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開題報告答辯 塔里木大學機械電氣化工程學院 分級擠壓式核桃破殼機的設計 班級 農機16 4學生 趙成偉學號 8031212425指導教師 蘭海鵬 匯報內容 選題背景研究目的與意義國內外研究現狀研究目標研究主要內容難點問題創(chuàng)新點 1選題背景 核桃在地區(qū)有很大的產量 如果只是單一的賣核桃 價格很低 利潤也不高 所以需要進行核桃的深加工 提高利潤率 進行核桃的深加工就需要對核桃進行破殼 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 在機械破殼的比率只有百分之二 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 不能很好的對核桃進行破殼 破殼效率和質量都較差 2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 增加農民收入 因此此項研究很有意義 核桃要完成破殼的工序是要等青皮脫落后 一定時間內核桃本身脫去水分后才進行 在過去 我國核桃破殼主要是靠人工來完成 在一些農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率唯一選擇 當前核桃破殼取仁的方法主要有 離心式碰撞破殼 化學腐蝕 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生大量的碎仁 所以此方法很少被應用 第二種方法 由于在實際操作中仁易受到腐蝕不好控制 產生的廢水廢液還有可能污染環(huán)境 所以應用的也很少 第三 四種破殼方法 需要的破殼設備昂貴 這無疑增加了破殼成本 并且破殼效果也不能達到人們的要求 只有第五種方法值得探索 3國內外研究現狀 我國核桃破殼機具發(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 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 這是核桃剝殼機推廣使用的最大障礙 2 損失率高 由于參數選擇不合理 造成剝殼不完全現象嚴重 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20 3 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象 一味追求剝殼率的提高 導致高的破碎率 從而降低了產品的商品價值 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一機多用 5 機具性能不穩(wěn)定 適應性差 為某類核桃專門開發(fā)的專用機型 在該核桃品種 大小規(guī)格 外殼形狀和含水量等因素出現變化時 剝殼機具剝殼性能就變差 6 作業(yè)成本偏高 我國核桃剝殼機具尚未形成規(guī)模和系列 多數是單機制造 制造的工藝水平低 成本高 也因為通用性差 不能一機多用 使得生產企業(yè)設備配置的成本高 致使加工核桃的作業(yè)成本增加 1 現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 核挑大量喂入時 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幾級才被分離出去 出現分級混雜現象 由于有相當一部分核桃是橢球形的 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 從而造成分級誤差 2 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 該裝置的一個缺點是 在分級的過程中 有時會出現孩桃堵塞篩孔的現象 尤其是在核桃大量喂人時 3 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 滾簡的轉動帶動核桃不停地上升 下落 并在重力和離心力的驅動下向前移動 直至從滾簡中脫出 該裝置結構簡單 能耗低 分級均勻度高 現有的破殼機械原理圖 4研究目標 現階段 隨著工農業(yè)的發(fā)展 核桃產業(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很先進 在破殼流程中幾乎不用人工的參與 但國內的破殼機械還存在一系列的問題 為了使破殼機械在生產中發(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機械化生產加工的重要問題 對我國核桃產業(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)結構 研發(fā)新的脫殼機理 優(yōu)化結構設計 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研究主要內容 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 對整體結構進行調整 優(yōu)化 6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 7創(chuàng)新點 在進行破殼時對核桃進行分級處理 提高整體的破殼質量擠壓輥分為固定輥和可調節(jié)輥 能夠調節(jié)輥間間隙 以應對不同大小 不同品種的核桃擠壓輥的形狀設計較為合理 提高整仁率 降低碎仁率設計有收集裝置 避免人工收集 降低勞動強度 歡迎大家予以批評指正