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附录 英文翻译资料 中文翻译 正电原子在电离过程中碰撞的理论 摘要 我们回顾过去和现在正子原子在电离过程中碰撞理论的发展。 从最终状态下合并所有相互作用，在一个同等立足处和保留少量碰撞动力学的一个确切的物体分析开始 , 我们进行或重或轻不同的比较 , 并且从它们影响电离横剖面的角度进行分析。 终于 , 我们发现了理论碰撞过程中的连续统一体 , 中心点和其它运动学机制 。 主题词 : 电离 ; 碰撞动力学 ; 驱散 ; 电子光谱 ; 反物质 ; 正电子冲击 ; 中心点电子 ; 导轨式电子 1. 介绍 正电原子的简单电离碰撞由一个细小的结构微粒冲击 , “三体问题”是很多年未解决的一个物理问题。 1609 年到 1687 年“二体”问题由约翰尼 牛顿共同解决了。三体问题比二体问题更加复杂难懂 , 除了一些特殊的现象，它不能被简单的分析解决。 1765年 , 勒翰得 . 依鲁尔发现了原始在线的三大量和依然排列的一种 几何 解答。不少年后 , 拉格朗日发现了五平衡点的存在 , 今后大家都称为拉格朗日点。 对三体驱散问题的解答，最早的是三百年前天文学家和数学家用数学工具和相似比的原理解答 出来的。例如 , 在大量的中心参考系统下 , 我们在 1836 年描述三体问题由任何空间座标都可能的原因已经由杰库比介绍。所有这些对由线形点标准变革关系 , 如所描述 1 。在动量空间 , 系统由伴生的描述 (千吨 ), (千焦 ) 和 (千牛 ) 。 交换对实验室参考框架 , 大量电子最后的动量 m, 许多 反冲 ) 目标片段和大量 弹头可能被写根据杰克比冲动 过伽利略变换 1 得出 数十年 , 电离过程的理论描述承担了三体动力学在最终状态下的简单表示 , 根据事实表明 （ 1）对于离子和原子碰撞 , 一 个微粒 (电子 ) 比其它二两个原子要轻。 （ 2）对于电子和正子原子碰撞 , 一个微粒 (目标中坚力量 ) 比其它两个原子要重的多。 例如 , 根据众所周知的中心论据 , 离子和原子电离碰撞的理论描述的决大多数使用冲击参数来设置 , 那里子弹头跟随一条未受干扰的直线弹道在碰撞过程过程中 , 并且目标中坚力量依然是休息 2 。 它是确切 , 假设 , 子弹头随后而来一条直线弹道没有道理在电子或正子原子碰撞的理论描述。 但是 , 它通常假设 , 目标中坚力量依然是不动。 问题的这些简单化被介绍了在 18 世纪。 t 三体问题被简化了 , 对所谓的有限的三体问题 , 那里一个微粒被承担有一许多足够小不影响其它二个微粒的行动。 虽则介绍作为手段提供近似解答对系统譬如太阳行星彗星在古典技工范围内 , 它广泛被应用在原子物理在所谓的冲击参量略计对离子原子电离碰撞。 三体问题的其它简单化广泛被使用在 19 世纪假设 , 一个微粒比其它二巨型的并且依然是在大量的中心镇定自若由其它二。 这略计广泛被应用在电子或正子原子电离碰撞。 2. 多个有差别的横剖面 一个三体连续流最后状态的一个运动学上完全描述在任一原子碰撞会要 求 , 原则上 , 九可变物知识 , 譬如动量的组分联系了对每个三个微粒在最终状态。 但是 , 动量和能源节约的情况减少这个数字 到五。 此外 , 每当最初的目标不准备在任何优先方向 , 多个有差别的横剖面必须是相称由三体系统的自转在子弹头的行动的最初的方向附近。 因而 , 搁置一边三个片段的内部结构在最终状态 , 只四 丧失九可变物是必要完全地描述驱散过程。 所以 , 电离过程的一个完全描述特性也许被获得以一个四倍有差别的横剖面 : 有许多可能的套四可变物使用。 为 ,事例 , 我们能选择了电子的方位角角度和其它二个微粒 的当中一个 , 相对角度在行动之间飞机 , 并且一个微粒能量。 这样选择是任意的 , 但完成在感觉 , 其他套可变物可能与这一个有关。 独立可变物一个相似的选择是标准的为原子电离的描述由电子冲击 , 理论上和实验性地 3,4 。 非常一般四倍有差别的横剖面的图片不是可行的。 因而 , 它通常是必要减少可变物的数量在横剖面。 这可能由修理达到一两他们在某些特殊价值或情况。 例如 , 我们也许任意地制约自己描述 = 0) 或 a = 0 1 = 2), 以便使问题的依赖性降低到三或二独立可变物 , 各自地。 另一选择将集成四倍有差别的横剖面在一 个或更多可变物。 前广泛被应用学习电子碰撞 , 当后者是主要工具描绘离子原子和正子原子电离碰撞。 特别重要对唯一微粒分光学的用途 , 那里动量的微粒的当中一个被测量。 3. 单个微粒的动量分布 动量发行为散发的电子和正子礼物几个结构。 首先 , 我们能观察门限在高电子或正子速度因为有一个极限在任一个微粒可能吸收从系统的动能。 第二个结构是土坎被设置沿圈子。 它对应于正子的二进制碰撞与散发的电子 , 用目标中坚力量充当实际角色。 终于 , 有尖顶和 零速度在电子和正子动量分布 , 各自地。 第一 个对应于电子的励磁于目标的一个低能源连续流状态。秒钟是取尽由于正子的捕获的不可能的事由目标中坚力量。 这些动量发行允许我们学习电离碰撞的主要特征。 但是 , 我们必须记住 , 分析只微粒的当中一个在最后状态的任一个实验性技术可能只提供部份洞察入电离过程。 四倍有差别的横剖面也许显示由综合化洗涤在这实验的碰撞物产。 4. 理论模型 我们想要讨论在这通信的主要问题是如果有一些重要碰撞物产在正子原子碰撞 , 那不是可测的，总共 , 单或双有差别的电离横剖面 , 并且那因为未被发现。 为了了解这些结构的起源 , 我们对应的横剖 面与那些比较被获得在离子原子碰撞。 履行这个宗旨它是必要的有一种充分的量子机械治疗能同时应付电离碰撞由重和轻的子弹头的冲击是因此相等地可适用的 - 例如 - 对离子原子或正子原子碰撞。 一种理论与这特征将允许我们学习倍数任一个指定的特点的变动 有差别的横断面当许多联系在片段之中变化。 特别是 , 它会允许我们学习变异当改变在二之间制约了运动学情况。 第二重要点将对待所有互作用在最终状态在一个同等立足处。 如同我们解释了 , 在离子原子碰撞 , 作用不充当实际在散发的电子的动量发行的角色和 因此未被考虑在对应的演算。 在这工作 , 这假定被避免了。 横剖面利益在这范围内是 转折矩阵可能供选择地被写在岗位或预先的形式 那里扰动潜力被定义 为出生类型初始状态 哪些包括子弹头的自由行动和最初的一定的状态 标 , 并且扰动潜力 单地是正子电子和正子中坚力量互作用的总和。 转折矩阵也许然后被分解入二个期限依靠是否正子首先与目标中坚力量或电子相处融洽。 为了是一致的与动力学的我们充分的治疗 , 它是必要描述最终状态 过考虑所有互作用在同样立足处的 因而 , 我们采取一个被关联的 浪作 那 包 括 畸 变三活跃互作用。 在连续流波浪作用这个选择的最后渠道扰动潜力是 5 在纯净的库仑潜力情况下 , 畸变被给 关于 这个模型由佳瑞波帝和马瑞吉拉 6 提议为离子原子碰撞 , 并且由布里格斯六年后为正子原子和电子碰撞 7 。 