核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

16屆畢業(yè)設(shè)計前言核桃又名胡桃，具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能。近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升，產(chǎn)銷兩旺。新疆是我國核桃主產(chǎn)區(qū)，其中以南疆的薄皮核桃最有代表性。為易于保存和貯藏，減少運輸費用，易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的，核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備，而且其發(fā)展前景十分廣闊。市場上的核桃干燥機(jī)裝置不適合南疆特色核桃的使用，因為傳統(tǒng)的核桃干燥都是采用自然晾曬，而市場上的核桃干燥機(jī)又都是針對山地堅硬的硬皮核桃，且干燥機(jī)的設(shè)計比較復(fù)雜。自然晾曬不僅需要很長的時間和占用廣闊的土地，而且需要大大增加勞動力的投入。這種勞作方式不符合發(fā)展生產(chǎn)力解放勞動力，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)代化。市場上的核桃干燥機(jī)并非針對南疆特色核桃設(shè)計，干燥質(zhì)量不易控制，易導(dǎo)致果仁焦化或干燥不充分，因此干燥過程中會改變核桃內(nèi)部的品質(zhì)，大大降低機(jī)械性能的性價比。本文對市場上出現(xiàn)的干燥機(jī)進(jìn)行改進(jìn)針對南疆薄皮核桃進(jìn)行研究，設(shè)計出符合南疆薄皮核桃自身特性的核桃干燥機(jī)。本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備，不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥，花生等農(nóng)作物干燥。本次設(shè)計能使核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間，可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率，同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計的主要內(nèi)容是核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計。主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇，完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計，干燥原理的設(shè)計，輸送原理的設(shè)計和傳動方案的結(jié)構(gòu)尺寸、撥輪軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行了詳細(xì)的計算和說明。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實踐指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：核桃；循環(huán)；干燥機(jī)目錄1引言..........................................................................................................................................................11.1課題研究的意義.............................................................................................................................11.3國內(nèi)干燥機(jī)存在的問題.................................................................................................................21.4研究的內(nèi)容和方法.........................................................................................................................21.5預(yù)期目標(biāo).........................................................................................................................................21.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路31.7工作條件及解決方法.....................................................................................................................32核桃循環(huán)干燥機(jī)總體設(shè)計.................................................................................................................32.2核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu).................................................................................................................32.3核桃循環(huán)干燥機(jī)干燥的原理.........................................................................................................43核桃循環(huán)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計.................................