核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計【說明書+CAD+SOLIDWORKS+仿真】

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研究的目的薄皮核桃系棉桃科，原產(chǎn)中國，其堅果是世界性著名四大干果之王，果仁不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，而且富含多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)元素，具有較高的營養(yǎng)價值及藥用價值，是重要的木本油料作物和藥用植物，經(jīng)濟(jì)價值比較高1。近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升，產(chǎn)銷兩旺。是我國核桃主產(chǎn)區(qū)，其中以南疆的薄皮核桃最有代表性2。為易于保存和貯藏，減少運(yùn)輸費(fèi)用，易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的，核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備，而且其發(fā)展前景十分廣闊。1.3 研究的意義本次設(shè)計能使南疆薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間，可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率，同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇，完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計和干燥原理的設(shè)計。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實踐指導(dǎo)。二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀 目前，隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)不斷減少，而農(nóng)特產(chǎn)品的種植規(guī)模卻不斷擴(kuò)大，動輒幾百畝甚至上千畝的生產(chǎn)大戶不斷涌現(xiàn)，因此烘干機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)村的普及率逐年增長3。國內(nèi)烘干行業(yè)雖然起步晚，基礎(chǔ)薄弱，但發(fā)展速度較快。伴隨著工農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，烘干行業(yè)也出現(xiàn)了較好的發(fā)展態(tài)勢，烘干設(shè)備在市場上的占有量逐步增大。近些年，國內(nèi)烘干機(jī)的增長態(tài)勢非常穩(wěn)定：從08年到10年期間，我國企業(yè)烘干機(jī)的擁有量以較快速度增長，特色農(nóng)特產(chǎn)品的生產(chǎn)效率逐步提高，從而避免了浪費(fèi)，為國家節(jié)約了大量資源4。雖然近年來我國烘干行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢，但由于國內(nèi)烘干機(jī)械化起步晚，底子薄，加之科技發(fā)展水平的差異，與世界發(fā)達(dá)國家相比，仍存在一些問題。主要表現(xiàn)在以下六個方面：（1）大部分烘干設(shè)備所能烘干的農(nóng)特產(chǎn)品品種比較單一。比如茶葉烘干機(jī)只能烘干茶葉一種農(nóng)特產(chǎn)品。（2）烘干設(shè)備的自動化水平不高，農(nóng)特產(chǎn)品烘干的效率偏低。比如國內(nèi)各地區(qū)特色農(nóng)特產(chǎn)品的機(jī)械化加工水平較低。（3）烘干機(jī)的占地面積較大。比如傳統(tǒng)的隧道式烘干機(jī)占地面積較大，不便于維修和運(yùn)輸。（4）生產(chǎn)烘干設(shè)備的廠家數(shù)量雖然很多但規(guī)模都較小。由于技術(shù)落后和質(zhì)量保證不夠?qū)е驴煽啃圆睿⑶移渲泻芏嗍菑?fù)制發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品，缺乏創(chuàng)新點(diǎn)。（5）企業(yè)生產(chǎn)烘干機(jī)的技術(shù)薄弱，并且在設(shè)備的智能化和自動化控制水平的方面投入較少。（6）我國很多烘干設(shè)備以電和煤作為燃料。電能的使用會造成電網(wǎng)負(fù)荷過大，難以承受。煤不僅造成環(huán)境污染，而且能源的損耗大、成本高5。2.2 國外現(xiàn)狀20 世紀(jì) 40 年代初，一些農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高的國家已經(jīng)開始烘干技術(shù)的研究，在這 70 年的發(fā)展過程中，主要經(jīng)歷了3個階段6。從5060 年代的烘干機(jī)械化，6070 年代的烘干自動化再到 7080 年代逐漸向高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、自動控制方向發(fā)展，并且持續(xù)的研究開發(fā)新能源、新工藝、新機(jī)型，提高烘干質(zhì)量7。國外發(fā)達(dá)國家中，美國、加拿大、俄羅斯等國家的烘干機(jī)普及率很高，烘干方式的選擇也很多，但以高溫烘干的方式較為普遍，較多地采用“混合烘干工藝”，用以加熱的燃料主要是煤油和柴油8。在亞洲農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的國家是我們的鄰國日本。由于地域的限制，所以其主要的烘干機(jī)型為中、小型的固定床式及循環(huán)式設(shè)備。日本發(fā)展烘干機(jī)的時間較早，有著較為完善的控制系統(tǒng)和烘干工藝，以及對烘干農(nóng)特產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高10。其研制的烘干機(jī)不僅具有烘干成本低，性能可靠，工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，而且其控制系統(tǒng)完全由電腦進(jìn)行控制，因此有較高自動化程度11。煤油是其主要的加熱燃料，當(dāng)然還有其他燃料，例如稻殼。當(dāng)前，西方發(fā)達(dá)國家和新興工業(yè)化地區(qū)的農(nóng)特產(chǎn)品在烘干中基本實現(xiàn)了機(jī)械化，烘干設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)也日益完善12。