但是 , 在所有这些箱子问题的动力学被简化了 , 依照被谈论在早先部分 , 根据大非对称在介入的片段的大量之间。 另外 , 略了互作用潜力的矩阵 元素在接踵而来的子弹头和目标离子之间 , 并且做锐化的略计评估转折矩阵元素。 这进一步略计被取消了在纸由 。 (1992), 虽然他们保留许多制约在他们的离子冲击电离分析。 5. 电子捕获对连续流尖顶 让我们回顾一些结果在立体几何。 我们选择作为二个独立参量散发的电子动量组分 , 平行和垂线对正子子弹头的行动的最初的方向。 子弹头的能量是 1 图 2, 我们观察三个不同结构 : 二个极小值和土坎。 图 2 土坎的起源很好被了解。 它对应于电子捕获于连续流 (尖 顶被发现在离子原子碰撞三十年前由 8 。 他们测量了电子能量光谱在向前方向和确切地观察了尖顶形状峰顶在子弹头的速度。 第一理论解释 9 表示 , 它分流以与 1 相似的方式 k 。 这个尖顶结构是很多实验性和理论研究焦点。 因为 顶是一个推测横跨捕获电离极限入高度激动的一定的状态 , 这个同样作用必须是存在在正子原子碰撞。 实际上 , 这样作用的观察联系了假定物体的形成 , 当被预言的二十年前由布朗勒和布里格斯 , 依然是一个有争议的问题。 这争执的原因是那 , 与离 子对比盒 , 正子外出的速度与那不是相似冲击 , 但主要传播在角度和巨大。 因而没有特殊速度在哪里寻找尖顶。 并且这一定是如此。 如果我们评估双重有差别的横剖面 , 我们看见 , 尖顶清楚地是可看见的在离子原子碰撞 , 但非常温和和被传播的肩膀在正子原子碰撞。 因而 , 观察这结构它是必要增加横剖面的维度。 例如由考虑四倍有差别的横剖面的零的程度裁减在 何。 量了在 1998 dr/剖面在一个 况在零的程度 , 为 电离 分子由 100 子冲击 10 。 结构依照为冲击对重的离子被观察那么尖锐不被定义由于占实验性窗口在正子的卷积 并且电子侦查。 从目标反冲不充当在这个实验性情况的重大角色 , 当前一般理论给结果相似与那些由 11 获得 , 并且两个跟随严密实验性价值。 这同样实验由 工友执行了在氩电离由 75 核冲击。 他们第一次测量了四倍有差别的电离横剖面在 何为离子原子碰撞 , 并且发现 顶和在正子冲击在大角度。 在这种情况下 , 我们必须保留动力学的一个完全帐户为了再生产实验性结果 12 。 6. 托马斯机制 现 在 让 我 们 走 回 到 电 离 由 1 子 冲 击 。 一 个 结 构 在45 可能被观察 , 1993 年哪些象由于被预言了和被解释了由布里格斯二个等效双重碰撞机制干涉。 每个这些过程包括正子电子二进制碰撞 , 被偏折跟随被 90 轻的微粒的当中一个被重的中坚力量。 这个机制由托马斯 13 提议作为扼要负责任电子捕获由快速的重的离子。 在这种情况下 , 从电子和正子大量是相等的 , 这两个过程干涉在 45 。 如果我们降低能量从 1000 年 100 这个结构在 45 消失 , 与 想 法 是 一 致 的 结 果 托 马 斯 机 制 是 一 个 高 能 作 用 。 但 有 其 它 结 构 , 在 大 。我们在下个部分将考虑这个结构。 7. 备鞍点机制 结构的起源在大约 一定更难辨认。 对我们的最佳的知识 , 它以前未被预言在正子原子碰撞 , 即使机制负责任它的起源几乎已经提议在离子原子碰撞二十年之内以前。 想法是 , 电子能从离子原子碰撞涌现由在在子弹头和残余的目标离子潜力的备鞍点。 1772 年这个机制清楚地与平衡点的当中一个有关由拉格 朗日发现 , 或对机制由 议为低能源电子放射。 在 离子原子碰撞案件 , 查寻这个机制的理论和实验性证据是阴暗由生动的争论 14 。 在正子原子碰撞情况下 , 为电子被困住在正子和残余离子潜力的马鞍 , 电子和正子必须首先执行二进制碰撞以便最终获得正确的速度 那里 目标的结合能在初始状态。 能量和动量保护原则的应用表示 , 正子偏离在角度 终于 , 为电子涌现在方向和正子一样 , 它必须遭受随后碰撞以残余中坚力量在 a 托马斯象过程。 在这第二碰撞 , 电子由 90 和残 余目标离子反冲偏转在形成大约 135 角度与电子和正子的方向。 这个机制被描述在图 4. 因而 , 检查备鞍点的提案是正确的 , 我们看是否我们的演算显示与备鞍点电子生产的这个描述是一致的结构。 图 3 图 4 极小值被观察在无效性 图 3 和图 4 精确地设置早先条件在任何能量和角度三个微粒符合的那些点。 我们做了其它测试在备鞍点机制的有效性和无效 性。 图 5 表示 , 结构完全出现从 限。 这个结果与提出的机制是一致的 , 那里备鞍点结构出现从第一正子电子碰撞之后 , 正子和电子被中坚力量驱散。 图 5 8. 结论 总结结果提出了在这通信 , 我们由正子的冲击调查了分子氢的电离。 被获得的四倍有差别的横断面为电子和正子涌现在同样方向显示三个统治结构。 你是知名的电子捕获对连续流峰顶。 另外一个是托马斯机制。 终于 , 有被解释对象由于所谓的 备鞍点 电离机制的极小值 。 虽然主要结论研究的非常充分但也有一些不足。横剖面也许会被很多巨大的困难所阻碍 , 但值得高兴的是 , 我们一直没有错过对问题许多不同的全方位的观察 , 唯一的遗憾就是对总横剖面的研究。 英文原文 of in We in of in an in on an an of we a of of we of of to x; 1. of a by of a is of in 609 687. on is be in 765, a “in in a of as of by in in we by of of 836. by as 1. In is by T), (P) N). to of of m, of T of P be in of j by 1 of of in on in an is in an or is on is s of of an an at 2. It is to a no in of or it is of in to is to a to of as a to to una it in in to of in of is in of by in or 2. A of a in in of as of to of in of to in to be by a of of of of in of to a of be a of to we of of of of of a is in of be to A of of by 3 4. A of is it is to of in be by or of at or we to a = 0) or a = 0 1 = 2), so as to of to or is to or to to of of of is 3. In by it is to