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Manuf智力J備有工藝(2005):551-559 25.10.1007 / s00170-003-1843-3
Masood?b?阿巴斯懸Shayan?a?e卡拉調(diào)查設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng),有食品加工。
2003年3月29日收到:2003年6月21日/接受:6月23日/發(fā)表在線:2004年,斯普林格出版社倫敦有限ó2004年
摘要:本文章介紹了開發(fā)方法和技術(shù)進(jìn)行將降低成本和時(shí)間的設(shè)計(jì)、制造和裝配的機(jī)械輸送系統(tǒng)的研究的結(jié)果,應(yīng)用于食品和食品飲料行業(yè)。改進(jìn)后的方法來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件是基于新的材料、零件、成本、使用規(guī)則的設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì)。結(jié)果在一個(gè)測(cè)試輸送系統(tǒng)驗(yàn)證的好處——通過采用改進(jìn)的技術(shù)。整體材料成本和傳統(tǒng)的方法相比降低了19%,整體裝配成本相比,降低了20%。
關(guān)鍵字:裝配.DFA?DFM.設(shè)計(jì),機(jī)械輸送。
1介紹
輸送系統(tǒng)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)高度自動(dòng)化的定制結(jié)構(gòu)組成的一個(gè)大型零件的數(shù)量和用來(lái)攜帶產(chǎn)品,如食物紙箱裝,喝的瓶子和罐子在快速生產(chǎn)和組裝線。大部分的處理和包裝的食品和飲料-在紙箱、持續(xù)經(jīng)營(yíng)再保險(xiǎn)——瓶或罐等。在一個(gè)被控制quired移動(dòng)速度,對(duì)充填或者裝配墨粉壽命結(jié)束-
成為。他們的操作需要高效、可靠的我-傳送帶運(yùn)輸,操作時(shí),范圍從高架地板-類型的安裝類型的連鎖店,或者帶式輸送機(jī)滾筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。近年來(lái),極大的壓力來(lái)自客戶低成本但高效的機(jī)械輸送系統(tǒng)使得制造商重新檢查他們的當(dāng)前的設(shè)計(jì)和組裝等看看另一種方法和手段來(lái)制造更多經(jīng)濟(jì)、可靠的輸送帶,為他們的客戶帶來(lái)方便,目前,懸Masood(u)?b?a?e Shayan阿巴斯卡拉工業(yè)研究所一本史文朋,
一本史文朋理工大學(xué),墨爾本,澳大利亞3122山楂,
電子郵件:smasood@swin.edu.au:
改進(jìn)后的新零件大多數(shù)物料搬運(yùn)設(shè)備,硬件和軟件兩個(gè)方面,都是高度專業(yè)化,呆板的和昂貴的配置、安裝維持[1]。輸送帶,被固定在以他們的位置和根據(jù)他們的同步輸送帶速度,任何轉(zhuǎn)換的輸送系統(tǒng)非常困難和前期陷入沉思。在今天的從根本上改變工業(yè)市場(chǎng),有一個(gè)需要執(zhí)行一種新的制造策略,一個(gè)新的系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)理念,并提出了一種新的系統(tǒng)控制軟件和硬-陶瓷的發(fā)展理念,可應(yīng)用于設(shè)計(jì)的新一代的開放、靈活物料搬運(yùn)系統(tǒng)[2]。何鴻燊和Ranky[3]模型,提出了一種新的模塊化可重構(gòu)二維和三維的輸送系統(tǒng),包括一個(gè)開放的稀土-可配置的軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,CIM-OSA(打開
系統(tǒng)架構(gòu))模型。指出研究地區(qū)輸送系統(tǒng)的改進(jìn)、完善和提高,用于飲料-焦化是非常有限的。大部分的發(fā)表的研究論文是指揮
用于改善輸送系統(tǒng)的操作和交互的系統(tǒng)非常復(fù)雜的軟件和硬件。本文提出一種研究調(diào)查,實(shí)踐證明,使用當(dāng)前技術(shù)標(biāo)志、制造和裝配型鏈?zhǔn)降牡匕迳?
驅(qū)動(dòng)機(jī)械輸送設(shè)備,以減少制造這樣的運(yùn)輸機(jī)的時(shí)間和成本。應(yīng)用了并行工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施的基本原則
面向裝配的設(shè)計(jì)制造和[4、5],幾個(gè)關(guān)鍵研究了輸送機(jī)零部件都是為他們的功能、材料適宜性、強(qiáng)度準(zhǔn)則、成本和簡(jiǎn)化了安裝的
整體輸送系統(tǒng)。這個(gè)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了改性用新的形狀和幾何位置重新設(shè)計(jì),以及一些新材料。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法和功能
驗(yàn)證了新型平零件上測(cè)試了一種新測(cè)試,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和組裝過程中使用。
設(shè)計(jì)制造和裝配DFMA)
近年來(lái),研究在該地區(qū)的可制造性設(shè)計(jì)和裝配已成為非常有用,因?yàn)樗麄冋诳紤]提高工業(yè)設(shè)施和生產(chǎn)。然而,沒有足夠的工作完成后,在該地區(qū)輸送機(jī)的設(shè)計(jì),特別是相關(guān)的組件是使得越來(lái)越多的圖紙數(shù)據(jù)與重組。輸送過程的設(shè)計(jì)基于傳統(tǒng)的方法。
大量的文章發(fā)表,investi -DFMA封閉的相關(guān)問題,并將其應(yīng)用于各種methodolo -要達(dá)成目標(biāo),使經(jīng)濟(jì)、高效和成本證明
有效的對(duì)這些公司正在調(diào)查之中。
主要的分類知識(shí)就可以影響DFMA -
問題的一般準(zhǔn)則為(1)、(2)特定公司的最佳
(3)進(jìn)行resource-specific過程和或約束。一般指通常適用rules-of-thumb指南,到制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師應(yīng)該注意。下面的列表整理了DFM指南[6]。
?設(shè)計(jì)最小數(shù)目的部分
?開發(fā)一種模塊化設(shè)計(jì)
?最小化部分變化
多功能?設(shè)計(jì)部件
multiuse?設(shè)計(jì)零件
為便于設(shè)計(jì)部分的0.9%的制造
?避免單獨(dú)緊固件
靈活性:?最大化設(shè)計(jì)為便于裝配
處理:設(shè)計(jì)?最小化處理的簡(jiǎn)報(bào)
?評(píng)估的裝配方法
?消除調(diào)整
避免靈活的組件?:他們很難對(duì)付
?使用零件已知的能力
偏執(zhí)?允許的最高部分
使用已知的和證明?零售商和供應(yīng)商
在derated?使用零件析出大量的價(jià)值觀與沒有邊際
?最小化組件
?強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化
?使用盡可能簡(jiǎn)單的操作
使用已知的能力?操作
