离心式核桃破壳机设计说明书

离心式核桃破壳机设计说明书摘要：我国农作物的种植种类较多，其中壳体果实类农作物占到相当大的比例，绝大多数壳体果实农作物的产品都需要破壳处理，本文主要介绍了核桃的破壳方法。

通过对现有的核桃破壳技术的不同原理的了解，我们针对核桃设计了离心式核桃破壳机。

设计之前，我们对核桃破壳机的总体设计作了相关要求，以确保破壳机的破壳可行性和可靠性要求；通过对破壳机的各种要求我们确定了核桃破壳的方案，对破壳机整体作了合理的布局，并对破壳的主要部件进行了分析和验证，从而确保破壳的可行性；最后对破壳机的主要功能性零部件进行了合理的设计、选用和校核，这包轴的设计与校核、轴承和键的选用与强度校核，来保证个运动零部件的可靠性。

关键词：核桃；破壳机；离心式；工作原理；校核Centrifugal walnut break hull design specification machineAuthor：zou ming long Guide teacher：wang xiao xuan Abstract：Our country crop grow sort is more, including fruit such crops to shell of a significant proportion of, and most of the fruits of all products shell crops need to break hull processing, this paper mainly introduces the method of walnut emerged. Through to the existing walnut of different principles emerged technology understand, we focused on walnut design centrifugal walnut break hull machine. Before the design, we emerged in walnut general design of the machine for the relevant requirement, in order to ensure the machine emerged the feasibility and reliability requirements emerged; Through the various requirements of the machine to break hull we determined the walnut of emerged scheme of the whole machine emerged the reasonable layout, and the main parts by the emerged analysis and verification, so as to ensure that the feasibility of emerged; Finally the main functional parts emerged machine the reasonable design, selection and check, this package design and checking of the shaft, bearing and key selection and intensity, to ensure the reliability of the sports parts.Key words: Walnut; Break hull machine; Centrifugal; Working principle; check前言核桃是世界著名四大干果之一（还有扁桃、腰果、榛子），它是胡桃属落叶乔木，在中国栽培有2000年以上的历史。

据市场预测，核桃富含脂肪（70%以上）及蛋白质（20%），是高热能营养食物，又是无胆固醇的绿色保健食品，有着广阔的国内外市场，历来被称为“木本油料”、“铁杆庄稼”，是中国开发山区林业生产的重要经济树种。

目前，全国25个省、市自治区都有核桃分布，面积有1000多万亩，2亿多株，主要以云南、山西、陕西、河北、甘肃、河南、四川、北京、山东、新疆为主，其中新疆的核桃产量最多。

坚果类的果仁都是在内部，这就要求我们必须对其进行破壳，从整个核桃的加工工艺上说就是“破壳取仁”。

我们针对核桃的外形尺寸、形状进行分析入手，对核桃破壳技术进行总结，发现现在的核桃破壳技术还有许多地方需要完善，同国外相比还不够先进，存在一定的技术局限。

对核桃破壳的加工更加有利于提升核桃的价值，使核桃更好的产业化，机械化。

1 离心式核桃破壳机的总体设计1.1 离心式核桃破壳机机械设计的基本要求1.1.1 功能与应用范围核桃破壳机利用核桃的壳厚不同，主要是利用能使核桃破碎的力度和速度进行破壳，为了方便后续加工，对核仁分级，从核桃的厚度方向对核桃破壳能更好的保证核仁的完成率。

当然对核桃破壳越彻底，核桃仁越完整就越利于后续加工，此次设计的核桃破壳机就要满足及能很好的破壳还能很好的保证核桃仁的完整率。

1.1.2 破壳质量采用机械式破壳方法，对核桃的质量和效率的影响因素较多，这包括进料的均匀度、离心速度等。

进料速度快效率提高，但破壳质量不好，易出现破壳不完整，离心速度大，破壳质量好，但核桃仁的完整率下降。

所以在设计中应尽量设计合理有效的结构来有效的减少和避免上述多种因素的影响，从而保证较好的破壳质量。

1.1.3 制造与维修在设计方面多采用标准件，以减少在制造过程中的自主加工件的数量，减少不必要的开支，与此同时为进一步的维修提供良好的维修基础。

从动力部分到执行部分以至整个机架都采用较为简单的结构。

以实现在维修的时候的拆卸和安装的方便。

1.1.4 操作条件与工作可靠性核桃破壳机设备运行操作要简单，各项参数易调节，通过简单调整便可达到破壳效果；破壳机的维护保养简单容易；各个零部件均要可靠装配在破壳机上，充分保证机械工作运转中的安全可靠；在出现故障时能及时发现并排除故障，设计时要充分考虑到设备的可拆卸性和便于维修性。

