資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 畢業(yè)論文（設計）任務書 學院 機械電氣化工程學院 班級 學生姓名 學號 課題名稱 花生紅衣脫皮機的設計 起止時間 年 月 日—— 年 月 日（共 14 周） 指導教師 職稱 講師 課題內(nèi)容 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的種子脫皮機和果實脫皮機，設計花生紅衣脫皮機，要求結構簡單，脫皮效果好，對花生損傷少，清選效果好。具體要求如下： 1.選擇合適配套動力，設計工作裝置和傳動裝置。 2.繪制二維裝配圖和零件圖。 3.要求利用Solidworks繪制三維圖。 擬定工作進度（以周為單位） 第1～2周 查閱相關文獻，撰寫開題報告。 第3～4周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的種子脫皮機和果實脫皮機確定花生紅衣脫皮機的總體設計方案，繪制總體結構簡圖。 第5～6周 根據(jù)工作要求，計算并查閱相關手冊，選擇和設計各零部件。 第7～9周 運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 第10～11周 運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。 第12周 從工藝性能，經(jīng)濟性能，實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合評價、校核、修正。 第13周 完成設計說明書。 第14周 整理材料，準備答辯。 主要參考文獻 [1]譚體升,李普選,馬杰,李紅軍.花生紅衣脫皮機的設計與開發(fā)[J].中國油脂,2007, (02) [2]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].食品研究與開發(fā),1991,(01) [3]宮勤方.YZX—15型花生米脫皮機[J].包裝與食品機械,1984,(21) [4]章慧全.玉米剝皮機的研究設計[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2009,(06) [5]洪德純.轉子式剝皮機簡介[J].木材工業(yè),1991,(02) [6]機械設計手冊編委會.機械設計手冊（第 2 卷）[M].機械工業(yè)出版社,2004,(08) [7]黃書銘.提高花生乳得率的措施[J].冷飲與速凍食品工業(yè),1998,(01) [8]黃華良.機械設計基礎[M].化學工業(yè)出版社,2001,(06) 任務下達人（簽字） 同意按此計劃進行設計 年 月 日 任務接受人意見 任務接受人簽名 年 月 日 注：1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。 2、此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。 3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。 目 錄 1緒論 1 1.1 課題研究的意義 1 1.2 國內(nèi)外花生紅衣脫皮機的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3國內(nèi)外花生紅衣脫皮機存在的優(yōu)缺點 1 1.4花生紅衣脫皮機的研制及發(fā)展前景 1 1.5預期目標 2 1.6重點研究的關鍵問題及解決思路 2 1.7工作條件及解決方法 2 2基本結構、原理及主要技術參數(shù) 2 2.1花生紅衣脫皮機結構 2 2.2工作原理 4 2.3主要技術參數(shù) 5 2.4活動摩擦膠帶與固定摩擦膠帶的結構與分布 5 2.5楔形區(qū)大小的確定 5 2.6花生紅衣與花生仁分離區(qū)物料平均流速的確定 5 2.7活動摩擦膠帶線速度的確定 6 2.8滾筒轉速和振動篩曲柄軸轉速的確定 6 2.9振動篩主要參數(shù)的確定 7 2.10篩上物呈現(xiàn)下行體制需要滿足的條件 7 2.11風網(wǎng)風量的計算 8 2.12風網(wǎng)風壓和風機的確定 9 3電動機、減速箱的選取 10 3.1電動機的確定 10 3.2減速箱的確定 12 4軸和皮帶的校核 12 4.1帶動活動摩擦膠帶轉動的滾筒的軸的校核 12 4.2皮帶的校核 13 5結論 13 小結 14 致 謝 15 參考文獻 16 前 言 我國是花生的故鄉(xiāng)，年產(chǎn)量已超過100億斤?；ㄉ置浠ㄉ?，原產(chǎn)于南美洲一帶，世界上栽培花生的國家有100多個，亞洲最為普遍，次為非洲，據(jù)中國有關花生的文獻記載栽培史約早于歐洲100多年。花生被人們譽為“植物肉”，含油量高達50%，品質(zhì)優(yōu)良，氣味清香?；ㄉ甜B(yǎng)補益，有助于延年益壽，所以民間又稱之為“長生果”，并且和黃豆一同被譽為“植物肉”、“素中之葷”?；ㄉ臓I養(yǎng)價值比糧食高，可以與雞蛋、牛奶、肉類等一些動物性食物媲美。它含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，特別是不飽和脂肪酸的含量很高，很適宜制作各種營養(yǎng)食品。除供食用外，還用于印染、造紙工業(yè)，花生也是一味中藥，適用營養(yǎng)不良、脾胃失調(diào)、咳嗽痰喘、乳汁缺少等癥。 花生的營養(yǎng)極為豐富，脂肪含量高達44—56%,蛋白質(zhì)含量達25—33%，還富含B族維生素和鈣、鐵、鋅、磷等。而花生蛋白質(zhì)中的氨基酸組成也比較合理，花生蛋白是除大豆蛋白以外可替代動物蛋白的又一最佳植物蛋白。因此，人們已不滿足于花生的烘烤食品，而逐漸對花生進行深加工和綜合利用。然而，無論是何種產(chǎn)品，花生紅衣總是影響其外觀和質(zhì)量的。必須在加工前脫除。 目前，國內(nèi)只有濕法脫除紅衣機器，其脫皮率只有70&左右，且電耗大、操作不方便等缺點。為此，我們需要設計與試制一種脫凈率高的花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備，以滿足人們的需求。 花生紅衣脫皮機的設計 摘 要: 花生仁是由紅色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關鍵工序之一[1]。為此，我們需要設計與試制一種花生脫紅衣機來除去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。本文通過利用搓擦原理將花生仁上的紅衣去除的方法，闡述了通過搓擦的原理可以將花生仁上的紅衣有效的脫離下來，并且花生仁的破碎率小[2]。通過實驗論證了可以利用兩膠帶之間的搓擦使花生仁上的紅衣有效的脫離下來，可廣泛的應用于花生的初加工。 