核桃脫殼機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析 核桃脫殼機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析 摘要：核桃本身具有很大的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，這也就使得其市場(chǎng)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(shù)不能夠滿足其要求，導(dǎo)致了在核桃加工階段的剝殼環(huán)節(jié)只能由人工進(jìn)行分級(jí)，然后才可以用機(jī)械進(jìn)行剝殼。本文根據(jù)核桃形狀不規(guī)那么、核仁間隙小的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一款自動(dòng)甄選剝殼的機(jī)器。 關(guān)鍵詞：脫殼機(jī) 創(chuàng)新 自動(dòng) 隨著科技的快速開(kāi)展，我國(guó)各種農(nóng)作物的產(chǎn)量也隨之增加，核桃就是其中的一個(gè)代表。但是由于市場(chǎng)對(duì)核桃產(chǎn)品的需求越來(lái)越多，而核桃產(chǎn)品加工的速度跟不上，從而導(dǎo)致了供需矛盾日益突出。對(duì)于此種矛盾的出現(xiàn)，核桃產(chǎn)品加工受到機(jī)械設(shè)備的制約是其產(chǎn)量提升不上去的重要原因。而在核桃產(chǎn)品的加工過(guò)程中，其脫殼所消耗的時(shí)間最長(zhǎng)，工序最麻煩，而且現(xiàn)在對(duì)于核桃脫殼的技術(shù)還不太成熟，這就使得核桃產(chǎn)品的加工受到了很大的制約。本文根據(jù)核桃自身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一款新型的脫殼設(shè)備。下面，我們展開(kāi)介紹。 一、工作機(jī)理 在進(jìn)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(guò)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得核桃進(jìn)入到傳輸機(jī)構(gòu)，而傳輸機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)有等間距交錯(cuò)的單元格，該對(duì)于該單元格說(shuō)，其尺寸大小僅能容納一個(gè)核桃，而且在傳輸機(jī)構(gòu)中其滑槽在不斷的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)時(shí)單元格在不停地進(jìn)行間歇性的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)，從而使得核桃的進(jìn)出與輸出保持一個(gè)相對(duì)的平衡。而且，在單元格內(nèi)部裝設(shè)有針式自適應(yīng)夾，其構(gòu)成是由一定密度的可伸縮鋼針構(gòu)成，其鋼針均勻分布，而且在適應(yīng)夾兩邊的剛針能夠?qū)⑾蛑虚g靠攏，夾緊核桃，使其能夠做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)一次，同時(shí)，在其運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)計(jì)相應(yīng)的刀具，在刀具上設(shè)有控制其切削深度的擋片，根據(jù)核桃的大小及其殼的厚度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中使得的刀具能夠沿著核桃的輪廓進(jìn)行往復(fù)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(jìn)入柵欄通道，通過(guò)相應(yīng)設(shè)計(jì)使得核桃能夠在風(fēng)力的作用下做撞擊運(yùn)動(dòng)，從而讓核桃能夠從切口處進(jìn)行破裂，將核仁與核桃殼脫離，然后分別進(jìn)入果皮箱與核仁箱。之后，進(jìn)行下一次循環(huán)。 二、主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)上圖可以看出，其傳輸結(jié)構(gòu)是由料斗1、滑槽2以及U形導(dǎo)軌三者組成。通過(guò)在料斗上方進(jìn)行等間距設(shè)計(jì)開(kāi)口B，在滑槽2上進(jìn)行等間距單元格設(shè)計(jì)。同時(shí)，在單元格的底部進(jìn)行相應(yīng)的墊片設(shè)定，使得其在空間的上下位置能夠確定。在進(jìn)行單元格設(shè)定之前，要對(duì)核桃的體積進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)定，通過(guò)對(duì)具體數(shù)據(jù)的分析，對(duì)于其單元格的設(shè)定要求其空間能夠符合大多數(shù)核桃的體積，使得每一個(gè)單元格容納一個(gè)核桃。在將核桃裝入單元格之后，開(kāi)啟滑槽運(yùn)動(dòng)，在將核桃運(yùn)送到過(guò)料斗B口處釋放，使其沿著U形導(dǎo)軌自由下落，然后根據(jù)U形導(dǎo)軌的設(shè)定，使其能夠到達(dá)相應(yīng)的夾具裝卡位置。在單元格翻開(kāi)的同時(shí)，要保證在開(kāi)口B處只能夠進(jìn)入一個(gè)核桃。滑槽的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得核桃能夠不斷的運(yùn)送到夾具中去，而單元格的間歇性開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)，能夠使得該機(jī)器不斷地進(jìn)行循環(huán)。 夾具設(shè)計(jì) 對(duì)于夾具的設(shè)計(jì)，就是要對(duì)其兩邊鋼針的排列進(jìn)行設(shè)計(jì)，其要求是能夠同時(shí)夾住多個(gè)具有不同尺寸的核桃。