花生去殼機 學 生：班 級：學 號：學 院：農業(yè)工程與食品科學學院 指導老師： 摘要花生去殼機主要就是將經過晾曬的花生進行食品生產前期的脫皮處理。將經過晾曬的花生倒入去殼機料斗中，經過摩擦脫皮，經過分離裝置將皮米自動分離后排出。本設計的去殼機就是利用摩擦脫皮法，對花生仁果仁等類似果仁脫皮。其特點：小型機械，結構簡單；易制造、易操作，成本低；對生產條件要求不高。通過對脫皮部分與電機的選型配套，軸的選擇及校核計算，傳動裝置的運動參數及動力參數的計算，結構設計與布置，及其強度校核以及密封裝置的選擇，使脫皮機具有運轉平穩(wěn)、成本低、維修方便。該機將廣泛用于花生原料的初加工或者用于食品、花生鮮菜、飲料制品和花生露的加工。關鍵詞 去殼機；摩擦脫皮法；結構設計與布置；傳動裝置設計計算AbstractPeanuts peeling machine is mainly is to dry the peanuts through the food production for pre-peeling treatment. After drying in the sun will be poured into peanut peeling machine hopper, apron friction by peeling machine, after a separation device to pico automatically discharged after separation. The design of the peeling machine is to use friction peeling method, peanuts and the like peeling nuts. Its characteristics:small machinery, simple structure; easy to manufacture, easy to operate, low cost; on the production conditions do not ask.Peeling some of the motor through the selection of matching, selection and check of the shaft design calculation, transmission of the motion parameters and dynamic parameters of the calculation, structural design and layout, and the strength of the choice of checking and sealing device, so that peeling machine is running stable, low cost, easy maintenance. The machine will be used in the initial processing of raw peanuts or for food, peanut fresh vegetables, beverages processing products and peanut dew.Keywords Peeling machine friction peeling structural design and decorate transmission device design calculation 目 錄摘要IAbstractI1 緒論11.1 課題提出的背景11.2 花生去殼機械的發(fā)展11.3 花生去殼機械的研究應用現狀5131 目前花生脫殼機采用的脫殼原理5132 新型脫殼技術6133 花生脫殼機械存在的問題61.4 花生去殼機械的應用前景展望72 花生去殼機的總體設計82.1 花生去殼機械的研究重點82.1.1 提高花生脫殼機械的通用性和適應性82.1.2 提高機械脫殼率，降低破損率82.1.3 向自動控制和自動化方向發(fā)展82.2 花生去殼機的比較與選擇92.3 刮板式花生去殼機的結構92.4刮板式花生去殼機的工作原理103 刮板式花生去殼機主要部件的結構設計113.1設計前各項參數的確定113.1.1刮板的半徑及轉速初定113.1.2 刮板所需功率計算113.1.3 傳動方案擬定與比較123.1.4 