關鍵詞:花生紅衣;活動與固定摩擦膠帶;搓擦原理;振動篩 中圖分類號：s237 文獻標識碼：A A Design on Peanut Red Skin Huller Abstract: A peanut kernel is composed by a red skin and a kernel. The skin is mainly made up of fibrous tissues and stypticins, while the kernel mainly contains nutrients like fat and protein. No matter whether the peanuts are used to extract albumen powder or used to enhance the quality of the extracted strong flavor peanut oil, the red one (generally called red skin) covering the kernel should be peeled after the peanut is shelled, which is one of the essential key procedures in making the products and material processing. Therefore, we need to design and trial-produce a peanut red skin huller, in preparation for the subsequent procedures. So, throughout the paper, the designers stated that rubbing principle could be applied in taking off the red skin and expounded how it worked effectively with low broken rate. By experiments, it has been expounded and proved that the red skin can be dropped successfully with the rubbing between the rubber belts, which can be widely applied in the primary processing of peanuts. Keywords: peanut red skin; movable and fixed rubber belts; rubbing principle; vibrating screen 0 引 言 我國是花生的故鄉(xiāng)，年產(chǎn)量已超過100億斤。花生又名落花生，原產(chǎn)于南美洲一帶，世界上栽培花生的國家有100多個，亞洲最為普遍，次為非洲，據(jù)中國有關花生的文獻記載栽培史約早于歐洲100多年?；ㄉ蝗藗冏u為“植物肉”，含油量高達50%，品質(zhì)優(yōu)良，氣味清香。花生滋養(yǎng)補益，有助于延年益壽，所以民間又稱之為“長生果”，并且和黃豆一同被譽為“植物肉”、“素中之葷”?；ㄉ臓I養(yǎng)價值比糧食高，可以與雞蛋、牛奶、肉類等一些動物性食物媲美。它含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，特別是不飽和脂肪酸的含量很高，很適宜制作各種營養(yǎng)食品。除供食用外，還用于印染、造紙工業(yè)，花生也是一味中藥，適用營養(yǎng)不良、脾胃失調(diào)、咳嗽痰喘、乳汁缺少等癥[3]。 花生的營養(yǎng)極為豐富，脂肪含量高達44—56%,蛋白質(zhì)含量達25—33%，還富含B族維生素和鈣、鐵、鋅、磷等。而花生蛋白質(zhì)中的氨基酸組成也比較合理，花生蛋白是除大豆蛋白以外可替代動物蛋白的又一最佳植物蛋白。因此，人們已不滿足于花生的烘烤食品，而逐漸對花生進行深加工和綜合利用。然而，無論是何種產(chǎn)品，花生紅衣總是影響其外觀和質(zhì)量的。必須在加工前脫除。 目前，國內(nèi)只有濕法脫除紅衣機器，其脫皮率只有70&左右，且電耗大、操作不方便等缺點[4][5]。隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展, 花生的利用向著多樣性方向發(fā)展, 花生的精深加工也成為花生果仁高效綜合利用的必然途徑?；ㄉ撕唵沃苯邮秤煤驼ビ屯? 也被用來制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料[6], 也可配制在其他原料中作風味料。花生仁是由紅色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關鍵工序之一[7]。為此，我們需要設計與試制一種花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。 1 設計原理及機構 1.1 設計原理 本機器的主要動力來源是電動機，經(jīng)過傳動部分，從減速器中輸出的圓周運動來帶動皮帶輪，通過皮帶輪的傳動帶動摩擦膠帶的轉動。利用活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶搓擦的原理實現(xiàn)花生仁和紅衣的脫離。經(jīng)過脫離的花生仁和紅衣及少量破碎花生仁統(tǒng)一經(jīng)過花生仁與紅衣分離的吸氣管，在吸氣管中根據(jù)花生仁和紅衣的比重不同，利用風機轉動時產(chǎn)生的負壓把紅衣和花生仁及少量破碎的花生仁分離開來，紅衣則被吸入紅衣收集裝置。此時的花生仁、破碎的花生仁和少許的紅衣會落到振動篩上，通過振動篩的振動，少量的破碎花生仁會穿過篩孔掉落到破碎花生仁的收集裝置。被分離出來的花生仁和少許紅衣則處在篩孔上方并向下滑行，當滑到花生仁和紅衣的分離管時，花生仁和紅衣進行再一次的分離。分離管中的花生仁則落入花生仁收集裝置，紅衣則通過分離管的引導與第一次被分離出來的紅衣匯合被統(tǒng)一導向紅衣收集裝置。被收集的紅衣再用于其他用處。通過上述的原理來制作干法花生紅衣脫皮機，以此來實現(xiàn)花生仁與紅衣分離的目的?；ㄉt衣脫皮機的工作原理如圖1所示 圖1 花生紅衣脫皮機工作原理 經(jīng)供烤后帶紅衣的花生子粒進入料斗內(nèi), 由下料擋板控制花生粒均勻在淌板上流過, 調(diào)節(jié)料門即可調(diào)節(jié)花生子粒的流量。經(jīng)過擋板的花生粒進入固定與活動摩擦膠帶形成的楔形區(qū), 在活動膠帶的帶動下, 花生粒受到兩膠帶的搓撕作用, 在擠壓力和剪切力的綜合作用下, 紅衣與花生仁分離。紅衣與花生仁分離的效果, 可通過改變固定與活動摩擦膠帶的間隙大小進行調(diào)整。分離后的花生仁、部分紅衣和胚芽及少量碎仁從兩膠帶出口經(jīng)風網(wǎng)吸氣部分左支管下段落到篩面上。在下落過程中, 大部分紅衣和灰塵被逆向風吸走。由于篩面上物料呈下行體制運動, 因而, 篩上物既花生仁從振動篩出口進入右支管, 最后呈成品流出；篩下物既胚芽和碎仁經(jīng)篩孔落至篩底板上, 由出口流入分離斗, 最后經(jīng)垂直管流出而得到收集。 