芡实剥壳机的设计(附件)
芡实是一种天然的绿色食品，具有很好的药用性和保健性，但传统的芡实剥壳技术都是依靠人工的方法，这样工作效率低下，质量难以得到保证。虽然目前市面上有部分芡实剥壳机销售，但其剥壳效率等均存在问题，不能满足市场需求。因此，本课题拟设计一台芡实剥壳机，实现芡实的自动剥壳，在人工剥壳的基础上大大提升生产效率，降低劳动成本，在一定程度上推动芡实行业的发展。本设计采用离心撞击的方法来达到芡实壳仁分离的目的，工作原理清晰，结构较为紧凑，有一定的实用价值。关键词 芡实，剥壳机，效率，离心撞击
目录
1 引言 1
1.1 课题的来源与研究目的 1
1.2 现状调查 2
1.3 缺点及分析 5
1.4 研究设想 6
1.5 论文的整体框架 6
2 芡实剥壳机的总体方案设计 7
2.1 料斗的形状设计 7
2.2 箱体的形状设计 7
2.3 转轴的形状设计 8
2.4 U形板的形状设计 8
2.5 出料口的形状设计 9
2.6 电动机设计 9
2.7 保护壳的设计 10
2.8 总装图 10
3 机械传动部分的设计计算 11
3.1 电动机的选择 11
3.2 V带传动的设计及计算 11
3.3 转轴的设计计算 14
3.4 轴承强度的校核计算 18
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 引言
随着时代的进步以及科技的发展，人们所关心的问题从如何解决温饱逐渐转移到了如何吃得更好更有营养。然而，由于技术的限制使得许多传统的绿色食品并不能够被广泛推广，因此设计出更有效率的机械装置成为了关键。虽然机械研究领域的发展日新月异，但是由于过度的专业知识分割，使得视野狭隘，有时候考虑的问题太特殊，导致工作中协调困难，不利于自我的提高。因此，上个世纪末，机械与电子逐渐趋于一体化了。人们不仅越来越重视基础的理论知识，而且逐渐开始拓宽研究领域。机械设备的开发在以增加生产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
益为目标的情况下，快速稳步发展。当下，对新产品的研究开发，减少对资源的消耗，开发清洁的可再生能源，降低生产成本，减少环境污染，逐渐成为十分重要目标和工作。
1.1 课题的来源与研究目的
芡实也被人们称为“鸡头米”，是睡莲科的一种名为芡的干燥成熟种仁，芡实分布范围很广北至黑龙江，南至广东云南等地。芡实是我国一种古老的水生蔬菜，它常年生长于积水的低洼水田中。芡实富含碳水化合物、胡萝卜素、蛋白质、维生素B、C及钙、铁、磷等成分，芡实是一种十分天然的绿色有机食品，具有良好的药用和保健作用，种子富含淀粉，供酿酒、食用及制副食品用、供药用，具有补脾益肾的功能,既可以作为为绿肥，又可作猪饲料，芡实剥壳前后如图1.1所示。
图1.1 芡实剥壳前后
芡实不仅能够滋补身体，更能够强身健体是一种很好的绿色植物。但是，芡实种子的剥壳至今仍停留在使用手剥和用牙嗑的落后境地。这种剥壳方式十分辛苦，剥壳效率极低，且存在手剥、牙嗑等卫生问题，从而严重影响并制约了芡实种植行业的发展。
图1.2 手剥芡实
1.2 现状调查
目前，芡实剥壳机种类较少，且剥壳方式较为单一，参考其他剥壳机及其剥壳方式，现总结如下几种类型的剥壳机。
