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Manuf智力J備有工藝(2005):551-559 25.10.1007 / s00170-003-1843-3
Masood?b?阿巴斯懸Shayan?a?e卡拉調(diào)查設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)，有食品加工。
2003年3月29日收到:2003年6月21日/接受:6月23日/發(fā)表在線:2004年，斯普林格出版社倫敦有限ó2004年
摘要：本文章介紹了開(kāi)發(fā)方法和技術(shù)進(jìn)行將降低成本和時(shí)間的設(shè)計(jì)、制造和裝配的機(jī)械輸送系統(tǒng)的研究的結(jié)果，應(yīng)用于食品和食品飲料行業(yè)。改進(jìn)后的方法來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件是基于新的材料、零件、成本、使用規(guī)則的設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì)。結(jié)果在一個(gè)測(cè)試輸送系統(tǒng)驗(yàn)證的好處——通過(guò)采用改進(jìn)的技術(shù)。整體材料成本和傳統(tǒng)的方法相比降低了19%，整體裝配成本相比,降低了20%。
關(guān)鍵字：裝配.DFA?DFM.設(shè)計(jì)，機(jī)械輸送。
1介紹
輸送系統(tǒng)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)高度自動(dòng)化的定制結(jié)構(gòu)組成的一個(gè)大型零件的數(shù)量和用來(lái)攜帶產(chǎn)品,如食物紙箱裝,喝的瓶子和罐子在快速生產(chǎn)和組裝線。大部分的處理和包裝的食品和飲料-在紙箱、持續(xù)經(jīng)營(yíng)再保險(xiǎn)——瓶或罐等。在一個(gè)被控制quired移動(dòng)速度,對(duì)充填或者裝配墨粉壽命結(jié)束-
成為。他們的操作需要高效、可靠的我-傳送帶運(yùn)輸,操作時(shí),范圍從高架地板-類型的安裝類型的連鎖店,或者帶式輸送機(jī)滾筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。近年來(lái),極大的壓力來(lái)自客戶低成本但高效的機(jī)械輸送系統(tǒng)使得制造商重新檢查他們的當(dāng)前的設(shè)計(jì)和組裝等看看另一種方法和手段來(lái)制造更多經(jīng)濟(jì)、可靠的輸送帶,為他們的客戶帶來(lái)方便，目前,懸Masood(u)?b?a?e Shayan阿巴斯卡拉工業(yè)研究所一本史文朋,
一本史文朋理工大學(xué),墨爾本,澳大利亞3122山楂,
電子郵件：smasood@swin.edu.au:
改進(jìn)后的新零件大多數(shù)物料搬運(yùn)設(shè)備,硬件和軟件兩個(gè)方面,都是高度專業(yè)化,呆板的和昂貴的配置、安裝維持[1]。輸送帶,被固定在以他們的位置和根據(jù)他們的同步輸送帶速度,任何轉(zhuǎn)換的輸送系統(tǒng)非常困難和前期陷入沉思。在今天的從根本上改變工業(yè)市場(chǎng),有一個(gè)需要執(zhí)行一種新的制造策略,一個(gè)新的系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)理念,并提出了一種新的系統(tǒng)控制軟件和硬-陶瓷的發(fā)展理念,可應(yīng)用于設(shè)計(jì)的新一代的開(kāi)放、靈活物料搬運(yùn)系統(tǒng)[2]。何鴻燊和Ranky[3]模型,提出了一種新的模塊化可重構(gòu)二維和三維的輸送系統(tǒng),包括一個(gè)開(kāi)放的稀土-可配置的軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,CIM-OSA(打開(kāi)
系統(tǒng)架構(gòu))模型。指出研究地區(qū)輸送系統(tǒng)的改進(jìn)、完善和提高,用于飲料-焦化是非常有限的。大部分的發(fā)表的研究論文是指揮
用于改善輸送系統(tǒng)的操作和交互的系統(tǒng)非常復(fù)雜的軟件和硬件。本文提出一種研究調(diào)查，實(shí)踐證明,使用當(dāng)前技術(shù)標(biāo)志、制造和裝配型鏈?zhǔn)降牡匕迳?
驅(qū)動(dòng)機(jī)械輸送設(shè)備,以減少制造這樣的運(yùn)輸機(jī)的時(shí)間和成本。應(yīng)用了并行工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施的基本原則
面向裝配的設(shè)計(jì)制造和[4、5],幾個(gè)關(guān)鍵研究了輸送機(jī)零部件都是為他們的功能、材料適宜性、強(qiáng)度準(zhǔn)則、成本和簡(jiǎn)化了安裝的
整體輸送系統(tǒng)。這個(gè)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了改性用新的形狀和幾何位置重新設(shè)計(jì),以及一些新材料。改進(jìn)后的設(shè)計(jì)方法和功能
驗(yàn)證了新型平零件上測(cè)試了一種新測(cè)試,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和組裝過(guò)程中使用。
設(shè)計(jì)制造和裝配DFMA)
近年來(lái),研究在該地區(qū)的可制造性設(shè)計(jì)和裝配已成為非常有用,因?yàn)樗麄冋诳紤]提高工業(yè)設(shè)施和生產(chǎn)。然而,沒(méi)有足夠的工作完成后,在該地區(qū)輸送機(jī)的設(shè)計(jì),特別是相關(guān)的組件是使得越來(lái)越多的圖紙數(shù)據(jù)與重組。輸送過(guò)程的設(shè)計(jì)基于傳統(tǒng)的方法。
大量的文章發(fā)表,investi -DFMA封閉的相關(guān)問(wèn)題,并將其應(yīng)用于各種methodolo -要達(dá)成目標(biāo),使經(jīng)濟(jì)、高效和成本證明
有效的對(duì)這些公司正在調(diào)查之中。
主要的分類知識(shí)就可以影響DFMA -
問(wèn)題的一般準(zhǔn)則為(1)、(2)特定公司的最佳
(3)進(jìn)行resource-specific過(guò)程和或約束。一般指通常適用rules-of-thumb指南,到制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)師應(yīng)該注意。下面的列表整理了DFM指南[6]。
?設(shè)計(jì)最小數(shù)目的部分
?開(kāi)發(fā)一種模塊化設(shè)計(jì)
?最小化部分變化
多功能?設(shè)計(jì)部件
multiuse?設(shè)計(jì)零件
為便于設(shè)計(jì)部分的0.9%的制造
?避免單獨(dú)緊固件
靈活性:?最大化設(shè)計(jì)為便于裝配
處理:設(shè)計(jì)?最小化處理的簡(jiǎn)報(bào)
?評(píng)估的裝配方法
?消除調(diào)整
避免靈活的組件?:他們很難對(duì)付
?使用零件已知的能力
偏執(zhí)?允許的最高部分
使用已知的和證明?零售商和供應(yīng)商
在derated?使用零件析出大量的價(jià)值觀與沒(méi)有邊際
?最小化組件
?強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化
