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江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文,臍橙分級機(jī)分級部分設(shè)計(jì),設(shè) 計(jì) ： 徐慧強(qiáng) 專 業(yè) ： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其制動化 指導(dǎo)老師 ： 曾一凡 副教授,國內(nèi)果蔬尺寸分級機(jī)機(jī)械,多采用傾斜輥軸式、轉(zhuǎn)輥輔送器式、楔形輸送帶回轉(zhuǎn)式、輥軸輸送帶式和滾筒式、鏈板式等型式。通過對現(xiàn)有的尺寸分級試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的果蔬尺寸分級機(jī)存在間隙改變過程不平滑，分級精度不高、尤其對臍橙果肉易產(chǎn)生擠壓、碰撞損傷等問題。目前國內(nèi)現(xiàn)有的傳統(tǒng)的尺寸分級方式分級后的臍橙尺寸和分級后的果肉損傷狀態(tài)不能滿足要求。因此研究運(yùn)動平穩(wěn)、分級精度高的分級裝置對臍橙的銷售具有重大意義。本文通過對臍橙外形尺寸分布查閱文獻(xiàn)，確定了適合臍橙尺寸分布區(qū)間，并以為依據(jù)確定螺旋分級工作段的螺距變化。,目錄,1.緒論 2.臍橙分級機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理 3.臍橙分級機(jī)零件設(shè)計(jì) 4.結(jié)論 5.參考文獻(xiàn) 6.致謝,1.緒論 研究的目的及意義,由于我省是贛南臍橙的主要產(chǎn)地，贛南臍橙在國內(nèi)外也享譽(yù)盛名，人們對贛南臍橙的需求也越來越大，促成了臍橙產(chǎn)業(yè)的形成。市場對高精度的贛南臍橙大小分級機(jī)的需求也越來越大，急需設(shè)計(jì)分級精度較高的輥軸式贛南臍橙大小分級機(jī)。高精度的臍橙分級機(jī)有利于提高我省贛南臍橙的賣相，從而有利于提高我省贛南臍橙的產(chǎn)品競爭力，開拓國外市場。增加果農(nóng)收益，提高我省經(jīng)濟(jì)發(fā)展。,2.臍橙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理,一種可變間隙輥軸式臍橙分級機(jī)，如下圖所示包括在機(jī)架上通過軸承座安裝的主動鏈輪，主動鏈輪通過鏈條帶動從動鏈輪轉(zhuǎn)動，在鏈條上橫向均布設(shè)置著分級輥，使上層鏈條上均布的分級輥輥面構(gòu)成平面分級床，其特征是：在每根分級輥軸的兩端位于鏈條外側(cè)的分級輥軸的兩軸端件與螺旋軌道軸的軌道配合，位于鏈條內(nèi)側(cè)的分級輥軸上固裝著與水平導(dǎo)軌相配合的導(dǎo)向滾輪，在機(jī)架上縱向兩邊分別通過軸承座安裝著相互平行的具有變螺距螺旋推進(jìn)槽的螺旋輸送軸，電動機(jī)通過傳動裝置使兩根螺旋輸送軸轉(zhuǎn)速一致，轉(zhuǎn)向相反，螺旋輸送軸螺旋推進(jìn)槽的螺距分為二段，其中Ⅰ段的螺距大于Ⅱ段的螺距，位于平面分級床的分級輥軸上的推進(jìn)滾輪與螺旋輸送軸的螺旋推進(jìn)槽相配合，螺旋輸送軸Ⅱ段的螺距大小，以運(yùn)行到螺旋輸送軸Ⅱ段的分級輥之間的間隙大于應(yīng)選果品的直徑。,,,,臍橙分級機(jī)俯視圖,,,臍橙分級機(jī)正視圖,臍橙分級機(jī)左視圖,,,分級輥安裝圖,動力通過電機(jī)輸入，再通過聯(lián)軸器與CW-100-10減速器的輸入軸相連，將動力輸入到CW-100-10減速器當(dāng)中，減速器通過兩級減速通過輸出軸，經(jīng)過聯(lián)軸器將動力傳遞到CW-100-5減速器輸入軸上，CW-100-5減速器的輸出軸通過聯(lián)軸器將動力傳輸?shù)街鲃渔溳嗇S上，鏈輪帶動分級輥移動;另一個(gè)輸出軸通過鏈條將動力傳送到螺旋軌道軸上,螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)動是的分級輥在變間隙的螺旋軌道中實(shí)現(xiàn)變間隙的前移，并且螺旋軌道軸上的圓錐齒輪通過傳動中間軸上的圓錐齒輪帶動另一個(gè)螺旋軌道軸實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動。,3.