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南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
蓮藕切片機(jī)切片平滑度的研究和改進(jìn)
楊德勇 胡建平 韋恩鑄 雷恒群 孔祥次
農(nóng)業(yè)設(shè)備和現(xiàn)代技術(shù)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
江蘇省教育部 江蘇大學(xué).江蘇.鎮(zhèn)江
中國(guó) 江蘇省 212013
電話 +86-511-8:傳真+86-511-8
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金湖農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站
中國(guó) 江蘇省 211600
摘要：針對(duì)蓮藕切削質(zhì)量不高和蓮藕片的斜邊問題，通過分析原因，改進(jìn)的方法就是減少刀在垂直方向的力。在Pro/E的環(huán)境下創(chuàng)建了蓮藕切片機(jī)的3D零件和裝配體。基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，切片機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析是在ADAMS軟件模擬實(shí)驗(yàn)下實(shí)現(xiàn)的，獲得最佳的切削時(shí)間為0.2s~0.3s，并且得到了刀在垂直方向上的力的曲線。刀在垂直方向上的力隨著曲柄偏移量的變化而改變。曲柄的偏移量?jī)?yōu)化結(jié)果表明，當(dāng)曲柄的偏移量為-80mm時(shí)，在切削時(shí)間里的垂直方向上的力幾乎為零。測(cè)試結(jié)果表明，經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)后，切片厚度的相對(duì)誤差小于10％，這是能夠完全滿足技術(shù)要求的。
關(guān)鍵詞：蓮藕；切削機(jī)制；平滑度；優(yōu)化
1前言
中國(guó)是一個(gè)生產(chǎn)蓮藕的大國(guó)，蓮藕半成品系列食品的國(guó)內(nèi)消費(fèi)和外部的出口需求量比較大，為了提高工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)工作組，在借鑒人工切蓮藕片原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)新型的切片機(jī)（畢偉，胡建平，2006年）。這種新型的切片機(jī)容易解決切片易斷，粘刀，難清理等問題，但過程中還是出現(xiàn)不平滑切削和一些斜邊的現(xiàn)象。本文通過對(duì)切削時(shí)刀片的分析，發(fā)現(xiàn)了一些造成斜邊現(xiàn)象的原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法，并通過實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。
2 切片機(jī)切削結(jié)構(gòu)原理
蓮藕切片的切削原理是機(jī)器的核心，性能直接影響切片的質(zhì)量。在使用PRO / E平臺(tái)下建立了蓮藕切削原理的虛擬樣機(jī)（圖1），結(jié)構(gòu)本身的原理圖如圖2所示。蓮藕切片機(jī)的切削原理是通過核心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)往里面添加材料，它可以堆疊許多蓮藕，蓮藕依靠自己本身上部和下部的蓮藕，以便它能夠到達(dá)擋板的表面。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在滑塊上安裝刀片切蓮藕。但在切削過程中，發(fā)現(xiàn)在一塊蓮藕兩端面的平行度是不足夠的，這不能滿足加工的技術(shù)要求。
圖1 蓮藕切削原理的虛擬樣機(jī)
圖2 切片原理結(jié)構(gòu)圖
切片機(jī)的蓮藕片平滑度的研究和提高。
3 斜邊的原因
厚薄不均勻和斜邊問題與刀片在切削過程中的力量有關(guān)。按照結(jié)構(gòu)原理（圖2），不考慮相互間摩擦和重量的因素，C點(diǎn)的力F的方向是沿鏈接方向。力F可以分解為一個(gè)水平方向的分力和一個(gè)垂直方向的分力。水平分力造成的刀沿垂直方向移動(dòng)切削，但垂直方向上的力造成的刀沿垂直方向移動(dòng)。由于滑塊和導(dǎo)軌之間的差距，垂直分力會(huì)使葉片在運(yùn)動(dòng)時(shí)變形，刀不能沿水平方向切蓮藕，導(dǎo)致出現(xiàn)斜邊。因此，解決斜邊的問題和提高切削質(zhì)量的關(guān)鍵是減少或消除切片時(shí)的垂直分力。
當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速為60~90轉(zhuǎn)/分鐘，C點(diǎn)和刀片連接部位的水平和垂直方向的力曲線如圖3和圖4所示。從圖上可以看出，當(dāng)曲柄的速度提高后，C點(diǎn)水平和垂直方向的力也增加了，相對(duì)穩(wěn)定的水平力有利于切削蓮藕期間，但垂直方向上的力也逐漸增加。越多的垂直方向上的力，越不利于切削的質(zhì)量。
圖3 C點(diǎn)的水平力
圖4 C點(diǎn)的垂直方向上的力
4 仿真和優(yōu)化
如果提高切片的平整度，結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以減少垂直分力，所以盡可能的要刀片保持水平。
當(dāng)曲柄速度60~90轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，刀質(zhì)量中心的速度曲線和加速度曲線分別如圖5和圖6所示。根據(jù)速度曲線，在0.2s~0.3s時(shí)間里，刀質(zhì)量中心的速度是比較大的。按照刀應(yīng)該有更高的速度來(lái)切削蓮藕的要求，這期間的時(shí)間切削比其他時(shí)間更有利。根據(jù)加速度曲線，一個(gè)周期計(jì)算，在0.15s~0.3s的時(shí)間里，相比其他的時(shí)間段加速度值是相對(duì)比較小。這表明速度的變化相對(duì)較小，同時(shí)慣性產(chǎn)生的力小，切片機(jī)受力引起的振動(dòng)影響小。因此，在0.2s~0.3s里來(lái)切蓮藕有利于提高蓮藕片的切削質(zhì)量。
圖5 刀片的質(zhì)量中心速度曲線
圖6 刀片的質(zhì)量中心加速度曲線
基于上述分析，刀片和鏈接之間的垂直分力是造成斜邊的主要原因。根據(jù)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，在切削時(shí)間段通過改變曲柄偏移來(lái)減少對(duì)刀垂直方向上的力，從而提高切削質(zhì)量。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分鐘，曲軸偏心率得到了優(yōu)化。當(dāng)曲柄偏移量分別為40mm，20mm，0mm，-20mm, -40mm, -80mm, -120mm時(shí)，在不同的偏移量下模擬其原理，獲得了垂直方向上的力曲線，如圖7所示。
圖7 不同偏移下的垂直方向上的力曲線
圖7表明：偏心率為正值時(shí)，在0.2s~0.3s隨著曲柄偏移量增加，C點(diǎn)的垂直方向上的力逐漸增加；當(dāng)偏心率為負(fù)值時(shí)，隨著曲柄偏移量的增加，力開始下降，然后在-80mm處開始逐步增加。所以，當(dāng)偏移量為-80mm，力在0.2s~0.3s的數(shù)值降到最低，這時(shí)切削質(zhì)量是最佳的。
當(dāng)曲柄在其他的速度旋轉(zhuǎn)，有相同的優(yōu)化結(jié)果。圖8顯示的是曲軸轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分鐘、曲軸偏移量為0mm到-80mm時(shí)，垂直方向上的力。從圖8可以看出，當(dāng)偏移量為-80mm時(shí)，C點(diǎn)垂直方向的里在0.2s~0.3s大大減少。因此通過優(yōu)化曲柄偏移量可以減少垂直方向上的力。
