畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
課題名稱 核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院
專 業(yè)
班 級
指導(dǎo)教師
起止時間
機(jī)械電氣
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容:
1、本課題來源及研究的目的和意義;
2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀及分析;
3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析;
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路;
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法;
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃;
7、主要參考文獻(xiàn)(不少于7篇)。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計)課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成,并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體,字?jǐn)?shù)在3000字以上,由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫,頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個畢業(yè)論文(設(shè)計)課題須提交開題報告一式三份,一份學(xué)生本人留存,一份指導(dǎo)教師存閱,一份學(xué)生所在學(xué)院存檔,備檢備查。
一 本題來源及研究的目的和意義
1.1 課題的來源:自選題
1.2 研究的目的
薄皮核桃系棉桃科,原產(chǎn)中國,其堅果是世界性著名四大干果之王,果仁不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸,而且富含多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)元素,具有較高的營養(yǎng)價值及藥用價值,是重要的木本油料作物和藥用植物,經(jīng)濟(jì)價值比較高[1]。近年來,隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升,產(chǎn)銷兩旺。是我國核桃主產(chǎn)區(qū),其中以南疆的薄皮核桃最有代表性[2]。為易于保存和貯藏,減少運(yùn)輸費(fèi)用,易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的,核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備,而且其發(fā)展前景十分廣闊。
1.3 研究的意義
本次設(shè)計能使南疆薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間,可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率,同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇,完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計和干燥原理的設(shè)計。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。
二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
目前,隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)不斷減少,而農(nóng)特產(chǎn)品的種植規(guī)模卻不斷擴(kuò)大,動輒幾百畝甚至上千畝的生產(chǎn)大戶不斷涌現(xiàn),因此烘干機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)村的普及率逐年增長[3]。國內(nèi)烘干行業(yè)雖然起步晚,基礎(chǔ)薄弱,但發(fā)展速度較快。伴隨著工農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,烘干行業(yè)也出現(xiàn)了較好的發(fā)展態(tài)勢,烘干設(shè)備在市場上的占有量逐步增大。近些年,國內(nèi)烘干機(jī)的增長態(tài)勢非常穩(wěn)定:從08年到10年期間,我國企業(yè)烘干機(jī)的擁有量以較快速度增長,特色農(nóng)特產(chǎn)品的生產(chǎn)效率逐步提高,從而避免了浪費(fèi),為國家節(jié)約了大量資源[4]。
雖然近年來我國烘干行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢,但由于國內(nèi)烘干機(jī)械化起步晚,底子薄,加之科技發(fā)展水平的差異,與世界發(fā)達(dá)國家相比,仍存在一些問題。主要表現(xiàn)在以下六個方面:
(1)大部分烘干設(shè)備所能烘干的農(nóng)特產(chǎn)品品種比較單一。比如茶葉烘干機(jī)只能烘干茶葉一種農(nóng)特產(chǎn)品。
(2)烘干設(shè)備的自動化水平不高,農(nóng)特產(chǎn)品烘干的效率偏低。比如國內(nèi)各地區(qū)特色農(nóng)特產(chǎn)品的機(jī)械化加工水平較低。
(3)烘干機(jī)的占地面積較大。比如傳統(tǒng)的隧道式烘干機(jī)占地面積較大,不便于維修和運(yùn)輸。
(4)生產(chǎn)烘干設(shè)備的廠家數(shù)量雖然很多但規(guī)模都較小。由于技術(shù)落后和質(zhì)量保證不夠?qū)е驴煽啃圆?,并且其中很多是?fù)制發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品,缺乏創(chuàng)新點(diǎn)。
(5)企業(yè)生產(chǎn)烘干機(jī)的技術(shù)薄弱,并且在設(shè)備的智能化和自動化控制水平的方面投入較少。
(6)我國很多烘干設(shè)備以電和煤作為燃料。電能的使用會造成電網(wǎng)負(fù)荷過大,難以承受。煤不僅造成環(huán)境污染,而且能源的損耗大、成本高[5]。
2.2 國外現(xiàn)狀