電動機的選擇133.1.5 傳動裝置的運動和參數計算133.2 進料口容量的設計133.3 V帶傳動的設計和校核143.4 與大帶輪連接的軸的設計和校核173.5刮板結構183.6半柵籠的設計193.7風機的選擇203.8箱體的設計203.9殼仁分離裝置的設計213.10 機架的設計213.11 刮板式花生去殼機的附件214 花生去殼機的使用說明224.1 正確使用花生去殼機的要求224.2 使用方法與注意事項22總結23致謝24參考文獻25二十元一份，加CAD圖，想要的加QQ 372918250291 緒論1.1 課題提出的背景花生中富含脂肪和蛋白質，既是主要的食用植物油來源，而且又可提供豐富的植物蛋白質。利用花生或脫脂后的花生餅粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作為肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加劑。以花生蛋白粉為原料或添加劑制成的食品，既提高了蛋白質含量，又改善了其功能特性?；ㄉ鞍追圻€可以通過高壓膨化制成蛋白肉?；ㄉ鞘秤弥参镉凸I(yè)的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、調和油等，也可用作工業(yè)原料。花生除經簡單加工就可食用外，經深加工還可以制成營養(yǎng)豐富，色、香、味俱佳的各種食品和保健品。花生加工副產品花生殼和花生餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經濟效益。花生在制取油脂、制取花生蛋白、生產花生儀器以及在花生貿易出口時，都需要對花生進行預處理加工?；ㄉ念A處理主要包括花生的剝殼和分級、破碎、軋胚和蒸炒等。傳統(tǒng)的剝殼為人力手工剝殼，手工剝殼不僅手指易疲勞、受傷，而且工效很低，所以花生產區(qū)廣大農民迫切要求用機器來代替手工剝殼?；ㄉC的誕生在很大程度上改變了這種局面，使花生產區(qū)的農民不必再采用最原始的剝殼方法進行剝殼，從而大大地減輕了農民的體力勞動，同時還提高了花生剝殼的效率。花生去殼機是將花生莢果去掉外殼而得到花生仁的場上作業(yè)機械。由于花生本身的生理特點決定了花生去皮不能與花生的田間收獲一起進行聯合作業(yè)，而只能在花生莢果的含水率降到一定程度后才能進行脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，花生手工去皮已無法滿足高效生產的要求，實行去殼機械化迫在眉睫。1.2 花生去殼機械的發(fā)展我國花生去殼機的研制自1965年原八機部下達花生去殼機的研制課題以來，已有幾十種花生去殼機問世。只進行單一去皮功能的花生脫殼機結構簡單，價格便宜，以小型家用為主的花生去殼機在我國一些地區(qū)廣泛應用，能夠完成脫殼、分離、清選和分級功能的較大型花生去殼機在一些大批量花生加工的企業(yè)中應用較為普遍。國內現有的花生去殼機種類很多，如6BH一60型花生剝殼機、6BH一20B型花生剝殼機、6BH一20型花生脫殼機等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的2O60倍以上。錦州俏牌集團生產的TFHS1500型花生除雜去皮分選機組一次能實現花生原料的脫殼、除皮、分選，是一種比較先進的花生后期生產機械。偉民牌6BH一720型花生去殼機帶有復脫、分級裝置，采用搓板式脫殼、風力初選、比重分離清選等裝置，具有結構緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動力小等特點。6BK一22型花生脫殼機是一種一次喂料就可完成花生脫殼工作的機械，經風力初選、風扇振動、分層分離、復脫清選分級后的花生仁可直接裝袋入庫。6BH一1800型花生脫殼機械采用了三軋輥混合脫殼結構，能夠進行二次脫殼。而隨著我國花生產業(yè)的進一步調整，花生產量逐年增加，花生的機械化脫殼程度將大幅提高，花生去殼機械將擁有廣闊的發(fā)展前景?；ㄉ鷦儦さ脑砗芏?，因此產生了很多種不同的花生去殼機械?；ㄉ鷦儦げ考腔ㄉ鷦儦C的關鍵工作部件，剝殼部件的技術水平決定了機具作業(yè)花生仁破碎率、花生果一次剝凈率及生產效率等重要的經濟指標。在目前的生產銷售中，花生仁破碎率是社會最為關心的主要指標。