1.3研究意义
山楂大家一定都吃过,核果类水果,质硬,味微酸涩。它能防治心血管疾病等,具有很好的治疗血管方面的功效;有着防治动脉硬化,防衰老、抗癌的作用。山楂酸还有强心作用。关键是它能开胃消食,特别是对消肉食代谢作用更好,很多市场上助消化的药中都采用了它;山楂在孕妇临产时有催生之效,能促进产后子宫复原;能增强人体机体的免疫力,有防衰老。山楂中有平喘化痰、抑制细菌、治疗腹痛腹泻的成分。山楂的功效如此之大,因此对于山楂的食品加工非常重要。
近年来,随着人民生活水平的提高,对于食品质量的要求越来越严格,生产厂家也意识到加工前处理工序对产品质量有着非常重要的影响,各个厂家纷纷的寻找优秀的加工前处理设备,但由于这种设备在中国尚未得到开发及应用,为此,开发性男女优良的去核机成了形势所需。干果类水果主要是指桃、杏、山楂、红枣及橄榄等。它们在水果总产量中占有比大,以它们为原料,加工成饮料、罐头、果脯及果干制品。以往采用的人工作业,不仅占用大量的劳动力、劳动强度大、生产效率低,且质量难以控制。一次,实行水果去核的机械化是水果加工业中必然的发展趋势,所以山楂去核机有着非常良好的前景。
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2 山楂去核机总体设计
在有一个总体的框架和设计感念下开始一下设计。
2.1 设计要求
1.生产量:60个/分 2.工作率:96% 3.电压:220V
4.整机尺寸:1200 X 1200X 450(mm)
2.2 执行系统的方案设计
操作系统的方案的设计是机械系统总体方案设计的中心, 这是对能否实现预期功能、性能优势、效益的好环境都起着关键性的作用。
2.2.1 去核机的功能
山楂自动去核机的应用切刀的往复直线运动及旋转工作盘的间歇传动来完成连续去核作业处理,其总功能可分为送果、冲心、退送三个分功能。 2.2.2 加工工艺分解
通过上述论述,山楂自动去核机需求完成的动作有以下几个动作: (1)加果:这个可以进行人工加料也可以自动送果;
(2)冲心:要求切刀自上向下运动前,旋转盘做一次间段传动; (3)操作盘间歇传动:已完成送果、冲心、退送三个工位的转换; 2.2.3 机器切刀回返直线运动的实现过程
在电动机为动力点,此操作是具有连续的回返运动变换为往复运动直线运动的功能,实现该功能的操作如下:
(1)运动从动件圆柱凸轮:凸轮具有易设计的特色才,它还能准确有效地预测所产生的基本趋势、工作行为、结构和寿命等,具有良好的运动性能和动力性能;
(2)对心曲柄滑块运动:这种机构具有比较好的动力特性和运动特性、运动副几何封闭,操作简单等优点;
(3)偏置曲柄滑块机构:与对心曲柄滑块机构相比较,具有加力、紧急回特性等特点。
2.2.4 执行机器的协调理念
山楂去核机由减速传动装置、冲压机构、间隙运动机构组成。在送料期间,切刀不能压到操作盘上,显然,切刀自上向下运动前,操作盘做一次间歇传动,所以切刀与操
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作盘之间的运动,在时间顺序和空间位置上有严格的协调配合要求。 2.2.5 机械运动方案的选择和判定
现在可以按给定条件、各执行机构的相容性和尽量使结构简单、空间布局紧凑等要求来选择方案,由此可选择两个结构比较简单的方案。
方案1:冲压机构为偏置曲柄滑块机构。旋转盘间歇机构为棘轮机构 方案2:冲压机构为摆动从动件圆柱凸轮机构,旋转盘机构为槽轮机构
评定:偏置曲柄滑块机构的往复直线运动具有增力、急回特性等功能,故最后选择方案1为山楂去核机的机械运动方案。
2.3 整个机器运动方式
整个机器运动方式如图2-1所示:
图2-1整机结构简图
他的工作理念是:先把山楂放到下果筒里,且下果筒的直径只能容得下一个山楂大一点的位置,然后山楂靠重力落到转盘的轴里,转盘的厚度比一个山楂的直径大一点,下料筒与转盘接触,转盘在轴里的带动下转过一定的角度,使山楂转到山楂去心区,此时曲柄双滑块机构下落,从头冲掉山楂核,此时槽轮继续旋转,当盛有山楂的槽转到落
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山楂区时,由于落山楂区的槽比山楂的直径大的多,在重力的作用下山楂落入容器中,由于冲头机构由曲柄双滑块组成,所以曲柄旋转一次可以完成两个山楂的去核,这样大大提高了生产时间。
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3 机电的选择
在确保提高生产效率的前前提下选择电动机。
3.1 电动机的悬着
选择电动机机电的选择应保证:
P0?Pr
式中:P-0电动机额定功率,KW; Pr-工作时所需电动机功率,KW 所需电动机功率由下式计算:
PwPr=n
上面:Pr-工作时所需有效功率,由他工作时的运动阻力及运动参数确定 h-电动机到工作机的总效率,%
本电机主要为山楂定位圆盘提供动力,操作盘的转速设定为48r/min,这样的速度适合人工放置山楂的便捷,并且效率最高。
按工作要求和工作条件,运用一般用途的Y系列三相异步电动机。它为卧式封闭结构,具有防止灰尘、铁屑或其他杂物浸入电动机内部的特点。
3.2确定电动机容量
切刀的输出功率Pw根据实验分析:设定切刀的工作力F=2500N,设定切刀的速度
F?2500?0.7?1000=1.76kw 为0.7m/s,则切刀的输出功率为:hw=1000电动机的输出功率Pd:
2nnnn传动装置的总效率为:h=n12345
3式中:h1-V带传动,051;n2-滚动轴承,0.68;n3-减速器,0.87;n5-棘摩擦轮
2nnn234传动,h=n=0.85
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