風網(wǎng)系統(tǒng)中的左、右支管匯集至風機的入口, 被捕吸的紅衣和灰塵由風機排出, 再經(jīng)旋風除塵器最后得到收集。風網(wǎng)吸氣部分左右支管中共有三個側吸罩和一個傘形罩, 右支管中的兩側吸罩的捕吸速度, 可調(diào)整風門開啟大小進行調(diào)節(jié)；左、右支管中的風速和風量可由兩旋閥進行調(diào)節(jié)。 1.2 總體設計 花生紅衣脫皮機的機構示意如圖2所示。 圖2 花生紅衣脫皮機 1、喂料裝置 2、花生紅衣脫皮裝置 3、紅衣與空氣分離裝置 4、風機 5、紅衣收集管道 6、振動篩主動輪 7、變速箱 8、電機 9、紅衣收集裝置 10、破碎花生仁出料口 11、脫完紅衣的花生仁的出料口 花生紅衣脫皮機是一種組合式設備。它實質(zhì)上是由紅衣與花生仁分離裝置、花生仁與胚芽分離裝置和紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)三大部分組成。主要包括進料裝置； 紅衣與花生仁分離裝置； 花生仁與胚芽分離裝置；紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)；機械傳動系統(tǒng)及機架等組成。 紅衣與花生仁分離裝置, 由活動摩擦膠帶、固定摩擦帶、摩擦帶間隙調(diào)節(jié)機構、活動摩擦帶托輥裝置和張緊調(diào)節(jié)機構組成?；顒幽Σ聊z帶與固定摩擦膠帶間形成一楔形空間, 兩帶的摩擦工作面上具有凹形槽, 以增大紅衣與花生仁分離的摩擦力。倆膠帶均采用白色無毒橡膠材料,由專門模具經(jīng)流化等工藝壓制而成。 花生仁與胚芽及少量碎仁分離裝置, 主要由篩體、單層長方形孔篩板、篩體振動曲柄連桿機構,彈性吊桿及減震機構組成。 紅衣收集及除塵風網(wǎng)系統(tǒng), 主要由風機、紅衣與花生仁摩擦分離裝置出口側風罩、篩面中段傘形罩、篩面出口側風罩、篩下物出口側風罩、旋風除塵器、成品花生仁、胚芽及碎仁出口和料斗等組成。 機械傳動系統(tǒng), 主要由電機、減速器、皮帶輪與皮帶等組成。紅衣與花生仁摩擦分離裝置和振動篩共用一個動力系統(tǒng), 故結構緊湊。 其主要技術參數(shù)如表1所示 表1 主要技術參數(shù) 參數(shù)項目 數(shù)據(jù) 外形尺寸（長×寬×高）（mm） 1611×1280×2412 生產(chǎn)量（kg） 250 活動膠帶速度（m/s） 0.9 振動篩頻率（r/min） 254 振動篩振幅（mm） 5 風網(wǎng)系統(tǒng)風量（m3/h） 1300 風壓（kPa） 1.96 脫皮裝置寬度（mm） 451 動力額定轉速（r/min） 1500 2 關鍵部件設計 2.1 振動篩曲柄轉速的確定 曲柄、連桿和振動篩之間的關系如圖3所示 圖3 曲柄、連桿和振動篩之間的關系 平面篩的目的是把尺寸小于篩孔尺寸的篩上物過濾到篩子下面，使篩上物保持一致。為了使篩上物通過篩孔需滿足兩個條件。一是篩孔的尺寸大于需過濾出的篩上物。二是連接篩面的曲柄的轉速。連接篩面的曲柄的轉速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。若連接篩面的曲柄的轉速不能滿足這個條件就無法正常的進行篩選。第一個條件已經(jīng)滿足，第二個條件需要計算。 振動篩曲柄軸轉速應大于物料相對篩面下滑的臨界轉速,小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。通過查閱相關的文獻并經(jīng)過計算求出上滑的臨界轉速和下滑的臨界轉速。 計算下滑臨界轉速的公式：[11] 式中：——物料相對篩面下滑的臨界轉速() ——物料相對篩面上滑的臨界轉速() ——振動篩曲柄軸轉速() ——振動面傾角（度） ——振動面振動方向角（度） ——物料與篩面的摩擦角（度） ——重力加速度() ——振動篩曲柄半徑() 經(jīng)過測量與查閱相關資料可得知： =10° =90° =20° =10 =0.041 將數(shù)據(jù)代入公式可得： 若需要篩上物呈下行體制運動，振動篩曲柄軸轉速需大于物料相對篩面下滑的臨界轉速小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。 即： 所以 當振動篩曲柄軸的轉速在以上計算出的結果里時，篩上物就會呈現(xiàn)下滑的運動體制。實現(xiàn)了振動篩篩選分離破碎花生仁、紅衣、胚芽和脫完紅衣的花生仁的目的。 2.2 活動摩擦膠帶與固定摩擦膠帶的參數(shù)確定 活動摩擦膠帶也固定摩擦膠帶的材質(zhì)為白色無毒橡膠材料由專門模具經(jīng)過硫化等工藝壓制而成。其結構如圖4所示。 圖4 活動摩擦膠帶也固定摩擦膠帶 該機器在工作過程中，活動摩擦膠帶是相對固定摩擦膠帶運動的。為了提高該機器在工作過程中脫紅衣的效果，特地的在活動的摩擦膠帶上做了許多凹凸不平的小突起，就是為了增大活動摩擦膠帶的表面粗糙度，來增加脫紅衣的效果。 活動摩擦膠帶所纏繞的兩滾筒之間的距離是405mm，兩膠帶的寬度為451mm，活動摩擦膠帶的速度為0.9m/s，主動滾筒的轉速為104r/min。 2.3 風網(wǎng)系統(tǒng)風量、風壓的計算 風網(wǎng)的作用就是讓脫完紅衣的花生仁和紅衣進行分離，其產(chǎn)生的負壓的大小能把紅衣吸走切不吸走花生仁。因此這需要計算風網(wǎng)系統(tǒng)的壓損和能使紅衣被吸走的風壓，風機所要產(chǎn)生的負壓的總大小為這兩項的總和。風網(wǎng)系統(tǒng)的構成如圖5所示,壓損的計算如表2所示。 圖5 風網(wǎng)系統(tǒng)的構成 表2 花生脫紅衣機風網(wǎng)系統(tǒng)壓損計算表 設備名稱或 管段序號 () () () () 壓損 累計 () 左支 338 2.5 0.36 1.4 左支管 338 7.3 0.022 4.3 左支管匯流三通 631 6.3 0.65 15.3 左支管下旋閥 風機吸口匯流三通 1123 17.6 0.53 117.6 風網(wǎng)吸氣 右支管上旋閥 部分最大 右支管彎管 492 15.6 0.89 130.3 壓損 右支管漸擴管 492 10.8 0.11 9.8 喂=229 右支管匯流三通 492 10.8 0.59 41.2 右支管匯流三通 229 5.9 0.14 2.0 右支管 113 2.5 0 3.7 右支管進口 113 2.5 1 0.8 3.7 風機出口漸擴管 1123 19.3 96 風網(wǎng)壓氣部分 彎頭 1123 10 0.43 29.4 最大壓力 旋風除塵器 1123 936 壓=1058 由各吸風口的幾何尺寸以及所選定的捕吸速度，求出其風量。 風網(wǎng)的總風量為： 取 即： 取 由計算結果可得知，風機吸氣部分左支管、右支管壓損不等，右支管壓損較大， 即:右=299 風網(wǎng)壓氣段壓損壓=1058，其風網(wǎng)總壓損=1375。 為了使左支管、右支管中壓損基本相近，故在左支管、右支管上安裝有旋閥，最后取定風網(wǎng)系統(tǒng)風壓=1960。 3 結論 此花生紅衣脫皮機的使用，改變了以前人工勞動強度大、效率低的缺點。同時也解決了以往花生紅衣脫皮機耗電量大、生產(chǎn)效率低的缺點。此花生紅衣脫皮機的研制滿足了大部分的需要。