核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計(jì)【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】

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課題的來源：自選題1.2 研究的目的薄皮核桃系棉桃科，原產(chǎn)中國(guó)，其堅(jiān)果是世界性著名四大干果之王，果仁不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，而且富含多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)元素，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及藥用價(jià)值，是重要的木本油料作物和藥用植物，經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較高1。近年來，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升，產(chǎn)銷兩旺。是我國(guó)核桃主產(chǎn)區(qū)，其中以南疆的薄皮核桃最有代表性2。為易于保存和貯藏，減少運(yùn)輸費(fèi)用，易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的，核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備，而且其發(fā)展前景十分廣闊。1.3 研究的意義本次設(shè)計(jì)能使南疆薄皮核桃在干燥時(shí)保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時(shí)間，可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率，同時(shí)也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。本課題設(shè)計(jì)主要通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇，完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計(jì)和干燥原理的設(shè)計(jì)。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。二 課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 目前，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)不斷減少，而農(nóng)特產(chǎn)品的種植規(guī)模卻不斷擴(kuò)大，動(dòng)輒幾百畝甚至上千畝的生產(chǎn)大戶不斷涌現(xiàn)，因此烘干機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)村的普及率逐年增長(zhǎng)3。國(guó)內(nèi)烘干行業(yè)雖然起步晚，基礎(chǔ)薄弱，但發(fā)展速度較快。伴隨著工農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，烘干行業(yè)也出現(xiàn)了較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，烘干設(shè)備在市場(chǎng)上的占有量逐步增大。近些年，國(guó)內(nèi)烘干機(jī)的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)非常穩(wěn)定：從08年到10年期間，我國(guó)企業(yè)烘干機(jī)的擁有量以較快速度增長(zhǎng)，特色農(nóng)特產(chǎn)品的生產(chǎn)效率逐步提高，從而避免了浪費(fèi)，為國(guó)家節(jié)約了大量資源4。雖然近年來我國(guó)烘干行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢(shì)，但由于國(guó)內(nèi)烘干機(jī)械化起步晚，底子薄，加之科技發(fā)展水平的差異，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在一些問題。主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：（1）大部分烘干設(shè)備所能烘干的農(nóng)特產(chǎn)品品種比較單一。比如茶葉烘干機(jī)只能烘干茶葉一種農(nóng)特產(chǎn)品。（2）烘干設(shè)備的自動(dòng)化水平不高，農(nóng)特產(chǎn)品烘干的效率偏低。比如國(guó)內(nèi)各地區(qū)特色農(nóng)特產(chǎn)品的機(jī)械化加工水平較低。（3）烘干機(jī)的占地面積較大。比如傳統(tǒng)的隧道式烘干機(jī)占地面積較大，不便于維修和運(yùn)輸。（4）生產(chǎn)烘干設(shè)備的廠家數(shù)量雖然很多但規(guī)模都較小。由于技術(shù)落后和質(zhì)量保證不夠?qū)е驴煽啃圆睿⑶移渲泻芏嗍菑?fù)制發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品，缺乏創(chuàng)新點(diǎn)。（5）企業(yè)生產(chǎn)烘干機(jī)的技術(shù)薄弱，并且在設(shè)備的智能化和自動(dòng)化控制水平的方面投入較少。（6）我國(guó)很多烘干設(shè)備以電和煤作為燃料。電能的使用會(huì)造成電網(wǎng)負(fù)荷過大，難以承受。煤不僅造成環(huán)境污染，而且能源的損耗大、成本高5。2.2 國(guó)外現(xiàn)狀20 世紀(jì) 40 年代初，一些農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高的國(guó)家已經(jīng)開始烘干技術(shù)的研究，在這 70 年的發(fā)展過程中，主要經(jīng)歷了3個(gè)階段6。從5060 年代的烘干機(jī)械化，6070 年代的烘干自動(dòng)化再到 7080 年代逐漸向高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、自動(dòng)控制方向發(fā)展，并且持續(xù)的研究開發(fā)新能源、新工藝、新機(jī)型，提高烘干質(zhì)量7。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中，美國(guó)、加拿大、俄羅斯等國(guó)家的烘干機(jī)普及率很高，烘干方式的選擇也很多，但以高溫烘干的方式較為普遍，較多地采用“混合烘干工藝”，用以加熱的燃料主要是煤油和柴油8。在亞洲農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的國(guó)家是我們的鄰國(guó)日本。由于地域的限制，所以其主要的烘干機(jī)型為中、小型的固定床式及循環(huán)式設(shè)備。日本發(fā)展烘干機(jī)的時(shí)間較早，有著較為完善的控制系統(tǒng)和烘干工藝，以及對(duì)烘干農(nóng)特產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高10。其研制的烘干機(jī)不僅具有烘干成本低，性能可靠，工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且其控制系統(tǒng)完全由電腦進(jìn)行控制，因此有較高自動(dòng)化程度11。煤油是其主要的加熱燃料，當(dāng)然還有其他燃料，例如稻殼。