分級擠壓式核桃破殼機的設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

購買設(shè)計請充值后下載，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預(yù)覽，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。具體請見文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814 XX大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告課題名稱 分級擠壓式核桃破殼機的設(shè)計學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 2015.11.17-2016.5.29 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制填 表 說 明一、學(xué)生撰寫開題報告應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃；7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。一 本題來源及研究的目的和意義1.1 課題的來源：自選題1.2 研究的目的核桃在地區(qū)有很大的產(chǎn)量，如果只是單一的賣核桃，價格很低，利潤也不高，所以需要進(jìn)行核桃的深加工，提高利潤率。進(jìn)行核桃的深加工就需要對核桃進(jìn)行破殼，而在地區(qū)，很大一部分是用人工破殼，破殼效果差，工作效率很低，大約只有每小時15公斤，所以在此基礎(chǔ)上核桃破殼機應(yīng)用而生。1.3 研究的意義本課題設(shè)計先用篩子對大小不同的核桃進(jìn)行分級，凹型對輥的對轉(zhuǎn)對核桃進(jìn)行擠壓式的破殼，因為設(shè)計方面的原因，所以能夠大大提高破殼的效率，使核桃破殼從人工破殼方面解放出來，大大提高了勞動生產(chǎn)率，因為破殼后的果仁用于深加工，所以也能夠提高利潤率，增加農(nóng)民收入。因此此項研究很有意義。二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1 國外現(xiàn)狀 國外核桃破殼機發(fā)展現(xiàn)狀，核桃年產(chǎn)量在20萬t以上的國家僅有中國和美國。中美兩國的核桃產(chǎn)量占世界核桃總產(chǎn)量的50%左右，而最有代表性、生產(chǎn)水平最高和市場占有份額最大的當(dāng)數(shù)美國。在美國、澳大利亞以及歐洲等發(fā)達(dá)國家，核桃絕大部分都經(jīng)過機械化生產(chǎn)線進(jìn)行商品化處理。采收通過機械振蕩器將核桃果實振落到地面上，再由機械將果實收集起來，運到加工廠進(jìn)行脫青皮、漂洗、烘干和帶殼包裝等處理。核桃仁加工也全部機械化，通過破殼機破殼，機械、氣流分選機進(jìn)行殼仁分離，然后用分色機將果仁分為深色和淺色，最后在根據(jù)核仁大小分級，包裝即可銷售。在國外，核桃生產(chǎn)技術(shù)水平、生產(chǎn)率最高的國家，最具代表性的要數(shù)美國。在技術(shù)方面，不管是采收階段還是后續(xù)的破殼工藝機械化程度很高。他們在采摘前，先噴灑果實催熟藥劑乙烯利，然后再用震落機采收，再用脫青皮機脫皮，用清洗機清洗，用烘干機烘干、利用冷庫進(jìn)行干燥處理和貯藏。待核桃水分脫到一定程度后，再用破殼機破殼，最后殼仁分離是用氣流分選機分離。主要核桃破殼機類型有：LarryH.Hemry研制的專利號為6098530機械式核桃破殼機。該機的主要結(jié)構(gòu)由機架、料斗、可調(diào)節(jié)定位板、破碎裝置、傳動機構(gòu)以及動力所組成。機械式核桃破殼機通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)定位板和破碎裝置間的間隙能夠適應(yīng)各類堅果的破殼。KennethR.Evans研制的專利號4201126核桃破殼機。該機主要由喂料斗、輸送裝置、破殼裝置和出料口等組成。工作時由輸送裝置把待破殼的核桃從料箱運送到破殼裝置，然后對其進(jìn)行破殼。ClarenceLloydWarmack和BarryShawnWarmack等研制的專利為6516714核桃破殼機。