圖8 C點(diǎn)的垂直方向上的力
5 實(shí)驗(yàn)分析
蓮藕片的厚度相對(duì)誤差反映了切削質(zhì)量，一般控制在10％。在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)前，總是存在斜邊現(xiàn)象，厚度相對(duì)誤差約為15%左右，這是難以滿足的技術(shù)要求。對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的偏移量進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果，它的結(jié)構(gòu)有了一些改進(jìn)。改進(jìn)后的曲柄，在速度的條件為80?110轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，切削試驗(yàn)出來(lái)的厚度相對(duì)誤差的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表?1所示。從四個(gè)速度層次進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，每個(gè)速度層次進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。
表 1 切片厚度相對(duì)誤差
序號(hào)
曲柄速度(轉(zhuǎn)/分鐘)
80
90
100
110
1
6.6%
6.4%
8.2%
9.5%
2
5.3%
6.1%
8.5%
9.2%
2
6.4%
7.9%
7.9%
9.4%
平均
6.1%
6.8%
8.2%
9.4%
來(lái)自表1的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)曲柄速度為80?110轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，切片厚度相對(duì)誤差能滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，尤其是當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)速度為80轉(zhuǎn)/分鐘和90轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，厚度相對(duì)誤差低于7％，達(dá)到了較高的切削質(zhì)量。
6 總結(jié)
切削的過程中，表面不平整和斜邊的主要原因是作用在刀組件上的垂直分力，因此提高質(zhì)量的關(guān)鍵是減小垂直方向上的力。通過刀片質(zhì)量中心速度和加速度模擬分析曲線得到，0.2s?0.3s是切片的最佳時(shí)間。通過優(yōu)化曲柄的偏移量，當(dāng)偏移量為-80mm時(shí)，垂直方向上的力在切削時(shí)間大大減小。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)蓮藕切片機(jī)后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過改變曲柄偏移量，厚度相對(duì)誤差不到10％，完全能夠滿足要求。因此，平整度不理想和斜邊問題基本解決。
參考文獻(xiàn)
[1] 胡建平.蓮藕切片技術(shù)的學(xué)習(xí)和新的模型設(shè)計(jì). 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究（12）,112~114.2006
[2] 韋恩鑄.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的新型蓮藕切片機(jī)仿真優(yōu)化.江蘇大學(xué),2008
[3] 張 策.機(jī)械動(dòng)力學(xué).高等教育出版社,1999
[4] 陳秀林.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).浙江大學(xué)出版社,1999.
[5] 陳麗萍,鄭云群,容微群.機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和應(yīng)用指南ADAMS.北京:清華大學(xué)出版
社,2005
第 7 頁(yè) 共 7 頁(yè)
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
信息與機(jī)電工程系 填寫時(shí)間：2015年03月10日
課題名稱
切刀下置式蓮子剝殼機(jī)——暴客剝殼及分離裝置設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)、學(xué)號(hào)
機(jī)械 116718140
畢業(yè)設(shè)計(jì)
基本要求、重點(diǎn)需要
研究的問題
基本要求：了解現(xiàn)有蓮子剝殼基本原理和鮮蓮子物理性質(zhì)，了解社會(huì)需求研究現(xiàn)狀，明確蓮子剝殼機(jī)存在的問題，運(yùn)用機(jī)械原理知識(shí)，確定設(shè)計(jì)方案并完成設(shè)計(jì)。要求工作原理正確，能實(shí)現(xiàn)對(duì)新鮮蓮子剝殼加工。
設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）方案的評(píng)價(jià)與選擇
（2）完成總裝圖（可運(yùn)用CAXA電子圖板或AutoCAD繪圖）。
（3）繪制零件圖。
（4）畢業(yè)論文的撰寫。
關(guān)鍵問題：1.剝殼裝置不能損傷蓮子
2.分離裝置實(shí)現(xiàn)殼與仁分流導(dǎo)出。
計(jì)劃
進(jìn)度
安排
第1～2 設(shè)計(jì)周：收集資料、知識(shí)準(zhǔn)備；
第3～4 設(shè)計(jì)周：方案設(shè)計(jì)；總體結(jié)構(gòu)草圖；
第5～10 設(shè)計(jì)周：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、總體裝配圖、
零件圖設(shè)計(jì)；
第11～12設(shè)計(jì)周：設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）編寫。
應(yīng)收集
的資料
及主要
參考文獻(xiàn)
1.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。
2.其它相關(guān)參考資料。
指導(dǎo)教師（簽名）： 職稱：副教授
系（教研室）主任（簽名）：
分管院長(zhǎng)（簽章）：
畢業(yè)設(shè)計(jì)周記
姓名
盧超
學(xué)號(hào)
116718140
第1周
第一周在選定課題之后我在圖書館查閱了相關(guān)資料，在網(wǎng)絡(luò)上查找了有關(guān)于剝殼機(jī)的資料圖片，對(duì)與自己課題相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行了解，針對(duì)自己要設(shè)計(jì)的剝殼機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行思考。雖然預(yù)感設(shè)計(jì)中會(huì)遇到很多問題，但相信通過自己努力老師指導(dǎo)能夠順利完成。
導(dǎo)師意見：
簽字：
日期：
畢業(yè)設(shè)計(jì)周記
姓名
盧超
學(xué)號(hào)
116718140
第2周
這周老師帶我們參觀了現(xiàn)有舊版剝殼機(jī)，結(jié)合自己查閱的資料對(duì)現(xiàn)有剝殼機(jī)和自己將要設(shè)計(jì)的剝殼機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較，了解了剝殼機(jī)現(xiàn)在的用途及市場(chǎng)，提交了開題報(bào)告。