八十年代以前的花生去殼機械，破碎率一般都大于8%，有時高達l5%以上。加工出的花生仁，只能用來榨油，不能作種用，也未達到出口標準。為了降低破碎率而探討新的剝殼原理，研制新式剝殼部件，便成為花生去殼機械的重要研究課題。從六十年代初，開始在我國出現了封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生剝殼機。自1983年以來，在已有的花生剝殼部件的研制基礎上，我國又相繼研制了多種不同結構型式的新式剝殼部件，其主要經濟技術指標，特別是破碎率指標大有改善。以下介紹一下我國上個世紀幾種主要的花生去皮部件1、 封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生去皮部件六十年代初，我國在吸收國外技術的基礎上，研制了TH-340型花生去殼機，其剝殼部件是在一個圓筒上鑲上若干根紋桿組成的封閉式紋桿滾筒，下面裝有若干根圓鋼條組成的柵條式凹板，如圖11所示。圖11 柵條凹板式花生去皮部件在該機構中花生進口大(3O-50毫米)，出口小(1O-25毫米)，工作時，花生果在滾筒的推動下由進口向出口端運動，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接脫殼，花生受到剝殼機的直接搓擦作用，系強制脫殼，故破碎率高。剝殼時，直徑同凹板柵縫一樣大小的單粒果及雙粒果便從柵縫中分離出來，所以一次剝凈率低，最高80。為了將混在一起的花生仁和未脫果分離開來，采用柵條式凹板的去殼機一般要配置分離機構。后來研制并生產的TH-47O型，6BH-570型等型式的剝殼機，結構與其大同小異，剝殼質量均不理想。2、封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式去皮部件該機的剝殼部件是由封閉膠輥和直立膠板組成，剝殼原理系擠壓式，如圖12所示圖12 直立橡膠板式花生去皮部件作業(yè)時，花生果在膠輥的推動下，通過剝殼間隙(520毫米)，由膠輥和膠板的擠壓作用脫殼，避開了剝殼部件的揉搓作用，破碎率有所降低，但仍在5以上。另外，因直徑小于剝殼間隙的小果未經剝殼便被分離出來，故一次剝凈率很低，只有30%左右。所以不得不增設循環(huán)機構，以使花生經多次擠壓脫殼，致使機器結構復雜、龐大，造價較高。3、開式紋桿滾筒，編織凹板式花生去皮部件剝殼部件采用了由兩根金屬紋桿組成的開式紋桿滾筒和用編織絲網制成的編織凹板，其結構如圖13所示圖13 編織凹板式花生去皮部件作業(yè)時，花生果在滾筒的推動下，受擠壓揉搓脫殼，該結構與封閉滾筒式不同，花生果受到開式滾筒的攪拌作用，剝殼力帶有柔性，故其破碎率較低，可控制在3%-5%。另外，與柵條式凹板不同，因系編織網孔凹板，剝殼時，只有直徑小于網孔尺寸的單粒癟果未脫殼而被網孔分離，雙粒長果則漏不出來，仍被剝殼，故剝凈率較高。4、立式去殼機構剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉子，下面裝著用編織絲網制成的編織平底篩，該剝殼部件如圖14所示。圖14 立式花生去皮部件在剝殼室內，花生果受立式轉子的推動而相互摩擦，從而達到剝殼的目的，此方法系柔性揉搓剝殼。實踐證明，該機破碎率較低，可控制在3以下。其缺點是由于采用立式傳動，故傳動機構較為復雜。5、開式扁條滾筒，編織凹板式花生去皮部件采用了由三根扁鋼條制成的開式扁條滾筒，和用編織絲網制成的凹板結構，如圖15所示。圖15 編織凹板式花生去皮部件作業(yè)時，花生果在扁條的推動下隨滾筒轉動，在滾筒和凹板之間形成一個活動層，花生果在該活動層內互相揉搓而脫殼。由于在該機構中，避開了剝殼部件的直接擠壓，沖擊的作用，而是花生搓花生，系柔性剝殼，故破碎率較低，該機鑒定時實測破傷率(破碎率+損傷率)為0.91，另外脫凈率及生產效率等指標亦較理想。1.3 花生去殼機械的研究應用現狀目前國內花生去殼機從其脫殼原理、結構和材料上基本可分為以打擊、揉搓為主的鋼紋桿鋼柵條凹板，以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒橡膠浮動凹板兩大類，但脫殼質量均不高，破損率都大于8，剝出的花生米只能用于榨油和食用，滿足不了外貿出口和作種子的要求。探索先進的脫殼原理是解決脫殼機現存問題的重要途徑。131 目前花生脫殼機采用的脫殼原理目前應用比較廣泛的花生機械脫殼原理有以下幾種。