2.3 干燥技術(shù)在物料方面的應(yīng)用 本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備，不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥，花生等的干燥。三、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析3.1 課題任務(wù)要求本裝置主要用于薄皮核桃的干燥，通過選擇合適的方法設(shè)計干燥裝置，使裝置能夠?qū)崿F(xiàn)核桃的循環(huán)干燥且滿足以下要求：(1)核桃干燥機(jī)操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，噪音小，使用壽命長。（2）可以在室內(nèi)，工作臺或地面上作業(yè)，人工勞動量少，同時動力上消耗少。（3）制造價格便宜，容易普及，能滿足南疆特色核桃的生產(chǎn)加工要求。（4）保證核桃干燥后，核桃的內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化。3.2 課題設(shè)計預(yù)期目標(biāo)的可行性分析本裝置主要對薄皮核桃進(jìn)行干燥，綜合國內(nèi)干燥技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析，國內(nèi)干燥技術(shù)成熟程度比較成熟，使用柴油加熱型熱風(fēng)平行吹入烘箱，干燥過程通入空氣，對薄皮核桃不造成污染，加熱溫度65-75，以保證薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間，可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率，同時也提高了勞動生產(chǎn)率。，綜上所述，該設(shè)計是可行的。四 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路4.1 本課題需要研究的重點(diǎn)問題需要滿足薄皮核桃的循環(huán)干燥度要求。核桃循環(huán)干燥機(jī)主要由動力輸入裝置、傳動裝置、干燥裝置、輸送裝置、循環(huán)裝置、傳感裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置、出料裝置組成。其中，動力裝置由電動機(jī)提供動力。循環(huán)裝置是由傳動裝置、輸送裝置和提升裝置來實現(xiàn)核桃的循環(huán)干燥。4.2 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路該機(jī)動力來源于發(fā)電機(jī)；核桃由進(jìn)料裝置進(jìn)入干燥機(jī)，通過循環(huán)裝置由傳動裝置、輸送裝置和提升裝置來實現(xiàn)核桃的循環(huán)，再由出料裝置離開干燥機(jī)。從而實現(xiàn)對薄皮核桃循環(huán)干燥的加工過程。（1）選擇合適動力傳動方式，設(shè)計循環(huán)裝置和傳動裝置。（2）利用Auto CAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。（3）利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計，完成整機(jī)各零件的三維建模。五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習(xí)工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境，機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備，并且?guī)熧Y力量雄厚，完全可以滿足核桃循環(huán)干燥機(jī)設(shè)計的工作條件。六 工作方案及進(jìn)度計劃工作方案：設(shè)計總體含括風(fēng)機(jī)、加熱部分裝置設(shè)計循環(huán)部分裝置設(shè)計輸送部分裝置設(shè)計機(jī)箱及外圍設(shè)備設(shè)計機(jī)體有機(jī)組合。進(jìn)度計劃：第1周第2周 通過查找文獻(xiàn)資料，了解干燥機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀。第3周第5周 設(shè)計核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體方案。第6周第9周 對核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。第10周第12周 撰寫設(shè)計說明書，對部分問題修改、調(diào)整。第13周第14周 整理資料準(zhǔn)備答辯。七 參考文獻(xiàn)1 李忠新,楊莉玲,阿布力孜巴斯提,等.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究J.核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研 究,2014,51(5):973-980.2 章亭洲. 山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀J. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2006，32(4)：9093.3 梁燕,林志偉. 5ZHG-25 新型經(jīng)濟(jì)作物自動烘干機(jī)研究J. 湖南農(nóng)機(jī)，2011，38（5）：30-32.4 劉登,曹崇文. 探索我國干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路J. 通用機(jī)械，2006，(7)：15-17.5 吳憂,何少杰. 以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益J. 中國農(nóng)業(yè)會計，2011，(8)：6-7.6 張?zhí)矣?張昱. 我國谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道J. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2011，（3）：1-3.7 李占勇,小林敬幸. 日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展J. 干燥技術(shù)與設(shè)備，2006，4（1）：3-6.8 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備J.中國農(nóng)業(yè)出版社，1993.10.9 王品. 糧食烘干機(jī)系統(tǒng)智能控制的研究D. 東北大學(xué)，2003：5-12.10 初江,韓穎,丁美賢等. 谷物干燥機(jī)的研究與發(fā)展J. 農(nóng)機(jī)化研究，2000，（4）：26-28.11 趙長濱,劉曉娟,李存斌. 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