導(dǎo)師意見：
簽字：
日期：
畢業(yè)設(shè)計(jì)周記
姓名
盧超
學(xué)號(hào)
116718140
第3周
通過上周自己查閱的相關(guān)資料和導(dǎo)師帶我參觀一些現(xiàn)有的剝殼機(jī)，我們對(duì)現(xiàn)有的剝殼機(jī)有了一定了解，對(duì)舊版剝殼機(jī)的缺點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上思考自己要改進(jìn)的地方，并簡(jiǎn)單規(guī)劃出自己要設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的裝置，向老師提出自己的思路請(qǐng)老師給出知道意見。
導(dǎo)師意見：
簽字：
日期：
畢業(yè)設(shè)計(jì)周記
姓名
盧超
學(xué)號(hào)
116718140
第4周
這周開始著手將自己的設(shè)計(jì)思路試著用草圖形式表達(dá)出來(lái)，將自己想要改進(jìn)的地方重點(diǎn)畫出來(lái)，并考慮其實(shí)用性、合理性，在設(shè)計(jì)中也遇到了一些問題不知道如何改進(jìn)，將自己遇到的問題和草圖提交給老師審查。
導(dǎo)師意見：
簽字：
日期：
畢業(yè)設(shè)計(jì)周記
姓名
盧超
學(xué)號(hào)
116718140
第5周
本周在老師指導(dǎo)基礎(chǔ)上對(duì)草圖進(jìn)行改進(jìn)，并用CAXA軟件繪制剝殼機(jī)裝配圖，由于對(duì)CAXA軟件運(yùn)用不熟悉，期間遇到了許多問題，老師很耐心的教我們?nèi)绾芜\(yùn)用軟件，通過老師的指點(diǎn)和自己積極與同學(xué)討論學(xué)習(xí)慢慢懂得了CAXA的操作，雖然耽誤了許多時(shí)間拖慢了設(shè)計(jì)進(jìn)度，相比其他同學(xué)落后許多，但自己在這個(gè)過程中學(xué)習(xí)到了很多軟件知識(shí)，對(duì)自己來(lái)說(shuō)受益匪淺。
導(dǎo)師意見：
簽字：
日期：
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
設(shè)計(jì)題目： 切刀下置式蓮子剝殼機(jī)——
剝殼及分離裝置設(shè)計(jì)
專業(yè)年級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2011級(jí)
學(xué) 號(hào)： 10
姓 名：
指導(dǎo)教師、職稱：
2015年01月23日
1、 本設(shè)計(jì)課題的目的意義，主要及擬解決的關(guān)鍵性問題（附參考文獻(xiàn)）
本課題設(shè)計(jì)的目的意義：
蓮子，中藥名。為睡蓮科植物蓮的干燥成熟種子。分布于我國(guó)南北各省。具有補(bǔ)脾止瀉，止帶，益腎澀精，養(yǎng)心安神之功效。常用于脾虛泄瀉，帶下，遺精，心悸失眠。以生產(chǎn)蓮子為主的蓮稱為子蓮，我國(guó)湖南、江西、福建、浙江等省份均是聞名的子蓮產(chǎn)區(qū)。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，蓮子低下的生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，蓮子進(jìn)入市場(chǎng)需要經(jīng)過剝殼、去衣、去芯和干燥等一系列加工過程，其中蓮子的剝殼是加工難度和強(qiáng)度最大的一道工序，目前人們采用最多的是手工剝殼，手工剝殼是用弧形刀片先對(duì)蓮殼割一圈，然后用手將割后的蓮子殼仁分離，手工去殼不但容易割傷手，而且還不衛(wèi)生、容易損傷蓮仁、效率低，嚴(yán)重制約了蓮子的廣泛種植。該設(shè)計(jì)通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)在剝殼工藝上解決剝殼率低、破碎率高，在設(shè)備性能上解決可靠性低、工作穩(wěn)定性差等問題，形成成熟定型的剝殼機(jī)產(chǎn)品，以滿足蓮子剝殼的實(shí)用性要求。蓮子剝殼機(jī)的問世，是蓮子生產(chǎn)加工領(lǐng)域的一項(xiàng)重要發(fā)明。它是蓮子的產(chǎn)量大大增加，并且很大程度上降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以將撥好的蓮子加工成各種蓮子產(chǎn)品，同時(shí)蓮子殼也可以加工飼料等用處。
本設(shè)計(jì)采用刀具切割來(lái)到殼仁分離的目的，剝殼方式為滾動(dòng)切割式蓮子剝殼機(jī)，蓮子沿導(dǎo)料槽進(jìn)入切割裝置，槽輪帶動(dòng)蓮子沿蓮子赤道逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割，刀具在蓮子赤道上切出一條閉合的軌跡，從而達(dá)到殼仁分離效果，性能相對(duì)穩(wěn)定，切割順暢，較少出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，剝殼率較高，損壞率低，在設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新。
擬擬解決的關(guān)鍵問題：
1、剝殼裝置不能損傷蓮子；
2、分離裝置實(shí)現(xiàn)殼與仁分流導(dǎo)出；
3、分離過程保持順暢殼仁分離完全；
2、 本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：
設(shè)計(jì)剝殼機(jī)槽輪，對(duì)剝殼機(jī)切割位置改進(jìn)，使其自導(dǎo)料槽進(jìn)入槽輪時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，適當(dāng)延長(zhǎng)刀具以達(dá)到環(huán)切蓮子的效果，控制恰當(dāng)?shù)那懈钌疃燃暗毒哳A(yù)緊力以免損傷蓮子仁。
預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果:
對(duì)剝殼機(jī)分離裝置改進(jìn)后使蓮子能夠順暢地進(jìn)入槽輪，完成對(duì)蓮子赤道線的閉合式環(huán)切，切割深度約為0.9毫米，在不損傷蓮子的前提下實(shí)現(xiàn)了蓮子殼仁分離的效果，提高蓮子剝殼成功率，降低了蓮子損耗。出；機(jī)架穩(wěn)定，牢固。
3、 設(shè)計(jì)方法和步驟
１、對(duì)現(xiàn)有蓮子剝殼機(jī)進(jìn)行研究深刻了解其工作原理，通過分析比較、確定設(shè)計(jì)方案；
２、根據(jù)原有剝殼機(jī)的缺點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，提高工作效率，減少工作故障；
３、運(yùn)用AutoCAD繪圖等工具進(jìn)行設(shè)計(jì)；
４、在理論上評(píng)估其可行性；
５、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書
4、 設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度
第1～2設(shè)計(jì)周：收集資料、知識(shí)準(zhǔn)備；
第3～4設(shè)計(jì)周：方案設(shè)計(jì)；總體結(jié)構(gòu)草圖；
第5～10設(shè)計(jì)周：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、總體裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)；
第11～12設(shè)計(jì)周：設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）編寫。
五、指導(dǎo)教師審查意見：
簽字：
年 月 日
六、系(教研室)審查意見：
簽字：
年 月 日
七、學(xué)院審查意見：
