花生去皮机结构设计【三维图运动仿真】【机械毕业设计论文CAD图】.zip
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三维图运动仿真
机械毕业设计论文CAD图
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花生去皮机结构设计【三维图运动仿真】【机械毕业设计论文CAD图】.zip,三维图运动仿真,机械毕业设计论文CAD图,CAD图纸毕业论文】
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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat1.txt三维图壳体上围板上盖板 A3.DWG壳体上围板下盖板 A3.DWG文档.doc皮带轮1 A3.DWG皮带轮2 A3.DWG脱皮旋柄 A3.DWG花生剥皮机设计5.3.doc花生去皮机装配(A0).DWG花生去皮机装配.STEP转轴 A3.DWG转轴2 A3.DWG转轴支架 A3.DWG运动仿真.avi 目 录 1 引言1 11提出背景112 花生红衣脱除机的应用现状213 花生红衣脱除机的发展9131 目前花生红衣脱除机的脱皮原理9132 新型脱皮技术的种类11133 花生红衣脱除机存在的问题11134 花生红衣脱除机技术新工艺解析1114 花生红衣脱除机研究重点及方向12141提高机械脱皮率，降低破损率12142 提高通用性和适应性1215 花生红衣脱除机的未来发展1321 花生剥皮机的结构1422 剥皮机的工作原理1531设计前参数的确定1732 V带传动选择193.3 轴的设计203.4 剥皮旋柄结构223.5 剥皮滚筒233.6 壳仁分离装置243.7 支撑架243.8壳体围板25 3.9 结论 26参考文献291 引言11提出背景花生是人类食用油的重要原料，应用花生油可制造人起酥油、造奶油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。由于花生中富含脂肪和蛋白质，所以它是食用植物油的主要来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。应用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可以作为乳制口、肉制品、煎炸食品和糖果的原料或添加剂。花生除经简单加工就可食用外，还可以经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，不但可以提高了蛋白质含量，而且又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。 花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥皮加工。花生在制取油脂时，既要剥皮的目的是为了提高出油率，也要提高毛油和饼粕的质量，还可以利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥皮为手工剥皮，依靠手工剥皮不仅手指易疲劳、受伤，而且工效低，所以种植花生地区的广大农民迫切要求用机器来代替手工去皮。花生剥皮机的诞生在很大程度上改善了传统剥皮方式，完全改变了这种局面，使花生种植产区的农民不必再采用最原始的方法进行剥皮，大大提高了生产效率和减低了劳动成本，把多余的劳动力解放。花生在制取油脂时需要对花生进行事前处理，花生贸易出口时都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥皮和分级、破碎、轧胚和蒸炒等工序进行事前处理。家庭用花生红衣脱皮机设计 目 录 1 引言1 11 课题提出的背景112 花生红衣脱除机械的发展213 花生红衣脱除机械的研究应用现状9131 目前花生红衣脱除机采用的脱皮原理9132 新型脱皮技术11133 花生红衣脱除机械的工艺研究11134 花生红衣脱除机械存在的问题1114 花生红衣脱除机械研究重点12141 提高花生红衣脱除机械的通用性和适应性12142 提高机械脱皮率。降低破损率1215 花生红衣脱除机械应用前景展望1321 花生剥皮机的结构1422 工作原理1531设计前各项参数的确定1732 V带传动193.3 轴203.4 剥皮旋结构.223.5 剥皮滚筒233.6 壳仁分离装置243.7 支撑架243.8壳体围板25 3.9 结论 26参考文献291 引言11 课题提出的背景花生中富含脂肪和蛋白质，既是主要的食用植物油来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作为肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，既提高了蛋白质含量，又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生是食用植物油工业的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。花生除经简单加工就可食用外，经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时，都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥皮和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥皮加工。花生在制取油脂时，剥皮的目的是为了提高出油率， 提高毛油和饼粕的质量，利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥皮为人力手工剥皮，手工剥皮不仅手指易疲劳、受伤，而且工效很低，所以花生产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥皮。花生剥皮机的诞生在很大程度上改变了这种局面，使花生产区的农民不必再采用最原始的剥皮方法进行剥皮，从而大大地减轻了农民的体力劳动，同时还提高了花生剥皮的效率。花生红衣脱除机是将花生荚果去掉外壳而得到花生仁的场上作业机械。由于花生本身的生理特点决定了花生脱皮不能与花生的田间收获一起进行联合作业，而只能在花生荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱皮。随着花生种植业的不断发展，花生手工脱皮已无法满足高效生产的要求，实行脱皮机械化迫在眉睫。12 花生红衣脱除机械的发展我国花生红衣脱除机的研制自1965年原八机部下达花生红衣脱除机的研制课题以来，已有几十种花生红衣脱除机问世。