啟動(dòng)和干預(yù)措施。?最小化
承接的工程更改?批量生產(chǎn)
這些設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針應(yīng)該被認(rèn)為是“最優(yōu)的建議”。他們通常會(huì)導(dǎo)致高質(zhì)量、低-成本,地設(shè)計(jì)。偶爾的妥協(xié)必須被做,當(dāng)然。在這些情況下,如果一個(gè)指導(dǎo)方針,走過去了對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷或性能要求,下一個(gè)最好的選擇應(yīng)選擇[7]。
它是指特定公司的最佳實(shí)踐的內(nèi)部設(shè)計(jì)公司開發(fā)的條例,通常是在很長(zhǎng)一段時(shí)間,和設(shè)計(jì)師是沿襲。這些設(shè)計(jì)規(guī)則是確定的公司等導(dǎo)致質(zhì)量得以改善嗎通過識(shí)別和效率的總體關(guān)系特定的過程和設(shè)計(jì)決策。公司使用這樣的培訓(xùn)指導(dǎo)方針的一部分給設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品需要大量的手工裝配或-維護(hù)。值得注意的是,大部分的方法論擅長(zhǎng)任選一種被快速和容易的開始,或者是被更正式的。例如,指導(dǎo)方針,布斯羅伊德Dewhurst[8],在DFA被視為定量和系統(tǒng)的。
而DFM指導(dǎo)方針,這僅僅是法則經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員,是源自于一些定性和不那么正式的[9]。
3.傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的過程。像每個(gè)輸送系統(tǒng)一個(gè)定做的產(chǎn)品,每個(gè)項(xiàng)目不同于其他的項(xiàng)目在規(guī)模、產(chǎn)品和布局。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于客戶需求,產(chǎn)品的規(guī)格要求。該系統(tǒng)布局必須適合在空間所提供的公司。這個(gè)過程的設(shè)計(jì)規(guī)劃系統(tǒng)-輸送機(jī)瞬變電磁法(tem)涉及修改以及可能要花上數(shù)天到數(shù)月不等或某些情況下十年。一個(gè)以最低的成本和最大。
最有可能的客戶適用性得到認(rèn)可。圖1顯示一個(gè)圖解的布局對(duì)一典型輸送機(jī)系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線用于標(biāo)簽塑料瓶。輸送機(jī)系統(tǒng)的不同地區(qū)特殊的技術(shù)鑒定的名字,一般運(yùn)用于類似的工業(yè)應(yīng)用。美國(guó)證券交易委員會(huì)(sec)的“singlizer”-使產(chǎn)品的聲譽(yù)形成一條車道從多個(gè)車道?!敖?jīng)濟(jì)放緩的速度表“降低產(chǎn)品一旦它的出口,labeller填料等。美國(guó)證券交易委員會(huì)(sec)的“大規(guī)模流動(dòng)”-興是用來(lái)跟上高速過程,例如,填料,labeller等?!稗D(zhuǎn)會(huì)表”的方向發(fā)展,促進(jìn)轉(zhuǎn)移-流動(dòng)。這些不同的目的是輸送機(jī)部分因此為了控制產(chǎn)品,通過不同的處理流程。一個(gè)典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)用于食品應(yīng)用包括了兩百機(jī)械根據(jù)大小電器部件的系統(tǒng)。一些常見的但又極為重要的組件,可能是標(biāo)準(zhǔn)和積累了家族的輸送系統(tǒng)。側(cè)架、間隔臂的酒吧,最后板、覆蓋板、內(nèi)彎板、外板、彎曲的軌道和井(開車,尾巴和奴隸)。大小和數(shù)量的變化來(lái)表明自己的這些部分的長(zhǎng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的對(duì)應(yīng)部分的內(nèi)容和數(shù)量的軌跡-ing的寬度和類型的鏈所要求的。存在的問題及在當(dāng)前的設(shè)計(jì)缺陷、制造和裝配機(jī)械輸送設(shè)備多樣化、包括:
?在設(shè)計(jì)對(duì)部分
?高成本的一些組件
?長(zhǎng)時(shí)間參與總裝/維修
?使用非標(biāo)零件
圖1
4.部分的改進(jìn)
為了識(shí)別領(lǐng)域的材料、降低成本勞動(dòng)的成本分析的主要輸送部件進(jìn)行了研究估計(jì)成本的百分比各部分的關(guān)系所有這類零件的總成本。這個(gè)分析的目的是為了識(shí)別關(guān)鍵零部件,主要負(fù)責(zé)在-壓痕的成本,從而探討輸送方式對(duì)于降低成本的部分。
表1顯示了一個(gè)50-section輸送機(jī)的成本分析系統(tǒng)-瞬變電磁法(tem)。通過分析可知,有12個(gè)零件組成的15達(dá)79%總材料成本的輸送系統(tǒng),在那里的進(jìn)一步研究的重點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì),降低成本是可能的。從這些,七個(gè)部分,分別鑒定為關(guān)鍵的部位(顯示的
星號(hào)符號(hào)在表1)構(gòu)成最大數(shù)量的成分-達(dá)71%的數(shù)量,并包括在整體上的資料成本。在這些人之中,三種成分(腿套,側(cè)架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)占總數(shù)的50%輸送機(jī)材料成本。詳細(xì)分析了每一種12考慮到零件的原則進(jìn)行并行en -工程、設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì),和研制了一種新的改進(jìn)設(shè)計(jì),每宗[10]。德-改進(jìn)設(shè)計(jì)的尾巴的一些選定的主要部件
5.腿套附件的重新設(shè)計(jì)
在一個(gè)輸送系統(tǒng),腿是安裝在側(cè)架保持整個(gè)輸送系統(tǒng)在了地板上?,F(xiàn)有的設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的腿,但是花費(fèi)也很昂貴的制造、他們有穩(wěn)定的問題,并會(huì)造成延誤發(fā)貨。延遲
通常是造成這些部分不到位從超過- 供應(yīng)商準(zhǔn)時(shí)。最關(guān)鍵的規(guī)格要求為輸送機(jī)是: 帶式輸送機(jī)?強(qiáng)度負(fù)荷
?穩(wěn)定性
?簡(jiǎn)化了安裝
安逸的靈活性(?調(diào)整高)。
圖2顯示的所有部件的使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)輸送機(jī)的腿。指定的密碼是零件編號(hào)表2中所描述的,體現(xiàn)了一種——的一個(gè)故障成本。
完整的勞動(dòng)時(shí)間要求組裝系統(tǒng)性的腿?,F(xiàn)有的腿設(shè)置由塑料腿括號(hào)內(nèi)的命令來(lái)自海外,不銹鋼管,腿
切成指定的尺寸,腿管子塑料的調(diào)整,是哪一種管夾到腿是在底部,如圖2。凸耳,切成大小、鉆孔、焊接而成廣場(chǎng)到腿
管螺栓角度拉條和背襯板,以支持腿支架螺栓。#各部分的表2意味著這個(gè)號(hào)碼在每個(gè)部分元件的數(shù)量和質(zhì)量是特殊的。