該機主要由機架、箱體、滾筒、旋轉(zhuǎn)破殼裝置和出料口等組成。該機可以成功有效地?fù)舸蚝颂覍⑵錃と史蛛x。JohnW.Brazil發(fā)明的專利號為4255855核桃鉗。該鉗由把手、可調(diào)柱塞、夾頭、底座和固定套等組成。使用時將核桃放置在底座上，然后通過操縱把手推動可調(diào)柱塞在固定套內(nèi)滑動，可調(diào)柱塞伸出從而使夾頭將核桃推到剛性砧底座上把核桃夾緊并破殼。MichaelP.Filice，RobertLemos和RobertP.Baker等研制的專利號為5325769核桃破殼機。該機主要由機架、喂料斗、輸送裝置、擊打裝置和傳動裝置等組成。工作時，料箱中的核桃由輸送裝置逐一運送到擊打裝置，然后由凸輪控制擊打打頭將核桃殼打破使其殼仁分離。國內(nèi)現(xiàn)狀核桃要完成破殼的工序是要等青皮脫落后，一定時間內(nèi)核桃本身脫去水分后才進(jìn)行。在過去，我國核桃破殼主要是靠人工來完成，在一些農(nóng)家地方用專用的小孔模具來撞擊完成破殼工序。隨著核桃業(yè)的不斷發(fā)展，手工破殼已經(jīng)不能完全滿足社會的需要。因此，采用機械式的破殼方式是滿足社會和生產(chǎn)率唯一選擇。當(dāng)前核桃破殼取仁的方法主要有：離心式碰撞破殼。化學(xué)腐蝕。真空破殼取仁。超聲波破殼。定間隙擠壓破殼。其中采用第一種方法破殼時會產(chǎn)生大量的碎仁，所以此方法很少被應(yīng)用；第二種方法，由于在實際操作中仁易受到腐蝕不好控制，產(chǎn)生的廢水廢液還有可能污染環(huán)境，所以應(yīng)用的也很少；第三、四種破殼方法，需要的破殼設(shè)備昂貴，這無疑增加了破殼成本，并且破殼效果也不能達(dá)到人們的要求；只有第五種方法值得探索。我國堅果剝殼機具發(fā)展緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于種植業(yè)的發(fā)展，在一些生產(chǎn)應(yīng)用的機具中，存在如下幾個突出的問題，因而，難以推廣應(yīng)用。(1)剝殼率低。不少剝殼機漏剝或剝殼不完全，果仁去凈率不高，有些剝殼機剝殼率只有50%。這是堅果剝殼機推廣使用的最大障礙。(2)損失率高。由于參數(shù)選擇不合理，造成剝殼不完全現(xiàn)象嚴(yán)重，碎仁夾帶在碎殼中難以回收而被棄除。有些機具果仁損失率高達(dá)20%。(3)果仁完整性差。有些機具的設(shè)計，為了減少漏剝或剝殼不完全現(xiàn)象，一味追求剝殼率的提高，導(dǎo)致高的破碎率，從而降低了產(chǎn)品的商品價值。(4)通用性差。一般剝殼機僅能用于某一品種堅果的剝殼作業(yè)，對于不同品種的堅果，不能通過更換主要零部件來實現(xiàn)一機多用。(5)機具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。為某類堅果專門開發(fā)的專用機型，在該堅果品種、大小規(guī)格、外殼形狀和含水量等因素出現(xiàn)變化時，剝殼機具剝殼性能就變差。(6)作業(yè)成本偏高。我國堅果剝殼機具尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)是單機制造，制造的工藝水平低、成本高、也因為通用性差，不能一機多用，使得生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備配置的成本高，致使加工堅果的作業(yè)成本增加。2.2 技術(shù)現(xiàn)狀1、 現(xiàn)有的核桃分級裝置主要有：錐輥式分級裝置、圓孔篩分級裝置和柵式滾筒分級裝置三種。（1）錐輥式分級裝置錐輥式分級裝置，采用一對相對轉(zhuǎn)動的錐形輥，如圖3-19，核桃在兩錐形輥的帶動下不停地上升和下落，同時，核桃在重力和上端核桃對其側(cè)向擠壓力的共同作用下沿錐形輥向下移動，直至兩錐形輥的間隙大于核桃的直徑時，核桃通過間隙落下。該裝置分級效果不好，原因核挑大最喂入時，上層的核挑無法及時地與下層的核桃進(jìn)行交換，造成前一級的核挑在后一級甚至后兒級才被分離出去，出現(xiàn)分級混雜現(xiàn)象。由于有相當(dāng)一部分伎桃是橢球形的，這些核桃在下滑時，會因下滾姿態(tài)的不同，而在不同的位置下落，從而造成分級誤差。（2）圓孔篩分級裝置圖3-20是圓孔篩分級原理圖，該圓孔篩與水平線的夾角為a。篩孔由右往左逐漸變大，核桃在重力和離心力的共同作下沿篩壁下滑并通過合適的孔口落下。