刮板式花生去殼機(jī)的設(shè)計(jì)含proe三維及8張CAD圖,板式,花生,去殼,設(shè)計(jì),proe,三維,cad
摘 要
花生仁的加工質(zhì)量受花生去殼機(jī)性能的直接影響。本文主要對(duì)去殼機(jī)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)具體參數(shù)值進(jìn)行了計(jì)算。本文首先介紹了去殼機(jī)的型號(hào)種類;其次,對(duì)花生去殼機(jī)的發(fā)展概況與應(yīng)用進(jìn)行了探討;接著,對(duì)刮板式花生去殼機(jī)的整體尤其是花生去殼機(jī)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)計(jì)算確定各零部件的具體參數(shù)值,包括帶輪,主軸,軸承等具體設(shè)計(jì)和計(jì)算;最后,運(yùn)用Pro/E三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)該刮板式花生脫殼機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),并在AutoCAD軟件上對(duì)其主要零部件及裝配圖進(jìn)行繪制。
關(guān)鍵詞:花生;去殼機(jī);刮板;帶輪;主軸
Abstract
The processing quality of peanut kernels is directly affected by the performance of peanut sheller.This paper mainly designs the main structure of the shelling machine and calculates the specific parameters.This paper firstly introduces the type and type of shelling machine; secondly, it discusses the development and application of peanut shelling machine; secondly, it designs the whole structure of scraper-type peanut shelling machine, especially the main structure of peanut shelling machine, determines the specific parameters of each component through calculation, including pulley, spindle, bearing and so on; finally, it uses Pro/E.The three-dimensional design software is used to design the scraper type peanut sheller and to draw the main parts and assembly drawings on the AutoCAD software.
Key words: peanut; sheller; scraper; pulley; spindle
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒 論 1
1.1研究背景及及意義 1
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3我國(guó)花生去殼機(jī)存在的問(wèn)題 2
1.4我國(guó)花生去殼機(jī)研究方向 2
第2章 刮板式花生去殼機(jī)總體設(shè)計(jì) 3
2.1設(shè)計(jì)要求 3
2.2常用去殼原理分析 4
2.3方案對(duì)比分析 4
2.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
2.4.1工作流程分析 6
2.4.2破殼機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
2.4.3風(fēng)機(jī)分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7
2.4.4 總體結(jié)構(gòu) 8
2.5總體參數(shù)的選定與計(jì)算 8
2.5.1刮板的半徑及轉(zhuǎn)速確定 9
2.5.2刮板所需功率計(jì)算 9
第3章 主要零部件的選擇與設(shè)計(jì) 10
3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 11
3.2 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11
3.2.1 V帶的設(shè)計(jì) 11
3.2.2 V帶輪的設(shè)計(jì) 13
3.3主軸的設(shè)計(jì) 14
3.3.1主軸材料的選擇 14
3.3.2初估最小軸徑 14
3.3.3主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
3.3.4軸強(qiáng)度的校核 15
3.4 軸承和鍵的選擇與校核 16
3.4.1軸承的選擇與校核 16
3.4.2鍵的選擇與校核 17
3.5刮板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
3.6半柵籠的設(shè)計(jì) 18
3.7風(fēng)機(jī)分離裝置的設(shè)計(jì) 19
3.8 機(jī)架的設(shè)計(jì) 20
第4章 刮板式花生去殼機(jī)的使用 21
4.1花生去殼機(jī)操作方法與注意事項(xiàng) 21
4.2花生去殼機(jī)的保存方法 21
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
致 謝 24
26
第1章 緒 論
1.1研究背景及及意義
花生油是我國(guó)的幾種常用食用油之一,我國(guó)是花生種植大國(guó),出口的花生在國(guó)際上也享有良好的聲譽(yù)?;ㄉ庸ば枰ち羧?,花生去殼機(jī)就是重要的加工設(shè)備之一?;ㄉC(jī)的性能將直接影響到加工出的花生仁的質(zhì)量。因此研制出性能良好的花生去殼機(jī)具有重要的社會(huì)價(jià)值和生產(chǎn)生活意義。
花生去殼有手工剝殼和機(jī)器剝殼兩種方式。手工去殼花生種皮完整,質(zhì)量較好,出仁率也較高,但工作效率很低,我國(guó)做出口產(chǎn)品和種子的花生仁都是經(jīng)此法剝出的。近年來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平越來(lái)越高,為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,機(jī)械剝殼占比越來(lái)越大。但因?yàn)槭芑ㄉN類,形狀,大小,殼的厚度等因素影響,花生機(jī)械去殼普遍存在著出仁率低、破碎率等問(wèn)題,還有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。
1960年之前用那個(gè)年代的花生剝殼機(jī)進(jìn)行剝殼操作,果仁被破碎的概率高達(dá)5%之上,一些情況下甚至可以達(dá)到13%之上。運(yùn)用機(jī)器進(jìn)行剝殼操作的花生仁用途范圍很窄,一般只用作榨油使用,不能當(dāng)作種子播種,所以沒(méi)有辦法達(dá)到出口的要求。伴隨著花生種植產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)范圍的不斷加大,進(jìn)行對(duì)于花生進(jìn)行人工去殼的漸漸不能符合生產(chǎn)需要具備的高效性,因此增加去殼機(jī)械的高效性已經(jīng)變成一項(xiàng)很重要的工作。在實(shí)現(xiàn)破碎率減少的要求下,進(jìn)行新的去殼原理的研究,制作出新型的去殼設(shè)備就變成在花生去殼領(lǐng)域內(nèi)的重要研究問(wèn)題。
