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研究報告
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作品名稱：全自動紅棗去核機
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全自動紅棗去核機的研究報告
一、研究背景和意義
隨著紅棗產業(yè)的不斷發(fā)展和人們生活水平的日益提高，對紅棗加工技術水平的要求也越來越高，尤其是紅棗加工中去除棗核為加工的重要環(huán)節(jié)，它直接關系到產品的質量和使用效果。目前,紅棗去核作業(yè)仍依賴于手工或十分簡陋的工具完成，勞動強度大，工作效率低，不符合食品衛(wèi)生原則等，而且加工的產品質量難以控制，經常將棗皮和棗肉穿爛，造成極大的浪費。操作不慎就會弄傷手部，對去核工人造成傷痛，十分危險。
在國內已經出現(xiàn)了一些紅棗去核機，但大多數(shù)存在不足之處，諸如，適應性差，即不能對直徑不同的紅棗進行去核，需要人工進行大小分揀后再去核；定位不準確，去核時機器不能根據(jù)紅棗大小自動對準棗核，導致去核不徹底，棗核殘留在棗肉里，食用時容易咯牙或扎傷口腔；加工外觀差，即被加工的紅棗往往被壓扁或者壓爛，影響成品率。這些缺陷使得機器去核的紅棗反而達不到手工去核的質量和效果。
由于本身設備的問題導致大棗去核是一項比較棘手且相當繁重的勞動，此前大部分地區(qū)采用人工、簡易連桿、腳動去核機、槽式去核機、轉盤式去核機等為大棗去核，這些設備工作時，由于大部分工作都需要人工來操作完成，而且本身設備的安全措施少，所以導致衛(wèi)生條件相對而言很差，生產效率也很低，一般來說每人一天的生產效率不會超過300Kg,無法實現(xiàn)產業(yè)化，而且勞動強度很大，每天的工作量以及工作時間都造成人體的超負荷工作。大棗去核機，主要用來為曬干的大紅棗去除棗核，同時保證棗肉的完整，實現(xiàn)機械化自動化，將勞動力從效率低下勞動強度大的大棗去核工作中解救出來。
二、 研究目的
本作品因為簡單易操作，體積小，所以十分方便放置，不需要占用太大的空間，不僅適應于工廠類的加工環(huán)境，家庭使用也十分便利，特別是對于家里有老人和孩子的家庭更加的方便安全，而且本產品能保證紅棗的新鮮口感，不影響口感和烹飪針對性和實用性強，設備的工作運行流程簡單，容易被人們接受，非常符合市場需求。近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，勞動力費用在加工作業(yè)成本中所占的比例越來越高，人們對食品質量的要求也越來越嚴格。因此，開發(fā)性能優(yōu)良的去核機及其它前處理設備是形勢所需。
3、 研究方法
1.調查研究法
有計劃、有目的地到農村進行實地調查，了解目前紅棗去核現(xiàn)狀及機械化設備的需求情況。
2.文獻查找法
通過網(wǎng)上搜索及查閱圖書資料，了解到國內外現(xiàn)有的紅棗去核機和相關的實用新型專利技術，并在此基礎上對其進行一定的分析，找出目前國內外同類產品存在的問題，并作為本研究技術改進的依據(jù)。
3.歸納總結法
對掌握的文獻資料和調查數(shù)據(jù)進行歸納總結和科學分析，獲得第一手資料，形成了該機的技術指標和性能指標，并寫出課題研究的具體實施方案。
4.試驗論證法
在研究過程中，我們對設計的三維模型進行模擬試驗，找出存在的問題，然后對設計進行改進，再進行試驗，最后完善。
4、 研究內容及主要成果
紅棗去核機的去核原理是利用沖管的往復直線運動來完成去核,利用旋轉物料盤的旬歇轉動完成送棗的過程。本次所設計的紅棗去核機的動作可分解為送料、沖核、沖棗三個步驟。