of of As is 1, we a at or is a in is a a It to a of no is a an at in to of to a of is a to of of by us to of we to in of in a by in of 1. of by of v = 12 4. we to in is if in in or In to of we in To it is to a to by of is to or A us to of of In it us to is to in on an As we in no in of in In of of he be in or as H E)i = i H E)f = of i of i is of be on or In to be of it is to by of a on we to a 3 of 5 (1) In of by j = 6 7. in of as in on of of In of a to in a et (1992), in 5. to us in a We as to of of of 2, we a 2. 2 by of in of of is It to to in 8. in a at s 9 it in , to be in In of an a in to of is to of is in is no to is If we we is in a in to it is to of by a of in 998 d/in a at 2 00 10. is so as of nt 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 : 花生去壳机主体结构设计 学生姓名 学 号 所属学院 专 业 班 级 指导教师 起止时间 机械电气化工程学院教务办制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 ； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 一 本题来源及研究的目的和意义 课题的来源： 自选题 研究的意 义 我国是世界花生生产第一大国 ,花生单产、总产和出口均居世界前列。我国种植的花生不仅能满足国内需求 ,更是主要创汇农产品之一 ,无论是出口还是深加工 ,特别是种用都须进行脱壳加工。脱壳是花生种用和精深加工中的重要环节。目前国外一些技术先进国家花生脱壳已经实现了机械化。但我国传统、低效率的手工剥壳方式及目前所使用的花生脱壳设备均存在脱壳质量不高、脱壳效率相对较低、花生破碎率高、含杂率高、生产环境恶劣等缺陷 ,成为制约花生统一供种和精加工业有效发展的瓶颈。研析国内花生脱壳技术与设备的研发现状及存在问题 ,对促进花 生产业发展具有重要现实意义。 研究的目的 传统的花生脱壳方法是手工剥壳，效率低，用工多，严重影响经济效益 应性差、通用性差和利用率低等问题，设计了刮板式花生脱壳机，通过改进现有的技术方案，以达到提高脱壳机的稳定性、适应性、通用性和利用率的目的。 二 课题所涉及的问题在国内外现状及分析 国内外现状 国外发达国家在花生脱壳方面研究起步较早 ,脱壳技术与设备较先进。 20世纪 80年代初 ,美国的 制了一种脱壳设备 ,能够在对物料尺寸分级的同 时对其进行破壳。美国的 前 ,国外一些技术先进的国家 ,花生脱壳已经实现了机械化。自 20世纪 60年代以来 ,我国虽已有多种花生脱壳设备面世 ,但在脱壳技术研究方面一直没有大的突破 ,脱壳部件的研制仍处于 20世纪 90年代初的技术水平 ,在改善脱壳性能、有效降低破损等方面始终没有实质性突破。目前国内花生脱壳技术及设备在技术性能和作业环节方面 ,存在作业质量差、性能不稳定、通用性差、脱壳率低以及破损率高等诸多问题 ,制约了花生统一供种和精深加工业的有效发展。因此 ,提高花生脱壳技术及设备的适用性、稳定性 ,降低破碎率和损伤率是我国今后研制花生脱壳技术及设备的关键问题。 花生脱壳机械存在的问题 目前我国在花生脱壳技术研究方面一直没有大的突破，资金投入也不足，脱壳部件的研制仍在 20年代初的技术水平上徘徊，所以在脱壳性能上并没有很大的提高。由于机械脱壳时对花生仁的损伤率偏高，用于种子和较长期贮存的花生仁至今仍是手工剥壳。脱壳机械在技术性能和作业环节上存在以下问题： 脱壳率低，脱壳后的果仁破损率高，损失大。 机具性能不稳定，适应性差。 通用性差，利 用率低。 作业成本偏高，多数是单机制造，制造的工艺水平较低，同时能耗较高。 有些产品仅进行了样机试制或少量试生产，未进行大量生产性考核和示范应用，作业性能及商品性等方面还存在不少问题。 对国内花生去壳机的建议 在花生生产过程中 , 花生脱壳是一项要求严格、耗时较多的作业。目前国内所用的多是传统机械式花生脱壳设备 , 尽管在研究与改进中性能得到不断改善 , 但是机械脱壳损伤率仍然很高。针对现有花生脱壳技术与设备普遍存在的问题 ,在今后研制与推广应用过程中 , 应努力做到以下几个方面。 （ 1） 加强脱壳工艺与脱壳机理研究 加强花生脱壳加工工艺和脱壳机理研究 , 对不同脱壳工艺和不同脱壳机理进行系统比较研究基础上 , 提出先进实用的脱壳技术和脱壳机理 , 为开发花生脱壳设备奠定理论基础。 （ 2） 加强脱壳部件参数试验与优化设计 国内花生脱壳技术与设备的生产厂家多、机型多 , 但现有设备还不完善、不成熟 , 制造成本高 , 存在性能不稳定、脱壳率低以及破损率高等问题 , 直接影响到花生脱壳技术与设备的推广应用与健康发展。解决以上诸多问题 , 进一步提高生产 , 需要在花生脱壳设备的关键部件的参数试验与优 化设计方面有所突破。 （ 3）消化吸收与自主创新并举 在充分了解国内外花生脱壳技术与设备最新动态的基础上 , 及时引进并消化吸收国内外先进技术和经验 , 加速花生脱壳技术与设备的研发 , 实现花生脱壳技术与设备的机械化和自动化 , 提高作业精确性和作业速度。 （ 4） 提高花生脱壳设备的通用性与适应性 我国各地经济水平差异较大 , 区域性发展不平衡。目前国内的花生脱壳技术与设备大多用于经济发达地区与示范推广区 , 并且小型设备多、大型设备少 , 低档设备多、高性能设备少 , 存在通用性、兼容性和适应性差等问题。 要实现花生脱壳技术与设备又好又快发展 , 提高花生脱壳技术与设备的通用性、兼容性和适应性等仍是目前主要的研究重点。 （ 5） 加大政策扶持力度 我国花生脱壳技术与设备正处于发展提高阶段 , 应加大政策扶持力度 , 从国内实际情况出发 , 研制出适合中国国情的新型花生脱壳技术与设备 , 进一步提高花生脱壳技术与设备产品的实用性、可靠性和经济性 , 实现花生脱壳技术与设备的快速发展。 。 花生脱壳机械的发展 我国花生脱壳机的研制自 1965年原八机部下达花生脱壳机的研制课题以来，已有几十种花生脱壳机问 世。