小型刮板式花生去壳机设计【带图纸】 .doc

毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 摘摘 要要 花生 别名 落花生 长生果 果仁 原产于巴西 秘鲁 故又称番豆 花生中含 有水份 蛋白质 脂肪 醣类 维生素a b6 e k 及矿物质钙 磷 铁等营养成分 可提供八种人体所需的氨基酸及不饱和脂肪酸 卵磷脂 胆碱 胡萝卜素 粗纤维等有 利人体健康的物质 营养价值绝不少于牛奶 鸡蛋或瘦肉 花生的果实上 有一层红红 的外皮 它含有大量的维生素b1 b2及可以用来止泻的单宁成分 所以吃花生时 搓 掉外皮 实为可惜 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 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壳和分级 破碎 轧胚和蒸炒等 花生在加工或作为出口商品时 需要进行剥壳加工 花生在制取 油脂时 剥壳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 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 花生脱壳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 特点决定了花生脱壳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壳 随着花生种植业的不断发展 花生手工脱壳已无法 满足高效生产的要求 实行脱壳机械化迫在眉睫 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 刮板式花生去壳机能否正常运转 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废品 设计合理 机器就能正常的运转对并对花生果进行剥壳 因此 刮板式花生去壳机的主要部件的设 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 关键词 花生 去壳 刮板式花生去壳机 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 abstract peanuts alias peanuts longevity nut nut is native to brazil peru hence also known as beans peanut contains moisture protein fat carbohydrate vitamins a b6 e k and minerals calcium phosphorus iron and other nutrients can provide eight kinds of essential amino acids and unsaturated fatty acids lecithin choline carotene crude fibre beneficial to human health of substances such as nutritional value is not less than milk eggs or meat peanut fruit with a layer of red skin it contains a lot of vitamins b1 b2 and tannin ingredient can be used to relieve diarrhea so eating peanuts rub off the skin it is a pity peanuts are rich in fat and protein both major sources of edible vegetable oil but also provide a wealth of plant protein preparation of peanut oil extraction of peanut protein peanut production equipment and export trade in peanuts peanuts include peanut sheller pretreatment and grading crushing rolling such as embryo and steamed fried peanuts during processing or as an export commodity the need to peel processing preparation of peanut oil increased crude oil and meal quality the principle of a lot of peanut sheller resulting in a very wide variety of peanut shelling machine peanut sheller peanut sheller parts is the key working parts peanuts and a stripping ratio of net production efficiency and other important economic indicators in the current production and sales in peanut crushing rate is most concerned about the major social indicators peanut shelling machine is to remove the pod peanut shell and get the field operating machinery since its physiological characteristics of peanut peanut peanut shelling the field can not be joint operations with the harvest but only the