只进行单一脱皮功能的花生红衣脱除机结构简单，价格便宜，以小型家用为主的花生红衣脱除机在我国一些地区广泛应用，能够完成脱皮、分离、清选和分级功能的较大型花生红衣脱除机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生红衣脱除机种类很多，其作业效率为人工作业效率的2O60倍以上。锦州俏牌集团生产的TFHS1500型花生除杂脱皮分选机组一次能实现花生原料的脱皮、除皮、分选，是一种比较先进的花生后期生产机械。花生红衣脱除机带有复脱、分级装置，采用搓板式脱皮、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。6BK一22型花生红衣脱除机是一种一次喂料就可完成花生脱皮工作的机械，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。6BH一1800型花生红衣脱除机械采用了三轧辊混合脱皮结构，能够进行二次脱皮。而随着我国花生产业的进一步调整，花生产量逐年增加，花生的机械化脱皮程度将大幅提高，花生红衣脱除机械将拥有广阔的发展前景。花生剥皮的原理很多，因此产生了很多种不同的花生剥皮机械。花生剥皮部件是花生剥皮机的关键工作部件，剥皮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皮机械，破碎率一般都大于8%，有时高达l5%以上。加工出的花生仁，只能用来榨油，不能作种用，也达到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥皮原理，研制新式剥皮部件，便成为花生剥皮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，栅条凹板式花生剥皮机。自1983年以来，在已有的花生剥皮部件的研制基础上，我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥皮部件，其主要经济技术指标，特别是破壳率指标大有改善。在结构设计方面的几个特点(1)机架上方设置了一个振动布料装置5，它的作用是输送带送来的花生米进入振动装置料斗，物料经过振动能均匀地进入喂料斗3，由于喂料斗并不存放物料所以物料均匀地进入脱皮室。(2)传动皮带采用双面V形三角带，这种三角带的使用减少了皮带轮的数量，设备结构简化了。(3)工作辊子的设计选用钢管，树脂材料，树脂表面粘有石英砂。(4)每一对辊子的旋转方向如图中所示，非常有利于红衣脱皮。六十年代初， 我国在吸收国外技术的基础上，研制了TH-340型花生剥皮机，其剥皮部件是在一个圆筒上镶上若干根纹杆组成的封闭式纹杆滚筒，下面装有若干根圆钢条组成的栅条式凹板，如图1所示。在该机构中花生进口大(3O-50毫米)，出口小(1O-25毫米)，工作时，花生果在滚筒的推动下由进口向出口端运动，在滚筒和凹板的冲击、挤压、揉搓作用下直接脱皮，花生受列剥皮机的直接搓擦作用，系强制脱皮，故破碎率高。剥皮时， 直径同凹板栅缝一样大小的单粒果及双粒果便从栅缝中分离出来，所以一次剥净率低，最高80。为了将混在一起的花生仁和未脱果分离开来，采用栅条式凹板的剥皮机一般要配置分离机构。后来研制并生产的TH-47O型，6 BH-570型等型式的剥皮机，结构与其大同小异，剥皮质量均不理想。2 封闭橡胶板滚筒，直立橡胶板式剥皮部件该机的剥皮部件是由封闭胶辊和直立胶板组成，剥皮原理系挤压式，如图2所示图2作业时，花生果在胶辊的推动下，通过剥皮间隙(520毫米)，由胶辊和胶板的挤压作用脱皮，避开了剥皮部件的揉搓作用,破碎率有所降低，但仍在5以上。另外，因直径小于剥皮间隙的小果未经剥皮便被分离出来，故一次剥净率很低，只有30%左右。所以不得不增设循环机构，以使花生经多次挤压脱皮，致使机器结构复杂、庞大，造价较高。3 开式纹杆滚筒，编织凹板式花生剥皮部件剥皮部件采用了由两根金属纹杆组成的开式纹杆滚筒和用编织丝网制成的编织凹板，其结构如图3所示图3作业时，花生果在滚筒的推动下，受挤压揉搓脱皮，该结构与封闭滚筒式不同，花生果受到开式滚筒的搅拌作用，剥皮力带有柔性，故其破碎率较低，可控制在3%-5% 。另外，与栅条式凹板不同，因系编织网孔凹板，剥皮时，只有直径小于网孔尺寸的单粒瘪果末脱皮而被网孔分离，双粒长果则漏不出来，仍被剥皮，故剥净率较高。4 立式剥皮机构剥皮部件采用了由两根扁钢条焊接而成的立式转子，下面装着用编织丝网制成的编织平底筛，该剥皮部件如图4所示。图4在剥皮室内，花生果受立式转子的推动而相互磨擦，从而达到剥皮的目的，此方法系柔性揉搓剥皮。实践证明，该机破碎率较低，可控制在3以下。其缺点是由于采用立式传动， 故传动机构较为复杂。5 开式扁条滚筒，编织凹板式花生剥皮部件采用了由三根扁钢条制成的开式扁条滚筒，和用编织丝网制成的凹板结构，如图5所示。作业时，花生果在扁条的推动下随滚筒转动，在滚筒和凹板之间形图5 成一个活动层，花生果在该活动层内互相揉搓而脱皮。由于在该机构中，避开了剥皮部件的直接挤压， 冲击的作用，而是花生搓花生，系柔性剥皮，故破碎率较低， 该机鉴定时实测破伤率(破碎率+损伤率)为091。另外脱净率及生产效率等指标亦较理想。13 花生红衣脱除机械的研究应用现状目前国内花生红衣脱除机从其脱皮原理、结构和材料上基本可分为以打击、揉搓为主的钢纹杆钢栅条凹板 以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒一一橡胶浮动凹板两大类，但脱皮质量均不高，破损率都大于8 %，剥出的花生米只能用于榨油和食用，满足不了外贸出口和作种子的要求。探索先进的脱皮原理是解决脱皮机现存问题的重要途径。131 目前花生红衣脱除机采用的脱皮原理目前应用比较广泛的花生机械脱皮原理有以下几种。撞击法脱皮 撞击法脱皮是物料高速运动时突然受阻而受到冲击力，使外壳破碎而实现脱皮的目的。其典型设备为由高速回转甩料盘及固定在甩料盘周围的粗糙壁板组成的离心脱皮机。甩料盘使花生荚果产生一个较大的离心力撞击壁面，只要撞击力足够大，荚果外壳就会产生较大的变形，进而形成裂缝。当荚果离开壁面时，由于外壳具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度，荚果所受到的弹性力较小，运动速度也不如外壳，阻止了外壳迅速向外移动而使其在裂缝处裂开，从而实现籽粒的脱皮。撞击脱皮法适合于仁壳间结合力小，仁壳间隙较大且外壳较脆的荚果。影响离心式脱皮机脱皮质量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等。碾搓法脱皮 花生荚果在固定磨片和运动着的磨片间受到强烈的碾搓作用，使荚果的外壳被撕裂而实现脱皮。其典型的设备为由一个固定圆盘和一个转动圆盘组成的圆盘剥皮机。荚果经进料口进入定磨片和动磨片的间隙中，动磨片转动的离心力使籽粒沿径向向外运动，也使荚果与定磨片问产生方向相反的摩擦力；同时，磨片上的牙齿不断对外壳进行切裂，在摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂，并与壳仁脱离，达到脱皮的目的。