全自动青枣去核机的结构设计与运动仿真(附件)
随着社会的发展，之前仅仅满足于对物质生活追求的大众，更多地提出了对生活质量需求。大家对具有营养丰富、养颜美容等效果的青、红枣已经不满足于单纯对原材料的需求。因此，对枣业资源的开发和应用，特别是对适合消费者鲜食和能够深加工后更好利用的不同途径的研究，显得迫在眉睫。另外，同时为了迎合消费市场的需求，青枣去核成为枣业深加工的关键环节。所以，对于研究一款适应性强、生产效率高、去核质量好的青枣去核机能够很好的满足枣类加工企业和枣农的需求。本文在综合相关资料的基础上，针对目前市场上大多数的去核机产品适应性差、结构设计不合理、去核效果差的特点，设计了一款新型去核机。本去核机中专门设计了顺位机构，再结合弹性定位套，能够很好的达到对青枣的定位。这也就很好的保证了去核机的去核质量。该去核机主要由上料、顺位、输送、去核及物料排出五大系统构成，充分利用机器空间布置各运动机构，并实现相互之间的协调，完成青枣的去核工作。最后经过对虚拟模型的分析验证，其能够很好的满足去核机的要求。关键词：青枣、顺位机构、弹性定位套、有限元摘要 VI目录
摘要 VI
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2课题研究目的与意义 1
1.3青枣去核机的发展现状 2
1.4课题研究的主要内容和方法 7
1.4.1基本研究思路和方法： 8
1.5青枣去核机的功能系统框架 8
第二章 青枣去核机的方案设计 9
2.1青枣去核机的工作原理和基本特点 9
2.1.1青枣去核机的总体设计及原理 9
2.1.2青枣去核机的基本特点 10
2.2青枣去核基本参数的确定 12
2.2.1生产率 12
2.2.2青枣去核机的总功率 12
第三章 青枣去核机的零件设计 16
3.1青枣去核机的顺位机构的设计 16
3.1.1顺位机构的结构组成 17
3.1.2顺位机构的顺位过程 17
3.2去核机弹性定位套设计 17
3.3去核机构的设计 18
3.4 去核机构里去核杆的有限元分析 19
3.5青枣去核机辅助设备的设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
2
第三章 青枣去核机的零件设计 16
3.1青枣去核机的顺位机构的设计 16
3.1.1顺位机构的结构组成 17
3.1.2顺位机构的顺位过程 17
3.2去核机弹性定位套设计 17
3.3去核机构的设计 18
3.4 去核机构里去核杆的有限元分析 19
3.5青枣去核机辅助设备的设计分选滚筒的设计 21
3.5.1分选滚筒设计的必要性 21
3.5.2分选滚筒的选择 22
3.5.3相关参数的计算 23
第四章 传动系统的设计和计算 25
4.1槽轮机构的设计 25
4.1.1槽轮机构的特点 25
4.1.2槽轮机构运动参数的确定[1516] 25
4.2链条与链轮的计算 26
4.2.1链条传动的特点 27
4.2.2链轮的计算 27
第五章 结论与展望 30
5.1主要研究结论 30
5.2本研究的创新设计 30
5.3需进一步解决的问题 30
5.4研究工作展望 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1引言
枣属于鼠李科枣属植物，其种植区域在中国分布较为广泛，从东北南部至华南、西南部，西北到新疆地区均有种植，而其中以黄河中下游、华北平原等地区栽培最为普遍[1]。青枣养分十分丰富，其拥有辅助肠胃消化，净化全身血液，养颜美容等保健作用，因此古人有 “日食三枣，长生不老”的说法。另外，青枣鲜食肉质较为脆嫩，甜度高，风味独特。因其含有大量维生素C、钙、磷、维生素B、胡萝卜素等营养元素[23]，所以枣拥有“热带小苹果”之美称。
在这个日益注重养生的现代社会，“药补不如食补”的观念在广大的人群中渐渐流行起来。随着生活水平的日渐提高，大家已经不满足于单纯使用原材料的红枣。因为红枣的深加工必将极大的丰富人们的膳食种类。另外，虽然青枣具有很高的食疗价值，并收到消费者的青睐，但由于鲜枣易发生软化、颜色变褐、腐烂以及鲜枣中糖分会转化为乙醇等现象，储藏保鲜都十分困难。所以对青枣的精加工是打破青枣单一销售，扩大青枣新型食用范围，实现青枣产业化发展的仅有途径。为了实现深加工并迎合市场的消费需求，首先要进行的是对青枣去核，开发一款适应性强，去核效果好，效率高的去核机是势在必行。使用先进的机器设备代替传统的手工加工，在我国农村劳动力缺乏的情况下，省去了很多的劳动力。
