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1、前言我国目前的山楂山楂机械的发展情况比较落后，由于缺少良好的设备，加工手段落后， 生产效率低，致使一些地区出现水果积压腐烂现象，给果农造成很大的经济损失。山楂去核手工作业现在在中国仍然是主要的加工手段，不仅占用大量的劳动力、劳动强 度大、生产率低，而且卫生安全也得不到有效保障。去核作业是山楂加工工序中十分重要的 前处理工序。以往的手工操作远不能满足现代山楂加工的需求，不仅占用大量的劳力，劳动 强度大，生产效率低，且产品质量难以控制。本设计主要是为了解决山楂去核作业的劳动强 度大，安全卫生，提高生产效率，降低山楂果实破损率，保证山楂产品的质量。因此，小型 山楂山楂机有非常好的应用前景。关键词 ：
2、山楂；山楂机；刀具设计目录1 前言 11.1 本论文研究的目的和意义 11.2 国内外果核类山楂机械的发展情况 11.3 山楂的特性和山楂山楂机的应用前景 22 山楂山楂机设计 32.1 马达的选择 42.2 传动装置的选择 53 山楂山楂机关键部件设计 83.1 去核的刀具 83.2 山楂定位盘 93.3 山楂机定位盘主轴 93.4 山楂机主轴间歇轮 123.5 山楂机传动圆盘1. 23.6 山楂机传动盘的轴133.7 轴承选择1. 5总 结 1.6致 谢 1.8参考文献1. 91 前言1.1 本论文研究的目的和意义我国的地域辽阔、资源丰富。具有得天独厚的发展水果加工业的良好条件。水果深加工
3、 已成了农民致富的一条主要途径，不论社会效益还是经济效益都是十分可观的。果核类水果 主要是指桃、杏、李、山楂、红枣及橄榄等。它们在水果总产量中占有较大比例，以它们为 原料，加工成饮料、罐头、果脯及果干制品时，去核作业是水果加工业中十分重要的前处理 工序。以前的手工操作远不能满足现代水果加工的需求，不仅占用大量的劳力，劳动强度大， 生产效率低，且产品质量难以控制。但是我们也看到，在果树种植业蓬勃发展的今天，由于 缺少性能良好的设备，加工的手段落后，生产效率低，有些地区还出现鲜果品积压腐烂现象， 给果农造成不应有的经济损失。许多地区的果品加工厂，其前处理生产环节，如去核、去皮、 清洗等，至今基本上
4、仍靠手工或十分简陋的工具完成。因此，在我国发展山楂机械等前处理 设备，取代手工作业是必然趋势。针对中国水果资源丰富、分布广泛的特点，特别要加大对 中小型山楂去核机具的研制，以适应广大果农及小型果品加工厂的需求。只有这样，才会有 丰富多样的食品来满足人们的需求，才能保护果农种植的积极性1。1.2 国内外果核类山楂机械的发展情况国外20世纪 60年代着手研制水果山楂机，至20世纪80 年代初美国、意大利、荷兰 等国已相继推出了粘核桃山楂机、橄榄山楂机等。去核工序基本上实现了自动化。数十年的 发展，已日趋完善、成熟。目前，正向着节能型和机电一体化方向发展，以电脑自控作业为 主。但中国的水果山楂机具发
5、展缓慢，远远落后于种植业的发展。日本生产的一种刮板式山楂机，去核后的果肉可达5 毫米左右，由筛孔排出，桃核从尾 端排出，该机适用于粘核型桃的去核加工，它具有成本较低，生产率高，去核效果好等特点。 国外也研制出了橄榄山楂机，它可以依靠果模组装在链条或滚筒上，形成输送和定位，并采 用一排刀具（包括上刀和下刀），对橄榄进行多刀去核作业，其生产效率比使用单刀的设备 高得多。美国 FMC 公司 80 年代初向市场推出一种自动转矩式粘核桃山楂机。每分钟可加工80 个桃子，其生产率约800 kg/h 左右。该机采用14个小杯对桃子进行定位和输送。每个杯 子底部有一带凸起的小转轴。小轴在链条带动下始终旋转着，