1、撞擊法脫殼 撞擊法脫殼是物料高速運動時突然受阻而受到沖擊力，使外殼破碎而實現脫殼的目的。其典型設備為由高速回轉甩料盤及固定在甩料盤周圍的粗糙壁板組成的離心脫殼機。甩料盤使花生莢果產生一個較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會產生較大的變形，進而形成裂縫。當莢果離開壁面時，由于外殼具有不同的彈性變形而產生不同的運動速度，莢果所受到的彈性力較小，運動速度也不如外殼，阻止了外殼迅速向外移動而使其在裂縫處裂開，從而實現籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合于仁殼間結合力小，仁殼間隙較大且外殼較脆的莢果。影響離心式脫殼機脫殼質量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤的轉速、甩料盤的結構特點等。2、碾搓法脫殼 花生莢果在固定磨片和運動著的磨片間受到強烈的碾搓作用，使莢果的外殼被撕裂而實現脫殼。其典型的設備為由一個固定圓盤和一個轉動圓盤組成的圓盤剝殼機。莢果經進料口進入定磨片和動磨片的間隙中，動磨片轉動的離心力使籽粒沿徑向向外運動，也使莢果與定磨片問產生方向相反的摩擦力；同時，磨片上的牙齒不斷對外殼進行切裂，在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產生裂紋直至破裂，并與殼仁脫離，達到脫殼的目的。該種方法影響因素有，莢果的水分含量、圓盤的直經、轉速高低、磨片之間工作間隙的大小、磨片上槽紋的形狀和莢果的均勻度等。3、剪切法脫殼 花生莢果在固定刀架和轉鼓間受到相對運動著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并打開，實現外殼與果仁的分離。其典型設備為由刀板轉鼓和刀板座為主要工作部件的刀板剝殼機。在刀板轉鼓和刀板座上均裝有刀板，刀板座呈凹形，帶有調節(jié)機構，可根據花生莢果的大小調節(jié)刀板座與刀板轉鼓之間的間隙。當刀板轉鼓旋轉時，與刀板之間產生剪切作用，使物料外殼破裂和脫落。主要適用于棉籽，特別是帶絨棉籽的剝殼，剝殼效果較好。由于其工作面較小，故易發(fā)生漏籽現象，重剝率較高。該種方法影響因素有，原料水分含量、轉鼓轉速的高低、刀板之間的間隙大小等。4、擠壓法脫殼 擠壓法脫殼是靠一對直徑相同轉動方向相反，轉速相等的圓柱輥，調整到適當間隙，使花生莢果通過間隙時受到輥的擠壓而破殼。莢果能否順利地進入兩擠壓輥的間隙，取決于擠壓輥及與莢果接觸的情況。要使莢果在兩擠壓輥間被擠壓破殼，莢果首先必須被夾住，然后被卷入兩輥間隙。兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破損率和脫殼率高低的重要因素。5、搓撕法脫殼 搓撕法脫殼是利用相對轉動的橡膠輥筒對籽粒進行搓撕作用而進行脫殼的。兩只膠輥水平放置，分別以不同轉速相對轉動，輥面之間存在一定的線速差，橡膠輥具有一定的彈性，其摩擦系數較大，花生莢果進入膠輥工作區(qū)時，與兩輥面相接觸，如果此時莢果符合被輥子嚙合的條件，即嚙合角小于摩擦角，就能順利進入兩輥間。此時莢果在被拉入輥間的同時，受到兩個不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，莢果又受到兩輥面的法向擠壓力的作用，當莢果到達輥子中心連線附近時法向擠壓力最大，莢果受壓產生彈性 塑性變形，此時莢果的外殼也將在擠壓作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過程。影響脫殼性能的因素有，線速差、膠壓輥的硬度、軋入角、軋輥半徑、軋輥間間隙等。132 新型脫殼技術1、壓力膨脹法 原理是先使一定壓力的氣體進入花生殼內，維持一段時間，以使花生莢果內外達到氣壓平衡，然后瞬間卸壓，內外壓力平衡打破，殼體內氣體在高壓作用下產生巨大的爆破力而沖破殼體，從而達到脫殼的目的。主要影響因素有，充氣壓力、穩(wěn)定壓力維持時間、籽粒的含水率等。2、真空法 將花生莢果放在真空爆殼機中，在真空條件下，將具有相當水分的莢果加熱到一定溫度，在真空泵的抽吸下，莢果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā)而被移除，其韌性與強度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼內部相對處于較高壓力狀態(tài)。