腿各部分的設(shè)計(jì)。公司利用這個(gè)設(shè)計(jì)為許多年,但一個(gè)常見的投訴。據(jù)報(bào)導(dǎo),客戶是不穩(wěn)定的腳。從最初的調(diào)查,就變得很明顯就是不銹鋼管的聲譽(yù)之間和塑料腿支架(部分
在圖1和第3部分。2)沒有剛性足夠了。連接這些零件是唯一一個(gè)6毫米螺栓。有時(shí),當(dāng)輸送系統(tǒng)正載著滿載荷、觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品
輸送機(jī)的腿是不穩(wěn)定的,并引起了機(jī)械震動(dòng)。其中最主要的原因是由于一個(gè)單一的螺栓連接兩端的凸耳在第三部分和部分的——輸送機(jī)可靠性具有重要物質(zhì)和要求。
為了滿足顧客的期望立即改正。考慮到存在的問題——輸送機(jī)腿德標(biāo)志和客戶的喜好,一個(gè)新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)腿被發(fā)展。一般的強(qiáng)度和穩(wěn)定性腿被認(rèn)為是主要的標(biāo)準(zhǔn)。
在新的設(shè)計(jì)方案的觀點(diǎn),但其他的考慮簡(jiǎn)單的計(jì),海外部分的安逸裝配環(huán)節(jié)的調(diào)試。圖3顯示,新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)的腿總成,和表3給出了描述和造價(jià)的每一部分。
圖3顯示,新設(shè)計(jì)僅由五個(gè)主要的各部位為輸送機(jī)的腿比八種主要的部件舊的設(shè)計(jì)。在舊的設(shè)計(jì)、塑料腿支架,腿塑料調(diào)節(jié)和腿管子管是最貴的項(xiàng)目成本核算的72%的腿總成。
表1。輸送機(jī)關(guān)鍵零部件,基于部件成本分析
產(chǎn)品說明
腿*設(shè)置
*側(cè)架
支持渠道*
彎曲軌跡
*Rt.滾子軸
尾軸
間隔條*
支持*穿帶
支持一端穿條*
終板
蓋板
彎板
轉(zhuǎn)矩臂支架
槽蓋
彎板內(nèi)
總
關(guān)鍵零部件
數(shù)量
68
80
400
8
139
39
135
400
132
39
39
8
18
97
8
材料應(yīng)用
塑料腿+ SS管
2 5.m m SS C
信道SS
塑料
20直徑的S軸
35直徑不銹鋼
50X50X6 SS
40×10毫米塑料
塑料
2 5.m m / SS
1 6.m m S / S
2 5.m m / SS
6毫米的飛船空間站板
不銹鋼2 5.m m / SS
花費(fèi)(%)
20.22
16.07
15.00
14.36
6.70
6.27
5.43
5.36
3.01
1.88
1.57
1.29
1.21
0.97
0.66
100.00
改進(jìn)的可能
是的
是的
是的
沒有
是的
沒有
是的
是的
是的
是的
沒有
是的
是的
是的
是的
是的
*表2。成本分析對(duì)老腿設(shè)計(jì)組裝
部分描述。
1
塑料腿支架
5
腿管子塑料調(diào)整
6
凸
4
角度拉條
7
背襯板
2
腿管
3
螺栓
8
總裝配成本(焊接)
圖2
圖3
表3。成本分析對(duì)新設(shè)計(jì)的腿總成 (部分描述)
1
不銹鋼角(50×50×3毫米)
3
腿塑料調(diào)整
4
交叉brassing
5
螺栓
2
背襯板
結(jié)果,那些部分都已經(jīng)被一種不銹鋼角的影響并提出了一種新的塑料腿調(diào)整降低生產(chǎn)成本的腿assem -bly由接近50%。因此零件的總數(shù)量的腿從19日已減少到15和總成本為每回合的設(shè)置
減少了55美元的新設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)腿設(shè)計(jì)、測(cè)試時(shí),被發(fā)現(xiàn)
更為安全、穩(wěn)定的比舊的設(shè)計(jì)。消除零件號(hào)1個(gè)月和5從老式輸送機(jī)設(shè)計(jì)作出了新的設(shè)計(jì)更加穩(wěn)定和剛性的。此外,寬度,釘在十字架上支撐也有提高,而不是兩個(gè)螺栓的山一個(gè)在舊的設(shè)計(jì)。這樣就提供了整個(gè)輸送機(jī)腿的設(shè)置額外的力量。
6側(cè)架的重塑
邊框架是首要支持輸送系統(tǒng)提供體力輸送機(jī)及幾乎所有的
零件安裝在它。側(cè)架的預(yù)計(jì)也會(huì)有一個(gè)剛性的力量來(lái)提供必要的支持給所有的荷載進(jìn)行了輸送機(jī)。它也可適應(yīng)所有相關(guān)的輸送機(jī)
組件的裝配。關(guān)鍵的考慮的一面框架設(shè)計(jì)是:
側(cè)架的大小(?深度)
?強(qiáng)度的材料
?易于裝配
?易于制造
圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。
側(cè)架的使用,在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)深度尺寸(尺寸H在圖4)調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)之間的距離間隔的酒吧,軸(孔尺寸和回報(bào)G和F,如圖4)降低的時(shí)候,就像有了一些不必要的兩個(gè)人之間的距離。更為重要的一點(diǎn),定義之前先檢查一下設(shè)計(jì)參數(shù),以確保帶來(lái)另外兩份關(guān)系更加密切,返回鏈不會(huì)趕上間隔條而輸送機(jī)在運(yùn)行。該模型的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)畫在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),以確保所有的規(guī)格是聲音部分是放置在位置和檢查的間隙很適合。通過這一原則的可制造性設(shè)計(jì)的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)是對(duì)稱的,以便它適用于所有類型
側(cè)架的。這個(gè)變化將減小尺寸的一邊所有通徑的框架顯著鏈。
表4顯示的維度上的比較舊的設(shè)計(jì)和新設(shè)計(jì)的側(cè)架為同一鏈類型。
圖4
表4。新的和舊的側(cè)架尺寸參數(shù)
它指出整體規(guī)模(深度)的輸送機(jī)有什么期望減少241 mm 199毫米(尺寸H),節(jié)約了42毫米不銹鋼在每側(cè)架馬努-factured。因此,從一個(gè)不銹鋼薄板×毫米,1500 3000股老設(shè)計(jì)參數(shù)只允許六3米長(zhǎng)的側(cè)架但隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù),現(xiàn)在它是可能的生產(chǎn)7側(cè)架3米長(zhǎng)從同樣的表大小。用于的資料數(shù)量也是再保險(xiǎn)——側(cè)架認(rèn)為為更深入的研究。據(jù)估計(jì),約55%總成本的輸送系統(tǒng)都花在材料。
目前的資料用于側(cè)架是2.5毫米厚污點(diǎn)-304鋼的等級(jí)食物少。目前,還有其他的材料市場(chǎng)上可以買到的厚度,可以選擇作為一個(gè)選項(xiàng)。為此,一位撓度分析進(jìn)行了預(yù)測(cè),如果有任何其他類型的資料西裝能夠取代現(xiàn)有的資料,這樣它才不會(huì)沒有通過它的