6、只要杯内桃子的凹部不在小凸 起的上方，桃子外圈就会与凸起接触并被其带动旋转着，直到图示正确位置为止。这时，桃 子保持直立状态，劈刀将果内劈成两半后，夹持挑子的两个橡胶夹板相向转动150使果肉 与桃核分离。该机可以整个加工季节连续工作而不必停机润滑，调节与清洗也十分方便。由 于它保持了去核后果肉的完整性，因此比较适合于罐头、果脯和果干加工厂使用。由于该机 结构较复杂，成本较高，而国内罐头、果脯等食品均属微利产品，因此，在我国推广起来存 在一些难度中国研制出的核果水果山楂机具，按其结构特点和工作部件的不同，大体可分为剖分式、 对辊式和捅杆式等几大类。目前中国的山楂机械有剖分式山楂机、对辊式山楂机、
7、捅杆式山 楂机、打浆式山楂机、刮板式山楂机、凸齿滚筒分离凹板式山楂机几种形式。中国山楂机械 存在突出的问题有果肉损失率较高、去核后果实破损率高、机械性能不稳定、通用性差、作 业成本高、科技含量低、生产效率低等。1.3 山楂的特性和山楂山楂机的应用前景山楂，是可食用植物，果核类水果，质硬，果肉薄，味微酸涩。落叶灌木，枝密生，有 细刺，幼枝有柔毛。小枝紫褐色，老枝灰褐色。能防治心血管疾病。山楂是我国特有的药果 兼用树种。山楂的主要成分：可食用部分76%。每100g中含能量397kJ、水分73g、蛋白 质0.5g、脂肪0.6g、膳食纤维3.1g、碳水化合物22g、胡萝卜素100|jg、维生素A 17
8、|jg; 硫胺素0.02mg、核黄素0.02mg、尼克酸0.4mg;维生素C 53mg、维生素E 7.32mg; 钾 299mg、钠 5.4mg、钙 52mg、镁 19mg、铁 0.9mg、锰 0.24mg、锌 0.28mg、铜 0.11mg、磷24mg、硒1.22|jg。含解脂酶、鞣质等以及对大肠杆菌、绿脓杆菌、痢疾杆菌 有抑制作用的成分。山楂能防治心血管疾病，具有扩张血管、强心、增加冠脉血流量、改善心脏活力、兴奋 中枢神经系统、降低血压和胆固醇、软化血管及利尿和镇静作用;防治动脉硬化，防衰老、 抗癌的作用。山楂酸还有强心作用，对老年性心脏病也有益处。它能开胃消食，对消肉食积 滞作用更好，很
9、多助消化的药中都采用了山楂;山楂对子宫有收缩作用，在孕妇临产时有催 生之效，并能促进产后子宫复原;能增强机体的免疫力，有防衰老、抗癌的作用。山楂中有 平喘化痰、抑制细菌、治疗腹痛腹泻的成分。近年来，随着人民生活水平的不断提高，人民对食品质量的要求也越来越严格。生产厂 家也意识到前处理工序对产品质量有着不可忽视的影响，各厂家纷纷寻找合适的前处理设 备。由于许多前处理设备在国内尚属空白，因此，开发性能优良的山楂机及其它前处理设备 是形势所需。果核类水果主要指桃、李、杏、山楂、红枣及橄榄等，它们在水果总产量中占 有较大的比例。在以它们为原料加工饮料、罐头、果脯及果干制品时，去核作业是一项十分 重要的
10、前处理工序。以往所采用人工作业，不仅占用大量劳动力、劳动强度大、生产率低， 并且产品质量难以控制。因此，实行水果去核的机械化作业是水果加工业中必然的发展趋势， 所以山楂山楂机的应用有非常良好的前景。2 山楂山楂机设计如图2-1所示为小型山楂山楂机，主要包括1去核刀具、2 山楂定位盘、3 定位盘主轴、 4 传动间歇轮、5 传动圆轮、6 传动轴、7 连杆、8 转盘、9 挡板。其中，去核刀具能够去掉 山楂的内核，且保证山楂不破碎；山楂定位盘能够给山楂定位，确保去核刀具能够准确的去 掉山楂的内核；传动间歇轮，能够在传动圆轮的运转过程中，每 30转动一下，进而使山 楂定位盘间歇转动；传动圆轮，每转动一圈
11、，带动间歇轮转过 30一次；转动轴保证传动 圆轮平稳传动；连杆在转盘圆周运动过程中，分别带动传动圆轮转动和去核刀具的上下运动； 转盘做圆周运动带动连杆运动；挡板的作用是收集去核后的山楂。山楂山楂机工作原理是： 发动机发动后，通过皮带轮把动力传给减速器，减速器减速后带动转盘转动，转盘转动带动 连杆做往复运动，一边连杆带动刀具上下运动完成山楂的去核工作，另一边连杆带动传动盘， 传动盘每转动一周，带动间歇轮转动一次(30)，在主轴的转动下使山楂定位盘转动。(当 转盘带动连杆运动到最上方的时候，传动的转动装置带动间歇轮转动，进而使定位盘带动山 楂转动到刀具下方，当转盘向下运动时，传动装置离开间歇轮做圆
