山楂去核机的设计教材.docx

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山楂去核机的设计教材

作者声明

本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。

对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。

毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。

特此声明

作者专业：

作者学号：

作者签名：

年月日

山楂去核机的设计

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Thedesignofnuclearhawthornmachinery

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*年*月*日

摘要

在我国，山楂去核机械的发展相对落后，因为缺乏良好的设备，再加上生产手段落后，生产效率低，果实积压腐烂的现象出现在一些地区，给果农带来了巨大的损失。

以目前的手工操作是远远不能满足现代山楂加工的需求，不仅占用了大量的劳动力，劳动强度大，生产效率低，而且难以控制产品质量。

山楂去核机由传动机构、动力机构和执行机构三大机构组成，利用切刀的往复直线运动及旋转工作盘的间歇转动完成连续去核作业，其总功能可分为送料、冲核、退回三个子功能。

因要求各执行机构的相容性和尽量使结构简单和空间布局紧凑，从而选择旋转盘间歇机构为棘轮机构。

这样的机械设计主要是为了解决山楂去核工作劳动强度大，提高生产效率，降低山楂果破损，保证山楂制品的质量。

这样一来，设计的山楂去核机具有良好的应用前景。

关键词：

去核机；机构；旋转盘

Abstract

China'scurrentdevelopmentstatusofnuclearhawthornmachineryisrelativelybackward,lackofgoodequipment,processingmethodsbackward,lowproductivity,resultinginabacklogoffruitrotinpartsofthephenomenon,tofarmerscausedhugeeconomiclosses.HawthornnuclearmanualnowinChinaisstillthemainmeansoftreatment,notonlytakesupalotoflabor,highlaborintensity,lowproductivity,healthandsafetycannotbeeffectivelyguaranteed.Thisnuclearmachinebythedrivemechanism,dynamicmechanismandactuatorofthreelargeinstitutions,usingthereciprocatinglinearmotionofthecutterandintermittentrotationtocompleteworkplaterotatingcontinuoustonuclearoperations,itsfunctioncanbedividedintofeeding,nuclear,returnedtothethreechildfunctions.Duetotherequirementsofeachactuatorcompatibilityandtrytomakesimplestructureandspacelayoutiscompact,rotateforratchetintermittentmechanismsoastochoose.Thedesignistosolvethenuclearhawthornlaborintensity,increaseproductivity,reducebreakageratehawthorn,toensureproductquality.Therefore,theapplicationprospectofsmallhawthorncoremachineisverygood.

Keywords:

