中心定位式山楂去核机的设计

1 滚轮 2 滚轮轴 3 弹簧调整螺钉 4 定位弹簧 5 上切刀空心接管 6 复位弹簧压盘 7 复位弹簧 8 定位限止板 9 夹持弹簧螺母 10 夹持弹簧 11 定位套 12 导向套 13 夹持块接管 14 上夹持块 15 上定位针 16 上切刀
下工作头完成山楂的初始定位与切削 , 其结构见图 3 。 工作原 理为 , 山楂 喂入时 , 下 工作 头保 持定 位位 置不 动 , 随着传 动盘的转动 , 在下凸轮的作用 下 , 当上工作 头夹持 完成后 , 下切刀开始上切 , 定位针不动 , 行程为 15 mm, 29
图4
山楂定位 、 夹持 、 切削和去核联动配合曲线图
2 下切刀 - 定位区 3 上切刀 - 夹持区 4 上夹持块 - 上切区
1 下定位针 5 上定位针
下传动 盘等。联 轴器采用梅花弹性联 轴器 ; 减速器 采用二 级减速 : 一 级为 直齿 圆 柱齿 轮 , i 1 = 3; 二 级 为蜗 轮、蜗 杆 , 传动比为 i 2 = 30; 主轴 采用 40 mm 的 圆钢制 成 , 与 工作台、传动盘用键连接 ; 凸轮固定 在机架上 , 上下 凸轮 为盘式 , 其上各 有两条凸轮曲线 , 分别 控制两组上 下工作 头。
8 弹簧调整螺钉
然后与下定位针一起迅速退回到 最低位置并 清刀 , 行程为 55 mm, 以利于上切刀的 去核 , 各 机构的联 动配合 关系见 图 4。
动比为 89 。 4 3 工作台的确定 工作台是进行山楂去核的操作台 面 , 其速度与 主轴转 速相同 , 但其线 速度随工作面直径的 变化而不 同 , 对工作 台的有效直径 ( 山楂定位 中心距主轴中心 距离的 2 倍 ) 进 行设计计算 , 其值应控制在 270 mm~ 440 mm 之 间 , 则线 速度在 0 18 m/ s~ 0 21 m/ s, 如此 , 与人手的 喂入速 度相 匹配。材料选用 5 mm 厚的铁板。 4 4 传动机构 传动机构包括联轴器、减速器、主 轴、上下凸轮 和上
陈
芳
中心定位式山楂去核机的设计
为外收 口刀刃 , 使其有一定的扩孔作 用 , 以利于山 楂核的 捅出 , 防止核涨裂果实。上下切刀的内 径与山楂的 等级相 对应 , 可更换。其材料均为不锈钢。
3 成品与下脚料分别收集机构的设计
工作台的下部装有下脚料的收集装置。 工作台的上部装有一个辊子 , 其转 速为工作台 转速的 60 倍 , 用 A 型 V 带与 电机 轴上 的带轮 相连 , 用 它拨 动成 品山楂脱离工作台 , 进入成品收集器。
1 上工作头 2 机架 3 主轴 4 上凸轮 5 上传动盘 6 工作台 7 下传动盘 8 下凸轮 9 减速器 10 电机 11 成品收集器 12 下工作头 13 成品收集装置 14 下脚料收集器
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山楂去核机的整体结构设计
去核机的去核工艺过程为 : 山楂的 喂入 切削 去核 成品与下脚料的分别收集。 定位 夹持
- 下切区
- 复位区
- 喂入区
2 1 山楂 定位结构的设计与材料的选择 采用上下双针定位。下定位针 的头部与山 楂下凹坑相 吻合 , 以便于山楂喂入。定位针尾 部用螺纹与 定位限止板 相连 , 其中心线与下切刀的 中心线重合 , 长 度为 140 mm, 直径为 9 8 mm; 上定 位针 头部为 圆锥 形 , 与山 楂的 上凹 坑相吻合 , 尾部用螺纹与定 位限止板相 连 , 长为 205 mm, 直径为 9 8 mm 。上下定位针的材料均为不锈钢。 2 2 山楂 夹持机构的设计与材料选择 山楂在工作台上定位后 , 还 需对其进行 夹持 , 以保证 在切削与去核时 , 山楂不发生移 动和转动。采 用上下锥形 夹持机构 , 下夹持块靠过盈配合 固定在工作 台上 , 与定位 针始终保持同 心。上夹 持块用 螺纹 固定在 夹持 头接管 上 , 与上定位针同心 , 并能作上下微 量的调节。上 下夹持块可 以根据山楂的级别进行更换 , 以 适应夹持的 需要。其材料 均为不锈钢。 2 3 上下 切刀的结构设计与材料选择 上下切刀分别通过螺纹与上 下切刀空心 接管连接。上 切刀为内收口刀刃 , 以减小山楂 核对刀刃的 磨损 , 同时对 山楂核有一定的聚拢作用 , 以免 其在下行时 散裂 ; 下切刀 30
