刮板式花生去殼機的設計含proe三維及8張CAD圖,板式,花生,去殼,設計,proe,三維,cad 摘 要 花生仁的加工質量受花生去殼機性能的直接影響。本文主要對去殼機主體結構進行設計，對具體參數(shù)值進行了計算。本文首先介紹了去殼機的型號種類；其次，對花生去殼機的發(fā)展概況與應用進行了探討；接著，對刮板式花生去殼機的整體尤其是花生去殼機主體結構進行詳細設計，經過計算確定各零部件的具體參數(shù)值，包括帶輪，主軸，軸承等具體設計和計算；最后，運用Pro/E三維設計軟件對該刮板式花生脫殼機進行設計，并在AutoCAD軟件上對其主要零部件及裝配圖進行繪制。 關鍵詞：花生；去殼機；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國內外研究現(xiàn)狀 1 1.3我國花生去殼機存在的問題 2 1.4我國花生去殼機研究方向 2 第2章 刮板式花生去殼機總體設計 3 2.1設計要求 3 2.2常用去殼原理分析 4 2.3方案對比分析 4 2.4總體結構設計 6 2.4.1工作流程分析 6 2.4.2破殼機構結構設計 7 2.4.3風機分離機構的設計 7 2.4.4 總體結構 8 2.5總體參數(shù)的選定與計算 8 2.5.1刮板的半徑及轉速確定 9 2.5.2刮板所需功率計算 9 第3章 主要零部件的選擇與設計 10 3.1電動機的選擇 11 3.2 V帶傳動設計 11 3.2.1 V帶的設計 11 3.2.2 V帶輪的設計 13 3.3主軸的設計 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主軸的結構設計 14 3.3.4軸強度的校核 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刮板結構設計 18 3.6半柵籠的設計 18 3.7風機分離裝置的設計 19 3.8 機架的設計 20 第4章 刮板式花生去殼機的使用 21 4.1花生去殼機操作方法與注意事項 21 4.2花生去殼機的保存方法 21 總 結 22 參考文獻 23 致 謝 24 26 第1章 緒 論 1.1研究背景及及意義 花生油是我國的幾種常用食用油之一，我國是花生種植大國，出口的花生在國際上也享有良好的聲譽?；ㄉ庸ば枰ち羧?，花生去殼機就是重要的加工設備之一。花生去殼機的性能將直接影響到加工出的花生仁的質量。因此研制出性能良好的花生去殼機具有重要的社會價值和生產生活意義。 花生去殼有手工剝殼和機器剝殼兩種方式。手工去殼花生種皮完整，質量較好，出仁率也較高，但工作效率很低，我國做出口產品和種子的花生仁都是經此法剝出的。近年來農業(yè)機械化水平越來越高，為提高勞動生產率，機械剝殼占比越來越大。但因為受花生種類，形狀，大小，殼的厚度等因素影響，花生機械去殼普遍存在著出仁率低、破碎率等問題，還有待進一步研究改進。 1960年之前用那個年代的花生剝殼機進行剝殼操作，果仁被破碎的概率高達5%之上，一些情況下甚至可以達到13%之上。運用機器進行剝殼操作的花生仁用途范圍很窄，一般只用作榨油使用，不能當作種子播種，所以沒有辦法達到出口的要求。伴隨著花生種植產業(yè)業(yè)務范圍的不斷加大，進行對于花生進行人工去殼的漸漸不能符合生產需要具備的高效性，因此增加去殼機械的高效性已經變成一項很重要的工作。在實現(xiàn)破碎率減少的要求下，進行新的去殼原理的研究，制作出新型的去殼設備就變成在花生去殼領域內的重要研究問題。 1.2國內外研究現(xiàn)狀 1965年我國農業(yè)機械部（原八機部）首次下達花生去殼機的研制課題任務，到如今已研制出了幾十個種類的花生去殼機 。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。可概括分為以下三類：（1）小型花生去殼機，以家用為主，在我國大部分地區(qū)使用普遍；（2）較大型花生去殼機，能夠完成脫殼、分離、清選和分級等高級功能，在一些大型花生加工廠中應用更多。按照構造，我國普遍使用的花生剝殼機能基本分為以下兩種類型：一種是刀籠式的花生剝殼機；二是用砂盤輾谷機改進制成的花生剝殼機（我國廣東廣西兩廣地區(qū)使用相對較多）。 花生剝殼機的基本結構都有機架、輸送電機、輸送管、剝殼機、清選風扇、分篩箱、出殼口等部分組成。查閱近二十年以來的相關期刊資料后，分析資料中較少的關于去殼機的研究設計，客觀認為我國花生剝殼機械的研究和發(fā)展緩慢，不能達到預期目標。 國內已經通過鑒定和推廣使用的機型有HT-340型、6BH-300型、6BH-400型、6BH-570型、6BH-600型、6BH-700型、6BHS-550型這幾類。