（1）间隙挤压式：这一种类型的剥壳装置适合于果皮和果仁之间具有一定的间隙并且种子大小相对而言比较均匀的种子来进行机械剥壳。如图1.4所示，显示的是核桃剥壳机工作时的示意图，它主要适用于硬质核桃的剥壳,该机器能够根据核桃种类、产量以及对果仁的完整率要求的不同,通过调控电机的转速, 使得转速的快慢和内部风力的大小彼此相适合，从而达到最佳的脱壳效果。电动机、分级装置、导向装置、破壳机构以及传动装置组成了这一剥壳机,该剥壳机依靠物料自身的重力作用自上而下形成了一个较为简单的系统作业流水线。剥壳机工作时,核桃先从料斗开始进入锥形滚筒,这就能够使得不同尺寸的核桃经过锥形滚筒时按照大小的不同进行分级处理,即将核桃由小锥向大锥依次排列,经过锥形滚筒装置旋转落入导向辊,最后进入挤压装置,经过挤压装置挤压破壳后排出机外，最终结束核桃的剥壳。
图1.3 核桃剥壳机
（2）滚刀旋切式：这种类型的剥壳装置适用于体积比较大，并且内部只包含一粒圆形种子，种子坚硬不易破裂的果实来进行剥壳。如图1.5所示，莲子剥壳机由电机、进料机构、机架、输送机构、脱壳机构、传动机构等组成，莲子剥壳机的工作原理如图所示。输送盘内部安装有搓辊, 键将搓辊与搓辊轴相互联接, 在搓辊轴上的轴承外圈安装有槽轮, 槽轮能够随拨销一起作间歇运动, 输送辊与槽轮相连接, 8个入莲口分别位于输送辊圆周方向上。该莲子剥壳机的工作原理为：位于搓辊轴上的搓辊通过链传动的方式被电机1带动, 与此同时位于拨销轴上的拨销被电机3带动, 输送辊由于被槽轮驱动而作间歇运动, 当入莲口处于料斗溜槽底部的时候，此时为进莲过程，槽轮机构停歇, 当莲子被输送辊输送到切割机构位置时停止，此时切莲工作开始, 莲子被输送辊输送到脱壳机构时再次停止，此时进行脱壳工作, 最后实现壳仁分离, 完成莲子脱壳的过程。
1.4 莲子剥壳机
(3)离心剪切法：如图1.7为离心剪切式板栗剥壳机的结构简图,为双工位结构。首先把板栗从料斗装入后,提升到分料管,再分别被输送两个刀盘中。板栗进入刀盘后，旋转刀盘开始旋转产生离心力，使得板栗向刀盘边缘高速滚动，再通过安装在盘面的轮辐状锯齿刀的剪切作用，最终使得板栗外壳被剥离。
目录
1 引言 1
1.1 课题的来源与研究目的 1
1.2 现状调查 2
1.3 缺点及分析 5
1.4 研究设想 6
1.5 论文的整体框架 6
2 芡实剥壳机的总体方案设计 7
2.1 料斗的形状设计 7
2.2 箱体的形状设计 7
2.3 转轴的形状设计 8
2.4 U形板的形状设计 8
2.5 出料口的形状设计 9
2.6 电动机设计 9
2.7 保护壳的设计 10
2.8 总装图 10
3 机械传动部分的设计计算 11
3.1 电动机的选择 11
3.2 V带传动的设计及计算 11
3.3 转轴的设计计算 14
3.4 轴承强度的校核计算 18
结论 20
致谢 21
参考文献 22
1 引言
随着时代的进步以及科技的发展，人们所关心的问题从如何解决温饱逐渐转移到了如何吃得更好更有营养。然而，由于技术的限制使得许多传统的绿色食品并不能够被广泛推广，因此设计出更有效率的机械装置成为了关键。虽然机械研究领域的发展日新月异，但是由于过度的专业知识分割，使得视野狭隘，有时候考虑的问题太特殊，导致工作中协调困难，不利于自我的提高。因此，上个世纪末，机械与电子逐渐趋于一体化了。人们不仅越来越重视基础的理论知识，而且逐渐开始拓宽研究领域。机械设备的开发在以增加生产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