?使用盡可能簡(jiǎn)單的操作
使用已知的能力?操作
啟動(dòng)和干預(yù)措施。?最小化
承接的工程更改?批量生產(chǎn)
這些設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針應(yīng)該被認(rèn)為是“最優(yōu)的建議”。他們通常會(huì)導(dǎo)致高質(zhì)量、低-成本,地設(shè)計(jì)。偶爾的妥協(xié)必須被做,當(dāng)然。在這些情況下,如果一個(gè)指導(dǎo)方針,走過(guò)去了對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷或性能要求,下一個(gè)最好的選擇應(yīng)選擇[7]。
它是指特定公司的最佳實(shí)踐的內(nèi)部設(shè)計(jì)公司開(kāi)發(fā)的條例,通常是在很長(zhǎng)一段時(shí)間,和設(shè)計(jì)師是沿襲。這些設(shè)計(jì)規(guī)則是確定的公司等導(dǎo)致質(zhì)量得以改善嗎通過(guò)識(shí)別和效率的總體關(guān)系特定的過(guò)程和設(shè)計(jì)決策。公司使用這樣的培訓(xùn)指導(dǎo)方針的一部分給設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品需要大量的手工裝配或-維護(hù)。值得注意的是,大部分的方法論擅長(zhǎng)任選一種被快速和容易的開(kāi)始,或者是被更正式的。例如,指導(dǎo)方針,布斯羅伊德Dewhurst[8],在DFA被視為定量和系統(tǒng)的。
而DFM指導(dǎo)方針,這僅僅是法則經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員,是源自于一些定性和不那么正式的[9]。
3．傳統(tǒng)的輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造是一個(gè)非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的過(guò)程。像每個(gè)輸送系統(tǒng)一個(gè)定做的產(chǎn)品,每個(gè)項(xiàng)目不同于其他的項(xiàng)目在規(guī)模、產(chǎn)品和布局。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于客戶需求,產(chǎn)品的規(guī)格要求。該系統(tǒng)布局必須適合在空間所提供的公司。這個(gè)過(guò)程的設(shè)計(jì)規(guī)劃系統(tǒng)-輸送機(jī)瞬變電磁法(tem)涉及修改以及可能要花上數(shù)天到數(shù)月不等或某些情況下十年。一個(gè)以最低的成本和最大。
最有可能的客戶適用性得到認(rèn)可。圖1顯示一個(gè)圖解的布局對(duì)一典型輸送機(jī)系統(tǒng)安裝在生產(chǎn)線用于標(biāo)簽塑料瓶。輸送機(jī)系統(tǒng)的不同地區(qū)特殊的技術(shù)鑒定的名字,一般運(yùn)用于類似的工業(yè)應(yīng)用。美國(guó)證券交易委員會(huì)(sec)的“singlizer”-使產(chǎn)品的聲譽(yù)形成一條車道從多個(gè)車道?！敖?jīng)濟(jì)放緩的速度表“降低產(chǎn)品一旦它的出口,labeller填料等。美國(guó)證券交易委員會(huì)(sec)的“大規(guī)模流動(dòng)”-興是用來(lái)跟上高速過(guò)程,例如,填料,labeller等?！稗D(zhuǎn)會(huì)表”的方向發(fā)展,促進(jìn)轉(zhuǎn)移-流動(dòng)。這些不同的目的是輸送機(jī)部分因此為了控制產(chǎn)品,通過(guò)不同的處理流程。一個(gè)典型的機(jī)械輸送系統(tǒng)用于食品應(yīng)用包括了兩百機(jī)械根據(jù)大小電器部件的系統(tǒng)。一些常見(jiàn)的但又極為重要的組件,可能是標(biāo)準(zhǔn)和積累了家族的輸送系統(tǒng)。側(cè)架、間隔臂的酒吧,最后板、覆蓋板、內(nèi)彎板、外板、彎曲的軌道和井(開(kāi)車,尾巴和奴隸)。大小和數(shù)量的變化來(lái)表明自己的這些部分的長(zhǎng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的對(duì)應(yīng)部分的內(nèi)容和數(shù)量的軌跡-ing的寬度和類型的鏈所要求的。存在的問(wèn)題及在當(dāng)前的設(shè)計(jì)缺陷、制造和裝配機(jī)械輸送設(shè)備多樣化、包括:
?在設(shè)計(jì)對(duì)部分
?高成本的一些組件
?長(zhǎng)時(shí)間參與總裝/維修
?使用非標(biāo)零件
圖1
4．部分的改進(jìn)
為了識(shí)別領(lǐng)域的材料、降低成本勞動(dòng)的成本分析的主要輸送部件進(jìn)行了研究估計(jì)成本的百分比各部分的關(guān)系所有這類零件的總成本。這個(gè)分析的目的是為了識(shí)別關(guān)鍵零部件,主要負(fù)責(zé)在-壓痕的成本,從而探討輸送方式對(duì)于降低成本的部分。
表1顯示了一個(gè)50-section輸送機(jī)的成本分析系統(tǒng)-瞬變電磁法(tem)。通過(guò)分析可知,有12個(gè)零件組成的15達(dá)79%總材料成本的輸送系統(tǒng),在那里的進(jìn)一步研究的重點(diǎn)改進(jìn)設(shè)計(jì),降低成本是可能的。從這些,七個(gè)部分,分別鑒定為關(guān)鍵的部位(顯示的
星號(hào)符號(hào)在表1)構(gòu)成最大數(shù)量的成分-達(dá)71%的數(shù)量,并包括在整體上的資料成本。在這些人之中,三種成分(腿套,側(cè)架和支持渠道)被發(fā)現(xiàn)占總數(shù)的50%輸送機(jī)材料成本。詳細(xì)分析了每一種12考慮到零件的原則進(jìn)行并行en -工程、設(shè)計(jì)制造和面向裝配的設(shè)計(jì),和研制了一種新的改進(jìn)設(shè)計(jì),每宗[10]。德-改進(jìn)設(shè)計(jì)的尾巴的一些選定的主要部件
5.腿套附件的重新設(shè)計(jì)
在一個(gè)輸送系統(tǒng),腿是安裝在側(cè)架保持整個(gè)輸送系統(tǒng)在了地板上。現(xiàn)有的設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的腿,但是花費(fèi)也很昂貴的制造、他們有穩(wěn)定的問(wèn)題,并會(huì)造成延誤發(fā)貨。延遲
通常是造成這些部分不到位從超過(guò)- 供應(yīng)商準(zhǔn)時(shí)。最關(guān)鍵的規(guī)格要求為輸送機(jī)是: 帶式輸送機(jī)?強(qiáng)度負(fù)荷
?穩(wěn)定性
?簡(jiǎn)化了安裝
安逸的靈活性(?調(diào)整高)。
圖2顯示的所有部件的使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)輸送機(jī)的腿。指定的密碼是零件編號(hào)表2中所描述的,體現(xiàn)了一種——的一個(gè)故障成本。
完整的勞動(dòng)時(shí)間要求組裝系統(tǒng)性的腿?，F(xiàn)有的腿設(shè)置由塑料腿括號(hào)內(nèi)的命令來(lái)自海外,不銹鋼管,腿
切成指定的尺寸,腿管子塑料的調(diào)整,是哪一種管夾到腿是在底部,如圖2。凸耳,切成大小、鉆孔、焊接而成廣場(chǎng)到腿
管螺栓角度拉條和背襯板,以支持腿支架螺栓。#各部分的表2意味著這個(gè)號(hào)碼在每個(gè)部分元件的數(shù)量和質(zhì)量是特殊的。