只进行单一脱壳功能的花生脱壳机结构简单，价格便宜，以小型家用为主的花生脱壳机在我国一些地区广泛应用，能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生脱壳机种类很 多，如 60型花生剥壳机、 6060型花生脱壳机等 (技术参数见附表 )，其作业效率为人工作业效率的 2O 60倍以上。锦州俏牌集团生产的 皮、分选，是一种比较先进的花生后期生产机械。伟民牌 620型花生脱壳机带有复脱、分级装置，采用搓板式脱壳、风力初选、比重分离清选等装置，具有结构紧凑、操作灵活方便、脱净率高、消耗动力小等特点。 62型花生脱壳机是一种一次喂料就可完成花生脱壳工作的机械，经风力初选、风 扇振动、分层分离、复脱清选分级后的花生仁可直接装袋入库。 6800型花生脱壳机械采用了三轧辊混合脱壳结构，能够进行二次脱壳。而随着我国花生产业的进一步调整，花生产量逐年增加，花生的机械化脱壳程度将大幅提高，花生脱壳机械将拥有广阔的发展前景。 花生剥壳的原理很多，因此产生了很多种不同的花生剥壳机械。花生剥壳部件是花生剥壳机的关键工作部件，剥壳部件的技术水平决定了机具作业刚花生仁破碎率、花生果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标。在目前的生产销售中，花生仁破碎率是社会最为关心的主要指标。 八十年代 以前的花生剥壳机械，破碎率一般都大于 8%，有时高达 上。加工出的花生仁，只能用来榨油，不能作种用，也达不到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥壳原理，研制新式剥壳部件，自 1983年以来，在已有的花生剥壳部件的研制基础上，我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥壳部件，其主要经济技术指标，特别是破壳率指标大有改善。 花生脱壳机械应用前景展望 花生生产机械化是农业现代化的重要组成部分，是农业和农村经济持续快速发展的重要保证，近年来，花生机械装备总量不断稳步增长，作业水平进一步提高，社会 化服务规模不断扩大，虽然目前花生脱壳机械化水平较高，但是多应用于经济发达地区与示范推广区，并且小型机械多、大型机械少，低档机械多、高性能机械少。在一些地区，用作种子和特殊用途的花生仁仍采用传统的手工剥壳，劳动生产率低，区域性发展不平衡。进入 21世纪，一份说花生机械、开展花生机械作业服务的优惠政策和措施，调动了农民购买花生机械的积极性，形成了新的市场需求。随着花生种植业的不断发展，国内外对花生深加工产品的需求不断增大，提高花生脱壳机械化作业水平成为必然。花生脱壳机在提高劳动生产率，减轻劳动强度方面起到了积极的 作用，促进了花生加工业的科技进步，为花生脱壳机械的发展提供了空间。 三、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 题任务要求 （ 1） 画出总装配图及部分零件图。 （ 2） 写出设计说明书。包括所设计机器的用途、组成、参数选择、设计计算、使用注意事项、设计待解决的问题，参考资料等。 题设计预期目标的可行性分析 目前花生脱壳机采用的脱壳结构主要有：以打击、揉搓为主的钢纹杆或钢栅条凹板结构，以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒或橡胶浮动凹板结构两大类。前者存在着花生破碎率高的缺点，后者脱壳效 率与脱净率不高。 还有一种刮板式的脱壳，具有破碎率低，生产率、脱净率都能达到较好效果的特点。因此，本设计中采用这种原理来设计花生脱壳机。 四 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 课题需要研究的重点问题 本课题的难点在于怎么样把去完壳的花生米和壳分开 ， 确保花生去壳的完整性 。 课题需要研究的难点问题解决的思路 花生果进入存料斗后，经下部的入料窄口形成薄层流落下来进入剥壳箱内，与高速旋转的刮板相互碰撞，在刮板的锤击下，花生壳发生挤压，从而使这些花生果的果壳也被 压碎。剥壳后的仁与壳通过栅格间的间隙落下，在下落的同时，受到风机吹来的经调节好的气流作用，果壳因重量轻而被气流送入集壳通道，而花生仁因重量大，继续往下落，从而达到了壳仁分离的目的。 五 完成本课题需要的工作条件及解决的办法 （ 1）万方数据库和图书馆查阅相关资料，了解花生市场及花生去壳机的发展现状。 （ 2）从了解的信息中确定设计方案。 （ 3）查阅相关资料，了解花生去壳机的工作原理，确定去壳方式。 （ 4）遇到关键性的问题向老师请教 （ 5）画出装配图。利用 （ 6）参考资料中的计算方法及公式等进行计算校核。 六 工作方案及进度计划 第 1周 第 2周 通过查找文献资料，了解国内外现状。了解相关的产业领域及其有关的交集使用产品。 第 2周 第 5周 设计总体方案。 第 6周 第 9周 结构进行具体设计。绘制零件图纸，寻找问题解决问题。 第 10周 第 12周 撰写设计说明书，对部分问题修改、调整。 第 13周 第 14周 整理资料准备答辩。 七 参考文献 1石怀荣 ,芮延年 . 新型锥体式花生碎壳机构的设计 J. 农机化研究 ,2011(01):111 2张亚伟 ,钱俊 . 剥皮 /去壳设备的现状及发展展望 J. 木材加工机械 ,2008(02):475. 3花生去壳机 J. 资源开发与市场 ,2000,(04):255. 4尚书旗 ,刘曙光 ,王方燕 J2003,(增刊 )：509 517. 5李建东 ,梁宝忠 ,郝新明 ,李洋 ,尚书旗 J2008(6)： 35 37. 6王智才我国农机市场需求及发展前景 J农机质量与监督， 2002(5) 7段淑芬，胡文广，李秀平，等世界花生生产 现状分析 J花生学报， 1999(增刊 ) 8袁金生 . 花生红衣脱除机的研制 J. 食品研究与开发 ,1991(01):259易苗苗 . 花生深加工及其综合利用 D2010. 学生签名 年 月 日 指导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日 毕业论文 (设计 )文献综述 题 目 名 称 花生剥壳去壳机设计 题 目 类 别 毕 业 设 计 系 别 机械 工 程 系 专 业 班 级 学 生 姓 名 指 导 教 师 完 成 日 期 花生剥壳去壳机设计 摘 要： 我国加入 内外关于花生脱壳机机械的开发与推广应用日益增多，针对现有花生脱壳机机械存在的优点与不足，在未来的发展的过程中，对花生脱壳机机械在生产应用中的经验进行总结，不断完善其功能，使其呈现良好的发展势头。 关键词 ： 箱体；机架；工艺； 一，花生脱壳机的发展现状 我国花生脱壳机的研制自 1963 年原八机部下达花生脱壳机的研制课题以来已有几十种花生脱壳机问世 。