20 世紀(jì) 40 年代初,一些農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高的國家已經(jīng)開始烘干技術(shù)的研究,在這 70 年的發(fā)展過程中,主要經(jīng)歷了3個階段[6]。從50~60 年代的烘干機(jī)械化,60~70 年代的烘干自動化再到 70~80 年代逐漸向高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、自動控制方向發(fā)展,并且持續(xù)的研究開發(fā)新能源、新工藝、新機(jī)型,提高烘干質(zhì)量[7]。國外發(fā)達(dá)國家中,美國、加拿大、俄羅斯等國家的烘干機(jī)普及率很高,烘干方式的選擇也很多,但以高溫烘干的方式較為普遍,較多地采用“混合烘干工藝”,用以加熱的燃料主要是煤油和柴油[8]。在亞洲農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的國家是我們的鄰國日本。由于地域的限制,所以其主要的烘干機(jī)型為中、小型的固定床式及循環(huán)式設(shè)備。日本發(fā)展烘干機(jī)的時間較早,有著較為完善的控制系統(tǒng)和烘干工藝,以及對烘干農(nóng)特產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高[10]。其研制的烘干機(jī)不僅具有烘干成本低,性能可靠,工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),而且其控制系統(tǒng)完全由電腦進(jìn)行控制,因此有較高自動化程度[11]。煤油是其主要的加熱燃料,當(dāng)然還有其他燃料,例如稻殼。當(dāng)前,西方發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化地區(qū)的農(nóng)特產(chǎn)品在烘干中基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化,烘干設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)也日益完善[12]。
2.3 干燥技術(shù)在物料方面的應(yīng)用
本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備,不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥,花生等的干燥。
三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
3.1 課題任務(wù)要求
本裝置主要用于薄皮核桃的干燥,通過選擇合適的方法設(shè)計干燥裝置,使裝置能夠?qū)崿F(xiàn)核桃的循環(huán)干燥且滿足以下要求:
(1)核桃干燥機(jī)操作方便,結(jié)構(gòu)簡單,通用性好,噪音小,使用壽命長。
(2)可以在室內(nèi),工作臺或地面上作業(yè),人工勞動量少,同時動力上消耗少。
(3)制造價格便宜,容易普及,能滿足南疆特色核桃的生產(chǎn)加工要求。
(4)保證核桃干燥后,核桃的內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化。
3.2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
本裝置主要對薄皮核桃進(jìn)行干燥,綜合國內(nèi)干燥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析,國內(nèi)干燥技術(shù)成熟程度比較成熟,使用柴油加熱型熱風(fēng)平行吹入烘箱,干燥過程通入空氣,對薄皮核桃不造成污染,加熱溫度65-75℃,以保證薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間,可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率,同時也提高了勞動生產(chǎn)率。,綜上所述,該設(shè)計是可行的。
四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路
4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題
需要滿足薄皮核桃的循環(huán)干燥度要求。核桃循環(huán)干燥機(jī)主要由動力輸入裝置、傳動裝置、干燥裝置、輸送裝置、循環(huán)裝置、傳感裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置、出料裝置組成。其中,動力裝置由電動機(jī)提供動力。循環(huán)裝置是由傳動裝置、輸送裝置和提升裝置來實(shí)現(xiàn)核桃的循環(huán)干燥。
4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路
該機(jī)動力來源于發(fā)電機(jī);核桃由進(jìn)料裝置進(jìn)入干燥機(jī),通過循環(huán)裝置由傳動裝置、輸送裝置和提升裝置來實(shí)現(xiàn)核桃的循環(huán),再由出料裝置離開干燥機(jī)。從而實(shí)現(xiàn)對薄皮核桃循環(huán)干燥的加工過程。
(1)選擇合適動力傳動方式,設(shè)計循環(huán)裝置和傳動裝置。
(2)利用Auto CAD軟件,繪制二維零件圖和裝配圖。
(3)利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計,完成整機(jī)各零件的三維建模。
五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
大學(xué)位于南疆中心位置,校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠、土槽實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等,設(shè)計條件較好,為項(xiàng)目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境,機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備,并且?guī)熧Y力量雄厚,完全可以滿足核桃循環(huán)干燥機(jī)設(shè)計的工作條件。
六 工作方案及進(jìn)度計劃
工作方案:設(shè)計總體含括→風(fēng)機(jī)、加熱部分裝置設(shè)計→循環(huán)部分裝置設(shè)計→輸送部分裝置設(shè)計→機(jī)箱及外圍設(shè)備設(shè)計→機(jī)體有機(jī)組合。
進(jìn)度計劃:
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料,了解干燥機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第3周—第5周 設(shè)計核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體方案。
第6周—第9周 對核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計說明書,對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。
七 參考文獻(xiàn)
[1] 李忠新,楊莉玲,阿布力孜·巴斯提,等.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[J].核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研 究,2014,51(5):973-980.