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。分析6.1撓度側(cè)架圖5給出了確定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)踐新球隊(duì)的框架下,在X,Y方向不同加載條件。隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù)的一組側(cè)架的生產(chǎn)調(diào)查撓度等1 6.m米厚的不銹鋼側(cè)架。一段側(cè)架螺栓與間隔條和回歸測(cè)試-軸是組裝做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。獲得的結(jié)果撓度運(yùn)用可變荷載側(cè)架的一個(gè)區(qū)段通過一個(gè)液壓。顯示在圖5,撓度表
放置在垂直(Y)和橫向(X)軸來(lái)測(cè)量嗎任何閱讀上觀察到的側(cè)架。應(yīng)用的負(fù)荷是通過對(duì)側(cè)架的液壓機(jī)向下方向。
側(cè)架的支持上從同樣的位置那里的腿是安裝在側(cè)架。
8的軌跡輸送機(jī)路段觀察任何異常在大負(fù)載。負(fù)載的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)輸送機(jī)部分在估算和高于實(shí)際負(fù)荷欺詐-在真正輸送機(jī)系統(tǒng)條件應(yīng)用。輸送設(shè)備的通常用來(lái)攜帶下的荷載一公噸,每米
工業(yè)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)。掣普珥-應(yīng)用大量的輪廓點(diǎn)是估計(jì)偏轉(zhuǎn)對(duì)側(cè)架在高負(fù)載下。數(shù)字6和7取得成果的
通過實(shí)驗(yàn)對(duì)輸送機(jī)的四個(gè)進(jìn)程和部分六軌,分別。
從獲得的結(jié)果,觀察2 KN下?lián)隙戎档暮奢d作用下,幾乎是在2毫米
圖5
圖6
圖7
類型的部分。在一定情況下,1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計(jì),可以一種可能的選擇在現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架的設(shè)計(jì)。據(jù)預(yù)計(jì),有更大的部分,對(duì)輸送帶撓度的側(cè)架的意志呆在允許范圍內(nèi),也就是說,±5毫米。主要的是為什么這個(gè)試驗(yàn)是確保側(cè)架裂紋不扣在高負(fù)載下。因此沒有
對(duì)于任何證據(jù)屈曲發(fā)生的各種類型的部分使用。但預(yù)計(jì)也,經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上工程師和調(diào)查研究,在當(dāng)前完整的總成后,輸送設(shè)備想像的力量,這將進(jìn)一步額外減少可靠性偏斜對(duì)側(cè)架。例如,撓度,對(duì)于每一套測(cè)量實(shí)驗(yàn)的意義。與安裝在側(cè)架腿,部隊(duì)將行為相反的方向,將極大推動(dòng)側(cè)架里面。完整的觀察可見特發(fā)性肺纖維化-保護(hù)的這個(gè)假設(shè)當(dāng)一個(gè)完整可以得出結(jié)論
輸送機(jī)是內(nèi)制造和測(cè)試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的新設(shè)計(jì)參數(shù)。
所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到了令人滿意的結(jié)果,它是騙人的-那1.6毫米不銹鋼304側(cè)架品位是專為輸送帶,對(duì)于食物和飲料行業(yè)
指定的指導(dǎo)方針下負(fù)載。制造的成本節(jié)約這個(gè)地區(qū)有顯著的自預(yù)計(jì)80%的材料的用量在一個(gè)輸送系統(tǒng)是不銹鋼做的。
6.2側(cè)架成本分析
物料檢討和撓度的分析表明了現(xiàn)有2.5毫米不銹鋼薄板設(shè)計(jì)是一個(gè)在身邊的時(shí)候我是誰(shuí)框架的食品和飲料輸送機(jī)應(yīng)用。alysis也顯示,1.6毫米厚的不銹鋼薄板即可作為一種替代性材料為側(cè)架,這將履行令人滿意。表5顯示一個(gè)比較成本的舊的,新設(shè)計(jì)的側(cè)架,哪個(gè)
表明,節(jié)約每側(cè)架在新設(shè)計(jì)是37億美元(例如:一個(gè)儲(chǔ)蓄的50.1%)。除此之外,節(jié)約成本,減少側(cè)架從尺寸241 mm 199 mm也將允許生產(chǎn)一個(gè)額外側(cè)架的3000×1500毫米不銹鋼。
在圖紙上。新設(shè)計(jì)的改善是開展了好幾個(gè)其他關(guān)鍵的部位,如支持渠道,還滾子軸上,穿條間隔的酒吧,支持和支持,一端穿帶
導(dǎo)致更多的成本和勞動(dòng)的儲(chǔ)蓄和緩解肌肉吉諾比利-成和組裝等。例如,新的設(shè)計(jì)的支持總成(包括支持渠道穿帶和一端穿條)要求降低若干進(jìn)程,減少磨損的紙條厚度、使用一個(gè)新的M截面通道和規(guī)定使用不同種類的鏈給人們提供了一種節(jié)約成本的33.7%實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)的設(shè)計(jì)。這種新設(shè)計(jì)的輥軸的回報(bào)-用一種節(jié)約成本和減少50% 44.5%的勞動(dòng)力時(shí)間。這種新設(shè)計(jì)間隔酒吧提供費(fèi)用估計(jì)從節(jié)省25%的舊的設(shè)計(jì)。
7 一個(gè)在測(cè)試設(shè)計(jì)實(shí)施的輸送系統(tǒng)
設(shè)計(jì)改進(jìn)的實(shí)施零件和部件進(jìn)行設(shè)計(jì),圖靈測(cè)試和組裝的一個(gè)較為完整的輸送系統(tǒng)。這新的和改進(jìn)的測(cè)試和驗(yàn)證輸送機(jī)當(dāng)時(shí)性能與實(shí)際產(chǎn)品(塑膠瓶)。分析了成本——還進(jìn)行了比較sis是整體成本的儲(chǔ)蓄,在這個(gè)測(cè)試輸送機(jī)與所涉及的費(fèi)用與一個(gè)相同的輸送機(jī)
基于陳舊的設(shè)計(jì)[7]。新的考試輸送機(jī)是一種類型(圖8),共有三個(gè)不同的部分的總長(zhǎng)度5米。部分six-track C1是一段截面C2輸送機(jī),加入是一個(gè)six-track彎曲90?輸送機(jī)。這是連接到輸送機(jī)補(bǔ)體C3,它是一段eight-track輸送機(jī)的部分,稱為雜合-
國(guó)家的兩種不同類型的枷鎖,標(biāo)簽和力量。測(cè)試輸送含有共有26主要部分。圖9所示的是用于測(cè)試的測(cè)試輸送機(jī)在合作產(chǎn)品開發(fā)流程
公司。性能和效率的新測(cè)試方法的輸送機(jī)和它的重要的新零件進(jìn)行了光滑、無(wú)噪音的表演-通過觀察極佳的產(chǎn)品開發(fā)流程的空的塑膠喝瓶輸送鏈條。所有的器官和輸送系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)良好的靜動(dòng)態(tài)性能充分展示功能。一個(gè)完整的成本分析在測(cè)試輸送機(jī)進(jìn)行了研究
為了衡量不同新與舊的設(shè)計(jì)也在組裝評(píng)價(jià)緩解和減少勞動(dòng)expendi -真正的。部件數(shù)量,所用的原材料、生產(chǎn)成本進(jìn)行了計(jì)算和百分比等各個(gè)部分的存款每一部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。