紅棗去核是利用一個壁厚艮薄的空心管插入到豎立的紅棗中，并且將紅棗穿透，棗核就被留在了空心管中，然后再使 用一個頂針將棗核從空心管中頂出， 完成去核。紅棗去核時要求紅棗要準確的定位,而且必須是豎著放，否則將無法完成去核或去核不完整。紅棗去核時需要空心管做往復直線運動，而送料機構做間歇運動，兩者之間不能發(fā)生干涉，因此在本機的設計中采用了減速器輸出軸兩端同時輸出來防止干涉。采用兩端輸 出 的方式還能減少支撐點的數(shù)量，降低紅棗去核機的復雜程度，優(yōu)化了設計.本次設計的是小型家用的去核機，所以送料機構選用的是旋轉物料盤，采用手動放紅棗。
五、圖片展示
5、 產品創(chuàng)新點
創(chuàng)造性：紅棗去核時需要空心管做往復直線運動，而送料機構做間歇運動，兩者之間不能發(fā)生干涉，因此在本機的設計中采用了減速器輸出軸兩端同時輸出來防止干涉。
可行性：該紅棗去核機的旋轉物料盤的間歇轉動速度要求速度低，且需要精確地轉角，并且一次轉動后直到下一次轉動前不能再出現(xiàn)轉動，否則不能完成去核，因此用了槽輪機構。槽輪機構在完成間歇運動后，鎖止弧可以將物料盤固定防止再發(fā)生轉動。
可行性：該紅棗去核機的旋轉物料盤的間歇轉動速度要求速度低，且需要精確地轉角，并且一次轉動后直到下一次轉動前不能再出現(xiàn)轉動，否則不能完成去核，因此用了槽輪機構。槽輪機構在完成間歇運動后，鎖止弧可以將物料盤固定防止再發(fā)生轉動。
實用性：自定心套筒由塑料制成，內壁的突出的部分有一定的彈性，當紅棗放在套筒中時會自動被定在套筒中心，降低了機器對紅棗直徑的要求。去核之后頂棗針直接將棗由套筒中頂出，大量簡化了機器結構。
六、市場需求及競爭分析
（1） 市場需求
我國去核機市場發(fā)展迅速，產品產出持續(xù)擴張，國家產業(yè)政策鼓勵去核機產業(yè)向高技術產品方向發(fā)展，國內企業(yè)新增投資項目投資逐漸增多。投資者對去核機市場的關注越來越密切，這使得去核機市場越來越受到各方的關注
從經濟和實際應用角度講我們的大棗去核機性價比極高，使用方便操作簡單，安全性極高，因此我們的產品可以解決相當一部分人的使用需求。我們的產品實現(xiàn)了小型化，同時功能強大，完全可以擔任起大棗去核的功能，對于實際應用而言，雖然市場上關于去核的設備比比皆是，但是去核方面的設備還存在需求漏洞并不能很好的迎合市場上的消費者的需求。我們的設備較之前設備的研發(fā)時間較晚，因此總結了很多之前果類去核設備和社會生產方面的經驗，設備實用方面已經成熟能滿足社會生產上的基本需求，具有很高的設計意義和實用意義，所以說我們的產品前景廣闊，具有極高的市場潛力。
（2） 競爭分析
優(yōu)勢：該機器有較高的去核效率，簡單易操作，使用性能極高。方便個體家庭使用，不占空間，本設備的操作過程簡單、運轉周期快、安裝和拆卸便捷。具有運行平穩(wěn)，操作簡單，維修方便等優(yōu)點，機身計劃的也很合理，結構緊湊，移動便當。保證了棗肉的完整，實現(xiàn)機械化自動化，將勞動力從效率低下勞動強度大的大棗去核工作中解救出來。
七、產品推廣規(guī)劃
經過我們對農村及周邊人群的調查后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在這種小型農產品加工型設備的還沒有被廣泛配備，現(xiàn)今農產品的商品化、工業(yè)化蓬勃興起，國家更強調發(fā)展創(chuàng)新型加工設備，隨著需求的提升，設備的更新?lián)Q代也勢在必行，不管是企業(yè)、個人還是小型加工作坊，都潛藏著尚未被完全挖掘的市場，當然我們的產品還有許多不足之處，所以應該在市場調研方面不可掉以輕心，務必要突出本產品的專業(yè)性，人性化，因為我們特別的產品定位，與生產相比應該更注重人的使用體驗，以在后續(xù)的流程中改良我們的產品。