[2] 章亭洲. 山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(4):90-93.
[3] 梁燕,林志偉. 5ZHG-25 新型經(jīng)濟(jì)作物自動烘干機(jī)研究[J]. 湖南農(nóng)機(jī),2011,38(5):30-32.
[4] 劉登,曹崇文. 探索我國干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路[J]. 通用機(jī)械,2006,(7):15-17.
[5] 吳憂,何少杰. 以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益[J]. 中國農(nóng)業(yè)會計,2011,(8):6-7.
[6] 張?zhí)矣?張昱. 我國谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2011,(3):1-3.
[7] 李占勇,小林敬幸. 日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 干燥技術(shù)與設(shè)備,2006,4(1):3-6.
[8] 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[J].中國農(nóng)業(yè)出版社,1993.10.
[9] 王品. 糧食烘干機(jī)系統(tǒng)智能控制的研究[D]. 東北大學(xué),2003:5-12.
[10] 初江,韓穎,丁美賢等. 谷物干燥機(jī)的研究與發(fā)展[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2000,(4):26-28.
[11] 趙長濱,劉曉娟,李存斌. XC 型箱式熱風(fēng)烘干機(jī)的設(shè)計研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(3):122-124.
[12] 林山海. 提高靜置式熱風(fēng)干燥機(jī)干燥均勻度的探討[J]. 福建農(nóng)機(jī),2003:74-77.
學(xué)生簽名
年 月 日
指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書
學(xué)院
機(jī)械電氣化工程學(xué)院
班級
學(xué)生姓名
學(xué)號
課題名稱
核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計
起止時間
指導(dǎo)教師
職稱
課題內(nèi)容
本裝置主要用于對南疆特色的薄皮核桃進(jìn)行干燥,通過選擇合適的方法設(shè)計核桃循環(huán)干燥機(jī)的循環(huán)裝置、干燥裝置、提升裝置、輸送裝置、整體機(jī)架等相關(guān)設(shè)計。
擬定工作進(jìn)度(以周為單位)
第1周—第2周 通過查找文獻(xiàn)資料,了解核桃干燥機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。
第3周—第5周 設(shè)計核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體方案。
第6周—第9周 對核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。
第10周—第12周 撰寫設(shè)計說明書,對部分問題修改、調(diào)整。
第13周—第14周 整理有關(guān)設(shè)計資料、畢業(yè)設(shè)計總結(jié) ,準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 李忠新,楊莉玲,阿布力孜·巴斯提,等.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[J].核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究,2014,51(5):973-980.
[2] 章亭洲. 山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(4):90-93.
[3] 梁燕,林志偉. 5ZHG-25 新型經(jīng)濟(jì)作物自動烘干機(jī)研究[J]. 湖南農(nóng)機(jī),2011,38(5):30-32.
[4] 劉登,曹崇文. 探索我國干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路[J]. 通用機(jī)械,2006,(7):15-17.
[5] 吳憂,何少杰. 以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益[J]. 中國農(nóng)業(yè)會計,2011,(8):6-7.
[6] 張?zhí)矣?張昱. 我國谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2011,(3):1-3.
[7] 李占勇,小林敬幸. 日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 干燥技術(shù)與設(shè)備,2006,4(1):3-6.
[8] 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[J].中國農(nóng)業(yè)出版社,1993.10.
