自适应莲子剥壳机设计与研究

摘要

莲子含有丰富的营养成分，是一种重要的保健食品。随着人们生活水平的提高和保健意识的增强，莲子的市场需求量日益增加，给莲子加工业带来的压力越来越大。莲子剥壳是莲子加工中的第一道工序，现有莲子剥壳方法由于采用固定通道，每台设备只能加工一种尺寸的莲子，因此在莲子剥壳前需对莲子进行筛选分级。这种加工方式，不仅增加了筛选、存贮的工作量，而且不便于企业的生产组织。针对上述问题，本文旨在研发一种满足不同大小莲子剥壳要求的自适应莲子剥壳机，论文完成的主要工作如下：
　　（1）分析了现有莲子剥壳机存在的问题，根据莲子形状特征提出了一种自适应剥壳方案，以解决莲子加工前需要分级的问题。根据不同大小莲子所需的剥壳时间，对剥壳工艺参数进行了匹配计算；为降低剥壳压力，减少莲仁破碎率，在传统剥壳刀具组合的基础上提出了一种新的组合方式，并对两种剥壳刀具组合的剥壳机理与受力进行了分析。
　　（2）根据自适应剥壳的工作要求，设计了一种由10个剥壳工位组成的自适应莲子剥壳机，并对该机器的进料装置、自适应装置、剥壳装置、卸料装置、传动系统等执行部件进行了结构设计，基于 NX8.0软件完成了产品三维建模与虚拟装配工作。
　　（3）根据全自动剥壳的工作流程和节拍要求，对实现送料、剥壳、卸料等机械动作的控制凸轮进行了时序设计，运用解析法推导了各凸轮曲线位移方程，并进行了参数化建模与仿真分析，获得了各执行机构的位移、速度、加速度曲线，验证了凸轮设计中时序安排的合理性。
　　（4）完成了自适应莲子剥壳机的制造、装配和调试工作，基于原理样机开展了莲子剥壳试验测试，采用正交试验方法对剥壳工艺参数进行了优化组合，基本达到了预期研究目标。

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第1章 绪 论

1.1选题背景

1.2 国内外研究动态

1.3存在的问题

1.4研究内容

第2章 莲子外形尺寸测量及剥壳方案设计

2.1 莲子形状特征

2.2 莲子剥壳方案设计

2.3 剥壳力分析

2.4 本章小结

第3章 自适应莲子剥壳机结构设计

3.1 自适应莲子剥壳总体方案设计

3.2 机械结构设计

3.3 整体三维模型

3.4 本章小结

第4章 莲子剥壳机凸轮组运动时序设计

4.1 凸轮时序控制

4.2 凸轮机构计算

4.3 凸轮三维建模

4.4 凸轮机构运动仿真

4.5 本章小结

第5章 自适应莲子剥壳机试验分析

5.1 原理样机试制

5.2 试验材料及指标

5.3 试验方案设计

5.4本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间取得的学术成果