6ZT-120山楂捅核机研制

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[摘 要] 我国北方山地是山楂的主产区,山楂罐头、果脯、山楂糖等是人们非常喜欢的食品,有着广阔的市场。但由于加工过程中的去核工艺,一直是手工操作,工艺落后,劳动强度大,生产效率低,加工(存储)时间长,这样就限制了山楂加工的产量。为了充分利用北方山区的资源,繁荣农村经济,增加农民收入,促进山楂深加工产业的发展,提高山楂去核的质量和效率,减轻劳动强度,我们研制了6ZT-120山楂捅核机。 [关键词] 6ZT-120;山楂;捅核机 一、研究的基本情况 1.工作原理 该机以0.6~0.8kW电机为动力,经减速箱,由曲柄移动导杆机构将主轴的旋转运动变为工作压头的上下往复运动,完成对山楂果的切下口,捅出山楂核等作业。山楂输送板进给动作是由导杆(滑块)带动曲柄连杆机构完成的。捅核与进给动作异步交错进行。 2.主要结构 捅核机由山楂台案、上下输送滑道、步进给、工作台、减速传动、输送板、机架、工作压头、前后罩板、电力控制等部分组成。 工作台是山楂捅核机的主要部分,该机绝大部分的结构都安装在它上边,工作台板上表面以上的零部件,工作件是不锈钢的,工作辅助件是电镀件。如工作压头上的零部件,这些均不得润滑,防止污染山楂。 二、主要零部件的设计计算 1.传动机构传动比的计算 考虑整机体积小,以及工作所需功率、转速等因素。传动机构设计为一级皮带减速和二级齿轮减速设计的。 配套动力是 JO—2—4型电机,其转速为1380转/min。要使生产率达到700kg/班台的指标,工作压头每秒钟必须往复运动近2次。经过计算得出齿轮箱内二级传动传动比为:低速级J低=3.25,高速级J高=2.25。箱内总减速比J总1=7.3。一级皮带减速,考虑到中心距、小皮带包角及滑动系数(ε=0.05)等因素,皮带传动比为J皮=1.65。故总传动比J总=12.1;输出轴转速即为n=1380/12.1=114(转/min)。 2.工作零部件的设计计算 ⑴进行了皮带传动零件的计算,明确了小带轮节园直径d1=88mm,大带轮节园直径d2=138mm;皮带标准长度L=1033mm;实际中心距A=338.2mm;电机位置调节范围为323~369mm;皮带根数计算得1.1。实际取2. ⑵对全部弹簧件作了计算,如牙嵌离合器弹簧、压杆弹簧、落果弹簧、下切刃和托块回位弹簧等等。确定了各自的簧丝直径、弹簧中径、有效圈数、总圈数、节距、自由高度,钢丝长度等。 3.主要零件的强度计算 主要进行了输出轴的强度校核,通过画出输出轴简化受力图,各平面内弯矩图以及扭矩图,并考虑所受力的性质,经过计算得出轴上两处较为危险的截面的综合安全系数分别为nB=6.5、nC=6.2,皆远大于许用安全系数[n]=1.5~1.8。所以轴强度是满足要求的。 因该轴较短(全长184mm,两支点间距离仅140mm),受力又不大,所以没做刚度计算。 4.标准化、通用化程度计算 全机零、部件(指外购通用器件、如电机等)2227件,其中:标准件、通用件1404件、非标准件873件,则标准化程度为61.7% 。 三、机器的技术经济指标 (1)配套动力:电机JO2-12-4 (功率0.8kW,转速1380/min); (2)滑块每分钟上下运动次数:114次/min; (3)滑块上下运动一次加工山楂数量:2个; (4)滑块运动行程:70mm; (5)可加工山楂横/径范围:20~32mm; (6)生产效率:120kg/h; (7)整机尺寸:长×宽×高×(停放运输状态:540×500×920/工作状态:1530×500×990)mm; (8)整机重量:约150kg; (9)单机操作人数:5~8人。(经实际生产考核,安排7~8人较合适)。 四、试验情况 1.试验数据 净核率:最低97.3%; 最高99.7% 平均98.6 破碎率:最差1.7%; 最好0% 平均1.3% 合格率:最低90% 最高98.3% 平均93.55% 利用率:最低64.3% 最高75% 平均69.9% 生产率:最低73.1 kg/h 最高101.9kg/h 平均88.2 kg/h 在操作工人比较熟练后取得如下数据: 单机生产率:94.7kg/h 单机班生产率:663kg/班组(7h) 人均生产率:13.5kg/h 2.结果分析 捅核机在生产过程中,净核率高,漏捅核者极少。出现问题的多是有虫果、有干疤果、畸形果、或者是摆偏的果;碎裂极少;上、下切口整齐,果形完整;山楂在被加工过程中不接触润滑油,不受污染。 五、试验结论 试验表明:捅核机的性能基本稳定,适应性强、效率高、质量好。经济效益显著、整机布局合理、结构紧凑、体积小,操作、保养、调整方便、作业安全。加工品能满足做罐头和果脯的技术要求,捅核机达到了设计任务书的设计要求和技术经济指标。 六、经济效益分析 1.生产效率 设计的每台机器的人均生产效率(21.6~25.4kg/h)。相当于手工平均生产效率(1.8kg/h)的12~14倍。生产鉴定测得的人均生产效率(13.5kg/h)。相当于手工效率的7.6倍,随着操作技术水平的提高,实际生产效率还会进一步提高。 2.经济效益计算 (1)单位作业费评价:按厂家每年加工5万kg计算,手工作业费用相当于机器作业费用的9倍。 (2)经济临界线评价(仍按每年加工5万kg计算):物化劳动消耗为150元,活劳动节约的消耗为5915.7元,前者远低于后者。 上述两项说明使用机器,经济上是合适的。 (3)综合评价:捅核机作业可省大量劳力、减轻劳动强度;可节省工资费用,降低成本;缩短储存期、减少损失。通过对社会的需求情况和经济效益分析,我们认为山楂捅核机有显著的社会效益和经济效益,有广泛的市场和较强的生命力。 “本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
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