因此，在進(jìn)行核桃加工之前不用進(jìn)行核桃的分級(jí)工作，直接將核桃導(dǎo)入過(guò)料口即可。通過(guò)上圖可以看出該夾具是由夾板、鋼針以及彈簧構(gòu)成。通常來(lái)講，核桃的直徑在3545mm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(shè)計(jì)的夾持寬度應(yīng)該在27mm左右。其夾角要在4154之間。同時(shí)要設(shè)計(jì)的夾持點(diǎn)最少為4個(gè)，其鋼針的排列密度設(shè)計(jì)應(yīng)該在1.2根/cm2左右。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證兩塊夾板之間不出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的現(xiàn)象，要在鋼針安裝之后，設(shè)定限位卡。當(dāng)核桃通過(guò)U形導(dǎo)軌之后，其就落入夾具之間的滑槽上，此時(shí)，夾具合攏，將核桃?jiàn)A緊，之后夾具帶動(dòng)核桃做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)一次，從而使得切割機(jī)構(gòu)進(jìn)行切割。在經(jīng)過(guò)切割之后，夾具在程序的控制下松開(kāi)夾具，使得核桃自由下落，落入破碎區(qū)，在鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)力作用下進(jìn)行破碎。 切割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在進(jìn)行切割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要將刀具裝卡于夾具運(yùn)動(dòng)路徑的上下兩側(cè)，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(jìn)行運(yùn)動(dòng)，因此其間隙應(yīng)該大于核桃的直徑，一般來(lái)說(shuō)45mm左右是最適宜的為距離，這樣也就使得經(jīng)過(guò)切割后其切透的弧度大越長(zhǎng)20mm，使得其切割的弧度大約為整個(gè)圓周的63.4%71.7%，使得其在破碎區(qū)的進(jìn)行破碎時(shí)耗時(shí)較短。同時(shí)，為了使兩個(gè)砂輪刀具在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，要將傳輸機(jī)構(gòu)中單元格之間的距離設(shè)為83mm。同時(shí)，要根據(jù)核桃的品種不同進(jìn)行不同的彈簧與墊片的設(shè)定。為了使核桃的運(yùn)行過(guò)程能夠按照設(shè)計(jì)的方向運(yùn)行，要在刀架上設(shè)定有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，如上圖中的A，該結(jié)構(gòu)可以使得核桃調(diào)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(jìn)行切割，又因?yàn)樵诤颂覂?nèi)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過(guò)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(shè)計(jì)相應(yīng)的別離機(jī)構(gòu)。對(duì)別離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是由五局部組成，其分別是方棱桿、柵欄通道、鼓風(fēng)機(jī)、果殼箱、核仁箱。其中鼓風(fēng)機(jī)是安裝在柵欄通道的內(nèi)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(guò)程中，運(yùn)用鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)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?cái)U(kuò)大，核仁與果殼之間也出現(xiàn)松動(dòng)。經(jīng)過(guò)屢次的撞擊過(guò)程 ，使得核仁與果殼別離，然后根據(jù)其密度與硬度的不同，用相應(yīng)的鋼針與相應(yīng)的力度對(duì)別離后的果仁、果殼進(jìn)行鑒別，從而使得果仁與果殼徹底別離。在不同的通道運(yùn)行下，使得果殼進(jìn)入果殼箱，核仁進(jìn)入核仁箱，從而真正的實(shí)現(xiàn)物料別離。 結(jié)語(yǔ) 對(duì)于此種機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)僅僅是通過(guò)對(duì)其進(jìn)行定性分析，其實(shí)際工作性能還有待加強(qiáng)與改善。通過(guò)對(duì)核桃脫殼機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得核桃產(chǎn)品加工企業(yè)的機(jī)械化程度得以提高，能夠大大的解放勞動(dòng)力，提高企業(yè)運(yùn)行的效率，從而為企業(yè)帶來(lái)更高的利益。 參考文獻(xiàn)： 【1】李曉霞，郭玉明.帶殼物料脫殼方法及脫殼裝備現(xiàn)狀與分析J.農(nóng)產(chǎn)品加工，2021. 【2】呂小蓮，呂小榮，張孝瓊.堅(jiān)果剝殼機(jī)具的研究現(xiàn)狀與分析J.食品工業(yè)科技，2021. 【3】王大源，李金明，閆越.核桃脫殼機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)J.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2021.