盡管機器具體參數(shù)配置不同，但基本上都運用滾筒—凹板篩搓擦式工作原理，花生在剝殼機內受擠壓作用，在滾筒轉動下，受到反復搓擦擠壓，使外殼破裂，花生仁從凹版篩條的間隙中擠出來，得到剝殼的目的。查閱關資料介紹，一般破碎率在8%以上，有的高達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，其肉質也受到影響。這樣的產品僅僅適合來用作榨油或者食用等較少的領域，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，占用了大量的勞動資源，勞動強度也很大。 反觀國外，在一些技術先進的國家中剝殼已經實現(xiàn)了全面機械化。花生剝殼加工企業(yè)公司的剝殼設備齊全，配套設施先進，一整套工序包括輸送機，清選機，去石機，剝殼機，精選機等。以剝殼效率較高的美國卡特公司為例，其生產的‘5728型’五滾筒剝殼機，每小時可剝殼7000~9000kg,單滾筒剝殼機平均每小時可剝1500~2000kg?；ㄉ室簿哂休^高的清潔度和分級度，能符合榨油和食用的要求。但是美中不足的是剝殼機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，也不能長期儲存。 花生剝殼機是花生剝殼設備的關鍵工作設備，在剝殼的制作過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應的制作效率等取決于相應去殼機的產品性能，如今在花生的生產制作的領域內，花生破碎的百分比是業(yè)界最看重的指標之一，也是社會最注重的指標。我國面對著花生的巨大產量與花生剝殼機械的種類和性能落后的矛盾，目前，國內研制和設計性能良好的新型花生剝殼機投入農業(yè)生產是當務之急，還有巨大的發(fā)展?jié)摿Α? 1.3現(xiàn)存花生去殼機研究分析 因為我國現(xiàn)階段在花生去殼的領域內關注較少，缺乏對應深入的研究，對應的脫殼機械的制作水平還停留在上個世紀，所以在對于花生剝殼的能力上并沒有太高的提升。在進行去殼操作時還具備了太多了破碎數(shù)量，所以在制作可以用來播種的果仁以及需要長期貯藏的果仁時還是進行選取人工的手段進行剝殼。對應的剝殼設備在使用機器構造中存在了以下的弱點 ①對應的果仁損壞占有的百分率較高，進行一次完成操作的機率較低，生產成本高。 ② 機具性能不穩(wěn)定，適應性差通用性差，利用率低。 ③ 一些具有先進工藝的設備還處于調試實驗階段，沒有得到大量的生產使用 ④ 制造的工藝水平落后，能耗較高，商業(yè)性低。 1.4對于現(xiàn)存花生去殼機的改進方向 在我國經濟發(fā)展逐步向國際化邁進的過程中，國內對于花生剝殼機的研究逐步增多，在去殼機進行研制的方向中，可以對于現(xiàn)存的去殼機進行分析，總結剝殼機在生產應用中的經驗，從以下幾個方面著手對其進行改進： （方面1）對于花生去殼機存在的運作穩(wěn)定程度進行改進，提高其運轉的穩(wěn)定性； （方面2）可以使得去殼機進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)化結構性能，提高機械自動化水平。 近些年來，在我國對農業(yè)結構調整的大政策影響下，花生領域也逐步朝著自動化的道路邁進得到了新的發(fā)展和突破，新的有效需求不斷增加，國內外對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，花生機械化脫殼作業(yè)水平的提高變成必然趨勢，花生機械化生產就有了更廣闊的發(fā)展平臺。花生脫殼機積極促進了勞動生產效率的提高，對花生生產加工業(yè)的進步與農業(yè)經濟發(fā)展也做出了積極推動，為脫殼高效機械化進程與經濟建設提供良好空間與前景。 第2章 刮板式花生去殼機總體設計 2.1設計要求 為解決我國在花生去殼機制造生產中面臨的難題與挑戰(zhàn)，本次課題預欲設計刮板式花生去殼機，以達到降低脫殼花生仁破損率、提高穩(wěn)定性、適應性、通用性等目的。 2.2常用去殼原理分析 目前有以下幾種機器脫殼原理應用較為廣泛： （設計1）沖擊法去殼 這個方法對應的原理就是進行里的撞擊從而實現(xiàn)去殼，其具體的工作原理是使果仁可以在設備內加速進行運動，之后突然對其施加一個阻力，花生殼在里的作用下會被撞碎，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合較少，外殼相對較脆，容易在沖擊下碎掉的農作物。 （設計2）碾搓法去殼 將花生在兩個碾磨構件之間進行固定，通過碾磨構件之間存在的相對運動，使其受到摩擦力與剪切力，在它們共同作用下花生被強烈碾搓致使花生的外殼被撕破撕碎，實現(xiàn)外殼與果仁的分離，達到去殼的目的。 （設計3）運用剪切形式進行去殼 將花生固定對應的刀板和旋轉構件之間，這樣花生會在兩者的相對運動中受到相應的剪切力的作用，外邊的花生殼就會因此而破碎，從而實現(xiàn)殼仁脫離。主要適用對象：帶絨棉籽；缺點：較小的工作面，易發(fā)生漏籽現(xiàn)象，重剝率較高。 （設計4）通過擠壓的形式來實現(xiàn)去殼 將相應的作物放置在兩個圓輥之間，在對應的規(guī)格都相同的圓輥在進行相對運動的過程中，會對于花生進行擠壓得操作使其破碎，達到其外殼破碎得需求。這里需要主義的重點是相應兩個構件間隔得大小將對于破碎得效果產生較大得影響。 （設計5）搓撕法去殼 這個方法對應使用相對運動的橡膠輥構件，當花生符合嚙入角小于摩擦角即花生能被嚙入時，花生能順利進入橡膠輥工作面，與兩輥面相接觸，對花生會產生搓撕的力，這樣就破碎了果殼，完成了操作。這個方式中所存在的線速差大小、對應構件的硬度大小、各個角度、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-柵條凹板式剝殼機主要部件是如下一個在圓筒上嵌上多根紋桿，這樣進行封閉行成一個滾筒，在相應的滾筒下部安裝上一些以平行的方式進行排列鋼條以此來組成柵條形狀的板件，就像下圖對應的這樣。 圖2-1 封閉式紋桿滾筒-柵條凹板式 對應的構件進入端口比較大，輸出端口比較小，在構件進行運轉的過程中，進入滾筒的花生在滾筒的作用下朝著出口運動，受到了滾筒以及凹板對它產生的擠壓，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。因花生受搓擦作用強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％，此類剝殼機可以實現(xiàn)的效率合剝殼的質量不佳。 （2）方案二：板滾筒用橡膠密封式 這種類型的去殼機主要由封閉狀態(tài)的橡膠滾筒以及立起來的橡膠板構成，使兩者通過擠壓的方式進行剝殼，如圖2-2所示。 圖2-2 封閉橡膠板滾筒-直立橡膠板式 在其運作的過程中，橡膠滾筒會帶著花生轉動，使其可以經過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，因為這樣可以規(guī)避剝殼機在揉搓的作用下可能造成的損壞,對應的破碎的百分比可能會下降，但是仍然可以保持于5％之上。主要特別了解的是，因為有的較小的果仁可能直接通過該間隙并沒有得到破碎的操作，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行循環(huán)去殼的裝置，以便于不同大小的花生都可以經過擠壓的方式完成去殼操作，所以對應去殼機結構比較復雜、流程比較繁瑣大，價格也比較高。 （3）方案三：立式 該去殼機包含著扁鋼條進行工藝連接而成的轉子，下邊是采用了編織絲網組成的平整篩，對應的示意圖如圖所示。 圖2-3 立式去殼設備 位于去殼機內部的位置，需要加工的花生處于立式轉子的作用下會產生相互磨擦，以便于完成剝殼操作，這種加工方法就是進運用了摩擦來去殼，但是是花生間的摩擦，故破碎率較低，可控制在3％以下。但有一個缺點是，由于是立式傳動機制，傳動裝置更加復雜，通用性和穩(wěn)定性會較低。 （4）方案四：刮板式 刮板式花生去殼機舊稱刀籠花生去殼機，設備主要由進料口、去殼部件和承載結構等組成。去殼部件由轉動軸上的刮板與籠柵組成，在它們的擠壓和沖擊作用下，來破碎花生外殼。結構如圖1-1所示。 圖2-4 刮板式 經過上述對比分析得出，此種類型的去殼機一共包含了上述四類方法的優(yōu)點，所所以運用這種機器生產出的果仁質量好，效率也得到了很大的提升。本次花生去殼機的設計便采用方案四中的刮板式花生去殼機。 2.4總體結構設計 2.4.1工作流程分析 破碎率和在一次操作過程中去殼成功率和間隙有很大聯(lián)系；對應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。機器運轉過程是（1）花生從上端進料口進入去殼箱；（2）花生在刮板的擠壓和碾搓作用下進行去殼流程的操作；（3）在完成工序后脫掉的花生殼以及需要的花生仁都會經過半籠篩分離，然后在旁邊大功率吹風機的作用下，將花生殼收集到制定區(qū)域；（4）還未經過去殼處理的花生會存留在柵格之上，需要經過刮板進行進一步的擠壓來重新去殼，（5）所有的產品可以會在重力的作用下回歸到慣性篩里，然后經由這個設備通過慣性的不同將花生殼以及果仁進行分離；（6）果仁在慣性篩構件的篩選下可以從過濾網的一側進行收集；（7）去殼的花生進行了二次收集可以放置到到間隔較小的半籠篩構件中完成去殼。對應的結構簡圖如下。 圖2-5 此類去殼機對應工作流程 2.4.2破殼機構結構設計 花生的破殼示意圖見圖2-2。