................................................................................53.1物料進(jìn)出機(jī)構(gòu)..............................................................................................................................53.2兩個撥輪軸上葉片間距的計算63.3機(jī)架的設(shè)計說明.............................................................................................................................64循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計..................................................................................................................................64.1循環(huán)系統(tǒng)各部分的組成.................................................................................................................64.2循環(huán)系統(tǒng)各部分的運動原理........................................................................................................75熱量計算的主要參數(shù)..........................................................................................................................85.1干燥機(jī)損耗熱量計算.....................................................................................................................85.2熱量衡計算...................................................................................................................................106動力裝置的設(shè)計與選用....................................................................................................................116.1離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算..............................................................................................................116.2風(fēng)機(jī)選型.......................................................................................................................................117軸的校核...............................................................................................................................................12總結(jié).........................................................................................................................................................16致謝.........................................................................................................................................................17參考文獻(xiàn)..................................................................................................................................................18塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計引言1.1課題研究的意義薄皮核桃系棉桃科， 原產(chǎn)中國新疆，其堅果是世界性著名四大干果之王，果仁不僅含有豐富的蛋白質(zhì)和油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸， 而且富含多種人體必需的氨基酸和礦物質(zhì)元素，具有較高的營養(yǎng)價值及藥用價值，是重要的木本油料作物和藥用植物，經(jīng)濟(jì)價值比較高 [1]。近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對核桃認(rèn)知的提高,核桃的種植面積和產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升，產(chǎn)銷兩旺。新疆是我國核桃主產(chǎn)區(qū)，其中以南疆的薄皮核桃最有代表性[2]。為易于保存和貯藏，減少運輸費用，易于裝卸獲得希望產(chǎn)品質(zhì)量等目的，核桃干燥機(jī)便成為核桃深加工中不可或缺的設(shè)備，而且其發(fā)展前景十分廣闊。薄皮核桃堅果呈卵形或廣橢圓形，果殼薄而易碎，內(nèi)有多個分隔，隔膜發(fā)達(dá)，果仁位于分隔內(nèi)，其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜 [3]。干燥是薄皮核桃加工中的重要技術(shù)過程，干燥工藝直接關(guān)系到薄皮核桃堅果產(chǎn)品質(zhì)量、干燥能耗及效率。國內(nèi)外已有大量關(guān)于食品、糧食等物料熱風(fēng)干燥特性的研究報道，有些已得到成功應(yīng)用并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益 [4]。但至今尚未見到有關(guān)南疆薄皮核桃干燥機(jī)成熟的研究報道。市場上的核桃干燥機(jī)并非針對南疆特色核桃設(shè)計，干燥質(zhì)量不易控制， 易導(dǎo)致果仁焦化或干燥不充分，整個干燥過程中會改變核桃內(nèi)部的品質(zhì)，大大降低機(jī)械性能的性價比。因此，本文對市場上出現(xiàn)的干燥機(jī)進(jìn)行改進(jìn)針對南疆薄皮核桃進(jìn)行研究，設(shè)計出符合南疆核桃自身特性的核桃干燥機(jī)。本文設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)是農(nóng)作物收獲后進(jìn)行干燥的一種常用機(jī)械設(shè)備， 不僅用于核桃的干燥而且可以用于小麥， 花生等的干燥。本次設(shè)計能使南疆薄皮核桃在干燥時保持內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化且大大降低核桃的干燥時間， 可以提高核桃干燥加工中人力和物力資源的利用率， 同時也提高了勞動生產(chǎn)率。本課題設(shè)計主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析、方案的論證比較和選擇，完成了核桃循環(huán)干燥機(jī)的總體設(shè)計和干燥原理的設(shè)計。為薄皮核桃加工和設(shè)備設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)和生產(chǎn)實踐指導(dǎo)。1.2國內(nèi)外核桃干燥機(jī)發(fā)展?fàn)顩r1.2.1國外核桃干燥機(jī)的研究現(xiàn)狀20世紀(jì) 40年代初，一些農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較高的國家已經(jīng)開始烘干技術(shù)的研究，在這 70年的發(fā)展過程中，主要經(jīng)歷了 3個階段。從 50~60年代的烘干機(jī)械化， 60~70年代的烘干自動化再到70~80年代逐漸向高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、自動控制方向發(fā)展，并且持續(xù)的研究開發(fā)新能源、新工藝、新機(jī)型，提高烘干質(zhì)量[5]。國外發(fā)達(dá)國家中，美國、加拿大、俄羅斯等國家的烘干機(jī)普及率很高，烘干方式的選擇也很多，但以高溫烘干的方式較為普遍，較多地采用“混合烘干工藝”，用以加熱的燃料主要是煤油和柴油[6]。在亞洲農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的國家是我們的鄰國日本。由于地域的限制，所以其主要的烘干機(jī)型為中、小型的固定床式及循環(huán)式設(shè)備。日本發(fā)展烘干機(jī)的時間較早，有著較為完善的控制系統(tǒng)和烘干工藝， 以及對烘干農(nóng)特產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高。 其研制的烘干機(jī)不僅具有烘干成本低，性能可靠，工作穩(wěn)定的優(yōu)點，而且其控制系統(tǒng)完全由電腦進(jìn)行控制，因此有較高自動化程度。煤油是其主要的加熱燃料，當(dāng)然還有其他燃料，例如稻殼。當(dāng)前，西方發(fā)達(dá)國家和新1塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計興工業(yè)化地區(qū)的農(nóng)特產(chǎn)品在烘干中基本實現(xiàn)了機(jī)械化，烘干設(shè)備的設(shè)計與生產(chǎn)也日益完善 [7]。1.2.2國內(nèi)烘干機(jī)的研究現(xiàn)狀目前，隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移， 從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人數(shù)不斷減少，而農(nóng)特產(chǎn)品的種植規(guī)模卻不斷擴(kuò)大，動輒幾百畝甚至上千畝的生產(chǎn)大戶不斷涌現(xiàn)，因此烘干機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)村的普及率逐年增長。國內(nèi)烘干行業(yè)雖然起步晚，基礎(chǔ)薄弱，但發(fā)展速度較快。伴隨著工農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，烘干行業(yè)也出現(xiàn)了較好的發(fā)展態(tài)勢，烘干設(shè)備在市場上的占有量逐步增大。近些年，國內(nèi)烘干機(jī)的增長態(tài)勢非常穩(wěn)定：從08年到10年期間，我國企業(yè)烘干機(jī)的擁有量以較快速度增長，特色農(nóng)特產(chǎn)品的生產(chǎn)效率逐步提高，從而避免了浪費，為國家節(jié)約了大量資源。1.3國內(nèi)干燥機(jī)存在的問題雖然近年來我國烘干行業(yè)呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢，但由于國內(nèi)烘干機(jī)械化起步晚，底子薄， 加之科技發(fā)展水平的差異，與世界發(fā)達(dá)國家相比，仍存在一些問題。主要表現(xiàn)在以下六個方面：（1）大部分烘干設(shè)備所能烘干的農(nóng)特產(chǎn)品品種比較單一。比如茶葉烘干機(jī)只能烘干茶葉一種農(nóng)特產(chǎn)品。2）烘干設(shè)備的自動化水平不高，農(nóng)特產(chǎn)品烘干的效率偏低。比如國內(nèi)各地區(qū)特色農(nóng)特產(chǎn)品的機(jī)械化加工水平較低。3）烘干機(jī)的占地面積較大。比如傳統(tǒng)的隧道式烘干機(jī)占地面積較大，不便于維修和運輸。4）生產(chǎn)烘干設(shè)備的廠家數(shù)量雖然很多但規(guī)模都較小。由于技術(shù)落后和質(zhì)量保證不夠?qū)е驴煽啃圆?