花生去皮机设计说明

1、题目：花生剥皮机的设计目录 TOC o 1-2 u 摘要 PAGEREF _Toc265161278 h 我摘要 PAGEREF _Toc265161279 h 二第 1 章 引言 PAGEREF _Toc265161280 h 11.1 研究目的和意义 PAGEREF _Toc265161281 h 11.2 国外研究概况 PAGEREF _Toc265161282 h 21.3 本文主要研究内容 PAGEREF _Toc265161283 h 3第二章 总体规划的确定 PAGEREF _Toc265161284 h 42.1 技术要求 PAGEREF _Toc265161285 h 42.

2、2 设计方案选择及整体结构 PAGEREF _Toc265161286 h 4第三章 主要零件尺寸及传动比的初步确定 PAGEREF _Toc265161287 h 7第4章滚子链传动系统设计 PAGEREF _Toc265161288 h 94.1 链条的设计 PAGEREF _Toc265161289 h 94.2链轮的设计9 PAGEREF _Toc265161290 h 第 5 章电机选型和三角带传动系统设计 PAGEREF _Toc265161291 h 135.1 电动机的选择 PAGEREF _Toc265161292 h 135.2 V，一种设计 PAGEREF _Toc265

3、161293 h 145.3 V 频段二设计 PAGEREF _Toc265161294 h 175.4 V 皮带轮设计 PAGEREF _Toc265161295 h 19第 6 章 轴设计轴承选择和生产率计算 PAGEREF _Toc265161296 h 216.1 轴的设计 PAGEREF _Toc265161297 h 216.2 轴承选择 PAGEREF _Toc265161298 h 23第 7 章 结论 PAGEREF _Toc265161299 h 25参考文献 PAGEREF _Toc265161300 h 26至 PAGEREF _Toc265161301 h 27花生脱

4、皮机设计摘 要花生去皮是花生深加工过程中的主要工序之一。目前，即使使用一些机器，由于生产效率较低，需要大量人工去除花生皮。本文设计了一种新型花生去皮机；由进料斗、振动进料通道、两个表面线速度不同的橡胶辊和出料通道组成。工作时，电动机通过皮带和链条带动两个胶辊转动。将花生放入胶辊上方的进料斗中，将花生送入两个胶辊之间的空间中，对物料进行挤压和摩擦，达到去皮的目的。去皮后，花生从出料通道中排出。结构设计合理、安全可靠，生产效率可达200kg/h 。关键词：花生；脱皮；橡胶辊；挤压；摩擦第一章介绍1.1 研究目的和意义本研究的目的是为花生脱皮提供有效的工具，为花生的深加工提供条件。花生仁是最重要的植

5、物油和植物蛋白资源之一，是世界上研究最广泛的用于制备食用蛋白的油料。花生除了经过简单加工后可食用外，还可以经过深加工制成各种营养丰富、色香味俱全的食品和保健食品。但是，我们不能忽视花生仁种皮在加工过程中的不利影响。由于种皮中含有儿茶酚、鞣质和各种色素，花生制品的颜色会变深，而附着在种皮上的胚芽含有皂苷等四种苦味成分，严重影响花生制品的口感和外观。此外，种皮中含有大量的灰尘和微生物，因此大多数花生制品（如花生饮料、花生组织蛋白、花生酱、花生糖、花生豆腐等）的加工都需要经过剥皮（和去除细菌） 1 。花生脱皮是提高浸出设备处理能力、减少花生干残油的有效方法。花生的果壳含量一般为5% 8%，而果壳本身

6、的脂肪含量不超过1%。果皮进入浸出器，浪费了设备的有效浸出空间。一旦在浸出前除去外壳（甚至是一部分），就可以节省浸出器的有效体积，从而提高浸出设备的生产量，同时降低干花生的残油含量。在相同的处理量下，可以降低生产过程中的能耗，提高浸出原油的质量 2-4 。花生果实营养价值高，富含脂肪和蛋白质。经测定，花生果实脂肪含量为44%-45%，蛋白质含量为24%-36%，糖含量为20%左右。并含有硫胺素、核黄素、烟酸等多种维生素。矿物质含量也非常丰富，尤其是人体必需的氨基酸，能促进脑细胞发育，增强记忆功能。约8%的种皮、90%的子叶和2%的胚芽，种皮主要含有纤维。在花生浸出制油过程中加入脱皮工艺，使豆仁