破殼機兩大主要部件是刮板與柵籠，如圖構造比較好地運用了對應柵籠以及刮板間存在的結合，組成柵籠的鐵條間距經過數(shù)據(jù)的驗算，確保柵籠可以成為花生進行去殼作業(yè)的最佳支撐位置，而且上方沒有經過處理的花生也不容易從柵籠的間隔里落下。 相應的刮板以及柵籠之間存在的距離也可以經過數(shù)據(jù)驗算之后得到，其對應的可以讓不同規(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，花生在刮板帶動下使得殼仁分開，同時仁尺寸相對未去殼花生變小，故能夠經過柵籠來完成進一步的步驟。 圖2-6 花生進行去殼操作的示意 2.4.3對于風機分離機構的研究 在之前的步驟里，花生殼與果仁實現(xiàn)了分開，經過柵籠來進行了風機分離的操作。主要原理是質量的差異造成受力的差異，用功率適當?shù)娘L機來直接把花生殼進行吹散，如果對應的風力過小的話對應的分離率減小，功率太大則會降低生產效率，殼仁分離風機對應圖示如下。這種類型的分離設備也存在有難以完全的分離，對應果仁中可能存在雜質的問題。 圖2-7 分離風機機構工作示意 2.4.4 總體構造 本次設計的花生去殼機具體構造如圖所示。主要有電機、刮板、編織網孔凹板、分離裝置和機架幾部分部件，具有構造合理，便于操作的優(yōu)點。 1.電機 2.機架 3. 柵條籠 4.刮板 5.上箱體 6.下箱體 7.風機 8.分離裝置 圖2-8 刮板式花生去殼機構造簡圖 2.5總體參數(shù)的選定與計算 2.5.1相應刮板的半徑以及轉速大小 基于對參考資料的研究，轉軸旋轉的時候必須達到一定的速度，以此來使得花生殼遭受到適當?shù)牧硗瓿扇げ襟E。對于實驗的參數(shù)進行研究，需要刮板以及花生間產生4-5m/s 大小的轉速，才能達到較好的去殼效果。基于這個必要的條件，來相應的刮板軸需要具備的轉速以及直徑的大小進行確定 如圖所示，很多花生進行落下的位置會位于相應長度的0.5R到R的區(qū)間之內。進行設計的時候需要依據(jù)較小半徑的（0.5R)設計標準。 為了使機械具備搞得效率，這里可以設定半徑大小R=260mm ，v=4-5m/s經過下列運算 ，r=0.5R， 可以得出轉速大小 n=294~367.5 r/min； 2.5.2對于刮板所需具備功率的運算 因為刮板式運行的花生去殼機是通過相應速度的轉軸進行旋轉來帶著刮板進行工作，對其中的果仁來回擠壓施力，對應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簡單的公式來進行數(shù)據(jù)確定。對于功率進行計算的過程里不可以忽視各種阻力相對于功率產生的作用，這些都應當在計算中考慮，對應的結果才會顯得精確，所以可以依據(jù)下面的式子對于實際的參數(shù)進行運算。 這里的Rd對應表示了脫1kg原料所需功的大?。∟.m/kg） ； 這里的K對應表示了花生以及刮板間存在的摩擦系數(shù)大??； 這里的A對應表示了運轉消耗的功率對應的系數(shù)大小； 這里的 Q對應表示了去殼可以得到的加工量大?。╧g/h）； 這里的對應表示了機械效率大小； 這里的P=(KW) ； 依據(jù)設計的需求，這里應當取得Q=1000kg/h，再根據(jù)參考相應的資料，這里可以取K=2，A=1.4 ，Rd=300 N.m/kg， =0.7，通過計算可以得出功率大小等于1.2kw，多以對應的去殼機對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應的選擇以及設計 3.1 對應電動機的確定 對于所需電機類型的確定要對于其可以具備的額定功率，價格高低，額定轉速等等來進行綜合考慮。其中得到最廣泛應用的是交流電動機，因為它可以實現(xiàn)穩(wěn)定的啟動和運行，對應的可靠性高，價格成本也相對較低，而且結構也較為簡單利于維修。但是需要特別注意的問題使其對于使用環(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)之前得到的實際運轉時具備的額定功率和額定轉速大小，有兩種相應的電機可以進行選擇:Y90L-4型 以及Y100L-6型。 依據(jù)電機在額定功率工作下具備的速度以及刮板對應的速度大小，可以進行計算得出總的傳動比大小，進行對相關參數(shù)的整理得到下表。 依據(jù)這個圖表可以得到，方案一具備的總的傳動比相對較小，但出于對經濟等因素的考慮，在小范圍的加工中，因此本次的設計選擇型號2。 對于相關資料進行查閱，可以得出電機的中心距離H=90mm，對應的軸外徑長短為24mm，相應軸的進行伸長的長度大小為50mm，整體的寬度大小為180mm。 