2596 對輥式紅棗分級機的設計,對于,紅棗,分級,設計 塔里木大學畢業(yè)論文（設計）開題報告課題名稱 對輥式紅棗分級機設計 學生姓名 張文智 學 號 8011208128 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化班 級 12-1 指導教師 馬少輝 起止時間 2011-12-1----2012-5-20 機械電氣化工程學院教務辦制對輥式紅棗分級機的設計-開題報告一、本課題來源及研究的目的和意義紅棗，又名大棗。自古以來就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一，歷史悠久。大棗最突出的特點是維生素含量高。在國外的一項臨床研究顯示：連續(xù)吃大棗的病人，健康恢復比單純吃維生素藥劑快 3 倍以上。因此，大棗就有了“天然維生素丸”的美譽。紅棗為溫帶作物，適應性強。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種．近些年紅棗價格年年攀升，紅棗產(chǎn)業(yè)在一些地區(qū)有了較快的發(fā)展，對帶動地區(qū)經(jīng)濟增長，尤其在帶動農(nóng)牧民增收上起到了重要作用。南疆地區(qū)是世界上最適宜種植優(yōu)質(zhì)紅棗的區(qū)域,是國家農(nóng)業(yè)部確認的國家級綠色食品基地.南疆地區(qū)光照時間長,每年 4-10 月累計日照時數(shù)達 2027.1 小時,平均每天的日照時數(shù)達到 10 小時以上,且光照度強,十分有利于紅棗果實生長;該地區(qū) 8-10 月平均日較差在17.5—18.2℃,最大日較差可達 27.8℃,特別有利于棗果可溶固形物和糖分積累,這也是造就南疆地區(qū)紅棗品質(zhì)極優(yōu)的根本原因。“十一五”期間，隨著產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整，紅棗種植面積大不斷擴大。截至 2009 年底，紅棗種植面積達 481.08 萬畝，約占全國的 21.38%；產(chǎn)量 26.32 萬噸，約占全國的8.63 %。紅棗種植主要分布在南疆的阿克蘇、喀什、和田、巴州等地。紅棗栽培歷史悠久，建國后，特別是 60-80 年代引進品種 42 個，加之古、近代的引入，共計 49 個品種。目前從各地州規(guī)模發(fā)展的主栽品種構成來看：絕大多數(shù)為干、鮮兩類的灰棗、駿棗及贊皇紅棗等品種。紅棗種植模式主要有棗農(nóng)間作和成片建園兩種方式，間作模式有棗樹+小麥、棗樹+豆類、棗樹+棉花、棗樹+蔬菜、棗樹+西（甜）瓜。成片建園的棗樹株行距多以 2 x 3 米或 1.5 x 4 米，每畝 110 株較為普遍。由于獨特的區(qū)位優(yōu)勢，紅棗品質(zhì)受到追捧，國內(nèi)外出現(xiàn)熱銷紅棗的態(tài)勢，紅棗龍頭加工企業(yè)紛紛向集中，紅棗形成了產(chǎn)銷兩旺。目前，紅棗主要以制干初加工銷售，紅棗加工企業(yè)將半干紅棗經(jīng)過篩選、分級、哄干、包裝后銷售。其中，紅棗分級是紅棗制干過程中的一個重要環(huán)節(jié)，紅棗分級質(zhì)量的好壞，尺寸的大小直接影響紅棗的經(jīng)濟效益。二、本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析國外公司較早開始對水果自動分級技術進行研究并將研究成果產(chǎn)品化，意大利、日本和美國是果品分級分選設備研究的倡導者，目前來看，歐洲果品分級分選設備的研究集中在果品分級生產(chǎn)線的研制；美國和亞洲的日本、韓國則是著重研究尖端的分級分選技術，比如核磁共振成像分級、內(nèi)部品質(zhì)檢測分級，如成熟度分級等。 我國對智能化程度較高的果品分選機的研制尚處于起步階段，對水果品質(zhì)檢測及自動分級研究時間不長，國內(nèi)目前能生產(chǎn)的水果分級設備基本還限于機械分級階段，主要進行大小、重量的分級，自動分級設備基本還處于實驗室研發(fā)階段。我國水果質(zhì)量檢測中使用的水果品質(zhì)自動檢測生產(chǎn)線多為進口設備，由于引進設備操作較為復雜，設備成本較高，且這種進口設備是針對大農(nóng)場生產(chǎn)所設計的，在我國小農(nóng)戶生產(chǎn)方式的農(nóng)產(chǎn)品的檢測中并不實用。目前國內(nèi)主要的紅棗分級機構有以下幾種：一是差速帶式紅棗分級機。差速帶式紅棗分級機，由差速帶式紅棗分級機構組成，包括機架、電機、喂料斗及其傳動裝置，其特征在于機架上至少設有兩級的差速帶式紅棗分級裝置，機架下方的電動機輸出軸上設有傳動軸，傳動軸的前后兩端均設有錐形齒輪，與其相嚙合的錐形齒輪軸上均設有皮帶輪，且前端的皮帶輪直徑比尾端的皮帶輪直徑大，兩個皮帶輪通過皮帶分別與機架上方的兩個直徑相同的皮帶輪相接，軸上間隔均布有與方軸連為一體的、和不連為一體的兩種軸套，前后兩個軸上的兩種軸套相錯而設，前后兩個軸套間設有分級皮帶，每根分級皮帶的下方設有擊打裝置。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有結構簡單、操作方便、無卡棗現(xiàn)象、紅棗破損率低的優(yōu)點。缺點是效率低，分級不均，造價較高。二是重疊式篩籠紅棗分級機。