圖8
圖9
8結(jié)果和討論
最關(guān)鍵的面積來(lái)查看是否考慮是新的支持通道的設(shè)置和滴盤中加入已經(jīng)執(zhí)行用較少的勞動(dòng)消耗。注意的是,也已經(jīng)向
確保勞動(dòng)者已經(jīng)工作有效地工作。
《紐約時(shí)報(bào)》用于組裝的輸送系統(tǒng)是在意料之中的對(duì)取決于心情的工人和其他外部前沿空中管制官-工具。但是努力達(dá)到盡可能密切的時(shí)間制造的輸送設(shè)備。一項(xiàng)研究揭示了證明成本分析的事實(shí):生產(chǎn)成本節(jié)約?40%或更多達(dá)到了
八改良設(shè)計(jì)部分節(jié)約成本實(shí)現(xiàn)了26%,34%在其他三個(gè)部分組成。
?在高成本部分,最大的儲(chǔ)蓄為實(shí)現(xiàn)軸側(cè)架,還輥,腿集和支持穿條紋的。
?的總費(fèi)用降低了19%的輸送機(jī)。
?整體勞動(dòng)力成本在裝配的輸送機(jī)降低了20%。
研究表明,該儲(chǔ)蓄完成主要輸送機(jī)的零件,達(dá)到或超過設(shè)計(jì)
不是設(shè)計(jì)專業(yè)。其中最主要的變化,這些變化輸送機(jī)系統(tǒng)的影響是設(shè)計(jì)的修訂側(cè)架的設(shè)計(jì)參數(shù),這也會(huì)影響到這些變化在其他地方,都是同盟。其次,發(fā)展支持新的M剖面的通道隨著標(biāo)準(zhǔn)磨損
條添加到巨大的成就在新的輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。完成從全新的設(shè)計(jì)減少了勞動(dòng)也做出了重大影響成本和流水線上提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。同時(shí)也注意到,它是由categorising間隔棒不同數(shù)量的軌跡im -
證明了選拔程序的設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)制度已成為更經(jīng)濟(jì)且有效的成本和需求使用額外的增強(qiáng)材料被淘汰出局。
9結(jié)論
在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)-等方面,有相當(dāng)不足的研究工作的輸送機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化,特別是缺乏應(yīng)用技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)改進(jìn)在這樣的系統(tǒng)。在為了提高成本和訂貨至交貨的時(shí)間——在輸送系統(tǒng)
瞬變電磁法(tem)、一個(gè)完整的故障分析,這也是一種試輸送機(jī)等久了進(jìn)行評(píng)估的高消費(fèi)地區(qū)于輸送機(jī)馬努-成。分析運(yùn)用原則的支持
可制造性設(shè)計(jì),為提高面向裝配的設(shè)計(jì)在不犧牲的功能設(shè)計(jì)和運(yùn)行的系統(tǒng)。一種新的式輸送機(jī)設(shè)計(jì)提出了一種基于所有
建議的修改的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件。該建議驗(yàn)證了輸送系統(tǒng)以及在考試的時(shí)候所采用的合作公司。結(jié)果證明見sub -
cessful與整體的儲(chǔ)蓄,在成本和19%下降20%總勞動(dòng)成本。研究結(jié)果顯示,應(yīng)用DFMA的規(guī)則,設(shè)計(jì)和組裝的費(fèi)用的一個(gè)情結(jié)
像機(jī)械輸送系統(tǒng)為食品加工即可戲劇性的減少。
參考
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10. Abbas B (2001) An investigation into design and manufacturing of mechanical systems for food processing and beverage industry. Disser- tation, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia
塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中期檢查記錄表
年 月 日
學(xué)生姓名
班級(jí)
課題名稱
課題完成進(jìn)度(學(xué)生自述)
存在的問題及整改措施(學(xué)生自述)
指導(dǎo)教師意見(課題進(jìn)展情況、優(yōu)缺點(diǎn)、整改措施等)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
學(xué)院意見
負(fù)責(zé)人簽名
年 月 日
塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書
學(xué)院
機(jī)械電氣化工程學(xué)院
班級(jí)
機(jī)械12-2
學(xué)生姓名
付志凱
學(xué)號(hào)
8011208218
課題名稱
碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
起止時(shí)間
2012年12月1日—— 2012年5月29日(共14周)
指導(dǎo)教師
張宏
職稱
副教授
課題內(nèi)容
該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼, 以及傳動(dòng)部件組成。 上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥, 脫棍與上機(jī)殼的外壁之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩,輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室, 輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉, 進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼,為碰撞的核桃在咽喉處被搓擦擠壓破碎。
擬定工作進(jìn)度(以周為單位)
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料,了解核桃破殼的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。
第2周—第5周 設(shè)計(jì)碰撞式核桃的總體方案。
第6周—第9周 碰撞式核桃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計(jì)說明書,對(duì)部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)
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[2] 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備[J].農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89.
