yè)的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)部件驅(qū)動(dòng)刮板結(jié)構(gòu)部件,對(duì)花生果基本食材予以反復(fù)類型的基本打擊作業(yè)與碰撞作業(yè)以及刮板結(jié)構(gòu)部件和半籠篩結(jié)構(gòu)部件對(duì)花生果基本食材產(chǎn)生摩擦作業(yè)和碾搓作業(yè),求解。
Rd——每脫1kg物料需要的基本功大小(N.m/kg)
K——花生和刮板結(jié)構(gòu)部件的摩擦作業(yè)的系數(shù)大??;
A——運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)消耗的功率大小系數(shù)
Q——脫殼機(jī)器設(shè)備的加工量大?。╧g/h)
——機(jī)械作業(yè)的效率大?。?
P=(KW)
取Q=1000kg/h, K=2,A=1.4 ,Rd=300 N.m/kg, =0.7求解出結(jié)果功率大小等于4kw,那么刮板類型花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備的需要的基本功率大小需要大于4kw。
3.1.3傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的分析
花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備在電機(jī)結(jié)構(gòu)部件動(dòng)力出來后的傳遞過程中能夠通過的下的基本方式有直齒輪結(jié)構(gòu)部件、斜齒輪結(jié)構(gòu)部件、帶輪結(jié)構(gòu)部件和渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)部件傳動(dòng)等的傳送方發(fā)。分析比較
3.1.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
1、 齒輪結(jié)構(gòu)部件的傳動(dòng)作業(yè)
齒輪結(jié)構(gòu)部件的傳動(dòng)作業(yè)的特點(diǎn)是:作業(yè)特別的可靠,壽命大小比較的長,傳動(dòng)作業(yè)精確有的基本效率大小高和結(jié)構(gòu)外形比較的緊湊的,但是總體的基本成本比較的高,故不適合。
2、 V帶結(jié)構(gòu)部件的傳動(dòng)作業(yè)
這種帶輪結(jié)構(gòu)部件的傳動(dòng)作業(yè)就是傳動(dòng)作業(yè)比較的平穩(wěn),噪音大小比較低的優(yōu)勢(shì),還有著過載作業(yè)的基本保護(hù)的功能。帶結(jié)構(gòu)部件的傳動(dòng)作業(yè)的總體的基本成本大小是比較的低,故適合刮板式類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備。
3.2 電機(jī)結(jié)構(gòu)部件與軸結(jié)構(gòu)部件之間的V帶類型的傳動(dòng)作業(yè)設(shè)計(jì)
3.2.1 V帶類型的傳送求解
經(jīng)過上面的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件的基本選擇和相關(guān)類型的解百納求解并確定了這個(gè)機(jī)械類型的的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件運(yùn)用Y112M-4基本型號(hào)的的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件,在之前我們已經(jīng)知道的它的額定時(shí)候的基本功率大小為4kw;同步類型的基本轉(zhuǎn)速大小為1500r/min;滿載類型的基本轉(zhuǎn)速大小為1400r/min;傳動(dòng)比參數(shù)大小=3.81。得到:
1、確定求解功率大小Pca:工況的基本系數(shù)大小 KA=1.1則Pca=KAP=1.1×1.5=1.65kw
2.V帶輪結(jié)構(gòu)部件的基本型號(hào)選取