 nuclearhawthornmachinery;structure;rotarydisk

目录

引论1

1山楂去核机的原理设计2

1.1山楂去核机的设计原理2

1.2执行系统的方案设计3

2动力机构4

3传动机构5

3.1确定传动装置的总传动比及各级传动比5

3.2传动比的设计7

3.3轴的设计15

3.4蜗轮轴的轴承的选择和计算19

3.5键联接的选择和强度校核21

3.6联轴器的选择和计算22

3.7棘轮机构的尺寸计算23

4执行机构24

4.1弹簧的受力计算24

4.2山楂定位盘尺寸25

4.3山楂定位盘主轴25

总结28

主要参考文献29

致谢32

引论

我国地域辽阔，资源丰富。

独特的良好的条件水果加工业的发展。

水果加工已成为农民增收致富的主要途径之一，无论是社会效益和经济效益十分可观。

以前的手工操作是无法满足现代果品加工的需求，占用了大量的劳动力，劳动强度大，生产效率低，且难以控制产品质量。

但我们也看到，由于缺乏性能良好的机械，在果树种植业发展的今天，处理手段过于落后，生产效率低，一些地区仍然会出现新鲜水果积压腐烂的现象，给种植者造成损失。

在许多水果加工工厂，预处理环节，如核，去皮，清洗等，基本依靠手工或非常简单的工具来完成。

因此，在我国发展去核的机械加工设备，以取代手工劳动作业是必然的趋势。

根据中国含有丰富的水果资源的特点，且分布广泛，特别适用于小型和中型去核设备的研发，以适应中型果和小型水果加工厂的需求。

这样以来，才会有更加丰富的食品，以满足人们的需求，保障人们水果种植的积极性。

国内外核果类去核机械的发展情况

国外在20世纪60年代开始发展水果去核机械，到1980年代早期美国，意大利，荷兰等国都推出了核桃去核机，橄榄去核机等。

去核机械基本实现自动化，经几十年的发展，已日趋完善。

目前，正向着节能，机电一体化的方向发展。

但是，中国的去核机械设备发展缓慢，远远跟不上种植业的发展，拥有巨大的应用前景。

日本也研发了刮板式去核机，去核后的果肉可高达5毫米左右，通过筛孔，从机器的尾端排出核桃，该机适应于粘核型桃的去核加工，它具有成本低，高生产率，去核效果好等特点。

国内也开发了橄榄去核机，它可以依靠干果，装配在链或滚筒输送机上定位，并采用一排刀，将橄榄进行多个刀片去核操作，其生产效率远远高于使用单刀设备。

早在80年代一家美国公司向市场推出了一种自动转矩型粘核桃去核机。

每分钟82桃子的加工能力，其生产效率是约820公斤/小时。

该机采用机采用十四个小杯对桃子进行定位和输送。

每个小杯的底部有一个凸起的小转轴。

小轴在链条带动旋转的时候，只要杯内桃子不在小凸起的上面，桃外环会与凸块接触并被驱动旋转，直到在正确的地方。

在这一刻，桃处于直立状态，切割刀将被桃核分成两半后，夹紧桃果实的两个橡胶板后半相互旋转150度，分离桃仁与核桃。

在加工季节可以连续工作且不需检修，调整和清洗十分方便。

它保存果肉完整，因此，也用于罐头和果脯及干果加工厂。

由于机构的复杂导致成本较高。

国内罐头，干果等食品产品是微利，因此，在我国推广存在很大困难。

国内制造的核果水果去核机，根据其结构特点和工作部件的不同，可分为剖分式、对辊式和捅杆式等几个类别。

中国目前的去核设备已经有剖分去核机，捅杆式去核机、打浆式去核机、刮板式去核机、凸齿滚筒分离凹版式去核机几种形式等几种形式。

我国去核机器存在的突出问题式高损失率，水果后核损率高，稳定性，普遍性差，运行成本高，技术含量较低。

1山楂去核机的原理设计

1.1山楂去核机的设计原理

图1.1山楂去核机结构图

如图所示为小型山楂，主要包括去核刀具、山楂定位盘、定位盘主轴、传动间歇棘轮、连杆、挡板、电动机、减速器和皮带轮。

其中，去核刀具能去掉山楂的内核，保证山楂不发生形变；山楂定位盘给山楂定位；确保去核刀具能准确地去掉山楂的内核；传动间歇棘轮，能够在曲柄的转动过程中，每30度转动一下，进而使山楂定位盘间歇传动；曲柄，每转动一圈带动棘轮转动30度；连杆在曲柄转动过程中，带动去核刀具的上下运动和拉动棘轮的转动，当曲柄使去核刀具向下去核运动时，连杆对棘轮无作用，山楂定位圆盘不转动，当曲柄带动刀具向上运动，连杆拉动棘轮转动，棘轮与下面的山楂定位盘通过轴连接，从而使山楂定位盘转动到下一个待去核的山楂处，挡板能收集去核后的山楂。

山楂去核机的工作原理：

电动机发动后，通过皮带轮传把动力传给减速器，减速器减速后，带动曲柄转动，一边，曲柄的转动带动连杆的往复运动，连杆与棘轮通过圆头拉杆连接，另一边，曲柄的转动带动去核刀具的上下运动完成山楂去核的工作。

曲柄转动一周，带动棘轮转动360度，主轴带动山楂定位圆盘的转动，进而使山楂定位圆盘带动山楂转动到刀具的下面。

当曲柄往下转动时，连杆推动棘轮运动，山楂定位圆盘固定在去核刀具的下方，去核刀具在曲柄的推动下，向下运动完成山楂的去核工作；曲柄向上运动时，连杆拉动棘轮，山楂定位圆盘转动到下一个待去核山楂处。

山楂随刀具向上，遇到挡板掉到山楂定位圆盘上。

1.2执行系统的方案设计

机械设计程序执行系统的核心是机械系统的总体设计,它可以实现所需的机械特性,性能优势,以及对经济效益有很大影响。

山楂去核机的功能：

送料、冲核、退回

基于以上的分析，去核机完成该过程的几个步骤：

（1）加料：

即人工加料；

（2）冲核：

每当切刀自上向下运动，旋转盘提前做一次间歇运动；

（3）操作盘间歇传动：

送料、冲核、退回三个工位的转换。

切刀往复直线运动的实现机构

选电机作为动力源，机构的功能的实现如下：

（1）摆动从动件圆柱凸轮：

结构简单、紧凑、设计方便，只要做出适当的凸轮轮廓，就能使从动杆得到任意预定的运动规律。

（2）曲柄滑块机构：

这种低副机构具有良好的动力特性和运动特性、运动副几何封闭，制造简单。

（3）偏置曲柄滑块机构：

旋转盘间歇转动的实现机构。

棘轮机构、不完全齿轮机构均可实现间歇传动。

因旋转盘间歇转动速度要求低速和轻载，且需要准确地转位，故选用棘轮机构。

执行机构的协调设计

山楂去核机由传动机构、动力机构和执行机构三大机构组成。

在送料的期间，切刀不能接触到转盘上，切刀与操作盘之间的运动，在时间顺序和空间位置上都有严格的配合要求。

机械运动方案的的选择和判定

现在按照给定条件，要求各执行机构的相容性、结构简单和空间布局紧凑等要求来选择方案，产生两个结构比较简单的方案：

方案1：

旋转盘间歇机构为棘轮机构，冲压机构为偏置曲柄滑块机构

方案2：

冲压机构为摆动从动件圆柱凸轮机构，旋转盘间歇机构为槽轮机构。

评定：

偏置曲柄滑块机构的往复直线运动能增力和急回的特性，选择方案1

2动力机构

选择电动机系列和结构形式

电动机选择应保证：

Po≧Pr

式中：

Po———电动机额定功率KW；

Pr———工作机所需电动机功率KW。

所需电动机功率由下式计算：

Pr=Pw/ƞ（式1.1）

式中：

Pr———工作机构所需有效功率，由工作机的工艺阻力及运行参数确定；

ƞ———电动机到工作机的总效率％。

因电机主要为山楂定位圆盘提供动力，操作盘的转速取值45r/min，这样的速度比较适合人工放置山楂，且效率较高。

由工作的要求和条件，选用比较常见的Y系列三相异步电动机。

卧式封闭结构具较其他结构有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的优点，更能适应市场需求。

确定电动机容量

切