滚杠式红枣分级机.docx

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滚杠式红枣分级机
摘要:随着红枣市场的进一步拓展,红枣已经成为提升农村经济、增加农民收入的支柱性产业的一局部。红枣的生产近年来渐渐向着基地化、规模化、产业化方向进展。红枣产业化及产业化过程中的关键技术列为优先进展主题及重大技术专项,而红枣分级分选技术是其产业化过程中进行流通、贮藏保鲜、深加工、提高产品档次和附加值的关键技术之一。通过对红枣外形尺寸的测量和统计,利用MATLAB图像处理技术对红枣腰径截面的轮廓进展特征分析,确定红枣按腰径分级的合理性,并以此为依据制定相关的分级检测方法;对红枣在分级滚筒中的导向及运动状况做受
力分析,为喂料装置、导向机构方案的设计及红枣分级机的整体设计和相关参数的选择供给更加合理的理论依据。针对国内红枣分级机的现状,提出一种滚筒式红枣分级机,该机中分级滚筒是分级环以并排的方式构成,利用各分级环之间的间隙与红枣腰径方向尺寸的间距差实现分级。本争论阐述了分级机构造本品用型的大枣分级机,包括从前向后一次安装在机架上的进料斗、提升进料装置和用于输送及多几分选的双工位滚杠链带,机架后端设有电控箱和用于整机动力驱动的调速电机;双工位滚杠链带的上部侧下方设有假设干个多级出料的分级出料装置,双工位滚杠链带的上部后端的侧下方设有分级末端绝技出料的终端出料装置,机架上部位于双工位滚杠链带左右两侧设有用于调整分级出料的悬挂阶梯可调装置。本有用型的有益效果是,生产效率高,无污染,生产产品质量精度高且能够对大枣无损害机械分级处理。
关键词:红枣;分级;滚筒;阶梯;无损
TheRollBarJujubeGrade
Student:DengZhengqiangTutor:XiangYang
(CollegeofInstituteofTechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)
Abstract:Withthefurthermarketdevelopmentofjujube,jujubehasbecomeenhancetheruraleconomyandincreasingfarmers”,scale,
specialThejujubeclassificationsortingtechnologyisitsindustrializationprocesscirculation,storageandpreservation,processing,,andasabasisforthedevelopmentofrelevantclassificationdetectionmethod;jujubegradingrollerguideandsportsdostressanalysis,morereasonabletheoreticalbasisforthefeedingdevice,,adrumjujubesortingmachine,themachinegradingdrumisgradedringisside-by-side,,includingfronttobackrackmountedintothehoppertoenhancethefeedingdevicefortransportationandalittlemoreselectedduplexrollerbarchainwiththerearoftherackwithelectroniccontrolboxandforthewholepower-drivenspeedmotor;theduplexrollbarchainwiththebottomoftheuppersidehasanumberofmulti-stagedischargeclassificationfeedingdevice,thebottomofthesideofthetheduplexrollbarchainwiththeupperpartoftheback-endwiththeendofthegradingstuntdischargeterminaldischargingdevice,,highproductionefficiency,nopollution,productionandproductquality,highprecisionandnodamagetothemechanicalgradingtreatmentjujube.
Keywords:red;grading;drum;ladder;non-destructive
前言
选题的意义和目的及我国进呈现状
红枣使我们生活中常见的水果,当前,枣产业正处于蓬勃进展。从全球角度来看,中国枣产业的超强地位进一步得到稳固。近年来,我国枣树面积和产量每年都以10%以上的速度增长。据中国农业年鉴统计资料,2023年我国枣产量为171万吨,估量2023年总产量可达300多万吨,面积约150万公顷,占全世界的99%左右。我国正凭借其得天独厚的自然条件优势打造世界上最大的优质红枣生产基地。另外,北方的鲜食枣、贮藏加工和营销产业正在崛起!但是,近年来一些兴旺国家进军我国枣产业特别是枣加工业的势头正在显现。
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红枣属于耐旱作物,种植简洁,收益高又便于治理。近年来,随着农业科技的进展和人民生活水平的提高,国内外红枣的加工品种越来越多,人们对红枣的的品质也有了更高的要求。但红枣的加工工业却没跟上时代的步伐,红枣的很多加工环节还是传统的手工作业。其重要缘由是我国红枣采后处理加工技术和加工设备落后,而红枣分级加工和分选是采后处理加工技术中的重要环节,这一方面制约了红枣产业的快速进展,同时也阻碍了红枣产品档次的提高。为了提高红枣的加工质量和出品等级,需要对红枣进展严格的质量分级和大小的分级。
目前,我国具备先进红枣分选设备的企业很少,因此市场上销售的红枣大多数依靠机械协作人工的方式实现分选。人工分选的主要缺点是:劳动量大、生产率低而且分选精度不稳定;红枣分选难以实现快速、准确和无损坏制约了红枣产业的进展。因此实行红枣智能分选机机械化作业是红枣进展的一种必定趋势。利用智能机械化作业来分选红枣大大提高了红枣产品的质量、降低了人工分选作业的劳动强度和提高了生产率分选精度。目前可用于红枣类圆形水果分选的方法有筛子分选法、回转带分选法、辊轴分选法、滚筒式分选法等。
我国是主要的枣出口国,占有确定的贸易主导地位。宽阔的市场意味着高的商品质量与标准。分级的意义在于使产品的在大小、成熟度、色泽和品质等方面根本到达全都,有利于产品的包装、运输和储存;有利于提高产品市场竞争力、削减损失。而杆式红枣分级机具有操作简洁,分级效果明显,不易顺坏红枣等优势。具有很好的进展前景。