由于該機脫皮率高，花生仁的破碎率低，可以作為以脫完紅衣的花生仁為原材料進行深加工的工廠的后盾，同時也解放了勞動力，可實現(xiàn)自動化去皮的全過程。當然此機器也存在不足的地方，其中有一個就是花生仁進料斗處有可能被花生仁堵住，雖然可以調(diào)節(jié)進料口的大小，但是不能實現(xiàn)自動化。因此可以在進料斗的下方放一個振動裝置，此振動裝置可以使花生仁均勻的進入花生紅衣脫皮裝置，這樣就不至于堵住進料口。 參考文獻： [1]周瑞寶.花生加工技術.化學工業(yè)出版社,2003:1 [2]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].食品研究與開發(fā),1991,(01) [3]王群.農(nóng)產(chǎn)品加工機械使用維護與故障排除.金盾出版社,1999:44 [4]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].現(xiàn)代食品科技,1990,6(1) [5]譚體升.花生紅衣脫皮機的設計與開發(fā)[J]. 中國油脂,2007,32(2) [6]黃龍芳.熱帶食用作物加工[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社,1997:79-80 [7]馬榮朝.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)常用機械的使用與技術管理.原子能出版社,2010:169 1緒論 1.1課題研究的意義 隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展, 花生的利用向著多樣性方向發(fā)展, 花生的精深加工也成為花生果仁高效綜合利用的必然途徑。花生除了簡單直接食用和榨油外, 也被用來制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料, 也可配制在其他原料中作風味料?；ㄉ适怯杉t色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中[1]。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關鍵工序之一[2]。為此，我們需要設計與試制一種花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。 1.2國內(nèi)外花生紅衣脫皮機的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1國內(nèi)花生紅衣脫皮機的發(fā)展狀況 目前, 國內(nèi)大多數(shù)花生脫紅衣設備的脫皮原理主要采用一對輾輥或皮帶相互間的動靜運動實現(xiàn)摩擦輾搓[3]。其中輾輥輾搓方式是一對輾輥反向差速旋轉來搓擦花生仁使紅衣從花生籽仁上剝落皮帶輾搓方式是摩擦膠帶與固定膠帶組成加工楔形區(qū)[4][5], 利用兩膠帶的擠壓力和剪切力的綜合搓撕作用, 將花生紅衣與籽仁分離[6]。按碾輥所用材料可分為: 橡膠輥和金屬基體的表面采用樹脂并粘有石英砂的脫皮輥等。 1.2.2國外花生紅衣脫皮機的發(fā)展狀況 國外類似產(chǎn)品的脫皮機有三種類型: 鼓式、盤式和輥式。雖然形式各異, 但工作原理是相同的,都是通過轉鼓與襯板, 圓盤與擋板以及輥- 輥(壁)之間的相對運動而達到脫皮的目的。鼓、盤、輥筒的表面凹凸不平, 靠起伏的鈍齒對物料的摩擦把表皮除掉, 從而分離出果仁。如一種用于咖啡豆的輥筒脫皮機[7], 可以作為花生脫紅衣機設計參考。其主要部分是一個固定的、帶孔的機體, 內(nèi)部是帶突齒的輥筒。進料斗的下面是螺旋推進器, 使物料向前運動。水經(jīng)輥筒的中心引入,對物料起清洗作用。操作時, 物料進入機器后, 受到輥筒與外殼的摩擦, 首先將果皮脫去, 排出機體。物料繼續(xù)受到摩擦力作用, 同時受到水的沖洗, 到排出口時, 塵雜等亦被全部除去[8]。 1.3國內(nèi)外花生紅衣脫皮機存在的優(yōu)缺點 1.3.1國內(nèi)花生紅衣脫皮機存在的問題 分析歸納市場上現(xiàn)有的花生機械脫紅衣設備, 主要存在以下幾個問題: 由于現(xiàn)有設備大都采用輾搓式, 對輥加工區(qū)域較小, 故加工量小( 100～200kg /h 左右) , 產(chǎn)量低； 受輾輥材料、對輥間隙等因素影響, 所加工的花生仁整仁率低、破損較大； 現(xiàn)有機械脫皮設備多為針對某種原料特定加工設計的, 故其通用性和配套性較差[7]。 1.3.2國外花生紅衣脫皮機存在的優(yōu)缺點 使用這種設備可得到優(yōu)質(zhì)、不受損傷的果仁, 但對操作調(diào)試的精細度要求很高, 機器耗用的動力較大。該脫皮機要配18. 4 kW的動力, 主要優(yōu)點是: 處理量大( 3000kg /h) , 輥筒轉速較低。而一般盤式脫皮機只需配2. 2～2. 9 kW 的動力[9]。 1.4花生紅衣脫皮機的研制及發(fā)展前景 1.4.1花生紅衣脫皮機的研制 根據(jù)目前國內(nèi)與國外的花生紅衣脫皮機械的對比可以看出國內(nèi)的花生紅衣脫皮機械簡單、實用、價格低，但是由于現(xiàn)有設備大都采用輾搓式, 對輥加工區(qū)域較小, 故加工量小( 100 ~ 200kg /h 左右) , 產(chǎn)量低； 受輾輥材料、對輥間隙等因素影響, 所加工的花生仁整仁率低、破損較大； 現(xiàn)有機械脫皮設備多為針對某種原料特定加工設計的, 故其通用性和配套性較差。國外的花生紅衣脫皮機械處理量大( 3000kg /h) , 輥筒轉速較低。而一般盤式脫皮機只需配2. 2~ 2. 9kW 的動力。但是結構復雜、成本高、更換零件麻煩。因此這就繼續(xù)我們研制出一種結構簡單成本低而且效率高、紅衣脫皮效果好的花生紅衣脫皮機械。該課題的主要研究內(nèi)容有：根據(jù)現(xiàn)有花生紅衣脫皮機的特點，設計出一種成本低結構簡單效率高地花生紅衣脫皮機械，并利現(xiàn)有的軟件對其進行強度分析和優(yōu)化設計[10]。 設計花生紅衣脫皮機械的整體結構，主要由電動機、減速器、活動與固定膠帶、平面運動篩、皮帶、動力傳動裝置和轉向裝置等組成。電動機提供動力，通過聯(lián)軸器與減速器連接，分別為活動的膠帶和平面運動篩提供動力。工作部件由e和平面運動篩組成。e花生紅衣脫皮機械的基礎參數(shù)，參考國內(nèi)和國外紅衣脫皮機械的參數(shù)，要盡量減小功率消耗。根據(jù)選定的有關參數(shù)，由經(jīng)驗公式計算出花生紅衣脫皮機械所需的功率，根據(jù)該功率選擇電動機型號。 該課題應用的研究方法：理論設計、繪制模擬樣機并進行仿真模擬。 1.4.2花生紅衣脫皮機的發(fā)展前景 花生目前較多地用于制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬和蛋白粉等?；ㄉ?jīng)剝殼后，去掉花生仁面上的紅衣，則是制作上訴食品及原料過程中不可缺少的工序。