曹勁草

黃曉華

史正元

黃亞偉

齊賀男

(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京 210094)

紅棗去核機(jī)及其槽輪機(jī)構(gòu)仿真分析

曹勁草

黃曉華

史正元

黃亞偉

齊賀男

(南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 南京 210094)

設(shè)計(jì)了一種紅棗去核機(jī)，可依次實(shí)現(xiàn)紅棗的上料、定位、輸送、沖核、切片、落棗等加工工序，從而加工出可食用的紅棗片。對(duì)去核機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用Pro/E對(duì)槽輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，提高了槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能。

紅棗去核機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)；槽輪機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真

中國于20世紀(jì)80年代后期開始著手研究去核機(jī)，并陸續(xù)推出了一些不同種類的去核機(jī)。但由于一些關(guān)鍵技術(shù)問題未能很好解決，紅棗加工的質(zhì)量難以控制[1-2]。寧天德[3]設(shè)計(jì)的半自動(dòng)硬棗去核劃皮機(jī)，采用上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和蝸旋凸輪步進(jìn)間歇機(jī)構(gòu)組成傳動(dòng)系統(tǒng)，雙輸出軸的減速箱把上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)和步進(jìn)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)盤支座連成一體，解決了去核裝置上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一致性和不同形狀的紅棗定位夾緊問題，去核效果較好。但是采用的是人工上下料方式，自動(dòng)化程度及生產(chǎn)效率低(240個(gè)/min)。彭三河[4]設(shè)計(jì)了一種紅棗去核裝置，采用帶16個(gè)對(duì)稱圓柱孔的圓盤型工作臺(tái)固定紅棗、采用上下工作頭雙針定位紅棗，去核效果較好，但仍采用人工上料方式，不適合大批量紅棗去核。劉振省[5]設(shè)計(jì)了一種全自動(dòng)的紅棗去核機(jī)，采用轉(zhuǎn)盤式進(jìn)料機(jī)構(gòu)進(jìn)行上料，在嵌棗區(qū)裝有定量撥棗滾刷，滾刷的旋轉(zhuǎn)可以保證每個(gè)棗孔內(nèi)只有一個(gè)紅棗，轉(zhuǎn)盤做間歇式旋轉(zhuǎn)，每次步進(jìn)一個(gè)工位，沖針做往復(fù)運(yùn)動(dòng)并完成去核作業(yè)。這種去核機(jī)構(gòu)比較簡單，實(shí)用性較強(qiáng)，但去核時(shí)需要人工配合供料，效率較低，自動(dòng)化程度不夠高。

筆者在間歇式紅棗去核機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種上料機(jī)構(gòu)，在保證去核率的同時(shí)提高紅棗的上料率，從而提高紅棗的加工效率。

一直以來，在中國紅棗去核機(jī)領(lǐng)域，紅棗的上料率問題都沒能得到很好地解決，紅棗去核機(jī)是用于紅棗深加工的自動(dòng)化設(shè)備，企業(yè)對(duì)去核機(jī)的性能要求也越來越嚴(yán)格，主要包括以下幾個(gè)方面[6]。

(1) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化：同一紅棗的外形雖然比較規(guī)則，截面呈橢圓形，但是不同個(gè)體之間的尺寸卻存在明顯差異，若是為了不同大小的紅棗重新設(shè)計(jì)去核機(jī)，會(huì)造成人力資源和社會(huì)資源的浪費(fèi)，模塊化設(shè)計(jì)卻能很好地解決這個(gè)問題。將去核機(jī)的結(jié)構(gòu)分成不同模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，相互之間可以拆卸，便于安裝更換，只要設(shè)計(jì)不同規(guī)格的定位夾緊模塊和去核模塊就能對(duì)不同大小的紅棗完成去核，極大程度地節(jié)省了資源。標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)不僅可以節(jié)省資源，更能減少設(shè)計(jì)人員不必要的腦力勞動(dòng)，市場上的標(biāo)準(zhǔn)化元件種類多、范圍廣，基本囊括了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需要的一切資源，所以模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求。

(2) 較高的自動(dòng)化程度：紅棗去核作業(yè)以前是人工完成，耗費(fèi)大量人力，而且不夠衛(wèi)生，而紅棗去核機(jī)的主要作用就是代替人力完成紅棗的去核作業(yè)，若不能實(shí)現(xiàn)較高程度的自動(dòng)化，也就失去了自身的價(jià)值和意義。目前市場上有很多半自動(dòng)紅棗去核機(jī)，需要靠人工放棗才能實(shí)現(xiàn)紅棗的上料，相比傳統(tǒng)人工去核的方式有很大進(jìn)步，但是并不能獨(dú)自完成加工，仍然需要耗費(fèi)人力，所以自動(dòng)化程度的高低是評(píng)判紅棗去核機(jī)的重要標(biāo)準(zhǔn)。

