优秀的机电一体化专业 毕业设计4

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1、设计方案的拟定图2-1杏核的外轮廓形状　　１杏核物理特性分析杏核外形为不规则的扁壳状球体，其形状如图2-1所示。由于杏核破壳加工时采取宽度方向上两侧面对挤的破壳方式，因此应该按照杏核的宽度进行分级。杏核的宽度随品种的不同有很大的差别，同一品种的宽度值基本上在一定的尺寸范围内，取三门峡地区所产的甜杏核257粒进行测量、统计和分析，杏核宽度尺寸分布表2-1所示。杏核所特有的物理特性主要有：杏核的外形为不规则的扁壳状球体，外壳坚硬，沿厚度方向为凸起的球面状，表面光滑；沿宽度方向逐渐收为棱状，表面比较粗糙

2、；而长度方向则配合着宽度和厚度方向的收缩逐渐变尖；另外杏核的平均个体的质量比较小，比重也不大。个体与个体在比重上差别甚微。表2-1.杏核的宽度分布分布区间个数平均粒径/mm百分率%长度范围：19.50～28.00mm平均长度：23.2mm；宽度范围：13.00～20.20mm平均宽度：16.50mm；厚度范围：8.00～12.20mm平均厚度：9.52mm；个体质量范围：0.6～2.2g平均质量：1.6g(13.0,14.0)813.423.11[14.0,15.0）2814.4210.89[15

3、.0,16.0）5215.4820.23[16.0,17.0）8016.4831.13[17.0,18.0）5017.5019.46[18.0,19.0）2718.4510.5[19.0,21.0）1219.714.67由该表可以看出,甜杏核宽度分布范围为13─21mm，其中宽度在14─20mm范围内的粒数占测定总粒数的96%以上，因此可以设计一台分级装置，对该种杏核按宽度尺寸来进行分级。由以上统计结果可知杏核的长度尺寸为最大尺寸，厚度尺寸为最小尺寸，宽度尺寸为中间尺寸。　　2杏核分级方案设计我国

4、生产使用的筛分设备有200多个品种，在矿山工业和建材工业中，使用筛分机械对矿物原料和建筑材料进行分级，已经有几百年的历史。由于分选的对象和分选的要求的不同，分级机械和分离机械的种类很多，结构形式也各异，但是就其原理和方法来看，却有很多的相似之处，都是利用分选对象的各组成部分的物理机械特性的差异来加以区分，如尺寸、重量、密度、形状等进行分级或除去杂质等异物。常规的圆孔筛面的平面往复筛、滚筒筛、风选设备等应用于杏核的筛分，均效果不够好。为了达到杏核按宽度分级这一特殊要求，该课题设计了一种新型的杏核分级

5、设备。该分级设备与以往的筛分机械在原理上有根本的区别。避免了传统筛分机械所存在的问题。要想把杏核仅以宽度尺寸分成若干等级，就必须让杏核在保持某种姿态通过不同尺寸的孔或槽以达到分级的目的。由于杏核的宽度尺寸介于长度和厚度尺寸之间，所以要想对达到理想的分级效果，保持杏核的姿态就极为重要。图2-3杏核姿态保持结构ωhl图2-2杏核自由状态当杏核仅受重力时，处于相对稳定状态，其凸起的球面与支撑面接触，杏核被置于倾斜平面上时，根据势能最低取向的原则杏核必然如图2-2所示运动。而杏核质量小，仅靠重力来保持其姿

6、态，很容易受到干扰，姿态不易控制。为使杏核的姿态保持稳定，考虑杏核在仅受重力时的自然状态以及科氏加速度的形成原因，设计如图2-3所示的结构。在一个转动的圆盘上沿径向方向且垂直于盘面固定一开槽长形薄板。当杏核由近轴处进入盘面后，相对速度的存在及势能低取向原则，杏核将贴于板上，这时由于离心力作用，杏核沿径向方向和薄板产生相对滑动。这样，由于在该相对运动中牵连运动为转动，杏核就会有一个科氏加速度。产生加速度的力为薄板对杏核的反作用力。随着杏核沿径向方向向外滑动，该作用力就会越来越大。这样杏核的状态就类似

7、于其仅受重力时的自然状态。于是其凸起的球面就会紧贴上向外滑动。薄板槽的宽度h若与杏核的宽度尺寸适应，长度尺寸l适当，则当杏核运动经过槽形间隙时，杏核即由该槽中分出。径向薄板的径向槽宽度h按照表1-1所示尺寸区间设置，将可以达到杏核按宽度尺寸分级的目的。该方案原理简单，容易实现，每个杏核在分级的过程中都是相互独立的,不相互干涉。其分级过程是逐个进行的,所以说该分级方法的分级效果良好。由于转盘角度范围大，可安装多个分级板，实现多工位的同时工作，从而提高生产效率。该方案实现杏核分级是一种行之有效的方法。

8、三、杏核分级设备的运动及动力学设计　　1分级转盘转速ω的确定杏核分级设备的执行部分中，运动部件有转轴、转盘、分级板。在实际的工作过程中，三者是固接在一起的，具有相同的转速ω。转速达到一定值时，杏核将紧贴于分级板上，如图2-3所示，为一绕轴匀速转动的转盘，当把杏核沿离转轴一定距离的位置静止投入，由于杏核和转盘之间存在着相对速度，杏核就会在转盘上滑动,直到与分级板接触.此时杏核受到离心力F、重力G及分级板的反作用力T，上支反力为0，其中离心力促使杏核沿分级板所在的径向方向向外滑动，随着