moisture content in the pod down to a certain extent be carried out after the shelling with the continuous development of planting peanuts peanut shelling by hand have failed to meet the requirements of efficient production the implementation of mechanical shelling is imminent peanut shelling machine since 1965 the ministry issued the original eight peanut shelling machine machine issue there have been dozens of peanut shelling machines come out function only for a single shelled peanut shelling machine structure is simple to small home based peanut shelling machine widely used in some parts of china cleaning and grading capabilities of the larger peanut sheller peanut processing in a number of high volume business in more general use shelled peanuts scraper machine operating correctly and read the main parts of the design designed the machine can operate on the normal and the peanut sheller therefore shelled peanuts scraper design of main parts of machine in the whole design process is particularly important reasonable design will provide users with more convenience and benefits keykey wordswords peanut shelling peanut shelling machine scraper 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 目目 录录 摘 要 abstract 第一章 绪论 1 1 1 课题提出背景 1 1 2 花生脱壳机械的发展 2 1 3 花生脱壳机械的研究应用现状 3 1 3 1 目前花生脱壳机采用的脱壳原理 3 1 3 2 新型脱壳技术 5 1 3 3 花生脱壳机械的工艺研究 5 1 3 4 花生脱壳机械存在的问题 6 1 4 花生脱壳机械研究重点 6 1 4 1 提高花生脱壳机械的通用性和适应性 6 1 4 2 提高机械脱壳率 降低破损率 7 1 4 3 向自动控制和自动化方向发展 7 1 5 花生脱壳机械应用前景展望 7 第二章 刮板式花生去壳机的结构及工作原理 9 2 1 刮板式花生去壳机的结构 9 2 2 工作原理 9 第三章 刮板式花生去壳机主要部件的结构设计 11 3 1 设计前各项参数的确定 11 3 1 1 刮板的半径及转速初定 11 3 1 2 刮板所需功率计算 11 3 1 3 传动方案拟定 13 3 1 4 电动机的选择 13 3 1 5 传动装置的运动和参数计算 13 3 2 v 带传动 14 3 2 1 确定计算功率 14 ca p 3 2 2 选择 v 带带型 14 3 2 3 确定带轮基准直径 14 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 3 2 4 确定中心距a和带的基准长度 15 3 2 5 验算主动轮上的包角 15 1 3 2 6 计算 v 带的根数z 15 3 2 7 计算预紧力 16 0 f 3 2 8 计算带轮轴上的压力 16 q f 3 2 9 v 带轮的结构尺寸计算及选用 16 3 3 轴 17 3 3 1 初步确定轴的最小直径 18 3 3 2 拟定轴上零件的装配方案 19 3 3 3 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 19 3 4 刮板结构 21 3 5 半栅笼 21 3 6 箱体 22 3 7 壳仁分离装置 22 3 8 机架 23 3 9 附件 23 刮板式花生去壳机的附件包括装料斗 轴承盖 风量调节装置等 23 第四章 如何正确使用花生去壳机 24 第五章 总结 25 参考文献 26 致谢 27 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 1 第一章第一章 绪论绪论 1 1 课题提出背景课题提出背景 花生被人们誉为 植物肉 含油量高达50 是大豆的2倍多 比油菜籽高20 以上 花生的蛋白质除大豆外 没有一种粮食比得上它 含量在30 以上相当于小麦的2倍 玉 米的2 5倍 大米的3倍 花生中的蛋白质极易被人体吸收 吸收率在90 左右 花生的 营养价值极高 产热量高于肉类 比牛奶高20 比鸡蛋高40 其他如蛋白质 核蛋素 钙 磷 铁等也都比牛奶 肉 蛋为高 花生中还含有a b e k等各种维生素 以及 卵磷脂 蛋白氨基酸 胆碱和油酸 落花生酸 脂肪酸 棕榈酸等 可见 花生的营养 成分非常丰富而又较全面 生食 炒食 煮食均可 尤其是炒花生 香脆味美 余味深 长 同时花生也是一味中药 中医认为花生适用营养不良 脾胃失调 咳簌痰喘 乳汁 缺少等症 花生中含有丰富的营养物质 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壳和分级 破碎 轧胚和蒸炒等 花生在加工或作为出口商品时 需要进行剥壳加工 花生在制取油脂时 剥壳的目 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 