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1、核桃脫殼機創(chuàng)新設計分析
核桃脫殼機創(chuàng)新設計分析
摘要:核桃本身具有很大的營養(yǎng)價值,這也就使得其市場非常廣闊。但是由于核桃本身的形狀具有不規(guī)那么性,使得常用的剝殼技術不能夠滿足其要求,導致了在核桃加工階段的剝殼環(huán)節(jié)只能由人工進行分級,然后才可以用機械進行剝殼。本文根據核桃形狀不規(guī)那么、核仁間隙小的特點設計一款自動甄選剝殼的機器。
關鍵詞:脫殼機 創(chuàng)新 自動
隨著科技的快速開展,我國各種農作物的產量也隨之增加,核桃就是其中的一個代表。但是由于市場對核桃產品的需求越來越多,而核桃產品加工的速度跟不上,從而導致了供需矛盾日益突出。對于此種
2、矛盾的出現(xiàn),核桃產品加工受到機械設備的制約是其產量提升不上去的重要原因。而在核桃產品的加工過程中,其脫殼所消耗的時間最長,工序最麻煩,而且現(xiàn)在對于核桃脫殼的技術還不太成熟,這就使得核桃產品的加工受到了很大的制約。本文根據核桃自身的特點設計了一款新型的脫殼設備。下面,我們展開介紹。
一、工作機理
在進行工作前,要將核桃的外表青皮去除,然后將其投入料斗。通過機器的運轉,使得核桃進入到傳輸機構,而傳輸機構中設計有等間距交錯的單元格,該對于該單元格說,其尺寸大小僅能容納一個核桃,而且在傳輸機構中其滑槽在不斷的運動,在運動時單元格在不停地進行間歇性的開閉運動,從而使得核桃的進出與輸出保持
3、一個相對的平衡。而且,在單元格內部裝設有針式自適應夾,其構成是由一定密度的可伸縮鋼針構成,其鋼針均勻分布,而且在適應夾兩邊的剛針能夠將向中間靠攏,夾緊核桃,使其能夠做往復直線運動一次,同時,在其運動的路徑上設計相應的刀具,在刀具上設有控制其切削深度的擋片,根據核桃的大小及其殼的厚度進行相應的設計,使得在往復運動的過程中使得的刀具能夠沿著核桃的輪廓進行往復的切割,使其能夠切透核桃殼。在切割完畢后,將核桃釋放,使得核桃進入柵欄通道,通過相應設計使得核桃能夠在風力的作用下做撞擊運動,從而讓核桃能夠從切口處進行破裂,將核仁與核桃殼脫離,然后分別進入果皮箱與核仁箱。之后,進行下一次循環(huán)。
二、主
4、要結構設計
傳輸結構設計
根據上圖可以看出,其傳輸結構是由料斗1、滑槽2以及U形導軌三者組成。通過在料斗上方進行等間距設計開口B,在滑槽2上進行等間距單元格設計。同時,在單元格的底部進行相應的墊片設定,使得其在空間的上下位置能夠確定。在進行單元格設定之前,要對核桃的體積進行相應的測定,通過對具體數(shù)據的分析,對于其單元格的設定要求其空間能夠符合大多數(shù)核桃的體積,使得每一個單元格容納一個核桃。在將核桃裝入單元格之后,開啟滑槽運動,在將核桃運送到過料斗B口處釋放,使其沿著U形導軌自由下落,然后根據U形導軌的設定,使其能夠到達相應的夾具裝卡位置。在單元格翻開的同時,要保證在開口B處只能
5、夠進入一個核桃?;鄣耐鶑瓦\動,使得核桃能夠不斷的運送到夾具中去,而單元格的間歇性開閉運動,能夠使得該機器不斷地進行循環(huán)。
夾具設計
對于夾具的設計,就是要對其兩邊鋼針的排列進行設計,其要求是能夠同時夾住多個具有不同尺寸的核桃。因此,在進行核桃加工之前不用進行核桃的分級工作,直接將核桃導入過料口即可。通過上圖可以看出該夾具是由夾板、鋼針以及彈簧構成。通常來講,核桃的直徑在35—45mm之間,為了使得夾具能夠加緊核桃,而不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,其設計的夾持寬度應該在27mm左右。其夾角要在41—54之間。同時要設計的夾持點最少為4個,其鋼針的排列密度設計應該在1.2根/cm2左右。同時,
6、在設計時,為了保證兩塊夾板之間不出現(xiàn)相對滑動的現(xiàn)象,要在鋼針安裝之后,設定限位卡。當核桃通過U形導軌之后,其就落入夾具之間的滑槽上,此時,夾具合攏,將核桃夾緊,之后夾具帶動核桃做往復直線運動一次,從而使得切割機構進行切割。在經過切割之后,夾具在程序的控制下松開夾具,使得核桃自由下落,落入破碎區(qū),在鼓風機的風力作用下進行破碎。
切割機構設計
在進行切割機構設計時,要將刀具裝卡于夾具運動路徑的上下兩側,其刀具的直徑大約為45mm,兩刀之間留有一定的空隙,以使核桃能夠在其間進行運動,因此其間隙應該大于核桃的直徑,一般來說45mm左右是最適宜的為距離,這樣也就使得經過切割后其切透的弧度
7、大越長20mm,使得其切割的弧度大約為整個圓周的63.4%—71.7%,使得其在破碎區(qū)的進行破碎時耗時較短。同時,為了使兩個砂輪刀具在運動的時候不會產生干預現(xiàn)象,要將傳輸機構中單元格之間的距離設為83mm。同時,要根據核桃的品種不同進行不同的彈簧與墊片的設定。為了使核桃的運行過程能夠按照設計的方向運行,要在刀架上設定有導向結構,如上圖中的A,該結構可以使得核桃調整到適宜切割的位置,使得核桃的最大截面與刀具接觸,使得刀具能夠沿著核桃的最大截面處進行切割,又因為在核桃內局部為4局部,而其最大截面處為別離組織,這也就使得刀具的切割不損傷核仁,從而使得核桃的核仁能夠最大限度的保存。
別離機構設
8、計
通過上面的工作之后,核桃根本上分為了兩局部。為了使得核桃的核仁與果殼完全的別離,要設計相應的別離機構。對別離機構的設計是由五局部組成,其分別是方棱桿、柵欄通道、鼓風機、果殼箱、核仁箱。其中鼓風機是安裝在柵欄通道的內壁上,在切割工作完成之后,核桃沿著物料通道落入別離箱,在下落的過程中,運用鼓風機的風力使其不斷的撞擊方棱桿,從而使得核桃在切割處的裂紋不斷地擴大,核仁與果殼之間也出現(xiàn)松動。經過屢次的撞擊過程 ,使得核仁與果殼別離,然后根據其密度與硬度的不同,用相應的鋼針與相應的力度對別離后的果仁、果殼進行鑒別,從而使得果仁與果殼徹底別離。在不同的通道運行下,使得果殼進入果殼箱,核仁進入核
9、仁箱,從而真正的實現(xiàn)物料別離。
結語
對于此種機械的創(chuàng)新設計僅僅是通過對其進行定性分析,其實際工作性能還有待加強與改善。通過對核桃脫殼機械創(chuàng)新設計,使得核桃產品加工企業(yè)的機械化程度得以提高,能夠大大的解放勞動力,提高企業(yè)運行的效率,從而為企業(yè)帶來更高的利益。
參考文獻:
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【2】呂小蓮,呂小榮,張孝瓊.堅果剝殼機具的研究現(xiàn)狀與分析[J].食品工業(yè)科技,2021.
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