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1965年我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械部(原八機(jī)部)首次下達(dá)花生去殼機(jī)的研制課題任務(wù),到如今已研制出了幾十個(gè)種類的花生去殼機(jī) 。根據(jù)花生剝殼的不同原理,因此衍生制造了不同種類的花生剝殼機(jī)??筛爬ǚ譃橐韵氯悾海?)小型花生去殼機(jī),以家用為主,在我國(guó)大部分地區(qū)使用普遍;(2)較大型花生去殼機(jī),能夠完成脫殼、分離、清選和分級(jí)等高級(jí)功能,在一些大型花生加工廠中應(yīng)用更多。按照構(gòu)造,我國(guó)普遍使用的花生剝殼機(jī)能基本分為以下兩種類型:一種是刀籠式的花生剝殼機(jī);二是用砂盤(pán)輾谷機(jī)改進(jìn)制成的花生剝殼機(jī)(我國(guó)廣東廣西兩廣地區(qū)使用相對(duì)較多)。
花生剝殼機(jī)的基本結(jié)構(gòu)都有機(jī)架、輸送電機(jī)、輸送管、剝殼機(jī)、清選風(fēng)扇、分篩箱、出殼口等部分組成。查閱近二十年以來(lái)的相關(guān)期刊資料后,分析資料中較少的關(guān)于去殼機(jī)的研究設(shè)計(jì),客觀認(rèn)為我國(guó)花生剝殼機(jī)械的研究和發(fā)展緩慢,不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
國(guó)內(nèi)已經(jīng)通過(guò)鑒定和推廣使用的機(jī)型有HT-340型、6BH-300型、6BH-400型、6BH-570型、6BH-600型、6BH-700型、6BHS-550型這幾類。盡管機(jī)器具體參數(shù)配置不同,但基本上都運(yùn)用滾筒—凹板篩搓擦式工作原理,花生在剝殼機(jī)內(nèi)受擠壓作用,在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)下,受到反復(fù)搓擦擠壓,使外殼破裂,花生仁從凹版篩條的間隙中擠出來(lái),得到剝殼的目的。查閱關(guān)資料介紹,一般破碎率在8%以上,有的高達(dá)15%以上。另外由于搓擦和擠壓造成的損傷,花生種皮遭到破壞,其肉質(zhì)也受到影響。這樣的產(chǎn)品僅僅適合來(lái)用作榨油或者食用等較少的領(lǐng)域,不能作為種子播種,出口也不能合乎出口的要求。目前做種子的和出口花生仁全是手工剝殼得到的,占用了大量的勞動(dòng)資源,勞動(dòng)強(qiáng)度也很大。
反觀國(guó)外,在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家中剝殼已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面機(jī)械化?;ㄉ鷦儦ぜ庸て髽I(yè)公司的剝殼設(shè)備齊全,配套設(shè)施先進(jìn),一整套工序包括輸送機(jī),清選機(jī),去石機(jī),剝殼機(jī),精選機(jī)等。以剝殼效率較高的美國(guó)卡特公司為例,其生產(chǎn)的‘5728型’五滾筒剝殼機(jī),每小時(shí)可剝殼7000~9000kg,單滾筒剝殼機(jī)平均每小時(shí)可剝1500~2000kg?;ㄉ室簿哂休^高的清潔度和分級(jí)度,能符合榨油和食用的要求。但是美中不足的是剝殼機(jī)也是采用搓擦原理的滾筒凹板式,因此花生仁的破碎率也較高,一般在8%~15%,不能做種子,也不能長(zhǎng)期儲(chǔ)存。
花生剝殼機(jī)是花生剝殼設(shè)備的關(guān)鍵工作設(shè)備,在剝殼的制作過(guò)程中中花生破碎的百分比、可以全部在一次操作中剝好的的百分比還有對(duì)應(yīng)的制作效率等取決于相應(yīng)去殼機(jī)的產(chǎn)品性能,如今在花生的生產(chǎn)制作的領(lǐng)域內(nèi),花生破碎的百分比是業(yè)界最看重的指標(biāo)之一,也是社會(huì)最注重的指標(biāo)。我國(guó)面對(duì)著花生的巨大產(chǎn)量與花生剝殼機(jī)械的種類和性能落后的矛盾,目前,國(guó)內(nèi)研制和設(shè)計(jì)性能良好的新型花生剝殼機(jī)投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是當(dāng)務(wù)之急,還有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
1.3現(xiàn)存花生去殼機(jī)研究分析
因?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)階段在花生去殼的領(lǐng)域內(nèi)關(guān)注較少,缺乏對(duì)應(yīng)深入的研究,對(duì)應(yīng)的脫殼機(jī)械的制作水平還停留在上個(gè)世紀(jì),所以在對(duì)于花生剝殼的能力上并沒(méi)有太高的提升。在進(jìn)行去殼操作時(shí)還具備了太多了破碎數(shù)量,所以在制作可以用來(lái)播種的果仁以及需要長(zhǎng)期貯藏的果仁時(shí)還是進(jìn)行選取人工的手段進(jìn)行剝殼。對(duì)應(yīng)的剝殼設(shè)備在使用機(jī)器構(gòu)造中存在了以下的弱點(diǎn)
①對(duì)應(yīng)的果仁損壞占有的百分率較高,進(jìn)行一次完成操作的機(jī)率較低,生產(chǎn)成本高。
② 機(jī)具性能不穩(wěn)定,適應(yīng)性差通用性差,利用率低。
③ 一些具有先進(jìn)工藝的設(shè)備還處于調(diào)試實(shí)驗(yàn)階段,沒(méi)有得到大量的生產(chǎn)使用
④ 制造的工藝水平落后,能耗較高,商業(yè)性低。
1.4對(duì)于現(xiàn)存花生去殼機(jī)的改進(jìn)方向
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步向國(guó)際化邁進(jìn)的過(guò)程中,國(guó)內(nèi)對(duì)于花生剝殼機(jī)的研究逐步增多,在去殼機(jī)進(jìn)行研制的方向中,可以對(duì)于現(xiàn)存的去殼機(jī)進(jìn)行分析,總結(jié)剝殼機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面著手對(duì)其進(jìn)行改進(jìn):
(方面1)對(duì)于花生去殼機(jī)存在的運(yùn)作穩(wěn)定程度進(jìn)行改進(jìn),提高其運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性; (方面2)可以使得去殼機(jī)進(jìn)行一次操作去殼成功的幾率提高,減少破碎的花生百分比;
(方面3)優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能,提高機(jī)械自動(dòng)化水平。
近些年來(lái),在我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大政策影響下,花生領(lǐng)域也逐步朝著自動(dòng)化的道路邁進(jìn)得到了新的發(fā)展和突破,新的有效需求不斷增加,國(guó)內(nèi)外對(duì)花生加工品的需求隨之不斷增加,花生種植業(yè)就在不斷發(fā)展壯大,花生機(jī)械化脫殼作業(yè)水平的提高變成必然趨勢(shì),花生機(jī)械化生產(chǎn)就有了更廣闊的發(fā)展平臺(tái)?;ㄉ摎C(jī)積極促進(jìn)了勞動(dòng)生產(chǎn)效率的提高,對(duì)花生生產(chǎn)加工業(yè)的進(jìn)步與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也做出了積極推動(dòng),為脫殼高效機(jī)械化進(jìn)程與經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供良好空間與前景。
第2章 刮板式花生去殼機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1設(shè)計(jì)要求
為解決我國(guó)在花生去殼機(jī)制造生產(chǎn)中面臨的難題與挑戰(zhàn),本次課題預(yù)欲設(shè)計(jì)刮板式花生去殼機(jī),以達(dá)到降低脫殼花生仁破損率、提高穩(wěn)定性、適應(yīng)性、通用性等目的。
2.2常用去殼原理分析
目前有以下幾種機(jī)器脫殼原理應(yīng)用較為廣泛:
(設(shè)計(jì)1)沖擊法去殼
這個(gè)方法對(duì)應(yīng)的原理就是進(jìn)行里的撞擊從而實(shí)現(xiàn)去殼,其具體的工作原理是使果仁可以在設(shè)備內(nèi)加速進(jìn)行運(yùn)動(dòng),之后突然對(duì)其施加一個(gè)阻力,花生殼在里的作用下會(huì)被撞碎,這樣去殼的工作就完成了。沖擊去殼法適用范圍:仁與殼間隙較大且結(jié)合較少,外殼相對(duì)較脆,容易在沖擊下碎掉的農(nóng)作物。