只进行单一脱壳功能的花生脱壳机结构简单、价格便宜、以小型家用为主的花生脱壳机在我国一些地区广泛应用，能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生脱壳机种类很多，如 6花生剥壳机 ， 66花生脱壳机等 ,技术参数见附表 ,其作业效率为人工作业效率的 20以上。 6花生脱壳机械采用了三轧辊混合脱壳结构 ,能够进行二次脱壳。而随着我国花生产业的进一步调整 ,花生产量逐年增加 ,花生的机械化脱壳程度将大 幅提高 ,花生脱壳机械将拥有广阔的发展前景。花生剥壳的原理很多 ,因此产生了很多种不同的花生剥壳机械。花生剥壳部件是花生剥壳机的关键工作部件 生果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标。在目前的生产销售中 ,花生仁破碎率是社会最为关心的主要指标。八十年代以前的花生剥壳机械 ,破碎率一般都大于8%有时高达 15%以上。加工出的花生仁 ,只能用来榨油 ,不能作种用 了降低破碎率而探讨新的剥壳原理 ,研制新式剥壳部件 ,便成为花生剥壳机械的重要研究课题。从六十年代初 ,开始在我国出现了封闭式纹杆滚筒 ,栅条凹板式花生剥壳机。自 1983 年以来 ,在已有的花生剥壳部件的研制基础上 ,我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥壳部件 ,其主要经济技术指标 ,特别是破壳率指标大有改善。 二 ， 花生脱壳机械研究重点 我国加入 来，国内外关于花生脱壳机械的开发与推广应用日益增多。针对现有花生脱壳机械存在的优点与不足 ,在未来的发展过程中 ,对花生脱壳机械在生产应用中的经验进行总结 ,不断完善其功能 ,使其呈现良好的发展势头。提高花生脱壳机械的通用性和兼容性 ,使研制的花生脱壳机 械通过更换主要部 件能够同时对其他带壳物料进行脱壳加工。研制通过变换主要工作部件即能满足不同坚果脱壳作业需要的脱壳机具。 并提高制造工艺水平降低制造成本 ,以适应不同加工企业的需要。花生脱壳机械能否适应这种发展趋势 ,将直接影响到花生脱壳机械能否更好的推广应用与健康发展。提高机械脱壳率。降低破损率 ,对花生脱壳机械的关键技术与工作部件进行重点攻关 ,改革传统结构 ,研究新的脱壳机理 ,优化结构设计，同时在整体配置上进一步改进和完善，提高脱壳率，降低籽仁破损率。目前国内外的花生脱壳机械均存在脱壳率和破损率之间 的矛盾 ，处理好这一关键技术将关系 到花生脱壳机械的发展前景。向自动控制和自动化方向发展大多数机具目前仍依赖人工喂料或定位，影响了作业速度和作业质量。因此应通过机电一体化手段，开发设计自动喂料、自动定位脱壳装置，保证均匀喂料与有效定位，实现机组自动化操作。进一步提高作业精确性和作业速度，提高产品质量与生产率，满足部分大、中型加工企业的需要，以开拓国内和国外市场。新技术原理、新结构材料、新工艺将不断应用于花生机械的研制开发中 ,随着液压技术、电子技术、控制技术以及化工、冶金工业的发展。许多复杂的机械 机构、动力传递、笨重的材料和落后的工艺将逐渐被取 代。减轻重量 、减少阻力、简化操作、减少辅助工作时间、延长使用寿命、降低劳动使用费用等将作为主要设计目标应用于脱壳机械的设计制造。随着国内外高新技术的进一步发展 ,如何将这些高新技术更好的应用到实际生产中 ,也是目前花生脱壳机械需要尽快解决的问题。 三， 花生脱壳机械的工艺研究 在脱壳技术方面，除了在原理和设备上进行研究外，人们还在工艺上进行了研究以提高籽粒的脱壳率及脱壳质量。 分级处理 物料的粒度范围大，必须先按大小分级，再进行脱壳，才能提高脱壳率，减少破损率。 水分含量 花生荚果的含水率对脱壳效果有很大 的影响，含水率大，则外壳的韧性增加；含水率小，则果仁的粉末度大。因此应使花生荚果尽量保持最适当的含水率，以保证外壳和果仁具有最大弹性变形和塑性变形的差异，即外壳含水率低到使其具有最大的脆性，脱壳时能被充分破裂，同时又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使果仁在外力作用下粉末度太大，可减少果仁破损率。 四，花生脱壳机械应用前景展望 展望花生脱壳机械应用前景。花生生产机械化是农业现代化的重要组成部分，是农业和农村经济持续快速发展的重要保证，近年来，花生机械装备总量不断稳步增长，作业水平进一步提高，社会化服务规模 不断扩大，虽然目前花生脱壳机械化水平较高，但是多应用于经济发达地区与示范推广区，并且小型机械多、大型机械少，低档机械多、高性能机械少。在一些地区，用作种子和特殊用途的花生仁仍采用传统的手工剥壳，劳动生产率低，区域性发展不平衡。进入 21 世纪，我国花生生产机械化开始了新的发展阶段，农业结构调整发生了新的变化，也对花生机械的发展产生了积极而深远的影响，不仅拉动了新的有效需求，而且构筑了适合花生生产机械化发展的新舞台，为花生生产机械化真正成为农村经济发展的推动器提供了广阔的市场发展条件。在一些地区推进花生生产机械化 的过程中，相继出台了鼓励和扶持农民购买花生机械、开展花生机械作业服务的优惠政策和措施，调动了农民购买花生机械的积极性，形成了新的市场需求。随着花生种植业的不断发展，国内外对花生深加工产品的需求不断增大，提高花生脱壳机械化作业水平成为必然。花生脱壳机在提高劳动生产率，减轻劳动强度方面起到了积极的作用，促进了花生加工业的科技进步，为花生脱壳机械的发展提供了空间。 五，花生去壳机存在的问题： 目前我国在花生脱壳技术研究方面一直没有大的突破 ，资金投入也不足，脱壳部件的研制仍在 20 世纪 90 年代初的技术水平上徘徊，所以 在脱壳性能上并没有很大的提高。由于机械脱壳时对花生仁的损伤率偏高，用于种子和较长期贮存的花生仁至今仍是手工剥壳。脱壳机械在技术性能和作业环节上存在以下问题：（ 1）脱壳率低，脱壳后的果仁破损率高，损失大。（ 2）机具性能不稳定，适应性差。（ 3）通用性差，利用率低。（ 4）作业成本偏高，多数是单机制造，制造的工艺水平较低，同时能耗较高。（ 5） 有些产品仅进行了样机试制或少量试生产未进行大量生产性考核 和示范应用， 作业性能。 参考文献 1张龙勋 机械 制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社， 1999 2 朱文 坚 , 刘小康 机械设计方法学 广州：华南理工大学出版社， 2006 3李益民机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社， 1998 4机械工程手册编委会机械工程手册机械工业出版社， 1999 5周霭明 机械制图 同济大学出版社， 2001 6成大先 机械设计手册 北京：化学工业出版社， 2002 7祝毓琥 机械原理 北京 : 高等敎育出版社 , 1986 8黄鹤汀 . 机械制造装备 . 