鮮核桃去殼取仁一體機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

陳子健+呂相艷+高倫+董馭麒+李禹鵬+周林+李志

摘 要：核桃生食營(yíng)養(yǎng)損失最少，尤其在采摘季節(jié)不經(jīng)干燥的鮮核桃仁更是美味，吃鮮核桃仁在發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍流行，但目前鮮核桃脫殼仍然主要采用手工的辦法，效率低且衛(wèi)生條件較差，針對(duì)于此，文章提出一種鮮核桃去殼取仁一體機(jī)，完成了總體和其各個(gè)組成單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并介紹了其工作原理。該設(shè)計(jì)將去殼取仁多道工序巧妙的結(jié)合在一臺(tái)機(jī)器上，具有深遠(yuǎn)的意義，并為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：鮮核桃去殼取仁；一體機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）07-0037-02

Abstract： The walnut has the least loss of nutrition when eaten raw， especially the fresh walnut， whose kernel tastes more delicious without drying in the picking season. Eating fresh walnut kernels has been widely popular in developed countries， but at present， the skinning of fresh walnuts is still mainly through the manual method， so the efficiency is low and the sanitary condition is poor. In view of this situation， this paper puts forward a kind of integrated machine of fresh walnut hulling and kernel extraction， completes the structure design of the whole and each of its components， and introduces its working principle. This design is significant in that it makes an ingenious combination of all processes of shelling and kernel extraction into one machine， and provides a reference for the design of products of the same kind.

Keywords： fresh walnut shelling for kernel； all-in-one machine； structure design

引言

核桃在國(guó)外人稱“大力士食品”、“營(yíng)養(yǎng)豐富的堅(jiān)果”、“益智果”；在國(guó)內(nèi)享有“萬(wàn)歲子”、“長(zhǎng)壽果”、“養(yǎng)人之寶”的美稱。醫(yī)學(xué)方面，有健腦益智延緩衰老等功能；養(yǎng)生美容方面，是人體理想的美容劑；藥學(xué)方面，是中成藥的重要成分。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的主要是干核桃，然而核桃生食營(yíng)養(yǎng)損失最少，在收獲季節(jié)不經(jīng)干燥的鮮核桃仁更是美味。吃鮮核桃仁在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)比較普遍，但是目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一款有關(guān)鮮核桃去殼取仁的機(jī)械，因此本文提出一種鮮核桃去殼取仁機(jī)器的設(shè)計(jì)，這不僅保證了將鮮核桃仁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失降到最低，而且盡可能保證鮮核桃仁完整性的情況下實(shí)現(xiàn)了殼與仁分離，同時(shí)也為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

1 鮮核桃去殼取仁一體機(jī)的組成

鮮核桃去殼取仁一體機(jī)主要由間歇送料單元1、傳動(dòng)定位單元2、切割單元3和分離單元4等四部分組成，具體三維結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1 間歇送料單元的設(shè)計(jì)

為了使核桃逐個(gè)分離，均勻排列，并準(zhǔn)確地輸送到傳動(dòng)定位單元的定位孔中，設(shè)計(jì)了間歇送料單元，主要由儲(chǔ)料箱1、撥叉機(jī)構(gòu)2、帶傳動(dòng)3、槽輪機(jī)構(gòu)4、送料轉(zhuǎn)塊5等幾部分組成，具體三維結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2 傳動(dòng)定位單元的設(shè)計(jì)

為了使核桃準(zhǔn)確的傳送到切割位置，設(shè)計(jì)了傳動(dòng)定位單元，主要由不完全齒輪機(jī)構(gòu)1，履帶板傳送機(jī)構(gòu)2等兩部分組成。不完全齒輪機(jī)構(gòu)1的設(shè)計(jì)使核桃間歇性地被輸送到準(zhǔn)確的切割位置；履帶板上的定位孔3的錐形十字凹槽結(jié)構(gòu)保證了核桃切割姿態(tài)的穩(wěn)定性和切割完整性。傳動(dòng)定位單元的具體三維結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1.3 切割單元的設(shè)計(jì)

為了使核桃殼與仁分離，首先要完成對(duì)鮮核桃的切割任務(wù)，因此設(shè)計(jì)了切割單元，它主要由電動(dòng)機(jī)1，帶傳動(dòng)2，凸輪機(jī)構(gòu)3，十字切割機(jī)構(gòu)4等四部分組成，其具體三維結(jié)構(gòu)如圖4所示。

1.4 分離單元的設(shè)計(jì)

為了將切割單元切割后的鮮核桃殼與仁分離，設(shè)計(jì)了分離單元，它主要由五軸分離機(jī)構(gòu)和孔徑式篩分機(jī)構(gòu)等兩部分組成，其具體三維結(jié)構(gòu)如圖5所示。

1.4.1 五軸分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

五軸分離機(jī)構(gòu)具體三維結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由五軸同步齒形帶傳動(dòng)1、刷狀柔性傳送帶2和上擋板3等三部分組成。裝置通過(guò)帶傳動(dòng)將電機(jī)動(dòng)力傳遞給五軸分離機(jī)構(gòu)的主動(dòng)軸，主動(dòng)軸通過(guò)同步嚙合型帶與所有從動(dòng)軸連接，實(shí)現(xiàn)五軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)五軸上的刷狀柔性傳送帶和上擋板的柔性面相配合，實(shí)現(xiàn)殼與仁的分離。

1.4.2 孔徑式篩分機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)五軸分離機(jī)構(gòu)分離后的鮮核桃殼與仁，被輸送到孔徑式篩分機(jī)構(gòu)進(jìn)行第二次分離。孔徑式篩分機(jī)構(gòu)具體三維結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由多級(jí)別孔徑篩分板4、擋板5、隔離板6、收集槽7等四部分組成。傾斜的多級(jí)別孔徑篩分板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了不同尺寸的殼與仁的分離。

2 鮮核桃去殼取仁一體機(jī)的工作原理

通過(guò)間歇送料單元的撥叉機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)、送料轉(zhuǎn)塊等將儲(chǔ)料箱中的核桃逐個(gè)分離，依次送入履帶板中的定位孔；通過(guò)不同方式將電機(jī)動(dòng)力傳遞給不連續(xù)齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)鮮核桃到達(dá)指定切割位置時(shí)，傳送停止，通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)十字切割機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鮮核桃的切割；待切割完成后，履帶板繼續(xù)被不完去齒輪帶動(dòng)，并將切割完的鮮核桃傳送至下一單元——分離單元，實(shí)現(xiàn)殼與仁的分離，同時(shí)完成下一組鮮核桃到指定切割位置的輸送；在分離單元中，通過(guò)五軸同步齒形帶傳動(dòng)、刷狀柔性帶與柔性擋板的相互作用實(shí)現(xiàn)殼與仁的一級(jí)分離；利用孔徑尺寸區(qū)分原理，通過(guò)孔徑式篩分機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)殼與仁的最終分離與收集。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)核桃生食營(yíng)養(yǎng)損失最少、在收獲季節(jié)不經(jīng)干燥取得的鮮核桃仁更是美味、并且目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一款有關(guān)鮮核桃去殼取仁的機(jī)械的現(xiàn)狀，為解決鮮核桃手工脫殼效率低、衛(wèi)生條件差等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種性價(jià)比較高的集多道工序?yàn)橐惑w的鮮核桃殼與仁分離的機(jī)器，它主要包括間歇送料單元、傳動(dòng)定位單元、切割單元和分離單元等幾部分的設(shè)計(jì)，并介紹了其工作原理。其突出優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了替代手工而高效率的完成鮮核桃殼與仁的分離，并為同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供一定的參考。

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