1.2课题研究目的与意义
经市场调查，目前大型的专门枣果加工企业较少，而大多是中小型企业因加工数量少，要求不高而都采用人工去核，效率低而且劳动力成本高，即使采用机器去核，因为企业规模小，结构上设计不合理，加工粗糙、可靠性低，所以无法满足各企业的加工需求。
本课题的研究目的是结合现在市场上已有的青枣去核机的各种特点和优势并根据自己的测量数据优化结构并设计出一款去核效果好，结构设计合理，操作方便，适应范围广，消耗成本低的全新青枣除核机，来满足广大枣农的实际生产需要和促进广大青枣加工企业对枣深加工产业化的发展。
1.3青枣去核机的发展现状
目前枣果加工企业大都是由人工来完成去核的过程。人工去核存在很多显而易见的问题，并且长时间工作后效率会下降，更重要的是去核的质量得不到保障。而目前现有的一些自动去核机无需人工进行繁复的操作，并且适合一定尺寸范围内的青红枣加工，机械化水平较高。
1960年左右国外就已经进行该类机械的相关开发研制工作，仅到80年的时候，美国和意大利等国家就已经推出了桃子、青红枣去核机等相关设备，由此去核加工基本上由手工转为机械化。
我国是从80年代后期开始着手于枣等相类似的农产品的去核机的研制工作，并陆续出现了一些产品。但由于这些机器仍然存在一些问题，例如：适用范围窄，机构复杂易出现故障，成本高等。因此在实际生产过程中推广应用的并不多，去核工作基本上仍由人工完成[4]。近年来，随着各方面的发展和进步，各种新型枣去核机又被研制出来。根据各枣去核机的定位原理，主要可将其分为链式去核式和转盘去核式两种。
链式青枣去核机采用通过在链条上加装U型凹槽块的方式实现上料和青枣的数序排列，到达去核 工位时，应用夹紧原理对枣定位同时由去核机构去核。马朝峰等人设计的红枣去核机[5]通过在传动链条上加装U型凹槽块实现红枣的顺序排列（如图11所示），链条通过槽轮机构和减速机构来实现固定时间的间歇运动，打平头在平行于链条前进的方向上作来回往复运动以保证每个U型凹槽块内只有一枚红枣，当红枣被输送至压紧去核工位时，压枣凸轮转动带动相关连杆使压枣块压紧红枣。压紧时，通过一系列凸轮、连杆和摆杆等
图11 链式红枣去核机的上料排序机构
1.U型槽 2.主动链轮 3.压力块 4.输送链条 5、9.从动链轮 6.打平头
7.料斗挡板 8.张紧链轮 10.螺栓
部件的作用驱动空心去核刀往复运动实现去核。松开时，链条继续运动，枣由于重力作用落入左端的收集框里。至此，该去核机的全部工作完成
摘要 VI
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2课题研究目的与意义 1
1.3青枣去核机的发展现状 2
1.4课题研究的主要内容和方法 7
1.4.1基本研究思路和方法： 8
1.5青枣去核机的功能系统框架 8
第二章 青枣去核机的方案设计 9
2.1青枣去核机的工作原理和基本特点 9
2.1.1青枣去核机的总体设计及原理 9
2.1.2青枣去核机的基本特点 10
2.2青枣去核基本参数的确定 12
2.2.1生产率 12
2.2.2青枣去核机的总功率 12
第三章 青枣去核机的零件设计 16
3.1青枣去核机的顺位机构的设计 16
3.1.1顺位机构的结构组成 17
3.1.2顺位机构的顺位过程 17
3.2去核机弹性定位套设计 17
3.3去核机构的设计 18
3.4 去核机构里去核杆的有限元分析 19
3.5青枣去核机辅助设备的设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
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第三章 青枣去核机的零件设计 16
3.1青枣去核机的顺位机构的设计 16
3.1.1顺位机构的结构组成 17
3.1.2顺位机构的顺位过程 17
3.2去核机弹性定位套设计 17
3.3去核机构的设计 18
3.4 去核机构里去核杆的有限元分析 19
3.5青枣去核机辅助设备的设计分选滚筒的设计 21
3.5.1分选滚筒设计的必要性 21
3.5.2分选滚筒的选择 22
3.5.3相关参数的计算 23