相應軸應該達到的轉動速度：，， 相應軸可以達到的輸入功率大小： 相應軸可以達到的的轉矩大小可以通過計算得出： 3.2 相關帶傳動確定 3.2.1 相應V帶的選擇和確定 經過對于電動機型號進行的確定，運用得到的相關數(shù)據(jù)進行運算，選定電機具備的各類參數(shù)已經得到，其對應的額定功率大小1.5kw，能夠達到的額定轉速為1500r/min，在滿負荷進行運轉時可以達到的轉速大小可以達到1400r/min，對應的傳動比大小=3.81。將這些數(shù)據(jù)進行帶入到相關公式中進行計算： （1）對于功率Pca進行計算： 查閱相關資料可以得到，相應的工況系數(shù)大小 KA=1.1，那么可以得到功率Pca=KAP=1.1×1.5=1.65kw。 （2）對于V帶輪的型號進行計算 相應的V帶包括了一般的V帶以及較窄V帶兩個不同的品種，相應的帶對應的種類都規(guī)定了標準規(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；但對應較窄的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）對于帶輪直徑進行確定 應當應用長度比較大的帶輪直徑，其主要的作用是可以降低在運行過程中帶所具備的彎曲應力因為集中效應而變的超出標準，所以對應的主帶輪以及從動帶輪具備的尺寸規(guī)格都應當略微的大于所需的標準；通常會取得≥dmin，參照主動輪具備的直徑基準的大小，對應的確定出帶輪的直徑大小，然后參照對應的傳動比，從理論上推算出動輪所需具備的基準直徑可以表示為: 。 計算功率的相應式子為P=Fv/1000，其條件已知，每當需要進行傳遞的功率大小P達到了一定值的時候，對應的速度大小和受到里的多少呈現(xiàn)出反比的關系；當傳送帶的運轉速度v得到提升的時候，對應所需的圓周力F就會變小，所以對應的V帶所需數(shù)目將低于標準。通過公式可以計算得出 因而所需設計符合規(guī)定。 （4）對于中心距a以及V帶基準長度的確定： 假設對應的中心距大小a0=700m能夠達到需求那么有 0.7（d1+d2）120° （6）對于V帶對應的根數(shù)z的大小可以計算出 已經可以知道對應的參數(shù)表示,,=3.81 查閱相關資料得出：，，，將以上數(shù)據(jù)帶入式子進行運算，得到:Z=1.99.把根數(shù)圓整為2 （7）計算出帶一共作用在帶輪軸上相應的壓力大小FQ 對于相關資料查閱可以得到 （8）通過計算應用在軸上對應的壓軸力 進行帶入運算可以得到=678.04N。 3.2.2 對于V帶輪具體設計 （1）V帶輪所需要具備的材質： 進行V型帶輪的運用在這個設計中多采用型號HT150以及HT200，如果對應的電機的達到的轉速比較高的時候，對于相對傳送帶長度的要求就相對較大，這樣應用材料鑄鋼或運用沖壓的金屬工藝加工后通過電焊進行連接。選定的額定功率相應較小時，對于材質的確定也相對簡單一些，這樣就能夠運用鑄鋁材料和塑料進行制作。因為此種去殼機械并不需要很大的載荷，因此可以運用型號HT150來制作帶輪。 （2）選定帶輪確定的組合形式： 依據(jù)不同的構造形式分類，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。相關數(shù)據(jù)進行確定時對應的小帶輪數(shù)據(jù)d1<2.5d，對應的尺寸較小，因此就進行采用了實心的形式。再對于大帶輪對應數(shù)據(jù)進行分析，因為對應的數(shù)據(jù)d2<400mm，因此對應的尺寸較大，需要進行降低質量的應用，因此能夠運用腹板形式的帶輪。 （3）相應的V帶輪的輪槽的確定 對應V帶輪具備的輪槽參數(shù)的大小需要與選定的V帶輪進行配合，相應的大小帶輪對應的輪槽構造具體的數(shù)據(jù)如圖所示。 表3-3 對應的輪槽參數(shù) （4）相應V帶輪需要具備的技術規(guī)定： 對于V帶的構造中包含了V帶輪、對應的腹板、外部的輪輻以及固定支撐的輪轂幾個部分構成，在進行制造的過程當中，對應的各個構件不能出現(xiàn)對應的氣泡、縮孔、產生裂縫或存在砂眼的狀況，在不提高對應許用應力的條件下，應該對于表面進行處理使其得到修復。 （5）對應V帶的使用及維修事宜： 經過長時間的運轉之后，V型帶輪具備的膠帶難免會產生形變、因為長期的使用會失去張力，傳送帶對應的傳動功能也會下降，因此需要固定時期的對于帶輪包含的膠帶進行檢測，如果出現(xiàn)不能長進的問題，即使的進行維修和更換。如果相應的舊帶還能夠投入工作，對于它的長度進行測量，然后找到規(guī)格相同的帶進行配合工作。進行維護的過程中應當特別的注意，其不能和類似于礦物油或者酸堿鹽之類的化學成分進行接觸，這樣可能會造成帶的變換；也最好不要將帶置于陽光直射之類的惡劣環(huán)境。 3.3對于主軸進行的設計 在此次設計的中最重要的部分就是相應軸的規(guī)劃設計，因為其對應存在著支持刮板的用處，使其旋轉過程中帶動的零件還可以起到傳遞轉矩的作用。 