腿各部分的設(shè)計(jì)。公司利用這個(gè)設(shè)計(jì)為許多年,但一個(gè)常見(jiàn)的投訴。據(jù)報(bào)導(dǎo),客戶是不穩(wěn)定的腳。從最初的調(diào)查,就變得很明顯就是不銹鋼管的聲譽(yù)之間和塑料腿支架(部分
在圖1和第3部分。2)沒(méi)有剛性足夠了。連接這些零件是唯一一個(gè)6毫米螺栓。有時(shí),當(dāng)輸送系統(tǒng)正載著滿載荷、觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品
輸送機(jī)的腿是不穩(wěn)定的,并引起了機(jī)械震動(dòng)。其中最主要的原因是由于一個(gè)單一的螺栓連接兩端的凸耳在第三部分和部分的——輸送機(jī)可靠性具有重要物質(zhì)和要求。
為了滿足顧客的期望立即改正?？紤]到存在的問(wèn)題——輸送機(jī)腿德標(biāo)志和客戶的喜好,一個(gè)新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)腿被發(fā)展。一般的強(qiáng)度和穩(wěn)定性腿被認(rèn)為是主要的標(biāo)準(zhǔn)。
在新的設(shè)計(jì)方案的觀點(diǎn),但其他的考慮簡(jiǎn)單的計(jì),海外部分的安逸裝配環(huán)節(jié)的調(diào)試。圖3顯示,新設(shè)計(jì)的輸送機(jī)的腿總成,和表3給出了描述和造價(jià)的每一部分。
圖3顯示,新設(shè)計(jì)僅由五個(gè)主要的各部位為輸送機(jī)的腿比八種主要的部件舊的設(shè)計(jì)。在舊的設(shè)計(jì)、塑料腿支架,腿塑料調(diào)節(jié)和腿管子管是最貴的項(xiàng)目成本核算的72%的腿總成。
表1。輸送機(jī)關(guān)鍵零部件,基于部件成本分析
產(chǎn)品說(shuō)明
腿*設(shè)置
*側(cè)架
支持渠道*
彎曲軌跡
*Rt.滾子軸
尾軸
間隔條*
支持*穿帶
支持一端穿條*
終板
蓋板
彎板
轉(zhuǎn)矩臂支架
槽蓋
彎板內(nèi)
總
關(guān)鍵零部件
數(shù)量
68
80
400
8
139
39
135
400
132
39
39
8
18
97
8
材料應(yīng)用
塑料腿+ SS管
2 5.m m SS C
信道SS
塑料
20直徑的S軸
35直徑不銹鋼
50X50X6 SS
40×10毫米塑料
塑料
2 5.m m / SS
1 6.m m S / S
2 5.m m / SS
6毫米的飛船空間站板
不銹鋼2 5.m m / SS
花費(fèi)(%)
20.22
16.07
15.00
14.36
6.70
6.27
5.43
5.36
3.01
1.88
1.57
1.29
1.21
0.97
0.66
100.00
改進(jìn)的可能
是的
是的
是的
沒(méi)有
是的
沒(méi)有
是的
是的
是的
是的
沒(méi)有
是的
是的
是的
是的
是的
*表2。成本分析對(duì)老腿設(shè)計(jì)組裝
部分描述。
1
塑料腿支架
5
腿管子塑料調(diào)整
6
凸
4
角度拉條
7
背襯板
2
腿管
3
螺栓
8
總裝配成本(焊接)
圖2
圖3
表3。成本分析對(duì)新設(shè)計(jì)的腿總成 （部分描述）
1
不銹鋼角(50×50×3毫米)
3
腿塑料調(diào)整
4
交叉brassing
5
螺栓
2
背襯板
結(jié)果,那些部分都已經(jīng)被一種不銹鋼角的影響并提出了一種新的塑料腿調(diào)整降低生產(chǎn)成本的腿assem -bly由接近50%。因此零件的總數(shù)量的腿從19日已減少到15和總成本為每回合的設(shè)置
減少了55美元的新設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)腿設(shè)計(jì)、測(cè)試時(shí),被發(fā)現(xiàn)
更為安全、穩(wěn)定的比舊的設(shè)計(jì)。消除零件號(hào)1個(gè)月和5從老式輸送機(jī)設(shè)計(jì)作出了新的設(shè)計(jì)更加穩(wěn)定和剛性的。此外,寬度,釘在十字架上支撐也有提高,而不是兩個(gè)螺栓的山一個(gè)在舊的設(shè)計(jì)。這樣就提供了整個(gè)輸送機(jī)腿的設(shè)置額外的力量。
6側(cè)架的重塑
邊框架是首要支持輸送系統(tǒng)提供體力輸送機(jī)及幾乎所有的
零件安裝在它。側(cè)架的預(yù)計(jì)也會(huì)有一個(gè)剛性的力量來(lái)提供必要的支持給所有的荷載進(jìn)行了輸送機(jī)。它也可適應(yīng)所有相關(guān)的輸送機(jī)
組件的裝配。關(guān)鍵的考慮的一面框架設(shè)計(jì)是:
側(cè)架的大小(?深度)
?強(qiáng)度的材料
?易于裝配
?易于制造
圖4顯示了側(cè)架尺寸和參數(shù)。
側(cè)架的使用,在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)深度尺寸(尺寸H在圖4)調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)之間的距離間隔的酒吧，軸(孔尺寸和回報(bào)G和F,如圖4)降低的時(shí)候,就像有了一些不必要的兩個(gè)人之間的距離。更為重要的一點(diǎn),定義之前先檢查一下設(shè)計(jì)參數(shù),以確保帶來(lái)另外兩份關(guān)系更加密切,返回鏈不會(huì)趕上間隔條而輸送機(jī)在運(yùn)行。該模型的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)畫在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),以確保所有的規(guī)格是聲音部分是放置在位置和檢查的間隙很適合。通過(guò)這一原則的可制造性設(shè)計(jì)的新球隊(duì)的框架設(shè)計(jì)是對(duì)稱的,以便它適用于所有類型
側(cè)架的。這個(gè)變化將減小尺寸的一邊所有通徑的框架顯著鏈。
表4顯示的維度上的比較舊的設(shè)計(jì)和新設(shè)計(jì)的側(cè)架為同一鏈類型。
圖4
表4。新的和舊的側(cè)架尺寸參數(shù)
它指出整體規(guī)模(深度)的輸送機(jī)有什么期望減少241 mm 199毫米(尺寸H),節(jié)約了42毫米不銹鋼在每側(cè)架馬努-factured。因此,從一個(gè)不銹鋼薄板×毫米,1500 3000股老設(shè)計(jì)參數(shù)只允許六3米長(zhǎng)的側(cè)架但隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù),現(xiàn)在它是可能的生產(chǎn)7側(cè)架3米長(zhǎng)從同樣的表大小。用于的資料數(shù)量也是再保險(xiǎn)——側(cè)架認(rèn)為為更深入的研究。據(jù)估計(jì),約55%總成本的輸送系統(tǒng)都花在材料。
目前的資料用于側(cè)架是2.5毫米厚污點(diǎn)-304鋼的等級(jí)食物少。目前,還有其他的材料市場(chǎng)上可以買到的厚度,可以選擇作為一個(gè)選項(xiàng)。為此,一位撓度分析進(jìn)行了預(yù)測(cè),如果有任何其他類型的資料西裝能夠取代現(xiàn)有的資料,這樣它才不會(huì)沒(méi)有通過(guò)它的