[9] 王品. 糧食烘干機(jī)系統(tǒng)智能控制的研究[D]. 東北大學(xué),2003:5-12.
[10] 初江,韓穎,丁美賢等. 谷物干燥機(jī)的研究與發(fā)展[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2000,(4):26-28.
[11] 趙長濱,劉曉娟,李存斌. XC 型箱式熱風(fēng)烘干機(jī)的設(shè)計研究[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(3):122-124.
[12] 林山海. 提高靜置式熱風(fēng)干燥機(jī)干燥均勻度的探討[J]. 福建農(nóng)機(jī),2003:74-77.
任務(wù)下達(dá)人(簽字)
年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 月 日
注:1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份,一份留學(xué)院存檔,一份學(xué)生本人留存,一份指導(dǎo)教師留存。
核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計
摘要:本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備,不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥,花生等農(nóng)作物干燥。本次設(shè)計能使核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間,可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率,同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計的主要內(nèi)容是核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計。主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇,完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計,干燥原理的設(shè)計,輸送原理的設(shè)計和傳動方案的結(jié)構(gòu)尺寸、撥輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行了詳細(xì)的計算和說明。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:核桃;循環(huán);干燥機(jī)
中圖分類號:TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0引言
薄皮核桃系棉桃科,原產(chǎn)中國,其堅果是世界性著名四大干果之王,果仁不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸,而且富含多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)元素,具有較高的營養(yǎng)價值及藥用價值,是重要的木本油料作物和藥用植物,經(jīng)濟(jì)價值比較高。近年來,隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升,產(chǎn)銷兩旺。是我國核桃主產(chǎn)區(qū),其中以南疆的薄皮核桃最有代表性。為易于保存和貯藏,減少運(yùn)輸費(fèi)用,易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的,核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備,而且其發(fā)展前景十分廣闊。
薄皮核桃堅果呈卵形或廣橢圓形,果殼薄而易碎,內(nèi)有多個分隔,隔膜發(fā)達(dá),果仁位于分隔內(nèi),其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。干燥是薄皮核桃加工中的重要技術(shù)過程,干燥工藝直接關(guān)系到薄皮核桃堅果產(chǎn)品質(zhì)量、干燥能耗及效率。國內(nèi)外已有大量關(guān)于食品、糧食等物料熱風(fēng)干燥特性的研究報道,有些已得到成功應(yīng)用并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但至今尚未見到有關(guān)南疆薄皮核桃干燥機(jī)成熟的研究報道。市場上的核桃干燥機(jī)并非針對南疆特色核桃設(shè)計,干燥質(zhì)量不易控制,易導(dǎo)致果仁焦化或干燥不充分,整個干燥過程中會改變核桃內(nèi)部的品質(zhì),大大降低機(jī)械性能的性價比。因此,本文對市場上出現(xiàn)的干燥機(jī)進(jìn)行改進(jìn)針對南疆薄皮核桃進(jìn)行研究,設(shè)計出符合南疆核桃自身特性的核桃干燥機(jī)。