因為本產品生產成本主要由市場波動情況確定，所以我們大量使用型材，在保證質量的同時盡量壓縮成本，這樣初期進入市場時在定價上能夠占有優(yōu)勢，更利于打開市場，提高市場占有量，獲取更多的經濟效益，現(xiàn)在許多單位有著設備更新?lián)Q代的需求，我們瞄準這個空缺，更有利于本產品的推廣。過去的幾十年是我國工業(yè)化急劇發(fā)展的時期，在這一時期內培養(yǎng)出了眾多的機械愛好者，他們對于機械加工有自己的需求，而現(xiàn)今經濟發(fā)展已今成果，人們有了更多資金投入到自己對于設計創(chuàng)造的愛好中來，本產品對于這些有個人使用需求的人而言正是他們的理想選擇。
1、我們計劃通過學校的一些合作企業(yè)，先進行產品的試制，然后在大學城內推廣使用， 對部分常駐大學城的用戶免費贈送，但需要每月給出一份使用意見，通過免費用戶的反饋不斷修改，然后開始試營業(yè)，根據(jù)前期市場反響制定投入金額。
2、我們會及時了解并爭取國家隊大學生創(chuàng)業(yè)者的政策支持，最大限度降低經營成本。
3、我們準備建立青少年培養(yǎng)中心，我們的產品結構簡單，清晰而且非常安全，適合用于培養(yǎng)青少年對于機械的學習興趣，和邏輯思維能力。
4、我們在開始的資金可以以大學生創(chuàng)業(yè)者的身份向銀行申請低息貸款，另外可以引進外來資金，而我們初期最主要的資金來源是團隊成員的集資。
5、產品材料和制造過程中盡量選擇與學校有合作關系的企業(yè)，培養(yǎng)合作關系，便于在學校和企業(yè)中的發(fā)展。在學校學生中培養(yǎng)好后備軍，公司隨時能在高校的實習人員中找到接替者，最大限度減小人員離職帶來的接替損失。
6、學習互聯(lián)網(wǎng)思維的有益之處，我們盡量把企業(yè)運營過程中的每一個環(huán)節(jié)都與我們的產
品掛上鉤，我們可以免費贈送產品，但需要為我們宣傳或是反饋使用體驗。有時直接發(fā)布廣告的成本不是我們這樣的初創(chuàng)團隊能承受的，而有時直接贈送的成本并不高但效果更好。
八、研究采用的技術路線
我們成立了研究小組，為更好的開展研究工作進行了初步分工。為使方案切實可行了解了國內外現(xiàn)有的相關行業(yè)，組織了部分老師和學生進行市場調研。通過市場調研，了解到國內外現(xiàn)有的實用新型專利技術，了解其市場需求，并在此基礎上對其進行一定的分析，找出目前國內外同類產品中存在的問題，作為本研究技術改進的依據(jù)，并初步判斷該機是一種結構簡單、使用方便、工作可靠、經濟適用的機械。
開發(fā)技術路線簡述:
1.技術準備階段
進行市場調研，資料收集等。
2.方案制定階段
根據(jù)市場調研情況，課題組做了細致的分析與研究，確定了設計的原則及初步確定了總體結構，制定初步的設計方案，并對機械結構的運動思路和方法進行總體的設計。
3.方案論證階段
初步方案完成后，進行初步論證，根據(jù)專家提出的修改方案，對設計方案進行了修改與完善。同時，利用SolidWorks三維機械設計軟件，建立了三維模型，并進行實驗模擬。之后再聘請行業(yè)企業(yè)專家和用戶代表對該機的設計方案及三維設計模型進行充分地論證。根據(jù)專家提出的建議，再次修改并完善設計方案，確定了產品的各項設計參數(shù)，進行產品的圖紙設計，充分保證設計方案的可行性。
4.技術設計階段
(1) 機器的運動學設計
確定機器各構件的運動參數(shù)(轉速、速度等)。
(2) 機器的動力學設計
分析運動和動力的傳遞，計算各主要零部件上所受的載荷大小、方向和性質等。
(3) 零件的工作能力設計
確定主要零件的失效形式、計算準則，選擇材料和熱處理方法，并對主要零件進行工作能力計算，確定其主要尺寸和參數(shù)。
(4)?部件裝配草圖和總裝配圖的設計
設計并繪制各部件裝配圖，再繪制出機器總裝配圖。
5.三維動畫模擬
通過動畫模擬該機工作過程，驗證和修改設計方案。