，并且其中很多是?fù)制發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品，缺乏創(chuàng)新點。5）企業(yè)生產(chǎn)烘干機(jī)的技術(shù)薄弱，并且在設(shè)備的智能化和自動化控制水平的方面投入較少。6）我國很多烘干設(shè)備以電和煤作為燃料。電能的使用會造成電網(wǎng)負(fù)荷過大，難以承受。煤不僅造成環(huán)境污染，而且能源的損耗大、成本高[8]。1.4研究的內(nèi)容和方法根據(jù)我國核桃干燥機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題以及未來南疆薄皮核桃發(fā)展要求， 設(shè)計核桃循環(huán)干燥機(jī)都是勢在必行。核桃循環(huán)干燥機(jī)主要由動力輸入裝置、傳動裝置、干燥裝置、輸送裝置、循環(huán)裝置、傳感裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置、出料裝置組成。其中，動力裝置由電動機(jī)提供動力。循環(huán)裝置是由傳動裝置、輸送裝置和提升裝置來實現(xiàn)核桃的循環(huán)干燥。先確定我國核桃干燥機(jī)的類型， 根據(jù)已有的山核桃干燥機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計符合南疆特色薄皮核桃的干燥機(jī)，使循環(huán)干燥機(jī)能滿足南疆薄皮核桃的生產(chǎn)要求， 也就是核桃干燥機(jī)要滿足工作穩(wěn)定，干燥時間縮短，保證內(nèi)部品質(zhì)不會發(fā)生變化等優(yōu)點。1.5預(yù)期目標(biāo)核桃干燥機(jī)操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，噪音小，使用壽命長。2）可以在室內(nèi)，工作臺或地面上作業(yè)，人工勞動量少，同時動力上消耗少。3）制造價格便宜，容易普及，能滿足南疆特色核桃的生產(chǎn)加工要求。4）保證核桃干燥后，核桃的內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化。2塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路該機(jī)動力來源于發(fā)電機(jī)； 核桃由進(jìn)料裝置進(jìn)入干燥機(jī)，通過循環(huán)裝置由傳動裝置、 輸送裝置和提升裝置來實現(xiàn)核桃的循環(huán)， 再由出料裝置離開干燥機(jī)。 從而實現(xiàn)對薄皮核桃循環(huán)干燥的加工過程。1）選擇合適動力傳動方式，設(shè)計循環(huán)裝置和傳動裝置。2）利用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。3）利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計，完成整機(jī)各零件的三維建模。1.7工作條件及解決方法塔里木大學(xué)位于南疆中心位置，校內(nèi)有實習(xí)工廠、土槽實驗室、農(nóng)業(yè)工程重點實驗室等，設(shè)計條件較好，為項目開展提供了場地和基本條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境， 機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實驗設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備， 并且?guī)熧Y力量雄厚， 完全可以滿足核桃循環(huán)干燥機(jī)設(shè)計的工作條件。核桃循環(huán)干燥機(jī)總體設(shè)計2.1干燥的典型方法及干燥機(jī)方案的選擇2.1.1干燥的典型方法目前,農(nóng)產(chǎn)品和食品的干燥方法，有自然干燥和人工干燥兩大類。1）自然干燥：物料干燥的基本原因是自然的太陽能輻射熱和常溫空氣，俗稱曬干、吹干和晾干。這種方法簡便易行、成本低廉，但受自然條件限制，干燥時間長、損耗大、產(chǎn)品質(zhì)量較差。2）人工干燥：物料干燥的基本因素是人工制成的機(jī)械能、物理化學(xué)能和熱能，與其相應(yīng)的有機(jī)械干燥法（壓榨、沉降、過濾和離心等）、物理化學(xué)干燥法（用無水氯化鈣、硅膠等吸濕性物料中的水分）和加熱干燥法（對物料加熱去水或?qū)⑽锪蟽鼋Y(jié)升華成水） 。目前絕大部分是采用加熱去水的方法，即借助熱能，通過介質(zhì)（熱空氣或載熱器件）以傳導(dǎo)或?qū)α骰蜉椛涞姆绞?，作用于物料，使其中水分汽化并排出，達(dá)到干燥的目地 [9]。2.1.2干燥方案的選擇為了實現(xiàn)預(yù)定功能對兩個方案進(jìn)行選擇：方案一：用自然干燥方法來完成核桃干燥，其成本便宜、自然環(huán)保，但是效率低下，占用面積大和人工工作量大。方案二：用人工干燥方法來完成核桃干燥，其能源消耗多但核桃干燥的效率高、性價比高和解放勞動力。經(jīng)過方案的比較及選擇， 在設(shè)計要求內(nèi)方案二能夠滿足本設(shè)計的要求條件， 所以選擇方案二的人工干燥法。2.2核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)核桃循環(huán)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由料斗、機(jī)架、斗式提升機(jī)、干燥室、撥輪軸、輸送帶、傳感器、熱風(fēng)道和熱源等機(jī)構(gòu)組成。 核桃通過進(jìn)料口到斗式提升機(jī)， 目的是使核桃通過斗式提升機(jī)被送到干燥室，干燥后的核桃由于撥輪軸的轉(zhuǎn)動落到底架的斜板上并滑向輸送帶， 核桃被輸送帶再次送進(jìn)斗3塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計式提升機(jī)實現(xiàn)核桃的循環(huán)過程。干燥機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-1所示。工作時，干燥系統(tǒng)是通過柴油燃燒使熱源產(chǎn)生熱風(fēng)，熱風(fēng)經(jīng)過離心式風(fēng)機(jī)送到熱風(fēng)通道并進(jìn)入干燥室對核桃進(jìn)行持續(xù)干燥。循環(huán)系統(tǒng)中動力是接通電源按下電動機(jī)3的啟動開關(guān)，讓電動機(jī)3帶動斗式提升機(jī)轉(zhuǎn)動把核桃由進(jìn)料口垂直提升并送進(jìn)干燥室，核桃接受由風(fēng)箱均勻吹入干燥室的平行熱風(fēng)的干燥。