國內(nèi)已有個別廠家生產(chǎn)花生脫紅衣機，但需經(jīng)水泡后才能脫去紅衣，這不能滿足經(jīng)烘烤后脫去紅衣再生產(chǎn)各種食品的要求。為此，我們需設計與試制一種新型的花生脫紅衣機。此新型花生紅衣脫皮機是干法脫去紅衣因此可以滿足經(jīng)烘烤后脫去紅衣再生產(chǎn)各種食品的要求,生產(chǎn)效率高，脫凈率高，勞動強度低。可以廣泛的應用于花生紅衣的脫去中。 1.5預期目標 （1）整機結構簡單，質(zhì)量輕，尺寸小，機動性好。 （2）電動機為動力源，造價低、可靠性高、使用簡便。 （3）適于不同大小的花生粒的脫皮，有利于減輕勞動強度，提高工作效率和生產(chǎn)率，對提高花生紅衣脫皮機械化作業(yè)的水平有一定的價值。 1.6重點研究的關鍵問題及解決思路 該機動力源電源，通過電動機通過聯(lián)軸器以及減速器，減速器連接傳動機構工作，花生紅衣脫皮機械應該能對不同大小的花生粒進行脫紅皮 （1）選擇動力,設計傳動裝置和膠輥工作裝置的位置來實現(xiàn)花生仁和紅衣的脫離。 （2）通過分析，設計脫完紅衣的花生仁和紅衣的分離裝置。根據(jù)花生仁和紅衣的比重不同利用負壓的原理把花生仁和紅衣分離開來。 （3） 運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。 （4） 運用三維設計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。 1.7工作條件及解決方法 塔里木大學位于南疆中心位置，花生種植有一定的面積，而且在農(nóng)大小市場或者超市出售花生的很多，這為項目開展提供了便利的原材料。這是本項目順利實施應具備的良好外部科研環(huán)境。塔里木大學機械電氣化工程學院擁有先進的實驗室和加工設備，校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境和雄厚的師資力量這些都為課題的實施提供了保障。 本課題的主要動力來源是電動機，經(jīng)過傳動部分，從減速器中輸出的圓周運動來帶動皮帶輪，通過皮帶輪的傳動帶動摩擦膠帶的轉動。利用活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶搓擦的原理實現(xiàn)花生仁和紅衣的脫離。經(jīng)過脫離的花生仁和紅衣及少量破碎花生仁統(tǒng)一經(jīng)過花生仁與紅衣分離的吸氣管，在吸氣管中根據(jù)花生仁和紅衣的比重不同，利用風機轉動時產(chǎn)生的負壓把紅衣和花生仁及少量破碎的花生仁分離開來，紅衣則被吸入紅衣收集裝置。此時的花生仁、破碎的花生仁和少許的紅衣會落到振動篩上，通過振動篩的振動，少量的破碎花生仁會穿過篩孔掉落到破碎花生仁的收集裝置。被分離出來的花生仁和少許紅衣則處在篩孔上方并向下滑行，當滑到花生仁和紅衣的分離管時，花生仁和紅衣進行再一次的分離。分離管中的花生仁則落入花生仁收集裝置，紅衣則通過分離管的引導與第一次被分離出來的紅衣匯合被統(tǒng)一導向紅衣收集裝置。被收集的紅衣再用于其他用處。通過上述的原理來制作干法花生紅衣脫皮機，以此來實現(xiàn)花生仁與紅衣分離的目的。 2基本結構、原理及主要技術參數(shù) 經(jīng)過反復的考慮、研究和討論，確定花生紅衣脫皮機的總體機構，包括動力機構、動力傳送系統(tǒng)、分離機構、調(diào)節(jié)機構、紅衣收集機構及控制機構等。 2.1花生紅衣脫皮機結構 花生紅衣脫皮機的總體方案圖如圖2-1所示 圖2-1 花生紅衣脫皮機的總體方案圖 花生紅衣脫皮機是一種組合式設備。它實質(zhì)上是由紅衣與花生仁分離裝置、花生仁與胚芽分離裝置和紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)三大部分組成。主要包括進料裝置； 紅衣與花生仁分離裝置； 花生仁與胚芽分離裝置；紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)；機械傳動系統(tǒng)及機架等組成。 紅衣與花生仁分離裝置, 由活動摩擦膠帶、固定摩擦帶、摩擦帶間隙調(diào)節(jié)機構、活動摩擦帶托輥裝置和張緊調(diào)節(jié)機構組成?；顒幽Σ聊z帶與固定摩擦膠帶間形成一楔形空間, 兩帶的摩擦工作面上具有凹形槽, 以增大紅衣與花生仁分離的摩擦力。倆膠帶均采用白色無毒橡膠材料,由專門模具經(jīng)流化等工藝壓制而成。 花生仁與胚芽及少量碎仁分離裝置, 主要由篩體、單層長方形孔篩板、篩體振動曲柄連桿機構,彈性吊桿及減震機構組成。 紅衣收集及除塵風網(wǎng)系統(tǒng), 主要由風機、紅衣與花生仁摩擦分離裝置出口側風罩、篩面中段傘形罩、篩面出口側風罩、篩下物出口側風罩、旋風除塵器、成品花生仁、胚芽及碎仁出口和料斗等組成。 機械傳動系統(tǒng), 主要由電機、減速器、皮帶輪與皮帶等組成。紅衣與花生仁摩擦分離裝置和振動篩共用一個動力系統(tǒng), 故結構緊湊。 花生紅衣脫皮機機構如圖2-2所示。 圖2-2 花生紅衣脫皮機 1、喂料裝置 2、花生紅衣脫皮裝置 3、紅衣與空氣分離裝置 4、風機 5、紅衣收集管道 6、振動篩主動輪 7、變速箱 8、電機 9、紅衣收集裝置 10、破碎花生仁出料口 11、脫完紅衣的花生仁的出料口 2.2花生紅衣脫皮機工作原理 花生紅衣脫皮機的工作原理如圖2-3所示 圖2-3 花生紅衣脫皮機工作原理 經(jīng)供烤后帶紅衣的花生子粒進入料斗內(nèi), 由下料擋板控制花生粒均勻在淌板上流過, 調(diào)節(jié)料門即可調(diào)節(jié)花生子粒的流量。經(jīng)過擋板的花生粒進入固定與活動摩擦膠帶形成的楔形區(qū), 在活動膠帶的帶動下, 花生粒受到兩膠帶的搓撕作用, 在擠壓力和剪切力的綜合作用下, 紅衣與花生仁分離。紅衣與花生仁分離的效果, 可通過改變固定與活動摩擦膠帶的間隙大小進行調(diào)整。分離后的花生仁、部分紅衣和胚芽及少量碎仁從兩膠帶出口經(jīng)風網(wǎng)吸氣部分左支管下段落到篩面上。在下落過程中, 大部分紅衣和灰塵被逆向風吸走。由于篩面上物料呈下行體制運動, 因而, 篩上物既花生仁從振動篩出口進入右支管, 最后呈成品流出；篩下物既胚芽和碎仁經(jīng)篩孔落至篩底板上, 由出口流入分離斗, 最后經(jīng)垂直管流出而得到收集。 風網(wǎng)系統(tǒng)中的左、右支管匯集至風機的入口, 被捕吸的紅衣和灰塵由風機排出, 再經(jīng)旋風除塵器最后得到收集。風網(wǎng)吸氣部分左右支管中共有三個側吸罩和一個傘形罩, 右支管中的兩側吸罩的捕吸速度, 可調(diào)整風門開啟大小進行調(diào)節(jié)；左、右支管中的風速和風量可由兩旋閥進行調(diào)節(jié)。 2.3主要技術參數(shù) 根據(jù)設計要求和設計思路，主要技術參數(shù)如表1所示。 表1 主要技術參數(shù) 參數(shù)項目 數(shù)據(jù) 外形尺寸（長×寬×高）（mm） 1611×1280×2412 生產(chǎn)量（kg） 250 活動膠帶速度（m/s） 0.9 振動篩頻率（r/min） 254 振動篩振幅（mm） 5 風網(wǎng)系統(tǒng)風量（m3/h） 1300 風壓（kPa） 1.96 脫皮裝置寬度（mm） 451 動力額定轉速（r/min） 1500 2.4活動摩擦膠帶與固定摩擦膠帶的結構與分布 活動摩擦膠帶固定在兩個圓柱形的滾筒上，滾筒的直徑為182mm。