(設(shè)計(jì)2)碾搓法去殼
將花生在兩個(gè)碾磨構(gòu)件之間進(jìn)行固定,通過(guò)碾磨構(gòu)件之間存在的相對(duì)運(yùn)動(dòng),使其受到摩擦力與剪切力,在它們共同作用下花生被強(qiáng)烈碾搓致使花生的外殼被撕破撕碎,實(shí)現(xiàn)外殼與果仁的分離,達(dá)到去殼的目的。
(設(shè)計(jì)3)運(yùn)用剪切形式進(jìn)行去殼
將花生固定對(duì)應(yīng)的刀板和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間,這樣花生會(huì)在兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中受到相應(yīng)的剪切力的作用,外邊的花生殼就會(huì)因此而破碎,從而實(shí)現(xiàn)殼仁脫離。主要適用對(duì)象:帶絨棉籽;缺點(diǎn):較小的工作面,易發(fā)生漏籽現(xiàn)象,重剝率較高。
(設(shè)計(jì)4)通過(guò)擠壓的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)去殼
將相應(yīng)的作物放置在兩個(gè)圓輥之間,在對(duì)應(yīng)的規(guī)格都相同的圓輥在進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,會(huì)對(duì)于花生進(jìn)行擠壓得操作使其破碎,達(dá)到其外殼破碎得需求。這里需要主義的重點(diǎn)是相應(yīng)兩個(gè)構(gòu)件間隔得大小將對(duì)于破碎得效果產(chǎn)生較大得影響。
(設(shè)計(jì)5)搓撕法去殼
這個(gè)方法對(duì)應(yīng)使用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的橡膠輥構(gòu)件,當(dāng)花生符合嚙入角小于摩擦角即花生能被嚙入時(shí),花生能順利進(jìn)入橡膠輥工作面,與兩輥面相接觸,對(duì)花生會(huì)產(chǎn)生搓撕的力,這樣就破碎了果殼,完成了操作。這個(gè)方式中所存在的線速差大小、對(duì)應(yīng)構(gòu)件的硬度大小、各個(gè)角度、以及橡膠輥的參數(shù)都將影響到去殼的效果。
2.3方案對(duì)比分析
(1)方案一:封閉式紋桿滾筒-柵條凹板式
封閉式紋桿滾筒-柵條凹板式剝殼機(jī)主要部件是如下一個(gè)在圓筒上嵌上多根紋桿,這樣進(jìn)行封閉行成一個(gè)滾筒,在相應(yīng)的滾筒下部安裝上一些以平行的方式進(jìn)行排列鋼條以此來(lái)組成柵條形狀的板件,就像下圖對(duì)應(yīng)的這樣。
圖2-1 封閉式紋桿滾筒-柵條凹板式
對(duì)應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)入端口比較大,輸出端口比較小,在構(gòu)件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,進(jìn)入滾筒的花生在滾筒的作用下朝著出口運(yùn)動(dòng),受到了滾筒以及凹板對(duì)它產(chǎn)生的擠壓,撞擊的力作用下去殼,直徑與凹板上柵條縫隙一樣或小于的果仁便從柵條縫隙中被分離出來(lái)。因花生受搓擦作用強(qiáng)制去殼的影響與柵條縫隙大小影響,破碎率高、一次剝凈率低,最高只有80%,此類剝殼機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的效率合剝殼的質(zhì)量不佳。
(2)方案二:板滾筒用橡膠密封式
這種類型的去殼機(jī)主要由封閉狀態(tài)的橡膠滾筒以及立起來(lái)的橡膠板構(gòu)成,使兩者通過(guò)擠壓的方式進(jìn)行剝殼,如圖2-2所示。
圖2-2 封閉橡膠板滾筒-直立橡膠板式
在其運(yùn)作的過(guò)程中,橡膠滾筒會(huì)帶著花生轉(zhuǎn)動(dòng),使其可以經(jīng)過(guò)滾筒以及膠板兩者間存在的空隙其大小大約是5到20毫米,在受到擠壓力下完成去殼操作,因?yàn)檫@樣可以規(guī)避剝殼機(jī)在揉搓的作用下可能造成的損壞,對(duì)應(yīng)的破碎的百分比可能會(huì)下降,但是仍然可以保持于5%之上。主要特別了解的是,因?yàn)橛械妮^小的果仁可能直接通過(guò)該間隙并沒(méi)有得到破碎的操作,所以一次操作的破碎率比較低,大概只有百分之三十左右,這樣就有必要增加可以進(jìn)行循環(huán)去殼的裝置,以便于不同大小的花生都可以經(jīng)過(guò)擠壓的方式完成去殼操作,所以對(duì)應(yīng)去殼機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、流程比較繁瑣大,價(jià)格也比較高。
(3)方案三:立式
該去殼機(jī)包含著扁鋼條進(jìn)行工藝連接而成的轉(zhuǎn)子,下邊是采用了編織絲網(wǎng)組成的平整篩,對(duì)應(yīng)的示意圖如圖所示。
圖2-3 立式去殼設(shè)備
位于去殼機(jī)內(nèi)部的位置,需要加工的花生處于立式轉(zhuǎn)子的作用下會(huì)產(chǎn)生相互磨擦,以便于完成剝殼操作,這種加工方法就是進(jìn)運(yùn)用了摩擦來(lái)去殼,但是是花生間的摩擦,故破碎率較低,可控制在3%以下。但有一個(gè)缺點(diǎn)是,由于是立式傳動(dòng)機(jī)制,傳動(dòng)裝置更加復(fù)雜,通用性和穩(wěn)定性會(huì)較低。
(4)方案四:刮板式
刮板式花生去殼機(jī)舊稱刀籠花生去殼機(jī),設(shè)備主要由進(jìn)料口、去殼部件和承載結(jié)構(gòu)等組成。去殼部件由轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的刮板與籠柵組成,在它們的擠壓和沖擊作用下,來(lái)破碎花生外殼。結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。
圖2-4 刮板式
經(jīng)過(guò)上述對(duì)比分析得出,此種類型的去殼機(jī)一共包含了上述四類方法的優(yōu)點(diǎn),所所以運(yùn)用這種機(jī)器生產(chǎn)出的果仁質(zhì)量好,效率也得到了很大的提升。本次花生去殼機(jī)的設(shè)計(jì)便采用方案四中的刮板式花生去殼機(jī)。
2.4總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4.1工作流程分析
破碎率和在一次操作過(guò)程中去殼成功率和間隙有很大聯(lián)系;對(duì)應(yīng)的可以完成的破碎百分比以及完全脫凈百分比與上柵條以及柵條間的距離有關(guān)。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是(1)花生從上端進(jìn)料口進(jìn)入去殼箱;(2)花生在刮板的擠壓和碾搓作用下進(jìn)行去殼流程的操作;(3)在完成工序后脫掉的花生殼以及需要的花生仁都會(huì)經(jīng)過(guò)半籠篩分離,然后在旁邊大功率吹風(fēng)機(jī)的作用下,將花生殼收集到制定區(qū)域;(4)還未經(jīng)過(guò)去殼處理的花生會(huì)存留在柵格之上,需要經(jīng)過(guò)刮板進(jìn)行進(jìn)一步的擠壓來(lái)重新去殼,(5)所有的產(chǎn)品可以會(huì)在重力的作用下回歸到慣性篩里,然后經(jīng)由這個(gè)設(shè)備通過(guò)慣性的不同將花生殼以及果仁進(jìn)行分離;(6)果仁在慣性篩構(gòu)件的篩選下可以從過(guò)濾網(wǎng)的一側(cè)進(jìn)行收集;(7)去殼的花生進(jìn)行了二次收集可以放置到到間隔較小的半籠篩構(gòu)件中完成去殼。對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下。
圖2-5 此類去殼機(jī)對(duì)應(yīng)工作流程
2.4.2破殼機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