农机与食品机械 1997 年第 5 期 总第 251 期
机具与设备
中心定位式山楂去核机的设计
陈 芳 河北农业技术师范学院 农业工程系
摘要 : 介绍了中心定位式山楂 去核机的整 体结构和主 要部件的结构设计 。 叙词 : 中心定位式 山楂去核机
山楂 是我 国主 要 的果 品资 源 之 一 , 遍 布 22 个省 区 , 年产量近万吨。受其本身特性所 限 , 需进行加 工后贮存和 食用 , 各种山楂产品因其味美和一 定的保健功 效而受到人 们的普遍喜爱。但加工过程中的去 核目前一般 都是靠手工 捅核 , 尤其是中、 小型食 品罐 头厂 , 迫 切需 要性 能优 良、 实用的山楂去核机 , 以解决手工 捅核劳动强 度大、生产效 率低的现状。 目前虽然也有山楂去核的机 械 , 但因其采 用外圆定位 方式 , 致使加 工过 程 中山 楂 的破 碎率 和 残核 剩余 率 都较 高。因此 , 我们进行了中心定位式山楂去核机的设计。 图1 山楂去核机结构示意图
4 传动机构的设计及动力的选择
图3
1 下夹持块 5 导向套
Hale Waihona Puke Baidu
下工作头结构示意图
3 下切刀 4 下切刀空心接管
4 1
电机的选择
2 下定位针
6 下定位针限止板 7 下定位针弹簧 9 复位弹簧 10 复位弹簧压盘 12 滚轮 11 滚轮轴
通过计算 , 需功率 0 43 kW, 可 选 ADD - 90S 系 列电 机 , 转 速为 890 r / min, 功率为 0 55 kW。 4 2 传动比的确定 工作台的转速为 10 r/ min, 电机转速 为 890 r / min, 传
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上下工作头的结构设计 、工作原理及其主要零 件的材料选择
图2
上工作头结构示意图
上工作头完成山楂的二次辅 助定位、夹持 和上切刀的 切削与去核等 , 其结构见图 2 。工作原理为 , 山楂喂入后 , 随传动盘的转动 , 在 上凸轮的 作用下 , 上工作 头下行 100 mm, 进行山楂的二次辅助定位 , 此 时 , 上定位针 被限位 ; 工作头继续下 行 10 mm, 完成 夹持 , 同 时夹 持头 被限 位 ; 然后等待下切刀的上切 , 之后下行 40 mm, 进 行切削与去 核 ; 最后复位并清刀。 收稿日期 : 1996- 12- 26 1997 N o 5
通过对本地区部分山楂品种 物理特征的 研究可知 , 山 楂核的中心线 与 山楂 的 花蒂 凹 点 ( 上凹 点 ) 及花 蕊 凹点 ( 下凹点) 的连 线接近 重合。因 此 , 提出 以上 下凹点 连线 作为山楂的定位基准 , 即采用上下 双定位针分 别对准下上 凹点的中心定位方式 , 以保证山 楂去核时的 定位精度。然 后采用上 下仿 形机 构 进行 夹持 , 在保 证 定位 精度 的 情况 下 , 使山楂夹 紧。 之后 , 上 下切 刀 对 山 楂进 行 切 削 与去 核。最后是山楂成品与下脚料分别 被收集到各 自的收集器 中 , 去核机结构见图 1 。
5 生产率的计算
每个山楂以 10 g 计 , 双排 进行切削去核 , 工作台转一 圈可加工 16 个山楂 , 充填率为 65% , 则单机班生产率为 ( 16 10) ( 10 60) 65% 1000= 63 4 kg/ h 按每班 8 h 计 , 可加工山楂 63 4 8= 507 2 kg , 生产 率是手工加工的 8 倍多。
6 结论
中心定位式去核机 , 能较好地完 成山楂的去 核 , 适用 于中、小型食品罐头厂。 参考文献
1 2 3 蔡春源主编 新编机 械设计 手册 沈 阳 : 辽宁 科学 技术 出版 社 , 1993 中国农业机械化科学研究院 主编 实 用机械设 计手册 北京 : 中国农业出版社 郭祥超主编 果品加工及设备 北京: 农业出版社
1997 N o 5