7、中的蛋白质含量随脱皮量的增加而增加。花生具有资源丰富、蛋白质含量高、营养全面的特点5 。长期以来，花生在中国一直被视为小经济作物。然而，经过改革开放20多年的发展，特别是国际花生研究和花生加工技术的进步，国外花生生产发生了很大变化，使人们不得不重新认识花生的营养价值和营养价值。花生的经济地位。中国现已成为世界上最大的花生生产国、消费国和出口国。花生总产量和出口量均居世界第一。是我国为数不多的出口创汇竞争优势明显的农产品之一。其年出口量占世界出口市场的42%。 %，花生油占全国食用油消费量的25%。最近欧美科学家、科研机构和农业部门的研究证实，花生具有均衡膳食、预防心血管疾病、糖尿病和肥胖、抑制

8、癌症生长和抗衰老等作用。花生被广泛用于健康的地中海饮食，美国心脏病学会大力提倡食用花生油，哈佛大学设计了一种流行的花生减肥食谱。中国花生及其制品的消费量与亚洲其他国家和地区不同，更不用说西方发达国家了。食用花生的消费空间有待开发。花生脱皮机对花生的深加工意义重大。花生深加工的第一道工序就是去皮。虽不脱皮也可加工，但加工后的产品质量与脱皮后的加工产品质量相差很大，其经济效益也大相径庭。在当今经济社会，提高其经济效益是十分必要的，因此有必要设计一种高效、经济的剥皮机。1.2 国外研究概况花生加工经历了从机械压榨到浸出法的制油过程6 。目前有剥皮浸出和剥皮浸出两种工艺。剥皮和浸出工艺在国外得到广泛应

9、用。主要有三个原因：一是因为没有详细的资料和试验数据，很多油脂加工厂认为去皮的好处不如不去皮的浸出；二是生产工艺和设备不完善，脱皮率低。 ，在脱皮过程中，花生损失大，电耗增加较多7 。现有的花生脱皮技术包括湿脱皮、旋转脱皮、空气冲击脱皮、碱脱皮和双氧水脱皮1 。这些剥皮工艺或多或少都有一些缺点，因此有必要设计一种新的剥皮机。目前，国内乃至世界上只有少数几家公司对花生剥皮机进行了研究，而生产花生剥皮机的企业更是寥寥无几。这些机器很多都存在花生脱皮率低、花生破损等各种缺点，这些缺点严重影响了花生深加工产品的质量。因此，有必要开发一种符合生产实际的机器，以克服上述缺点，提高加工产品的质量。目前国内脱

10、花生红衣的机械大多采用湿法，脱皮率仅为70%左右，存在耗电大、操作不便等缺点。为此，有必要研制一种花生红干脱皮机。该设备应具有脱皮率高、破碎率低、仁质量好、耗电少、操作方便等特点。是脱皮花生红衣的理想设备。该机适用于乳白色花生、花生奶、花生酱、花生饮料、各种花生糖果和各种儿童花生零食的加工生产。它的主要功能是通过摩擦将烤好的花生剥皮。花生仁和皮的加工和分离。要求去皮去仁与皮分离效果好，整粒率高。这种机器对剥皮工作应该是高效和经济的，并且应该减少对花生的伤害和破损率。1.3 本文主要研究内容本文的主要研究内容是在参考和查找现有花生脱皮机相关资料的基础上，进行一定的创新和改进，使机器的性能得到一定

