核桃脱出机械设计

张轶华，丁贤京，李云飞，徐浩翔，王宝聚

青岛理工大学（临沂）

摘要：破壳取仁成为了核桃取仁必须攻克的难关，本文提出了齿板破壳原，核桃脱出机械的破壳装置，隔料装置，脱出装置和分离装置。其中主要包括整机结构设计，脱出机构设计，壳、仁分离装置。而这次设计的破壳机是为了减少人工劳动成本，提高生产效率而生产的机械，刮板式核桃剥壳机主要部件为刮板和栅笼，传动方式选择带传动，整机结构装配图选择CAD绘制二维图。

关键词：核桃；剥壳；机械

引言

我国核桃种类繁多面积也十分广泛，科技发展和人民生活质量的提高，人们对核桃的需求量越来越大，市场对核桃及其加工品的需求日益增加。核桃在进行加工和生产过程前需要对核桃外壳进行脱壳取仁的步骤。核桃脱出机械是将核桃荚壳去掉获得核桃仁的加工机械，在人工加工耗时耗力而且劳动成本大的情况下，机械核桃取仁高效生产已经成为了必要的发展趋势。

一、方案设计

（一）设计要求

采用单相电源作为动力；

每脱出小时率50Kg核桃；

有必要的防护装置。

（二）整机结构设计思路

本设计的刮板式核桃破壳机原理是理由高速旋转的刮板将进入工作区的核桃击破完成核桃破壳取仁。整机需要有料斗、破壳箱、半栅笼、下箱出口、分选口，核桃壳出口，核桃仁出口这些部件。

核桃从料斗进入破壳箱在破壳箱中由刮板将核桃撞击破裂之后掉落在半栅笼上，破裂的核桃经过半栅笼后经过破壳箱底部的出口往下落，而没有破裂完全的核桃不能通过半栅笼将继续被挤压破碎，通过半栅笼的核桃仁和核桃壳通一个倾斜的风机通道口，在风机筛选下，比重大的核桃仁从核桃仁出口收集起来，而比重轻的核桃壳将被吹到风机上方出口的核桃壳出口收集。

设计一个机架将这些机构连接起来，然后并将电机安装在机架里面，破壳装置安装在机架的上方。

（三）工作原理：

核桃进入料斗之后，核桃从入料口掉落到破壳箱内，核桃和高速旋转的刮板撞击，在刮板的冲击作用下核桃壳被打破，然后通过半栅笼，而没有破裂完全的核桃由于刮板和半栅笼之间的距离容不下核桃，将继续撞击击破。最后破裂的核桃壳仁在风机的作用下壳仁分离。

二、设计计算说明书

（一）V带传动的设计

根据机械设计，首先列出设计的基本条件

电机型号：

额定功率：

转速：

传动比：

假设每天运转时间：

1.确定计算功率

查表得工作情况系数

=

2.选择V带带型

根据 、 查得最适合的带型为A型

3.确定带轮基准直径及校核

从主动轮参考直径体系中选择 ，从动轮参考直径是

计算皮带的速度

v= < =

因此所选带的速度合适。

4.带轮的结构和尺寸

根据所学课本《机械设计》，选择HT200作为带轮的材料最合适。

关键结构尺寸看下表：

表2.1 主要结构尺寸

（二）轴

轴的转速

轴的输入功率 =1.35kw

轴的转矩

1.轴的校核

由前面可以知道轴的功率为1.35KW，转速为382.2r/min，扭矩为33.732N.m。本次设计选用45号钢根据机械设计表可查的 =640MPa， =275MPa, =155MPa。计算出轴的最小直径为15.99，符合要求。

2.轴的最小径向尺寸

根据选择的轴最小直径，选取轴材料为45号钢调质处理为热处理。查表选取 最为合适，计算得

（三）刮板结构

核桃破壳机的刮板机构是工作部件,其功能是高速旋转将板栗撞击使板栗脱壳。它的整体构造是选取了四个相错紧固在螺旋管上。

（四）栅笼

根据要求，为了区分好被剥壳跟未剥壳的板栗，需要设计一个栅笼进行筛选，让破裂开的核桃掉落没破裂的继续撞击破裂。所设计的半栅笼的网格只是容许破裂的核桃仁和核桃壳通过。

（五）箱体设计

箱体是刮板封锁的脱壳空间，箱体的设计是将箱体设计为剖分式，箱体使内部结构具有完整性。箱体包括箱盖和箱座，箱盖和箱座由螺栓连接，箱体材料为HT200.结构图见附录。

（六）壳仁分离装置

其装置包括两个部分：其一是风机通道口，与跟风机相连而且有通风效果。其二就是壳或者果仁的搜集渠道。其也被安装在箱体下面。核桃可和核桃仁掉落后在风机通道口通过风力作用，将比重不相同的核桃可和核桃仁进行分离，核桃可进入上方的出口，核桃仁进入下方的出口，在这个装置内完成对核桃壳仁的分离。

（七）机架

机架材料为L63*63*6角钢，通过对其焊接而成，它的作用是将核桃破壳机的各个部分进行连接，定位的作用。电动机安装在机架底部，破壳装置安装在机架上方。

三、核桃脱出机械机使用要求

（一）使用要求

1．对脱壳机的要求，破壳损失率低、破碎率小并且对核桃破壳有清洗装置。破壳机操作简单能对其他坚果和干果进行加工。

2．对核桃脱壳取仁的要求，核桃不宜太干燥或者太潮湿，在不同的季节核桃的脱壳方式也有所差别。冬天脱壳，脱壳前给核桃洒水，然后用薄膜覆盖，晒干就可以进行脱壳。在其他季节脱壳也可以让核桃自然风干进行脱壳。干湿适宜，太干燥容易使破碎率高，太潮湿则影像核桃脱壳质量，对核桃脱壳机电压的要求及工作场所的选择：单相电机的电压稳定。

（二）操作方法与注意事项

1.在开始脱壳时，首先要掌握如何操作核桃脱壳机，对脱壳机有一定的了解。

2.在使用核桃脱壳机前，有必要检查机器是否存在安全隐患。

3.使用核桃脱壳机时，工作人员必须在安全位置工作，不能太靠近机器皮带轮附近。

4.操作时，必须穿戴工作服。机器运转必须有人看管，无关人员及未成年不能接近机器旁。

5.核桃进行加工时干湿适宜，要根据核桃的大小选用适当的筛网。

6.核桃脱壳机在工作时的传动部位和轴承室内有充足的润滑油，按时去清洁和更换。

四、结论

这次的毕业设计是解决家用小型核桃脱壳机械产品的设计，解决传统剥核桃其生产效率低，劳动强度大很难解决批量核桃取仁的问题。有了这个机械就可以大大的解放劳动力，提高生产效率。刮板式核桃脱出机械主要部分为刮板和半栅笼，这两个部件的性能决定核桃脱仁的效率。刮板式核桃脱壳机在脱壳方面比较快捷，而且生产成本较低适用于大多数小型家用生产。

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