V帶結(jié)構(gòu)部件分有普通類型的V帶結(jié)構(gòu)和窄V帶結(jié)構(gòu),這些帶結(jié)構(gòu)部件的基本型號(hào)都是能夠標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)了的。普通類型的的V帶結(jié)構(gòu)部件含有7中不同的解百納型號(hào)依次是:Y基本型號(hào)、Z基本型號(hào)、A基本型號(hào)、B基本型號(hào)、C基本型號(hào)、D基本型號(hào)、E基本型號(hào)七種;窄的V帶輪結(jié)構(gòu)部件標(biāo)準(zhǔn)的基本型號(hào)依次是:SPZ基本型號(hào)、SPA基本型號(hào)、SPB基本型號(hào)、SPC基本型號(hào),本文選擇帶為A型。
3.確定帶輪結(jié)構(gòu)部件基準(zhǔn)的基本直徑大小
通常我們都取≥dmin,結(jié)合主動(dòng)輪結(jié)構(gòu)部件的基本基準(zhǔn)的直徑大小系中予以選取帶輪結(jié)構(gòu)部件直徑大小=75毫米[3],則結(jié)合傳動(dòng)比基本參數(shù)大小能夠算出從動(dòng)輪結(jié)構(gòu)部件的基本基準(zhǔn)的直徑大小為:
從動(dòng)輪結(jié)構(gòu)部件直徑大小:
P=Fv/1000可道,由公式
滿足要求
4.確定中心距參數(shù)大小a和帶結(jié)構(gòu)部件的基準(zhǔn)的長度大小:
初取中心距參數(shù)大小a0=700m符合0.7(d1+d2)
120°
6.求解V帶結(jié)構(gòu)的根數(shù)大小z:
已知,,=3.81 查表得:,,,代入公式,求解得:Z=1.99.所以根數(shù)大小取2
7. 通過求解求出帶結(jié)構(gòu)部件作用在帶輪軸結(jié)構(gòu)部件上的壓力載荷大小FQ
得
8.求解作用在軸結(jié)構(gòu)部件上的壓軸載荷大小
代入數(shù)值求解得=678.04N。
3.2.2 V帶輪結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)
1、V帶輪結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì):
在V型類型的帶輪結(jié)構(gòu)部件的材質(zhì)選擇的時(shí)候,最通常使用的是HT150基本材質(zhì)和HT200基本材質(zhì)這兩種類型的,當(dāng)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小比較大的時(shí)候,我們能夠采用鑄鋼材質(zhì),當(dāng)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件的轉(zhuǎn)速大小比較小的時(shí)候,我們能夠采用用鑄鋁材質(zhì)。關(guān)于刮板類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)所需要的載荷大小不大,我們能夠選擇HT150。
2、帶輪結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)基本形式:
V帶輪結(jié)構(gòu)部件一般使用的的基本形式有:石心類型、孔板類型、腹板類型以及橢圓輪廓類型。本文的基本研究采用腹板類型的帶輪結(jié)構(gòu)部件。
3、V帶輪結(jié)構(gòu)部件的輪槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
V帶輪結(jié)構(gòu)部件的輪槽結(jié)構(gòu)的基本尺寸大小是與之前所選用的V帶部件的基本型號(hào)彼此進(jìn)行對(duì)應(yīng),如表所示3-1所示:
表3-1帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸
尺寸類型
小帶輪
大帶輪
75
315
基準(zhǔn)寬度
11.0
11.0
基準(zhǔn)線上槽深
2.75
2.75
基準(zhǔn)線下槽深
8.7
8.7
槽間距e
15±0.3
15±0.3
第一槽對(duì)稱面至端面距離f
輪緣厚d
12
12
帶輪寬B
35
35
外徑
80.5
320.5
輪槽角
極限偏差
孔徑
24
16
輪轂長
50
35
48
32
輪輻厚
8
20
16
280