分管院長(zhǎng)簽章：
年 月 日
說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目： 切刀下置式蓮子剝殼機(jī)——
剝殼及分離裝置設(shè)計(jì)
專業(yè)年級(jí)： 2011機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 號(hào)： 116718140
姓 名：
指導(dǎo)教師、職稱：
2015 年 05 月 15 日
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摘 要
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，蓮子低下的生產(chǎn)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，蓮子進(jìn)入市場(chǎng)需要經(jīng)過剝殼、去衣、去芯和干燥等一系列加工過程，其中蓮子的剝殼是加工難度和強(qiáng)度最大的一道工序，目前人們采用最多的是手工剝殼，手工剝殼是用弧形刀片先對(duì)蓮殼割一圈，然后用手將割后的蓮子殼仁分離，手工去殼不但容易割傷手，而且還不衛(wèi)生、容易損傷蓮仁、效率低，嚴(yán)重制約了蓮子的廣泛種植。該設(shè)計(jì)通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)在剝殼工藝上解決剝殼率低、破碎率高，在設(shè)備性能上解決可靠性低、工作穩(wěn)定性差等問題，形成成熟定型的剝殼機(jī)產(chǎn)品，以滿足蓮子剝殼的實(shí)用性要求。蓮子剝殼機(jī)的問世，是蓮子生產(chǎn)加工領(lǐng)域的一項(xiàng)重要發(fā)明。它是蓮子的產(chǎn)量大大增加，并且很大程度上降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以將撥好的蓮子加工成各種蓮子產(chǎn)品，同時(shí)蓮子殼也可以加工飼料等用處。
本設(shè)計(jì)采用刀具切割來(lái)到殼仁分離的目的，剝殼方式為滾動(dòng)切割式蓮子剝殼機(jī)，蓮子沿導(dǎo)料槽進(jìn)入切割裝置，槽輪帶動(dòng)蓮子沿蓮子赤道逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割，刀具在蓮子赤道上切出一條閉合的軌跡，從而達(dá)到殼仁分離效果，性能相對(duì)穩(wěn)定，切割順暢，較少出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，剝殼率較高，損壞率低，在設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞：蓮子；剝殼機(jī)；設(shè)計(jì)
Abstract
With China's rapid economic development, low productivity lotus seeds can not meet the market demand, lotus seeds enter the market to go through sheller, to clothing, to a series of core and drying processes, including lotus seed sheller is processing difficulty and intensity the largest one process, now people use most is hand-peeled, hand peeled with curved blade to cut a circle of lotus shell, then hand cut lotus seeds shell kernels after separation, hand peeled not only easy to cut hand, and does not care, easy to damage the lotus kernels, inefficient, severely restricted the widespread planting lotus. The design on the rind through innovative design process solutions shelling low broken rate on equipment performance to solve the low reliability, poor job stability, the formation of mature stereotypes Sheller products to meet the lotus seed sheller utility requirement. The advent of lotus seed sheller is an important invention lotus seeds production and processing sector. It is the lotus seed production has increased significantly, and greatly reduces the labor intensity of farmers, can also be processed into a variety of dial good lotus seeds lotus seed products, while lotus seed shell can also be processed feed and other uses.
The design uses a cutting tool purpose shell Jen came separation, peel way scroll Cutting lotus seed sheller, lotus seeds into the cutting device along the guide trough, groove wheel drive lotus seeds counterclockwise rotation of the cutter along the equator lotus seeds, lotus seeds and tools in the equatorial cut out on a closed track, so as to achieve shell kernel separation, performance is relatively stable, smooth cut, less clogging phenomenon, a high peel rate, damage rate, to be innovative in design.
Keywords: lotus; Sheller; design
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 - 1 -
1.1蓮子剝殼傳統(tǒng)工藝方法 - 2 -
1.2蓮子剝殼機(jī)械加工方法及現(xiàn)狀 - 2 -
1.2.4沖擊式蓮子剝殼機(jī) - 3 -
1.2.5切割式蓮子剝殼機(jī) - 3 -
1.3設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 - 4 -
第二章蓮子剝殼機(jī)總體設(shè)計(jì) - 5 -
2.1蓮子幾何特征及其力學(xué)特性 - 5 -
2.2 剝殼機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 5 -
2.3剝殼機(jī)的工作原理 - 6 -
第三章 蓮子剝殼機(jī)切割部分工件設(shè)計(jì) - 7 -
3.1槽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 7 -
3.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) - 8 -
3.3軸承選取 - 9 -
