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椰子切口机关键技术的研究

作　者: 毛舟
导　师: 樊军庆
学　校: 海南大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 椰子切口机夹紧装置切口传动系统 Hypermesh
分类号: TS255.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

海南是我国椰子主要产区,是海南食品加工业的重要原材料,海南椰子加工企业每年对椰子的需求量很大。目前椰子加工企业大部分为中小型企业,对于椰子加工的前期处理,如剥衣和破壳等操作,基本上为人工操作。对于食品加工而言,大量的人工操作也使得食品卫生可能达不到要求,并且极易出现人员伤手的情况,发展椰子前期加工机械很有必要。本研究的椰子切口机主要实现对已剥衣椰子破壳的机械化。针对椰子的生物特性,参考木质材料切削时的受力特点,结合切口方式,设计一台椰子切口机。根据椰子的外形特点,以及以往椰子切口存在的问题,设计椰子切口机的整机方案。通过椰子切口模拟试验,在模拟椰子切口装置上得到该机切削参数关键数据,并对整机参数进行设计,以满足自动化切品要求。对椰子切口机的夹紧装置进行设计,提出两种夹紧方案,通过对方案的夹紧效果、制造成本以及对切口质量的影响等几个方面比较,选择合适的夹紧方案。通过建立圆形工作盘和椰子切口时的力学模型,分析夹紧装置和锯条在切口时的受力情况,计算夹紧装置的主要参数,并设计导轨。设计椰子切口机的传动系统,选择合适的传动方案,并计算其主要参数。考虑夹紧装置结构紧凑、装配方便以及本研究的切口机切口特点等原因,对皮带轮的主要参数进行了设计。针对电机安装在圆形工作盘上,并随圆形工作盘转动的特点,提出椰子切削装置电机的供电方案。通过Hypermesh对椰子切口机的刀具和圆形工作盘进行网格划分,采用Ansys对生成的有限元模型进行有限元分析,校核关键部件的强度。随着椰子前期加工机械化程度的提高,椰子加工企业对机器的生产效率有更高要求。本研究的椰子切口机解决前期加工椰子破壳机械化的问题,并对今后提高切口机工作效率、提高机器适应性起到了借鉴意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-13
  1.4 国内外木质切削研究  13-14
  1.5 研究内容  14
  1.6 研究方法  14-15
  1.7 技术路线  15-16
2 椰子切口机整机方案设计  16-25
  2.1 椰子的生物特性  16-17
  2.2 椰子切口机方案设计  17-19
  2.3 模拟试验  19-21
    2.3.1 试验设计  19
    2.3.2 试验设备  19-20
    2.3.3 模拟切削装置试验  20-21
  2.4 确定椰子切口机整机参数  21-24
  2.5 小结  24-25
3 椰子切口机夹紧装置与切口装置设计  25-38
  3.1 椰子切口机夹紧装置的设计要求  25
  3.2 夹紧装置方案设计  25-28
    3.2.1 液压夹紧式夹紧装置  25-27
    3.2.2 夹具旋转式夹紧装置  27-28
    3.2.3 方案比较  28
  3.3 建立椰子切口机力学模型  28-33
    3.3.1 圆形工作盘力学模型建立及其分析  28-29
    3.3.2 锯条切削椰子时力学模型建立及其分析  29-33
  3.4 夹紧装置结构设计  33-36
    3.4.1 压缩弹簧的设计  33-35
    3.4.2 压缩弹簧稳定性、强度的验算  35-36
  3.5 导轨的设计  36-37
  3.6 小结  37-38
4 整机传动系统的设计  38-45
  4.1 确定传动系统的方案  38-39
  4.2 带传动的设计  39-43
    4.2.1 带传动参数选择和计算  39-42
    4.2.2 爪托盘的设计  42-43
  4.3 电机供电方案选择  43-44
  4.4 小结  44-45
5 椰子切口机关键部件的有限元分析  45-53
  5.1 软件介绍  45-46
  5.2 对椰子切口机关键部件进行分析的意义  46
  5.3 刀具的有限元分析  46-50
  5.4 圆形工作盘的有限元分析  50-52
  5.5 小结  52-53
6 结论与建议  53-55
  6.1 小结  53
  6.2 建议与展望  53-55
参考文献  55-58
致谢  58

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