4、V帶輪結(jié)構(gòu)部件的技術(shù)方面要求:
V帶輪結(jié)構(gòu)部件的各位置鑄造的時(shí)候時(shí)不能夠有有氣泡基本缺陷、縮孔基本缺陷、裂縫基本缺陷和砂眼基本缺陷等。
5、V帶結(jié)構(gòu)部件的張緊作業(yè)、安裝作業(yè)及維護(hù)作業(yè):
當(dāng)V帶存在松動(dòng)的時(shí)候需要及時(shí)的張緊,出現(xiàn)損壞的時(shí)候需要及時(shí)的更換。
3.3主軸的設(shè)計(jì)及參數(shù)求解
在花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備殼部分設(shè)計(jì)主軸結(jié)構(gòu)部件的參數(shù)大小:轉(zhuǎn)速參數(shù)大小n=367.5r/min、輸入作業(yè)的基本功率大小為P2=4kw、轉(zhuǎn)矩參數(shù)大小為35.08N.m來予以設(shè)計(jì)。
1、選擇主軸結(jié)構(gòu)部件的基本材質(zhì)
本文的軸結(jié)構(gòu)部件我們選擇調(diào)制作業(yè)處理的45號(hào)鋼基本鋼材,并在其中的相關(guān)的性能以及參數(shù)大小如下表3-2所示
表3-2材質(zhì)的性能以及參數(shù)大小
2、初步求解最小的基本軸徑大小
取A0=105,于是得
3、主軸結(jié)構(gòu)部件的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本文研究的軸結(jié)構(gòu)部件的基本形式如下能夠看到。
圖3-2 軸的結(jié)構(gòu)
通過對(duì)各種方案的比較,現(xiàn)選用圖3-2所示裝配方案
4、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
① 為滿足V帶輪的軸向定位,左側(cè)第一段軸取直徑30mm,因?yàn)榇髱л嗇嗇為L度,所以第一段軸段應(yīng)略小于大帶輪輪轂長度,所以取長度。
② 第二段長度,直徑應(yīng)大于第一段軸段的直徑,起到定位的作用,所以第二段取直徑。
③ 初步選擇滾動(dòng)軸①②承 因軸承只承受徑向力,故先用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù),初步選取深溝球軸承6207,其基本參數(shù)如表3-3所示。
表3-3軸承尺寸
6207
基本尺寸
極限轉(zhuǎn)速
D
D
B
脂潤滑
油潤滑
35
72
17
1
12000
15000
④ 第四段軸段為過渡軸段,直徑,長度。
⑤ 第五段為安裝刮板架段軸直徑。刮板架段安裝長度取。
⑥ 第六段軸段直徑,長度。
⑦ 最后一段軸段直徑,長度。
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長度。
⑧ 軸上零件的周向固定
V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接,按其直徑查手冊(cè)得平鍵截面如表3-4
表3-4鍵的尺寸
長度取25mm
V帶輪與軸的配合為,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為。
⑨ 確定軸上圓角和倒角尺寸
取軸端倒角,各軸肩處圓角半徑見零件圖
5、軸結(jié)構(gòu)部件的基本強(qiáng)度大小的校核
由相關(guān)的基本結(jié)構(gòu)圖以及彎矩大小的求解得出第五段位置的軸結(jié)構(gòu)部件屬于危險(xiǎn)的基本截面,載荷大小分析如下面的圖3-3所示,則受載荷大小求解:轉(zhuǎn)矩大?。篢=35.081 N.毫米 ,直徑大?。阂阎猟=60毫米。
圓周位置的基本載荷大小Ft:Ft=2T/d=35.081×2/0.06=1169.37N
徑向位置的基本載荷大小Fr:Fa=Ft×tanα/cosβ=1415.2N
軸向位置的基本載荷大小Fa:Fa =Ft×tanβ=634.4N
已知AB=271.50毫米,BC=286.50毫米,CD=115.00毫米。
水平面位置的上支撐作業(yè)的反力載荷大?。篟H1=Ft×LBC/LAC=2367.7×286.5/558=1215.7N
RH2=Ft×LAB/LAC=2367.7×271.5/558=1152.0N
垂直面位置的上支撐作業(yè)的反力載荷大?。?