該紅棗分級機，解決現(xiàn)有紅棗分級機分級效果差、破損率較高以及結構復雜等問題，包括箱體，箱體一側設有進料口，箱體內(nèi)貫穿設置轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸上至少固定有兩個互相套接且一端面呈階梯狀分布的篩籠，篩籠另一端面與環(huán)形圓板固定，篩籠上各篩條之間的間隙尺寸由內(nèi)向外逐漸減小，其中內(nèi)層篩籠一端與進料口相通，另一端與設置在箱體另一側的一級出料口相通，每個篩籠下方均設有出料口。本實用新型將多個篩籠呈重疊式且端面呈階梯狀安裝，整體結構簡單、造價低、效率高，可一次將紅棗分成多個等級，分級均勻，在設備中的行程較短，在實際使用中效果顯著，可廣泛用于紅棗產(chǎn)地的規(guī)模化加工。缺點是有卡棗現(xiàn)象，破損率較大。針對上述兩種紅棗分級機存在的問題，課題提出一種對輥式紅棗分級機，該機械可連續(xù)做業(yè)，各將紅棗按企業(yè)要求分成多個級別。三、對本課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標設計一種對輥式干紅棗分級機，該機可適應南疆主栽紅棗品種干紅棗的分級，可根據(jù)農(nóng)戶或企業(yè)的需求，分出不同級數(shù)，機械可連續(xù)作業(yè)，對干棗損傷小，完成設計圖紙，并撰寫設計書明書4、 本課題需要重點研究的關鍵問題及解決的思路1、該系列對輥式紅棗分級機主要由喂料裝置、輥輪、輥輪支撐軸承、壓緊和調(diào)節(jié)裝置以及驅(qū)動裝置等部分組成。2、篩選紅棗大小的調(diào)節(jié)：兩輥輪之間裝有楔形或墊片調(diào)節(jié)裝置，楔形裝置的頂端裝有調(diào)整螺栓，當調(diào)整螺栓將楔塊向上拉起時，楔塊將活動輥輪頂離固定輪，即兩輥輪間隙變大，篩選的紅棗變大，當楔塊向下時，活動輥輪在壓緊彈簧的作用下兩輪間隙變小，篩選的紅棗變小。墊片裝置是通過增減墊片的數(shù)量或厚薄來調(diào)節(jié)篩選紅棗大小的，當增加墊片時兩輥輪間隙變大，當減少墊片時兩輥輪間隙變小。3、驅(qū)動機構是由兩個電動機，通過三角皮帶傳動到槽輪上拖動輥輪，按照相對方向運動旋轉(zhuǎn)。在喂料時，紅棗從進料口通過輥輪，經(jīng)輥輪篩選的棗子從輥子下面排出。4、為了減小紅棗的破損，輥子表面用軟質(zhì)皮毛包裹設計的關鍵部分是輥子距離的調(diào)節(jié)，初步的解決辦法是通過彈簧，墊片，和楔塊的配合來解決，在今后的設計中將逐步探索和完善。（老師，這個設計是不是要弄幾組輥子啊，這樣效率高一些，或者這個輥子的長度要長一些呢）五、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法（1）通過萬方數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)和圖書館等查閱相關文獻資料，了解紅棗分級機的發(fā)展現(xiàn)狀，確定設計方案；（2 ）查閱設計手冊，設計傳動比，電動機功率，輥子距離等關鍵問題；（3 ）參考資料中的計算方法和公式等進行計算校核；（4 ）需要一臺能夠上網(wǎng)的電腦，安裝 Auto CAD 和 solidworks 繪圖軟件；（5 ）希望學院能夠提供設計實驗室及上網(wǎng)條件，其他可自理。六、完成本課題的工作方案及進度計劃第 1 周—第 2 周 通過查找文獻資料，了解紅棗分級機的發(fā)展現(xiàn)狀，完成開題報告。第 2 周—第 5 周 設計總體方案。第 6 周—第 9 周 對紅棗分級機的結構進行具體設計，運用 Auto CAD，solidworks繪制零件圖與裝配圖。第 10 周—第 12 周 撰寫設計說明書，對設計存在問題修改、調(diào)整、補充。第 13 周—第 14 周 整理資料準備答辯。七、主要參考文獻[1] 第一機械工業(yè)部農(nóng)業(yè)機械研究所.農(nóng)業(yè)機械設計手冊（上、下冊）[M].北京：機械工業(yè)出版社，1972. [2] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.實用機械設計手冊[M].北京.中國農(nóng)業(yè)機械出版社.1984[3] 南疆地區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展戰(zhàn)略思考 落葉果樹 2008年第3期[4] 6ZF--0 5型紅棗分級機的試驗研究2000(14) 李湘萍[5] 陳彤.向東梅.晁群卉 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化中主導產(chǎn)業(yè)的選擇研究[期刊論文] -農(nóng)業(yè)大學學報2000(3)[6] 紅棗自動分級機分級執(zhí)行系統(tǒng)的研制 王松磊 何建國 賀曉光 張冬 詹志彪 《寧夏工程技術》 2009 第3期 - 維普資訊網(wǎng)[7] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院.實用機械設計手冊[M].北京.中國農(nóng)業(yè)機械出版社.1984[8] 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機械與設備[M].北京.中國輕工業(yè)出版社.1993. 105-120