存在的问题和主要争论内容
红枣的加工机械有红枣清洗机,红枣风干机,红枣分级机等等还是比较高的。国内在分选的过程中,通过不断的摸索和实践在红枣的分选上也有一些的想法和创,对于实现红枣更优质的分级供给了牢靠的保证。
针对目前红枣的分选机械争论方面存在的问题,本设计内容主要包括红枣输送机构、分选局部机械系统设计及研制。从而最终将红枣按大小的不同进展等级划分。
可行性分析
了解和知道红枣的特点和外观外形,要考虑到不同大小红枣的需求,为红枣的优质分级做预备。滚杠式分级每一级的所涉及滚杠的间距尺寸,依据红枣的大致外形拟定每一级滚杠之间的间距。滚杠式分级机机构在设计时应当考虑的因素:〔1〕机构的用电耗能。〔2〕机构的层面工作的负荷。〔3〕机构的启动的安全性,平稳性,长久性。
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〔4〕机构的安全调速范围。〔5〕分级的流利和分级的准确性。〔6〕分级机构在工作时的牢靠性,安全性。〔7〕系统的操作和修理的难易程度。〔8〕红枣分级机构的总体本钱。
红枣在上料时喂料要均匀,可以提高工作效率高,振动的目的是将红枣准确分级,要求执行的机构运行平稳,均匀。以满足分选级别的需求。分级机构要适应执行机构的要求,保证正常的工作。还要重点考虑分级机构的工作环境,工作负荷以及工作效率。
重点争论:(1)如何更好更均匀的实现喂料。(2)分级过程中每一级的间距大小。(3)喂料的重量与分级机构的工作负荷相关性。(4)每一层的工作任务量和工作时间的全都性。
本课题所涉及的关键问题是分选的问题。因红枣自身的特点的不同,品种的不同,直径的不同。本课题针对各种红枣的种类以及尺寸进展分析争论。依据不同的红枣尺寸调整分级的间距。在降低本钱方面:首先通过组装想方法,尽量用较少种类的部件生产更多种类的组合件。其次是优化生产流程,降低生产损耗,降低人工设备本钱。最终承受工艺,降低材料动力的使用。在选择分级栅栏的时候尽量选择质量轻,价格适中的合金材料。为了使安装便利,在安装方面尽量削减齿轮的使用,在设计机构的时候尽量对一些重要的参数要计算准确,有焊接的部位要保证焊接的结实性争论红枣的运动机理。在红枣喂料的过程中尽量保证喂料的均匀性。考虑到红枣的品种和大小的不同,要准确的计算每一级的间距以及每一层栅栏的间距。在分选时承受振动,要承受工作稳定,工作效率高的电机。所选用的电机要时也要考虑喂料的质量。保证电机的正常工作。
红枣分级机的组成和原理
该分选机主要由红枣机架、滚杠分级机构、接料装置、传动系统和掌握系统等几局部构成。分选红枣的重量范围10g-50g,横径大约范围为30mm-40mm,。分选机的原理如下图:
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图1工作原理
Fig1principle
(为削减红枣在运送过程与滚杠的碰撞、夹伤,滚杠外表包覆柔性较好的食品级塑料)组成,并安装在链条上,由链条带动前行,上层杆在链条带动下既可水平移动也可滚动,相邻两杆的距离恒定为L下排杆在水平移动过程中处在不同阶梯上时,与上杆之间的距离H不同,即距离H是可调的,,红枣由倾斜进料板(为了避开红枣下滑速度过大而损伤,暂设进料板倾斜角度为5。)到达滚杠,,由于中心距a不同,,从而实现红枣按其大小进展分级,
阶梯设计为5级,。
红枣分级机的机械系统设计
传动系统主要由电动机、减速器、链轮和一条封闭的循环输送链组成。循环输送链布置在与地面垂直的平面内,在输送链紧边的下面设置有支承导板,以保持输送链紧边处于水平状态,从而为红枣的、输送、图像采集、重量大小检测以及分级卸料供给一个包括图像采集区、重量大小检测区和分级卸料区三局部的水平工作外表。传动系统主要承受三级传动:电动机驱动减速器输入轴为第一级,减速器输入、输出轴之间为其次级,减速器输出轴驱动输送链主动轮为第三级。第一级承受联轴器传动;其次级就承受标准的圆柱齿轮传动;第三级由于转速较低〔减速器输出轴转速约为60r/min〕承受链传动。
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滚杠
滚杠的在机构中起承载红枣及形成中心距a的作用,,为使红枣运动更平稳,,农业机械通常使用常用材料以降低本钱,同时考虑到红枣的质量和对滚杠的挤压作用,可选择经调制处理的45号钢,其许用应力[o-]=60MPa,弹性模量E=,在传送过程中极易以滚杠相互碰撞,使其表皮损坏,降低红枣的商用价值,
图2滚杆
Fig2therollingroll
依据现实要求,每条滚杠长度a=1400mm,直径d=26mm〔包含表皮塑料〕假设红枣
质量m=30g/个,直径d =40mm,上层滚杠之间的距离L=,3杆之间
0
可放两排红枣,每排为30个,共60个,其摆放效果如图3所示
图3摆放示意图
Fig3placedschematic
强度校核
下层每根滚杠所受到红枣的作用力为:
W:60××=. (1)
单位载荷
q=W == (2)
L。1400
由剪力方程和弯矩方程,绘制滚杠的剪力图和矩图见图4,由图知最大弯矩为
10
10
1
M= qL
2= (3)
10
8 0
滚杠抗弯截面系数
10
W =pD3
Z 32
= (4)
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最大弯曲正应力:
10
d
max
=Mmax=£[d
W
Z
] (5)
-1
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所以滚杠的强度符合要求。
图4受力分析
Fig4StressAnalysis
刚度校核
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可将滚杠视为一般用途的轴选取其许用挠度,[d]=-,L
0
=
10
:
pleasecontact Q3053703061 giveyoumoreperfectdrawings
所以刚度符合要求。
电动机的选择
进过查阅《机械设计》,确定链轮的转速为50-70r/min,选择60r/min,,符合这一范围的同步转速为:查机械设计课程设计手册第167页表12-1可知有:
表1电动机的类型
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Table1motorselection
电动机
额定功率
同步转速
满载转速
电动机
参考价
型号
kw
rmin
rmin
质量kg
格
方案