花生的破殼示意圖見(jiàn)圖2-2。破殼機(jī)兩大主要部件是刮板與柵籠,如圖構(gòu)造比較好地運(yùn)用了對(duì)應(yīng)柵籠以及刮板間存在的結(jié)合,組成柵籠的鐵條間距經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的驗(yàn)算,確保柵籠可以成為花生進(jìn)行去殼作業(yè)的最佳支撐位置,而且上方?jīng)]有經(jīng)過(guò)處理的花生也不容易從柵籠的間隔里落下。
相應(yīng)的刮板以及柵籠之間存在的距離也可以經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)驗(yàn)算之后得到,其對(duì)應(yīng)的可以讓不同規(guī)格的果仁都能夠遭受刮板里的作用,確保其可以具有較高的破殼百分比;在去殼的操作完成之后,花生在刮板帶動(dòng)下使得殼仁分開(kāi),同時(shí)仁尺寸相對(duì)未去殼花生變小,故能夠經(jīng)過(guò)柵籠來(lái)完成進(jìn)一步的步驟。
圖2-6 花生進(jìn)行去殼操作的示意
2.4.3對(duì)于風(fēng)機(jī)分離機(jī)構(gòu)的研究
在之前的步驟里,花生殼與果仁實(shí)現(xiàn)了分開(kāi),經(jīng)過(guò)柵籠來(lái)進(jìn)行了風(fēng)機(jī)分離的操作。主要原理是質(zhì)量的差異造成受力的差異,用功率適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)來(lái)直接把花生殼進(jìn)行吹散,如果對(duì)應(yīng)的風(fēng)力過(guò)小的話對(duì)應(yīng)的分離率減小,功率太大則會(huì)降低生產(chǎn)效率,殼仁分離風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)圖示如下。這種類型的分離設(shè)備也存在有難以完全的分離,對(duì)應(yīng)果仁中可能存在雜質(zhì)的問(wèn)題。
圖2-7 分離風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)工作示意
2.4.4 總體構(gòu)造
本次設(shè)計(jì)的花生去殼機(jī)具體構(gòu)造如圖所示。主要有電機(jī)、刮板、編織網(wǎng)孔凹板、分離裝置和機(jī)架幾部分部件,具有構(gòu)造合理,便于操作的優(yōu)點(diǎn)。
1.電機(jī) 2.機(jī)架 3. 柵條籠 4.刮板 5.上箱體 6.下箱體 7.風(fēng)機(jī) 8.分離裝置
圖2-8 刮板式花生去殼機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)圖
2.5總體參數(shù)的選定與計(jì)算
2.5.1相應(yīng)刮板的半徑以及轉(zhuǎn)速大小
基于對(duì)參考資料的研究,轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的時(shí)候必須達(dá)到一定的速度,以此來(lái)使得花生殼遭受到適當(dāng)?shù)牧?lái)完成去殼步驟。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的參數(shù)進(jìn)行研究,需要刮板以及花生間產(chǎn)生4-5m/s 大小的轉(zhuǎn)速,才能達(dá)到較好的去殼效果?;谶@個(gè)必要的條件,來(lái)相應(yīng)的刮板軸需要具備的轉(zhuǎn)速以及直徑的大小進(jìn)行確定
如圖所示,很多花生進(jìn)行落下的位置會(huì)位于相應(yīng)長(zhǎng)度的0.5R到R的區(qū)間之內(nèi)。進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候需要依據(jù)較小半徑的(0.5R)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
為了使機(jī)械具備搞得效率,這里可以設(shè)定半徑大小R=260mm ,v=4-5m/s經(jīng)過(guò)下列運(yùn)算
,r=0.5R,
可以得出轉(zhuǎn)速大小 n=294~367.5 r/min;
2.5.2對(duì)于刮板所需具備功率的運(yùn)算
因?yàn)楣伟迨竭\(yùn)行的花生去殼機(jī)是通過(guò)相應(yīng)速度的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來(lái)帶著刮板進(jìn)行工作,對(duì)其中的果仁來(lái)回?cái)D壓施力,對(duì)應(yīng)花生在刮板以及籠篩之間三者存在著摩擦作用,擠壓作用,也受到了剪切力的作用。因此得到的去殼功率大小不可以通過(guò)簡(jiǎn)單的公式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)確定。對(duì)于功率進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程里不可以忽視各種阻力相對(duì)于功率產(chǎn)生的作用,這些都應(yīng)當(dāng)在計(jì)算中考慮,對(duì)應(yīng)的結(jié)果才會(huì)顯得精確,所以可以依據(jù)下面的式子對(duì)于實(shí)際的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。
這里的Rd對(duì)應(yīng)表示了脫1kg原料所需功的大小(N.m/kg) ;
這里的K對(duì)應(yīng)表示了花生以及刮板間存在的摩擦系數(shù)大?。?
這里的A對(duì)應(yīng)表示了運(yùn)轉(zhuǎn)消耗的功率對(duì)應(yīng)的系數(shù)大?。?
這里的 Q對(duì)應(yīng)表示了去殼可以得到的加工量大?。╧g/h);
這里的對(duì)應(yīng)表示了機(jī)械效率大小;
這里的P=(KW) ;
依據(jù)設(shè)計(jì)的需求,這里應(yīng)當(dāng)取得Q=1000kg/h,再根據(jù)參考相應(yīng)的資料,這里可以取K=2,A=1.4 ,Rd=300 N.m/kg, =0.7,通過(guò)計(jì)算可以得出功率大小等于1.2kw,多以對(duì)應(yīng)的去殼機(jī)對(duì)于額定功率的需求在1.2kw之上。
第3章 所具備的主要零部件對(duì)應(yīng)的選擇以及設(shè)計(jì)
3.1 對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的確定
對(duì)于所需電機(jī)類型的確定要對(duì)于其可以具備的額定功率,價(jià)格高低,額定轉(zhuǎn)速等等來(lái)進(jìn)行綜合考慮。其中得到最廣泛應(yīng)用的是交流電動(dòng)機(jī),因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)穩(wěn)定的啟動(dòng)和運(yùn)行,對(duì)應(yīng)的可靠性高,價(jià)格成本也相對(duì)較低,而且結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單利于維修。但是需要特別注意的問(wèn)題使其對(duì)于使用環(huán)境要求較高,不能出在特別潮濕或者干燥的環(huán)境中。
依據(jù)之前得到的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具備的額定功率和額定轉(zhuǎn)速大小,有兩種相應(yīng)的電機(jī)可以進(jìn)行選擇:Y90L-4型 以及Y100L-6型。
依據(jù)電機(jī)在額定功率工作下具備的速度以及刮板對(duì)應(yīng)的速度大小,可以進(jìn)行計(jì)算得出總的傳動(dòng)比大小,進(jìn)行對(duì)相關(guān)參數(shù)的整理得到下表。
依據(jù)這個(gè)圖表可以得到,方案一具備的總的傳動(dòng)比相對(duì)較小,但出于對(duì)經(jīng)濟(jì)等因素的考慮,在小范圍的加工中,因此本次的設(shè)計(jì)選擇型號(hào)2。
對(duì)于相關(guān)資料進(jìn)行查閱,可以得出電機(jī)的中心距離H=90mm,對(duì)應(yīng)的軸外徑長(zhǎng)短為24mm,相應(yīng)軸的進(jìn)行伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度大小為50mm,整體的寬度大小為180mm。
相應(yīng)軸應(yīng)該達(dá)到的轉(zhuǎn)動(dòng)速度:,,
相應(yīng)軸可以達(dá)到的輸入功率大?。?