活動摩擦膠帶的周長為914mm，寬為451mm。活動摩擦膠帶繞在兩個滾筒上，并將活動摩擦膠帶張緊。兩個滾筒的中心固定在一根軸上，軸的兩端裝有滾動軸承，軸承固定在箱體上，這樣兩個滾筒就可以繞著中心旋轉，并且?guī)踊顒幽Σ聊z帶順時針旋轉。固定摩擦膠帶固定在箱體上。固定摩擦膠帶的上方有間隙調(diào)節(jié)裝置，可以調(diào)整固定摩擦膠帶與滑動摩擦膠帶之間的距離?；瑒幽Σ聊z帶與固定摩擦膠帶之間的縫隙是楔形狀，這樣花生可以由大到小的進入脫皮去，使脫皮效果更好?；瑒幽Σ聊z帶的表面不是光滑的，而是設計成具有凸凹的表面，這樣是為了增加滑動摩擦膠帶的摩擦系數(shù)，以增大摩擦力，使脫皮效果更顯著。 2.5楔形區(qū)大小的確定 花生米的平均大小長×最大處直徑為：15mm×9mm。所以楔形曲的最小距離應略小于9mm。經(jīng)計算最小距離設定為6mm。由于花生米從進料裝置處進入，花生米的排列可能會重疊，所以最大處的距離設定為花生米最大直徑的2.5倍即22mm。 2.6花生紅衣與花生仁分離區(qū)物料平均流速的確定 經(jīng)過查閱相關文獻，并根據(jù)花生脫紅衣機的生產(chǎn)量計算出花生仁在活動膠帶上的平均流速。 計算平均流速的公式為： 式中：——花生仁在活動膠帶上的平均流速 ——物料通過兩膠帶楔形區(qū)不均勻系數(shù) ——帶紅衣花生粒密度（） ——固定與活動膠帶間隙（） ——固定膠帶寬度（） ——機器生產(chǎn)量（） 經(jīng)過測量與查閱資料可得： =0.0125 =1.1 =0.014 =0.451 =250 將數(shù)據(jù)帶入公式得: 2.7活動摩擦膠帶線速度的確定 花生仁在固定摩擦膠帶與活動摩擦膠帶間最小間隙處的平均流量與活動摩擦膠帶摩擦工作面上的線速度的關系如圖2-4所示 圖2-4 物料流速與活動膠帶線速度的關系 根據(jù)對上圖的的分析，可得知花生仁在固定與活動摩擦膠帶間最小間隙處的平均流速與活動膠帶摩擦工作面上的線速度的關系成兩倍關系。 即：=2=0.9 由此知道了活動摩擦膠帶的線速度。在活動摩擦膠帶與滾筒接觸的地方的速度相同，因此此時的活動摩擦膠帶的線速度就是滾筒的線速度。 即=0.9。又因為滾筒的線速度等于滾筒的角速度乘于滾筒的半徑。即。滾筒的半徑=0.081。 即可得知滾筒的角速度。 由可得滾筒的轉速。 2.8滾筒轉速和振動篩曲柄軸轉速的確定 根據(jù)承載能力、所需轉速以及脫紅衣的條件共同確定滾筒轉速和振動篩曲柄軸轉速。為了使該機器機構緊湊，紅衣與花生仁分離裝置和振動篩采用一個電機驅(qū)動，經(jīng)減速器將動力傳至花生紅衣分離裝置的主動輪和振動篩的曲柄軸，傳動的布置如圖2-5 圖2-5 傳動裝置 上圖為皮帶傳動的關系圖，根據(jù)如圖所示可知三個大的皮帶輪的直徑相同，直徑為162mm。小的皮帶輪直徑為82mm。 由滾筒的轉速可得知從減速箱輸出的輸出軸轉速: 式中:——減速箱輸出軸轉速 ——滾筒轉速 圖中小皮帶輪為振動篩的主動輪，其直徑為大皮帶輪的二分之一。因此可根據(jù)大帶輪的速度計算出振動篩主動帶輪的轉速： 式中：——振動篩主動輪轉速 ——振動篩主動輪半徑 ——滾筒的半徑 2.9振動篩主要參數(shù)的確定 此花生紅衣脫皮機在工作的時候會把紅衣從花生仁上脫下來，但是會有部分的花生仁在脫紅衣的過程中被擠碎并且含有胚芽，此時經(jīng)過脫花生紅衣裝置的花生仁會變?yōu)榧t衣、破碎的花生仁、胚芽、脫完紅衣的花生仁。為了得到品質(zhì)較高的花生仁需破碎的花生仁和胚芽從中分離出來，這就需要振動篩將他們分離開。振動篩的作用是使已脫去紅衣的花生仁與胚芽和破碎的花生仁實現(xiàn)分離，物料在篩面上擬呈下行運動體制，其振動篩面為平振傾斜振動面型式。如圖2-6所示。振動面傾向,振動面的振動方向角。 圖2-6 平面振動篩運動分析圖 2.10篩上物呈現(xiàn)下行體制需要滿足的條件 平面篩的目的是把尺寸小于篩孔尺寸的篩上物過濾到篩子下面，使篩上物保持一致。為了使篩上物通過篩孔需滿足兩個條件。一是篩孔的尺寸大于需過濾出的篩上物。二是連接篩面的曲柄的轉速。連接篩面的曲柄的轉速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。若連接篩面的曲柄的轉速不能滿足這個條件就無法正常的進行篩選。第一個條件已經(jīng)滿足，第二個條件需要計算。 振動篩曲柄軸轉速應大于物料相對篩面下滑的臨界轉速,小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。通過查閱相關的文獻并經(jīng)過計算求出上滑的臨界轉速和下滑的臨界轉速。 計算下滑臨界轉速的公式：[11] 式中：——物料相對篩面下滑的臨界轉速() ——物料相對篩面上滑的臨界轉速() ——振動篩曲柄軸轉速() ——振動面傾角（度） ——振動面振動方向角（度） ——物料與篩面的摩擦角（度） ——重力加速度() ——振動篩曲柄半徑() 經(jīng)過測量與查閱相關資料可得知： =10° =90° =20° =10 =0.041 將數(shù)據(jù)代入公式可得： 若需要篩上物呈下行體制運動，振動篩曲柄軸轉速需大于物料相對篩面下滑的臨界轉速小于物料相對篩面上滑的臨界轉速。 即： 所以 當振動篩曲柄軸的轉速在以上計算出的結果里時，篩上物就會呈現(xiàn)下滑的運動體制。實現(xiàn)了振動篩篩選分離破碎花生仁、紅衣、胚芽和脫完紅衣的花生仁的目的。 2.11風網(wǎng)風量的計算 該紅衣收集和除塵風網(wǎng)結構如圖2-7和表2。風機的吸氣道上共設了3個側面吸風罩、一個傘形上吸罩和一個直管上吸進口。 圖2-7 紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng) 表2 花生脫紅衣機風網(wǎng)系統(tǒng)壓損計算表 設備名稱或 管段序號 () () () () 壓損 累計 () 左支 338 2.5 0.36 1.4 左支管 338 7.3 0.022 4.3 左支管匯流三通 631 6.3 0.65 15.3 左支管下旋閥 風機吸口匯流三通 1123 17.6 0.53 117.6 風網(wǎng)吸氣 右支管上旋閥 部分最大 右支管彎管 492 15.6 0.89 130.3 壓損 右支管漸擴管 492 10.8 0.11 9.8 喂=229Pa 右支管匯流三通 492 10.8 0.59 41.2 右支管匯流三通 229 5.9 0.14 2.0 右支管 113 2.5 0 3.7 右支管進口 113 2.5 1 0.8 3.7 風機出口漸擴管 1123 19.3 96 風網(wǎng)壓氣部分 彎頭 1123 10 0.43 29.4 最大壓力 旋風除塵器 1123 936 壓=1058Pa 由各吸風口的幾何尺寸以及所選定的捕吸速度，求出其風量。 風網(wǎng)的總風量為： 取 即： 取 2.12風網(wǎng)風壓和風機的確定 花生仁經(jīng)過花生紅衣脫皮機時花生仁上的紅衣會通過搓擦的原理脫落，此時的產(chǎn)物有花生仁、紅衣、胚芽和少量破碎的花生仁，因此要將這些產(chǎn)物分離開來。