殼內的壓力達到一定數值時，就會使外殼爆裂。3、激光法 用激光逐個切割堅果外殼。試驗顯示，用這種方法幾乎能夠達到10096的整仁率，但因其費用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。133 花生脫殼機械存在的問題目前我國在花生脫殼技術研究方面一直沒有大的突破，資金投入也不足，脫殼部件的研制仍在2O世紀90年代初的技術水平上徘徊，所以在脫殼性能上并沒有很大的提高。由于機械脫殼時對花生仁的損傷率偏高，用于種子和較長期貯存的花生仁至今仍是手工剝殼。脫殼機械在技術性能和作業(yè)環(huán)節(jié)上存在以下問題：（1） 脫殼率低，脫殼后的果仁破損率高，損失大。（2） 機具性能不穩(wěn)定，適應性差。（3） 通用性差，利用率低。（4） 作業(yè)成本偏高，多數是單機制造，制造的工藝水平較低，同時能耗較高。（5） 有些產品僅進行了樣機試制或少量試生產，未進行大量生產性考核和示范應用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問題。1.4 花生去殼機械的應用前景展望花生生產機械化是農業(yè)現代化的重要組成部分，是農業(yè)和農村經濟持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，近年來，花生機械裝備總量不斷穩(wěn)步增長，作業(yè)水平進一步提高，社會化服務規(guī)模不斷擴大，雖然目前花生脫殼機械化水平較高，但是多應用于經濟發(fā)達地區(qū)與示范推廣區(qū)，并且小型機械多、大型機械少，低檔機械多、高性能機械少。在一些地區(qū)，用作種子和特殊用途的花生仁仍采用傳統(tǒng)的手工剝殼，勞動生產率低，區(qū)域性發(fā)展不平衡。進入21世紀，我國花生生產機械化開始了新的發(fā)展階段，農業(yè)結構調整發(fā)生了新的變化，也對花生機械的發(fā)展產生了積極而深遠的影響，不僅拉動了新的有效需求，而且構筑了適合花生生產機械化發(fā)展的新舞臺，為花生生產機械化真正成為農村經濟發(fā)展的推動器提供了廣闊的市場發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進花生生產機械化的過程中，相繼出臺了鼓勵和扶持農民購買花生機械、開展花生機械作業(yè)服務的優(yōu)惠政策和措施，調動了農民購買花生機械的積極性，形成了新的市場需求。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，國內外對花生深加工產品的需求不斷增大，提高花生脫殼機械化作業(yè)水平成為必然?；ㄉ摎C在提高勞動生產率，減輕勞動強度方面起到了積極的作用，促進了花生加工業(yè)的科技進步，為花生脫殼機械的發(fā)展提供了空間。2 花生去殼機的總體設計2.1 花生去殼機械的研究重點我國加入WTO以來，國內外關于花生脫殼機械的開發(fā)與推廣應用日益增多，針對現有花生脫殼機械存在的優(yōu)點與不足，在未來的發(fā)展過程中，對花生脫殼機械在生產應用中的經驗進行總結，不斷完善其功能，使其呈現良好的發(fā)展勢頭。2.1.1 提高花生脫殼機械的通用性和適應性提高花生脫殼機械的通用性和適應性仍是當前的主要研究方向之一目前，許多花生脫殼機械只是針對某一花生品種和所在地區(qū)的生長環(huán)境來設計，其通用性、兼容性和適應性較差。提高花生脫殼機械的通用性和兼容性，使研制的花生脫殼機械通過更換主要部件能夠同時對其他帶殼物料進行脫殼加工。研制通過變換主要工作部件即能滿足不同堅果脫殼作業(yè)需要的脫殼機具，并提高制造工藝水平，降低制造成本，以適應不同加工企業(yè)的需要?；ㄉ摎C械能否適應這種發(fā)展趨勢，將直接影響到花生脫殼機械能否更好的推廣應用與健康發(fā)展。2.1.2 提高機械脫殼率，降低破損率對花生脫殼機械的關鍵技術與工作部件進行重點攻關，改革傳統(tǒng)結構，研究新的脫殼機理，優(yōu)化結構設計；同時在整體配置上進一步改進和完善，提高脫殼率，降低籽仁破損率。目前國內外的花生脫殼機械均存在脫殼率和破損率之間的矛盾，處理好這一關鍵技術將關系到花生脫殼機械的發(fā)展前景。