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。分析6.1撓度側(cè)架圖5給出了確定的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)踐新球隊(duì)的框架下,在X,Y方向不同加載條件。隨著新的設(shè)計(jì)參數(shù)的一組側(cè)架的生產(chǎn)調(diào)查撓度等1 6.m米厚的不銹鋼側(cè)架。一段側(cè)架螺栓與間隔條和回歸測(cè)試-軸是組裝做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。獲得的結(jié)果撓度運(yùn)用可變荷載側(cè)架的一個(gè)區(qū)段通過(guò)一個(gè)液壓。顯示在圖5,撓度表
放置在垂直(Y)和橫向(X)軸來(lái)測(cè)量嗎任何閱讀上觀察到的側(cè)架。應(yīng)用的負(fù)荷是通過(guò)對(duì)側(cè)架的液壓機(jī)向下方向。
側(cè)架的支持上從同樣的位置那里的腿是安裝在側(cè)架。
8的軌跡輸送機(jī)路段觀察任何異常在大負(fù)載。負(fù)載的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)輸送機(jī)部分在估算和高于實(shí)際負(fù)荷欺詐-在真正輸送機(jī)系統(tǒng)條件應(yīng)用。輸送設(shè)備的通常用來(lái)攜帶下的荷載一公噸,每米
工業(yè)應(yīng)用于食品和飲料行業(yè)。掣普珥-應(yīng)用大量的輪廓點(diǎn)是估計(jì)偏轉(zhuǎn)對(duì)側(cè)架在高負(fù)載下。數(shù)字6和7取得成果的
通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)輸送機(jī)的四個(gè)進(jìn)程和部分六軌,分別。
從獲得的結(jié)果,觀察2 KN下?lián)隙戎档暮奢d作用下,幾乎是在2毫米
圖5
圖6
圖7
類型的部分。在一定情況下,1.6毫米不銹鋼側(cè)架的設(shè)計(jì),可以一種可能的選擇在現(xiàn)有的輸送機(jī)側(cè)架的設(shè)計(jì)。據(jù)預(yù)計(jì),有更大的部分,對(duì)輸送帶撓度的側(cè)架的意志呆在允許范圍內(nèi),也就是說(shuō),±5毫米。主要的是為什么這個(gè)試驗(yàn)是確保側(cè)架裂紋不扣在高負(fù)載下。因此沒(méi)有
對(duì)于任何證據(jù)屈曲發(fā)生的各種類型的部分使用。但預(yù)計(jì)也,經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上工程師和調(diào)查研究,在當(dāng)前完整的總成后,輸送設(shè)備想像的力量,這將進(jìn)一步額外減少可靠性偏斜對(duì)側(cè)架。例如,撓度,對(duì)于每一套測(cè)量實(shí)驗(yàn)的意義。與安裝在側(cè)架腿,部隊(duì)將行為相反的方向,將極大推動(dòng)側(cè)架里面。完整的觀察可見(jiàn)特發(fā)性肺纖維化-保護(hù)的這個(gè)假設(shè)當(dāng)一個(gè)完整可以得出結(jié)論
輸送機(jī)是內(nèi)制造和測(cè)試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的新設(shè)計(jì)參數(shù)。
所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到了令人滿意的結(jié)果,它是騙人的-那1.6毫米不銹鋼304側(cè)架品位是專為輸送帶,對(duì)于食物和飲料行業(yè)
指定的指導(dǎo)方針下負(fù)載。制造的成本節(jié)約這個(gè)地區(qū)有顯著的自預(yù)計(jì)80%的材料的用量在一個(gè)輸送系統(tǒng)是不銹鋼做的。
6.2側(cè)架成本分析
物料檢討和撓度的分析表明了現(xiàn)有2.5毫米不銹鋼薄板設(shè)計(jì)是一個(gè)在身邊的時(shí)候我是誰(shuí)框架的食品和飲料輸送機(jī)應(yīng)用。alysis也顯示,1.6毫米厚的不銹鋼薄板即可作為一種替代性材料為側(cè)架,這將履行令人滿意。表5顯示一個(gè)比較成本的舊的,新設(shè)計(jì)的側(cè)架,哪個(gè)
表明,節(jié)約每側(cè)架在新設(shè)計(jì)是37億美元(例如:一個(gè)儲(chǔ)蓄的50.1%)。除此之外,節(jié)約成本,減少側(cè)架從尺寸241 mm 199 mm也將允許生產(chǎn)一個(gè)額外側(cè)架的3000×1500毫米不銹鋼。
在圖紙上。新設(shè)計(jì)的改善是開(kāi)展了好幾個(gè)其他關(guān)鍵的部位,如支持渠道,還滾子軸上,穿條間隔的酒吧,支持和支持,一端穿帶
導(dǎo)致更多的成本和勞動(dòng)的儲(chǔ)蓄和緩解肌肉吉諾比利-成和組裝等。例如,新的設(shè)計(jì)的支持總成(包括支持渠道穿帶和一端穿條)要求降低若干進(jìn)程,減少磨損的紙條厚度、使用一個(gè)新的M截面通道和規(guī)定使用不同種類的鏈給人們提供了一種節(jié)約成本的33.7%實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)的設(shè)計(jì)。這種新設(shè)計(jì)的輥軸的回報(bào)-用一種節(jié)約成本和減少50% 44.5%的勞動(dòng)力時(shí)間。這種新設(shè)計(jì)間隔酒吧提供費(fèi)用估計(jì)從節(jié)省25%的舊的設(shè)計(jì)。
7 一個(gè)在測(cè)試設(shè)計(jì)實(shí)施的輸送系統(tǒng)
設(shè)計(jì)改進(jìn)的實(shí)施零件和部件進(jìn)行設(shè)計(jì),圖靈測(cè)試和組裝的一個(gè)較為完整的輸送系統(tǒng)。這新的和改進(jìn)的測(cè)試和驗(yàn)證輸送機(jī)當(dāng)時(shí)性能與實(shí)際產(chǎn)品(塑膠瓶)。分析了成本——還進(jìn)行了比較sis是整體成本的儲(chǔ)蓄,在這個(gè)測(cè)試輸送機(jī)與所涉及的費(fèi)用與一個(gè)相同的輸送機(jī)
基于陳舊的設(shè)計(jì)[7]。新的考試輸送機(jī)是一種類型(圖8),共有三個(gè)不同的部分的總長(zhǎng)度5米。部分six-track C1是一段截面C2輸送機(jī),加入是一個(gè)six-track彎曲90?輸送機(jī)。這是連接到輸送機(jī)補(bǔ)體C3,它是一段eight-track輸送機(jī)的部分,稱為雜合-
國(guó)家的兩種不同類型的枷鎖,標(biāo)簽和力量。測(cè)試輸送含有共有26主要部分。圖9所示的是用于測(cè)試的測(cè)試輸送機(jī)在合作產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程
公司。性能和效率的新測(cè)試方法的輸送機(jī)和它的重要的新零件進(jìn)行了光滑、無(wú)噪音的表演-通過(guò)觀察極佳的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的空的塑膠喝瓶輸送鏈條。所有的器官和輸送系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)良好的靜動(dòng)態(tài)性能充分展示功能。一個(gè)完整的成本分析在測(cè)試輸送機(jī)進(jìn)行了研究
為了衡量不同新與舊的設(shè)計(jì)也在組裝評(píng)價(jià)緩解和減少勞動(dòng)expendi -真正的。部件數(shù)量,所用的原材料、生產(chǎn)成本進(jìn)行了計(jì)算和百分比等各個(gè)部分的存款每一部分和整體系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定。
