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小金橘分級機械
康鵬程
(塔里木大學機械電氣化工程學院, 阿拉爾 843300)
摘要:本文介紹了水果分級技術對與我國水果產業(yè)的作用及意義。同時針對水果分級技術,對國內外的發(fā)展現(xiàn)狀進行概述。在充分了解了國內外現(xiàn)有的技術,以國內外水果分級技術發(fā)展的現(xiàn)狀作為技術依據,設計了小型水果自動分級機械。本設計以小金橘為例進行設計創(chuàng)新。對采摘后的“小金橘”一類的小型水果,對體積的大小進行分級處理,主要完成上料機構部分、分級結構部分的設計及計算,包括方案的論證、傳動結構、分級部分鏈條、鏈輪軸及其他主要零部件的設計及計算。
關鍵詞:金桔、水果分級 、 分級機構 、上料機構
1小金橘分級機械設計目的
隨著需求的增長我國的水果產業(yè)面臨著機遇和挑戰(zhàn)。如此大的需求量必定帶來巨大的市場,但隨著水果量的增加必定面臨諸多的問題。最關鍵的問題就是產品商品處理化的問題,以過去人工的方式必然滿足不了市場的需求。機械化智能化的處理勢在必行,解決好這個問題必然帶來水果業(yè)的快速發(fā)。因此水果加工機械的發(fā)展將為水果產業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。
小金橘水果分級機械通過對水果的形狀、大小等主要品質指標進行分類,為后期的水果分級包裝做準備。本設計通過一定的創(chuàng)新,為水果分級的方法提供一種方案。
2 小金橘分級機械的整體設計
1. 入料槽 2.鋪平刷 3.限距螺桿 4.分級機架
5.一級出料口 6.二級出料口7.三級出料口 8.四級出料口 9.上料機機架
圖2-1 整機布局圖
整機分為四部分:
(1)儲料部件的大小決定著人工加料的次數(shù)、頻率。
(2)上料部件的作用,一是完成對物料的輸送,將物料運輸?shù)椒旨墮C的分級執(zhí)行部位,減少人力勞動,保護人不接觸使人不適的環(huán)境。
(3)分級部件是分級機的核心部分,該部分的設計直接影響著機器的性能。
(4)收料部件是將分級后的不同等級的物料分別回收。
3 上料部分設計
上料機呈現(xiàn)一定的角度。設計這一角度的設計目的是為了調整物料的分布狀態(tài),使得物料均勻分布。在物料進入分級部分時能夠是分散的狀態(tài)進入。有利于分級的精準。同時也是基于人性化的考慮。呈現(xiàn)出一定的角度,使得入料槽的高度降低,方便操作人員的入料操作,減輕勞動強度。
圖3-1上料部分示意圖
4分級機械的工作原理
滾杠通過結合桿連接到限距螺桿上,連桿的一段在螺紋槽內運動。限距螺桿是一個變螺距的螺桿,螺桿的螺距分為四個段節(jié),每個段節(jié)的螺距依次增加5mm。當滾杠運動到不同螺距的段節(jié)內,滾杠呈現(xiàn)不同的間隙,實現(xiàn)間隙的動態(tài)變化,從而實現(xiàn)水果的大小分級。如3-2圖所示。
圖4-1 分級部分示意圖
圖4-2 限距螺桿連接滾杠示意圖
其優(yōu)點在于:使用這種機構的水果分級裝置,當水果在變間距的輥子輸送裝置上運行時由相應間距的輥子間落下,進入置于輥間下的果子收集裝置,從而實現(xiàn)分級,這種分級形式,可避免水果受到滾筒的切割,因而可完全避免水果的摩擦、擠壓,大大提高水果分級的質量。
5結論
本設計根據國內外水果分選機的研究現(xiàn)狀和實際應用,在了解我國現(xiàn)有市場上的分級機械和我國的國情的前提下,進行的從上料、分級、收料的整機設計。主要結論如下:
(1)對于小型水果的分級方法,多采用大小分級且一般都以機械式進行大小的鑒別,篩選。主要是由于小型水果質量輕、體積小的原因。質量太輕,用稱量式的分級方法精度不易保證。用光電式的鑒別方法成本高,對于光電設備硬件要求高。目前光電式鑒別法用于荔枝這樣易損傷的水果分級(僅限于實驗室)。
(2)使用固定間隙式的分級機械,分級過程必須對水果進行多次轉移,才能實現(xiàn)分級過程。對于易損水果,在這一過程中勢必會造成一定的損傷。減小水果轉移次數(shù),是解決問題的關鍵。本設計在同一平面內,實現(xiàn)分級間隙的動態(tài)變化,很好的解決這個問題。
(3)面對小型農戶這樣的市場主體,水果分級機械體積小、操作簡單、分級較為精準、能實現(xiàn)一機多用。這樣的設計將有很好的市場競爭力。
本設計存在的問題:
(1)限距螺桿的設計還過于粗狂,使用圓空心鋼進行車削加工,加工出變螺距的螺紋。加工后的螺距固定,功能有局限性。通過精巧的設計,實現(xiàn)螺距可根據需要調整。
(2)出料的部分設計有一定缺陷,物料與收料板有撞擊,有發(fā)生撞擊損傷的隱患。
(3)限距螺桿的直徑大小的確定仍需優(yōu)化,直徑過大圓周線速度大會產生熱,直徑過小導程角變大,不利于滾杠向前移動。需要經過優(yōu)化設計來確定最優(yōu)值。
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