该种方法影响因素有，荚果的水分含量、圆盘的直经、转速高低、磨片之间工作间隙的大小、磨片上槽纹的形状和荚果的均匀度等。剪切法脱皮 花生荚果在固定刀架和转鼓间受到相对运动着的刀板的剪切力的作用，外壳被切裂并打开，实现外壳与果仁的分离。其典型设备为由刀板转鼓和刀板座为主要工作部件的刀板剥皮机。在刀板转鼓和刀板座上均装有刀板，刀板座呈凹形，带有调节机构，可根据花生荚果的大小调节刀板座与刀板转鼓之间的间隙。当刀板转鼓旋转时，与刀板之间产生剪切作用，使物料外壳破裂和脱落。主要适用于棉籽，特别是带绒棉籽的剥皮，剥皮效果较好。由于其工作面较小，故易发生漏籽现象，重剥率较高。该种方法影响因素有，原料水分含量、转鼓转速的高低、刀板之间的间隙大小等。挤压法脱皮 挤压法脱皮是靠一对直径相同转动方向相反，转速相等的圆柱辊，调整到适当间隙，使花生荚果通过间隙时受到辊的挤压而破壳。荚果能否顺利地进入两挤压辊的间隙，取决于挤压辊及与荚果接触的情况。要使荚果在两挤压辊间被挤压破壳，荚果首先必须被夹住，然后被卷入两辊间隙。两挤压辊间的间隙大小是影响籽粒破损率和脱皮率高低的重要因素。搓撕法脱皮 搓撕法脱皮是利用相对转动的橡胶辊筒对籽粒进行搓撕作用而进行脱皮的。两只胶辊水平放置，分别以不同转速相对转动，辊面之间存在一定的线速差，橡胶辊具有一定的弹性其摩擦系数较大。花生荚果进入胶辊工作区时，与两辊面相接触，如果此时荚果符合被辊子啮人的条件，即啮人角小于摩擦角，就能顺利进入两辊问此时荚果在被拉人辊间的同时，受到两个不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，荚果又受到两辊面的法向挤压力的作用，当荚果到达辊子中心连线附近时法向挤压力最大，荚果受压产生弹性 塑性变形，此时荚果的外壳也将在挤压作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脱皮过程。影响脱皮性能的因素有，线速差、胶压辊的硬度、轧入角、轧辊半径、轧辊间间隙等。132 新型脱皮技术压力膨胀法 原理是先使一定压力的气体进入花生壳内，维持一段时间，以使花生荚果内外达到气压平衡，然后瞬间卸压，内外压力平衡打破，壳体内气体在高压作用下产生巨大的爆破力而冲破壳体，从而达到脱皮的目的。主要影响因素有，充气压力、稳定压力维持时间、籽粒的含水率等。真空法 将花生荚果放在真空爆壳机中，在真空条件下，将具有相当水分的荚果加热到一定温度，在真空泵的抽吸下，荚果吸热使其外壳的水分不断蒸发而被移除，其韧性与强度降低，脆性大大增加；真空作用又使壳外压力降低，壳内部相对处于较高压力状态。壳内的压力达到一定数值时，就会使外壳爆裂。激光法 用激光逐个切割坚果外壳。试验显示，用这种方法几乎能够达到100 96的整仁率，但因其费用昂贵、效率低下等原因，很难得到推广。133 花生红衣脱除机械的工艺研究在脱皮技术方面，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皮率及脱皮质量。分级处理 物料的粒度范围大，必须先按大小分级，再进行脱皮，才能提高脱皮率，减少破损率。水分含量 花生荚果的含水率对脱皮效果有很大的影响，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，脱皮时能被充分破裂，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。134 花生红衣脱除机械存在的问题目前我国在花生脱皮技术研究方面一直没有大的突破，资金投入也不足，脱皮部件的研制仍在2O世纪90年代初的技术水平上徘徊，所以在脱皮性能上并没有很大的提高。由于机械脱皮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皮。脱皮机械在技术性能和作业环节上存在以下问题： 脱皮率低，脱皮后的果仁破损率高，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。14 花生红衣脱除机械研究重点我国加入WTO以来，国内外关于花生红衣脱除机械的开发与推广应用日益增多，针对现有花生红衣脱除机械存在的优点与不足，在未来的发展过程中，对花生红衣脱除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。141 提高花生红衣脱除机械的通用性和适应性提高花生红衣脱除机械的通用性和适应性仍是当前的主要研究方向之一目前，许多花生红衣脱除机械只是针对某一花生品种和所在地区的生长环境来设计，其通用性、兼容性和适应性较差。提高花生红衣脱除机械的通用性和兼容性，使研制的花生红衣脱除机械通过更换主要部件能够同时对其他带壳物料进行脱皮加工。研制通过变换主要工作部件即能满足不同坚果脱皮作业需要的脱皮机具，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。花生红衣脱除机械能否适应这种发展趋势，将直接影响到花生红衣脱除机械能否更好的推广应用与健康发展。142 提高机械脱皮率。降低破损率对花生红衣脱除机械的关键技术与工作部件进行重点攻关，改革传统结构，研究新的脱皮机理，优化结构设计；同时在整体配置上进一步改进和完善，提高脱皮率，降低籽仁破损率。目前国内外的花生红衣脱除机械均存在脱皮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红衣脱除机械的发展前景。143 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、自动定位脱皮装置，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皮机械的设计制造。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，也是目前花生红衣脱除机械需要尽快解决的问题。15 花生红衣脱除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，虽然目前花生红衣脱除机械化水平较高，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皮，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，提高花生红衣脱除机械化作业水平成为必然。花生红衣脱除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，为花生红衣脱除机械的发展提供了空间。2 花生剥皮机的结构及工作原理21 花生剥皮机的结构根据花生去皮机的剥皮原理可知道，花生是从上至下依次经过入料室、剥皮室、编织筛网，然后花生皮进入收集室。因此设计剥皮机的整体结构的依据就出来了。设计过程是从上往下，从花生的入料室开始，入料室下方是剥皮室，入料室可与剥皮室设计为一个整体。