【《某花生去壳机的总体方案设计案例》2200字】

某花生去壳机的总体方案设计案例1.1技术要求根据《中华人民共和国机械行业标准(JB/T5688.1-2007代替JB/T5688.1-1991)：花生剥壳机技术条件》花生去壳机技术要求应符合表2-1规定。表2-1去壳机性能指标Tab.2-1Performanceindexofsheller序号项目性能指标单滚筒多滚筒1纯工作小时生产率kg/h达到产品说明书的要求2吨果耗电kW.h/t≤1.0①≤3.0②≤4.0≤4.5①≤5.5②≤6.53噪声dB(A)≤83.0①≤86.0②≤86.0≤86.0①≤88.0②≤90.04破碎率（%）≤5.0≤4.05剥净率（%）≥95≥986损伤率（%）≤4.0≤3.57含杂率（%）≤4.5≤3.08损失率（%）≤0.59有效率（%）≥98注1：表中=1\*GB3①、=2\∗GB3②指标分别为机械提升输送、风机提升输送剥壳机的指标。注2：表中噪声值为剥壳机正常工作时的负载噪声。注3：生产率在说明书中规定一个范围时，取其最大值作为考核依据。1.2去壳机构选择花生去壳机的工作原理就是应用打击、挤搓、剪切等作用实现花生壳与花生仁的分离，并且尽可能的保证花生仁的完整，之后对花生仁与破碎的花生壳进行分筛。其中去壳机构是花生去壳机的关键部分，去壳机构的合理性直接决定了花生去壳机的去壳率、破损率、去壳速度等各项指标，因此去壳机构是本次机构设计的设计重点。1.1.1方案一打击法去壳是利用刮板或打杆等机构高速转动打击花生荚果使得花生荚壳受到剧烈的冲击力而破裂，花生荚果在高速旋转刮板的带动下产生离心作用进而相互碰撞，在多重作用力的作用下花生荚果壳裂开实现花生仁的分离，其去壳机构如图2-1所示。因潮湿的花生荚果不易破碎所以打击法去壳机构的去壳方法对花生荚果的含水率有较高要求，且其去壳效率与花生仁破损率受转速影响较大[5]。图2-1钢打板滚筒Fig.2-1Steelplateroller1.1.2方案二挤搓法去壳的工作原理是利用两个转速不同的滚筒逆向转动挤压花生荚果实现去壳，花生荚果在重力的作用下落入两滚筒中间的间隙，由于滚筒间隙小于花生荚果，且两滚筒反向旋转故花生荚果会在摩擦力的作用下向下运动，进而被滚筒挤压破碎实现去壳，其原如图2-1所示。挤搓法去壳机构受固定间距的影响，较大的花生仁容易被挤压碎裂而较小的花生荚果则会直接下落不会受到滚筒的挤压完成去壳[6]。图2-2所示为改良版的挤搓法去壳机构，讲两滚筒改为单滚筒加一胶板，胶板有弹簧结构，可以自适应花生大小，不需要手动调节间距就可以为不同大小的花生去壳。图2-2橡胶对锟挤搓去壳机构Fig.2-2Rubberdoublerollerextrudingandrubbingshellingmechanism图2-3胶辊胶板挤搓去壳机构Fig.2-3Squeezingwithrubbercylinderandboard1.1.3方案三碾搓法去壳的工作原理如图2-4所示，花生荚果落入去壳箱体后在重力与滚筒旋转的作用下沿滚筒与凹板筛之间的缝隙下落，滚筒与凹板筛的碾搓作用下实现花生荚果的破碎去壳。其中凹板筛可根据花生品种更换不同栅格大小的凹板筛以防品种较大的花生仁无法通过凹板筛栅格间隙而被碾碎，凹板筛还可设计为浮动以改变与滚筒之间的间隙来适应不同大小的花生荚果。碾搓法去壳主要受滚筒结构转速等影响[7]。图2-4橡胶辊凹板碾搓去壳Fig.2-4Grindingwithrubberroller-griddle1.1.4方案四剪切法去壳的工作原理如图2-5所示，它是利用齿型滚筒与齿板相对运动时的剪切力将花生荚果去壳的，其中齿板是固定的，齿型滚筒在高速转动时将与齿板之间的花生荚果外壳切碎实现花生果仁与花生壳的分离。齿型滚筒与齿板之间的间距可以随花生荚果的大小而改变[8]。图2-5齿滚齿板剪切去壳机构Fig.2-5Cuttingwithteethedandplateshellingmechanism对比现有的花生去壳方案，综合考虑去壳效率和花生仁破碎率等性能指标，本次课题选择设计一种封闭式木质滚筒花生去壳机。其去壳机构由木质齿形滚筒与凹板筛组成如图2-6所示。图2-6滚齿凹板筛剪切去壳机构Fig.2-6Cuttingwithhobbingandscreenshellingmechanism去壳机构件工作时，花生荚果在重力作用下落入到去壳机构的箱体内，在高速旋转滚筒的作用下向下运动，花生荚果落入滚筒与凹板筛之间的间隙，在滚筒和凹板筛的揉搓、挤压和剪切等综合作用下实现去壳[9]。在去壳时，应保证凹板筛栅格之间的间隙小于花生荚果的尺寸且大于花生仁的颗粒尺寸，确保花生荚果不会因栅格间隙过大未完成去壳就直接落入分选筛，也避免去壳后的花生仁因栅格间隙过小不能下落而被二次挤搓破碎。为适应不同种类花生的多种去壳要求，可以通过更换不同栅格间隙尺寸的凹板筛来改变间距，并且还可以调节凹板筛与滚筒之间的间距来调整去壳效果。针对与普通花生颗粒，栅条间隙选取9mm～13mm。1.3壳仁分筛机构壳仁分筛机构是利用风机产生的气流对已经破碎花生壳与花生仁进行分离，因破碎的花生壳与花生仁的重量及受气流的阻力不同，重量相对较重的花生仁不易被气流吹走，会在重力的作用下直接下落到比重分选筛上；而重量较轻的已经破碎的花生壳将被风机吹出的气流带入到花生壳收集通道进而实现壳仁分离。落到比重分选筛上的花生仁及部分花生壳等/，通过偏心轮作用产生震动将合格的花生果仁、干瘪的花生果仁与未去壳的花生荚果进行分筛[10]。1.4花生去壳机的总体结构根据花生去壳的原理可知花生荚果的运动过程是：首先将花生荚果从进料斗倒入去壳箱体内，在去壳箱内经过滚筒与凹板筛的共同作用完成去壳，破碎的花生壳与花生仁通过凹板筛的栅格落下从去壳箱下方的出料口流出，之后经过风机将部分花生壳与花生仁进行分离，花生仁及部分花生壳与未去壳的花生荚果在重力的作用下落到比重分选筛上，有比重分选筛筛选出合格的花生仁。封闭式滚筒去壳机主要由进料机构、去壳机构、分筛机构和机架支承机构等四部分组成