相應(yīng)軸可以達(dá)到的的轉(zhuǎn)矩大小可以通過(guò)計(jì)算得出:
3.2 相關(guān)帶傳動(dòng)確定
3.2.1 相應(yīng)V帶的選擇和確定
經(jīng)過(guò)對(duì)于電動(dòng)機(jī)型號(hào)進(jìn)行的確定,運(yùn)用得到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,選定電機(jī)具備的各類參數(shù)已經(jīng)得到,其對(duì)應(yīng)的額定功率大小1.5kw,能夠達(dá)到的額定轉(zhuǎn)速為1500r/min,在滿負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以達(dá)到的轉(zhuǎn)速大小可以達(dá)到1400r/min,對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比大小=3.81。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行帶入到相關(guān)公式中進(jìn)行計(jì)算:
(1)對(duì)于功率Pca進(jìn)行計(jì)算:
查閱相關(guān)資料可以得到,相應(yīng)的工況系數(shù)大小 KA=1.1,那么可以得到功率Pca=KAP=1.1×1.5=1.65kw。
(2)對(duì)于V帶輪的型號(hào)進(jìn)行計(jì)算
相應(yīng)的V帶包括了一般的V帶以及較窄V帶兩個(gè)不同的品種,相應(yīng)的帶對(duì)應(yīng)的種類都規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格,包括普通的V帶包含了Y、Z、A、B、C、D、E七種不同類別的系列;但對(duì)應(yīng)較窄的V帶輪只包括有SPZ、SPA、SPB、SPC四種不同規(guī)格的類型,依據(jù) Pc、n1的相應(yīng)要求查閱資料,可以選擇出最符合條件的帶確定普通的A型帶。
(3)對(duì)于帶輪直徑進(jìn)行確定
應(yīng)當(dāng)應(yīng)用長(zhǎng)度比較大的帶輪直徑,其主要的作用是可以降低在運(yùn)行過(guò)程中帶所具備的彎曲應(yīng)力因?yàn)榧行?yīng)而變的超出標(biāo)準(zhǔn),所以對(duì)應(yīng)的主帶輪以及從動(dòng)帶輪具備的尺寸規(guī)格都應(yīng)當(dāng)略微的大于所需的標(biāo)準(zhǔn);通常會(huì)取得≥dmin,參照主動(dòng)輪具備的直徑基準(zhǔn)的大小,對(duì)應(yīng)的確定出帶輪的直徑大小,然后參照對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比,從理論上推算出動(dòng)輪所需具備的基準(zhǔn)直徑可以表示為: 。
計(jì)算功率的相應(yīng)式子為P=Fv/1000,其條件已知,每當(dāng)需要進(jìn)行傳遞的功率大小P達(dá)到了一定值的時(shí)候,對(duì)應(yīng)的速度大小和受到里的多少呈現(xiàn)出反比的關(guān)系;當(dāng)傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度v得到提升的時(shí)候,對(duì)應(yīng)所需的圓周力F就會(huì)變小,所以對(duì)應(yīng)的V帶所需數(shù)目將低于標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)公式可以計(jì)算得出
因而所需設(shè)計(jì)符合規(guī)定。
(4)對(duì)于中心距a以及V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度的確定:
假設(shè)對(duì)應(yīng)的中心距大小a0=700m能夠達(dá)到需求那么有 0.7(d1+d2)
120°
(6)對(duì)于V帶對(duì)應(yīng)的根數(shù)z的大小可以計(jì)算出
已經(jīng)可以知道對(duì)應(yīng)的參數(shù)表示,,=3.81 查閱相關(guān)資料得出:,,,將以上數(shù)據(jù)帶入式子進(jìn)行運(yùn)算,得到:Z=1.99.把根數(shù)圓整為2
(7)計(jì)算出帶一共作用在帶輪軸上相應(yīng)的壓力大小FQ
對(duì)于相關(guān)資料查閱可以得到
(8)通過(guò)計(jì)算應(yīng)用在軸上對(duì)應(yīng)的壓軸力
進(jìn)行帶入運(yùn)算可以得到=678.04N。
3.2.2 對(duì)于V帶輪具體設(shè)計(jì)
(1)V帶輪所需要具備的材質(zhì):
進(jìn)行V型帶輪的運(yùn)用在這個(gè)設(shè)計(jì)中多采用型號(hào)HT150以及HT200,如果對(duì)應(yīng)的電機(jī)的達(dá)到的轉(zhuǎn)速比較高的時(shí)候,對(duì)于相對(duì)傳送帶長(zhǎng)度的要求就相對(duì)較大,這樣應(yīng)用材料鑄鋼或運(yùn)用沖壓的金屬工藝加工后通過(guò)電焊進(jìn)行連接。選定的額定功率相應(yīng)較小時(shí),對(duì)于材質(zhì)的確定也相對(duì)簡(jiǎn)單一些,這樣就能夠運(yùn)用鑄鋁材料和塑料進(jìn)行制作。因?yàn)榇朔N去殼機(jī)械并不需要很大的載荷,因此可以運(yùn)用型號(hào)HT150來(lái)制作帶輪。
(2)選定帶輪確定的組合形式:
依據(jù)不同的構(gòu)造形式分類,V帶輪可以分為石心式,具備腹板的腹板式,橢圓輪廓式等不同的形式。相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定時(shí)對(duì)應(yīng)的小帶輪數(shù)據(jù)d1<2.5d,對(duì)應(yīng)的尺寸較小,因此就進(jìn)行采用了實(shí)心的形式。再對(duì)于大帶輪對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,因?yàn)閷?duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)d2<400mm,因此對(duì)應(yīng)的尺寸較大,需要進(jìn)行降低質(zhì)量的應(yīng)用,因此能夠運(yùn)用腹板形式的帶輪。
(3)相應(yīng)的V帶輪的輪槽的確定
對(duì)應(yīng)V帶輪具備的輪槽參數(shù)的大小需要與選定的V帶輪進(jìn)行配合,相應(yīng)的大小帶輪對(duì)應(yīng)的輪槽構(gòu)造具體的數(shù)據(jù)如圖所示。
表3-3 對(duì)應(yīng)的輪槽參數(shù)
(4)相應(yīng)V帶輪需要具備的技術(shù)規(guī)定:
對(duì)于V帶的構(gòu)造中包含了V帶輪、對(duì)應(yīng)的腹板、外部的輪輻以及固定支撐的輪轂幾個(gè)部分構(gòu)成,在進(jìn)行制造的過(guò)程當(dāng)中,對(duì)應(yīng)的各個(gè)構(gòu)件不能出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的氣泡、縮孔、產(chǎn)生裂縫或存在砂眼的狀況,在不提高對(duì)應(yīng)許用應(yīng)力的條件下,應(yīng)該對(duì)于表面進(jìn)行處理使其得到修復(fù)。