北京：机械工业出版社， 2001 摘 要 因为花生需求的增加导致了花生种植面积增加，花生产量也在逐年增加。 市面上的花生深加工产品也越来越多，将花生剥壳后深加工提高产品附加值。 所以 市面上的花生剥壳机也是越来越多。机器也是层次不齐，市面上 花生剥壳机 普遍 存在的 稳定性不好 、 不能适应条件不好环境 和 剥率 较 低等问题， 所以 设计了刮板式花生剥壳机。 根据 花生 剥壳机 剥壳 部件的转速和功率， 选择了 皮带传动， 电动机。 然后再根据 刮板 半径设计 转轴 、 半栅 筛 、 箱体等零部件 ; 本文首先介绍了剥壳机的国内发展现状及研究意义。其次，本文确定了花生剥壳机的整体方案设计，以及介绍了 剥壳机的分类和主要组成，以及现状存在的问题。 根据 现状问题 确定了主体结构的设计和布置。然后，本文介绍了花生剥壳机主体结构详 细设计，其中包括带轮，主轴，刮板，电动机，等具体设计和计算。图文并茂的讨论了传动机构以及执行机构的结构设计。最后对整体设计过程做出总结，分析了设计过程中遇到的问题，从设计过程中总结经验和教训。 关键词 : 花生；花生剥壳机；剥壳机械化；刮板剥壳 ；三维建模 of by in of So is is of of of of a on of of is is on by to a of we of of of of of a of in 录 目录 . 1 1绪论 . 1 . 1 生脱壳机械的发展 . 1 生脱壳机械的研究应用现状 . 3 前花生剥壳机使用的脱壳技术 . 3 型脱壳技术 . 3 生脱壳机械的工艺研究 . 4 生脱壳机械存在的问题 . 4 生脱壳机械研究重点 . 5 究剥壳机械的常用性和适应性 . 5 高花生机剥壳率 ,降低破损率 . 5 高剥壳自动化程度 . 5 2 刮板式 花生剥壳机的结构及工作原理 . 6 择刮板花生去壳机理由 . 6 . 6 . 7 机分离部分的设计 . 7 3 刮板式花生剥壳机关键部件结构设计 . 9 . 9 板的半径及转速确定 . 9 3 1 2 刮板所需功率计算 . 9 . 10 . 10 . 11 机与轴之间的 . 13 . 13 . 14 2 . 16 承和键的选择 . 19 . 19 . 20 3. 5刮板结构设计 . 20 . 21 . 22 . 22 . 22 计曲柄滑块机构 . 22 . 24 . 26 带传动设计 . 27 . 29 . 29 架的模态分析 . 30 态建立过程 . 30 态分析 . 31 4 使用花生脱壳机的要求 . 35 . 35 . 35 5 总结 . 36 文总结 . 36 计遇到问题 . 36 参考文献 . 37 1 1 绪论 题提出的背景 花生含有大量的脂肪和蛋白质，它是我们日常生活当中最要的植物油来源之一。也是我们日常摄取植物植物蛋白重要来源。在平时的烘培食品当中，经常含有使用花生或脱脂后花生饼粕蛋白质的使用。在我们日常的饮食和烹调当中可以起到原料或添加剂。现在我们把花生蛋白质作为原料或者食品添加剂不仅可以提高 食品的蛋白质，还可以改变食物的味道和形态。日常的人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等都是花生油重要组成。 花生不仅经过简单加工就可食用，而且还可以加工成各种营养丰富、色香味俱全食品和营养品。 花生加工成副产品产生的花生壳和花生饼粕可以用作饲料，提高花生的经济效益。 一般花生作为出口产品或深加工产品，都需要进行剥壳加工这道工序 ，花生在榨取花生油的时候，为了提高出油率。都会对花生去壳 。传统花生剥壳是手工剥壳，手工剥壳不仅效率低，而且手容易起水泡，长茧。 因此在主产区的广大农民急需一种工具来代替他们手工剥壳。使花生 生产地的农民不必浪费劳动力用手工剥壳方式剥壳，提高花生剥壳的速度 满足需求。 花生剥壳机就是把花生的外壳利用挤压剪切等方法把外壳去掉从而得到花生仁一种农业机械。 但是由于花生的物理特性决定花生不能再收获的时候就发明一种机器把花生给去壳。只有花生的含水量降到一定程度的时候才能剥壳保证剥壳后花生质量 ， 由于近几年花生附加产品多，需求大，种植面积不断增加。花生手工剥壳已经无非满足社会需要。实现花生剥壳 机械 自动化是一种大势所趋，刻不容缓。 生脱壳机械的发展 中国最早的花生剥壳机产生和研究可以追查到 1965 年原八 部下达的花生剥壳机的课题研究，至此之后陆陆续续就有各式各样的不同功能的花生剥壳机问世。款式有包括功能单一的花生剥壳机特点是结构简单价格低，广泛应用 于 家庭。具有剥壳、分离 和清选功能等多种功能的的花生剥壳机特点是体积比较大，分级功能多 ,基本用于花生深加工企业 。国产花生剥壳机的种类很多，比如 66工作效率都可以达到为人工工作效率的 20倍以上。 2 接下来让我介绍我国近几年的花生剥壳产品 : 1）封闭栅条凹板、纹杆滚筒式花生剥壳机 早期我 国的 花生剥壳机研发主要是借鉴国外已有的 一些技术成果，在此基础上研制出的有 的花生剥壳机，剥壳部分是将若干根纹杆镶嵌到圆筒上来组成封闭式的纹杆滚筒，然后下面则由钢条来组成的栅条形式的凹板。 该机器的入料口比较大，出料口比较小。机器工作的时候，花生在滚筒的推动下有入口滚动到出口。花生在滚筒和凹板中收到了冲击，挤压下进行剥壳。因为花生主要受到揉搓的影响直接剥壳，所以花生的破损率比较高。同时为了将花生仁和未 剥壳的花生分离开来，通常这种剥壳机构都需要一个分离装置。所以在之后陆陆续续研制出 2） 直立橡胶板与封闭的橡胶板滚筒组成的剥壳机 该机器的剥壳装置是封闭胶辊和直立胶板，采用了挤压的剥壳原理。机器运转时，是胶辊让花生移动，过程中通过间隙为 5由胶辊和胶板之间相互作用的挤压作用下脱壳，这样可以很好地避开了剥壳部件的揉搓作用 ,相同的破碎率就有所降低，但仍可在保持在 5以上。 原因是由于直径小的花生在还没有剥壳的时候就已经被分选出来了，所以剥壳的效率很低，只有 30%左右。 所以不得不在后面增设一个循环机构，以使花生在经多次挤压来提升脱壳率，但这样机器结构就变得复杂、体型就变得很庞大。 3） 开式的纹杆滚筒和编织凹板式花生剥壳机 剥壳机采用了编制的丝网来编制凹板和使用两个金属条纹杆组成的开式滚筒。 作业时，滚筒的推动着花生前进，受执行部件的挤压揉搓来达到剥壳作用，该结构与封闭滚筒式是很不同的， 花生主要是受到开式条纹滚筒的搅拌作用进行剥壳，但是有个弊端是这个力是柔性的。也因此破损率比较低， 还只可控制在3%。 但是他的剥净率比较高，其原因是凹板是编制网孔凹板，在剥壳的时候只有直径小于网孔的花生在没有剥壳的情况下被分离出来。长果的花生则没有别分离。 4）立式剥壳机械 立式的剥壳机是采用了由两根扁钢 在条经过焊接的情况下而制成立式的转子，下面装着用编织丝网而制成的具有编织平底筛网，在剥壳机内部，花生在立3 式的转子的推动下进行相互的磨擦， 因此花生就可以这样剥壳了。该方法叫做柔性的揉搓法 。经过多次的实践证明，该机对花生仁的破碎率很低，可以控制在 3以下的。