3.4切割組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 10 -
3.5切割刀片的選取設(shè)計(jì) - 10 -
3.6刀架設(shè)計(jì) - 11 -
3.6.1支撐臂 - 11 -
3.6.2 U型臂 - 12 -
3.7皮帶輪的選擇 - 13 -
第四章設(shè)計(jì)總結(jié) - 14 -
4.1結(jié)論綜述 - 14 -
4.2存在的不足 - 14 -
4.3蓮子剝殼機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) - 15 -
參考文獻(xiàn) - 16 -
致謝 - 17 -
- 16 -
第一章 緒論
1.1蓮子剝殼傳統(tǒng)工藝方法
蓮子按加工方法可分為硬殼蓮加工成肉蓮和鮮蓮加工成通心白蓮兩種。
(1) 硬殼蓮手工加工方法：①用一把鐮刀和一個(gè)直徑20-25cm高30-40cm的木墩，手捏殼蓮的一端，用鐮刀在2/5處割2-3刀一撇，掉頭仍在2/5出用同樣的方法割一刀，最后將剩下殼環(huán)帶，割一刀一撇，即完成一顆殼蓮的加工。一個(gè)熟練的勞動(dòng)者，從早到晚可砍殼蓮5Kg。這種加工方法原在湖北、湖南省普遍應(yīng)用。②用三把小尖刀裝在一個(gè)圓鋼管內(nèi)，刃口形成錐體空間，在殼蓮兩端，用小刀片先擠切，后扭剝脫殼，這種加工方法在湖南和湖北省荊州地區(qū)多用。③廣東省中山縣為港商加工泰國(guó)硬殼蓮是將殼蓮的一端放在一個(gè)特制的螺母上，用一個(gè)皮帶沖子一敲，擠切剝殼。④上海市外貿(mào)在江蘇一個(gè)加工站是用一把特制剪刀，剪切剝殼。
(2) 通心白蓮手工加工方法：將鮮蓮?fù)鈿び眯〉肚虚_剝殼，用手搓去表內(nèi)皮，再用φ1.5mm鋼針通心，當(dāng)天曬干，遇陰天用木炭烘干,即成通心白蓮。
1.2蓮子剝殼機(jī)械加工方法及現(xiàn)狀
我國(guó)研究蓮子剝殼機(jī)從20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始，湖南省農(nóng)機(jī)所率先于1981年開始對(duì)蓮子剝殼機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并于1983年6月鑒定且小批生產(chǎn)了6BR-1型蓮子剝殼機(jī)。與些同時(shí)，一些院校和科研單位也開始理論研究、實(shí)施試驗(yàn)、編寫教程。直到20世紀(jì)80年代，蓮子剝殼機(jī)在我國(guó)還處于孕育期。從20世紀(jì)90年代開始，許多單位研制了多種蓮子剝殼機(jī)，型號(hào)達(dá)10多種，申報(bào)的有關(guān)專利有51項(xiàng)。按照剝殼機(jī)的剝殼原理，歸納起來(lái)主要有以下幾種形式。
1.2.1擠壓式蓮子剝殼機(jī)
擠壓式蓮子剝殼機(jī)最早的模型為雙輥式蓮子剝殼設(shè)備。設(shè)備中一輥為帶有橡膠層的旋轉(zhuǎn)圓柱體，另一與之相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥上帶有三角形刀刃的多個(gè)盤形圓片組成。使蓮子通過兩輥的中縫時(shí)，切開蓮殼。然而幾經(jīng)實(shí)驗(yàn)，蓮子僅被刀刃劃破了
部分外殼。由于在兩輥之間的加工區(qū)較短，蓮子不可能在其中滾上一兩圈，因而使蓮殼的切破率大大降低。
浙江大學(xué)的鄭傳祥教授，對(duì)于前人提出的擠壓式蓮子剝殼機(jī)原理進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，從而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種更能適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際的高效蓮子剝殼機(jī)。完善了擠壓式的雙輥技術(shù)。利用高速刀具對(duì)蓮子外殼進(jìn)行切割、擠壓使其脫殼，同時(shí)增加了脫殼切割的刀具數(shù)量，使其更適合機(jī)械化生產(chǎn)。該機(jī)型可以將蓮子按照其顆粒大小分類后進(jìn)行脫殼，使蓮子生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)在機(jī)械化的道路上向前邁進(jìn)了一大步。
1.2.2摩擦式蓮子剝殼機(jī)
旋轉(zhuǎn)圓桶式脫殼機(jī)是比較早期的摩擦式剝殼機(jī)，其在中部旋轉(zhuǎn)軸上裝有盤形刀片，外桶固定在機(jī)架上，其內(nèi)壁上襯有適當(dāng)厚度的橡膠層。蓮子進(jìn)入后，隨旋轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)，在內(nèi)壁與轉(zhuǎn)軸的刀片中滾動(dòng)，蓮殼在橡膠層的襯墊下被轉(zhuǎn)動(dòng)的盤形刀片切破，然后從其夾縫中掉出。但是由于被切破的蓮殼均牢牢的粘附在蓮肉上，為使蓮殼與蓮肉分離，還得專門設(shè)計(jì)一個(gè)搓殼機(jī)。
為了克服旋轉(zhuǎn)圓桶式蓮子脫殼機(jī)固有缺陷，在其基礎(chǔ)上，6JD-400型蓮子剝殼機(jī)設(shè)計(jì)成三個(gè)加工段：破殼段、搓殼段及軟搓殼段。每小時(shí)每臺(tái)可加工70Kg，脫殼率平均為75％以上，出蓮肉完好率平均95％以上，且篩分率大于90％，蓮子損害率小于4％以下，但每副刀片使用5～6班需重磨一次。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，6JD-400型蓮子剝殼機(jī)性能穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，便于操作，清潔安全且經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。
1.2.3撕搓式蓮子剝殼機(jī)
代表機(jī)型以湖南省農(nóng)機(jī)所研究的6BR-1型蓮子剝殼機(jī)為例。為了保證剝殼質(zhì)量，提高功效和對(duì)不同形狀蓮子的適應(yīng)性，該機(jī)采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)定位和組合刀頭等裝置，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，且機(jī)子小巧輕便、使用方便、安全可靠，適于白蓮、紅蓮、東瓜蓮等多種蓮子的剝殼作業(yè)。該機(jī)采用一對(duì)刀頭從一長(zhǎng)徑方向兩端同時(shí)切入蓮殼后再適當(dāng)旋轉(zhuǎn)一定角度，撕搓蓮殼使其扭碎從而完成剝殼的方法，不僅脫殼率大為提高，而且破碎率僅在5％左右。
1.2.4沖擊式蓮子剝殼機(jī)
臺(tái)灣嘉義大學(xué)與中興大學(xué)的黃文祿、盛中德教授研發(fā)的蓮子剝殼脫膜機(jī)子主要由供料機(jī)構(gòu)、同向差速滾筒磨擦、撥桿及四只水刀噴嘴組成。該機(jī)剝殼脫膜工作原理：蓮子在同向且具差速的滾筒間滾動(dòng)，并在噴嘴高壓噴頭產(chǎn)生的水刀作用
下破膜。
1.2.5切割式蓮子剝殼機(jī)
在切割式蓮子剝殼機(jī)的研制中，武漢工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系的張永林、易啟偉等設(shè)計(jì)了一種基于輥刀切割原理的蓮子剝殼機(jī)。輥刀式蓮子剝殼機(jī)采用供送螺桿對(duì)殼蓮進(jìn)行分粒供送并使蓮子按照一致的位形排序上料，采用由雙托輥和剝殼輥
構(gòu)成的剝殼通道實(shí)現(xiàn)蓮子剝殼。同時(shí)，為了適應(yīng)不同品種，不同顆粒大小、形狀蓮子的剝殼，設(shè)計(jì)上采用了集總式的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主要的切割參數(shù)如切割深度、切割壓力、偏置角度和螺旋輥刀空間斜置的調(diào)節(jié)。通過基于物理樣機(jī)的剝殼試驗(yàn)，多聯(lián)輥刀式蓮子剝殼機(jī)的處理量大于100kg／h，剝殼率大于90％，仁殼分離率達(dá)92％，籽仁破損率小于3％。