本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備,不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥,花生等的干燥。本次設(shè)計能使南疆薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間,可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率,同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇,完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計和干燥原理的設(shè)計。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)。
1總體設(shè)計思路
核桃通過進(jìn)料口到斗式提升機(jī),目的是使核桃通過斗式提升機(jī)被送到干燥室,干燥后的核桃由于撥輪軸的轉(zhuǎn)動落到底架的斜板上并滑向輸送帶,核桃被輸送帶再次送進(jìn)斗式提升機(jī)實(shí)現(xiàn)核桃的循環(huán)過程。
1.1設(shè)計原理
本課題設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)采用對流廂式干燥器,通過下方撥輪軸的轉(zhuǎn)動傳送干燥后的核桃。撥輪軸的動力來源于三相電動機(jī),其帶動撥輪軸轉(zhuǎn)動。因此可以通過改變?nèi)嚯姍C(jī)的開啟時間來控制核桃在干燥箱體內(nèi)的時間,使核桃脫水達(dá)到預(yù)定要求。同時可以通過改變?nèi)嚯姍C(jī)的頻率調(diào)整撥輪軸的轉(zhuǎn)動速度大小,進(jìn)而控制核桃下落的流量。在干燥箱體內(nèi),熱風(fēng)由兩側(cè)平行均勻吹入室內(nèi)并向上或下旋轉(zhuǎn)至室頂或室底。熱風(fēng)盡可能與核桃接觸,熱利用率高,廢氣則由頂部開口排出。
在干燥機(jī)工作過程中,熱風(fēng)與核桃相接觸,與其表面形成濕差,產(chǎn)生熱濕交換,最后完成脫濕過程。影響干燥效果的主要因素是熱風(fēng)的溫度,其主要由熱源和離心式風(fēng)機(jī)決定。除此之外,干燥時間的掌握也十分重要,所以實(shí)現(xiàn)撥輪軸轉(zhuǎn)速可調(diào)可以有效地控制干燥時間。干燥機(jī)的工作過程必須與熱風(fēng)烘干工藝相結(jié)合。首先對農(nóng)特產(chǎn)品含水的構(gòu)成、最終含水率的要求、干燥溫度的限制等特點(diǎn)有所了解,確定其正確的干燥工藝,建立最佳的烘干曲線。
1.2設(shè)計總體結(jié)構(gòu)
核桃循環(huán)干燥機(jī)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示。
工作時,干燥系統(tǒng)是通過柴油燃燒使熱源產(chǎn)生熱風(fēng),熱風(fēng)經(jīng)過離心式風(fēng)機(jī)送到熱風(fēng)通道并進(jìn)入干燥室對核桃進(jìn)行持續(xù)干燥。循環(huán)系統(tǒng)中動力是接通電源按下電動機(jī)3的啟動開關(guān),讓電動機(jī)3帶動斗式提升機(jī)轉(zhuǎn)動把核桃由進(jìn)料口垂直提升并送進(jìn)干燥室,核桃接受由風(fēng)箱均勻吹入干燥室的平行熱風(fēng)的干燥。核桃在干燥室內(nèi)干燥一段時間后,按下電動機(jī)2的啟動開關(guān)后電動機(jī)2帶動撥輪軸轉(zhuǎn)動,撥輪軸上方兩葉片之間的核桃將隨著撥輪軸一起轉(zhuǎn)動到撥輪軸的下方落到底架的斜板上,在撥輪軸的作用下核桃被送出干燥室并滑向輸送帶。然后按下電動機(jī)4的啟動開關(guān),電動機(jī)4帶動輸送帶軸轉(zhuǎn)動將干燥后的核桃通過輸送帶的水平移動運(yùn)往進(jìn)料口處。本產(chǎn)品適合于物料的干燥,不僅操作方便、省時省力,還可以根據(jù)不同物料的品種,對其進(jìn)行一定的調(diào)整。本產(chǎn)品的干燥溫度范圍為30℃~100℃。對于不同物料可以選擇最佳工作溫度,較好地解決了機(jī)器對不同品種和溫度物料的適應(yīng)性、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。
圖1核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖
1.底架 2.油箱 3.熱源 4. 離心式風(fēng)機(jī) 5.熱風(fēng)道1 6.電機(jī)4 7.輸送帶 8. 支架 9. 熱風(fēng)道2 10.電機(jī)2 11.風(fēng)箱 12.干燥室 13出料管 14.電機(jī)3 15.斗式提升機(jī) 16撥輪軸 17.進(jìn)料口
2關(guān)鍵部件的設(shè)計
2.1物料進(jìn)出機(jī)構(gòu)
進(jìn)料口的設(shè)計主要考慮其容積及自然下流且能順利進(jìn)入斗式提升機(jī)內(nèi)。出料口的設(shè)計主要考慮其操作方便和離開機(jī)體的便捷及速度。進(jìn)料口采用弧線方形,這樣可以增加核桃的容納量和使核桃能夠大量快速沿著曲面滑進(jìn)斗式提升機(jī)的提升斗內(nèi),經(jīng)過提升機(jī)被運(yùn)送到干燥室內(nèi)。出料口采用弧線圓形,這樣可以使核桃在循環(huán)系統(tǒng)或出料時操作方便和加快速度,核桃可以被快速送到指定地方。由于在相同時間內(nèi)核桃進(jìn)入提升斗內(nèi)的量是個定值,因此可以通過調(diào)節(jié)電機(jī)3頻率來改變斗式提升機(jī)的運(yùn)動速度大小,從而增加或減少被提升物料的量,以此來調(diào)節(jié)物料的出量。
2.2兩個撥輪軸上葉片間距的確定
影響核桃正常干燥的因素很多,首先是核桃所處的外部溫度、水分含量、熱風(fēng)吹入干燥室內(nèi)的溫度和速度,內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、物理特性、核桃的大小、均勻度及飽滿度等因素。核桃大小均勻、水分含量相近和外殼薄度一致的核桃正常干燥比較容易。核桃的所處環(huán)境要保持正常狀態(tài),外部的溫度、水分含量要在合適的范圍之內(nèi),外部溫度過低或水分過高會影響核桃干燥的質(zhì)量和干燥時間。同時,熱風(fēng)的溫度和速度控制整個核桃干燥過程,核桃干燥質(zhì)量的好壞和干燥時間的長短直接受到熱風(fēng)的影響。適宜核桃干燥熱風(fēng)溫度為65℃~75℃和風(fēng)速為60m/min~70 m/min。其他影響正常干燥質(zhì)量的因素還有兩撥輪軸葉片的間距。
為保證在核桃在干燥的情況下不會從兩波輪軸的縫隙中落下,本設(shè)計由核桃經(jīng)驗(yàn)大小將兩波輪軸的縫隙定位d=1cm。
2.3帶式輸送機(jī)的運(yùn)動原理
工作時, 物料由進(jìn)料斗進(jìn)入輸送帶上,并被輸送至輸送機(jī)的另一端,物料按拋物線運(yùn)動落下。本設(shè)計輸送帶采用橡膠帶,卸料裝置選擇在端部滾筒處由輸送帶拋出的形式。
輸送帶生產(chǎn)率和功率消耗
生產(chǎn)率 帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)率用下式計算: (t/h) (4-1)
式中:F--- 物料在帶上的橫截面積(m2);
v--- 輸送帶的速度(m/s);
ρ-- 物料密度(t/m3);
功率消耗 帶式輸送機(jī)所需功率可用下式計算:
(t/h) (4-2)
式中 Q--- 物料輸送量(t/h);
L--- 輸送機(jī)長度(m);
H--- 提升高度(m);
K--- 與Q和L有關(guān)的系數(shù);
核桃的運(yùn)動速度取決于輸送機(jī)的運(yùn)動速度,而輸送機(jī)的速度又取決于電機(jī)2轉(zhuǎn)速。本設(shè)計根據(jù)運(yùn)動指數(shù)通過計算和實(shí)驗(yàn),確定輸送機(jī)的速度和電動機(jī)功率p。一般選擇輸送機(jī)速度v=25m/min,電機(jī)的功率P=3kw,轉(zhuǎn)速n=2880r/min,效率為82 %。
2.3機(jī)架的設(shè)計說明
機(jī)架的作用是支撐干燥室和各種機(jī)械部件,同時也是完成循環(huán)系統(tǒng)不可或缺的一部分,為干燥室和各種機(jī)械部件提供支架,保證整個核桃循環(huán)干燥機(jī)有個骨架,也為循環(huán)系統(tǒng)的工作提供基礎(chǔ)。機(jī)架由鑄鐵焊接而成。
3總結(jié)
通過此次核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計,讓我對干燥機(jī)原理有了更深的了解,實(shí)驗(yàn)的過程中要注意很多的問題,首先核桃循環(huán)干燥機(jī)整體的的設(shè)計,其中循環(huán)裝置,干燥裝置,輸送裝置,提升裝置等合理布局以及各種動力的傳動等都是需要注意的內(nèi)容。然后是各個零件,裝置的三維設(shè)計組裝等。
參考文獻(xiàn)
[1]李忠新,楊莉玲,阿布力孜·巴斯提,等.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究[J].核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研 究,2014,51(5):973-980.