11、程度的提高，并取得一定的成果。在某些方面进行了更先进的设计和改进。的新机器。第二章 总体规划的确定2.1 技术要求生产率应达到每小时剥皮160 200Kg，剥皮率大于96%，断头率小于5%。2.2 设计方案选择及整体结构2.2.1计划选择设计证明：选项一：图 2-1 皮重方案 1第一种方案是通过两个胶辊的相对转动来实现剥离。两个滚子的线速度不同，有相对运动。利用相对运动达到剥离的目的。图 2-1。选项二：图 2-2 剥离方案 2第二种解决方法是通过支架的旋转运动将花生与盒子表面摩擦，并利用这种摩擦力达到剥壳的目的。第三种解决方案：图 2-3 剥离方案 3方案3是通过两块橡胶板的相对运动，两个运

12、动的方向始终相反，一个向左，一个向右，通过平行运动的摩擦力达到剥离的目的.图 2-3。比较三种方案：方案1原理更简单，结构更简单，方案更好。第二种方案的问题是，在重力作用下，容器不同部位的花生脱皮效果不同。第三种方案的缺点是花生进出料麻烦，问题不易解决。三种方案综合比较：方案二和方案三各有缺点，方案一没有缺点，结构也比较简单，所以选择方案一作为设计方案。方案一可以通过增加或减少两个胶辊之间的距离来达到去除不同大小花生皮的目的。由于胶辊较软，因此破碎率较低，剥离效果较高。2.2.2整体结构如下图2-4所示： 整体结构是在机架中间安装两个对向滚动的胶辊。胶辊间隙可调节，适用于不同大小的花生。两个胶

13、辊的表面线速度不同。胶辊需要进料，所以胶辊上方必须有进料容器，进料容器和胶辊之间有进料通道，进料通道必须能振动防止堵塞，这就需要设计振动机构，所以选择偏心轮；胶辊下方应有卸料装置，并且在出料的过程中，皮和仁可以分离，所以出料装置的两侧都是敞开的，一侧出仁，另一侧可以安装吸风机吸走剥皮。分开。以电机为动力源，电机通过皮带轮和三角带带动皮带轮转动。为防止两个胶辊打滑，两个胶辊应采用链条传动，所以整体结构基本可以确定：电机通过皮带传动带动皮带轮。 , 此皮带轮后传动分为两部分，一部分利用皮带带动偏心轮转动，有利于进料，防止堵塞，另一部分通过链条带动两个胶辊转动驾驶。链条传动可防止打滑的发生，传动准确

14、可靠，可在链条传动中加装张紧轮。图 2-4 机器整体结构第三章 主要部件尺寸及传动比的初步确定由于花生颗粒的大小不是恒定的，所以要根据花生颗粒的大小来确定去花生皮的两个胶辊的直径。两个胶辊的直径不宜过小。如果直径太小，花生会在两个胶辊之间滑动，无法通过胶辊挤压，达不到剥皮的目的；太大会占用很多空间，机器也会笨重。所以两个胶辊的直径比较小，可以剥花生。要以不同的速度剥离两个胶辊的表面，请选择直径略有不同的两个胶辊。一个胶辊的直径是 ，另一个胶辊的直径是。摩擦剥皮辊的表面线速度一般为10较慢的胶辊表面线速度选为假设两个胶辊的长度为单位花生的填充系数是一颗花生的重量约为。每颗花生所占的面积约为根据生

15、产率的要求计算两个胶辊的长度因此，两个胶辊的长度可以作为生产率的要求。初选小胶辊上链轮分度圆直径为大胶辊上链轮分度圆直径为确定链的速度为两个胶辊之间的间隙称为压区，它小于颗粒的厚度。为了保证脱壳过程中所需的压力，提供了滚动距离调节机构10 。本机两胶辊之间的间隙可根据花生大小适当调整。小主动链轮的分度圆直径初选为电机上皮带轮的外径为大皮带轮的外径为小皮带轮的外径为电动机上皮带轮与大皮带轮的传动比大带轮与小带轮的传动比主动小链轮与小胶辊上链轮的传动比主动小链轮与大胶辊上链轮的传动比初步确定了主要工作部件的主要尺寸和传动比，并根据这些初步确定的主要尺寸计算出它们的精确尺寸和传动关系。第四章滚子链传