相對(duì)于其他剝殼機(jī)，多聯(lián)輥刀式蓮子剝殼機(jī)通用性較強(qiáng)，性能相對(duì)穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)上有所突破，同時(shí)調(diào)節(jié)維護(hù)相對(duì)于其他蓮子剝殼機(jī)來(lái)說(shuō)更方便快捷，基本能夠滿足蓮子機(jī)械化剝殼的實(shí)用性需求。
1.3設(shè)計(jì)任務(wù)及要求
1. 了解現(xiàn)有蓮子剝殼基本原理和鮮蓮子物理性質(zhì)，了解社會(huì)需求研究現(xiàn)狀，明確蓮子剝殼機(jī)存在的問題，運(yùn)用機(jī)械原理知識(shí)，確定設(shè)計(jì)方案并完成設(shè)計(jì)。要求工作原理正確，能實(shí)現(xiàn)對(duì)新鮮蓮子剝殼加工。
2.熟悉蓮殼的切割原理，以及對(duì)剝殼機(jī)的切割部件詳細(xì)說(shuō)明。
3.提交CAD零件圖、裝配圖、裝配圖，及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
第二章蓮子剝殼機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1蓮子幾何特征及其力學(xué)特性
蓮子為小堅(jiān)果。呈橢圓形、卵形或卵圓形，千粒重1100-1400克，幼果期果皮綠色，革質(zhì)，后由綠轉(zhuǎn)褐色，成熟時(shí)呈棕褐色、灰褐色和黑褐色。有細(xì)縱紋和較寬的脈紋。一端中心呈乳頭狀突起，深棕色，多有裂口，其周邊略下陷。質(zhì)硬，種皮薄，不易剝離。子葉2，黃白色，肥厚，中有空隙，具綠色蓮子心。無(wú)臭，味甘、微澀。
蓮子形狀較規(guī)則，顆粒較為均勻，外形呈橢圓形。通過對(duì)江西廣昌縣太空蓮的測(cè)定，蓮子長(zhǎng)軸直徑在19～25mm，短軸直徑在15～19mm，殼厚在0.7～1.0mm，其中以短徑為18mm、長(zhǎng)徑22mm、殼厚在0.9mm左右的蓮子數(shù)量最多，占90%以上。蓮子的蓮殼和蓮衣、蓮仁有一定的間隙，蓮子殼的皮層外表1/3較堅(jiān)韌、其余2/3較脆，脫殼時(shí)只需將堅(jiān)韌部分切開，其余部分經(jīng)適當(dāng)擠壓就會(huì)自然裂開，因此實(shí)現(xiàn)蓮子機(jī)械化剝殼時(shí)，可在蓮子短徑最大處進(jìn)行環(huán)切，切割深度為蓮殼厚度的1/3，被切割的蓮子經(jīng)適當(dāng)?shù)臄D壓和搓滾以實(shí)現(xiàn)蓮殼與蓮仁的完全分離。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 蓮子長(zhǎng)、短徑示意
2.2 剝殼機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)蓮子的結(jié)構(gòu)特性以及力學(xué)性能，本次設(shè)計(jì)的剝殼機(jī)大體思路是由料斗（1），槽輪（2），導(dǎo)料槽（3），刀架（4），出料口（5），機(jī)架（6）等所組成。其特征是：在槽輪的輪柱面上開有橢圓弧凹槽與導(dǎo)料槽相對(duì)應(yīng)，導(dǎo)料槽為橢圓弧彈性凹槽，在導(dǎo)料槽的出口處設(shè)置一個(gè)刀架和槽輪的凹槽相對(duì)應(yīng)，導(dǎo)料槽的凹槽面為彈性橡膠，刀架通過定位栓在定位孔中連接切割刀片，刀架由選好的彈簧連接在機(jī)架上，切割刀片的刀刃部分相對(duì)槽輪的圓心形成一段圓漸開線連接一段圓弧。大致基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖3 三維簡(jiǎn)圖
2.3剝殼機(jī)的工作原理
剝殼機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示，其主要工作原理為:將需剝殼的鮮蓮子均勻放入料斗，蓮子通過料斗進(jìn)入倒料輪，在倒料輪帶動(dòng)下依次順序進(jìn)入導(dǎo)料槽，順著導(dǎo)料槽進(jìn)入槽輪，蓮子在重力作用下處于滾動(dòng)狀態(tài)，在滾動(dòng)過程中，蓮子逐步調(diào)整滾動(dòng)姿勢(shì)至達(dá)到理想的切割姿勢(shì)，隨后進(jìn)入由刀架與槽輪構(gòu)成的切割通道，蓮子在此通道內(nèi)繼續(xù)受到刀架板與槽輪的壓力以及槽輪的切向摩擦力而處于理想的純滾動(dòng)狀態(tài)，刀架板的中間鑲有切割刀片，當(dāng)蓮子滾過切割通道時(shí)被切割刀片連續(xù)環(huán)切從而完成割殼。
圖2工作原理圖
第三章 蓮子剝殼機(jī)切割部分工件設(shè)計(jì)
3.1槽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
槽輪是帶動(dòng)蓮子做切割運(yùn)動(dòng)的主要部件，蓮子由進(jìn)料斗依次進(jìn)入調(diào)整通道和切割通道，其截面的形狀結(jié)構(gòu)對(duì)蓮子滾動(dòng)調(diào)姿及切割均會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)槽輪的輪槽寬度深度形狀都有相應(yīng)的要求。其結(jié)構(gòu)模型如圖3圖4所示。
圖3槽輪示意圖
為了防止蓮子在滾動(dòng)過程中左右移動(dòng)，造成切割位置和角度的較大偏差，影響切割質(zhì)量，槽寬應(yīng)稍大于蓮子寬度，槽深接近于蓮子的半徑，同時(shí)輪槽底面貼上一層橡膠，這樣可以更好地將蓮子包裹住使其更好地滾動(dòng)，調(diào)整姿勢(shì)，利于切割。
圖4槽輪模型示意圖
3.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)軸是蓮子剝殼機(jī)的主要設(shè)計(jì)部件之一，他在蓮子剝殼機(jī)正常工作過程中，承擔(dān)主要轉(zhuǎn)矩、扭矩、彎矩和支撐傳動(dòng)軸上的回轉(zhuǎn)零件，傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)是很關(guān)鍵的一個(gè)步驟。它的主要功用是：一是支持軸上所安裝的回轉(zhuǎn)零件，使其有確定的工作位置；二是傳遞軸上的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。根據(jù)蓮子剝殼機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和組成形狀及工作強(qiáng)度和環(huán)境的要求，主軸選用直軸形式傳遞，而且選用直軸中的階梯軸。此軸的設(shè)計(jì)如下：
圖5軸
3.3軸承選取
考慮驅(qū)動(dòng)軸在交大彎矩作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，深溝球軸承裝在軸上后，在軸承的軸向游隙范圍內(nèi)，可限制兩個(gè)方向的軸向位移，承受徑向載荷，也可同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。尺寸如圖所示。
圖6軸承
3.4切割組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
切割組件主要由刀架板、彈簧以及切割刀片等組成，共同完成對(duì)蓮子的切割。
刀架板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
滑道導(dǎo)軌的內(nèi)圓弧面前段設(shè)計(jì)成與調(diào)整滑道內(nèi)曲面相切，這樣可使蓮子平滑地由調(diào)整滑道過渡到切割滑道，減小蓮子因跳動(dòng)而產(chǎn)生切割位置的改變影響剝殼質(zhì)量，同時(shí)，由于切割通道的空間高度小于蓮子直徑，蓮子進(jìn)入切割通道后獲得繼續(xù)滾動(dòng)前行所必需的壓力和摩擦力壓力的大小可以通過刀架板下面安置的彈簧的預(yù)壓縮量來(lái)調(diào)整，確保蓮子獲得合適的壓力以保證既能夠切割蓮子又不會(huì)壓碎蓮子。同時(shí)，由于2個(gè)調(diào)節(jié)的彈簧，不僅可以保證蓮子在整個(gè)切割通道都可以獲得合適的切割力和切割空間，還可以保證切割通道內(nèi)可以同時(shí)容納多個(gè)蓮子共同切割以提高效率。