該裝置的一個缺點是，在分級的過程中，有時會出現(xiàn)孩桃堵塞篩孔的現(xiàn)象,尤其是在核桃大量喂人時。（3）柵式滾筒分級裝置圖3-21是柵式分級裝置簡圖。該裝置是由具有一定錐度的柵條組成的，滾簡的轉(zhuǎn)動帶動核桃不停地上升、下落，并在重力和離心力的驅(qū)動下向前移動，直至從滾簡中脫出。該裝置結(jié)構(gòu)簡單,能耗低、分級均勻度高。2、新型核桃分級裝置設(shè)計現(xiàn)有的核桃分級裝置都需要動力源，而且在整體組裝上都很復(fù)雜。為避免這些不必要的能源浪費和繁瑣的組裝，現(xiàn)設(shè)計出一種靠核桃自身重力分級的裝置。原理是將核桃分為兩個級別，大于近似球體直徑平均值為31.5838mm的，直接在50mm的上管道內(nèi)通過，小于這個平均值的，核桃在上管道滾落過程中，靠自身的重力掉入下管道，這樣就可以完成分級。2.3 核桃破殼機械的研究重點現(xiàn)階段，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，核桃產(chǎn)業(yè)逐年遞增，相應(yīng)的破殼機械種類也有很多，特別是國外的技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，在破殼流程中幾乎不用人工的參與，但國內(nèi)的破殼機械還存在一系列的問題，為了使破殼機械在生產(chǎn)中發(fā)揮高效率作用，需要對各個破殼機械裝置進(jìn)行比較，進(jìn)行完善其功能?，F(xiàn)階段我國核桃破殼機械的研究重點是：(1)提高機械的兼容性和適應(yīng)性。當(dāng)前，相當(dāng)多的核桃破殼機械設(shè)計有局限性，它們只能應(yīng)用在具有特定的地區(qū)生長環(huán)境的某類核桃中，其兼容性和適應(yīng)性較差。提高機械的通用性和適應(yīng)性，通過變換核桃破殼機械的主要部件達(dá)到同時具備對其他帶殼堅果進(jìn)行脫殼加工的功能已成為核桃破殼機械發(fā)展的一個趨勢和新的挑戰(zhàn)，如何研制出滿足兼容性和適應(yīng)性的要求的工作部件，改進(jìn)技術(shù)工藝，提高生產(chǎn)效率，給核桃破殼機械作業(yè)的發(fā)展提出了新的難題。(2)提高機械脫殼率，降低破損率。核桃機械破殼存在的破碎率高、整仁率低的問題是一直制約核桃實現(xiàn)機械化生產(chǎn)加工的重要問題，對我國核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定影響。處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到核桃破殼機械在未來的發(fā)展和應(yīng)用。一方面，提高核桃破殼機械的核心技術(shù)，改進(jìn)工作部件，改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研發(fā)新的脫殼機理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計；另一方面，進(jìn)一步改進(jìn)和完善整體配置，提高脫殼率，降低核桃仁破損率。(3)提高機械自動化，加強自動控制。目前，多數(shù)機械仍脫離不了人工喂料和人工定位，一定程度上降低了生產(chǎn)作業(yè)速度和質(zhì)量，增加了生產(chǎn)成本。為此，需要研發(fā)以一種新的人工智能系統(tǒng)，通過機電一體化的手段使脫皮殼機械設(shè)備自動喂料、自動定位。并且保證喂料的均勻和定位的有效性，實現(xiàn)自動化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)的速度和質(zhì)量，提高科學(xué)性和精確度，滿足脫殼機械的發(fā)展要求，不斷拓寬國內(nèi)外市場，改變現(xiàn)有的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。(4)提高技術(shù)、改進(jìn)工藝、增加新材料。在這個科技飛速發(fā)展的時代，伴隨著電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，核桃剝殼機機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料笨重、工藝落后等問題將被淘汰，隨之而來的是簡單的操作流程、較小的阻力、較長的使用壽命、較少的勞動力、輕便的材料等等，類似的高新技術(shù)將會被應(yīng)用到實際的生產(chǎn)中，這也是核桃脫殼機械在未來發(fā)展中應(yīng)重點研發(fā)的主要課題。