圖8
圖9
8結(jié)果和討論
最關(guān)鍵的面積來(lái)查看是否考慮是新的支持通道的設(shè)置和滴盤中加入已經(jīng)執(zhí)行用較少的勞動(dòng)消耗。注意的是,也已經(jīng)向
確保勞動(dòng)者已經(jīng)工作有效地工作。
《紐約時(shí)報(bào)》用于組裝的輸送系統(tǒng)是在意料之中的對(duì)取決于心情的工人和其他外部前沿空中管制官-工具。但是努力達(dá)到盡可能密切的時(shí)間制造的輸送設(shè)備。一項(xiàng)研究揭示了證明成本分析的事實(shí):生產(chǎn)成本節(jié)約?40%或更多達(dá)到了
八改良設(shè)計(jì)部分節(jié)約成本實(shí)現(xiàn)了26%,34%在其他三個(gè)部分組成。
?在高成本部分,最大的儲(chǔ)蓄為實(shí)現(xiàn)軸側(cè)架,還輥,腿集和支持穿條紋的。
?的總費(fèi)用降低了19%的輸送機(jī)。
?整體勞動(dòng)力成本在裝配的輸送機(jī)降低了20%。
研究表明,該儲(chǔ)蓄完成主要輸送機(jī)的零件,達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)
不是設(shè)計(jì)專業(yè)。其中最主要的變化,這些變化輸送機(jī)系統(tǒng)的影響是設(shè)計(jì)的修訂側(cè)架的設(shè)計(jì)參數(shù),這也會(huì)影響到這些變化在其他地方,都是同盟。其次,發(fā)展支持新的M剖面的通道隨著標(biāo)準(zhǔn)磨損
條添加到巨大的成就在新的輸送機(jī)的設(shè)計(jì)。完成從全新的設(shè)計(jì)減少了勞動(dòng)也做出了重大影響成本和流水線上提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。同時(shí)也注意到,它是由categorising間隔棒不同數(shù)量的軌跡im -
證明了選拔程序的設(shè)計(jì)。新輸送機(jī)制度已成為更經(jīng)濟(jì)且有效的成本和需求使用額外的增強(qiáng)材料被淘汰出局。
9結(jié)論
在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械輸送系統(tǒng)-等方面,有相當(dāng)不足的研究工作的輸送機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化,特別是缺乏應(yīng)用技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)改進(jìn)在這樣的系統(tǒng)。在為了提高成本和訂貨至交貨的時(shí)間——在輸送系統(tǒng)
瞬變電磁法(tem)、一個(gè)完整的故障分析,這也是一種試輸送機(jī)等久了進(jìn)行評(píng)估的高消費(fèi)地區(qū)于輸送機(jī)馬努-成。分析運(yùn)用原則的支持
可制造性設(shè)計(jì),為提高面向裝配的設(shè)計(jì)在不犧牲的功能設(shè)計(jì)和運(yùn)行的系統(tǒng)。一種新的式輸送機(jī)設(shè)計(jì)提出了一種基于所有
建議的修改的自動(dòng)調(diào)節(jié)式氣力輸送的組件。該建議驗(yàn)證了輸送系統(tǒng)以及在考試的時(shí)候所采用的合作公司。結(jié)果證明見(jiàn)sub -
cessful與整體的儲(chǔ)蓄,在成本和19%下降20%總勞動(dòng)成本。研究結(jié)果顯示,應(yīng)用DFMA的規(guī)則,設(shè)計(jì)和組裝的費(fèi)用的一個(gè)情結(jié)
像機(jī)械輸送系統(tǒng)為食品加工即可戲劇性的減少。
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內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì),姓名：王鎖專業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化學(xué)院：機(jī)械電氣化工程學(xué)院指導(dǎo)老師：蘭海鵬,,主要內(nèi)容,一、本次設(shè)計(jì)的期準(zhǔn)備，包括核桃破殼目前存在問(wèn)題等。二、本次設(shè)計(jì)方案及部分零件設(shè)計(jì)圖。三、本次設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)。四、致謝。,核桃破殼目前存在問(wèn)題,在加工中，存在的關(guān)鍵問(wèn)題是核桃脫殼比較困難核桃破殼裝置是核桃破殼取仁機(jī)的核心裝置。人工剝殼又效率低且難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急。,研究現(xiàn)狀,目前核桃核桃生產(chǎn)國(guó)中最有代表性、生產(chǎn)水平最高、市場(chǎng)占有份額最大的當(dāng)數(shù)美國(guó)。美國(guó)可謂核桃生產(chǎn)上年輕而又強(qiáng)大的王國(guó)。美國(guó)核桃采收的機(jī)械化程度很高。目前，雖然我國(guó)已研制開(kāi)發(fā)出了一些堅(jiān)果破殼機(jī)械，但是核桃破殼機(jī)的發(fā)展相當(dāng)緩慢，并且能進(jìn)行批量生產(chǎn)的成熟機(jī)型不多。,方案的選取,針對(duì)相對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，確定了核桃破殼取仁工藝，介紹了常見(jiàn)核桃破殼取仁方法及核桃破殼裝置，并設(shè)計(jì)了核桃破殼機(jī)，對(duì)其結(jié)構(gòu)和原理做了介紹。選用內(nèi)外磨式式破殼裝置。,可行性分析,通過(guò)多種途徑試探性的研究設(shè)計(jì)，在內(nèi)外磨式破殼裝置的方向去設(shè)計(jì)構(gòu)思核桃破殼機(jī)械，欲達(dá)到最優(yōu)效果。的核桃由于薄殼和中殼核桃的橫隔膜退化或呈膜質(zhì)、革質(zhì)，內(nèi)褶壁退化或不發(fā)達(dá)，較易于用機(jī)械剝殼取仁，該方案可行。該方案適用于分級(jí)后的核桃破殼。,設(shè)計(jì)方案,該核桃破殼機(jī)由入料口喂入核桃，入料口與箱體鏈連接，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將核桃喂入內(nèi)外磨之間；核桃進(jìn)入內(nèi)外磨之間，由內(nèi)磨將其導(dǎo)入并進(jìn)行摩擦外殼，在核桃下落過(guò)程中，由外磨的間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)核桃已經(jīng)磨損的的部分進(jìn)行擠壓，加上內(nèi)磨的進(jìn)一步磨損，核桃殼仁分離，進(jìn)入落料板，仁殼分離實(shí)現(xiàn)。,該機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),,1.機(jī)架2.齒輪3.軸4.凸輪5.外磨,6.內(nèi)磨7.軸8.聯(lián)軸器9.電動(dòng)機(jī),核心部件的設(shè)計(jì),核心部件內(nèi)外磨由核桃的半徑以及國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的優(yōu)秀學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)與研究方法，分析核桃下落過(guò)程中運(yùn)動(dòng)過(guò)程和受力情況，得出內(nèi)外磨的齒高。