益为目标的情况下，快速稳步发展。当下，对新产品的研究开发，减少对资源的消耗，开发清洁的可再生能源，降低生产成本，减少环境污染，逐渐成为十分重要目标和工作。
1.1 课题的来源与研究目的
芡实也被人们称为“鸡头米”，是睡莲科的一种名为芡的干燥成熟种仁，芡实分布范围很广北至黑龙江，南至广东云南等地。芡实是我国一种古老的水生蔬菜，它常年生长于积水的低洼水田中。芡实富含碳水化合物、胡萝卜素、蛋白质、维生素B、C及钙、铁、磷等成分，芡实是一种十分天然的绿色有机食品，具有良好的药用和保健作用，种子富含淀粉，供酿酒、食用及制副食品用、供药用，具有补脾益肾的功能,既可以作为为绿肥，又可作猪饲料，芡实剥壳前后如图1.1所示。
图1.1 芡实剥壳前后
芡实不仅能够滋补身体，更能够强身健体是一种很好的绿色植物。但是，芡实种子的剥壳至今仍停留在使用手剥和用牙嗑的落后境地。这种剥壳方式十分辛苦，剥壳效率极低，且存在手剥、牙嗑等卫生问题，从而严重影响并制约了芡实种植行业的发展。
图1.2 手剥芡实
1.2 现状调查
目前，芡实剥壳机种类较少，且剥壳方式较为单一，参考其他剥壳机及其剥壳方式，现总结如下几种类型的剥壳机。
（1）间隙挤压式：这一种类型的剥壳装置适合于果皮和果仁之间具有一定的间隙并且种子大小相对而言比较均匀的种子来进行机械剥壳。如图1.4所示，显示的是核桃剥壳机工作时的示意图，它主要适用于硬质核桃的剥壳,该机器能够根据核桃种类、产量以及对果仁的完整率要求的不同,通过调控电机的转速, 使得转速的快慢和内部风力的大小彼此相适合，从而达到最佳的脱壳效果。电动机、分级装置、导向装置、破壳机构以及传动装置组成了这一剥壳机,该剥壳机依靠物料自身的重力作用自上而下形成了一个较为简单的系统作业流水线。剥壳机工作时,核桃先从料斗开始进入锥形滚筒,这就能够使得不同尺寸的核桃经过锥形滚筒时按照大小的不同进行分级处理,即将核桃由小锥向大锥依次排列,经过锥形滚筒装置旋转落入导向辊,最后进入挤压装置,经过挤压装置挤压破壳后排出机外，最终结束核桃的剥壳。
图1.3 核桃剥壳机
（2）滚刀旋切式：这种类型的剥壳装置适用于体积比较大，并且内部只包含一粒圆形种子，种子坚硬不易破裂的果实来进行剥壳。如图1.5所示，莲子剥壳机由电机、进料机构、机架、输送机构、脱壳机构、传动机构等组成，莲子剥壳机的工作原理如图所示。输送盘内部安装有搓辊, 键将搓辊与搓辊轴相互联接, 在搓辊轴上的轴承外圈安装有槽轮, 槽轮能够随拨销一起作间歇运动, 输送辊与槽轮相连接, 8个入莲口分别位于输送辊圆周方向上。该莲子剥壳机的工作原理为：位于搓辊轴上的搓辊通过链传动的方式被电机1带动, 与此同时位于拨销轴上的拨销被电机3带动, 输送辊由于被槽轮驱动而作间歇运动, 当入莲口处于料斗溜槽底部的时候，此时为进莲过程，槽轮机构停歇, 当莲子被输送辊输送到切割机构位置时停止，此时切莲工作开始, 莲子被输送辊输送到脱壳机构时再次停止，此时进行脱壳工作, 最后实现壳仁分离, 完成莲子脱壳的过程。
1.4 莲子剥壳机
(3)离心剪切法：如图1.7为离心剪切式板栗剥壳机的结构简图,为双工位结构。首先把板栗从料斗装入后,提升到分料管,再分别被输送两个刀盘中。板栗进入刀盘后，旋转刀盘开始旋转产生离心力，使得板栗向刀盘边缘高速滚动，再通过安装在盘面的轮辐状锯齿刀的剪切作用，最终使得板栗外壳被剥离。
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