在剥皮室内，花生与花生通过剥皮旋柄撞击和挤压作用才能进行剥皮，因此，将剥皮旋柄放在剥皮室内。花生经过剥皮旋柄的撞击和挤压进行剥皮后，花生皮要经过位于剥皮室底部的编织筛网，将其固定在剥皮箱的下半箱内。花生皮穿过编织筛网后往下落，在下落过程中，设计一个风机的吸风口，其作用是将经过剥皮的花生皮与花生仁进行分离，而重量较轻的花生壳将被风机吹来的气流带入到花生壳收集通道，然后经过鼓风机 排除剥皮机外。为保证整机的各部分的安装，需设计一个机架，支架起到其它几个部分的支承、定位、连接作用，并将电机安装在下端，剥皮机安装在机架的上方。其结构简图如图2-1所示。支架剥皮旋柄剥皮室电机鼓风机收集室剥皮滚筒图2-122 工作原理花生去皮机以前也称为刀笼剥皮机，是借助转动轴上的剥皮滚筒转动来带动花生与花生之间的的挤压和摩擦作用，将花生果外皮剥掉的一种机械设备，其特点是结构简单、操作方便、破损率低、脱皮率高。其结构如图1-1所示。它主要由支架、剥皮旋杆和花生皮吸入系统等部分组成。支架剥皮旋柄剥皮室电机花生皮吸入口系统花生皮排出口入料口出料口剥皮滚筒图1-1花生果仁进入收集室后，通过剥皮滚筒旋转将花生果仁慢慢旋入剥皮室，当花生果仁进入剥皮室一定量的时候与剥皮旋柄摩擦，在剥皮旋柄转动下花生与花生挤压，花生壳发生破裂，从而进行剥皮。当花生仁进行剥皮后，花生皮在剥皮旋柄的作用下 使得花生皮旋转 在旋转的过程中 通过花生仁与花生仁之间的空隙被下端鼓风机 吸入口吸入，然后通过鼓风机作用 将花生皮排除，从而实现花生与花生皮分离。3花生剥皮机主要部件的结构设计花生剥皮机能否正常运转，看的是其主要部件的设计，如果设计不合理，机器就不能正常运转或者说不能运转，那么生产出来的这台机器就是一堆费品。设计合理，机器就能正常的运转对并对花生果进行剥皮。因此，花生去皮机的主要部件的设计在整个设计过程中显得尤为重要，合理的设计将提供给使用者更多的方便和实惠。31设计前各项参数的确定311 剥皮滚筒的半径及转速初定剥皮旋柄的旋转必须确保能将部分花生壳撞碎，当花生果与钢质物体相对速度达到5时，可使花生壳破碎而不会破坏到花生仁，可根据此依据设计剥皮旋柄的转速与半径。入料口如图3-1所示，花生下落位置在之间，设计时采用最小碰撞半径为计算半径取半径R=200mm，则n=238r/min结论：R=200mm，n=238r/min 312 剥皮滚筒需功率计算根据公式可计算出刮板所需的功率剥皮滚筒对花生做功 图3-1：剥皮滚筒改变花生的动能：剥皮滚筒改变花生的势能 花生接触剥皮旋柄初速度设为1m/s，方向向下，脱离剥皮旋柄时速度为10m/s,方向向左，脱离剥皮旋柄时相对初位置高度为100mmt=1sm=0.604kg/s=1m/s=10m/sR=0.1m=(0.302+30.2+0.0295)W=30.53w加上刮板与花生在栅格中挤压所需要的能量，P也不会超过100w。为计算电动机的所需工率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总效率。设、分别为滚动轴承和V带传动的效率，于是有=-0.8668电动机所需功率不会超过100W，由于给定电动机的功率为0.2kW，远大于此计算值，故所给电动机的功率完全符合要求。313 传动方案拟定由于花生去皮机的工作轴旋转速度较高，达到=238r/min可有两种选择，第一种是采用一级V带传动，第二种是采用两级混合传动，而很明显的，若采用两级传动方案，将会致使机器的结构复杂，而且成本升高，所以选用一级V带传动。314 电动机的选择根据所给的功率及同步转速，可选用的电机型号 SF-JRV6P型 三菱电机电机型号额定功率kw同步转速r/min满载转速r/min总传动比 iSF-JRV6P0.29807602459查表得此种电动机的中心高H=188mm，外伸轴径为30mm，轴的外伸长度为43mm。315 传动装置的运动和参数计算轴的转速轴的输入功率=1.35kw轴的转矩32 V带传动首先列出设计的基本条件电机型号：SF-JRV6P额定功率：0.2kw转速：=980r/min传动比：=2.459假设每天运转时间t10h1.确定计算功率查表得工作情况系数 =1.1=1.11.5=1.65(kw)2选择V带带型根据、查得最适合的带型为B型3确定带轮基准直径由主动轮基准直径系中选取，从动轮基准直径为验算带的速度v=因此所选带的速度合适4确定中心距a和带的基准长度根据初步确定中心距，计算带的基准长度=70.26mm由V带的基准长度系中选取基准长度计算实际中心距a5验算主动轮上的包角主动轮包角合适6计算V带的根数z由,=3.663查表得，代入数值，经计算Z=1.984取z=27.计算预紧力8计算作用在轴上的压轴力代入数值计算得=482.7N9.V带轮的结构尺寸计算及选用带轮材料选用HT200根据基准直径的大小选用不同的带轮类型，小径带轮采用实心式，大径带轮采用轮辐式，主要结构尺寸如下单位：mm尺寸类型小带轮大带轮100150基准宽度17.017.0基准线上槽深2.752.75基准线下槽深8.78.7槽间距e150.3150.3第一槽对称面至端面距离f轮缘厚d1212带轮宽B2929轮槽角极限偏差孔径3050轮毂长43494832142016具体结构设计见零件图3.3 轴轴的转速轴的输入功率=1.35kw轴的转矩1 初步确定轴的最小直径先按经验公式算邮轴的最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理。查表选取，于是得2拟定轴上零件的装配方案通过对各种方案的比较，现选用图3-2所示装配方案123图3-23 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（1）为满足V带轮的轴向定位，1-2轴右端制一法兰，故取2-3段直径=50mm。（2）初步选择滚动轴承 因轴承只承受径向力，故先用深沟球轴承。参照工作要求并根据，初步选取深沟球轴承UEL210,其基本参数如下表UEL210基本尺寸安装尺寸极限转速DB脂润滑油润滑25501251316011200016000至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。（6）轴上零件的周向固定V带轮与轴的周向定位采用平键联接，按其直径查手册得平键截面如下 长度取18mmV带轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。（7）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角，各轴肩处圆角半径见零件图3.4 剥皮旋柄结构剥皮旋柄结构是整个机器的关键部分，它的作用就是对花生果进行剥皮。此结构采用支架悬空螺栓铰接固定在旋转筒架上，其结构如图3-3所示粘0.05mm厚石英砂图3-3因为采用的是旋转挤压两种方式配合进行剥皮，但是不能破坏花生仁所以对刮板的强度有一定要求，采用材料Q235A，而且剥皮旋柄的的表面必须进行处理，表面粘上0.05厚的石英砂，这样有助有增加表面摩擦力。