但其所有的缺点就是因采用立式传动则传动机构是比较复杂的。 5） 编织凹板 滚筒 与 开式扁条滚筒 组合而成的剥壳机 该机器用的是开式扁条滚筒（三根用刚制成扁条）和凹板结构（用编织丝网制成）。该机器在使用时候，是扁条推动花在其滚动行转动，凹板与扁条形成活动层。 花生在该运 动层内进行着互相揉搓而使其达到剥壳作用。由于在该机构中，避开了剥壳部件挤压冲击的直接作用， 使用该机器优点是：避开了剥壳部件直接冲击作用。是花生搓花生的作用，这样花生破损率比较低属于柔性剥壳。经过实验数据表明该机器破伤率 (破碎率 +损伤率 )仅仅只有 生脱壳机械的研究应用现状 当前国内的花生剥壳机其的剥壳原理、材料和构造基本可分为挤压、揉搓钢纹杆 凹板。打击、揉搓为主的橡胶滚筒与 橡胶浮动凹板两大类。 普遍存在脱壳质都不高情况，破损率大 9%的情况。所以剥壳出来的花生一样用于榨油。没有达到出 口贸易的标准。 现在主要是研究先进的脱壳原理来解决花生剥壳机现在存在主要问题的一种方法。 前 花生 剥 壳机 使用的 脱壳 技术 当前花生脱壳机使用的脱壳技术 分 以下几种。 撞击法脱壳 ：花生受到高速运转的冲击力的阻挠，导致花生壳产生破裂已达到破壳的目的。 碾搓法脱壳 ： 花生固定在定磨片上受到了来自动磨片碾搓的作用，导致花生外壳像是被外壳撕裂样子可以实现脱壳。 剪切法脱壳 ：花生固定在刀架上受到来至刀板的剪切力的作用，花 生外壳瞬间被切裂打开，使花生和果仁能够分开。 挤压法脱壳 ：在两根轮毂中间放入花生，然后是两个轮毂的转速相同方向相反，期间在调整间隙。花生子在间隙收到旋转挤压的力使花生壳破裂。 搓撕法脱壳 ：和挤压脱壳有点相识是用橡胶辊筒 进行 搓撕作用 进行脱壳 型脱壳技术 压力膨胀法 ：首先用一定的压力气体冲入花生壳内，让他们保持一段时间。4 当花生内外气压达到一致的时候。 之后再瞬间卸压，在内外平衡被打破的时候，壳体的气压因与 外部差的作用下产生了巨大的爆破力而使得冲破壳体，从而使其达到脱壳的目的。 真空法 ：它与压力膨胀法相反，是把花生放在真空爆壳机里，然后加热具有水分的花生到达一定程度的温度时，再用真空泵抽吸。花生在吸热同时外壳的水分逐渐蒸发，其外壳的韧性和强度都在降低，但是它的脆性却不断在增加。在真空的作用壳外压力也在下降，壳内的压力还保持在较高的水平。当这样保持到一定数值的时候，就会使外壳爆炸进行剥壳。 激光法 使用激光切割每个花生的外壳。有数据表明，这个方法可 以使花生达到 100%的完整率。但是这个费用高昂，效率也不高等特点。所以不容易被使用。 生脱壳机械的工艺研究 花生剥壳机我们除了在设备和原理研究外，我们也在研 究剥壳工艺来提高花生剥壳的效率和剥壳质量，有以下两种工艺。 分级处理 ： 首先把 花生 按大小分级，在根据大小相同进行脱壳，可以提高脱壳率和减少破损率。 水分含量 ： 花生果的含水量对剥壳质量有很大影响，通常花生壳含水率大，它的韧性比较大，也不容易搓破。但是花生的含水少，它剥壳的时候容易破损。所以要让花生壳含水少而花生含水多一点。这样有利于提高剥壳质量 。 也就是说让外壳含水率低可以保证它具有最大脆性，仁不能因为水太少容易破裂，要让仁有一定的水分。保证让人有一定的塑性变形，减少人的破损率。 生脱壳机械存在的问题 现在我国的花生剥壳机还是停留在 90 年代的阶段。主要是资金投入不足，花生剥壳机的关键部件还是停留在以前水平。 。所以基本上剥壳性能也没有什么大的突破。因此机械剥壳对花生仁的损伤率都很高，用来作为种子的和长期保存的都用手工剥壳。机械剥壳主要存在几点问题： 脱壳率低，破损率大。 性能不稳定。 适应环境差 剥壳成本还是有点高。 没有进行 大规模的实验，性能和商品还有待时间上考虑。 5 生脱壳机械研究重点 从我过加入 后，剥壳机需求增多，导致国内外对花生剥壳机重视和研究， 现在花生剥壳机存在问题，在以后发展中对花生剥壳机的生产产生的问题进行总结，不断完善性能和功能 。 究剥 壳机械的 常用 性和适应性 当前研究花生剥壳机的适应性和常用性是主要研究方向，现在的许多花生剥壳机专门针对一个地区或者专门的品种来设计，其通用性和兼容性比较差。所以提高花生剥壳机的通用性和兼容性可以通过更换重要部件就能对其他带壳物料进行脱壳加工。研究通过更 换重要部件就能满足不同坚果脱壳需要，同时提高工艺水平，降低机器的生产成本。适应不同企业加工需求，如果花生剥壳机械能够适应这种发展方向，可以影响该机械能否更好推广 。 高 花生 机 剥 壳率 ,降低破损率 现在花生剥壳机均存在脱壳率和破损率的之间矛盾，怎么提高剥壳率，降低破损率一直都是剥壳机的关键技术。 探讨 新的关键技术， 提升结构的方便性 。重点攻关这项关键技术可以影响花生剥壳机的发展前景 。 高剥 壳自动化程度 和自动化方向发展的大多数机器仍 然依赖于人工喂养和定位的自动控制，影响运行速度和运行质量， 因此运动电气，新技术等方面 ，进一步提高加工精度和运行速度，提高脱壳产品质量和效率，满足加工企业的需求，增加国内外的市场占有率。 随着人类社会发展，将有不断有新的技术、结构、工艺不断被研究出来。运用于花生剥壳机械当中。当液压 传动 技术、电子 电力 技术、等行业的发展。一些低效率的传动和笨重材料将被淘汰。同时新的技术运用将会提高机械的运行效率，提高机械的使用时间，怎么使用这些新的技术运用到机械当中是我们 当前研究的题目。 6 2 刮板式花生 剥 壳机的结构及工作原理 择刮板花生去壳机理由 由于当前花生剥壳机都 存在性能不稳定，脱壳率与破损率想矛盾，环境适应能力差通用性和利用率低等问题，所以设计了刮板式花生剥壳机，通过改进花生剥壳机的技术方案，使它的稳定性和通用性利用率提高。 设计的刮板式花生去 壳机具备撞击法 ， 碾搓法 ，剪切法和挤压法的特点，所以脱壳效率很高， 效果好 . 1 板式花生 剥 壳机主体 结构 刮板式花生脱壳机主要由进料箱 脱壳转轴部件 （ 包括刮板架和刮板 ） 惯性筛 、 风机 、 电机 、 支 架 、花生壳收集斗等组成。 如图 2 图 2 剥壳箱 运行过程是从上往下，从花生收集开始，花生进入剥壳箱。经过刮板的挤压和撞击后才能进行剥壳，有些没有被剥壳的花生留在栅格上面再次经过刮板碾搓和挤压进行剥壳。刮板和栅格间隙称为剥壳间隙，剥壳间隙影响破碎率和生产率。半笼筛栅条与栅条间隙影响破碎率和脱净率。把栅条做成半笼筛固定在剥壳箱内，剥壳后花生壳和花生仁经过半笼筛下落，同时受到风机吹来的风，把花生壳吹到收集斗。花生和花生仁因为比较重下落到惯性筛上，惯性筛把花生和花生仁分开。花生仁在惯性筛的作用下从过滤网一边收集起来。收集起来的花 生在换一次间距小一点的半笼筛进行剥壳。 其结构简图如图 2 7 图 2 破壳部分结构设计 破壳机构是使用刮板与 花生 的撞击来实现 花生 的破碎工作的，如下示意图就很清楚地表达了 花生 在工作机构中是如何被破除外壳的。