传统的剥壳为人力手工剥壳 手工剥壳不仅手指易疲劳 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壳 花生剥壳机的诞生在很大 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壳方法进行剥壳 从 而大大地减轻了农民的体力劳动 同时还提高了花生剥壳的效率 随着农业产业结构的调整 加上近几年花生价格逐渐上扬 花生种植面积呈扩大 趋势 花生具有很高的经济价值 依靠人工剥花生费工费时 劳动效率低 不能适应市 场需求 采用花生果剥壳机是花生机械化发展的必然趋势 也是花生生产机械化的主要 环节 花生剥壳机由剥壳机构 振动筛 机架机罩 电机 风机 传动机构等组成 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 2 具有结构紧凑 操作简便 生产效率高 价格低廉等优点 1 2 花生脱壳机械的发展花生脱壳机械的发展 花生脱壳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 特点决定了花生脱壳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壳 随着花生种植业的不断发展 花生手工脱壳已无法 满足高效生产的要求 实行脱壳机械化迫在眉睫 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6bh一60型花生剥壳机 6bh一20b型花生剥壳机 6bh一20型花生脱 壳机等 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tfhs1500型 花生除杂脱壳分选机组一次能实现花生原料的脱壳 除皮 分选 是一种比较先进的花 生后期生产机械 伟民牌6bh一720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 6bk一22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 6bh一1800 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 我国几种主要的花 生剥壳部件 封闭式纹杆滚筒 栅条凹板式花生剥壳 封闭橡胶板滚筒 直立橡胶板式 剥壳 开式纹杆滚筒 编织凹板式花生剥壳 立式剥壳机构 开式扁条滚筒 编织凹板 式花生剥壳 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l5 以上 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 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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 3 1 3 花生脱壳机械的研究应用现状花生脱壳机械的研究应用现状 目前国内花生脱壳机从其脱壳原理 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 橡胶浮动凹板两大类 但脱壳质量均不高 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 探索先进的脱壳原理是解决脱壳机现存问题的重要途径 李建东 2007 等通过滚筒栅条式脱壳装置的花生脱壳试验 找出影响其脱壳性能的 主要因素 提出确定最佳滚筒转速 最佳滚筒直径 最佳栅条间隙的方法 为花生脱 壳机的改进设计以及脱壳生产提供理论依据 李建东 2006 通过对国内花生脱壳机 械研究与应用状况的调研与资料检索 简述了花生脱壳机械的类型与特点 结合我国 花生脱壳机械的脱壳原理及工艺 从工作原理 结构特点 性能指标 适应条件等方 面论述了不同类型花生脱壳机械所具有的优势与存在的不足 并客观分析了花生脱壳 机械化的发展进程与趋势 为花生脱壳机械的进一步研究提供参考 刘红力 2006 等 在微机控制的电子拉压试验机上 对辽北主栽花生品种花育23和四粒红带壳花生进行 了不同含水率 加载速率 不同部位的脱壳相关的力学特性试验 测得花育23和四粒 红花生的物理特性及脱壳时外壳破裂受力大小 试验结果表明 花生沿不同方向加载 的破壳能力有显著差异 加载速率和含水率不同时 变形与破壳载荷也均有所变化 该 研究对进一步研究花生脱壳机理 脱壳方法 脱壳力学特性分析 设计新型花生脱 壳机有重要意义 王延耀 1998 等利用花生壳本身的透气性 将花生果置于容器内 密封后充入较高压力的气体 维持一定时间 使花生壳内外压力在短时间内达到规定 值 然后突然释放 实现了采用气爆原理使花生脱壳的性能试验 文中分析了影响气 爆式脱壳的主要因素 找出了提高气爆式花生脱壳率的最佳充气压力和稳定压力维持 的时间 张嘉玉 1996 等对橡胶滚筒橡胶直板脱壳装置工作过程进行了分析 找出 了影响花生脱壳性能的主要因素 提出了花生脱壳的最佳速度范围 为脱壳装置的改 进设计与使用提供了理论依据 1 3 1 目前花生脱壳机采用的脱壳原理目前花生脱壳机采用的脱壳原理 目前应用比较广泛的花生机械脱壳原理有以下几种 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 4 撞击法脱壳撞击法脱壳 撞击法脱壳是物料高速运动时突然受阻而受到冲击力 使外壳破碎 而实现脱壳的目的 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 组成的离心脱壳机 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 从而实现籽粒的脱壳 撞击脱壳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 壳机脱壳质量的因素有 籽粒的水分含量 甩料盘的转速 甩料盘的结构特点等 碾搓法脱壳碾搓法脱壳 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壳 其典型的设备为由一个固定圆盘和一个转动圆盘组成的 圆盘剥壳机 