(5)對(duì)應(yīng)V帶的使用及維修事宜:
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)之后,V型帶輪具備的膠帶難免會(huì)產(chǎn)生形變、因?yàn)殚L(zhǎng)期的使用會(huì)失去張力,傳送帶對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)功能也會(huì)下降,因此需要固定時(shí)期的對(duì)于帶輪包含的膠帶進(jìn)行檢測(cè),如果出現(xiàn)不能長(zhǎng)進(jìn)的問(wèn)題,即使的進(jìn)行維修和更換。如果相應(yīng)的舊帶還能夠投入工作,對(duì)于它的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,然后找到規(guī)格相同的帶進(jìn)行配合工作。進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)特別的注意,其不能和類似于礦物油或者酸堿鹽之類的化學(xué)成分進(jìn)行接觸,這樣可能會(huì)造成帶的變換;也最好不要將帶置于陽(yáng)光直射之類的惡劣環(huán)境。
3.3對(duì)于主軸進(jìn)行的設(shè)計(jì)
在此次設(shè)計(jì)的中最重要的部分就是相應(yīng)軸的規(guī)劃設(shè)計(jì),因?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)存在著支持刮板的用處,使其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中帶動(dòng)的零件還可以起到傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。
選材對(duì)于設(shè)計(jì)軸來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)大的工作,可以參考每個(gè)軸所具備的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)比較合理的選擇。之前已經(jīng)通過(guò)計(jì)算得到了一系列的參數(shù):其中轉(zhuǎn)速大小n=367.5r/min、相應(yīng)的輸入功率大小為P2=1.35kw、相應(yīng)轉(zhuǎn)矩的大小確定為35.08N.m運(yùn)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)
3.3.1對(duì)于主軸材質(zhì)的確定
對(duì)應(yīng)運(yùn)用的軸材質(zhì)通常會(huì)使用碳素以及合金的鋼材。由于此次設(shè)計(jì)的對(duì)應(yīng)軸不存在特殊的使用要求,所以可以依據(jù)對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),來(lái)選擇可以通過(guò)調(diào)制的工藝方法進(jìn)行加工的45號(hào)鋼,其對(duì)應(yīng)的性能數(shù)據(jù)可以參考下表。
表3-4對(duì)應(yīng)材質(zhì)具備的性能表格
3.3.2對(duì)于軸徑最小值的預(yù)估
查書(shū)可以得到對(duì)應(yīng)的公式取A0=105,所以能夠得到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù):
3.3.3對(duì)應(yīng)主軸具備的構(gòu)造分析
輸出軸合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)和尺寸參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算是主軸設(shè)計(jì)的兩大部分。主要分三大步驟:首先,要確定方案去專配安裝軸上的各零件;其次,是要確定軸上零件的定位基準(zhǔn);第三步是計(jì)算并確定各軸段的直徑與長(zhǎng)度準(zhǔn)確值。
需要設(shè)計(jì)的軸大體分為六個(gè)部分,如圖所示,設(shè)計(jì)首先需要開(kāi)始于V帶輪進(jìn)行的安裝操作,可以設(shè)定d1=22。帶輪進(jìn)行安裝操作首先進(jìn)行固定,想要使帶輪可以滿足相應(yīng)的安裝要求,能夠在一邊的位置應(yīng)用軸肩去定位的方法,對(duì)應(yīng)的直徑可以相對(duì)確定d2=28mm,相應(yīng)的V帶輪的尺寸參數(shù)為50mm,因?yàn)閷?duì)應(yīng)的軸端位置設(shè)定的擋圈可以和V帶結(jié)合,從而不會(huì)和軸端面進(jìn)行結(jié)合,能夠把對(duì)應(yīng)尺寸減小一些,對(duì)應(yīng)的第一段軸對(duì)應(yīng)的尺寸可以選擇l1=49mm;第二部分要考慮到總尺寸為25mm的軸承端蓋,結(jié)構(gòu)上相應(yīng)的端蓋外端和帶動(dòng)的V帶輪相隔間隙大小是32.5mm,所以可以得到l2=57.5mm;對(duì)應(yīng)的第三部分可以用來(lái)裝配軸承,參照尺寸進(jìn)行的要求可以相應(yīng)的確定應(yīng)用深溝球軸承,其對(duì)應(yīng)的型號(hào)大小6207,因此可以取得數(shù)據(jù)d3=35mm, l3=17mm;第四部分需要進(jìn)行軸承以及刮板的軸向方式的定位,對(duì)應(yīng)的可以選取d4=60mm,考慮到刮板和壁厚之間的間隔,可以確定出l4=28。第五部分相應(yīng)主軸上需要設(shè)置用于執(zhí)行的刮板機(jī)構(gòu),去刮板的尺寸大小為d5=60mm,安裝刮板架時(shí)需要保證其安裝尺寸l5=500mm,對(duì)應(yīng)軸兩個(gè)方向的軸承要求選用一樣的,而且可以合乎軸承進(jìn)行定位的要求,因此第6部分可以確定d6=35mm,l6=30mm。能夠獲得下列圖表。
圖3-3 對(duì)應(yīng)主軸結(jié)構(gòu)示意
3.3.4對(duì)于軸強(qiáng)度進(jìn)行校核驗(yàn)算
通過(guò)之前構(gòu)造結(jié)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)彎矩的驗(yàn)算,可以知道第五部分的軸是危險(xiǎn)截面,通過(guò)其對(duì)應(yīng)的載荷分析圖3-5,可以得到其相關(guān)的受力運(yùn)算:
對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩大?。篢=35.081 N.mm ,對(duì)應(yīng)直徑大?。?d=60mm。
對(duì)應(yīng)圓周力Ft大?。篎t=2T/d=35.081×2/0.06=1169.37N
對(duì)應(yīng)徑向力Fr大小:Fa=Ft×tanα/cosβ=1415.2N
對(duì)應(yīng)軸向力Fa大?。篎a =Ft×tanβ=634.4N
根據(jù)已知的條件有AB=271.50mm,BC=286.50mm,CD=115.00mm。
相應(yīng)水平面上對(duì)應(yīng)的支撐反力大小:RH1=Ft×LBC/LAC=2367.7×286.5/558=1215.7N
RH2=Ft×LAB/LAC=2367.7×271.5/558=1152.0N
對(duì)應(yīng)垂直面上具備的支撐反力大?。?