固定刮板的筒架结构，截面尺寸30mm30mm，的矩形钢管作为支撑架，两者间采用M10螺栓联接。3.5 剥皮滚筒剥皮滚筒在机器中的作用是将花生仁旋转到剥皮室然后进行剥皮，具有导向和剥皮的辅助作用 然后再通过中间焊接的编织筛网将花生仁和花生皮进行分离从而达到花生仁与花生皮完全分离。其结构如图3-4所示。图3-4编织筛网是由金属钢丝编织成的筛网，中间镂空四周不镂空的结构，目的是为了在花生仁掉入剥皮室的时候由四周进入，防止花生仁卡在。3.6 壳仁分离装置壳仁分离装置分为两个部分，第一部分是鼓风机，此原理是将由上端吸入风 然后经过轴流风机 叶片旋转摆动将吸入的花生皮从排风口排除。第二部分是吸风口，吸风口是由立式网状围成的，其作用是增大吸风面积，使落下的花生皮迅速的被风机吸走排出。 图3-53.7支撑架支撑架采用矩形钢管30x30x4焊接而成，起到其它几个部分的支承、定位、连接作用，并将剥皮旋柄固定在上端并且将剥皮滚筒上支撑。剥皮机安装在机架上面，联接采用普通螺栓联接。具体结构见装配图。3.8壳体围板壳体围板是支撑剥皮滚筒联接支架的部件，该结构是上端口与下端口焊接两个法兰用与联接上盖板，上盖板与壳体围板是通过螺栓铰接的，壳体围板设有检修门 用于鼓风机与电机安装和维护，便于后期维护用。剥皮滚筒设有回收门是用于花生仁的回收和未能吸入的花生皮的清理。回收门检修门4 总结本文是围绕农用机械产品花生去皮机的设计，实现了花生剥皮的机械化，应用本机器后，可使广大农民群众大大节省劳动量，提高生产效率和生产质量。该机的关键部分是刮板结构与半栅笼结构，因为花生剥皮的整个过程都是由这两部分完成的，剥出来的花生能不能符合要求，完全是看刮板与半栅笼的性能能不能达到要求。本文也介绍了目前各种花生剥皮原理及装备，并对花生剥皮机械的发展现状以及发展前景作出了简明的概括和分析。本次设计是对我的四年的大学生活做出的总结,同时为将来工作进行了一次适应性训练，从中锻炼自己解分析问题、解决问题的能力，为今后自己的研究生生活打下一个良好的基础。从这次设计也可以看出一些问题:1.心态:应该保持认真的态度,坚持冷静独立的解决问题2.基本:认真学好基本知识,扎实自己的基本知识,使面对问题时不会遇到很多挫折,从而打击自己的信心,结果使自己很浮躁,越来越不想搞这设计,故应该好好学习基本知识,一步一步的来,不要急功近利!3.树立自己的良好形象,乐观的面对生活,坚持自己的想法和意识总的说来,虽然在这次设计中自己学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以冷静沉着的心态去办好每一件事情!致谢本文是在周老师的精心指导和关怀下完成的，老师渊博的学识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风、高度的责任心对我产生了深深的震撼。在老师的培养和教育不仅使我顺利完成了论文，而且将继续激励我在今后的人生旅途上不断进取。最后，谨向所有给我关心、理解、支持和帮助的人们表示最诚挚的谢意！ 参考文献1 周瑞宝 花生加工技术 M 北京：化学工业出版社 2003.12 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) 3 孟宪珍花生红衣脱除机的设计和试验J国外农机。19804 尚书旗，刘曙光，王方燕花生生产机械的应用现状与进展分析J花生学报，2003，(增刊)5 张效鹏，张嘉玉花生红衣脱除机的不同部件对花生脱皮性能的影响J莱阳农学院学报，1990，7(1) 6 王延耀，张岩，尚书旗，等气爆式花生脱皮性能的试验研究J农业工程学报，1998，14(1)7 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)8 石一兵 食品机械与设备M 北京：中国商业出版社 1992.69 肖旭霖 食品机械与设备M 北京：科学出版社，200610 中国标准出版社第一编辑室 中国食品工业标准汇编M 北京：中国标准出版社，200411 唐增宝，何永然，刘安俊 机械设计课程设计M 武汉：华中理工大学出版社 1999.312 濮良贵，纪名刚 机械设计M 北京：高等教育出版社，200113 成大先 机械设计手册.单行本.机械传动M 北京：化学工业出版社 2004.128家庭用花生红衣脱皮机设计 目 录 1 引言1 11提出背景112 花生红衣脱除机的应用现状213 花生红衣脱除机的发展9131 目前花生红衣脱除机的脱皮原理9132 新型脱皮技术的种类11133 花生红衣脱除机存在的问题11134 花生红衣脱除机技术新工艺解析1114 花生红衣脱除机研究重点及方向12141提高机械脱皮率，降低破损率12142 提高通用性和适应性1215 花生红衣脱除机的未来发展1321 花生剥皮机的结构1422 剥皮机的工作原理1531设计前参数的确定1732 V带传动选择193.3 轴的设计203.4 剥皮旋柄结构223.5 剥皮滚筒233.6 壳仁分离装置243.7 支撑架243.8壳体围板25 3.9 结论 26参考文献291 引言11提出背景花生是人类食用油的重要原料，应用花生油可制造人起酥油、造奶油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。由于花生中富含脂肪和蛋白质，所以它是食用植物油的主要来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。应用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可以作为乳制口、肉制品、煎炸食品和糖果的原料或添加剂。花生除经简单加工就可食用外，还可以经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，不但可以提高了蛋白质含量，而且又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。 花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥皮加工。花生在制取油脂时，既要剥皮的目的是为了提高出油率，也要提高毛油和饼粕的质量，还可以利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥皮为手工剥皮，依靠手工剥皮不仅手指易疲劳、受伤，而且工效低，所以种植花生地区的广大农民迫切要求用机器来代替手工去皮。花生剥皮机的诞生在很大程度上改善了传统剥皮方式，完全改变了这种局面，使花生种植产区的农民不必再采用最原始的方法进行剥皮，大大提高了生产效率和减低了劳动成本，把多余的劳动力解放。花生在制取油脂时需要对花生进行事前处理，花生贸易出口时都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥皮和分级、破碎、轧胚和蒸炒等工序进行事前处理。