選材對于設計軸來說是一項大的工作，可以參考每個軸所具備的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)比較合理的選擇。之前已經通過計算得到了一系列的參數(shù)：其中轉速大小n=367.5r/min、相應的輸入功率大小為P2=1.35kw、相應轉矩的大小確定為35.08N.m運用這些數(shù)據(jù)進行進一步的設計 3.3.1對于主軸材質的確定 對應運用的軸材質通常會使用碳素以及合金的鋼材。由于此次設計的對應軸不存在特殊的使用要求，所以可以依據(jù)對應的機械設計手冊，來選擇可以通過調制的工藝方法進行加工的45號鋼，其對應的性能數(shù)據(jù)可以參考下表。 表3-4對應材質具備的性能表格 3.3.2對于軸徑最小值的預估 查書可以得到對應的公式取A0=105，所以能夠得到對應的數(shù)據(jù)： 3.3.3對應主軸具備的構造分析 輸出軸合理的構造設計和尺寸參數(shù)的準確計算是主軸設計的兩大部分。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；第三步是計算并確定各軸段的直徑與長度準確值。 需要設計的軸大體分為六個部分，如圖所示，設計首先需要開始于V帶輪進行的安裝操作，可以設定d1=22。帶輪進行安裝操作首先進行固定，想要使帶輪可以滿足相應的安裝要求，能夠在一邊的位置應用軸肩去定位的方法，對應的直徑可以相對確定d2=28mm，相應的V帶輪的尺寸參數(shù)為50mm，因為對應的軸端位置設定的擋圈可以和V帶結合，從而不會和軸端面進行結合，能夠把對應尺寸減小一些，對應的第一段軸對應的尺寸可以選擇l1=49mm；第二部分要考慮到總尺寸為25mm的軸承端蓋，結構上相應的端蓋外端和帶動的V帶輪相隔間隙大小是32.5mm，所以可以得到l2=57.5mm；對應的第三部分可以用來裝配軸承，參照尺寸進行的要求可以相應的確定應用深溝球軸承，其對應的型號大小6207，因此可以取得數(shù)據(jù)d3=35mm， l3=17mm；第四部分需要進行軸承以及刮板的軸向方式的定位，對應的可以選取d4=60mm，考慮到刮板和壁厚之間的間隔，可以確定出l4=28。第五部分相應主軸上需要設置用于執(zhí)行的刮板機構，去刮板的尺寸大小為d5=60mm，安裝刮板架時需要保證其安裝尺寸l5=500mm，對應軸兩個方向的軸承要求選用一樣的，而且可以合乎軸承進行定位的要求，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 對應主軸結構示意 3.3.4對于軸強度進行校核驗算 通過之前構造結構以及對應彎矩的驗算，可以知道第五部分的軸是危險截面，通過其對應的載荷分析圖3-5，可以得到其相關的受力運算： 對應的轉矩大小：T＝35.081 N.mm ，對應直徑大?。?d=60mm。 對應圓周力Ft大?。篎t=2T/d=35.081×2/0.06=1169.37N 對應徑向力Fr大?。篎a=Ft×tanα/cosβ=1415.2N 對應軸向力Fa大小：Fa =Ft×tanβ=634.4N 根據(jù)已知的條件有AB=271.50mm，BC=286.50mm，CD=115.00mm。 相應水平面上對應的支撐反力大?。篟H1=Ft×LBC/LAC=2367.7×286.5/558=1215.7N RH2=Ft×LAB/LAC=2367.7×271.5/558=1152.0N 對應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 對應水平面上的彎矩大小： MH=660.0N.m 對應垂直面上的彎矩大?。? MV=394.0N.m 對應總彎矩大小表示為： = =768.7N.m 對應扭矩大小表示為： αT=0.6×71.03=42.618 N.mm 對應計算出相應的當量彎矩大?。? ==768.7N.m 對于軸的強度進行檢驗，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相應的載荷研究 3.4 軸承和鍵的選擇與校核 3.4.1相應軸承的研究確定 軸承在主軸應用時遇到達到下列的要求：（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，進一步增加軸的使用時長；因為滾動軸承工作時產生的是滾動摩擦，相應的摩擦阻力較小，此類別的軸承在于對精度要求較低，需求性價較高的場合進行使用。 在相應軸承進行選擇的條件下，其主要的要求是軸承進行連接處的軸直徑長短以及軸承相應承擔的載荷多少和載荷作用力的指向，還要顧及對應軸應用的定位方式，其他還需要進行思考的包括工作環(huán)境，軸對應的轉速等等。 