首先要分離的是紅衣，此次的分離原理就是根據(jù)花生紅衣和剩下的產(chǎn)物的比重的不同來分離的。該花生紅衣脫皮機中的風機可以產(chǎn)生負壓，當脫完紅衣的花生仁和紅衣從主動輪上的活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶之間滑落下來時會有在空中停留的時間，此時風機產(chǎn)生的負壓會將空氣吸入風機的入口，這樣就會產(chǎn)生一個回流的空氣流，由于花生紅衣和花生仁的比重不同，回流的空氣流就會把比重較小的花生紅衣帶走，這樣就實現(xiàn)了紅衣和花生仁的分離了。因此風機產(chǎn)生的負壓得要能將紅衣吸到風機口處并帶走，還不能把花生仁吸走。在這過程當中還有彎頭拐角會消耗風機產(chǎn)生的負壓。這就要求選擇的風機能滿足以上的目的。經(jīng)過查閱相關文獻可得知該花生紅衣脫皮機風網(wǎng)系統(tǒng)壓損，計算結果見表2(表中風網(wǎng)設備或管段名稱代號見圖2-1和圖2-2)。 由計算結果可得知，風機吸氣部分左支管、右支管壓損不等，右支管壓損大，右=299。風網(wǎng)壓氣段壓損壓=1058，其風網(wǎng)總壓損=1375。 為了使左支管、右支管中壓損基本相近，故在左支管、右支管上安裝有旋閥，最后取定風網(wǎng)系統(tǒng)風壓=1960。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可選擇風機的型號。經(jīng)過查閱相關手冊，確定風機的型號為C6-48-3。其主要參數(shù)如表3所示。 表3 C6-48-3型風機參數(shù) 風機型號 轉速() 全壓（） 流量() 電機功率（） C6-48-3 1600～3510 1980～360 696～3352 0.75～3 3電動機、減速箱的選取 3.1電動機的確定 電機的確定是通過電機的載荷來選取的，為此應當計算出花生紅衣脫皮機在工作過程中受到的所有外力和功率的大小?；ㄉt衣脫皮機在工作的過程中消耗動力的部件有花生紅衣脫皮裝置、振動篩及篩上物。 首先確定花生紅衣脫皮裝置在工作過程中所受的力和損耗的功率。該部分在工作過程中主要是克服花生仁在兩膠帶間的摩擦力。紅衣脫皮裝置的長度為461mm，寬度為451mm，花生米的尺寸長×最大處直徑為15×9mm。按照一次通過脫皮裝置最多花生米，即花生仁的長度方向與摩擦膠帶的長度方向一致計算，一次通過最多花生仁個。經(jīng)過查閱相關資料橡膠帶的摩擦系數(shù)為0.4，要使一個花生仁的紅衣從花生仁上脫離下來所需要的壓力為300g，即3N。 所以一個花生仁在脫紅衣過程中受到的阻力為： 脫紅衣裝置在工作時受到的阻力總為： 總 活動摩擦膠帶的運行速度為0.9。則功率為： 取為1510。 花生紅衣脫皮機在工作過程中振動篩和篩上物也消耗了動力和功率?，F(xiàn)計算振動篩和篩上物所消耗的功率。振動篩如圖3-1所示。 圖3-1 振動篩 計算振動篩的功率需知道其運動速度和受到的外力。 振動篩總質(zhì)量的計算。振動篩的一個篩孔的大小如圖3-2所示 圖3-2 篩孔 在通過紅衣脫皮機的時候，花生仁會一分為二，最大處直徑會變?yōu)?.5mm，所以篩孔的寬要比4.5mm略小，長比花生仁的長小。這樣一分為二的花生仁就不會從篩孔通過，通過的是破碎的花生仁。這樣就起到了過濾破碎花生仁的目的。振動篩的尺寸長×寬×高為396×451×1mm，材質(zhì)為鋼。振動篩上有1715個篩孔。所以振動篩的質(zhì)量為： 式中：——鋼的密度（） ——振動篩體積（） ——篩孔總體積（） 經(jīng)過測量與查閱資料可得： 將數(shù)據(jù)代入公式可得： 由此可知振動篩的重量為： 當振動篩曲柄運動到最遠的時候，連接振動篩和機架的連桿與豎直線的夾角為20°。這時振動篩曲柄受到的水平分力F為13.6N。 振動篩曲柄軸的轉速為254 ，曲柄半徑為0.041m。所以振動篩曲柄軸的線速度為： 所以振動篩所消耗的功率為： 則振動篩和篩上物所消耗的功率為： 由此可以計算尺總功率。它由活動摩擦膠帶的功率和振動篩及篩上物的功率構成。則總功率總 總= 動力在傳輸過程中會有功率的損耗，因此得把這部分損耗掉的功率加上。經(jīng)過計算，軸承有7個，皮帶有3個，聯(lián)軸器有1個齒輪嚙合有2個，效率分別為0.98、0.95、0.99和0.97。所以總的工作效率為0.6525 因此電動機的功率為: 總 功率選為。 根據(jù)以上的計算可以得知，電動機功率的選取應至少大于4700w。經(jīng)過查閱機械設計實用手冊，選取Y132S—4型電動機。電動機的參數(shù)如表4所示。 表4 Y132S-4 型電動機參數(shù)[12] 電動機型號 額定功率 () 同步轉速 () 滿載轉速 () 電動機質(zhì)量（） Y132S—4 5.5 1500 1440 68 3.2減速箱的確定 根據(jù)要求所選取的電動機的額定轉速為1500,而經(jīng)過計算得知帶動活動摩擦膠帶轉動的滾筒的轉速為104。減速箱輸出軸所連接皮帶輪的直徑和帶動活動摩擦膠帶轉動的滾筒的直徑相同，這說明減速箱的輸出軸的轉速也為104。因此需要減速箱來減速。要選用的減速箱的傳動比為： 因此選擇減速比為15的減速箱。由于傳動比為15，而且二級減速器的傳動比范圍在之間，因此選擇二級減速器。 4軸和皮帶的校核 4.1帶動活動摩擦膠帶轉動的滾筒的軸的校核。 帶動滾筒轉動的軸如圖4-1所示。 圖4-1 主動滾筒軸 在工作過程中，主動滾筒軸承受的力有滾筒的自重和花生仁在脫紅衣過程中花生仁對摩擦膠帶的反作用力。軸的兩端有深溝球軸承承擔這些徑向力，現(xiàn)在 計算主動滾筒的最小直徑。經(jīng)過查閱相關文獻可得知計算軸的最小直徑的公式。軸的最下直徑為： [13] 式中：——主動滾筒最小直徑（） ——軸的許用扭切應力（） ——傳遞的功率（） ——軸的轉速（） ——軸的材料和承載情況確定的常數(shù) 由電動機產(chǎn)生的功率經(jīng)過一系列的損耗，最終傳到了主動滾筒軸上。在這傳遞的過程中經(jīng)過了一個聯(lián)軸器，兩個齒輪嚙合，三個軸承和兩個皮帶傳動，其功率分別為0.99、0.97、0.98和0.95。所以傳遞到主動滾筒軸上的功率為 經(jīng)過計算和查閱相關文獻可得： 將數(shù)據(jù)代入公式得 所以主動滾筒最小處的直徑為36。由于花生紅衣脫皮機的主動滾筒的受力很小，根據(jù)前面的計算脫紅衣機一次性最多能脫45個花生仁，而脫去一個花生仁的紅衣所受的力為3N，也就是說主動滾筒軸的一端也就只受到了的垂直向下的力。此軸所選取的材料為45號鋼，抗拉強度屈服強度。因此此軸滿足受力要求，能夠正常的工作。根據(jù)主動滾筒最小處的直徑選擇配套的軸承。由于主動滾筒軸只承受了徑向力，所以選擇深溝球軸承，根據(jù)最小的直徑選擇的軸承型號為6007型。[14] 4.2皮帶的校核 該機器中的皮帶是用來傳遞電動機產(chǎn)生的動力的，所以所選取的皮帶的型號得能承受的住傳遞的動力。 已知電動機的動力，動力傳遞到皮帶上通過了減速箱的輸入軸、齒輪和輸出軸，這中間會有功率的消耗，由此可以算出從電動機里出來的動力傳遞到皮帶上時的動力會有多大。