(3) 智能化的控制系統(tǒng)：去核機(jī)的運(yùn)行需要人來控制，人性化、智能化的操作控制系統(tǒng)更方便人機(jī)交互，也能對(duì)機(jī)器的常見故障進(jìn)行檢測、診斷，是去核機(jī)不可或缺的部分。

本研究在基于槽輪機(jī)構(gòu)的間歇式紅棗去核機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了去核機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，并提出了一種與之匹配的紅棗上料機(jī)構(gòu)，能較大程度地提高紅棗的上料率，從而提高紅棗的去核效率。其原理在于：槽輪機(jī)構(gòu)為紅棗去核機(jī)整體提供間歇式的輸送動(dòng)力，根據(jù)槽輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)停比，設(shè)計(jì)與之相匹配的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)用于紅棗的上料和去核；為了能保證每次有且只有一顆紅棗進(jìn)入棗杯，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的輔助上料機(jī)構(gòu)，包括送棗管道、振動(dòng)料斗與撥棗轉(zhuǎn)盤，振動(dòng)料斗使得紅棗有序排列在送棗管道中前進(jìn)，撥棗轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期與動(dòng)停比相匹配，保證每次停歇時(shí)，能有一顆紅棗通過上料機(jī)構(gòu)進(jìn)入料斗。這種上料方式可以與槽輪機(jī)構(gòu)的間歇式運(yùn)動(dòng)較好地匹配，結(jié)構(gòu)簡易，工作效率高，而且能保證較高的上料率。

1 紅棗去核機(jī)的整體方案確定

圖1是一種槽輪式紅棗去核機(jī)，紅棗由電磁震動(dòng)上料器15輸送到送料道中，并自動(dòng)排列、依次前進(jìn)，經(jīng)過送料道的彎道時(shí)，被彈簧絲卡住，撥棗轉(zhuǎn)盤14旋轉(zhuǎn)一周，卡在彎道處的紅棗被撥棗轉(zhuǎn)盤14上的撥棗齒撥入上料筒內(nèi)[7]。落入上料筒內(nèi)的紅棗被上料推桿推入棗杯2中，上料推桿與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)13連接，進(jìn)行豎直方向的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)入棗杯的紅棗被主傳動(dòng)鏈輪3帶動(dòng)，經(jīng)過去核機(jī)構(gòu)時(shí)由沖針完成去核，去核機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理與上料機(jī)構(gòu)相同，都是由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)13驅(qū)動(dòng)。去完核的紅棗繼續(xù)隨著棗杯2運(yùn)動(dòng)，到下方的刀槽式轉(zhuǎn)盤5處，由于重力的作用下落到刀槽式轉(zhuǎn)盤5的槽中，然后隨著刀槽式轉(zhuǎn)盤5的轉(zhuǎn)動(dòng)，在鋼絲6處完成切片，之后由重力作用落下[8]。

1. 沖針 2. 棗杯 3. 主傳動(dòng)鏈輪 4. 擋板 5. 刀槽式轉(zhuǎn)盤 6. 鋼絲 7. 機(jī)架 8. 電機(jī) 9. 減速器 10. 底座 11. 撥盤 12. 槽輪 13. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 14. 撥棗轉(zhuǎn)盤 15. 電磁震動(dòng)上料器

圖1 槽輪式紅棗去核機(jī)

Figure 1 Red jujube pitting machine with Geneva mechanism

2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案見圖2，由電機(jī)3提供原動(dòng)力，經(jīng)過減速器2降低扭矩，之后動(dòng)力傳遞到帶輪，由帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4將動(dòng)力分成兩部分：一部分傳遞到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1，完成去核作業(yè)；另一部分傳遞到槽輪機(jī)構(gòu)6，產(chǎn)生間歇運(yùn)動(dòng)。槽輪機(jī)構(gòu)6產(chǎn)生的間歇運(yùn)動(dòng)再次進(jìn)行分流，一部分傳遞到主傳輸鏈輪7，帶動(dòng)載棗模具做間歇式運(yùn)動(dòng)，完成紅棗的輸送；另一部分傳遞到刀槽式轉(zhuǎn)盤5，完成紅棗的切片作業(yè)。

1. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2. 減速器 3. 電機(jī) 4. 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 5. 刀槽式轉(zhuǎn)盤 6. 槽輪機(jī)構(gòu) 7. 主傳輸鏈輪