花生红衣脱皮机是将花生去掉外壳而得到花生仁的作业机械。因为花生在最初采摘后由于花生壳水分大无法进行脱皮，所以完全靠手工剥皮，所以花生剥皮机的出线能够完全的改变这个局面，所以花生脱皮机的诞生将刻不容缓。12 花生红衣脱皮机的应用现状目前国内花生红衣脱除机从其脱皮原理、结构和材料上基本可分二种，第一种主要是为以打击、揉搓为主的钢纹杆钢栅条凹板 另一种是以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒一一橡胶浮动凹板两大类，但是破损率较高能达到10%，剥出的花生米只能用于榨油和食用，满足不了外贸出口和作种子的要求。深度研究花生剥皮机的原理及应用是突破这个难题的突破口。13 花生红衣脱除机的发展我国花生红衣脱除机的研发设计，从1965年原中国第八机部下达花生红衣脱除机研发命令以来，已有几十种花生红衣脱除机相续问世。由于花生红衣脱除机结构简单，价格便宜、以小型家用为主等优点，花生红衣脱除机在我国一些地区广泛应用，后续出来的花生去皮机能够完成脱皮、分离、清选和分级功能的较大型花生红衣脱除机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。花生红衣脱除机种类很多，其作业效率为人工作业效率的1560倍以上。中国国内研发出来的锦州俏牌TFHS1500型花生除杂脱皮分选机组一次能实现花生原料的脱皮、除皮、分选，是一种比较先进的花生后期生产机械。花生红衣脱除机带有复脱、分级装置，采用搓板式脱皮、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。6BH一1800型花生红衣脱除机械采用了三轧辊混合脱皮结构，能够进行二次脱皮。6BK一22型花生红衣脱除机是一种一次喂料就可完成花生脱皮工作的机械，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。而随着我国花生产业的进一步调整，花生产量逐年增加，花生的机械化脱皮程度将大幅提高，花生红衣脱除机械将拥有广阔的市场前景。自1983年以来，在已有的花生剥皮部件的研制基础上，我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥皮部件，其主要经济技术指标，特别是破壳率指标大有改善。八十年代以前的花生剥皮机械，破碎率一般都大于8%，有时高达l5%以上。加工出的花生仁，只能用来榨油，不能作种用，也达到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥皮原理，研制新式剥皮部件，便成为花生剥皮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，栅条凹板式花生剥皮机。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。花生剥皮的原理很多，因此产生了很多种不同的花生剥皮机械。花生剥皮部件是花生剥皮机的关键工作部件，剥皮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。在结构设计方面的几个特点(1)传动皮带采用V形三角带，这种三角带的使用减少了皮带轮的数量，而且能使得设备过载保护的作用所以应用较多。(2)设备机架上方设置了一个振动布料装置，作用是输送带送来的花生米进入振动料斗装置，由于喂料斗并不存放物料所以物料均匀地进入脱皮室。(3)每一对辊子的旋转方向相反转速不同，这样就非常有利于红衣脱皮。(4)工作辊子的设计选用钢管，树脂材料，树脂表面粘有石英砂这样增大了摩擦力有助于花生外壳破裂。 图1我国在六十年代出设计人员在吸取国外先进国家的技术基础上，研制了TH-340型花生剥皮机，其剥皮部件是在一个圆筒上镶上很多跟螺纹杆组成的封闭式螺纹杆滚筒，下面装有若干根圆钢条组成的栅条式凹板，如图1所示。TH-340型花生剥皮机进口大(2O-50毫米)，出口小(15-25毫米)，工作时，花生果在旋转滚筒的作用下由进口向出口端运动，在滚筒和凹板的冲击、挤压、揉搓作用下直接脱皮，花生受列剥皮机的直接搓擦作用，系强制脱皮，故破碎率高。剥皮时， 直径同凹板栅缝一样大小的单粒果及双粒果便从栅缝中分离出来，所以一次剥净率低，最高70。为了将混在一起的花生仁和未脱果分离开来，采用栅条式凹板的剥皮机一般要配置分离机构。1 封闭式橡胶板滚筒该机的剥皮部件是由直立胶板和封闭胶辊组成，剥皮原理为挤压式，如图2所示图2工作时，花生果在橡胶辊的作用下，通过剥皮间隙(1020毫米)，由胶辊和胶板的挤压作用下进行脱皮，躲避了剥皮部件的揉搓作用,破碎率明显的降低，但仍在5以上。另外，由于直径小于剥皮间隙的小果未经剥皮便被分离出来，所以一次剥净率很低，只有30%左右。不得不增设循环机构，以使花生经多次挤压脱皮，致使机器结构复杂、庞大，造价较高。2 开式螺纹杆滚筒，编织凹板式花生剥皮部件剥皮部件应用了两根金属螺纹杆组成的开式螺纹杆滚筒和用编织丝网制成的编织凹板，其结构如图3所示图3工作时，花生果在滚筒的作用下，受挤压揉搓进行脱皮，此结构与封闭滚筒式不同，花生果受到开式滚筒的搅拌作用，剥皮力带有柔性，所以其破碎率较低，可控制在3%-5% 。另外，此结构与栅条式凹板不同，编织网孔凹板，工作时只有直径小于网孔尺寸的单粒瘪果末脱皮而被网孔分离，双粒长果则漏不出来，仍被剥皮，所以剥净率较高。3 立式旋转剥皮机构剥皮部件采用了由普通钢板焊接而成的立式转子，转子下端粘有石英砂，转子下面装着用编织丝网制成的编织平底筛，如图4所示。图4在剥皮室内，花生果受立式转子转动的作用下而相互磨擦，从而达到剥皮的目的，此方法系柔性揉搓剥皮方式。实践证明，该机破碎率较低。其缺点是由于采用立式传动传动方式较为复杂。4 开式扁条滚筒，编织凹板式花生剥皮部件 应用了由三根扁钢条制成的开式扁条滚筒和用编织丝网制成的凹板结构，如图5所示。作业时，花生果在扁条的作用下随滚筒转动，在滚筒和凹板之间形图5 成一个活动层，花生在该活动层内互相挤压揉搓从而脱皮。系柔性剥皮，故破碎率较低， 该机鉴定时实测破伤率(破碎率+损伤率)为091。另外脱净率及生产效率等指标亦较理想，所以市场上应用的较多发展前景大。131 目前花生红衣脱除机的原理目前应用比较广泛的花生机械脱皮原理有以下几种。搓压法脱皮 花生荚果在固定磨片和运动着的磨片间受到强烈的碾搓作用，使荚果的外壳被撕裂而实现脱皮。其典型的设备为由一个固定圆盘和一个转动圆盘组成的圆盘剥皮机。花生进入料口进入剥皮旋柄和剥皮滚筒的间隙中，剥皮滚筒转动的离心力使籽粒沿径向向外运动，也使花生与剥皮旋柄产生方向相反的摩擦力；同时，剥皮旋柄上粘贴的石英砂与花生件摩擦使其红衣裂开，在摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂，并与壳仁脱离，达到脱皮的目的。该种方法的影响因素有，花生的水分含量、剥皮旋柄、转速高低、剥皮滚筒之间工作间隙的大小、剥皮滚筒上槽纹的形状和荚果的均匀度等。