[2]章亭洲.山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(4):90-93.
[3]梁燕,林志偉. 5ZHG-25 新型經(jīng)濟(jì)作物自動烘干機(jī)研究[J]. 湖南農(nóng)機(jī),2011,38(5):30-32.
[4]劉登,曹崇文.探索我國干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路[J]. 通用機(jī)械,2006,(7):15-17.
[5]吳憂,何少杰.以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益[J]. 中國農(nóng)業(yè)會計,2011,(8):6-7.
[6]張?zhí)矣?張昱.我國谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2011,(3):1-3.
[7]李占勇,小林敬幸.日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展[J].干燥技術(shù)與設(shè)備,2006,4(1):3-6.
核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計學(xué)生姓名:學(xué)生姓名:1 12 23 34 4課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容關(guān)鍵裝置的設(shè)計關(guān)鍵裝置的設(shè)計創(chuàng)新與改進(jìn)創(chuàng)新與改進(jìn)v薄皮核桃原產(chǎn)中國新疆,其堅果是世界性著名四大干果之王,具有較高的營養(yǎng)價值及藥用價值且經(jīng)濟(jì)價值也比較高。v近年來,隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升,產(chǎn)銷兩旺。新疆是我國核桃主產(chǎn)區(qū),其中以南疆的薄皮核桃最有代表性。為易于保存和貯藏,減少運(yùn)輸費(fèi)用,易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的,核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備,而且其發(fā)展前景十分廣闊。1 1 課題研究的目的及意義課題研究的目的及意義v 根據(jù)我國核桃干燥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題以及未來南疆薄皮核桃發(fā)展要求,設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)主要由動力輸入裝置、傳動裝置、干燥裝置、輸送裝置、循環(huán)裝置、傳感裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置、出料裝置組成。v 根據(jù)已有的山核桃干燥機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計符合南疆特色薄皮核桃的干燥機(jī),使核桃循環(huán)干燥機(jī)能滿足南疆薄皮核桃的生產(chǎn)要求。保證核桃干燥機(jī)要具有工作穩(wěn)定,干燥時間縮短,內(nèi)部品質(zhì)不會發(fā)生變化等優(yōu)點(diǎn)。2 2 課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容2 2.1.1工作原理工作原理 核桃循環(huán)干燥機(jī)的工作流程,如圖所示。核桃循環(huán)干燥機(jī)的工作流程,如圖所示。進(jìn)料口提升機(jī)干燥室支架斜板輸送帶熱源熱源熱風(fēng)道風(fēng)箱2.2.2 2核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu) 1 機(jī)架2油箱3熱源4離心式風(fēng)機(jī)5熱風(fēng)道6電機(jī)47輸送帶8電機(jī)19支架10出料管11電機(jī)212干燥室13斗式提升機(jī)14風(fēng)箱15撥輪軸16進(jìn)料口2.32.3核桃循環(huán)干燥機(jī)的核桃循環(huán)干燥機(jī)的整體圖整體圖3 3 關(guān)鍵關(guān)鍵裝置裝置的設(shè)計的設(shè)計循循環(huán)環(huán)裝裝置置循環(huán)系統(tǒng)由提升過程、干燥過程和輸送過程等組成。提升過程中的斗式提升機(jī)由料斗、牽引帶、機(jī)殼、張緊裝置、卸料裝置等主要部件組成。干燥過程由干燥箱、撥輪和支架等組成。輸送過程中的帶式輸送機(jī)由輸送帶、托架、傳動輪、傳動裝置和張緊裝置等組成。干燥裝置干燥系統(tǒng)是通過柴油燃燒使熱源產(chǎn)生熱風(fēng)熱風(fēng)經(jīng)過離心式風(fēng)機(jī)送到熱風(fēng)通道并進(jìn)入干燥室對核桃進(jìn)行持續(xù)干燥。4 4 創(chuàng)新設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計在干燥室內(nèi)采用多級輸送帶,保證核桃離開干燥室時已達(dá)到干燥要求。