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開題報告答辯分級擠壓式核桃破殼機的設計分級擠壓式核桃破殼機的設計n班班 級：農(nóng)機機16-4n學學 生：生：趙成成偉n學學 號號：8031212425n指指導教教師：蘭海海鵬 匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容u 選題背景u 研究目的與意義u 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀u 研究目標u 研究主要內(nèi)容u 難點問題u 創(chuàng)新點 1 1 選題背景選題背景核核桃桃在在新新疆疆地地區(qū)區(qū)有有很很大大的的產(chǎn)產(chǎn)量量，如如果果只只是是單單一一的的賣賣核核桃桃，價價格格很很低低，利利潤潤也也不不高高，所所以以需需要要進進行行核核桃桃的的深深加加工工，提提高高利利潤潤率率。進進行行核核桃桃的的深深加加工工就就需需要要對對核核桃桃進進行行破破殼殼，而而在在新新疆疆地地區(qū)區(qū)，很很大大一一部部分分是是用用人人工工破破殼殼，破破殼殼效效果果差差，工工作作效效率率很很低低，大大約約只只有有每每小小時時1515公公斤斤，在在新新疆疆機機械械破破殼殼的的比比率只有百分之二。率只有百分之二。所以在此基礎上核桃破殼機應用而生。所以在此基礎上核桃破殼機應用而生。當前一些核桃破殼機的適應性較差，當前一些核桃破殼機的適應性較差，不能很好的對新疆核桃進行破殼，破殼效率和質(zhì)量都較差。不能很好的對新疆核桃進行破殼，破殼效率和質(zhì)量都較差。2 2 研究目的與意義研究目的與意義本項研究的目的是在保證一定整仁率的情況下提高核桃破殼的效率本項研究的目的是在保證一定整仁率的情況下提高核桃破殼的效率本課題設計先用篩子對大小不同的核桃進行分級，凹型對輥的對本課題設計先用篩子對大小不同的核桃進行分級，凹型對輥的對轉(zhuǎn)對核桃進行擠壓式的破殼，因為設計方面的原因，所以轉(zhuǎn)對核桃進行擠壓式的破殼，因為設計方面的原因，所以能夠大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。提高了勞動生產(chǎn)率。因為因為破殼后的果仁用于深加工，所以也能夠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。提高利潤率，增加農(nóng)民收入。因此此項研究很有意義。因此此項研究很有意義。核核桃桃要要完完成成破破殼殼的的工工序序是是要要等等青青皮皮脫脫落落后后，一一定定時時間間內(nèi)內(nèi)核核桃桃本本身身脫脫去去水水分分后后才才進進行行。在在過過去去，我我國國核核桃桃破破殼殼主主要要是是靠靠人人工工來來完完成成，在在一一些些農(nóng)農(nóng)家家地地方方用用專專用用的的小小孔孔模模具具來來撞撞擊擊完完成成破破殼殼工工序序。隨隨著著核核桃桃業(yè)業(yè)的的不不斷斷發(fā)發(fā)展展，手手工工破破殼殼已已經(jīng)經(jīng)不不能能完完全全滿滿足足社社會會的的需需要要。因因此此，采采用用機機械械式式的的破破殼殼方方式式是是滿滿足足社社會和生產(chǎn)率唯一選擇。會和生產(chǎn)率唯一選擇。當當前前核核桃桃破破殼殼取取仁仁的的方方法法主主要要有有：離離心心式式碰碰撞撞破破殼殼?；瘜W學腐腐蝕蝕。真真空空破破殼殼取取仁仁。超超聲聲波波破破殼殼。定定間間隙隙擠擠壓壓破破殼殼。其其中中采采用用第第一一種種方方法法破破殼殼時時會會產(chǎn)產(chǎn)生生大大量量的的碎碎仁仁，所所以以此此方方法法很很少少被被應應用用；第第二二種種方方法法，由由于于在在實實際際操操作作中中仁仁易易受受到到腐腐蝕蝕不不好好控控制制，產(chǎn)產(chǎn)生生的的廢廢水水廢廢液液還還有有可可能能污污染染環(huán)環(huán)境境，所所以以應應用用的的也也很很少少；第第三三、四四種種破破殼殼方方法法，需需要要的的破破殼殼設設備備昂昂貴貴，這這無無疑疑增增加加了了破破殼殼成成本本，并并且且破破殼殼效效果果也也不不能能達達到到人人們們的的要要求求；只只有有第第五五種種方方法法值值得探索。得探索。3 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國我國核桃破核桃破殼機具發(fā)展緩慢，遠遠落后于種植業(yè)的發(fā)展，在一些生產(chǎn)殼機具發(fā)展緩慢，遠遠落后于種植業(yè)的發(fā)展，在一些生產(chǎn)應用的機具中，存在如下幾個突出的問題，因而，難以推廣應用。應用的機具中，存在如下幾個突出的問題，因而，難以推廣應用。(1)剝殼率低。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機剝殼率只有50%。這是。這是核桃核桃剝殼機推廣使用的最大障礙。剝殼機推廣使用的最大障礙。(2)損失率高。損失率高。由于參數(shù)選擇不合理，造成剝殼不完全現(xiàn)象嚴重，碎仁夾帶由于參數(shù)選擇不合理，造成剝殼不完全現(xiàn)象嚴重，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在碎殼中難以回收而被棄除。有些機具果仁損失率高達20%。(3)果仁完整性差果仁完整性差。有些機具的設計，為了減少漏剝或剝殼不完全現(xiàn)象，一有些機具的設計，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，導致高的破碎率，從而降低了產(chǎn)品的商品價值。味追求剝殼率的提高，導致高的破碎率，從而降低了產(chǎn)品的商品價值。(4)通用性差。