對應于此設計中相應的主軸軸承僅僅承擔著徑向作用力，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準，參考相關資料可以確定運用6207型號的軸承。查閱的軸承具體參數(shù)參見下表3-6。 表 3-6 相應軸承參數(shù)確定 對于軸承是否符合標準進行的檢驗：經過上邊的表格數(shù)據(jù)能夠得到對應的的深溝球軸承6207所對應的的基本數(shù)據(jù)：Cr=25.5kN Cor=15.2kN 經過之前的計算步驟能夠得到n=367.5r/min 對應轉矩大小T=35.081 N·mm 相應的功率確定出P=1.35kw 所以軸承會遭受來自徑向的力的作用公式如下： = =1434.08N = =1324.89N 因為存在條件Fr1>Fr2，故只要需對左側的軸承執(zhí)行驗算。 參考相關資料得，fp=1.0~1.2，選取對應的中間值大小fp=1.1。 存在當量載荷的時候有對應公式：p=fp×Fr2=1.1×1434.08N 軸承可以達到預期壽命長短：Lh′=10×360×8=28800h 對軸承相應的壽命進行運算： Lh=106/60n×(Cr/p)3=106/（60×183.73）×(25.5/1.43408)3=509998h>28800 之前的運算能夠得到6027型號的深溝球軸承能夠達到使用要求。 3.4.2鍵的選擇與校核 對于鍵的應用其目的是在軸以及軸上部件之間可以進行轉矩傳送。一些場合還可以起到固定連接的用處。 這次我們應用平鍵來確保帶輪產生的轉矩能夠傳遞到相應的軸上。因為對應平鍵的工作表面在軸的兩個側向方位，平鍵上邊的面和輪轂槽下邊的面相對留出一定間隔。通過之前計算出相應軸的直徑大小為d1=22mm，查閱相關資料確定出取鍵尺寸參數(shù)：b×h=8×7，L=18~90mm。依據(jù)軸對應的直徑進行選取平鍵精確參數(shù)為L=25mm。 3.5刮板構造設計 在此次設計中對刮板要求較高，因為工作時會持續(xù)地受到沖擊，所以更容易被磨損。依據(jù)相應研究的成果表明，材質選用木板以及橡膠，對應去殼功效都不好，對應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凈去除率能夠達到95%左右。因此這里選擇45鋼進行生產加工，接著選擇規(guī)格為m10的螺栓對印度個連接到支撐的刮板架上，可以使得刮板更加方便的采取調整以及變更操作。相應的刮板構造是可以通過四個對應的直鋼板進行組合成為十字形狀，而且可以把螺栓對應的安置在連接桿上，而且對應的連接桿可以通過焊接牢固的安裝在旋轉筒的上方。對應鋼板的長度是500，寬度是130；對應刮板的內徑大小是60，外徑的大小是70，旋轉運動保持的中心距離選是260。確定出其具體構造示意。 圖3-6 對應刮板結構 3.6對于半柵籠進行研究 本文采用的半柵籠起到了兩點作用，其一使得經過去殼操作的果仁落下，其二是讓沒有經過去殼操作的花生保持停留在去殼機之內使其能夠接著進行去殼操作。我國相應的花生種類比較豐富，對應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)設定在7-14mm之間，因此為了可以進一步提高花生去殼機的通用功能，進行研制過程中能夠設計出不同型號規(guī)格的半籠篩以此來加工不同種類花生。再去殼的操作中靈活選用。 去殼操作時，相應的刮板以及半籠篩間存在了一定的間隔，用于活動層操作，可以稱為去殼間隔。相應的去殼間隔小就能增加機器的效率以及破碎率。但是要求破碎率越小越好,因此需要在生產的效率保持于一定范圍的標準上，適當加大對應的去殼間隙。經梯度試驗證明,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，我們把相對去殼的間隔設定的可以調整的范圍大小25-40mm,在脫殼比較小時可以設定在25-30mm,果殼比較大時可以設定在30-35mm。［4］ 應用的半籠篩所對應的柵條可以采用兩塊墻板來使其穩(wěn)定。對應柵條加工的材質選取HT150，對應墻板選取的材質是HT200，相應柵條達到的具體長度為576mm，對應的內徑大小為。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。相應孔間隔大小為，如此一來果仁能夠穿過柵格，把么有經過去殼擦操作的花生放置在去殼機內部，這樣能夠持續(xù)的進行去殼作業(yè)。具體步驟如圖。 圖3-7 對應半柵籠結構 3.7對應風機的研究 相應的風機研究相對簡單一些，就是可以運用果仁以及花生殼具備的重量差別，來利用吹風吹出質量相對小的花生殼，如果相應管道設定比較合理，能夠送風經過通道吹到花生以及花生殼對應落下的位置，來進行相關的分離操作。