RV1=(Fr×LBC+Fa×d/2)/LAC=(1415.2×286.5+634.4×60/2)/558=760.7N
RV2=(Fr×LAB-Fa×d/2)/LAC=(1415.2×271.5-634.4×60/2)/558=654.4N
水平面位置上的基本彎矩參數(shù)大?。? MH=660.0N.m
垂直面位置上的基本彎矩參數(shù)大?。? MV=394.0N.m
總彎矩大小: = =768.7N.m
扭矩大?。? αT=0.6×71.03=42.618 N.毫米
求解當(dāng)量類型的基本彎矩大?。? ==768.7N.m
校核軸結(jié)構(gòu)部件的基本強(qiáng)度大小,由公式
σe=Me/W=768.7×103/(0.1×603)=35.59Mpa<[σ-1b]=75Mpa
所以符合要求。
圖3-3載荷大小分析
3.4 軸承結(jié)構(gòu)部件和鍵零件的選擇
3.4.1軸承結(jié)構(gòu)部件的選擇
主軸組件上面的軸承結(jié)構(gòu)部件的最基本的功能就是對(duì)軸結(jié)構(gòu)部件和軸部件上零件予以支撐的功能,。
軸承結(jié)構(gòu)部件的基本選擇是結(jié)合軸結(jié)構(gòu)部件上面的和軸承結(jié)構(gòu)部件配合處位置的軸結(jié)構(gòu)部件的基本直徑大小以及軸承結(jié)構(gòu)部件所承受作業(yè)的載荷大小與載荷的基本方向,本文的基本研究我們采用6207基本型號(hào)的軸承結(jié)構(gòu)部件。
軸承結(jié)構(gòu)部件的基本校核:深溝球類型的軸承結(jié)構(gòu)部件6207的基本參數(shù):Cr=25.5kN Cor=15.2kN
由前面求解可知n=367.5r/min T=35.081 N·毫米 P=1.35kw
軸承受到的徑向力:
= =1434.08N
= =1324.89N
因Fr1>Fr2,所以只要對(duì)左側(cè)位置的軸承結(jié)構(gòu)部件予以校核即可。fp=1.0~1.2,取中間值fp=1.1。
則有當(dāng)量類型的基本載荷大?。簆=fp×Fr2=1.1×1434.08N
軸承結(jié)構(gòu)部件預(yù)期的基本壽命大?。篖h′=10×360×8=28800h
軸承結(jié)構(gòu)部件壽命大小求解:Lh=106/60n×(Cr/p)3=106/(60×183.73)×(25.5/1.43408)3=509998h>28800
滿足要求的
3.4.2鍵零件的選擇
鍵零件的基本功能是把軸結(jié)構(gòu)部件和軸上面的零件予以定的轉(zhuǎn)矩載荷的傳遞作業(yè)。
軸結(jié)構(gòu)部件的基本直徑大小d1=22毫米,結(jié)合相關(guān)的基本標(biāo)準(zhǔn),我們?nèi)℃I零件的基本尺寸大?。篵×h=8×7,L=18~90毫米。
結(jié)合軸零件的基本直徑大小我們?nèi)℃I零件的基本長度大小L=25毫米。
聯(lián)接所承受的應(yīng)力,參考書機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊(cè)
式中:
-傳遞的轉(zhuǎn)矩,
—接觸有效長度,
—鍵與輪轂鍵槽接觸高度,。
—該段軸軸徑,
小帶輪鍵承受應(yīng)力
=
許用擠壓應(yīng)力,由書機(jī)械設(shè)計(jì),選用110,
校核合格。
大帶輪鍵承受應(yīng)力
=
校驗(yàn)合格。
3. 5刮板結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
分析到花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備是運(yùn)用打擊類型的和擠壓類型的脫殼作業(yè)的基本原理,那么對(duì)刮板結(jié)構(gòu)部件的整體的要求比較的多,需要一定的基本作業(yè)剛度大小和作業(yè)強(qiáng)度大小。刮板結(jié)構(gòu)受到斷斷續(xù)續(xù)類型的沖擊作業(yè)。經(jīng)常的進(jìn)行磨損。刮板結(jié)構(gòu)部件運(yùn)用木板基本才智和橡膠板基本材質(zhì)的剝殼作業(yè)的總體的效果比較的差,剝凈率大小在百分之七十左右。使用鋼板的基本結(jié)構(gòu)的剝凈率大小能夠有效的控制在百分之九十五以上。刮板結(jié)構(gòu)是運(yùn)用四個(gè)直鋼板結(jié)構(gòu)部件予以組合成十字類型的并采用連接桿部件用螺栓零件予以連接,具體結(jié)構(gòu)如圖3-4所示:
圖3-4 刮板結(jié)構(gòu)部件
因?yàn)椴捎玫氖谴驌艉蛿D壓兩種方式配合進(jìn)行剝殼,所以對(duì)刮板的強(qiáng)度有一定要求,采用材料是45號(hào)鋼,而且刮板的表面必須進(jìn)行處理,表面滲碳1-1.5mm,熱處理硬度HRC56-62。刮板選用四塊8mm厚鋼板,長′寬=336mm′20mm。
3.6半柵篩結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)
半柵籠結(jié)構(gòu)部件的基本功能有兩點(diǎn),一是剝殼作業(yè)的花生予以掉落,第二是讓沒有剝殼作業(yè)的花生繼續(xù)保留在剝殼箱結(jié)構(gòu)部件里面繼續(xù)的進(jìn)行剝殼。為了能夠有效的提高花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備的通用基本性能,那么我們?cè)O(shè)計(jì)研究的時(shí)候能夠設(shè)計(jì)不同的基本尺寸大小的半籠篩結(jié)構(gòu)予以適應(yīng)不同類型的花生基恩食材。
脫殼作業(yè)的時(shí)候,刮板結(jié)構(gòu)部件和半籠篩結(jié)構(gòu)部件往往形成一個(gè)活動(dòng)結(jié)構(gòu)的層,這個(gè)層的基本厚度大小就是刮板結(jié)構(gòu)部件和半龍篩結(jié)構(gòu)部件彼此之間的基本距離大小,我們就叫做剝殼作業(yè)的間隙大小。剝殼作業(yè)的基本間隙大小越小的話,破碎的基本效率和生產(chǎn)作業(yè)的基本效率大小就會(huì)越高。為了能夠有效的降低破碎作業(yè)的基本概率,應(yīng)適當(dāng)加大剝殼作業(yè)的基本間隙大小。剝殼作業(yè)的基本間隙大小最好的數(shù)值大小30毫米左右。結(jié)合到不同類型的基本品種的花生果基本食材的基本大小的不一樣,我們把剝殼作業(yè)的基本間隙大小定為25-40毫米能夠調(diào)節(jié),脫小果的時(shí)候調(diào)節(jié)為25-30毫米,脫大果基本食材的時(shí)候能夠調(diào)節(jié)為30-35毫米。
半籠篩結(jié)構(gòu)部件的基本柵條結(jié)構(gòu)部件是采用兩塊墻板零件予以固定的。柵條結(jié)構(gòu)部件的基本材質(zhì)是HT150墻板零件的基本材質(zhì)是HT200,柵條零件的解百納直徑大小為10,總體的長度大小為297毫米,因?yàn)樘厥忸愋偷墓δ?,?duì)其表面位置予以表面位置的基本處理,能夠進(jìn)行滲碳作業(yè)處理和熱處理,組成半圓籠篩結(jié)構(gòu)部件,基本的間距大小為。半籠柵結(jié)構(gòu)部件的基本內(nèi)徑大小為。如圖3-5
圖3-5半籠柵結(jié)構(gòu)部件
4 料斗結(jié)構(gòu)部件的三維建模
1、 第一以前視基準(zhǔn)平面為草圖的基本繪制作業(yè)平面繪制如圖4-1所示的草圖
圖4-1 草圖的基本繪制
2、 采用拉伸作業(yè)的凸臺(tái)基本指令,指定拉伸作業(yè)的基本長度大小為328毫米,如圖4-2所示:
圖4-2 拉伸作業(yè)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)
3、 運(yùn)用抽殼作業(yè)的基本指令完成建模,如圖4-3所示:
圖4-3 料斗結(jié)構(gòu)部件模型
5 總結(jié)