RV1=(Fr×LBC+Fa×d/2)/LAC=(1415.2×286.5+634.4×60/2)/558=760.7N
RV2=(Fr×LAB-Fa×d/2)/LAC=(1415.2×271.5-634.4×60/2)/558=654.4N
對(duì)應(yīng)水平面上的彎矩大?。?MH=660.0N.m
對(duì)應(yīng)垂直面上的彎矩大?。? MV=394.0N.m
對(duì)應(yīng)總彎矩大小表示為: = =768.7N.m
對(duì)應(yīng)扭矩大小表示為: αT=0.6×71.03=42.618 N.mm
對(duì)應(yīng)計(jì)算出相應(yīng)的當(dāng)量彎矩大小: ==768.7N.m
對(duì)于軸的強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn),由下列式子
σe=Me/W=768.7×103/(0.1×603)=35.59Mpa<[σ-1b]=75Mpa
得到其可以滿足所需條件。
圖3-5相應(yīng)的載荷研究
3.4 軸承和鍵的選擇與校核
3.4.1相應(yīng)軸承的研究確定
軸承在主軸應(yīng)用時(shí)遇到達(dá)到下列的要求:(1)可以支撐軸以及其它零件;(2)不影響軸承工作具備的精度;(3)降低軸件和支撐部件間的存在的摩擦影響,進(jìn)一步增加軸的使用時(shí)長(zhǎng);因?yàn)闈L動(dòng)軸承工作時(shí)產(chǎn)生的是滾動(dòng)摩擦,相應(yīng)的摩擦阻力較小,此類別的軸承在于對(duì)精度要求較低,需求性價(jià)較高的場(chǎng)合進(jìn)行使用。
在相應(yīng)軸承進(jìn)行選擇的條件下,其主要的要求是軸承進(jìn)行連接處的軸直徑長(zhǎng)短以及軸承相應(yīng)承擔(dān)的載荷多少和載荷作用力的指向,還要顧及對(duì)應(yīng)軸應(yīng)用的定位方式,其他還需要進(jìn)行思考的包括工作環(huán)境,軸對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速等等。
對(duì)應(yīng)于此設(shè)計(jì)中相應(yīng)的主軸軸承僅僅承擔(dān)著徑向作用力,因此這里采用深溝球軸承,依據(jù)軸承選擇所需要參照的標(biāo)準(zhǔn),參考相關(guān)資料可以確定運(yùn)用6207型號(hào)的軸承。查閱的軸承具體參數(shù)參見(jiàn)下表3-6。
表 3-6 相應(yīng)軸承參數(shù)確定
對(duì)于軸承是否符合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的檢驗(yàn):經(jīng)過(guò)上邊的表格數(shù)據(jù)能夠得到對(duì)應(yīng)的的深溝球軸承6207所對(duì)應(yīng)的的基本數(shù)據(jù):Cr=25.5kN Cor=15.2kN
經(jīng)過(guò)之前的計(jì)算步驟能夠得到n=367.5r/min 對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩大小T=35.081 N·mm 相應(yīng)的功率確定出P=1.35kw
所以軸承會(huì)遭受來(lái)自徑向的力的作用公式如下:
= =1434.08N
= =1324.89N
因?yàn)榇嬖跅l件Fr1>Fr2,故只要需對(duì)左側(cè)的軸承執(zhí)行驗(yàn)算。
參考相關(guān)資料得,fp=1.0~1.2,選取對(duì)應(yīng)的中間值大小fp=1.1。
存在當(dāng)量載荷的時(shí)候有對(duì)應(yīng)公式:p=fp×Fr2=1.1×1434.08N
軸承可以達(dá)到預(yù)期壽命長(zhǎng)短:Lh′=10×360×8=28800h
對(duì)軸承相應(yīng)的壽命進(jìn)行運(yùn)算:
Lh=106/60n×(Cr/p)3=106/(60×183.73)×(25.5/1.43408)3=509998h>28800
之前的運(yùn)算能夠得到6027型號(hào)的深溝球軸承能夠達(dá)到使用要求。
3.4.2鍵的選擇與校核
對(duì)于鍵的應(yīng)用其目的是在軸以及軸上部件之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)矩傳送。一些場(chǎng)合還可以起到固定連接的用處。
這次我們應(yīng)用平鍵來(lái)確保帶輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩能夠傳遞到相應(yīng)的軸上。因?yàn)閷?duì)應(yīng)平鍵的工作表面在軸的兩個(gè)側(cè)向方位,平鍵上邊的面和輪轂槽下邊的面相對(duì)留出一定間隔。通過(guò)之前計(jì)算出相應(yīng)軸的直徑大小為d1=22mm,查閱相關(guān)資料確定出取鍵尺寸參數(shù):b×h=8×7,L=18~90mm。依據(jù)軸對(duì)應(yīng)的直徑進(jìn)行選取平鍵精確參數(shù)為L(zhǎng)=25mm。
3.5刮板構(gòu)造設(shè)計(jì)
在此次設(shè)計(jì)中對(duì)刮板要求較高,因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)會(huì)持續(xù)地受到?jīng)_擊,所以更容易被磨損。依據(jù)相應(yīng)研究的成果表明,材質(zhì)選用木板以及橡膠,對(duì)應(yīng)去殼功效都不好,對(duì)應(yīng)的凈去除率只占了百分之七十上下。如果選擇鋼板那么相應(yīng)凈去除率能夠達(dá)到95%左右。因此這里選擇45鋼進(jìn)行生產(chǎn)加工,接著選擇規(guī)格為m10的螺栓對(duì)印度個(gè)連接到支撐的刮板架上,可以使得刮板更加方便的采取調(diào)整以及變更操作。相應(yīng)的刮板構(gòu)造是可以通過(guò)四個(gè)對(duì)應(yīng)的直鋼板進(jìn)行組合成為十字形狀,而且可以把螺栓對(duì)應(yīng)的安置在連接桿上,而且對(duì)應(yīng)的連接桿可以通過(guò)焊接牢固的安裝在旋轉(zhuǎn)筒的上方。對(duì)應(yīng)鋼板的長(zhǎng)度是500,寬度是130;對(duì)應(yīng)刮板的內(nèi)徑大小是60,外徑的大小是70,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)保持的中心距離選是260。確定出其具體構(gòu)造示意。
圖3-6 對(duì)應(yīng)刮板結(jié)構(gòu)
3.6對(duì)于半柵籠進(jìn)行研究
本文采用的半柵籠起到了兩點(diǎn)作用,其一使得經(jīng)過(guò)去殼操作的果仁落下,其二是讓沒(méi)有經(jīng)過(guò)去殼操作的花生保持停留在去殼機(jī)之內(nèi)使其能夠接著進(jìn)行去殼操作。我國(guó)相應(yīng)的花生種類比較豐富,對(duì)應(yīng)的外形尺寸也有較大差別。在一般情況下,可以保持果仁的加工尺寸參數(shù)設(shè)定在7-14mm之間,因此為了可以進(jìn)一步提高花生去殼機(jī)的通用功能,進(jìn)行研制過(guò)程中能夠設(shè)計(jì)出不同型號(hào)規(guī)格的半籠篩以此來(lái)加工不同種類花生。再去殼的操作中靈活選用。
去殼操作時(shí),相應(yīng)的刮板以及半籠篩間存在了一定的間隔,用于活動(dòng)層操作,可以稱為去殼間隔。相應(yīng)的去殼間隔小就能增加機(jī)器的效率以及破碎率。但是要求破碎率越小越好,因此需要在生產(chǎn)的效率保持于一定范圍的標(biāo)準(zhǔn)上,適當(dāng)加大對(duì)應(yīng)的去殼間隙。經(jīng)梯度試驗(yàn)證明,去殼間隔在30mm左右最佳。為了顧及不同種類花生間存在的差異,我們把相對(duì)去殼的間隔設(shè)定的可以調(diào)整的范圍大小25-40mm,在脫殼比較小時(shí)可以設(shè)定在25-30mm,果殼比較大時(shí)可以設(shè)定在30-35mm。[4]
應(yīng)用的半籠篩所對(duì)應(yīng)的柵條可以采用兩塊墻板來(lái)使其穩(wěn)定。對(duì)應(yīng)柵條加工的材質(zhì)選取HT150,對(duì)應(yīng)墻板選取的材質(zhì)是HT200,相應(yīng)柵條達(dá)到的具體長(zhǎng)度為576mm,對(duì)應(yīng)的內(nèi)徑大小為。因其可能具備特殊公用,可以在柵格表面位置使用滲碳和熱處理的途徑加工。相應(yīng)孔間隔大小為,如此一來(lái)果仁能夠穿過(guò)柵格,把么有經(jīng)過(guò)去殼擦操作的花生放置在去殼機(jī)內(nèi)部,這樣能夠持續(xù)的進(jìn)行去殼作業(yè)。具體步驟如圖。