,1外磨2核桃3內(nèi)磨4落料板內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)工作原理圖,,內(nèi)外磨的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,核心部件的工作原理及結(jié)構(gòu)尺寸,1外磨2內(nèi)磨,部分零件的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),軸的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),齒輪的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)總結(jié),該方案圍繞核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行，主要對(duì)核桃破殼方式加以整合，重點(diǎn)對(duì)核桃破殼方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)與探索。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)合了核桃磨損與擠壓的方式進(jìn)行破殼作業(yè)的完成，為以后多種方法破殼的設(shè)計(jì)提供了一定的幫助。缺點(diǎn)在于，內(nèi)外磨的尺寸只能對(duì)一定直徑范圍的核桃進(jìn)行破殼作業(yè)，這方面還可以進(jìn)一步優(yōu)化。,致謝,感謝各位老師批評(píng)與指正,前 言
據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，2009 年全地區(qū)核桃種植面積已達(dá)到 300萬(wàn)畝左右，比 2000年（40萬(wàn)畝）全年增加了約260萬(wàn)畝，年均增加 約24.5 萬(wàn)畝核桃面積。大約占全林果業(yè)總面積（1600 萬(wàn)畝）的將近五分之一，大約占全國(guó)核桃栽培總面積(3000萬(wàn)畝)的十分之一之多，為第二大果樹(shù)品種。全300萬(wàn)畝核桃種植面積，其中已經(jīng)投產(chǎn)面積大約有 100 萬(wàn)畝，年產(chǎn)核桃堅(jiān)果大約有8萬(wàn)噸，總產(chǎn)值約 20億元。核桃年產(chǎn)值位于維吾爾自治區(qū)干、堅(jiān)果樹(shù)種之首，僅次于葡萄和杏，名列全林果樹(shù)品種年產(chǎn)值第三位。
核桃是維吾爾自治區(qū)林果業(yè)中最具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的特色果品之一，也是近些年來(lái)南疆林果業(yè)中發(fā)展速度最快的樹(shù)種之一。隨著核桃產(chǎn)量的日趨增加，整個(gè)市場(chǎng)上對(duì)核桃深加工產(chǎn)品的需求也越來(lái)越迫切，那么將核桃破殼后深加工不僅可以增加核桃的附加值，而且還能帶動(dòng)全區(qū)整個(gè)核桃產(chǎn)業(yè)向好發(fā)展。核桃破殼是核桃深加工程序中必須先解決的重要工序之一。
顯然只靠賣原料來(lái)很難增加核桃產(chǎn)品的附加值，這就需要走農(nóng)產(chǎn)品深加工這條路子，如破殼取仁以及將取仁后加工飲料、制成活性碳、過(guò)濾器中的濾料、堵漏材料等，核桃破殼取仁顯然是核桃深加工的第一步?，F(xiàn)在維吾爾自治區(qū)核桃以個(gè)頭大、皮薄、質(zhì)優(yōu)聞名全國(guó)，由于薄殼和中殼核桃的橫隔膜退化或呈膜質(zhì)、革質(zhì)，內(nèi)褶壁退化或不發(fā)達(dá)，較易于用機(jī)械剝殼取仁，核桃品種性狀的改良也為機(jī)械化破殼取仁提供了有利條件。
12 屆畢業(yè)論文
內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
日 期 2012.06
塔里木大學(xué)教務(wù)處制
塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱 內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)
的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及自動(dòng)化
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起止時(shí)間2011.11.25—2012.5.29
機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說(shuō) 明
一、學(xué)生撰寫《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫，頁(yè)面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
1. 本課題來(lái)源及研究的目的和意義
近年來(lái)，核桃除銷售干果或核桃仁外，核桃乳、核桃速食粉、核桃精等加工品也已進(jìn)入市場(chǎng)，另有少量的核桃油產(chǎn)品銷售，市場(chǎng)上對(duì)核桃深加工產(chǎn)品的需求也越來(lái)越迫切,但是核桃的深加工產(chǎn)品較少見(jiàn)，隨著核桃生產(chǎn)的發(fā)展，其后續(xù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和加工也迫在眉睫[1] 。在加工中，存在的關(guān)鍵問(wèn)題是核桃脫殼比較困難核桃破殼裝置是核桃破殼取仁機(jī)的核心裝置。而機(jī)械剝殼常用方法有借助粗糙表面碾搓作用的碾搓剝殼,借助撞擊作用撞擊剝殼、利用剪切作用的剪切剝殼和利用成對(duì)軋輥擠壓作用的擠壓剝殼。常見(jiàn)的破殼裝置有圓盤剝殼裝置、齒輥剝殼裝置、離心剝殼裝置、錘擊式剝殼裝置、軋輥式剝殼裝置、對(duì)輥窩眼式開(kāi)口裝置、沖壓式破殼裝置、核桃鋸口破殼裝置、核桃破殼挖核裝置以及平板擠壓式破殼裝置。
針對(duì)核桃加工存在的問(wèn)題和市場(chǎng)的需求，確定核桃加工工藝，除脫青皮、分級(jí)、清洗、脫水、烘干、去殼、仁殼分離與包裝外，還可進(jìn)一步深加工。人工剝殼又效率低且難以滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，故研制高效剝殼機(jī)已成當(dāng)務(wù)之急[2]。本課題中，將內(nèi)外磨式核桃破殼裝置運(yùn)用于此處，重點(diǎn)研究核桃破殼機(jī)的破殼部分，以改善現(xiàn)存的剝殼率低、損失率高、果仁完整性差、通用性差、機(jī)具性能不穩(wěn)定、適應(yīng)性差、作業(yè)成本偏高等問(wèn)題,其裝置可用于具有一定直徑大小的核桃破殼，即分級(jí)后的核桃，能較為高效的完成核桃破殼。如果全疆的核桃全部采用機(jī)械破殼，可節(jié)省大量勞動(dòng)力去從事其他經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物的田間管理工作，社會(huì)效益顯著。該方法的研究同時(shí)給破殼裝置的改進(jìn)提出了新的可行的方向，為其他堅(jiān)果破殼裝置的研制提出了新的思考方向。