本課題“刮板式花生脫殼機(jī)脫殼裝置的設(shè)計(jì)”設(shè)計(jì)完成是大學(xué)所學(xué)的一次綜合性運(yùn)行體現(xiàn),也是給教育我的老師以及自己的一份有效答卷,盡管中間遇到過不易,但最終都能在自身的提高和外界的幫助下功而克之,此次的畢業(yè)論文也為本人在今后工作當(dāng)中的設(shè)計(jì)進(jìn)行了一個(gè)強(qiáng)有力的鋪墊。對(duì)花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置總體的基本方案設(shè)計(jì)。本文的設(shè)計(jì)花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置,是基于刮板類型的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)[4-5],刮板類型花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備結(jié)合了打擊類型的脫殼裝置和擠搓類型的脫殼裝置的特點(diǎn),能夠更加簡單高效的予以花生的脫殼作業(yè)。對(duì)刮板結(jié)構(gòu)部件和轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)部件予以理論方面的總體的分析求解[6]。得出比較合理的參數(shù)數(shù)據(jù),確保設(shè)計(jì)加工的脫殼作業(yè)裝置能有效的予以花生的脫殼作業(yè)。對(duì)脫殼裝置的滾筒結(jié)構(gòu)部件和凹板結(jié)構(gòu)部件篩予以結(jié)構(gòu)方面的基本設(shè)計(jì)[7-8]。采用開式結(jié)構(gòu)部件脫殼作業(yè)的滾筒結(jié)構(gòu)和柵條類型的凹板篩結(jié)構(gòu)部件。繪制相關(guān)的零部件二維結(jié)構(gòu)圖,花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼裝置總裝圖。先對(duì)零部件予以圖紙的繪制,用CAD基本軟件畫出關(guān)鍵類型的零部件,刮板結(jié)構(gòu)部件、轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)部件[9]、滾筒結(jié)構(gòu)部件以及半柵籠結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)二維圖;之后對(duì)設(shè)計(jì)的花生的脫殼機(jī)機(jī)器設(shè)備脫殼作業(yè)裝置予以裝配,完成他的基本總裝圖[10]。
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[16楊亞洲,劉姍姍,顧炳龍,楊立權(quán).花生脫殼機(jī)脫殼裝置表面改形設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J].中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2016,37(12):108-110.
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成并非本人集一人之力所能完成,這中間包含了外界太多直接以及間接在學(xué)習(xí)方面和生活方面的幫助,是這些背后的支撐才讓我有信心將本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成好。非常感謝我的畢業(yè)論文的指導(dǎo)老師,老師在學(xué)術(shù)上有著很深的見解,也是我等的學(xué)習(xí)之楷模,尤其是在本文的研究課題“刮板式花生脫殼機(jī)脫殼裝置的設(shè)計(jì)”方面,老師有著自己十分獨(dú)特的認(rèn)識(shí),也是老師從開始的基本題目選擇,到后來每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的及時(shí)指導(dǎo)和糾正,才使得我少走了很多的彎路,也有效的減少了畢業(yè)設(shè)計(jì)中的不足點(diǎn)和缺陷點(diǎn)。老師如師如友,在學(xué)習(xí)之余老師會(huì)開車帶領(lǐng)我們?nèi)テ髽I(yè)里面了解自己課題的機(jī)器的實(shí)際情況,避免了我們的紙上談兵,通過現(xiàn)實(shí)中考察能夠有效的讓我確定好自己的研究重心,老師也能如朋友間的在生活中共餐和日常交流,感受我們的心理變化并能積極的輔導(dǎo),所以老師的陪伴和指導(dǎo)是本次設(shè)計(jì)中最為要感謝的對(duì)象,老師,謝謝您!
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