油茶果剥壳机机械设计.doc

油茶果剥壳机机械设计油茶Camellia oleiera是世界四大木本油料树种之一，生长于我国南方亚热带地区的中高山及丘陵地带，是中国特有的一种纯天然高级油料。主要集中在江西、浙江、湖南、湖北、广西等省。油茶是山茶科Theaceae山茶属常绿小乔木，油茶树高达46 m，经过修枝整形，一般23 m。蒴果为球形、扁圆形、橄榄形，直径34 cm，经过改良的品种直径可达78 cm，果瓣厚而木质化，内含种子可榨油食用。茶油营养丰富、色清味香、耐贮运，是优质食用油；在工业上也可作为润滑油、防锈油。茶饼既是农药，又是肥料，可提高林地蓄水能力和肥力又可防治林地害虫，果皮内含丰富的单宁，可作为提取栲胶的原料。近年来中央和地方政府对油茶产业发展给予充分重视，出台多项优惠政策，极大地促进了油茶产业的发展。为了适应油茶的快速发展降低生产成本，本研究就油茶果鲜果剥壳机研制，进行了深入探讨。1 油茶鲜果特性油茶鲜果呈球形、扁圆形、橄榄形，直径34cm，经过改良的油茶品种，果球直径可达78 cm，果壳厚且木质化，在剥壳地过程中，籽皮如果破损将严重影响成品油的质量，所以油茶籽在榨油前，要进行长时间的干燥，便于贮藏加工，在这一过程中，如果籽皮破损籽肉与空气中的氧发生化学反应，和微生物产生霉变，就会改变籽肉中的有机成份，降低茶油品质。由于油茶适生于各地和品种的多样性，其果实大小不一，大的果球直径为7O8O cm，小的只有3O4O cm，把直径为3.08.0 cm的所有果球通过机械进行剥壳。果内籽粒的大小不一且不规则，最大直径也有3O cm，小的只有1.5 cm，因此在剥壳机的设计中要充分考虑油茶球果和果内籽粒的不规则性。球在机器内采用自由落体下落，挤压轴采用三棱式锥体设计。2油茶鲜果剥壳试验本研究试验以下四种方法解决籽皮破损问题。铁锤打击果球；木棒打击果球；石块打击果球；木（铁）棒挤压果球。采用前三种方法都产生籽皮破损的情况，采用第四种方法基本没有破损的情况发生。通过本次试验，得出方法一、二、三是机械钢性冲击而使种皮产生破损，而方法四是机械柔性冲击，对种皮无破损。因此在机械设计中，决定用机械柔性挤压的方法来实现油茶鲜果剥壳。3机械设计3.1主要结构油茶鲜果剥壳机采用立式设计，主要是由进料斗、挤压轴、挤压筒、橡胶层、机架、电机、皮带轮组、三角带组成。电机的参数是：750W/220V电流24 A、转速1500转/min(选配500W/380V电机或两冲程汽油机LY52；2.4马力)。为了保证剥壳率在99%以上，大果球要挤压3次以上，小的要挤压两次以上。为保证籽皮不破损，设计时采用柔性挤压。3.2工作原理油茶果球通过进料斗进入到挤压筒与挤压轴的缝隙中，再由电机通过皮带轮带动挤压轴旋转，挤压轴上的三棱角通过旋转撞击油茶果在挤压筒的压力下，油茶果球受到反作用力而破裂，在两到三次反复作用下达到果壳与茶籽分离落下。3.3性能指标在果农的生产活动中其生产工具要满足便于搬运（降低劳动强度），投资小等因素，符合加工要求，在设计中充分地考虑了本机的性能指标。外形尺寸/ram.1200500800整机质量/kg:60剥壳率%：98籽皮破损率%：0.1加工能力(kg h-1):125单机能耗/KW:13.4机械设计参数根据上述条件和要求，果球进料口最小的直径为9.0 cm，出料口最小直径为2.5 cm，果球在机器内的行程为初步定为45.0 cm。根据几何定律：设直角梯形垂边延长线为X（即与斜边延长线的交点组成一个三角形）为了满足柔性挤压又降低成本降低重量的要求，挤压筒用2 mm钢板，表面附着5 mm橡胶层。其机械图设计图如图2。4结论油茶鲜果剥壳机的设计主要是依靠茶果在三棱锥轴与圆筒筒壁之间的柔性挤压，造成果壳破碎，籽、皮分离。同时与锥轴、筒壁、轴壁间隙、剥壳速度和内衬材料等因素有关。因此，通过不同的对比试验，使各参数达到最佳的匹配。目前湖北省山区的茶农的剥壳方式是手工剥壳，工效低、浪费劳力。本机的设计制造基于以上因素，其剥壳率高，茶籽破碎率极小，设备轻便，运输方便，易于操作，使用安全。在试验、设计、试制过程中充分的考虑到果