當(dāng)前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家和新興工業(yè)化地區(qū)的農(nóng)特產(chǎn)品在烘干中基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，烘干設(shè)備的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)也日益完善12。2.3 干燥技術(shù)在物料方面的應(yīng)用 本文設(shè)計(jì)的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備，不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥，花生等的干燥。三、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析3.1 課題任務(wù)要求本裝置主要用于薄皮核桃的干燥，通過選擇合適的方法設(shè)計(jì)干燥裝置，使裝置能夠?qū)崿F(xiàn)核桃的循環(huán)干燥且滿足以下要求：(1)核桃干燥機(jī)操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性好，噪音小，使用壽命長(zhǎng)。（2）可以在室內(nèi)，工作臺(tái)或地面上作業(yè)，人工勞動(dòng)量少，同時(shí)動(dòng)力上消耗少。（3）制造價(jià)格便宜，容易普及，能滿足南疆特色核桃的生產(chǎn)加工要求。（4）保證核桃干燥后，核桃的內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化。3.2 課題設(shè)計(jì)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析本裝置主要對(duì)薄皮核桃進(jìn)行干燥，綜合國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)成熟程度比較成熟，使用柴油加熱型熱風(fēng)平行吹入烘箱，干燥過程通入空氣，對(duì)薄皮核桃不造成污染，加熱溫度65-75，以保證薄皮核桃在干燥時(shí)保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時(shí)間，可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率，同時(shí)也提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。，綜上所述，該設(shè)計(jì)是可行的。四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題需要滿足薄皮核桃的循環(huán)干燥度要求。核桃循環(huán)干燥機(jī)主要由動(dòng)力輸入裝置、傳動(dòng)裝置、干燥裝置、輸送裝置、循環(huán)裝置、傳感裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置、出料裝置組成。其中，動(dòng)力裝置由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。循環(huán)裝置是由傳動(dòng)裝置、輸送裝置和提升裝置來實(shí)現(xiàn)核桃的循環(huán)干燥。4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路該機(jī)動(dòng)力來源于發(fā)電機(jī)；核桃由進(jìn)料裝置進(jìn)入干燥機(jī)，通過循環(huán)裝置由傳動(dòng)裝置、輸送裝置和提升裝置來實(shí)現(xiàn)核桃的循環(huán)，再由出料裝置離開干燥機(jī)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)薄皮核桃循環(huán)干燥的加工過程。（1）選擇合適動(dòng)力傳動(dòng)方式，設(shè)計(jì)循環(huán)裝置和傳動(dòng)裝置。（2）利用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。（3）利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)，完成整機(jī)各零件的三維建模。五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠、土槽實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，設(shè)計(jì)條件較好，為項(xiàng)目開展提供了場(chǎng)地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足核桃循環(huán)干燥機(jī)設(shè)計(jì)的工作條件。六 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃工作方案：設(shè)計(jì)總體含括風(fēng)機(jī)、加熱部分裝置設(shè)計(jì)循環(huán)部分裝置設(shè)計(jì)輸送部分裝置設(shè)計(jì)機(jī)箱及外圍設(shè)備設(shè)計(jì)機(jī)體有機(jī)組合。進(jìn)度計(jì)劃：第1周第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解干燥機(jī)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀。第3周第5周 設(shè)計(jì)核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體方案。第6周第9周 對(duì)核桃循環(huán)干燥機(jī)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。七 參考文獻(xiàn)1 李忠新,楊莉玲,阿布力孜巴斯提,等.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究J.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研 究,2014,51(5):973-980.2 章亭洲. 山核桃的營(yíng)養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀J. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2006，32(4)：9093.3 梁燕,林志偉. 5ZHG-25 新型經(jīng)濟(jì)作物自動(dòng)烘干機(jī)研究J. 湖南農(nóng)機(jī)，2011，38（5）：30-32.4 劉登,曹崇文. 探索我國(guó)干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路J. 通用機(jī)械，2006，(7)：15-17.5 吳憂,何少杰. 以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益J. 中國(guó)農(nóng)業(yè)會(huì)計(jì)，2011，(8)：6-7.6 張?zhí)矣?張昱. 我國(guó)谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道J. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2011，（3）：1-3.7 李占勇,小林敬幸. 日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展J. 干燥技術(shù)與設(shè)備，2006，4（1）：3-6.8 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