臍橙分級機(jī)零件設(shè)計(jì),根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要，臍橙大小分級機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)設(shè)置為： 外形尺寸（長×寬×高） 7400×1840×600 配套功率 1.5kw 分級尺寸范圍4695mm 加工效率（10-27）t/h 分級床面尺寸(長×寬)5952×1100 分級數(shù) 6,電機(jī)選擇,根據(jù)設(shè)計(jì)原理的說明，分級機(jī)的電機(jī)同時(shí)為螺旋軌道軸和主動鏈輪提供動力，所以需要兩部分的的功率相加。,P=P1+P2,=,P,=,=,經(jīng)查表和設(shè)計(jì)計(jì)算得V=0.3m/s 在后面螺旋軌道軸的設(shè)計(jì)中我們求得：F=1143.575N T=8.51N.M,n=96r/min,P=P1+P2=0.613KW+0.15KW=0.76KW,查表選取電N動機(jī)的型號是Y100L-6 額定功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為940r/min，效率n=0.775。,減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算,因?yàn)殡姍C(jī)需要同時(shí)向螺旋軌道軸和主動鏈輪提供動力，所以需要兩個(gè)減速器。因?yàn)殡姍C(jī)的安裝位置和傳動方向的需要，所以需要CW圓弧圓柱蝸桿減速器。根據(jù)使用效果和計(jì)算功率，所選的兩個(gè)減速器是CW-100-10，CW-100-5。 依據(jù)該條件，為了使螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)速時(shí)鏈輪的5倍，根據(jù)分級輥的移動速度是0.3m/s，我選取減速比分別為10,5的CW-63-10，CW-63-5。,分級輥在分級機(jī)的作用主要是承載和傳遞臍橙，分級輥直徑大小決定著分級裝置螺旋長度，分級輥直徑過小，分級輥產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)速度過快，對物料起不到有效的摩擦滾動作用；分級輥直徑過大，分級輥間的有效分級間隙過小，使得螺旋螺距過大，導(dǎo)致整個(gè)螺旋的工作長度過長，所以分級輥直徑初定為D節(jié)=75mm，螺旋直徑定為D1=100mm，鏈節(jié)距尺寸P=44.45mm，為了鏈節(jié)在L段內(nèi)實(shí)現(xiàn)折彎，每根分級輥之間間距設(shè)計(jì)為4個(gè)鏈節(jié)。所以在這里主要需要校核分級輥的彎曲應(yīng)力。,分級輥的設(shè)計(jì),分級輥結(jié)構(gòu)圖,分級輥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖所示。分級輥的中間部分是由壁厚為1.6mm的不銹鋼管。分級輥的兩端部分是由45號鋼做成的。分級輥的兩端是直徑為12mm的球體，之后是直徑為10mm的圓柱體，其間有安裝鏈條，之后是直徑為30mm的圓柱體它的作用是安裝導(dǎo)軌輪。,分級部分鏈條的設(shè)計(jì),根據(jù)臍橙物理特性和分級輥的直徑，我們初步選擇美標(biāo)28A。,由于開始已經(jīng)初步確定的鏈條的速度為0.3m/s，所以該鏈條的潤滑方式為定期人工潤滑。,鏈條鏈板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,鏈輪的設(shè)計(jì),,,鏈輪軸的設(shè)計(jì),傳動中間軸設(shè)計(jì),螺旋軌道軸設(shè)計(jì),,螺旋軌道軸軸端件,,,螺旋軌道軸軸端件,螺旋軌道軸螺距變化規(guī)律,根據(jù)臍橙可加工尺寸分布和分級輥不同工作段工作狀態(tài)要求、分級輥直徑大小，確定螺旋螺距的尺寸分布，為了各工作段分級輥運(yùn)動速度的平穩(wěn)性，各工作段的螺距變化呈線性分布。臍橙橫徑尺寸分布統(tǒng)計(jì)為66mm～96mm，將螺旋工作段L2劃分為30個(gè)螺距，工作段L2螺距計(jì)算式為：P=D+K +ΔSm (ΔS=1,m取整) ,(D為分級輥直徑，K為最小分級尺寸66mm) 螺旋螺距的初始螺距為177.8mm，逐漸變化至分級工作段初始螺距141mm，為了保證運(yùn)動的平穩(wěn)性，螺距設(shè)計(jì)變化值△s=4.6mm，則分級輥分級準(zhǔn)備段L1螺距計(jì)算式為： P1=4×44.45－K2×ΔS(K2=1-8)。 