16、动系统设计4.1 链条的设计滚子链传动功率(1)选择链轮齿数选择小主动链轮的齿数从动链轮齿数链轮齿数(2) 确定算力- 以千瓦计算的功率输送功率单位为kw- 工作条件系数 1.0根据功率p和小链轮转速n动力小链轮转速选择链节距根据图中每个链轮的位置选择链节的数量4.2 链轮设计(1)链轮齿形：使用三圆弧直线齿轮（或凹齿轮）(2)链轮结构：由于链轮直径小，制成整体式(3)链轮材质： 35钢，正火后硬度可达160-200HBS(4)链轮的基本参数和主要尺寸已知节距套筒最大外径排距链板高度驱动小链轮主要尺寸分度圆直径公式（4-1）附录直径公式 (4-2)分度弦尺高度公式（4-3）根圆直径公式 (4-

17、4)尺法兰直径公式 (4-5)从动轮中大链轮的主要尺寸分度圆直径附录直径整数为136mm分度弦齿高根圆直径尺法兰直径从动轮中小链轮的主要尺寸分度圆直径附录直径向上舍入 87分度弦齿高根圆直径尺法兰直径惰轮的主要尺寸与从动带轮中小链轮的主要尺寸相同。第五章电机选型及三角带传动系统设计5.1 电机的选择图 5-1 机器传动结构如上图所示，电机的功率分为两部分其中一些功率损耗是：链传动关闭打开v 皮带传动三对滚动轴承和滚珠轴承功率损耗的另一部分是：三角带传动带两条三角带两对滚动轴承和滚珠轴承剥离两个胶辊所受的力就是链轮的速度公式（5-1 ）公式（5-2）工作机主轴转速公式（5-3）电机总功率所以所需

18、的电机功率速度取为查看相关手册以确定使用的电机类型：5.2 V，一种设计(1) 确定算力(2)选择皮带类型：选择普通V带基于计算功率的小皮带轮速度选择 Z 带类型(3) 确定皮带轮的参考直径和小滑轮初级选型底径选择_检查皮带速度公式 (5-4)计算从动轮的底径(4)确定皮带的中心距和基准长度初始中心距公式（5-5）摘 要所需胶带的参考长度公式（5-6）根据选择中心距公式（5-7）中心距的变化是公式 (5-8)公式 (5-9)(5)检查驱动轮包角公式 (5-10)公式（5-11）确定带的根数- 包角系数 0.92- 长度系数 1.06- 单V带的基本额定功率为0.16- 考虑传动比影响时，单三角

19、带额定功率增加0.03因此，应使用两条 V 型皮带(7)确定皮带的预紧力公式 (5-12)(8) 计算皮带传动作用在轴上的力公式 (5-13)=5.3 V 两种设计V带1是V带1上的大皮带轮，它是V带2上的主动轮驱动轮底径从动轮底径确定皮带的中心距和底长初始中心距摘 要所需胶带的参考长度根据中心距中心距的变化是检查驱动轮的包角确定根数- 包角系数0.95- 长度系数1.11- 单V带的基本额定功率为0.16考虑传动比影响时单三角带额定功率增加0.03所以应该选择V带确定皮带的预紧力计算皮带传动作用在轴上的力5.4V皮带轮设计(1) 皮带轮材质皮带轮材质为铸铁，牌号为HT200(2 )结构尺寸因

20、为这台机器上的三个滑轮体积都比较小，所以都是实心的。选用的v带是z型，所以v带的槽型也是z型。底宽（截面宽度）基线上的凹槽深度基线下的凹槽深度槽间距第一槽对称面到端面的距离最小轮辋厚度滑轮一宽公式 (5-14)两种宽度的滑轮三宽皮带轮皮带轮外径皮带轮2外径公式 (5-15)皮带轮三外径轮槽角（机械设计第157页表8-10）滑轮一滑轮二三轮第 6 章 轴设计轴承选型和生产率计算6.1 轴的设计轴的材质为45钢小主动链轮所在轴的设计根据抗扭强度条件计算轴的抗扭强度条件为9公式（6-1）扭剪应力的单位为MPa轴的扭矩单位为N mm- 轴的扭转截面系数为 mm 3轴转速单位为r/min轴传递的功率单位