傳遞到皮帶上的功率為： 式中：——傳遞到皮帶上的功率() ——電動機的功率（） ——聯(lián)軸器的傳遞效率 ——齒輪的傳遞效率 ——軸承的傳遞效率 經(jīng)過查閱相關文獻和已知可得數(shù)據(jù)： 將數(shù)據(jù)代入公式得： 經(jīng)過計算得到從電動機里傳遞出的功率通過減速箱后的功率為，也就是傳遞帶皮帶上功率為。由此可以選取合適的皮帶來完成動力的傳遞。 查閱相關文獻，根據(jù)V帶傳動的設計方法和步驟[15]可知可以通過皮帶傳遞的功率和皮帶輪的轉速來確定皮帶。皮帶傳遞的功率為，皮帶輪轉速為104，根據(jù)V帶傳動的設計方法和步驟可以選出皮帶的型號，最終型號確定為普通V帶的B型帶。其參數(shù)如表5所示。 表5 普通V帶B型帶參數(shù)[15] 截型 節(jié)寬 頂寬 高度 楔角 單位帶長質(zhì)量 普通V帶B型帶 14.0 17.0 11.0 40° 0.17 5結論 此花生紅衣脫皮機的使用，改變了以前人工勞動強度大、效率低的缺點。同時也解決了以往花生紅衣脫皮機耗電量大、生產(chǎn)效率低的缺點。此花生紅衣脫皮機的研制滿足了大部分的需要。由于該機脫皮率高，花生仁的破碎率低，可以作為以脫完紅衣的花生仁為原材料進行深加工的工廠的后盾，同時也解放了勞動力，可實現(xiàn)自動化去皮的全過程。當然此機器也存在不足的地方，其中有一個就是花生仁進料斗處有可能被花生仁堵住，雖然可以調(diào)節(jié)進料口的大小，但是不能實現(xiàn)自動化。因此可以在進料斗的下方放一個振動裝置，此振動裝置可以使花生仁均勻的進入花生紅衣脫皮裝置，這樣就不至于堵住進料口。 小 結 通過本次課程設計，我深深體會到自己在理論知識方面的欠缺，同時也感到自己在知識的運用上也不夠靈活，這也說明我在學習知識的過程中存在著一些缺點，知識掌握不夠透徹?？偨Y有以下幾點： (1)在開始的計算中，傳動比不會計算，不會設計變速箱。 (2)在變速箱的總體結構選擇上不太靈活，結構布置不是很合理。 (3)尺寸標注方面，上偏差下偏差不會標注。 以上幾點不足，由于時間的倉促，未能及時彌補。但是也有一些優(yōu)點，總的來看有以下幾點： (1)作為一種產(chǎn)品，外觀的設計也是很關鍵的，我認為，這一點我已作到。 (2)圖紙的布局也合理，美觀。 (3)通過此次課程設計，使自己的毅力和耐心得到了鍛煉。使我在復習本專業(yè)課的同時也復習了文獻檢索，對以后的工作和學習具有重大幫助。 總體來說，此次課程設計，收獲了很多，課程設計就是要在無數(shù)次試驗、計算之后，理論與實際相結合，不只是憑空想像，紙上談兵。既鍛煉了我的動手能力也磨練了我的意志。要完成設計就得要與現(xiàn)實生活相結合，更不能懶惰，不懂的和不清楚的模糊的知識點要趕快查閱資料或是向其他同學請教。要敢于接受錯誤，發(fā)現(xiàn)錯誤及時改正。在生活中要多接觸和農(nóng)業(yè)機械化有關的農(nóng)業(yè)機具。平時在學知識的時候，認為用不到，不重要的知識點，在此次設計中，都用到了，非常感謝學校在我們組織的這次畢業(yè)設計，讓我們把大學四年學習到的知識在畢業(yè)設計中表現(xiàn)的林淋漓盡致。做畢業(yè)設計我才發(fā)現(xiàn)原來的專業(yè)知識這么淺薄。在這么短的時間內(nèi)要把我大學四年的專業(yè)知識全部都補上來是不可能的，所以才導致設計改了一遍又一遍。問題仍然存在，希望各位老師指出我的不足之處，來更加完善我的畢業(yè)設計。 致 謝 對于這次課程設計的完成，首先感謝母校---塔里木大學的辛勤培育，感謝學校給我提供了如此難得的學習環(huán)境和機會。 這次畢業(yè)設計使我學到了許多新的知識，知道了學習的可貴與獲取知識的辛苦。承蒙老師的耐心指導，使我順利完成了我的畢業(yè)設計。在此，深深感謝我的指導老師范修文老師。他對我的整體方案的設計提出了建設性的意見。給予了我耐心的指導，表現(xiàn)了他對工作高度負責的精神。在整個設計的過程中，有了老師的耐心指導，才使我的設計順利完成，同時也感謝在這幾年中給予我知識的各科老師。 總體來說，此次課程設計，收獲了很多，課程設計就是要在無數(shù)次試驗、計算之后，理論與實際相結合，不只是憑空想像，紙上談兵。既鍛煉了我的動手能力也磨練了我的意志。要完成設計就得要與現(xiàn)實生活相結合，更不能懶惰，不懂的和不清楚的模糊的知識點要趕快查閱資料或是向其他同學請教。要敢于接受錯誤，發(fā)現(xiàn)錯誤及時改正。在生活中要多接觸和農(nóng)業(yè)機械化有關的農(nóng)業(yè)機具。平時在學知識的時候，認為用不到，不重要的知識點，在此次設計中，都用到了，非常感謝學校在我們組織的這次畢業(yè)設計，讓我們把大學四年學習到的知識在畢業(yè)設計中表現(xiàn)的林淋漓盡致。做畢業(yè)設計我才發(fā)現(xiàn)原來的專業(yè)知識這么淺薄。在這么短的時間內(nèi)要把我大學四年的專業(yè)知識全部都補上來是不可能的，所以才導致設計改了一遍又一遍。問題仍然存在，希望各位老師指出我的不足之處，來更加完善我的畢業(yè)設計。 最后，一次衷心的感謝在大學四年中曾給予我知識，給予我?guī)椭乃欣蠋煟麄儌鬟f給我的知識會使我受用一生，同時也會在以后的工作中會起到很大的作用！ 參考文獻 [1]周瑞寶.花生加工技術.化學工業(yè)出版社,2003:1 [2]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].食品研究與開發(fā),1991,(01) [3]王群.農(nóng)產(chǎn)品加工機械使用維護與故障排除.金盾出版社,1999:44 [4]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].現(xiàn)代食品科技,1990,6(1) [5]譚體升.花生紅衣脫皮機的設計與開發(fā)[J]. 中國油脂,2007,32(2) [6]農(nóng)業(yè)機械學會.農(nóng)業(yè)機械手冊.機械工業(yè)出版社,1991:742 [7]黃龍芳.熱帶食用作物加工[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社,1997:79-80 [8]馬榮朝.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)常用機械的使用與技術管理.原子能出版社,2010:169 [9]宮勤方.YZX—15型花生米脫皮機[J].包裝與食品機械,1984,(21) [10]洪德純.轉子式剝皮機簡介[J].木材工業(yè),1991,(02) [11]李寶筏.農(nóng)業(yè)機械學.中國農(nóng)業(yè)出版社，2003:201 [12]吳宗澤.機械設計使用手冊.化學工業(yè)出版社，1999:1242 [13]楊可楨.機械設計基礎第五版.高等教育出版社，2006:245 [14]吳宗澤. 機械設計課程設計手冊第三版.高等教育出版社,2006:65 [15]蔡春源.機械零件設計手冊第三版上.冶金工業(yè)出版社，1995:725 15