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[8] 梁莉,郭玉明,張鵬等.微波核桃破殼及對(duì)殼體材料拉伸力學(xué)性質(zhì)的影響研究[C].//紀(jì)念中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立三十周年暨中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)(CSAE2009)論文集.2009:1-2.
任務(wù)下達(dá)人(簽字)
年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 月 日
注:1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份,一份留學(xué)院存檔,一份學(xué)生本人留存,一份指導(dǎo)教師留存。
12屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
碰撞式核桃破殼機(jī)
設(shè)計(jì)說明書
學(xué)生姓名 付志凱
學(xué) 號(hào) 8011208218
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 12-2
指導(dǎo)教師 張宏
日 期 2012.6
塔里木大學(xué)教務(wù)處制
前 言
無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上核桃都是很受歡迎的一種干果,但我國(guó)核桃產(chǎn)量卻遠(yuǎn)落后于國(guó)際上其他國(guó)家。在我國(guó)核桃種植主要集中在西北、西南地區(qū),在種植業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)核桃年產(chǎn)量已達(dá)12萬(wàn)噸。
隨著核桃種植面積的擴(kuò)大,產(chǎn)量的增加,與核桃相關(guān)的加工開始發(fā)展,如核桃的破殼、清洗、分級(jí)等 等,大量生產(chǎn)加工不能依靠人力,必須有相應(yīng)的機(jī)械換設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線,因此這些加工設(shè)備的研究成為當(dāng)務(wù)之急。
生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證,近年來(lái),堅(jiān)果機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng),作業(yè)水平進(jìn)一步提高,社會(huì)化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大,雖然目前堅(jiān)果破殼機(jī)械化水平較高,但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū),并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少,低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。在一些地區(qū),特殊用途的堅(jiān)果仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,區(qū)域性發(fā)展不平衡。早在20世紀(jì) 60 年代初,就著手研制堅(jiān)果破殼機(jī)具,至80年代初,美國(guó)、意大利、法國(guó)等已相繼推出了各種堅(jiān)果破殼機(jī)。
進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化開始了新的發(fā)展階段,農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化,也對(duì)堅(jiān)果機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響,不僅拉動(dòng)了新的有效需求,而且構(gòu)筑了適合堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái),為堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)堅(jiān)果生產(chǎn)機(jī)械化的過程中,相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買堅(jiān)果機(jī)械、開展堅(jiān)果機(jī)械作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施,調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買堅(jiān)果機(jī)械的積極性,形成了新的市場(chǎng)需求。隨著堅(jiān)果種植業(yè)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)外對(duì)堅(jiān)果深加工產(chǎn)品的需求不斷增大,提高堅(jiān)果破殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。堅(jiān)果破殼機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用,促進(jìn)了堅(jiān)果加工業(yè)的科技進(jìn)步,為堅(jiān)果破殼機(jī)械的發(fā)展提供了空間。
該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼,以及傳動(dòng)部件組成上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的脫輥,脫棍與上機(jī)殼的外辟之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與脫輥平行的輻條篩,相鄰輻條篩的間距為18-20mm,輻條篩與脫棍之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室,輻條篩的下部和脫輥之間形成脫殼室的咽喉,進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊碎核桃殼。
目 錄
1核桃破殼技術(shù)現(xiàn)狀 錯(cuò)誤!未定義書簽。
2核桃破殼機(jī)總體結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。
3.2電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4帶及帶輪的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.1 確定計(jì)算功率 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.2 選擇V帶的型號(hào) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.4 確定傳動(dòng)中心距a和帶長(zhǎng)L 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.5 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.6 確定V帶的根數(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.7 確定帶的初拉力 錯(cuò)誤!未定義書簽。
4.8求V帶傳動(dòng)作用在軸上的壓力 錯(cuò)誤!未定義書簽。
5 V 帶帶輪的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
5.1帶輪的材料選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。
5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