圖2 傳動(dòng)系統(tǒng)方案

Figure 2 The plan of transmission system

圖2的傳動(dòng)系統(tǒng)包含了2次分流傳動(dòng)，第1次是由帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4完成，將減速器2產(chǎn)生的連續(xù)運(yùn)動(dòng)分給棘輪機(jī)構(gòu)6和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1。第2次是槽輪機(jī)構(gòu)6產(chǎn)生的間歇運(yùn)動(dòng)分別傳遞給主鏈輪7和刀槽式轉(zhuǎn)盤5。這樣設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的原因在于設(shè)計(jì)的紅棗去核機(jī)主運(yùn)動(dòng)有2種：負(fù)責(zé)輸送紅棗的主鏈輪7和負(fù)責(zé)切片的刀槽式轉(zhuǎn)盤5需要完成間歇運(yùn)動(dòng)，而負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)上料桿和去核桿的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1需要完成連續(xù)的圓周運(yùn)動(dòng)。但是電機(jī)通過減速器產(chǎn)生的只是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，因此需要進(jìn)行2次分流，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)動(dòng)與間歇運(yùn)動(dòng)的分離。

3 槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析

槽輪機(jī)構(gòu)又稱馬爾他機(jī)構(gòu)、日內(nèi)瓦機(jī)構(gòu)，能將主動(dòng)軸的勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)軸的單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。為了保證槽輪停歇，可在轉(zhuǎn)臂上固接一缺口圓盤，其圓周邊與槽輪上的凹周邊相匹配。這樣既不影響轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，又能鎖住槽輪不動(dòng)。為了避免剛性沖擊，圓柱銷應(yīng)切向進(jìn)、出槽輪，即徑向槽與轉(zhuǎn)臂在此瞬間位置要互相垂直。有不同停歇要求時(shí)，可采用多臂的和非對(duì)稱槽輪機(jī)構(gòu)。槽輪機(jī)構(gòu)一般應(yīng)用在轉(zhuǎn)速不高、要求間歇的轉(zhuǎn)過一定角度的分度裝置中，紅棗去核機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中最關(guān)鍵部分就是槽輪機(jī)構(gòu)[9]。

3.1 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

圖3是常見的外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)。對(duì)于外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，帶圓柱銷的主動(dòng)件O1A做勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始，O1A轉(zhuǎn)動(dòng)2φ10角時(shí)，槽輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)2φ20角。當(dāng)O1A繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，與O1A固聯(lián)的凸鎖止弧與槽輪的凹鎖止弧配合，防止槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)槽輪做周期性間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。

槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性一般用運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ表示，槽輪的運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ指的是槽輪每次轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間td與周期T之比，即：

(1)

對(duì)于外嚙合單銷槽輪機(jī)構(gòu)，撥盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以槽輪每次轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間td與周期T的比值可以表示為槽輪與撥盤回轉(zhuǎn)一周的轉(zhuǎn)角的比值。對(duì)于圖3所示外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，則有：

(2)

為了避免撥盤上的銷與槽輪上的徑向槽發(fā)生剛性沖擊，銷剛剛進(jìn)入或者退出徑向槽時(shí)，其線速度應(yīng)沿著徑向槽的中心線方向，所以由圖3可知：

圖3 外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)

2φ10=π-2φ20。

(3)

根據(jù)φ20與φ10之間的關(guān)系，有：

(4)

假設(shè)槽輪機(jī)構(gòu)上的均布徑向槽的個(gè)數(shù)為z，則有：

(5)

可得出運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ與槽數(shù)z之間的關(guān)系：

(6)

由式(6)可知，只有槽數(shù)z≥3時(shí)，運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ才大于0，而且運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ總是小于0.5，表示槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間總是小于其靜止時(shí)間。

撥盤上的圓銷繞撥盤中心回轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑R1是不變的，但是在回轉(zhuǎn)的過程中，圓銷中心與槽輪回轉(zhuǎn)中心的距離(記為d)是時(shí)刻變化的，R1和d滿足：

R1cosφ10+dcosφ20=a，

(7)

R1sinφ10=dsinφ20。

(8)

消去d可得：

(9)

(10)

對(duì)φ20求導(dǎo)得：

(11)

(12)

式中：

ω1、ω2——分別為撥盤和槽輪的角速度,(°)/s；

α1、α2——分別為撥盤和槽輪的角加速度，(°)/s2。

(13)

(14)

(15)

(16)

ω1為常數(shù)，λ=R1/d=sinφ20=sin(π/z)的值隨槽數(shù)z的變化而變化，由ω2和α2的表達(dá)式可知槽輪的角速度和角加速度的最大值隨著槽數(shù)z的增大而減小。