等級 1 2 3 4 5 6 螺距范圍 142-144 145-149 150-156 157-163 164-168 169-172,螺旋軌道軸,螺旋軌道軸焊合圖,，,根據(jù)螺距的設(shè)計(jì)要求，L1段為準(zhǔn)備階段，L2段為工作階段，有兩段的螺距的變化規(guī)律，求得L1=1256.8，L2=4695。在安裝螺旋軌道軸與鏈輪的時(shí)候一定要注意相位的變化，就是鏈輪的鏈齒必須對準(zhǔn)螺旋軌道軸的開頭。目的就是使螺旋軌道軸每旋轉(zhuǎn)一周就有一個(gè)分級輥進(jìn)入螺旋軌道中。,圓錐齒輪設(shè)計(jì),圓錐齒輪結(jié)構(gòu)圖,圓錐齒輪在本設(shè)計(jì)中主要是安裝在傳動中間軸和螺旋軌道軸上從而實(shí)現(xiàn)傳動方向的變化以及是兩個(gè)螺旋軌道軸的轉(zhuǎn)速相反。由于螺旋軌道軸與傳動中間軸是正交的，所以此處的圓錐齒輪的錐角是45度。,4.結(jié) 論,本設(shè)計(jì)根據(jù)國內(nèi)外水果分級機(jī)的研究現(xiàn)狀和實(shí)際應(yīng)用，在了解我國現(xiàn)有市場上的分級機(jī)械和我國的國情的前提下，進(jìn)行了分級的整機(jī)設(shè)計(jì)，主要結(jié)論如下； 對于小型水果的分級方法，多采用大小分級且一般都以機(jī)械式進(jìn)行大小的鑒別，篩選。主要是由于小型水果質(zhì)量輕，體積小的原因。質(zhì)量小，用稱量的方式分級，分級的精度不易保證。用光電式分級方法的成本高，且對光電設(shè)備的要求高，目前光電式主要應(yīng)用于像荔枝這種容易損傷的水果分級。 使用固定間隙的分級機(jī)械，分級過程必須對水果進(jìn)行多次轉(zhuǎn)移，才能實(shí)現(xiàn)分級過程。對于易損的水果必然會對水果造成損害。減小水果轉(zhuǎn)移的次數(shù)，是這種分級機(jī)械的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)在同一水平面實(shí)現(xiàn)間隙的動態(tài)變化，很好的解決了這一問題。,設(shè)計(jì)中注意到實(shí)際勞動者的需求，講人性化的理念考慮其中，減少勞動者的勞動強(qiáng)度。 面對小型農(nóng)戶這樣的市場主體，水果分級機(jī)的體積小，操作簡單，分級較為精準(zhǔn)，能實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。這樣的設(shè)計(jì)將會有很好的市場競爭力。 本設(shè)計(jì)存在的問題： 變距螺桿的設(shè)計(jì)過于粗狂，加工后的螺距固定，功能有局限性。通過精巧的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)螺距可根據(jù)需要調(diào)整。 變距螺桿的直徑大小的確定需要優(yōu)化，直徑過大，圓周線的速度過大會產(chǎn)熱，直徑過小導(dǎo)程角過大，不利于分級輥向前運(yùn)動，需要經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)確定最優(yōu)值。,5.參考文獻(xiàn),[1] 農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所.可變間隙輥軸式果蔬 分級機(jī)[P].中國專利. 201010156295. 3，2010.10.06 [2] 周曉蓉，楊 堅(jiān)，蒙必勝等．5BF一3型水果分級機(jī)性能影 響因素的試驗(yàn)研究[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2007,(2): 143-148 [3] 何 鑫，董遠(yuǎn)德，史建新等.多功能鮮果分級機(jī)[J]. 農(nóng)機(jī)化.2009(2)： [4] 許 嵐.變徑變螺距螺旋輸送機(jī)的理論研究與實(shí)驗(yàn)分析 及仿真[D]．湘潭：湘潭大學(xué)，2006． [5] 杜 錚，宗力.干殼蓮子螺桿分級機(jī)設(shè)計(jì)與分級試驗(yàn)[J]. 農(nóng)機(jī)化研究.2009，(9):117-119 [6] 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