5.3 從動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.1根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.2 初步選擇輸出軸系 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.3確定輸出軸上的圓角半徑值 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4 按彎扭合成條件校核軸的強(qiáng)度 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.1 作軸的簡(jiǎn)圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.2 求輸出軸上的所受作用力的大小 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.3滾筒上的合力 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.4軸上水平面內(nèi)所受支反力 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.5軸在垂直面內(nèi)所受的支反力 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.6 作彎矩圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.4.7作扭矩圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。
6.5 校核軸的強(qiáng)度 錯(cuò)誤!未定義書簽。
7 滾筒的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
8圓盤的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
9入料口及破殼機(jī)上蓋的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
10機(jī)架的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
11小結(jié) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
12致謝 錯(cuò)誤!未定義書簽。
13參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。
碰撞式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
付志凱
(塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院, 阿拉爾 843300)
摘要:我國(guó)是核桃種植大國(guó),尤其是地區(qū)核桃產(chǎn)量居全國(guó)前列,但核桃加工技術(shù)相對(duì)落后,沒有先進(jìn)的核桃破殼機(jī)械。針對(duì)核桃的加工和核桃破殼取仁的工藝方法,設(shè)計(jì)了碰撞式核桃破殼機(jī),對(duì)其結(jié)構(gòu)及其原理作了介紹。該裝置采用滾筒和輻條篩使核桃碰撞和擠壓達(dá)到破殼的目的。通過對(duì)核桃破殼實(shí)驗(yàn)研究和主要影響因素分析表明此設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)合理可以實(shí)現(xiàn)殼仁的分離。
關(guān)鍵詞:核桃破殼; 取仁
1引言
無(wú)論在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上核桃都是很受歡迎的一種干果,但我國(guó)核桃產(chǎn)量卻遠(yuǎn)落后于國(guó)際上其他國(guó)家。在我國(guó)核桃種植主要集中在西北、西南地區(qū),在種植業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)核桃年產(chǎn)量已達(dá)12萬(wàn)噸。[1]
隨著核桃種植面積的擴(kuò)大,產(chǎn)量的增加,與核桃相關(guān)的加工開始發(fā)展,如核桃的破殼、清洗、分級(jí)等 等,大量生產(chǎn)加工不能依靠人力,必須有相應(yīng)的機(jī)械換設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線,因此這些加工設(shè)備的研究成為當(dāng)務(wù)之急。
針對(duì)當(dāng)前核桃加工存在的問題和市場(chǎng)需求設(shè)計(jì)了核桃破殼機(jī)械代替人力脫殼。
2 核桃破殼取仁方法及核桃破殼裝置
2.1核桃破殼取仁方法
有離心碰撞式破殼法、化學(xué)腐蝕法、真空破殼取仁法、超聲波破殼法和定間隙擠壓破殼法。離心碰撞方法碎仁太多,所以應(yīng)用很少;化學(xué)腐蝕方法由于在實(shí)際操作中不好控制,仁易受到腐蝕,處理不好還會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染;真空破殼和超聲波破殼方法設(shè)備昂貴,破殼成本高,且破殼效果不夠理想;定間隙擠壓破殼方法值得探索[2]。
核桃破殼取仁裝置有很多種,常見的有機(jī)械打擊破殼、圓盤剝殼裝置、齒輥剝殼裝置、離心剝殼裝置、錘擊式剝殼裝置、軋輥式剝殼裝置、對(duì)輥窩眼式開口裝置、沖壓式破殼裝置、核桃鋸口破殼裝置、核桃破殼挖核裝置以及平板擠壓式破殼裝置等。[3]
3碰撞式核桃破殼機(jī)的介紹
通過對(duì)核桃破殼的實(shí)驗(yàn)分析,采用碰撞擠壓破殼的方法。通過滾筒的拋送,核桃與輻條篩碰撞,進(jìn)而在滾筒與輻條篩的擠壓下破殼。其整體結(jié)構(gòu)圖如下:
1.機(jī)架 2.、9.螺母 3、10.墊圈 4、11.螺栓 5.電機(jī) 6.鍵 7.主動(dòng)帶輪 8.V帶 12.滾筒 13.輻條篩 14.上機(jī)殼
圖 1 碰撞式核桃破殼機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖
3.1破殼機(jī)的工作原理
該裝置由上機(jī)殼與下機(jī)殼,以及傳動(dòng)部件組成。上機(jī)殼下部設(shè)置和傳動(dòng)部件相連的滾筒,滾筒與上機(jī)殼的外壁之間設(shè)置數(shù)根固連在上機(jī)殼兩側(cè)與滾筒平行的輻條篩,輻條篩與滾筒之間形成上大下小漏斗形狀的脫殼室,輻條篩的下部和滾筒之間形成脫殼室的咽喉,進(jìn)入脫殼室的核桃在凸筋的拋送下與輻條篩碰撞擊并擠壓碎核桃殼。
3.2破殼機(jī)的主要結(jié)構(gòu)
輻條篩部分:
輻條篩起碰撞擠壓作用,它是由一定數(shù)量的圓鋼焊接在上機(jī)殼兩側(cè)鋼板上,與滾筒平行安裝,每?jī)筛鶊A鋼之間的縫隙可以將核桃卡住,然后快速旋轉(zhuǎn)的滾筒將被卡住的撞破的核桃擠碎。
滾筒的設(shè)計(jì):
滾筒部分主要是由滾筒、凸筋、圓板焊接而成。核桃在滾筒和凸筋之間被拋出,使其撞在輻條篩上,落到脫殼室咽喉處,由滾筒與輻條篩擠壓破碎,破碎的核桃掉入下部出口。
滾筒是核桃破殼機(jī)的主要部件之一,它直接關(guān)系到核桃破殼機(jī)正常工作時(shí)整體的破殼效果情況。它的功能是采用滾筒上的凸筋,均勻快速的轉(zhuǎn)動(dòng)情況下,將進(jìn)入的核桃拋出,被拋出的核桃與輻條篩撞擊破裂,當(dāng)其進(jìn)入脫殼室咽喉出被凸筋與輻條篩擠壓破殼。凸筋是數(shù)條鋼筋焊接在滾筒上的,圓筒用的是鋼管,圓通兩端通過圓鋼板使?jié)L筒與軸通過焊接方式連接在一起,核桃破殼機(jī)的主要功能是碰撞擠壓破殼,而滾筒在工作中起到了重要作用,因此,滾筒是破殼機(jī)的設(shè)計(jì)的主要部件。
入料口及破殼機(jī)上蓋的設(shè)計(jì):
入料口與核桃破殼機(jī)的上蓋部分相連,它是利用薄鋼板制成,入料部位與滾筒的凸筋部位相切,將從入料口進(jìn)入的核桃,下滑到凸筋部位,由凸筋拋出進(jìn)行撞擊。
入料口是將核桃填入核桃破殼機(jī)機(jī)體內(nèi)的一個(gè)重要部分,它是核桃破殼機(jī)上的一個(gè)部件,它的作用在于通過入料口可以將核桃順利的填入機(jī)體內(nèi),而且不會(huì)將核桃從入料口飛濺出來(lái),造成人員傷害等事故發(fā)生,而且在填入的過程中或是填入后的工作過程中,破殼機(jī)機(jī)能安全的工作,因此,核桃破殼機(jī)的入料口的設(shè)計(jì),即關(guān)系到核桃破殼機(jī)的工作質(zhì)量及安全。