核桃在干燥室內(nèi)干燥一段時間后，按下電動機(jī)2的啟動開關(guān)后電動機(jī)2帶動撥輪軸轉(zhuǎn)動，撥輪軸上方兩葉片之間的核桃將隨著撥輪軸一起轉(zhuǎn)動到撥輪軸的下方落到底架的斜板上，在撥輪軸的作用下核桃被送出干燥室并滑向輸送帶。然后按下電動機(jī)4的啟動開關(guān)，電動機(jī)4帶動輸送帶軸轉(zhuǎn)動將干燥后的核桃通過輸送帶的水平移動運往進(jìn)料口處。在進(jìn)料口旁邊有一個傳感器，當(dāng)核桃的水分沒有降低到標(biāo)準(zhǔn)條件時，核桃通過斗式提升機(jī)再次被送進(jìn)干燥室繼續(xù)接受干燥。當(dāng)核桃的水分降低到標(biāo)準(zhǔn)條件時，傳感器發(fā)生變化并將信號送出，這時出料口接到信號會轉(zhuǎn)動將斗式提升機(jī)中的核桃送出。整個系統(tǒng)中帶的張緊方法都是采用調(diào)節(jié)兩輪的中心距，均采用調(diào)節(jié)螺栓使帶輪沿滑軌移動來改變中心距大小，從而達(dá)到帶的張緊作用。由于核桃到輸送帶前要經(jīng)過底架的斜板，所以核桃具有一定的初速度。雖然核桃流量增加會降低核桃的速度，但是后面的核桃會推擠輸送帶上的核桃向輸送帶邊緣運動。為了防止輸送帶上的核桃被擠出輸送帶，故輸送帶外面一側(cè)應(yīng)該增加擋板。本產(chǎn)品適合于物料的干燥，不僅操作方便、省時省力，還可以根據(jù)不同物料的品種，對其進(jìn)行一定的調(diào)整。本產(chǎn)品的干燥溫度范圍為30℃～100℃。對于不同物料可以選擇最佳工作溫度，較好地解決了機(jī)器對不同品種和溫度物料的適應(yīng)性、生產(chǎn)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊。.底架2.油箱3.熱源4.離心式風(fēng)機(jī)5.熱風(fēng)道16.電機(jī)47.輸送帶8.支架9.熱風(fēng)道210.電機(jī)2111.風(fēng)箱12.干燥室13出料管14.電機(jī)315.斗式提升機(jī)16撥輪軸17.進(jìn)料口圖2-1 核桃循環(huán)干燥機(jī)2.3核桃循環(huán)干燥機(jī)干燥的原理本課題設(shè)計的核桃循環(huán)干燥機(jī)采用對流廂式干燥器，通過下方撥輪軸的轉(zhuǎn)動傳送干燥后的核桃。撥輪軸的動力來源于三相電動機(jī)，其帶動撥輪軸轉(zhuǎn)動。因此可以通過改變?nèi)嚯姍C(jī)的開啟時間來控制核桃在干燥箱體內(nèi)的時間， 使核桃脫水達(dá)到預(yù)定要求。 同時可以通過改變?nèi)嚯姍C(jī)的頻率調(diào)整撥輪軸的轉(zhuǎn)動速度大小，進(jìn)而控制核桃下落的流量。在干燥箱體內(nèi)， 熱風(fēng)由兩側(cè)平行均勻吹入室4塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)并向上或下旋轉(zhuǎn)至室頂或室底。熱風(fēng)盡可能與核桃接觸，熱利用率高，廢氣則由頂部開口排出。如圖2-2.在干燥機(jī)工作過程中，熱風(fēng)與核桃相接觸，與其表面形成濕差，產(chǎn)生熱濕交換，最后完成脫濕過程。影響干燥效果的主要因素是熱風(fēng)的溫度，其主要由熱源和離心式風(fēng)機(jī)決定。除此之外，干燥時間的掌握也十分重要， 所以實現(xiàn)撥輪軸轉(zhuǎn)速可調(diào)可以有效地控制干燥時間。 干燥機(jī)的工作過程必須與熱風(fēng)烘干工藝相結(jié)合。首先對農(nóng)特產(chǎn)品含水的構(gòu)成、 最終含水率的要求、干燥溫度的限制等特點有所了解，確定其正確的干燥工藝，建立最佳的烘干曲線 [10]。以上所述，核桃干燥主要是由表面濕差產(chǎn)生熱濕交換引起的， 干燥室內(nèi)全部核桃能完全干燥的條件首先取決與熱風(fēng)的速度和溫度。 因此，要使干燥室內(nèi)的核桃能夠完全達(dá)到干燥要求，干燥機(jī)就必須保持一定熱風(fēng)的溫度和速度。圖2-2干燥室示意圖3核桃循環(huán)干燥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 物料進(jìn)出機(jī)構(gòu)進(jìn)料口的設(shè)計主要考慮其容積及自然下流且能順利進(jìn)入斗式提升機(jī)內(nèi)， 因此進(jìn)料口設(shè)計成如圖3-1所示。 出料口的設(shè)計主要考慮其操作方便和離開機(jī)體的便捷及速度，因此出料口 的設(shè)計如圖3-2所示。進(jìn)料口采用弧線方形，這樣可以增加核桃的容納量和使核桃能夠大量快速沿著曲面滑進(jìn)斗式提升機(jī)的提升斗內(nèi)， 經(jīng)過提升機(jī)被運送到干燥室內(nèi)。 出料口采用弧線圓形，這樣可以使核桃在循環(huán)系統(tǒng)或出料時操作方便和加快速度， 核桃可以被快速送到指定地方。 由于在相同時間內(nèi)核桃進(jìn)入提升斗內(nèi)的量是個定值， 因此可以通過調(diào)節(jié)電機(jī) 3頻率來改變斗式提升機(jī)的運動速度大小， 從而增加或減少被提升物料的量，以此來調(diào)節(jié)物料的出量。5塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計圖3-1 進(jìn)料口示意圖 圖3-2出料口示意圖3.2兩個撥輪軸上葉片間距的計算影響核桃正常干燥的因素很多， 首先是核桃所處的外部溫度、 水分含量、熱風(fēng)吹入干燥室內(nèi)的溫度和速度，內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、 物理特性、核桃的大小、均勻度及飽滿度等因素 [11]。核桃大小均勻、水分含量相近和外殼薄度一致的核桃正常干燥比較容易。 核桃的所處環(huán)境要保持正常狀態(tài)， 外部的溫度、水分含量要在合適的范圍之內(nèi)， 外部溫度過低或水分過高會影響核桃干燥的質(zhì)量和干燥時間。同時，熱風(fēng)的溫度和速度控制整個核桃干燥過程， 核桃干燥質(zhì)量的好壞和干燥時間的長短直接受到熱風(fēng)的影響。適宜核桃干燥熱風(fēng)溫度為 65℃～75℃和風(fēng)速為 60m/min～70m/min。其他影響正常干燥質(zhì)量的因素還有兩撥輪軸葉片的間距。為保證在核桃在干燥的情況下不會從兩波輪軸的縫隙中落下， 本設(shè)計由核桃經(jīng)驗大小將兩波輪軸的縫隙定位 d=1cm。