碰撞法脱皮 碰撞法脱皮是花生高速运动时突然受阻从而受到冲击力，使外壳破碎从而实现脱皮的目的。其典型的应用为由高速回转甩料盘及固定在甩料盘周围的粗糙壁板组成的离心去皮机。甩料盘使花生产生一个较大的离心力撞击壁面，如果撞击力足够大，花生的外壳就会产生较大的变形，进而产生裂缝。影响离心式脱皮机脱皮质量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等。当荚果离开壁面时，由于外壳具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度，花生所受到的弹性力较小，阻止了外壳迅速向外移动而使其在裂缝处裂开，从而实现籽粒的脱皮。撞击脱皮法适合于仁壳间结合力小，仁壳间隙较大且外壳较脆的荚果。影响离心式脱皮机脱皮质量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等。剪切法脱皮 花生在转鼓和固定刀架间受到相对运动的刀板的剪切力的作用下，外壳被切裂并打开，实现外壳与果仁的分离。其常见应用为由刀板转鼓和刀板座为主要工作部件的刀板去皮机。在刀板座和刀板转鼓上均装有刀板，刀板座呈凹形，带有调节机构，依据花生荚果的大小调节刀板座与刀板转鼓之间的间隙。当刀板转鼓旋转时，与刀板之间产生剪切作用，使物料外壳脱落和破裂。主要适用于棉籽，特别是带绒棉籽的剥皮，剥皮效果较好。由于工作面较小，所以很容易发生漏籽现象。该种方法影响因素有，刀板之间的间隙大小、转鼓转速的高低、原料水分含量等。搓撕法脱皮 搓撕法脱皮是指应用相对转动的一对橡胶辊对籽粒进行搓撕作用而进行脱皮的。一对胶辊水平放置，分别以不同速度相对转动，辊面之间存在一定的线速差，橡胶辊具有一定的弹性，这样使其摩擦系数较大。花生进入相对转动的胶辊工作面时，花生与两辊面相接触，此时荚果被辊子啮人进行剥皮工作，即啮人角小于摩擦角，使其花生就能顺利进入两辊问花生在被拉人辊间的同时，受到两个不同方向的摩擦力的撕搓作用；使得花生受到两辊面的法向挤压力的作用，当花生到达辊子中心连线附近时法向挤压力最大，哈us哼受压产生弹性产生塑性变形，此时花生的外壳也将在挤压作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脱皮过程。影响脱皮性能的因素有，线速差、胶压辊的硬度、轧入角、轧辊半径、轧辊间间隙等。132 新型脱皮技术的种类真空法： 将花生果放在真空爆壳机中，在真空条件下，将具有相当水分的花生果加热到一定温度，在真空泵的抽吸作用下，花生果吸热能使其外壳的水分不断蒸发从而被移除，其韧性与强度也同时降低，脆性却大大增加；真空作用又使壳外压力降低，壳内部相对处于较高压力状态。壳内的压力达到一定数值时，花生的红衣就会使外壳爆裂。激光法： 应用激光逐个的切割花生外壳。试验证明，用这种方法几乎能够达到96%的整仁率，由于因其费用昂贵、效率低下等原因，因此很难得到推广。压力膨胀法： 原理是将压力的气体进入花生壳内，保持一段时间，以使花生荚果内外达到气压平衡后，使其瞬间卸压，导致内外压力平衡打破，壳体内气体在高压作用下产生巨大的爆破力而冲破壳体，从而达到脱皮的目的。133花生红衣脱除机存在的问题目前我国在花生脱皮技术研究方面一直没有大的突破，资金投入也不足，脱皮部件的研制仍在2O世纪90年代初的技术水平上徘徊，所以在脱皮性能上并没有很大的提高。由于机械脱皮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皮。脱皮机械在技术性能和作业环节上存在以下问题：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。脱皮率低，脱皮后的果仁破损率高，损失大。 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。机具性能不稳定，适应性差。134花生脱皮技术新工艺解析在剥皮工艺上研究也不能小视，花生剥皮机的工艺直接影响到剥皮的效果，要一步一步的研究。首先分级处理 物料的粒度范围大的花生，必须先按大小分级，再进行脱皮，这样才能提高脱皮率，减少破损率从而使剥皮机发挥最大的作用。其次水分含量 花生荚果的含水率对脱皮效果有很大的影响，含水率小，则果仁的粉末度大含水率大，则外壳的韧性增加，同时又要保持仁的可塑性，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，脱皮时能被充分破裂，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。一、脱皮方法 采用湿法脱皮，即将花生米浸泡后，进机脱皮，脱净率较高。二、筛选处理与设备调整 花生米进入脱皮机之前，须进行筛选处理，不经筛选的花生米，会出现大小不均的现象，只有大小均匀的花生米才能脱掉红皮。对此，用户在使用设备之前，对花生米应严格进行筛选处理，并对脱皮胶辊进行间距调整，间距的大小要随花生米的大小而定。一般情况下，两脱皮胶辊之间的距离应小于所脱花生米平均直径23毫米左右。三、浸泡顺序与时间 浸泡顺序与时间的关系是该工艺的一个技术关键。实践表明：最佳浸泡顺序和时间是：先冷浸20分钟，再热浸0.52分钟，此时的花生米，内凉外热，整体水分饱和，表皮受热膨胀，趋于脱落，极易脱皮。四、注意事项 热浸后，必须带温水一同进入机器，使之不干燥、不冷却，达到满意的脱皮效果。14 花生剥皮机的研究重点及方向我国加入世界贸易以来，国外的花生剥皮机的水平远远高于我们国内，国内关于花生红衣脱除机械的开发与推广应用日益增多，针对现有花生红衣脱除机械存在的优点与不足，我们要总结经验不断的创新，在未来的发展过程中，对花生红衣脱除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在国际市场上占领一定的席位。141 提高脱皮率、降低破损率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，也是目前花生红衣脱除机械需要尽快解决的问题。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皮机械的设计制造。目前国内外的花生红衣脱除机械均存在脱皮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红衣脱除机械的发展前景。对花生红衣脱除机械的关键技术与工作部件进行重点攻关，改革传统结构，研究新的脱皮机理，优化结构设计；同时在整体配置上进一步改进和完善，提高脱皮率，降低籽仁破损率。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、自动定位脱皮装置，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142提高通用性和适应性提高花生红衣脱除机械的通用性和适应性仍是当前的主要研究方向之一目前，许多花生红衣脱除机械只是针对某一花生品种和所在地区的生长环境来设计，其通用性、兼容性和适应性较差。