2.3.1 設(shè)計要求目前核桃破殼機械裝置存在較大的地域差異性，在不同的地方產(chǎn)不同種類的核桃，即大小不一，這樣就造成了核桃破殼機械的局限性?，F(xiàn)設(shè)計的新型核桃破殼機械要能改善地域的差異性，能破多種品種的核桃；分級裝置的改進(jìn)，能使生產(chǎn)效率提高和降低碎仁率；調(diào)節(jié)裝置的改進(jìn)，可以針對不同品種的核桃。2.4 核桃的有關(guān)信息核桃是世界著名四大干果之一(還有扁桃、腰果、榛子)，它是胡桃屬落葉喬木，在中國栽培有2000年以上的歷史。據(jù)市場預(yù)測，核桃富含脂肪(70%以上) 及蛋白質(zhì)(20%)，是高熱能營養(yǎng)食物，又是無膽固醇的綠色保健食品，有著廣闊的國內(nèi)外市場，歷來被稱為“木本油料”、“鐵桿莊稼”，是中國開發(fā)山區(qū)林業(yè)生產(chǎn)的重要經(jīng)濟(jì)樹種。目前，全國25個省、市自治區(qū)都有核桃分布，面積有1000多萬畝，2億多株，以云南、山西、陜西、河北、甘肅、河南、四川、北京、山東、產(chǎn)量最多，約占全國總產(chǎn)量的85%以上，并且是我國傳統(tǒng)出口物資之一。我國的核桃栽培面積約130萬hm2以上，主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上，核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界4大干果，核桃作為保健食品早已被國內(nèi)外所認(rèn)識。我國核桃總產(chǎn)量約31萬噸，全國人均占有0.24kg。這與國際上一些國家相比相差甚遠(yuǎn)，如美國人均占有核桃1.5kg，是我國的6倍。針對核桃加工存在的問題和市場的需求，確定核桃加工工藝，除脫青皮、分級、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼分離與包裝外，還可進(jìn)一步深加工。在加工中，存在的問題是核桃脫殼比較困難，主要由人工完成。人工剝殼難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機已成當(dāng)務(wù)之急。核桃也是我國干果類商品出口之一，加工和出口的季節(jié)性比較強。核桃取仁在我國歷來靠手工，一人一天平均僅能砸30斤核桃，取仁約12斤，以天津口岸年出口核桃仁5000噸計，僅取仁一項需占用勞力80多萬個勞動日，而且，加工和出口的時間正值三秋和農(nóng)田基本建設(shè)大忙季節(jié)，任務(wù)重，時間緊，形成與農(nóng)業(yè)爭勞力的局面，所以，實現(xiàn)核桃取仁機械化，對解放勞動力，支援農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義。核桃出口國家較多，進(jìn)口國家比較集中，國際市場斗爭十分激烈，實現(xiàn)核桃加工機械化，有利于我們搶時間，爭速度支援外貿(mào)。從經(jīng)濟(jì)上說，國際市場核桃仁各質(zhì)量等級的差價甚大。機械取仁有希望提高取仁質(zhì)量，增加外匯，同時大規(guī)模集中加工，便于綜合利用。核桃仁中約占5%的碎末可以集中榨油，大量的核桃殼是做活性炭的好原料。手工分散加工，這些碎末都浪費了。研制核桃取仁機的具體任務(wù)是尋找適當(dāng)?shù)?、特別是保證取仁質(zhì)量的破殼工藝方法，研究實現(xiàn)這一工藝方法所要求的機器。三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析3.1 課題任務(wù)要求本裝置主要是為了將核桃破殼這道工序從手工破殼解放出來，其中最突出的特點就是效率要高，單位時間內(nèi)的破殼量要大，而且還要適當(dāng)?shù)恼疹櫿事?，不能夠有太多的碎仁?.2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析本裝置主要是通過機械加工的手段對核桃進(jìn)行破殼，通過對國內(nèi)國外的一些破殼機械的研究，在與本裝置進(jìn)行對比，在機械的原理上是行的通的。再根據(jù)一些力學(xué)性能指標(biāo)，本裝置是完全符合的。