3.3機(jī)架的設(shè)計說明機(jī)架的作用是支撐干燥室和各種機(jī)械部件， 同時也是完成循環(huán)系統(tǒng)不可或缺的一部分， 為干燥室和各種機(jī)械部件提供支架，保證整個核桃循環(huán)干燥機(jī)有個骨架，也為循環(huán)系統(tǒng)的工作提供基礎(chǔ)。機(jī)架由鑄鐵焊接而成。4循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計4.1循環(huán)系統(tǒng)各部分的組成循環(huán)系統(tǒng)由提升過程、 干燥過程和輸送過程等組成。 提升過程中的斗式提升機(jī)由料斗、 牽引帶、機(jī)殼、張緊裝置、卸料裝置等主要部件組成如圖 4-1所示。干燥過程由干燥箱、撥輪和底架等組成如圖4-2所示。輸送過程中的帶式輸送機(jī)由輸送帶、 托架、傳動輪、傳動裝置和張緊裝置等組成如圖4-3所示。6塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計圖4-1 提升過程 圖4-2 干燥過程 圖4-3 輸送過程4.2循環(huán)系統(tǒng)各部分的運動原理4.2.1 斗式提升機(jī)的運動原理工作時，料斗由下方舀取物料， 當(dāng)料斗運動至頂部反轉(zhuǎn)時將物料傾倒出來。 由于淺斗利于拋卸物料的優(yōu)點，因此選擇淺斗裝置。牽引帶選擇 v帶。因為帶式升運機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、牽引力大、運動平穩(wěn)、噪聲小等優(yōu)點 [12]。卸料方式有三種，本設(shè)計采用離心式卸料方式。當(dāng)升運斗運行到上方并繞皮帶輪旋轉(zhuǎn)時， 作用mg，離心力m2于斗內(nèi)物料質(zhì)點上的力有重力r,其合力為R。R為物料對斗壁的作用力，在傾倒位置時，也是使物料從斗內(nèi)流出的作用力，并將決定物料流出的方向。將合力R的方向線延長與皮帶輪的中心線垂直交于P點，P點到皮帶輪中心的距離為h，△mOP于△mab相似，因而OPOM（4-1）abamh=r（4-2）mg2mr所以hg895(m)（4-3）22n式中: n—升運斗轉(zhuǎn)速（r/min）。斗式提升機(jī)生產(chǎn)率和功率消耗(1)斗式提升機(jī)的生產(chǎn)率與斗的容積、皮帶的速度、斗的疏密、及斗內(nèi)物料的充滿程度等有關(guān)，可用下式計算：3600VQ (t/h) （4-4）a式中: V—料斗容積（m3）;v—料斗線速度（ m/s）;ψ—料斗中物料充滿系數(shù)，料粒為0.75～0.85;ρ—物料密度（t/m3）;7塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計a—相鄰二料斗的間距（m）。料斗的間距和容積可以從有關(guān)手冊查取。(2)斗式提升機(jī)的功率消耗可用下式計算：QH（4-5）N367式中:Q—生產(chǎn)率（t/h）;H—提升高度（m）;η—提升機(jī)的效率，可取0.50～0.66。核桃的提升速度取決于斗式提升機(jī)的運動速度，而提升機(jī)的速度又取決于電機(jī)3轉(zhuǎn)速。本設(shè)計根據(jù)運動指數(shù)通過計算和實驗，確定提升機(jī)的轉(zhuǎn)速和電動機(jī)功率。一般選擇電機(jī)的功率P=5.5kW,轉(zhuǎn)速n=2900r/min，效率為88%。4.2.2 帶式輸送機(jī)的運動原理工作時， 物料由進(jìn)料斗進(jìn)入輸送帶上，并被輸送至輸送機(jī)的另一端，物料按拋物線運動落下。本設(shè)計輸送帶采用橡膠帶，卸料裝置選擇在端部滾筒處由輸送帶拋出的形式。輸送帶生產(chǎn)率和功率消耗(1)帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)率用下式計算：Q3600FV(t/h)（4-6）式中:F—物料在帶上的橫截面積（m2）;v—輸送帶的速度（m/s）;ρ—物料密度（t/m3）。(2)帶式輸送機(jī)所需功率可用下式計算：NQLQH（4-7）1.36K(t/h)367式中: Q—物料輸送量（ t/h）;L—輸送機(jī)長度（ m）;H—提升高度（m）;K—與Q和L有關(guān)的系數(shù)。核桃的運動速度取決于輸送機(jī)的運動速度， 而輸送機(jī)的速度又取決于電機(jī) 2轉(zhuǎn)速。本設(shè)計根據(jù)運動指數(shù)通過計算和實驗，確定輸送機(jī)的速度和電動機(jī)功率 p。一般選擇輸送機(jī)速度 v=25m/min，電機(jī)的功率 P=3kW，轉(zhuǎn)速n=2880r/min，效率為 82%。熱量計算的主要參數(shù)5.1干燥機(jī)損耗熱量計算5.1.1工作時消耗的熱量（1）核桃水分消耗熱量8塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計核桃在干燥機(jī)內(nèi)會吸收一部分熱量。核桃剛進(jìn)入干燥機(jī)的含水率為 27.5%，通過干燥機(jī)干燥，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)含水率 8%。通過查閱資料，計算得知水分在 15℃～60℃的平均汽化潛熱為r2408.9kJ/kg。干燥機(jī)的規(guī)模為3m×2m×0.9m=5.4m3，能干燥100kg的核桃。Q1m(1M1)M1/(1M1)M3/(1M3)r（5-1）式中:Q1—核桃中水分消耗熱量;m—核桃的質(zhì)量;M1—核桃的初始含水率;M3—干燥后核桃的含水率;r—溶劑的汽化潛熱。則：Q130kg30%(70%30%25%75%)2408.9kJ/kg43360.2kJ（2）干燥機(jī)外壁損耗熱量干燥時，干燥機(jī)的內(nèi)外壁溫度差要小于等于 5℃Q2KS(T1T0)（5-2）式中: Q2— 干燥機(jī)外壁損耗的熱量 ;K—干燥機(jī)外壁導(dǎo)熱系數(shù) ;—干燥機(jī)外壁表面;T1—干燥機(jī)外壁溫度 ;T0—干燥機(jī)內(nèi)壁溫度。Q223.521.71.221.23.52)5則：804.18kJ/m(1.74076.32kJ（3）干燥臺損耗的熱量Q3cmT0（5-3）式中:Q3—物料架損耗的熱量;c—鋼鐵的比熱為0.49kJ/kgC;m—鋼材的質(zhì)量為30kg;T0—干燥機(jī)工作的溫度為70℃。則：Q30.49kJ/kgC30kg70C1029kJ（4）風(fēng)道外壁損耗的熱量Q4KS(T1T0)（5-4）式中:Q4—風(fēng)道外壁損耗的熱量;K—風(fēng)道外壁導(dǎo)熱系數(shù);—風(fēng)道外壁表面積;9塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計T1—風(fēng)道外壁溫度 ;T0—風(fēng)道內(nèi)壁溫度。