該課題的研究可以進(jìn)一步促進(jìn)的核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為核桃深加工企業(yè)提供了一種有力的利用方式，為的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化以及機(jī)械化做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
2.本課題所涉及的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析
目前核桃核桃生產(chǎn)國(guó)中最有代表性、生產(chǎn)水平最高、市場(chǎng)占有份額最大的當(dāng)數(shù)美國(guó)。美國(guó)可謂核桃生產(chǎn)上年輕而又強(qiáng)大的王國(guó)。美國(guó)核桃采收的機(jī)械化程度很高，先是噴灑乙烯利(一種果實(shí)催熟藥劑)，然后用振落機(jī)采收，再用脫青皮機(jī)脫皮，用清洗機(jī)清洗，用烘干機(jī)烘干、利用冷庫(kù)進(jìn)行干燥處理和貯藏。如加工果仁，采用破殼機(jī)破殼，通過(guò)氣流分選機(jī)進(jìn)行殼仁分離，然后用分色機(jī)將果仁分為深色和淺色，再分出全仁和碎仁，最后分別稱重包裝銷售[3]。
由于美國(guó)的主栽品種只有強(qiáng)特勒、哈特利、希爾、維納、土萊爾、豪沃迪這 6 個(gè)，其品質(zhì)優(yōu)良，規(guī)格劃一，有利于機(jī)械化破殼，因此核桃破殼機(jī)在美國(guó)發(fā)展較早。主要的核桃破殼機(jī)類型有：①Larry H. Hemry 研制的專利號(hào)為 6098530 機(jī)械式核桃破殼機(jī)[4]。該機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由機(jī)架、料斗、可調(diào)節(jié)定位板、破碎裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及動(dòng)力所組成。機(jī)械式核桃破殼機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)定位板和破碎裝置間的間隙能夠適應(yīng)各類堅(jiān)果的破殼。②Kenneth R. Evans 研制的專利號(hào)為 4201126 核桃破殼機(jī)[5]。該機(jī)主要由喂料斗、輸送裝置、破殼裝置和出料口等組成。工作時(shí)，由輸送裝置把待破殼的核桃從料箱運(yùn)送到破殼裝置，然后對(duì)其進(jìn)行破殼。③Clarence Lloyd Warmack 和 Barry Shawn Warmack等研制的專利號(hào)為 6516714 核桃破殼機(jī)[6]。該機(jī)主要由機(jī)架、箱體、滾筒、旋轉(zhuǎn)破殼裝置和出料口等組成。該機(jī)可以成功有效地?fù)舸蚝颂覍⑵錃と史蛛x。④John W. Brazil 發(fā)明的專利號(hào)為 4255855 核桃鉗[7]。該鉗由把手、可調(diào)柱塞、夾頭、底座和固定套等組成。使用時(shí)，將核桃放置在底座上，然后通過(guò)操縱把手推動(dòng)可調(diào)柱塞在固定套內(nèi)滑動(dòng)，可調(diào)柱塞伸出從而使夾頭將核桃推到剛性砧底座上把核桃?jiàn)A緊并破殼。⑤Michael P. Filice，Robert Lemos 和 Robert P.Baker 等研制的專利號(hào)為 5325769 核桃破殼機(jī)[8]。該機(jī)主要由機(jī)架、喂料斗、輸送裝置、擊打裝置和傳動(dòng)裝置等組成。工作時(shí)，料箱中的核桃由輸送裝置逐一運(yùn)送到擊打裝置，然后由凸輪控制擊打打頭將核桃殼打破使其殼仁分離。
2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
目前，雖然我國(guó)已研制開(kāi)發(fā)出了一些堅(jiān)果破殼機(jī)械，但是核桃破殼機(jī)的發(fā)展相當(dāng)緩慢，并且能進(jìn)行批量生產(chǎn)的成熟機(jī)型不多，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。具有代表性的核桃破殼機(jī)主要有：①農(nóng)業(yè)大學(xué)史建新、喬園園、董遠(yuǎn)德等研究人員研制的新型核桃破殼機(jī)。該機(jī)主要由喂料斗、喂料撥輪、機(jī)架、物料輸送圓盤、導(dǎo)向摩擦盤、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、氣缸、供氣組件、時(shí)間繼電器和電磁閥等組成。工作時(shí)，物料輸送圓盤外圓周上均布的導(dǎo)向輥?zhàn)釉谀Σ帘P的驅(qū)動(dòng)下推動(dòng)核桃轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)向，時(shí)間繼電器通過(guò)電磁閥控制活塞桿對(duì)核桃進(jìn)行擊打。該新型核桃破殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、破殼效率高，能實(shí)現(xiàn)核桃的機(jī)械化破殼取仁[9]。②王琦祥研制的核桃破殼機(jī)，該機(jī)由一對(duì)保持一定夾角的工作盤、儲(chǔ)料斗、出料斗、帶爪鉤鏈條等所構(gòu)成。通過(guò)鏈條運(yùn)行，其上以一定間距分布的爪鉤便將核桃從儲(chǔ)料斗一個(gè)一個(gè)抓起送入一對(duì)保持一定夾角的工作盤中，隨工作盤的旋轉(zhuǎn)將核桃外殼壓碎而保持核桃仁的完整，被已壓碎的外殼和核桃仁一起落入有斜面的出料斗，借該斜面作用使已破碎外殼和核桃仁在出料斗出口處分開(kāi)。該機(jī)可對(duì)大小混在一起的核桃進(jìn)行破殼[10]。③南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院吳子岳通過(guò)對(duì)綿核桃物理機(jī)械特性的測(cè)定和內(nèi)力分析，提出了剝殼取仁原理破裂綿核桃殼，并研制了雙齒盤—弧齒板式剝殼裝置和綿核桃剝殼取仁機(jī)，該機(jī)主要由機(jī)架、喂入裝置、剝殼裝置、調(diào)速電機(jī)、出料斗等組成。該機(jī)的最佳運(yùn)動(dòng)參數(shù)是：齒盤轉(zhuǎn)速 70～80r/min，喂入輪轉(zhuǎn)速 25r/min 左右，最大生產(chǎn)率為180kg/h[11]。④光旭、馮昱、李琳娜等人員研制的核桃破殼機(jī)。該機(jī)包括底座、破殼組件，其中破殼組件包括活動(dòng)塊和固定塊，固定塊設(shè)置在底座一端，活動(dòng)塊設(shè)置在蝸桿一端，蝸桿另一端外套彈簧，蝸桿與蝸輪配合，蝸輪軸下端固定在底座上，蝸輪軸上端安裝手柄。該機(jī)省力效果明顯，破殼效果好，容易掌握施力的大小[12]。⑤董詩(shī)韓, 史建新進(jìn)行了針對(duì)國(guó)內(nèi)擠壓式核桃破殼機(jī)的缺點(diǎn), 提出一種多輥擠壓式核桃破殼機(jī), 該機(jī)選用間斷性擠壓式破殼方法, 利用破殼輥與多對(duì)輔助破殼輥形成由大到小間斷性的多工位擠壓破殼工作區(qū), 該區(qū)可對(duì)核桃進(jìn)行破殼取仁[13]。
3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