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 达到脱壳的目的 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 剪切法脱壳剪切法脱壳 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壳机 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 别是带绒棉籽的剥壳 剥壳效果较好 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 挤压法脱壳挤压法脱壳 挤压法脱壳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 粒破损率和脱壳率高低的重要因素 搓撕法脱壳搓撕法脱壳 搓撕法脱壳是利用相对转动的橡胶辊筒对籽粒进行搓撕作用而进行 脱壳的 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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 5 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壳过程 影响脱壳性能的因素有 线速差 胶压 辊的硬度 轧入角 轧辊半径 轧辊间间隙等 1 3 2 新型脱壳技术新型脱壳技术 压力膨胀法压力膨胀法 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 从而达到脱壳的目的 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 1 3 3 花生脱壳机械的工艺研究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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 6 1 3 4 花生脱壳机械存在的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2o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 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 1 4 花生脱壳机械研究重点花生脱壳机械研究重点 我国加入wto以来 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 1 4 1 提高花生脱壳机械的通用性和适应性提高花生脱壳机械的通用性和适应性 提高花生脱壳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 生脱壳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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 7 1 4 2 提高机械脱壳率提高机械脱壳率 降低破损率降低破损率 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 1 4 3 向自动控制和自动化方向发展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 1 5 花生脱壳机械应用前景展望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 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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 8 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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 9 第二章第二章 刮板式花生去壳机的结构及工作原理刮板式花生去壳机的结构及工作原理 2 1 刮板式花生去壳机的结构刮板式花生去壳机的结构 根据刮板式花生去壳机的剥壳原理可知道 花生是从上至下依次经过集料斗 剥壳 箱 栅格 下箱出口 分选口 花生仁收集斗这些部件的 因此设计剥壳机的整体结构 的依据就出来了 设计过程是从上往下 从花生的装集开始 最上面是集料斗 集料斗下方是剥壳箱 集料斗可与剥壳箱设计为一个整体 在剥壳箱内 花生必须经过刮板的撞击和挤压作用 才能进行剥壳 因此 将刮板设计置在剥壳箱内 花生经过刮板的撞击和挤压进行剥壳 后 要经过位于剥壳箱底部的栅格 于是可以把栅格设计成一个半圆栅笼 将其固定在 剥壳箱的下半箱内 花生穿过栅格后经过剥壳箱底部的出口往下落 在下落过程中 设 计一个风机的吹入口 其作用是将经过剥壳的花生壳与花生仁进行分离 重量稍重的不 被风吹走 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 通道的底 部设计成一定角度 经过分离的花生仁往下落 落入花生仁收集通道 将此通道与花生 壳收集通道的底面设计成一个整体 这样的设计可以让被风吹走的花生仁通过自身的重 量往下回滚到花仁收集通道 为保证整机的各部分的安装 需设计一个机架 机架起到其它几个部分的支承 定 位 连接作用 并将电机安装在机架里面 剥壳机安装在机架的上方 2 2 工作原理工作原理 刮板式花生去壳机也称为刀笼剥壳机 该设备实际上是花生果剥壳与壳仁分离的联 合设备 工作时借助转动轴上的刮板与笼栅的挤压和打击作用 将花生果外壳破碎 再 利用风选作用将仁壳分离 其特点是结构简单 操作方便 刮板式花生去壳机结构如下 图所示 它主要由进料机构 剥壳机构 仁壳分离机构和传动机构等部分组成 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 10 花生果进入集料斗后 经下部的入料窄口形成均匀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 