優(yōu)秀的機電一體化專業(yè) 畢業(yè)設計4

1、設計方案的擬定１杏核物理特性分析杏核外形為不規(guī)則的扁殼狀球體，其形狀如圖21所示。由于杏核破殼加工時采取寬度方向上兩側面對擠的破殼方式，因此應該按照杏核的寬度進行分級。杏核的寬度隨品種的不同有很大的差別，同一品種的寬度值基本上在一定的尺寸范圍內，取三門峽地區(qū)所產(chǎn)的甜杏核257粒進行測量、統(tǒng)計和分析，杏核寬度尺寸分布表21所示。杏核所特有的物理特性主要有：杏核的外形為不規(guī)則的扁殼狀球體，外殼堅硬，沿厚度方向為凸起的球面狀，表面光滑；沿寬度

2、方向逐漸收為棱狀，表面比較粗糙；而長度方向則配合著寬度和厚度方向的收縮逐漸變尖；另外杏核的平均個體的質量比較小，比重也不大。個體與個體在比重上差別甚微。由該表可以看出甜杏核寬度分布范圍為13─21mm，其中寬度在14─20mm范圍內的粒數(shù)占測定總粒數(shù)的96%以上，因此可以設計一臺分級裝置，對該種杏核按寬度尺寸來進行分級。由以上統(tǒng)計結果可知杏核的長度尺寸為最大尺寸，厚度尺寸為最小尺寸，寬度尺寸為中間尺寸。2杏核分級方案設計我國生產(chǎn)使用的篩

3、分設備有200多個品種，在礦山工業(yè)和建材工業(yè)中，使用篩分機械對礦物原料和建筑材料進行分級，已經(jīng)有幾百年的歷史。由于分選的對象和分選的要求的不同，分級機械和分離機械的種類很多，結構形式也各異，但是就其原理和方法來看，卻有很多的相似之處，都是利用分選對象的各組成部分的物理機械特性的差異來加以區(qū)分，如尺寸、重量、密度、形狀等進行分級或除去雜質等異物。常規(guī)的圓孔篩面的平面往復篩、滾筒篩、風選設備等應用于杏核的篩分，均效果不夠好。為了達到杏核按寬

4、度分級這一特殊要求，該課題設計了一種新型的杏核分級設備。該分表21.杏核的寬度分布分布區(qū)間個數(shù)平均粒徑mm百分率%(13.014.0)813.423.11[14.015.0）2814.4210.89[15.016.0）5215.4820.23[16.017.0）8016.4831.13[17.018.0）5017.5019.46[18.019.0）2718.4510.5[19.021.0）1219.714.67長度范圍：19.50～28

5、.00mm平均長度：23.2mm；寬度范圍：13.00～20.20mm平均寬度：16.50mm；厚度范圍：8.00～12.20mm平均厚度：9.52mm；個體質量范圍：0.6～2.2g平均質量：1.6g圖21杏核的外輪廓形狀Tcosα=G，Tsinα=F，F(xiàn)a=Gc其中：F=mω2R杏核外形尺寸13≤a≤20，1≤c≤5杏核重力G=1.61039.8N，αmax=21.01，根據(jù)結構尺寸限制，可取R為100mm?！郌max=G0.050

6、.13=0.0603N，Tmax=0.0168N∴計算得:ωmin=6.22rads或nmin=59.4rpm由此可知，要使杏核在分級過程中能夠保持正確的姿態(tài)，就必須滿足該轉速ω或n。2杏核在分級板上滑動時間及對分級板的作用力分析假設杏核是由距圓心O點a0處垂直放入，取a0=0.1r，根據(jù)整機結構取r=400mm，忽略摩擦影響，以分級板及轉盤建立動參考系oxyz，加速過程中杏核受力如圖32所示，建立相對運動動力方程：(1)dd2122g

7、cgeFFFFNmgtxm??????其中：m為杏核質量，x為杏核的絕對位移，r為轉盤半徑，t為杏核由a0到r經(jīng)過的時間，g為重力加速度，N為垂直支反力。將(1)式投影到x軸上有：2?mxxm???令，則xvr??分離變量并從a0到x=r積分可得：將上式分離變量并從0到t積分得：將(1)式投影到y(tǒng)軸得：xmFFgc?22???∵∴xvr??2022222axmvmFr?????可見F2隨ω的增大而增大。F2=F=6.03103N分級板離

8、開轉盤及分級板邊緣時：t=1s時，ω=2.56rads，vr=1.018mst=0.5s時ω=5.13rads，vr=2.041ms根據(jù)3.1節(jié)要求ω=6.22rads，此時vr=2.041ms，t=0.48s四、機械結構設計1分級板的設計按照后續(xù)加工要求，把杏核的基本尺寸按寬度分成五個等級如下：表41寬度尺寸級別mm202axdtdxvr????xtxxvtvrr2dddddd????0202ln1aartr????圖31杏核分級過程