第四章 传动系统的设计和计算 25
4.1槽轮机构的设计 25
4.1.1槽轮机构的特点 25
4.1.2槽轮机构运动参数的确定[1516] 25
4.2链条与链轮的计算 26
4.2.1链条传动的特点 27
4.2.2链轮的计算 27
第五章 结论与展望 30
5.1主要研究结论 30
5.2本研究的创新设计 30
5.3需进一步解决的问题 30
5.4研究工作展望 31
致谢 32
参考文献 33
第一章 绪论
1.1引言
枣属于鼠李科枣属植物，其种植区域在中国分布较为广泛，从东北南部至华南、西南部，西北到新疆地区均有种植，而其中以黄河中下游、华北平原等地区栽培最为普遍[1]。青枣养分十分丰富，其拥有辅助肠胃消化，净化全身血液，养颜美容等保健作用，因此古人有 “日食三枣，长生不老”的说法。另外，青枣鲜食肉质较为脆嫩，甜度高，风味独特。因其含有大量维生素C、钙、磷、维生素B、胡萝卜素等营养元素[23]，所以枣拥有“热带小苹果”之美称。
在这个日益注重养生的现代社会，“药补不如食补”的观念在广大的人群中渐渐流行起来。随着生活水平的日渐提高，大家已经不满足于单纯使用原材料的红枣。因为红枣的深加工必将极大的丰富人们的膳食种类。另外，虽然青枣具有很高的食疗价值，并收到消费者的青睐，但由于鲜枣易发生软化、颜色变褐、腐烂以及鲜枣中糖分会转化为乙醇等现象，储藏保鲜都十分困难。所以对青枣的精加工是打破青枣单一销售，扩大青枣新型食用范围，实现青枣产业化发展的仅有途径。为了实现深加工并迎合市场的消费需求，首先要进行的是对青枣去核，开发一款适应性强，去核效果好，效率高的去核机是势在必行。使用先进的机器设备代替传统的手工加工，在我国农村劳动力缺乏的情况下，省去了很多的劳动力。
1.2课题研究目的与意义
经市场调查，目前大型的专门枣果加工企业较少，而大多是中小型企业因加工数量少，要求不高而都采用人工去核，效率低而且劳动力成本高，即使采用机器去核，因为企业规模小，结构上设计不合理，加工粗糙、可靠性低，所以无法满足各企业的加工需求。
本课题的研究目的是结合现在市场上已有的青枣去核机的各种特点和优势并根据自己的测量数据优化结构并设计出一款去核效果好，结构设计合理，操作方便，适应范围广，消耗成本低的全新青枣除核机，来满足广大枣农的实际生产需要和促进广大青枣加工企业对枣深加工产业化的发展。
1.3青枣去核机的发展现状
目前枣果加工企业大都是由人工来完成去核的过程。人工去核存在很多显而易见的问题，并且长时间工作后效率会下降，更重要的是去核的质量得不到保障。而目前现有的一些自动去核机无需人工进行繁复的操作，并且适合一定尺寸范围内的青红枣加工，机械化水平较高。
1960年左右国外就已经进行该类机械的相关开发研制工作，仅到80年的时候，美国和意大利等国家就已经推出了桃子、青红枣去核机等相关设备，由此去核加工基本上由手工转为机械化。
我国是从80年代后期开始着手于枣等相类似的农产品的去核机的研制工作，并陆续出现了一些产品。但由于这些机器仍然存在一些问题，例如：适用范围窄，机构复杂易出现故障，成本高等。因此在实际生产过程中推广应用的并不多，去核工作基本上仍由人工完成[4]。近年来，随着各方面的发展和进步，各种新型枣去核机又被研制出来。根据各枣去核机的定位原理，主要可将其分为链式去核式和转盘去核式两种。
链式青枣去核机采用通过在链条上加装U型凹槽块的方式实现上料和青枣的数序排列，到达去核 工位时，应用夹紧原理对枣定位同时由去核机构去核。马朝峰等人设计的红枣去核机[5]通过在传动链条上加装U型凹槽块实现红枣的顺序排列（如图11所示），链条通过槽轮机构和减速机构来实现固定时间的间歇运动，打平头在平行于链条前进的方向上作来回往复运动以保证每个U型凹槽块内只有一枚红枣，当红枣被输送至压紧去核工位时，压枣凸轮转动带动相关连杆使压枣块压紧红枣。压紧时，通过一系列凸轮、连杆和摆杆等
图11 链式红枣去核机的上料排序机构
1.U型槽 2.主动链轮 3.压力块 4.输送链条 5、9.从动链轮 6.打平头
7.料斗挡板 8.张紧链轮 10.螺栓
部件的作用驱动空心去核刀往复运动实现去核。松开时，链条继续运动，枣由于重力作用落入左端的收集框里。至此，该去核机的全部工作完成
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