蓮子進(jìn)入切割通道后就在面1上滾動(dòng)，最初的設(shè)計(jì)是將該面設(shè)計(jì)成平面，但考慮到蓮子在切割過程中可能沒有以垂直于蓮子長(zhǎng)軸方向被切割，而是被斜著切開，說(shuō)明蓮子在滾動(dòng)和切割時(shí)的姿勢(shì)不夠穩(wěn)定，影響了蓮子剝殼的質(zhì)量為了穩(wěn)定蓮子的切割姿勢(shì)，防止蓮子在切割時(shí)的晃動(dòng)，保證切割質(zhì)量，該面加工成略帶弧面，這樣就可以解決這一問題。
3.5切割刀片的選取設(shè)計(jì)
切割刀片是蓮子切割時(shí)最為重要的部件，要求刀片薄而鋒利，并且耐磨，刀片材料采用9CrWMn，厚度為1mm。刀片固定在U型臂上，由鎖緊螺母固定。刀刃高出0.8-1.0mm，刀刃相對(duì)槽輪的輪心形成一段圓漸開線連接一段圓弧，這樣蓮子通過切割通道時(shí)就能夠進(jìn)行連續(xù)切割并能夠有效控制切入深度而不傷及蓮仁。
在蓮子割殼中，果肉上不留下刀痕，必須具備兩個(gè)必要條件：一、切割的深度不超過蓮殼的厚度；二、大小不同的蓮殼被切割的長(zhǎng)度不能超過一周。切割刀片形狀設(shè)定可以同時(shí)滿足兩個(gè)條件。如圖中：A點(diǎn)為大顆粒蓮子N1的起始切割點(diǎn)，大顆粒蓮子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到刀刃末端時(shí)，正好被切割一周。N2為小顆粒的蓮子，當(dāng)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，由于槽輪與刀刃之間的間隔大，刀架板不提供或提供的壓力達(dá)不到有效切割力度，只有當(dāng)N2運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)才開始被有效切割，N2從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到刀刃末端時(shí)也正好被切割一周，因此保證了不同規(guī)格的蓮殼被切割的長(zhǎng)度均不超過一周。考慮到要很好的剝?nèi)ド徸拥耐鈿?，刀具的長(zhǎng)度應(yīng)該不應(yīng)短于蓮子的中徑周長(zhǎng)，這樣才能使蓮子在刀具上環(huán)切一周的距離，但也不能太長(zhǎng)，這也可能會(huì)損傷到蓮仁。綜合上述的因素選取刀具的刀刃長(zhǎng)為：L=45mm。
圖7蓮子切割示意圖
3.6刀架設(shè)計(jì)
刀架固定采用搖臂式設(shè)計(jì)，期結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作靈活，輕松完成對(duì)刀具的清理、更換，配合彈簧能夠很好地完成刀片對(duì)蓮子的切割工作。
3.6.1支撐臂
支撐臂固定在機(jī)架上，由兩個(gè)六角螺栓固定在機(jī)架下方，為了便于順暢有效地接收、切割蓮子，臂傾斜一定角度， 兩條支撐臂與槽輪中心線重貼，臂為空心方形，材料選用45鋼。
圖8 刀架圖
3.6.2 U型臂
U型臂使用一個(gè)圓柱銷聯(lián)接在支撐臂上，以圓柱銷為軸心可實(shí)現(xiàn)上下擺動(dòng)，在切割時(shí)通過彈簧固定，在彈簧拉力下，蓮子在切割通道中受到一個(gè)壓力，使得刀片能對(duì)蓮子進(jìn)行有效地切割，刀片固定在U型臂上，由鎖緊螺母固定，U型臂固定刀片的平面必須與壓板縫隙平齊，U型臂刀片固定結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖9U型臂刀片組合圖
3.7皮帶輪的選擇
皮帶輪選取A型帶，頂端寬度13mm、厚度為8mm。皮帶傳動(dòng)主要有：平皮帶、三角帶、同步齒型帶三種，三種皮帶都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是皮帶輪因傳動(dòng)比、功率的變化較大，此次設(shè)計(jì)選取皮帶輪內(nèi)徑8mm，外徑60mm。
第四章設(shè)計(jì)總結(jié)
4.1結(jié)論綜述
針對(duì)蓮子的物理特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種蓮子剝殼機(jī)，采用滾切原理，利用槽輪和刀架板的擠壓與摩擦，利用彈簧調(diào)節(jié)擠壓力，使得切割刀片能夠?qū)ι徸拥耐鈿みM(jìn)行順利、穩(wěn)定、高效地切割，從而脫離傳統(tǒng)的手工蓮子割殼效率低、工作量大的窘境。
在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在設(shè)計(jì)過程中，不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的幫助下，終于游逆而解。
今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，一定要不懈努力，不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！回顧起此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。
此次設(shè)計(jì)也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請(qǐng)教或上網(wǎng)查詢，只要認(rèn)真鉆研，動(dòng)腦思考，動(dòng)手實(shí)踐，就沒有弄不懂的知識(shí)，收獲頗豐。
4.2存在的不足
1、不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。雖然相對(duì)純手工加工，很大程度上降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，但是如果要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的加工生產(chǎn)，其生產(chǎn)效益和自動(dòng)化水平還有待進(jìn)一步的提高。
2、通用性不強(qiáng)。我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)蓮子的顆粒質(zhì)量水平和大小存在較大差別。且不同地區(qū)蓮子的加工工藝也不盡相同，鮮蓮子和干蓮子的差異性較大，干蓮子外殼非常堅(jiān)硬，殼仁之間間隙小，蓮子抗壓強(qiáng)度較高，所以本機(jī)不適宜切割干蓮子。而且在蓮子選取時(shí)需要分級(jí)處理，不然個(gè)體差異過大的蓮子在切割時(shí)可能會(huì)造成切傷蓮仁或沒造成有效切割而影響切割效率與脫殼率。
3、達(dá)不到自動(dòng)脫殼、去衣的效果。本機(jī)只能切割蓮殼而達(dá)不到自動(dòng)脫殼、去衣的效果。
4.3蓮子剝殼機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
蓮子剝殼機(jī)的技術(shù)發(fā)展方向大致為：進(jìn)一步提高可靠性和對(duì)不同蓮子的適應(yīng)性；根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)相應(yīng)機(jī)械的生產(chǎn)能力；更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，針對(duì)新技術(shù)研制新機(jī)型，提高機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性；進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)展蓮子剝殼機(jī)具有生產(chǎn)實(shí)際意義。應(yīng)結(jié)合我國(guó)國(guó)情，在分析蓮子加工原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)自動(dòng)化蓮子剝殼設(shè)備，提高產(chǎn)量和剝殼質(zhì)量，同時(shí)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的效益，最終提升農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)