圖3-7 對(duì)應(yīng)半柵籠結(jié)構(gòu)
3.7對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)的研究
相應(yīng)的風(fēng)機(jī)研究相對(duì)簡(jiǎn)單一些,就是可以運(yùn)用果仁以及花生殼具備的重量差別,來(lái)利用吹風(fēng)吹出質(zhì)量相對(duì)小的花生殼,如果相應(yīng)管道設(shè)定比較合理,能夠送風(fēng)經(jīng)過(guò)通道吹到花生以及花生殼對(duì)應(yīng)落下的位置,來(lái)進(jìn)行相關(guān)的分離操作。能夠看出在出口的位置設(shè)定出了一塊對(duì)應(yīng)擋板,這樣能夠?qū)⒋党龅幕ㄉ鷼は侣湮恢每刂圃谙鄳?yīng)范圍,當(dāng)然也可以在出殼處套上麻袋,方便集中收集處理。,如下圖3-8所示為分機(jī)分離機(jī)構(gòu)管道。
圖3-8 分機(jī)分離管道
3.8 機(jī)架的設(shè)計(jì)
設(shè)備機(jī)架焊接而成,專配也比較簡(jiǎn)易。注意運(yùn)用模態(tài)方面的研究,深入的對(duì)照其構(gòu)造,來(lái)保證其安全性。依據(jù)上方每個(gè)不同零件的參數(shù)大小,可以設(shè)定出下方規(guī)格的機(jī)架大小,對(duì)應(yīng)的總長(zhǎng)度設(shè)置為1000mm,寬設(shè)置為608mm,高設(shè)置為651mm,厚設(shè)置為50mm。
第4章 相應(yīng)刮板式花生去殼機(jī)的操作流程
4.1對(duì)于花生去殼機(jī)運(yùn)用過(guò)程要求
(1)設(shè)計(jì)的去殼機(jī)工作位置應(yīng)當(dāng)保證平整。進(jìn)行操作前應(yīng)當(dāng)檢驗(yàn)緊固零件是否達(dá)到了緊固,轉(zhuǎn)動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,是否加了適當(dāng)潤(rùn)滑油。
(2)在機(jī)器進(jìn)行啟動(dòng)之前,進(jìn)行查驗(yàn)電源,保證開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)的狀態(tài)。
(3)在電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)后,保證其轉(zhuǎn)向和機(jī)器指定的方位同向,使其先進(jìn)行空轉(zhuǎn)一定時(shí)長(zhǎng),觀測(cè)機(jī)器是否出現(xiàn)了異常的狀況。在機(jī)器進(jìn)行正常運(yùn)行的過(guò)程里,對(duì)應(yīng)的才可以進(jìn)行花生的放入。
(4)在花生果進(jìn)行投入操作過(guò)程前需要測(cè)驗(yàn)其是否含有雜質(zhì)。
(6)進(jìn)行去殼的花生保持其干濕度適當(dāng),如果花生比較干就會(huì)使得出現(xiàn)更多的破損花生過(guò)濕則會(huì)影響機(jī)械效率依據(jù)花生尺寸差別應(yīng)用合適尺寸的半籠篩。
(7)在機(jī)器進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,盡量的不站在皮帶輪的一個(gè)方位旁,這樣能夠避免傷到自己和其他人。
4.2對(duì)于花生去殼機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)的注意事項(xiàng)
(1)在機(jī)器進(jìn)行使用過(guò)后需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的清理操作,來(lái)清洗機(jī)器對(duì)應(yīng)的殘存廢棄雜質(zhì),避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)在不運(yùn)用時(shí)將皮帶才下來(lái)避免出現(xiàn)失效。
(3)先應(yīng)用柴油對(duì)于軸承進(jìn)行清潔,再運(yùn)用黃油對(duì)軸承進(jìn)行密封操作。
總 結(jié)
本次對(duì)于花生刮板機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我得到了很多啟發(fā),即使在整個(gè)設(shè)計(jì)流程中遇到了一些問(wèn)題,但是也得到了很多的經(jīng)驗(yàn)。
在我對(duì)設(shè)計(jì)理論和計(jì)算公式有難點(diǎn)的時(shí)候,通過(guò)和朋友間互相討論,總是可以聯(lián)想到求解得方法以及對(duì)于求解得思路,這就使得我對(duì)于結(jié)社設(shè)備的分析得設(shè)計(jì)具備了很好的基礎(chǔ)。
在圖形得繪制與論文文檔要求方面也獲得了很多得幫助。除此之外,同學(xué)在于設(shè)計(jì)得過(guò)程之中更是可以給予我許多得幫助,可以發(fā)現(xiàn)指出我的錯(cuò)誤而且可以悉心得給我講述其錯(cuò)誤產(chǎn)生得原因并指出正確的方法以及思路。當(dāng)我遭遇了設(shè)計(jì)得困難是可以及時(shí)提供幫助,設(shè)計(jì)中我們研究機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)得方法,使得我對(duì)于自動(dòng)化設(shè)計(jì)具備了新的認(rèn)識(shí),掌握的理論知識(shí)也到達(dá)了了新的高度!
經(jīng)過(guò)恩師對(duì)自己制圖得指導(dǎo),我掌握的AutoCAD得繪圖技術(shù)也得到了明顯的提升。謝謝老師的悉心指導(dǎo)和教誨,在老師那里不但學(xué)習(xí)更多專業(yè)方面得知識(shí),更重要的是還學(xué)到了分析解決問(wèn)題的能力,了解了自己喜歡專業(yè)其發(fā)展得方向,有了人生的追求。也明白了許多做人做事需要得道理,要敢于面對(duì)問(wèn)題,積極樂(lè)觀得解決問(wèn)題,不斷地前進(jìn)。
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致 謝
本次的設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)過(guò)自己不斷的思考以及老師同學(xué)幫助,得以圓滿的完成了本次任務(wù)課題的設(shè)計(jì)。所以,我對(duì)于那些可以幫助我解決了設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題的人表示感謝。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,脫離不了同學(xué)好友的無(wú)私相助,指導(dǎo)老師的悉心解答。在此,我向所有給予我畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)致以最誠(chéng)摯最衷心的感謝。
首先,指導(dǎo)老師在本次設(shè)計(jì)中給了我極大的幫助。老師平素工作繁忙,但依然每周都抽出寶貴時(shí)間關(guān)心我們的設(shè)計(jì)進(jìn)展情況,耐心解答我們遇到的難題,督促著我們抓緊寶貴時(shí)間完善。從如何選擇合適的參考文獻(xiàn),到實(shí)際的操作實(shí)驗(yàn),老師都給予了悉心指導(dǎo)。我獲得了比書(shū)本更寶貴的知識(shí),那就是在實(shí)踐中將理論融會(huì)貫通。
另外,我也要對(duì)一起參與設(shè)計(jì)的同學(xué)說(shuō)聲謝謝。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,他們也給了許多照顧,提供了許多參考意見(jiàn),在我喪氣的時(shí)候給我加油打氣,在此感謝他們,沒(méi)有他們的愛(ài)與幫助,無(wú)法完成這篇完整的論文。
本次設(shè)計(jì)是我的心血和老師同學(xué)的共同結(jié)晶,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的幾個(gè)月里,我得到了許多寶貴的人生啟示,經(jīng)歷了非同尋常的歷練,這永遠(yuǎn)是我的寶貴經(jīng)驗(yàn),最后,再次對(duì)幫助我的老師和同學(xué)給予最誠(chéng)摯的感謝!