則： Q4 80 4.18kJ/m 2 (5.51 0.76 2.3) 5 1432 .91kJ5.1.2預(yù)熱損耗的熱量1）干燥機(jī)內(nèi)空氣升溫?fù)p耗的熱量加熱干燥機(jī)的目的就是加熱干燥機(jī)內(nèi)的空氣，干燥機(jī)內(nèi)的空氣體積按干燥機(jī)內(nèi)部容積計算。Q5cm(T1T0)（5-5）式中: Q5—干燥室內(nèi)空氣升溫?fù)p耗的熱量 ;c— 對應(yīng)溫度下空氣的比熱 ;m—干燥室內(nèi)空氣的質(zhì)量 ;T0—干燥室升溫前空氣溫度 ;T1—干燥室升溫后空氣溫度。工廠里外界平均溫度一般為為 15℃。干燥機(jī)的工作溫度為 70℃。由以上數(shù)據(jù)得知：Q5cv(T1T0)1.017kJ/kg37.14m3C1.2kg/m(7015).25kJ2）風(fēng)道內(nèi)升溫?fù)p耗的熱量由于熱風(fēng)要通過風(fēng)道輸入干燥室內(nèi)，所以風(fēng)道內(nèi)的空氣也會吸收熱量。Q6cm(T1T0)（5-6）式中： Q6— 風(fēng)道內(nèi)空氣升溫?fù)p耗的熱量 ;c—對應(yīng)溫度下空氣的比熱;m—干燥室內(nèi)空氣的質(zhì)量;T0—風(fēng)道升溫前空氣溫度;T1—風(fēng)道升溫后空氣溫度。則：Q6cv(T1T0)1.017kJ/kg33C1.2kg/m(1.240.560.210.30.620.30.180.3)m706566.95kJ5.2熱量衡計算總熱量:Q總 Q損 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 50444 .62 kJ （5-7）10塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計動力裝置的設(shè)計與選用6.1離心式風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓由動壓Pd和靜壓Ps組成。其中，靜壓由物料層阻力Pg，管道阻力Pt和加熱器阻力Pb組成。PzPdPs（6-1）2Pdv（6-2）2g式中—空氣密度（1.1～1.2）（m/gk3）;v—風(fēng)機(jī)出口處風(fēng)速（m/s）;經(jīng)計算Pd108.74Pa''風(fēng)量的不同，熱風(fēng)吹物料層的流速也不一樣，每米深度的物料阻力Pg也不一樣，初定Pg為1029.3Pa，干燥臺厚度為0.2m。'（6-3）PgPg205.86Pa一般情況下，P應(yīng)根據(jù)管道長短及具體結(jié)構(gòu)而異。管道阻力經(jīng)計算tPt0.3Pg61.76Pa（6-4）加熱器的阻力Pb196Pa故靜壓總壓6.2風(fēng)機(jī)選型

PsPgPtPb205.8661.76196463.6Pa（6-5）PzPdPs108.74463.62572.36Pa（6-6）選擇一臺風(fēng)機(jī)需滿足全壓機(jī)型號為4-72NO.5A。

Pz 572.36Pa，經(jīng)查看《通風(fēng)機(jī)選型使用手冊》 ，選擇離心式通風(fēng)表6-1風(fēng)機(jī)選型參數(shù)型號轉(zhuǎn)速r/min風(fēng)量m3/h全壓Pa功率kW電動機(jī)型號電動機(jī)功率kW60646374.11Y132S124-72NO.5A145065005804.115.5(B35)71645024.19（1）計算所需風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速q1.35ns5.54n35.54145064.42p0.984109.21（6-7）選擇4-72型離心通風(fēng)機(jī)作為基型，在最高效率工況下，全壓效率max89%，流量系數(shù)0.22，全壓系數(shù)0.86，功率系數(shù)0.2164，比轉(zhuǎn)速ns72。（2）按壓力要求所需風(fēng)機(jī)的葉輪直徑11塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計27P1D20.3m（6-8）()n

v（3）從空氣動力學(xué)略圖中查出葉輪出側(cè)相對寬度b2b20.4m（6-9）D葉輪寬度b2b2D20.40.30.12m（4）按流量要求所需風(fēng)機(jī)的葉輪直徑24.32q1'(30.27m（6-10）Dn)'0.27'D0.120.108m（6-11）b2b20.3D根據(jù)驗算結(jié)果決定選用葉輪直徑D0.3m，葉輪寬度b0.108m的4-72型離心通風(fēng)機(jī)。軸的校核模型信息模型名稱:撥輪當(dāng)前配置:默認(rèn)實體文檔名稱和參考引用 視為 容積屬性 文檔路徑/修改日期12塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計凸臺-拉伸2質(zhì)量:0.33327kg體積:4.24115e-005m^3核桃干燥機(jī)零件圖實體密度:7858kg/m^3撥輪.SLDPRT重量:3.26604NMay1121:27:542016載荷名稱 裝入圖象 載荷細(xì)節(jié)實體:1面類型:應(yīng)用法向力值:500N力-2夾具名稱 夾具圖像 夾具細(xì)節(jié)實體: 2面類型: 固定幾何體固定-2圖7-1 軸的模型13塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計材料屬性模型參考屬性零部件名稱:1023碳鋼板(SS)SolidBody1(凸臺-拉伸2)(撥輪)模型類型:線性彈性同向性默認(rèn)失敗準(zhǔn)則:最大vonMises應(yīng)力屈服強(qiáng)度:2.82685e+008N/m^2張力強(qiáng)度:4.25e+008N/m^2算例分析名稱類型最小最大DisplacementURES:合位移0mm9.06548e-007mm節(jié):1節(jié):10897撥輪-SimulationXpressStudy-位移-Displacement名稱類型最小最大StressVON:vonMises應(yīng)力4422.29N/m^254395N/m^2節(jié):5141節(jié):1287414塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計撥輪-SimulationXpressStudy-應(yīng)力-Stress圖7-2 軸的校核結(jié)論：由實驗結(jié)果可得出撥輪軸滿足設(shè)計要求。15塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計總結(jié)通過此次核桃循環(huán)干燥機(jī)的設(shè)計，讓我對干燥機(jī)原理有了更深的了解，實驗的過程中要注意很多的問題，首先核桃循環(huán)干燥機(jī)整體的的設(shè)計，其中循環(huán)裝置，干燥裝置，輸送裝置，提升裝置等合理布局以及各種動力的傳動等都是需要注意的內(nèi)容。然后是各個零件，裝置的三維設(shè)計組裝等。研究中發(fā)現(xiàn)循環(huán)裝置和干燥的時間控制是一個難點，還有干燥后的物料排出困難等難點問題都未能得到完美解決。后續(xù)應(yīng)做大量的實驗進(jìn)行分析設(shè)計，從而使得核桃循環(huán)干燥機(jī)性能等更加良好。以達(dá)到核桃干燥機(jī)操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，噪音小，使用壽命長且保證核桃干燥后，核桃的內(nèi)部品質(zhì)不發(fā)生變化。我深刻的認(rèn)識到，要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該具有更加淵博的知識，如應(yīng)該對計算機(jī)應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的特性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，但通過查閱相關(guān)的書籍、手冊以及老師的精心指導(dǎo)，都得到了解決，設(shè)計過程基本順利完成。16塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計致謝畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過三個多月的努力，我在弋曉康老師的悉心指導(dǎo)下，順利完成了設(shè)計任務(wù)。對于這次設(shè)計的順利完成，首先感謝母?！锬敬髮W(xué)四年來的辛勤培育，感謝母校給我提供了難得的學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會。在撰寫設(shè)計說明書期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師弋曉康，從設(shè)計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，弋老師均傾注了大量的心血。指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)、 熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，指導(dǎo)老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范， 樸實無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。 我也要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助， 感謝他們四年來的辛勤栽培， 他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。我還要感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵， 也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助。愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！最后，再一次衷心的感謝贈與我知識、給予我?guī)椭乃欣蠋?，你們傳遞的知識使我受用一輩子，你們的恩情我會銘記一生，“桃李不言，下自成蹊”！17塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計參考文獻(xiàn)[1]李忠新,楊莉玲,阿布力孜·巴斯提 ,等.新疆核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究 [J].新疆核桃產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究,2014,51(5):973-980.[2]章亭洲.山核桃的營養(yǎng)、生物學(xué)特性及開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(4):90－93.[3]梁燕,林志偉.5ZHG-25新型經(jīng)濟(jì)作物自動烘干機(jī)研究[J].湖南農(nóng)機(jī),2011,38(5):30-32.[4]劉登,曹崇文.探索我國干燥技術(shù)的新型發(fā)展道路[J].通用機(jī)械,2006,(7):15-17.[5]吳憂,何少杰.以谷物干燥為例探究農(nóng)業(yè)機(jī)械的成本效益[J].中國農(nóng)業(yè)會計,2011,(8):6-7.張?zhí)矣?張昱.我國谷物烘干機(jī)駛?cè)氚l(fā)展快車道[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備,2011,(3):1-3.李占勇,小林敬幸.日本干燥技術(shù)的最新進(jìn)展[J].干燥技術(shù)與設(shè)備,2006,4(1):3-6.沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備[J].中國農(nóng)業(yè)出版社，1993.10.王品.糧食烘干機(jī)系統(tǒng)智能控制的研究[D].東北大學(xué)，2003:5-12.初江,韓穎,丁美賢等.谷物干燥機(jī)的研究與發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究,2000,(4):26-28.趙長濱,劉曉娟,李存斌.XC型箱式熱風(fēng)烘干機(jī)的設(shè)計研究[J].農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(3):122-124.[12]林山海.提高靜置式熱風(fēng)干燥機(jī)干燥均勻度的探討 [J].福建農(nóng)機(jī),2003:74-77.基于C8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核