本課題所涉及的任務(wù)較為繁重，復(fù)雜，但是我們處在一個(gè)資源豐富的環(huán)境中，如有不懂的問(wèn)題可以向知道的老師和同學(xué)尋求幫助，因此我應(yīng)充分利用這樣的機(jī)會(huì)，利用一切對(duì)我們有用的資源，努力將我的設(shè)計(jì)做的最好，由于核桃破殼機(jī)械，在國(guó)內(nèi)外的研究起步較晚，因此技術(shù)還不是很成熟，同時(shí)相關(guān)的學(xué)術(shù)報(bào)告也不是很豐富，因此我們應(yīng)該通過(guò)多種途徑試探性的研究設(shè)計(jì)，在內(nèi)外磨式破殼裝置的方向去設(shè)計(jì)構(gòu)思核桃破殼機(jī)械，已達(dá)到最優(yōu)效果。的核桃以個(gè)大、皮薄、質(zhì)優(yōu)聞名全國(guó)，由于薄殼和中殼核桃的橫隔膜退化或呈膜質(zhì)、革質(zhì)，內(nèi)褶壁退化或不發(fā)達(dá)，較易于用機(jī)械剝殼取仁，核桃品種性狀的改良也為機(jī)械化破殼取仁提供了有利條件。
成功設(shè)計(jì)出核桃破殼機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)任務(wù)要求[14]：
（1）核桃的破殼包括其硬殼的破碎和仁殼分離等步驟。要求破殼率高，碎仁少，其中高路仁率高，即整仁和半仁含量高，仁殼分離徹底。
（2）在保證能破殼的前提下,失效變形越小,破碎時(shí)獲得的整仁就越大。通過(guò)減少失效變形,將明顯提高堅(jiān)果的破殼質(zhì)量和果仁的回收率。
（3）核桃在剝殼前分別將其進(jìn)行切槽和干燥加工預(yù)處理,以期通過(guò)切槽和干燥來(lái)減小核桃的失效變形。
4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路
本課題重點(diǎn)研究核桃破殼機(jī)的破殼部分，以改善現(xiàn)存的剝殼率低、損失率高、果仁完整性差、通用性差、機(jī)具性能不穩(wěn)定、適應(yīng)性差、作業(yè)成本偏高等問(wèn)題[15]。
4.1關(guān)鍵問(wèn)題解決思路：對(duì)內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)的主要部件是帶有齒槽的內(nèi)外磨.因該機(jī)不能自動(dòng)適應(yīng)核桃的大小.又由于目前核挑擠壓磨進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，確定了核桃在擠壓磨中的導(dǎo)入條件, 給出了擠壓磨之間間隙、直徑、長(zhǎng)度的確定方法。對(duì)核桃破殼機(jī)械的擠壓磨進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí), 擠壓磨必須滿足兩個(gè)條件, ①核桃在擠壓磨間被夾持而不滑脫(即導(dǎo)入條件) ; ②滿足設(shè)計(jì)要求的生產(chǎn)【16】。
4.2設(shè)計(jì)方法：用內(nèi)外磨擠壓方式進(jìn)行核桃破殼。
其工作原理圖如圖1。外磨l固定在機(jī)架上，內(nèi)磨3在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。核桃在內(nèi)外磨之間的間隙內(nèi)破裂脫殼，當(dāng)破碎到合適的粒度后，由擋板4與內(nèi)磨3下底之間的縫隙落到落料扳上。品種不純、大小不一，因此該機(jī)在實(shí)際使用中存在一定缺陷，破裂果徑不同的核挑，需更換尺寸大小不同的內(nèi)外磨。內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)應(yīng)該由輸送裝置，喂料裝置，機(jī)架，傳動(dòng)系統(tǒng)組成，內(nèi)外磨式核桃破殼裝置，除內(nèi)外磨式破殼裝置外，其他裝置都可以借鑒其他破殼機(jī)的設(shè)計(jì)部分，然后根據(jù)破殼裝置所需尺寸進(jìn)行大小的改變即可。重點(diǎn)對(duì)內(nèi)外磨式核桃破殼裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)包括內(nèi)外磨的尺寸大小及內(nèi)磨外側(cè)面傾角的大小等。內(nèi)外磨設(shè)計(jì)原理如圖1。
1 外磨 2 核桃 3 內(nèi)磨 4 擋板
圖1 內(nèi)外磨式核桃破殼機(jī)原理圖
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法
(1) 了解核桃破殼機(jī)及其整個(gè)破殼機(jī)行業(yè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：上網(wǎng)和圖書館查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)。
（2）確定設(shè)計(jì)方案：參考資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，問(wèn)詢老師、同學(xué)。
（3）確定兩膠輥結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)速：上網(wǎng)和圖書館查閱，到學(xué)校工廠進(jìn)行實(shí)際測(cè)量
（4）畫裝配圖：利用運(yùn)用AutoCAD軟件制圖
（5）計(jì)算校核：參考資料書中的計(jì)算方法和公式等進(jìn)行計(jì)算校核
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
6.1完成本課題的工作方案：
第一：充分的利用身邊的各種資源，如：網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)、我校的圖書館中的于此設(shè)計(jì)相關(guān)的藏書、我校的數(shù)字圖書庫(kù)等。在這里面收集大量的相關(guān)文獻(xiàn)。仔細(xì)閱讀，尋找相關(guān)的知識(shí)，希望能從尋找和學(xué)習(xí)的過(guò)程中有所啟發(fā)有所感悟。
第二：要從新深入的研習(xí)相關(guān)的力學(xué)知識(shí)，要進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)所需要的動(dòng)力選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中要達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的必要手段。
第三：在遇到不懂得問(wèn)題時(shí)，要積極聯(lián)系指導(dǎo)老師，虛心向指導(dǎo)老師求教不懂得問(wèn)題；同時(shí)可以與相關(guān)課題的優(yōu)秀同學(xué)交流，求教。
6.2完成本課題的進(jìn)度計(jì)劃：
第1-2周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫開(kāi)題報(bào)告。
第3-4周 走訪農(nóng)機(jī)管理部門，校工廠，進(jìn)行測(cè)量，比較，決定設(shè)計(jì)方案。
第5-6周 根據(jù)工作要求，查閱相關(guān)手冊(cè)，對(duì)各部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算，畫草圖。
第7-8周 運(yùn)用AutoCAD軟件，設(shè)計(jì)工作視圖。
第9-10周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，校核，修訂
第11周 完成產(chǎn)品說(shuō)明書。
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學(xué)生簽名 王鎖
2011 年 12月 20 日
指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日