提高花生红衣脱除机械的通用性和兼容性，使研制的花生红衣脱除机械通过更换主要部件能够同时对其他带壳物料进行脱皮加工。研制通过变换主要工作部件即能满足不同坚果脱皮作业需要的脱皮机具，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。花生红衣脱除机械能否适应这种发展趋势，将直接影响到花生红衣脱除机械能否更好的推广应用与健康发展国外市场。15 花生红衣脱除机未来发展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。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，虽然目前花生红衣脱除机械化水平较高，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。国内外对花生深加工产品的需求不断增大，提高花生红衣脱除机械化作业水平成为必然。花生红衣脱除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，为花生红衣脱除机械的发展提供了空间。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皮，劳动生产率低，区域性发展不平衡。进入21世纪，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。2 花生剥皮机的结构及工作原理21 花生剥皮机的结构根据花生去皮机的剥皮原理可知道，花生是从上至下依次经过入料室、剥皮室、编织筛网，然后花生皮进入收集室。因此设计剥皮机的整体结构的依据就出来了。设计过程是从上往下，从花生的入料室开始，入料室下方是剥皮室，入料室可与剥皮室设计为一个整体。在剥皮室内，花生与花生通过剥皮旋柄撞击和挤压作用才能进行剥皮，因此，将剥皮旋柄放在剥皮室内。花生经过剥皮旋柄的撞击和挤压进行剥皮后，花生皮要经过位于剥皮室底部的编织筛网，将其固定在剥皮箱的下半箱内。花生皮穿过编织筛网后往下落，在下落过程中，设计一个风机的吸风口，其作用是将经过剥皮的花生皮与花生仁进行分离，而重量较轻的花生壳将被风机吹来的气流带入到花生壳收集通道，然后经过鼓风机 排除剥皮机外。为保证整机的各部分的安装，需设计一个机架，支架起到其它几个部分的支承、定位、连接作用，并将电机安装在下端，剥皮机安装在机架的上方。其结构简图如图2-1所示。支架剥皮旋柄剥皮室电机鼓风机收集室剥皮滚筒图2-122 剥皮机的工作原理花生去皮机以前也称为刀笼剥皮机，是借助转动轴上的剥皮滚筒转动来带动花生与花生之间的的挤压和摩擦作用，将花生果外皮剥掉的一种机械设备，其特点是结构简单、操作方便、破损率低、脱皮率高。其结构如图1-1所示。它主要由支架、剥皮旋杆和花生皮吸入系统等部分组成。支架剥皮旋柄剥皮室电机花生皮吸入口系统花生皮排出口入料口出料口剥皮滚筒图1-1花生果仁进入收集室后，通过剥皮滚筒旋转将花生果仁慢慢旋入剥皮室，当花生果仁进入剥皮室一定量的时候与剥皮旋柄摩擦，在剥皮旋柄转动下花生与花生挤压，花生壳发生破裂，从而进行剥皮。当花生仁进行剥皮后，花生皮在剥皮旋柄的作用下 使得花生皮旋转 在旋转的过程中 通过花生仁与花生仁之间的空隙被下端鼓风机 吸入口吸入，然后通过鼓风机作用 将花生皮排除，从而实现花生与花生皮分离。3花生剥皮机主要部件的结构设计花生剥皮机能否正常运转，看的是其主要部件的设计，如果设计不合理，机器就不能正常运转或者说不能运转，那么生产出来的这台机器就是一堆费品。设计合理，机器就能正常的运转对并对花生果进行剥皮。因此，花生去皮机的主要部件的设计在整个设计过程中显得尤为重要，合理的设计将提供给使用者更多的方便和实惠。31设计前参数的确定311 剥皮滚筒的半径及转速初定剥皮旋柄的旋转必须确保能将部分花生壳撞碎，当花生果与钢质物体相对速度达到5时，可使花生壳破碎而不会破坏到花生仁，可根据此依据设计剥皮旋柄的转速与半径。入料口如图3-1所示，花生下落位置在之间，设计时采用最小碰撞半径为计算半径取半径R=200mm，则n=238r/min结论：R=200mm，n=238r/min 312 剥皮滚筒需功率计算根据公式可计算出刮板所需的功率剥皮滚筒对花生做功 图3-1：剥皮滚筒改变花生的动能：剥皮滚筒改变花生的势能 花生接触剥皮旋柄初速度设为1m/s，方向向下，脱离剥皮旋柄时速度为10m/s,方向向左，脱离剥皮旋柄时相对初位置高度为100mmt=1sm=0.604kg/s=1m/s=10m/sR=0.1m=(0.302+30.2+0.0295)W=30.53w加上刮板与花生在栅格中挤压所需要的能量，P也不会超过100w。为计算电动机的所需工率Pd，先要确定从电动机到工作机之间的总效率。设、分别为滚动轴承和V带传动的效率，于是有=-0.8668电动机所需功率不会超过100W，由于给定电动机的功率为0.2kW，远大于此计算值，故所给电动机的功率完全符合要求。313 传动方案拟定由于花生去皮机的工作轴旋转速度较高，达到=238r/min可有两种选择，第一种是采用一级V带传动，第二种是采用两级混合传动，而很明显的，若采用两级传动方案，将会致使机器的结构复杂，而且成本升高，所以选用一级V带传动。314 电动机的选择根据所给的功率及同步转速，可选用的电机型号 SF-JRV6P型 三菱电机电机型号额定功率kw同步转速r/min满载转速r/min总传动比 iSF-JRV6P0.29807602459查表得此种电动机的中心高H=188mm，外伸轴径为30mm，轴的外伸长度为43mm。315 传动装置的运动和参数计算轴的转速轴的输入功率=1.35kw轴的转矩32 V带传动选择首先列出设计的基本条件电机型号：SF-JRV6P额定功率：0.2kw转速：=980r/min传动比：=2.459假设每天运转时间t10h1.确定计算功率查表得工作情况系数 =1.1=1.11.5=1.65(kw)2选择V带带型根据、查得最适合的带型为B型3确定带轮基准直径由主动轮基准直径系中选取，从动轮基准直径为验算带的速度v=因此所选带的速度合适4确定中心距a和带的基准长度根据初步确定中心距，计算带的基准长度=70.26mm由V带的基准长度系中选取基准长度计算实际中心距a5验算主动轮上的包角主动轮包角合适6计算V带的根数z由,=3.663查表得，代入数值，经计算Z=1.984取z=27.计算预紧力8计算作用在轴上的压轴力代入数值计算得=482.7N9.V带轮的结构尺寸计算及选用带轮材料选用HT200根据基准直径的大小选用不同的带轮类型，小径带轮采用实心式，大径带轮采用轮辐式，主要结构尺寸如下单位：mm尺寸类型小带轮大带轮10015
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