从而保证筛分设备的正常工作和整个工作系统安全可靠。

1.1.5 结构特点核桃破壳机具有以下主要特点:(1)生产率高，对核桃仁表面磨损少；(2)机械结构简单，整体成本低；(3)破壳前无需进行分级处理，可对不同种类、不同破壳需要(一次破壳、二次破壳)核桃进行破壳。

1.1.6 技术要求1）生产率500Kg\h 2）破壳率大于90%，损失率小于3%。

1.2 离心式核桃破壳机方案的确定通过指导老师的指点我自己查询的书籍，初步确定使用离心原理对核桃进行破壳，使核桃在短时间内有离心力作用，获得足够的速度抛飞出去，与机器的撞击壁产生撞击，从而使核桃壳破裂，达到破壳效果。

通过对机械设计的基本要求的分析，初步确定离心式核桃破壳机主要的构成部件如下：电动机带轮带传动主动轴离心装置撞击壁料斗机架2 离心式核桃破壳机的总体布局2.1 布置工作部件要得到较好的破壳效果,工作部件在其中起最主要的因素,工作部件的安装也直接影响到加工效果，合理的布置才能使机械的效果提高到最高程度。

离心式核桃破壳机的主要工作部件是：1）传动机构2）离心机构3）破壳机构离心式核桃破壳机的主要原理利用电动机转动通过带传动带动主动轴上的离心装置，使核桃抛飞出去，具有一定的速度，再通过撞击使核桃壳破碎，整个离心装置是通过主动轴的支撑平行于地面之上的；主动轴通过轴承座的固定垂直在机架中央；下方通过带轮连接电动机。

2.2 选择支撑形式离心式核桃破壳机需要支撑的主要部件有电动机和离心盘，整个离心盘悬挂在机架上，离心盘在整个机器的内部；电动机则主要固定在机架侧面；其主要作用是为了使各有关零部件正确定位并保持其相对工作位置，对破壳机的支撑件的要求有以下几点要求：1) 足够的刚度，支承件在承受最大载荷时的变形不超过允许值。

2）足够抗振性，使机器能稳定可靠地工作。

3）质量适中，力求节省材料，容易搬运。

4）便于零部件的调试安装。

5）注重安全性，可靠性设计。

机架的主要材料都是型钢，制造成本很低，同时也为运输带来了方便，选择这种支撑机构可以有效的利用空间，同时也很大程度的降低了制造成本。

过于大的机架，在运输过程中会带来很大的麻烦，所以机构设计成这种机构既能满足要求，有能大大减轻机器的重量和经济成本。

3 离心式核桃破壳机的主要参数的确定3.1 破壳装置主要结构破壳装置主要结构如图3-1所示；此破壳装置主要由电机提供动力输入。

它是由主动轴、离心盘、撞击壁所组成。

设计时应注意离心盘和撞击壁之间的距离，如果太近会导致核桃抛飞后反弹回来，达不到破壳的效果。

1 撞击壁2 离心盘3 传动轴4 带轮5 电动机图3-1 破壳装置3.2 结构特点破壳装置具有以下主要特点: ①整机零件少,体积少,结构简单,动力消耗低，且零件结构简单,易制造,易装配调整,制造成本低,因此非常适用于中小生产者； ②便于维修和调速；③应用范围广，可用于各类核桃的破壳；④生产效率高，给料速度没有要求。

3.3 主要参数3.3.1电动机的选择1） 生产率通过要求生产率为500公斤每小时，通过市场调查得知：每公斤核桃大约80个，也就是说在一个小时内要破壳40000个核桃，平均每秒要破壳11.1个核桃。

2）离心速度通过实验得知：能使核桃破碎的离心速度为4.3m\s 。

V=Rw式中 v ——代表离心速度R ——代表离心盘半径w ——代表转速5）主轴转速主轴转速通过电机转速决定。

根据机械零件设计手册表29-90（P809）选用电动机型号为Y80S-4，其额定功率为1.1KW ，额定转速为1400r/min ，功率因数为0.78，最大额定转矩为2.3，总质量为22kg 。

3.3.2带传动设计计算已知电动机功率P=1.1KW ，转速n=1400r/min,传动比i=2，每天工作16小时。

（1）确定计算功率Pca由表查得工作状况系数Ka=1，故Pca=KaP=1.1x1=1.1 (KW)（2）选择V 带的带型根据Pca 、n 由机械设计手册普通V 带选型图选用Z 型带。

（3）确定带轮的基准直径d d 并验算带速1）初选小带轮的基准直径d1d 。

由V 带轮的最小基准直径表和基准直径系列表，取小带轮的基准直径d1d =80 mm 。

2）验算带速。

按式验算带的速度=1000601⨯nd d π =100060283071⨯⨯⨯π=10.52 (m/s) 因为5m/s< <30m/s,故带速合适。