12、周运动，刀具在连杆作用 下，向下运动完成山楂的去核工作，如此反复。山楂随刀具向上时，遇到挡板脱落到定位盘 上随定位盘转动，当遇到第二个挡板的时候被剥落下去，掉落到收集带中。)图 2-1山楂去核机零件2-2 图1：电机 2：减速齿轮 3：曲柄连杆 4：道具模块 5：转盘6：山楂挡板7：间隙机构8：轴心9:皮带 10：转盘轴承组11：大皮带轮2.1 马达的选择2.1.1 选择马达系列马达选择应保证：PP 0r式中：P0马达额定功率，kW;Pr工作机所需马达功率，kWo所需马达功率由下式计算：Pr=Pw/n式中：Pr工作机所需有效功率，由工作机的工艺阻力及运行参数确定；n马达到工作机的总效率，。皮带
13、运输机的 PW 计算方法：PW=Fxv/1000 (kW)2-2式中：F工作机的圆周力，例如运输机上运输带的有效拉力，N;v工作机的线速度，例如运输带的带速，m/s;D带运输机主动滚筒的直径，mm;n工作机卷筒轴的转速，r/min。按工作要求及工作条件选用三相异步马达，封闭式结构，电压380V, 丫系列。2.1.2 选择马达功率此处省略XXXXXXXXXX。如需完整文档请联系发布者，免费赠送文档。配套相关图纸、 源文件可以咨询购买。海量课程设计、毕业设计资料原稿，CAD图纸，三维模型原件，可咨询扣：2686987875。2.2 传动装置的选择2.2.1 传动的选择(1) 带传动：带传动是具有中
14、间挠性件、靠摩擦工作的传动，如图4 所示，所以具有如 下优点：能缓冲吸振;传动平稳，噪声小;过载时，带将在带轮上打滑，可防止其他零件损 坏；结构简单、成本低；允许有较大的中心距(可达15m)。带传动的缺点：由于带与带轮面之间的滑动，不能保证定传动比;在传递相同大小的圆 周力时，结构尺寸和轴上压力都比啮合传动大；效率低、带的寿命短。(2) 链传动：链传动是一种用链条做中间挠性件的啮合传动，它由链条、主动轮和从动 轮组成，如图5 所示。链传动具有如下优点：无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确；效 率较高，n0.98;结构尺寸比较紧凑；由于不需要很大的张紧力，所以作用在轴上的载荷 较小；可以在温度较
15、高及灰尘较大的环境下工作。链传动的缺点：a不能保证恒定的瞬时传动比；b只能用于平行轴间同向回转的传动； c不适宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用；d.工作时存在噪声；e制造费用比带传 动高；f.磨损链节伸长后运转不稳定，易跳齿等。(3) 齿轮传动：如图6所示，齿轮传动优点主要有：a.传动效率高；b.结构紧凑；c.工 作可靠、传动比稳定、寿命长。齿轮传动缺点：a制造和安装精度要求高；b不宜远距离传动；c成本高。综合以上三种传动的优缺点，结合本设计的山楂山楂机的特点，选择具有传动平稳、噪 声小、结构简单、成本低的带传动作为传动装置比较适合。2.2.2 V 带传动的设计(1)选择V带型号V 带传动的功率计算公式为：Pca=KAP2-3式中：Pca计算功率，kW;P传递的额定功率(如：电机的额定功率)，kW；KA 工作情况系数(表 6-9)。由表6-9查得工作情况系数KA=1.2，所以计算功率：Pea二KAP=1.2xO.75=9 kW根据Pea和n1由图6-9确定选用Z型带。(2)确定带轮基准直径取主动轮基准直径 dd1=67mm。验算带速：2-4ndnv=亦预0 =6.38v25(m/s)带速合适。计算从动轮基准直径dd2：dd2=i x dd1=2.37 x 67=158.79 mm