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。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，適應性差。機具性能不穩(wěn)定，適應性差。為某類為某類核桃核桃專門開發(fā)的專用機型，在該專門開發(fā)的專用機型，在該核核桃桃品種、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。性能就變差。(6)作業(yè)成本偏高。作業(yè)成本偏高。我國我國核桃核桃剝殼機具尚未形成規(guī)模和系列，多數(shù)是單機制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)設備配置的成本高，致使加工生產(chǎn)企業(yè)設備配置的成本高，致使加工核桃核桃的作業(yè)成本增加。的作業(yè)成本增加。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）錐輥式分級裝置錐輥式分級裝置，采用一對相對轉(zhuǎn)動的錐形輥，核桃在兩錐形輥的帶動下不停地上升和下落，同時，錐輥式分級裝置，采用一對相對轉(zhuǎn)動的錐形輥，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。核桃的直徑時，核桃通過間隙落下。該裝置分級效果不好，原因該裝置分級效果不好，原因核挑大核挑大量量喂入時，上層的核挑無法及時地與下層的核桃進行交換，喂入時，上層的核挑無法及時地與下層的核桃進行交換，造成前一級的核挑在后一級甚至后造成前一級的核挑在后一級甚至后幾幾級才被分離出去，出現(xiàn)分級混雜現(xiàn)象。級才被分離出去，出現(xiàn)分級混雜現(xiàn)象。由于有相當一部分由于有相當一部分核桃核桃是橢球形的，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。誤差。（2）圓孔篩分級裝置）圓孔篩分級裝置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。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尤其是在核桃大量喂人時。時。（3）柵式滾筒分級裝置）柵式滾筒分級裝置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。能耗低、分級均勻度高。現(xiàn)有的破殼機械原理圖現(xiàn)有的破殼機械原理圖4 4 研究研究目標目標現(xiàn)階段，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，核桃產(chǎn)業(yè)逐年遞增，相應的破殼機械種類也有很多，特別是國外的技術已經(jīng)很先進，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行比較，進行完善其功能。現(xiàn)階段我國核桃破殼機械的研究目標是：(1)提高機械的兼容性和適應性。當前，相當多的核桃破殼機械設計有局限性。它們只能應用在具有特定的地區(qū)生長環(huán)境的某類核桃中，其兼容性和適應性較差。提高機械的通用性和適應性，通過變換核桃破殼機械的主要部件達到同時具備對其他帶殼堅果進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性的要求的工作部件，改進技術工藝，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。處理好這一關鍵技術將關系到核桃破殼機械在未來的發(fā)展和應用。一方面，提高核桃破殼機械的核心技術，改進工作部件，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)設計；另一方面，進一步改進和完善整體配置，提高脫殼率，降低核桃仁破損率。5 5 研究研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容查找選題相關的文獻資料，確定思路框架，具有整體意識；對分級裝置，破殼機構(gòu)及傳動系統(tǒng)等關鍵部分進行設計；完成破殼機的三維模型以及相關技術圖紙材料；對關鍵部件進行強度、剛度校核，以及進行受力分析。對整體結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，優(yōu)化6 6 難點問題難點問題核桃的大小不均，在受力時就不一樣，所以需對核桃進行分級破殼，分級時所用的篩子篩孔大小的確定可能需要做大量的試驗來確定。在破殼時需要兼顧破殼的效果，提高整仁率，降低碎仁率，所以需要對擠壓輥的形狀進行設計。根據(jù)不同品種的核桃，擠壓輥之間的間隙有不同的要求，所以擠壓輥的間隙要可調(diào)。7 7 創(chuàng)新點創(chuàng)新點在進行破殼時在進行破殼時對核桃進行分級處理，提高整體的破殼質(zhì)量對核桃進行分級處理，提高整體的破殼質(zhì)量擠擠壓壓輥輥分分為為固固定定輥輥和和可可調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)輥輥，能能夠夠調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)輥輥間間間間隙隙，以以應應對對不不同同大大小小，不不同同品品種的核桃種的核桃擠壓輥的形狀設計較為合理，提高整仁率，降低碎仁率擠壓輥的形狀設計較為合理，提高整仁率，降低碎仁率設計設計有收集裝置，避免人工收集，降低勞動強度有收集裝置，避免人工收集，降低勞動強度 歡迎大家予以批評指正！歡迎大家予以批評指正！