（图 2个结构很充分地利用了栅笼和刮板之间的配合，栅笼中两铁棒之间的距离经过很合理的设计，这样栅笼就可以当做 花生 破壳的支撑点，而且还未破壳的 花生 就不会从栅笼之间掉下，同时刮板与栅笼之间的距离也是经过合理的设计使得不同尺寸的 花生都可以被刮板敲击到而达到破壳的目的，而在破壳 完成后 花生 在刮板旋转情况下达到壳仁分离同时也因为尺寸的减少而可以顺利通过栅笼进入下一道工艺。 图 1 栅笼与刮板的配合进行 花生 的破壳 机分离部分的设计 在上一部分 花生 与仁分离后经过栅笼进入了风力分离部分，其利用 花生 壳与花生 仁的质量不同则，则选择适当型号的风机将 花生 壳吹离（风力太小则没效果，风力过大会将 花生 仁也吹走），从下图（图 2示意图就可以看出由风机直接送风将 花生 壳吹离，但是从中也能看出风机并不能完全的解决 花生 壳杂质问题，还是有些不能清除。 8 图 2生 剥 壳机风机部分示意图 9 3 刮板式花生 剥 壳机 关键部件 结构设计 刮板式花生剥壳机能否正常运行，关键是 要看 重要部件的设计。如果设计的合理规范，机器才能正常运行。假如设计不合理，机器是不能正常运行，设计出来就是一堆废品，所以花生剥壳机的关键部件设计起到重中之重，规范人性化设计可以给我们使用机器带来许多方便。 计前各项参数的确定 板的半径及转速 确定 根据期刊可以知道当刮板转轴的旋转速度要达到确保能够将花生壳通过打击作用撞碎。从实验数据中可以看出 ，当刮板和花生果的相对速度达到 4够比较好的破碎花生壳的效果。根据这个实验结果来设计刮板轴的转速和刮板旋转半径。 1 如图 3花生下落的位置基本都在板轴半径的 之间。设计是用 为了有较高的生产效率，取半径 R=260 v=42 ， r= 得 n=294367.5 r/ 图 3 1 2 刮板所需功率计算 因为刮板式花生剥壳机剥壳原理是高速旋转的转轴带动刮板，对花生果进行反复打击与碰撞以及刮板和半笼筛对花生果产生摩擦和碾搓，剪切，挤压下进行10 的。 所以脱壳功率不是简单的动能能够计算。还要考虑到空气阻力和摩擦对剥壳的功率的影响。所以在就算功率的时候不能忽略。应该按照以下公式计算。 每脱 1料所需功（ N.m/ K 花生与刮板的摩擦系数 ； A 运转消耗的功率系数 Q 脱壳机的加工 量（ kg/h） 机械效率； P=W) 首先根据设计要求取 Q=1000kg/h，根据实验数据取 K=2， A= 00 N.m/ =算出结果功率等于 以刮板花生剥壳机的需要的功率应该不低于 2 。 用传动部件的分析 花生 剥壳机在电机动力出来后的传送过程中可以通过的方式有直齿轮、斜齿轮、带轮和涡轮蜗 杆传动等的传送方发。如下表（表 3示的常用传动机构比较分析： 如表 3 3前 可供选择的常用传动机构 带传动 特点是： 传动平稳、噪声低、 有利于清洁 ， 同时具备 有缓冲减振和过载保护 的作用， 维修方便。 而且 与链传动和齿轮传动相比 较，带传动的强度较低还有就是 及疲劳寿命较短 齿轮传动 效率高、传动比稳定、工作可靠、寿命长、结构紧凑、比带、链传动 所需的空间尺寸小 涡轮蜗杆传动 传动比 较 大， 且 体积小，单头的 涡轮蜗杆还具有的能自锁，不需要另加制动装置就罗 任意 德停在任意位置，但其不足之处就是 它的效率太低 用传动部件的选择 1、 齿轮的传动 电动机通过一个有保护作用的联轴器将扭距带出引入，并传入一个带有分配11 着传动比的减速器，接着通过联轴器传人开式的齿轮副，这样同时带动两轴的传动。如下图（图 3示。 图 3轮式传动的系统图 用齿轮传动的特点是 ：工作 很是可靠， 寿命 也比较长，传动精确且具备着效率高和 结构紧凑 的特点 ， 还有就是 功率和速度适用范围广等，但是其成本 相对地来说是 较高 的 ， 对于制造这种小型的 花生 剥壳机是很不合算的 。 2、 由电动机的转距通过如下图所示（图 皮带使用皮带轮传人了冲压机并直接传人主动轴。 图 3带式传动系统图 这种带轮的传动方式就是 传动平稳，噪音 低 的特点，同时 还可以起到 过载保护的作用。带传动的成本 是比 较低 的 ，对于 刮板式 花生 剥壳机这种对传动比 的 要求 并 不是很高的机器 就 可以选择 使用带传动来达到减速作用 ， 带的传动方式还可以使 制造 更 方便且 达到 比较经济。 动机的选择 电机的选择包括的类型，选择结构，功率和速度，并确定类型的。最常 用 为12 三相交流异步电动机。所以一般来说 尽量 选择 Y 系列类型的三相异步交流电动机。特点是启动性能好，所以 一般应用于要求较高的启动转矩机械。最主要的是它价格低廉，工作效率也高，可靠性好且稳定。结构简单有利于维修。但是不适合在易燃易爆有腐蚀的场所。 根据计算的转轴需要的功率和转速，可以确定两种电机型号 : 分别 是 和 根据电机全负荷的速度和刮板速度可以计算总传动比，在下表 3 表 3动比 方案号 电机型号 额定功率步转速r/载转速r/传动比 i 1 5 1000 940 2 459 2 5 1500 1400 表中可以看出方案一：总传动比小，但价格高，不适用于家庭小农业机械，所以方案选择 2，电机型号 结构如图 3 图 3机 查看机械手册可知电机 的中心 距 H=90 外 径为 24的外伸长度为13 50总宽为 180的转速 ： 4001 ， m 6 7 2 ， 40021 轴的输入功率 ： 1 k 222 222 /9550 机与轴之间的 V 带传动设计 V 带计算 通过上面电动机的选择和一些相关值的计算并确定了本机械的电动机运用的电动机，在上面我们已知的它的额定功率为 步转速为1500r/载转速为 1400r/动比 i =此将这些数据运用到通过查手册所得的计算公式，可以得到： 1、确 定计 算功率 查手册得知 =工况系数 型号选择 普通的 V 带和窄 V 带，这些带的型号都是已经标准化了。其中普通的 V 带含有 7 中不同的型号分别是： Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 E 七种；而另一种窄的V 带轮标准的型号就只有四种他们分别是： 据 型。 为了减小带在工作时的弯曲应力应集中过大而采用较大的带轮直径，从而使主带轮和从带轮的尺寸都偏大些。 一般我们都取1根据主动轮的基准直径系中进行选取带轮直径15，则根据传动比可以算出从动轮基准直径为： 51 从动轮 直径 : 86753 112 由已知的功率公式 P=000 可道，当要传递的功率 P 达到一定值时，带的速度 v 就会越高，根据公式可以看出所需要的圆周力 F 则越小，因而 V 带的根数就不需要那么多。由公式 d /00060 140075100060 11 25/ 14 所以符合设计要求 4确定中心 距 a 和带的基准长度 ： 初取中 心距 00m 符合 d1+120 带的根数 z: z)( 00 已知 4001 , 51 , i =查表得 ： ， ， K ， 01.1入 公式， 计算 得 :Z= 7. 通过计算求出带作用在带轮轴上的压力 文 献 3表得 q kg m 00 2 0Q 代入数值