能夠看出在出口的位置設定出了一塊對應擋板，這樣能夠將吹出的花生殼下落位置控制在相應范圍，當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所示為分機分離機構管道。 圖3-8 分機分離管道 3.8 機架的設計 設備機架焊接而成，專配也比較簡易。注意運用模態(tài)方面的研究，深入的對照其構造，來保證其安全性。依據(jù)上方每個不同零件的參數(shù)大小，可以設定出下方規(guī)格的機架大小，對應的總長度設置為1000mm，寬設置為608mm，高設置為651mm，厚設置為50mm。 第4章 相應刮板式花生去殼機的操作流程 4.1對于花生去殼機運用過程要求 （1）設計的去殼機工作位置應當保證平整。進行操作前應當檢驗緊固零件是否達到了緊固，轉動部件的運轉是否正常，是否加了適當潤滑油。 （2）在機器進行啟動之前，進行查驗電源，保證開關處于斷開的狀態(tài)。 （3）在電機進行運轉后，保證其轉向和機器指定的方位同向，使其先進行空轉一定時長，觀測機器是否出現(xiàn)了異常的狀況。在機器進行正常運行的過程里，對應的才可以進行花生的放入。 （4）在花生果進行投入操作過程前需要測驗其是否含有雜質。 （6）進行去殼的花生保持其干濕度適當，如果花生比較干就會使得出現(xiàn)更多的破損花生過濕則會影響機械效率依據(jù)花生尺寸差別應用合適尺寸的半籠篩。 （7）在機器進行運轉的過程中，盡量的不站在皮帶輪的一個方位旁，這樣能夠避免傷到自己和其他人。 4.2對于花生去殼機進行保養(yǎng)的注意事項 （1）在機器進行使用過后需要進行對應的清理操作，來清洗機器對應的殘存廢棄雜質，避免發(fā)生化學反應。 （2）在不運用時將皮帶才下來避免出現(xiàn)失效。 （3）先應用柴油對于軸承進行清潔，再運用黃油對軸承進行密封操作。 總 結 本次對于花生刮板機械進行設計的過程中，我得到了很多啟發(fā)，即使在整個設計流程中遇到了一些問題，但是也得到了很多的經驗。 在我對設計理論和計算公式有難點的時候，通過和朋友間互相討論，總是可以聯(lián)想到求解得方法以及對于求解得思路，這就使得我對于結社設備的分析得設計具備了很好的基礎。 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，同學在于設計得過程之中更是可以給予我許多得幫助，可以發(fā)現(xiàn)指出我的錯誤而且可以悉心得給我講述其錯誤產生得原因并指出正確的方法以及思路。當我遭遇了設計得困難是可以及時提供幫助，設計中我們研究機械進行設計得方法，使得我對于自動化設計具備了新的認識，掌握的理論知識也到達了了新的高度！ 經過恩師對自己制圖得指導，我掌握的AutoCAD得繪圖技術也得到了明顯的提升。謝謝老師的悉心指導和教誨，在老師那里不但學習更多專業(yè)方面得知識，更重要的是還學到了分析解決問題的能力，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，要敢于面對問題，積極樂觀得解決問題，不斷地前進。 參考文獻 [1] 李建東.花生去殼裝置的試驗研究［D］. 青島: 青島農業(yè)大學,2007:3-5 [2] 王軍鋒.刮板式花生去殼機設計［D］.農機化研究，2012，12：96-99 [3] 成大先 機械設計手冊.單行本.機械傳動[M] 北京：化學工業(yè)出版社 2004.1 [4] 原重獻.花生去殼機去殼機試驗研究［j］.農牧與食品機械，1991，3：19-4 [5] 楊可楨，程光蘊，李仲生. 機械設計基礎[M]. 北京：高等教育出版社, 2006 [6] 朱冬梅，胥北瀾，何建英. 畫法幾何及機械制圖[M]. 北京：高等教育出版社, 2008.6 [7] 唐增寶，何永然，劉安俊. 機械設計課程設計[M]. 武漢：華中理工大學出版社, 1999.3 [8] 楊普. 工程力學[M]. 北京：人民交通出版社, 1999 [9] 成大先. 機械設計手冊.單行本.機械傳動[M]. 北京：化學工業(yè)出版社, 2004.1 [10] 陳立德. 機械制造裝配設計[M]. 北京：高等教育出版社, 2010.6 [11] 李艾民，李愛紅，李愛軍. 機械制圖AutoCAD2010[M]. 北京：北京郵電大學出版社, [12] 尚書旗，劉曙光，王方燕．花生生產機械的應用現(xiàn)狀與進展分析[J]．花生學報， [13] 濮良貴，紀名剛 機械設計[M] 北京：高等教育出版社 2001 [14] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理.7版.北京：高等教育出版社 2006 [15] 邱宣懷.機械設計[M].4版.北京：高等教育出版社 2006 [16] Cao Yuhua; 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