3.2 基于Pro/E的槽輪機(jī)構(gòu)建模

對(duì)于外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)，最關(guān)鍵的3個(gè)參數(shù)分別是：槽數(shù)z、中心距a、圓銷半徑r[10]。圖4是外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)在圓銷剛剛進(jìn)入或者退出槽輪時(shí)刻的結(jié)構(gòu)簡圖。

R1. 撥盤上圓銷的中心半徑β. 槽間角的一半a. 中心距r. 圓銷半徑

圖4 外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)簡圖

Figure 4 Brief figure of External gear Geneva mechanism

方案中的紅棗去核機(jī)有以下參數(shù)要求：

(1) 棗核直徑3～5 mm，沖針中心偏離紅棗中心不能超過3 mm，否則就會(huì)造成去核失敗。

(2) 紅棗直徑為15～25 mm，而棗核直徑只有3～5 mm，沖針直徑不能超過8 mm，否則雖然能完成去核，但是卻浪費(fèi)了較多的果肉，效果就會(huì)大打折扣。

(3) 紅棗長度為20～35 mm，考慮到紅棗的長度以及沖針的初始位置和紅棗的距離，初步確定沖針的去核行程(單程)為70 mm。

(4) 電源為380 V，總功率為1.5 kW，紅棗去核能力600個(gè)/min。

(5) 去核機(jī)整體尺寸為：長2 500 mm，寬1 120 mm，高1 500 mm。

考慮到紅棗去核機(jī)內(nèi)安裝空間的要求，中心距不能超過500 mm，不能小于200 mm，選取中心距a=300 mm，r=20 mm。當(dāng)中心距一定時(shí)，槽數(shù)越大，槽輪的尺寸就會(huì)越大，而且實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)槽數(shù)>9時(shí)，槽數(shù)的增加不會(huì)引起槽輪運(yùn)動(dòng)系數(shù)τ的明顯變化，所以在空間允許的范圍內(nèi)選取盡量大的槽數(shù)為z=6，則β=π/z=30°，可求得：

R1=asinβ=150 mm；

對(duì)于外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)有：鎖止弧半徑Rx<(R1-r)=130 mm，槽輪槽深h≥a(λ+cosβ-1)+r=129.8 mm。選取合適的鎖止弧半徑Rx=125 mm，槽輪槽深h=140 mm。

根據(jù)以上槽輪參數(shù)在Pro/E中建立槽輪機(jī)構(gòu)的三維模型：

(1) 進(jìn)入草繪截面，繪制如圖5所示圓，注意直徑參數(shù)設(shè)為R2的2倍。

圖5 槽輪外圓草繪圖

然后對(duì)草繪的槽輪外圓進(jìn)行拉伸，厚度為50 mm。在原草繪平面新建一草繪，繪制鎖止弧的圓軌跡[11]，中心距為300 mm，直徑為250 mm。鎖止弧的圓軌跡見圖6。

圖6 鎖止弧的圓軌跡

拉伸切除，切除深度50 mm，并以中心軸線為基準(zhǔn)對(duì)切除實(shí)體進(jìn)行陣列，陣列數(shù)為6。同樣的步驟，在初始平面草繪出槽的形狀，拉伸切除50 mm，以中心軸為基準(zhǔn)陣列后得到槽輪的三維模型圖見圖7。

3.3 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真

在Pro/E中建立組件，首先固定2個(gè)軸，距離300 mm，然后在組件中添加槽輪和撥盤，2個(gè)零件都以銷釘連接的方式與固定軸裝配，見圖8。

圖7 槽輪機(jī)構(gòu)的三維模型

然后添加2個(gè)凸輪約束，第1個(gè)凸輪約束：凸輪1的主體選擇圓銷的側(cè)圓柱面，凸輪2的主體選擇槽輪的整個(gè)圓周面；第2個(gè)凸輪約束：凸輪1的主體是撥盤的鎖止圓弧面，凸輪2的主體是槽輪與鎖止弧相切的圓周面[12-13]。

圖8 槽輪機(jī)構(gòu)裝配圖

最后在撥盤的中心軸添加一個(gè)伺服電機(jī)，使整個(gè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力，運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，會(huì)產(chǎn)生模擬的運(yùn)動(dòng)過程，保存運(yùn)動(dòng)結(jié)果[14]，進(jìn)行分析得到槽輪得角速度和角加速度隨時(shí)間變化的曲線，見圖9。

圖9 槽輪主軸的角速度和角加速度仿真結(jié)果

Figure 9 The simulation results of principle axis angular speed and principle axis angular acceleration