［1］魯運(yùn)江．蓮子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與食療保?。跩］．蔬菜，2001(6) :37－39．
［2］倪學(xué)明，吳彥紅．中國(guó)蓮［M］．北京: 科學(xué)出版社，1987．
［3］濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì) [M].高等教育出版社，2006，5.
［4］鄭傳祥．蓮子脫殼機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2003，34(5) :106－108.
[5] 王旺平，杜先鋒，周均生.BK25型蓮子剝殼機(jī)的研制[J].食品與機(jī)械，2009，25(2):103-105.
[6] 鄭寶東,鄭金鬼,曾紹校.我國(guó)主要蓮子品種營(yíng)養(yǎng)成分的分析［J］．營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2003，25(2)：153-156．
[7] 高洪慶．蓮籽系列食品加工技術(shù)［J］．西部糧油科技，1997，22(3)：28-29．
[8] 何銘新，錢可強(qiáng)，徐祖茂.機(jī)械制圖 [M].高等教育出版社，2010,7.
[9] 陸劍中，孫家寧.金屬切割原理與刀具 [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011,4.
[10]黃興元，熊偉明，京玉海等，滾切式蓮子剝殼機(jī)及其試驗(yàn)研究[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009
[11]賀書紅，蓮子剝殼機(jī)[P] 中國(guó)發(fā)明專利：CN200520050308.3,2006.04.05
[12]洪偉.6JD--400型 蓮子脫殼機(jī)研制[J] .岳陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991，（02）：12-15
[13]馬秋成，唐云等 氣動(dòng)蓮子剝殼機(jī) 中國(guó)發(fā)明專利 ：CN201210323462.8，2012.,9.01
[14]劉木華，吳彥紅，夏忠義.蓮子物理機(jī)械特性試驗(yàn)研究[J] 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).1999,21（3）：425-428
[15]周祖鍔.農(nóng)業(yè)物料學(xué)[M] .北京：農(nóng)業(yè)出版社.1994
[16]宋榮.蓮子剝殼去膜一體機(jī)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2012，（06）：119-121
[17]鄒曉丹.蓮子剝殼機(jī)研究現(xiàn)狀[J] .機(jī)電技術(shù)，2013,（01）：158-160
[18]鄭寶東，鄭金貴等，我國(guó)主要蓮子品種營(yíng)養(yǎng)成分的分析[J] .營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2003，（02）：153-156
[19]李卓瓦，蓮子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其加工利用[J].農(nóng)產(chǎn)品 加工（學(xué)刊），2008，（060:42-43
致謝
首先，我要感謝我的導(dǎo)師朱亨銀老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，給我起到了指明燈的作用；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，讓我很快就感受到了設(shè)計(jì)的快樂并融入其中。其次我要感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助和指點(diǎn)，沒有他們的幫助，沒有他們的鼓勵(lì)和加油，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)就不會(huì)如此的順利進(jìn)行。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)半月，是我大學(xué)學(xué)習(xí)中遇到過的時(shí)段最長(zhǎng)、涉及內(nèi)容最廣、工作量最大的一次設(shè)計(jì)。用朱老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)如是把以前的小課程設(shè)計(jì)綜合在一起的過程，只要把握住每個(gè)小課設(shè)的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強(qiáng)邏輯，那么這次的任務(wù)也就不難了。我此次的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)蓮子剝殼機(jī)。雖說(shuō)曾老師說(shuō)的話讓此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)看起來(lái)不是那么的可怕，但是當(dāng)我真的開始著手時(shí)，還的確是困難重重。 俗話說(shuō)的好，“磨刀不誤砍柴工”，當(dāng)每次遇到不懂得問題時(shí)，我都會(huì)第一時(shí)間記在本子上面，然后等答疑的時(shí)候問曾老師，老師對(duì)于我提出來(lái)的問題都一一解答，從來(lái)都不會(huì)因?yàn)槲业膯栴}稍過簡(jiǎn)單加以責(zé)備，而是一再的告誡我做設(shè)計(jì)該注意的地方，從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，曾老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，他真正起到了“傳道授業(yè)解惑疑”的作用，讓人油然而生的敬佩。多少個(gè)日日夜夜，朱老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今 后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向朱亨銀老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新對(duì)我們真的很重要，別人做出來(lái)的東西你可以借鑒，但終究是別人的。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)整個(gè)大學(xué)所學(xué)機(jī)械知識(shí)的一個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠很好地幫助我們重新回顧我們所學(xué)。在課程設(shè)計(jì)的過程中，我很好地熟悉了AUTOcad、CAXA等繪圖軟件，現(xiàn)在能很熟練的應(yīng)用它完成一些基本常見的東西，覺得收獲很大。
再次感謝朱亨銀老師對(duì)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)和幫助，使我們順利的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。