綜上所述，該設(shè)計是可行的。四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路4.1 本課題需要研究的重點問題需要對核桃進(jìn)行分級，分類，然后分別進(jìn)行破殼，提高整仁率。破殼的效率要高，單位時間內(nèi)的破殼數(shù)量要明顯高于人工。4.2 本課題需要研究的難點問題解決的思路通過對核桃大小的研究，設(shè)計合理大小篩孔的篩子，通過振動作用，將核桃分級。分級后不同大小的核桃先后通過擠壓輥進(jìn)行擠壓，擠壓的縫隙通過調(diào)整動擠壓輥來調(diào)整，以便不同的核桃通過，提高整仁率。五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 完成本課題所必須做的工作有利用學(xué)校圖書館及互聯(lián)網(wǎng)查閱大量資料，了解核桃的基本性質(zhì)，破殼機的結(jié)構(gòu)、原理等，了解各種類型的破殼機的特點。關(guān)鍵問題可請求老師指導(dǎo)或通過同學(xué)討論，選擇適合的破殼機類型，對擬定的破殼機進(jìn)行設(shè)計，計算，利用Auto CAD等繪圖軟件繪制出破殼機的零件圖，裝配圖，反復(fù)對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行檢驗、校核。六 工作方案及進(jìn)度計劃工作方案：設(shè)計總體含括分級裝置設(shè)計破殼部分裝置設(shè)計動力裝置設(shè)計機箱及外圍設(shè)備設(shè)計機體有機組合。進(jìn)度計劃：第1周第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解核桃破殼機的國內(nèi)外現(xiàn)狀。第2周第5周 設(shè)計核桃破殼機的總體方案。第6周第9周 對核桃破殼機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。第10周第12周 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、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曹成茂,朱德泉,江家伍,李兵,江慶.手剝山核桃破殼機的設(shè)計與研究J.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2011,1003-188X(2011)11-0114-04.2 王利華.核桃的營養(yǎng)保健功能及加工利用J.中國食物與營養(yǎng),2007,8:29-30.3張玲，楊戰(zhàn)勝，蘇澎.蔬菜紙形食品滾筒干燥成形及料漿調(diào)配J.洛陽工學(xué)院學(xué)報,1999,20（2)1-5.4陸振羲等.食品機械原理與設(shè)計J.北京:中國輕工業(yè)出版社,1995.5:14-18.6吳子岳.核桃不同破殼方式的破殼取仁效果J.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報1996,19(2):96-10.7李興國等.食品機械學(xué)M,上冊.成都:川教育出版社,1996.8王高平.一種新型核桃加工設(shè)備的研究J.南方農(nóng)機,2002,(02):113-115.9喬園園,史建新,董遠(yuǎn)德.影響核桃殼仁脫離的主要因素J.農(nóng)機化研究,2008,4:43-45.10呂朋翔,核桃破殼力實驗及核桃剝殼機主要部件虛擬樣機設(shè)計.2011,5:27.11梁勤安,楊軍.核桃初加工工藝及關(guān)鍵設(shè)備J,農(nóng)機化研究,2003-1:154-164.12濮良貴，紀(jì)名剛.機械設(shè)計J.第8版.北京：高等教育出版社,2006-5:387-388.13吳宗澤，羅圣國機械課程設(shè)計簡明手冊M.北京：高等教育出版社，2006-514辛動軍,史建新.國內(nèi)外核桃破殼取仁機械的現(xiàn)狀及問題的探討J.農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報2001,24(6):29-31.學(xué)生簽名 年 月 日指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師簽名 年 月 日