在設(shè)計(jì)核桃破殼機(jī)入料口時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到設(shè)計(jì)不當(dāng)可能發(fā)生的危害,需要精心的設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵趯⒑颂姨砣肫茪C(jī)時(shí),電動(dòng)機(jī)在高速的旋轉(zhuǎn),連同它的主軸一起旋轉(zhuǎn),這種填料方式對(duì)主軸、對(duì)機(jī)體都有很大的副作用,有可能瞬時(shí)加大主軸的承擔(dān)負(fù)載,即同時(shí)加大主軸的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等,如果入料口的填料方式不利于主軸的工作,就會(huì)加大了滾筒上的凸筋的磨損和老化等。如果入料口的設(shè)計(jì)不當(dāng),會(huì)造成主軸的瞬時(shí)被卡死,電動(dòng)機(jī)悶車等現(xiàn)象發(fā)生,這些現(xiàn)象對(duì)電動(dòng)機(jī)和核桃破殼機(jī)的主軸有及大的破壞性。核桃破殼機(jī)的入料口與破殼機(jī)的上蓋相連接為一體,即入料口安裝在核桃破殼機(jī)的上蓋上,兩者均采用2mm的薄鐵板制成,焊接連接,核桃破殼機(jī)的上蓋成方形。
核桃破殼機(jī)的上蓋的兩端部位、入料口的兩側(cè)及中間部位,均采用鐵條加固,其連接的方式采用焊接,這樣可以提高核桃破殼機(jī)的上蓋的剛度,不宜變形,同樣也有支撐作用。破殼機(jī)的上蓋整體焊接兩個(gè)角鐵上,目的是便于與破殼機(jī)的下半部分安裝,將破殼機(jī)上蓋的緣地腳與角鐵焊接相連,起加固作用的鐵條同樣焊接在兩個(gè)角鐵上,以加堅(jiān)固。在核桃破殼機(jī)上蓋的兩端設(shè)有兩個(gè)半圓形狀的鐵板,其采用的材料是一樣的,目的一是保障工作人員的安全,因?yàn)樵谄茪C(jī)正常工作時(shí),它的主軸高速旋轉(zhuǎn),如果沒有兩打的鐵板擋住,有可能工作人員不甚將手或衣服絞進(jìn)破殼機(jī)中,造成人員傷亡等事故發(fā)生。二是阻擋破殼后的核桃飛濺,核桃被破殼機(jī)破殼后,由于主軸的高速旋轉(zhuǎn)擊打破殼下的核桃四處飛濺,致使核桃不能很好的收集起來(lái),如果核桃破殼機(jī)上蓋的兩端沒有著兩快鐵板的攔擋,同時(shí)飛濺的核桃碎殼也給工作人員帶來(lái)危險(xiǎn),因此核桃破殼機(jī)上蓋兩端的擋板設(shè)計(jì)是必要的,也是必須的。而且,根據(jù)它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),擋板在核桃破殼機(jī)安裝中是縱向布置的,兩個(gè)擋板都應(yīng)該騎壓軸承座,即擋板的設(shè)計(jì)即要考慮到它與破殼機(jī)上蓋的連接又要考慮到它與軸承座的配合,而且,兩端開口,它與軸承相交處的形狀根據(jù)軸承來(lái)確定
機(jī)架的設(shè)計(jì):
機(jī)架是核桃破殼機(jī)的主要支撐部件,機(jī)架的堅(jiān)固是核桃破殼機(jī)的工作穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的基礎(chǔ),它是承擔(dān)所有來(lái)自軸及電動(dòng)機(jī)、滾筒的沖擊和應(yīng)力,因此機(jī)架無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從材料上,都應(yīng)該采用堅(jiān)固的穩(wěn)定的材料和樣式制成。在機(jī)架上有兩段橫梁,要求它的工作強(qiáng)度大,承載能力強(qiáng),受沖擊載荷、彎矩、扭矩不會(huì)變形,因此這兩端橫梁選為角鐵,這樣的材料來(lái)支撐核桃破殼機(jī)的主要載荷部分。核桃破殼機(jī)的機(jī)架上安裝有一出口,目的是當(dāng)破殼機(jī)將核桃破殼后,核桃從脫殼室中漏出,落到出出口上,核桃順著斜板下滑,從而滑出機(jī)體之外,達(dá)到將核桃破殼的完成,而隨時(shí)地將核桃排出機(jī)體之外,它的材料也同樣是選用鐵板制成。
傳動(dòng)部分:
傳動(dòng)部分采用帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力,且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)。
4破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)因素
4.1滾筒轉(zhuǎn)速的選用
破殼機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速與拋送效果和碰撞效果有一定關(guān)系,但速度過大也會(huì)是震動(dòng)過大,造成機(jī)械不穩(wěn)定,選用400~600r/min較為合適。選擇如下電機(jī):
表4-1 Y90L-2主要參數(shù)如下表
型 號(hào)
額定功率KW
轉(zhuǎn)速r/min
電流/A
效率(%)
功率因數(shù)
額定電流
額定轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
Y90L-4
1.5
1400
3.65
79
0.79
6.5
2.2
2.2
4.2帶輪及傳送帶的設(shè)計(jì)
表4-2 傳動(dòng)部分主要參數(shù)如下表
帶型
傳動(dòng)比
主動(dòng)輪直徑
從動(dòng)輪直徑
帶長(zhǎng)
主動(dòng)輪包角
V帶根數(shù)
帶初壓力
從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速
Z型帶
3.15
71
224
1250
159.5
3
73.5
4.3主軸校核
表4-3 主軸受力主要參數(shù)如下表
電機(jī)輸出扭矩
滾筒上的力N
水平面內(nèi)軸承支反力
水平面內(nèi)軸承支反力
垂直面內(nèi)支反力
垂直面內(nèi)支反力
31345.73
31.9
345.23
251.83
表3-2 主軸彎矩主要參數(shù)如下表
水平彎矩()
水平彎矩()
垂直彎矩()
垂直彎矩()
合成彎矩()
扭矩圖
31345.73
進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大當(dāng)量彎矩的強(qiáng)度(既危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度)。由經(jīng)驗(yàn)公式及上面計(jì)算出的數(shù)值可得出。
公式 :
(4-1)
式中 : —軸的抗彎拋面模量,
—軸的許用應(yīng)力,。
按軸實(shí)際所受彎曲應(yīng)力的循環(huán)特性,在、、中選取其相應(yīng)的數(shù)值,從《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可以查出。
按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》書中查得,對(duì)于的碳鋼,承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力。
其他截面雖然引起的應(yīng)力集中削弱疲勞強(qiáng)度,但由于最小直徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的,所以無(wú)需校核。
4.2滾筒與輻條篩的硬度
滾筒和輻條篩與核桃擠壓部分的硬度對(duì)破殼有影響,若硬度太低,滾筒及輻條篩容易磨損和產(chǎn)生變形,使用壽命縮短。若硬度太大,則彈性差,對(duì)核桃擠壓力大容易傷核桃仁,同時(shí)變形小,影響破殼。[5]試驗(yàn)結(jié)果證明,采用HRC硬度為40~50的45鋼較合適。
4. 3 喂料速度對(duì)破殼效果的影響
在入料口兩板有間隙每次可以使一排核桃同時(shí)掉落進(jìn)去,喂料速度越高,單位時(shí)間通過的核桃量越多,生產(chǎn)率越高。但當(dāng)喂料速度遠(yuǎn)大于生產(chǎn)率時(shí),核桃破碎率增加,而破殼質(zhì)量則嚴(yán)重下降。因此,喂料速度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。
5結(jié)論
核桃破殼機(jī)主要靠碰撞和擠壓使核桃破殼,其影響因素主要有轉(zhuǎn)速、咽喉間隙、材料硬度、喂料速度等。
增加破殼效率可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,增大喂料量,增長(zhǎng)滾筒長(zhǎng)度。
參考文獻(xiàn)
[1] 李忠新,楊軍,楊莉玲等.核桃破殼取仁工藝及關(guān)鍵設(shè)備[J].農(nóng)機(jī)化研究,2008,(12):27-29,89.
[2] 史建新,辛動(dòng)軍.國(guó)內(nèi)外核桃破殼取仁機(jī)械的現(xiàn)狀及問題探討[J].農(nóng)機(jī)化,2001,(6):29-32.
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[4] 董詩(shī)韓,史建新.多輥擠壓式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(1):62-65.