花生壳发生破裂 从而进行第一次剥壳 部分花生果在下落过程中没有与刮板发生碰撞 有些发生碰撞了而花生壳却未撞裂 这 部分花生落入到由圆钢棒排列成的栅格上 由于栅格与刮板外径的间距不足以容纳一个 花生果 因此花生果将在落入栅格的同时被刮板再次锤击和挤压 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 的调节好的气流作用 果壳因重量轻而被气流送入集壳管 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 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 11 第三章第三章 刮板式花生去壳机主要部件的结构设计刮板式花生去壳机主要部件的结构设计 刮板式花生去壳机能否正常运转 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废品 设计合理 机器就能正常的运转对并对花生果进行剥壳 因此 刮板式花生去壳机的主要部件的设 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 3 1 设计前各项参数的确定设计前各项参数的确定 3 1 1 刮板的半径及转速初定刮板的半径及转速初定 刮板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 可根据此依据设计刮板的转速与半径 sm 如图 3 1 所示 花生下落位置在之r r 2 间 设计时采用最小碰撞半径为计算半径 2 r nrv 2 取半径 r 250mm 则 n 382 2r min 结论 r 250mm n 382 2r min 3 1 2 刮板所需功率计算刮板所需功率计算 根据公式可计算出刮板所需的功率 图 3 1 t q p 刮板对花生做功 pk eeq 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 12 刮板改变花生的动能 k e 刮板改变花生的势能 p e 2 2 2 121 2 1 2 1 mvmveeek mgrmghep 所以 2 2 m 2 2 2 1 grvvq 2 2 2 2 2 1 grvv t m t q p 根据所给产量要求 1500kg h 即 0 417kg s 此为花生仁的产量 折合花生果产 量为 0 417 纯仁率 根据国家标准 江西所处地理位置可取花生的纯仁率为 69 折合花 生果产量为 0 604kg s 此即每秒进入剥壳箱内被破碎的花生果的重量 花生接触刮板时 初速度设为 1m s 方向向下 脱离刮板时速度为 15m s 方向向左 脱离刮板时相对初 位置高度为 500mm t 1s m 0 604kg s 1m s 1 v 15m s 2 v r 0 25m 0 302 67 95 2 96 w 71 212w 2 2 2 2 2 1 grvv t m t q p 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 500w 为计算电动机的所需 工率 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 d p 1 2 传动的效率 取 0 95 于是有 1 2 0 9025 1 2 电动机所需功率 554w 不会超过 600w 由于给定电动机的功率为 1 5kw 远 w d p p 大于此计算值 故所给电动机的功率完全符合要求 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 13 3 1 3 传动方案拟定传动方案拟定 由于刮板式花生去壳机的工作轴旋转速度较高 达到 382 2r min 可有两种选择 2 n 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 3 1 4 电动机的选择电动机的选择 根据所给的功率及同步转速 可选用的电机型号有两种 y90l 4 型 和 y100l 6 型 根据电动机的满载转速和刮板转速可算出总传动比 现将此两种电动机的数据和传 动比列于下表 方案号电机型号额定功率 kw同步转速 r min 满载转速 r min 总传动比 i 1y100l 6 1 5 1000940 2 459 2y90l 4 1 5 15001400 3 663 由上表可知 方案 1 总传动比虽小 转速低 但价格高 从经济方面考虑不是太合 算 故选择方案 2 即电机型号为 y90l 4 查表得此种电动机的中心高 h 90mm 外伸轴径为 24mm 轴的外伸长度为 50mm 3 1 5 传动装置的运动和参数计算传动装置的运动和参数计算 轴的转速 min 1400 1 rn min 2 382 12 rinn 轴的输入功率 1 35kw 2 212 95 0 5 1 d pp 轴的转矩 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 14 mnnpt 732 33 9550 222 3 2 v 带传动带传动 首先列出设计的基本条件 电机型号 y90l 4 额定功率 1 5kw 转速 1400r min 1 n 传动比 3 663i 假设每天运转时间 t 10h 3 2 1 确定计算功率确定计算功率 ca p 查表得工作情况系数 1 1 a k 1 1 1 5 1 65 kw ca ppka 3 2 2 选择选择 v 带带型带带型 根据 查得最适合的带型为 a 型 ca p 1 n 3 2 3 确定带轮基准直径确定带轮基准直径 由主动轮基准直径系中选取 从动轮基准直径为mmdd75 1 mmmmdid dd 725 27475663 3 12 取 280mm 2d d 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 15 验算带的速度 smsm nd v d 498 5 100060 140075 100060 11 v sm 498 5 max vsm 25 因此所选带的速度合适 3 2 4 确定中心距确定中心距 a 和带的基准长度和带的基准长度 根据初步确定中心距 计算带的基准 2 55 0 21021 ddddadddd mma700 0 