传动装置
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传动比
1Y90S-2
3000
2840
22

47
2Y90L-4
1500
1400
27

23
Y100L-
3
1000
940
25

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6
综合考虑电动机和传动装置的尺寸,质量,价格以及传动比,可见其次种方案比较适宜,因此选定电动机的型号是Y90L-4。该电动机的安装尺寸如下表2:
表2电动机主要外形尺寸
Table2motorDimensions
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中心高
90

外形尺寸335×180×190

地脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸125×140 10 50×24
装键部位尺寸
8
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减速器的选择
确定总的传动比:由选定的电动机满载转速n =1400r/min和工作机的主轴的转速
m
n=60r/min,可得传动装置的总的传动比是:
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i =nm
1400
= =23
(8)
10
a n 60
由于传动比为23,大于8,故初步选择减速器为开放式二级圆柱齿轮减速器,由
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于该类型减速器i
1
»(~)i
2
,ii
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=16,故确定减速器的i
1
、i分别为5、。
2
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减速器选用JZQ型系列减速器,型号为JZQ200,速比为23。由于电动机输出轴的直径为24mm,应选择减速器高速轴的直径为24mm,此时低速轴的直径为30mm。
链条设计
构造特点
本设计一局部滚杠固定在链条上,:一种用来放置定滚杠,,本身只可以转动,
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图5链条构造简图
Fig5sketchofthechainstructure
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依据辊杆的上下调整距离,如图6,可知L
MAX
=
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度h=65mm,链板总长L =,链板厚度=2mm,两辊杆之间的中心距a=
链板
数值的根底上,依据机械手册查表选择链条的为滚子链ISO48A,
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修正为p=,d
1
=,b
1
=,d
2
=,h
2
= 。再将滚子链外
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链板该造成图7所示链板。
图6分级示意图

链传动的设计计算
输送链链条型号的选择
由于输送链主要是传递运动,而不是传递动力,所受阻力只有链条与导板间的摩擦力和链条在链轮上转弯时的惯性力,所以对链条的载荷要求较小,所以选择A系列双节
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距大滚子输送链,由于链条在输送过程中,链条滚子可在支承导板上滚动,从而削减摩擦和磨损
链轮公差
查文献[8]表13-16与表13-19有:齿外表粗糙度:Ra=
齿根圆极限偏差量柱测量距极限偏差:
由于:d =,查文献[8]表13-6有:上偏差0,下偏差-。
f
量柱测量距:查文献[8]表13-17得,
90o 90o
M =dcos +d =´cos += 〔9〕
R Z 1 17
式中:d —量柱直径,d =d,量柱的技术要求为:极限偏差为:上偏差+,
R R r
下偏差0;外表粗糙度Ra=;外表硬度为:55--60HRC。链轮孔和根圆直径之间的跳动量:
10
不能超过max{
f
+,}= (10)
10
轴孔到链轮齿侧平直局部的端面跳动量:
10
不能超过max{
f
+,}= (11)
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孔径:H8
齿顶圆直径:h11齿宽:h14
选择链轮齿数取传动比为i=1
参照链速和传动比查文献[11]表8-2-5取Z=21
1
选择大链轮齿数
z =iz=1×21=21<120故合理
2 1
确定计算功率
链传开工作平稳,设计功率为:
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p = kAp
= ´

= (12)
10
´
d k k
Z m
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