根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，撥盤每轉(zhuǎn)1圈，槽輪主軸的角速度會(huì)達(dá)到一次峰值，圓銷越接近槽輪中心，角速度越接近峰值；圓銷從逐漸接近槽輪中心到逐漸遠(yuǎn)離槽輪中心的過程中，槽輪主軸的角加速度先是達(dá)到一次峰值，然后迅速下降，并完成一次變向，然后反向達(dá)到角加速度峰值。說明槽輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中存在柔性沖擊，可能會(huì)導(dǎo)致紅棗去核機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定的震動(dòng)，從而影響去核的效果，所以需要對(duì)紅棗去核機(jī)進(jìn)行震動(dòng)特性分析，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)降低震動(dòng)造成的影響，保證去核的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語

根據(jù)紅棗去核機(jī)的性能要求設(shè)計(jì)了整機(jī)方案，并針對(duì)整機(jī)方案確定了傳動(dòng)系統(tǒng)的方案，傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)是產(chǎn)生間歇運(yùn)動(dòng)的槽輪機(jī)構(gòu)[15]，本研究對(duì)槽輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，可以看出槽輪機(jī)構(gòu)的仿真結(jié)果與實(shí)際相符，Pro/E的仿真結(jié)果對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)具有參考意義。

[1] 曹有福, 李樹君, 趙鳳敏, 等. 我國紅棗開發(fā)加工現(xiàn)狀、問題及對(duì)策[J]. 包裝與食品機(jī)械, 2009(4): 46-49.

[2] 閆忠心, 魯周民, 劉坤, 等. 我國紅棗資源加工利用研究現(xiàn)狀與展望[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010(6): 102-108.

[3] 寧天德. 半自動(dòng)硬棗去核劃皮機(jī): 中國, 01229251.6[P]. 2001-06-28.

[4] 彭三河. 大棗去核裝置的設(shè)計(jì)[J]. 包裝與食品機(jī)械, 2005(4): 21-22.

[5] 劉振省. 新型全自動(dòng)紅棗去核機(jī): 中國, 201020249547.2[P]. 2011-01-12.

[6] 安鋒利. 紅棗產(chǎn)品的開發(fā)利用[J]. 北方園藝, 2010(10): 235-236.

[7] 張雪松. 連續(xù)式紅棗去核機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 食品工業(yè), 2013(11): 192-194.

[8] 呂長安. 大棗自動(dòng)定向、輸送及切片機(jī)的研究設(shè)計(jì)[D]. 蘭州: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010: 52-55.

[9] 劉辰. 外槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]. 機(jī)電工程技術(shù), 2009(2): 61-63.

[10] 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004: 236-237.

[11] 馬成習(xí). 基于Pro/E的包機(jī)槽輪機(jī)構(gòu)建模及運(yùn)動(dòng)仿真[J]. 包裝工程, 2008(2): 36-37, 40.

[12] 袁東閣. 紅棗自動(dòng)去核機(jī)的設(shè)計(jì)與技術(shù)研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2014: 44-47.

[13] 楊玉萍, 季彬彬. 同步帶傳動(dòng)中張緊輪安裝位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 南通大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010(1): 68-70.

[14] 張明輝, 萬全喜, 吳家龍. 基于Matlab與Solidworks方法的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 流體機(jī)械, 2012(11): 41-45, 65.

[15] 姚兆禎, 張麗艷, 李輝, 等. 基于ANSYS的AP1000安注箱殼體強(qiáng)度可靠性分析[J]. 壓力容器, 2016(2): 61-66.

Design of thered jujube pitting machine and simulation analysis on Geneva mechanism

CAOJin-cao

HUANGXiao-hua

SHIZheng-yuan

HUANGYa-wei

QIHe-nan

(NanjingUniversityofScienceandTechnology,Jiangsu,Nanjing210094,China)

Red jujube pitting machine is an automatic equipment which can pit abundant red jujube quickly. A type of red jujube pitting machine was designed in this study, this type of pitting machine could realize such functions: loading material, location, transportation, pitting, slicing and falling the material, and finally produced edible red jujube sheet. This study had designed the transmission system of the red jujube, and had analyzed the kinematics of the Geneva mechanism in the Pro/E, and improved the motion performance of the Geneva mechanism.

Red jujube pitting machine; transmission system; Geneva mechanism; kinematics

曹勁草，男，南京理工大學(xué)在讀碩士研究生。

黃曉華(1969—)，男，南京理工大學(xué)副教授，博士。 E-mail:34420969@qq.com

2017—03—18

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.07.017