长度 1972 36mm 0 2 12 210 4 2 2 a dddd ddddadl 由 v 带的基准长度系中选取基准长度mmld2000 计算实际中心距 a mmmm dlld aa82 713 2 36 19722000 700 2 0 3 2 5 验算主动轮上的包角验算主动轮上的包角 1 12068 160 5 57 82 713 75280 180 1 主动轮包角合适 3 2 6 计算计算 v 带的根数带的根数 z l ca kkpp p z 00 由 3 663 查表得min 1400 1 rn mmdd75 1 i kwp68 0 0 kwp17 0 0 95 0 k03 1 l k 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 16 代入数值 经计算 z 1 984 取 z 2 3 2 7 计算预紧力计算预紧力 0 f nqv kvz p f ca 436 125 1 5 2 500 2 0 3 2 8 计算带轮轴上的压力计算带轮轴上的压力 q f 2 sin2 1 0q zff 代入数值计算得 482 7n q f 3 2 9 v 带轮的结构尺寸计算及选用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 d d 75280 基准宽度 d b 11 011 0 基准线上槽深 mina h 2 752 75 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 17 基准线下槽深 minf h 8 78 7 槽间距 e 15 0 315 0 3 第一槽对称面至端面距离 f 2 1 10 2 1 10 轮缘厚 1212 带轮宽 b 3535 外径 a d 80 5285 5 轮槽角 极限偏差 38 1 38 1 孔径 0 d 2620 轮毂长 5035 1 d 4832 轮辐厚 1 b 8 1 h 20 2 h 16 1 d 230 5 具体结构设计见零件图 3 3 轴轴 轴的转速 min 2 382 12 rinn 轴的输入功率 1 35kw 2 212 95 0 5 1 d pp 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 18 轴的转矩 mnnpt 732 33 9550 222 3 3 1 初步确定轴的最小直径初步确定轴的最小直径 先按经验公式计算轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢 调质处理 由实心圆轴 扭转强度条件 3 3 10 2 0 9550 nd p w t 式中 为轴的剪应力 mpa 为扭矩 n mm 为抗扭截面系数 t w mm 对圆截面 16 0 2 为轴传递的功率 为轴的 3 w 3 d 3 dpkwn 转速 r min 为轴的直径 mm 为许用切应力 mpa d 对于转轴 初始设计时考虑弯矩对轴强度的影响 可将 适当降低 将上式改写为设计公式 d 3333 2 0 109550 n p a n p 式中 是由轴的材料和承载情况确定的常数 见下表 为轴传递的功ap 率 为轴的转速 r min 为轴径 mm kwnd 常常用用材材料料的的 和和 a a 值值 注 1 轴上所受弯矩较小或只受转矩时 a 取较小值 否则取较大值 2 用 q235 3simn 时 取较大的a 值 轴的材料q235 20 3545 40cr 35simn 42simn 3 8simnmo 20cr mnti mpa12 2020 3030 4040 52 a 160 135135 118118 106106 98 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 19 3 轴上有一个键槽时 a 值增大 4 5 有两个键槽时 a 值增大 7 10 于是得 mm n p ad99 15 3 2 2 min 由于要开键槽 故取最小直径 20mm 查 机械制图 附表 15 选取平键公称尺寸 6x6mm 3 3 2 拟定轴上零件的装配方案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 图 3 2 3 3 3 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度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 轴右端制一轴肩 由 16mm 取 2 3 段直 12 d 径 22mm 左端用轴端挡圈定位 取直径 d 22mm v 带轮与轴配合的毂孔长试为 23 d 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 20 35mm 为保证轴端挡圈不压在轴端面上 故 1 2 段长度取为mml32 12 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 6205 其基本参数如下表mmdd25 5634 基本尺寸安装尺寸极限转速 ddb mins r a d a d as r脂润滑油润滑6204 2552151314611200016000 3 安装刮板架段轴直径 刮板架段安装宽度取 mmd60 45 mml542 45 4 轴承端盖总厚度 20mm 取端盖外端与 v 带轮右端面间的距离 故mml40 取mml60 23 5 取刮板距箱体内壁 取 mma20 mml40 34 mml26 56 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 mmd20 12 66 hb 长度 取 22mml v 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6 7 nh 处选轴的直径尺寸公差为 6k 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 452 毕业设计说明书论文 qq 36296518 原创通过答辩 21 3 4 刮板结构刮板结构 刮板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壳 此结构采