21、为Kw计算断面外轴直径单位为mm许用扭剪应力的单位为MPa轴的直径可由上式得到公式（6-2）轴上有一个平面用于安装皮带轮和链轮。该平面对轴的强度有削弱作用。轴径应加大，轴径选择25mm 。按弯扭组合强度条件计算制作轴的计算图（即力学模型）做弯矩图做一个扭矩图由静平衡方程摘 要检查轴的强度根据第三强度理论计算应力公式（6-3）弯矩产生的弯曲应力通常是对称的循环应力，而扭矩产生的扭剪应力往往不是对称的循环应力。为考虑两者不同循环特性的影响，引入折减系数，计算得到的应力为公式 (6-4)这里，扭转剪应力被取为对称的循环变应力。直径圆轴的弯曲应力扭转剪应力和代入上式得到轴的抗弯和抗扭组合强度条件为公式

22、 (6-5)轴的计算应力单位为MPa（机械设计，第365页，15-5）轴上的弯矩单位为N mm轴的扭矩单位为N mm- 轴的弯曲截面系数为 mm 3循环变应力对称时轴的许用弯曲应力所以这个轴的强度满足条件这根轴传递的动力最大，它所承受的弯矩和扭矩也最大。该轴的强度符合条件。其他四根轴虽然有两根直径为20mm ，但它们的弯矩和扭矩远小于这根轴，所以其他四根轴也满足强度条件。6.2 轴承的选择根据机器的实际工况可知，轴承主要承受径向载荷，选用向心轴承。UC205轴承， P20 5 轴承座，用于轴直径25mm 11对于直径为20mm的轴，使用UC204轴承， P205轴承座设计轴承每年更换一次轴承一

23、天工作10小时，一年工作3650小时轴承应具有的基本额定动载荷为公式（6-6）查机械设计手册 20-244表20.6-35得到的基本额定动载荷为665 0 N637N665 0 N因此，轴承满足基本额定动载荷要求。第7章结论该设计利用两个橡胶滚轮的滚动，使花生通过两个滚轮的中间。两个胶辊的表面线速度不一样，靠两个胶辊的作用去皮，越快越慢。剥离后落入卸料装置。在出料过程中，吸风机会利用皮与仁的比重差将皮吸走，果仁会顺着出料口流出。本机剥皮的主要目的是为花生的深加工做准备，从而提高花生深加工产品的经济价值，从而提高经济效益。该机结构比较简单紧凑，占地面积比较小，生产率高，每小时可达160 200K

24、g 。尽管这台机器性能不错，但还是存在一些问题；例如，脱皮率和整粒率仍有待提高。未来需要进一步研究和改进，以提高生产率、脱皮率和整粒率，以降低破碎率。参考1 凤英，熊建华，周志杰，闵思凡。微波加热去除花生仁种皮新技术研究J.食品科学, 2005, 26(3): 1342 Yu Xianghui, Feng. Several advantages of peanut peeling treatment J. China Oil and Fats, 2002, 27(1): 233 Yulan. Production and comprehensive utilization of vegetab

25、le oils and fats M. China Light Industry, 1999, 40 43 4 Zhan Jiafeng, Deng Qiuhua. Comparison of Peanut Peeling Methods. China Oil, 2003, 28, 2: 12 135 Zhou Fengchao, Wu Xidong, Shi Shaobin, Yu Dianyu. Production practice and effect analysis of peanut hot peeling process. Soybean Bulletin, 2006, 1(80): 316 Wang Xuede, Yulan, Baichuan, Shuping, Xu Zhaoyong, Dongsheng. Research on Peanut Peeling. China Oils and Fats, 2003, 28(2