2.1.3 向自動控制和自動化方向發(fā)展大多數機具目前仍依賴人工喂料或定位，影響了作業(yè)速度和作業(yè)質量。因此應通過機電一體化手段，開發(fā)設計自動喂料、自動定位脫殼裝置，保證均勻喂料與有效定位，實現機組自動化操作，進一步提高作業(yè)精確性和作業(yè)速度，提高產品質量與生產率，滿足部分大、中型加工企業(yè)的需要，以開拓國內和國外市場。新技術原理、新結構材料、新工藝將不斷應用于花生機械的研制開發(fā)中，隨著液壓技術、電子技術、控制技術以及化工、冶金工業(yè)的發(fā)展，許多復雜的機械機構、動力傳遞、笨重的材料和落后的工藝將逐漸被取代。減輕重量，減少阻力，簡化操作，減少輔助工作時間，延長使用壽命，降低勞動使用費用等將作為主要設計目標應用于脫殼機械的設計制造。隨著國內外高新技術的進一步發(fā)展，如何將這些高新技術更好的應用到實際生產中，也是目前花生脫殼機械需要盡快解決的問題。2.2 花生去殼機的比較與選擇由于花生去皮的原理較多，所以花生去殼機的種類也較多，因此選擇一種經濟，穩(wěn)定，適應性好，脫殼效率高的花生去殼機一直是人們普遍關心的問題。封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生去殼機利用沖擊、擠壓、揉搓原理進行脫殼，系強制脫殼，故破碎率高，此外它還有一次剝凈率低的特點，因此不適宜采用。封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式花生去殼機利用擠壓原理脫殼，雖然破碎率有所降低，但一次剝凈率仍然較低，需要設置循環(huán)機構進行二次脫殼，這樣會導致機器的機構較為復雜，造價也較高，因此也不適合用于生產中。開式紋桿滾筒，編織凹板式花生去殼機利用擠壓，揉搓原理脫殼，剝殼力帶有柔性，破碎率較低，但由于只有兩根刮板故脫殼效率較低，仍需要改進。立式花生去殼機利用摩擦原理脫殼，但由于采用立式傳動，使得傳動機構較為復雜，制造加工困難，用于生產中不經濟。開式扁條滾筒，編織凹板花生去殼機利用互相揉搓原理脫殼，破碎率較低，脫凈率較高，但由于只有三根刮板故脫殼效率也不高。刮板式花生去殼機則集合上述各種花生去殼機的優(yōu)點且采用四根刮板，剝殼效率大大提高，此外它也有破碎率低和脫凈率高的優(yōu)點。綜上比較，采用刮板式花生去殼機較為合理。2.3 刮板式花生去殼機的結構根據刮板式花生去殼機的剝殼原理可知道，花生是從上至下依次經過集料斗、剝殼箱、柵格、下箱出口、分選口，花生仁收集通道這些部件的，因此設計剝殼機的整體結構的依據就出來了。設計過程是從上往下，從花生的裝集開始，最上面是集料斗，集料斗下方是剝殼箱，集料斗可與剝殼箱設計為一個整體，最下方是花生殼和花生仁分離裝置。在剝殼箱內，花生必須經過刮板的撞擊和擠壓作用才能進行剝殼，因此，將刮板設計置在剝殼箱內?；ㄉ涍^刮板的撞擊和擠壓進行剝殼后，要經過位于剝殼箱底部的柵格，于是可以把柵格設計成一個半圓柵籠，將其固定在剝殼箱的下半箱內。剝殼后的花生仁和花生殼穿過柵格后經過剝殼箱底部的出口往下落，在下落過程中，設計一個風機的吹入口，其作用是將經過剝殼的花生殼與花生仁進行分離，重量稍重的花生仁不被風吹走，而重量較輕的花生殼將被風機吹來的氣流吹入到花生殼收集通道，通道的底部設計成帶有一定的斜度的角度，以便于花生仁利用重力自然向下滑落。經過分離的花生仁往下落，落入花生仁收集通道，將此通道與花生殼收集通道的底面設計成一個整體，這樣的設計可以讓沒有被風吹走的花生仁通過自身的重量往下回滾到花生仁收集通道。為了保證整機的各個部分的安裝，需要設計一個機架，機架起到對其它幾個部分的支承、定位、連接的作用，并將電機安裝在機架里面，剝殼部分和料斗安裝在機架的上方，殼仁分離裝置安裝在機架的下方，機架的設計不僅要外形美觀，而且還要有足夠的穩(wěn)定性，這樣才能保證各個部件之間的有效連接。其結構簡圖如圖2-1所示。圖2-1 刮板式花生去殼機結構簡圖2.4刮板式花生去殼機的工作原理刮板式花生去殼機以前也稱為刀籠剝殼機，是借助轉動軸上的刮板與籠柵的擠壓和打擊作用，將花生果外殼破碎的一種機械設備，其特點是結構簡單、操作方便。其結構如圖2-2所示。它主要由進料機構、剝殼機構和支承機構等部分組成。圖2-2 刮板式花生去殼機的工作原理簡圖花生果進入集料斗后，經下部的入料窄口形成薄層流落下來進入剝殼箱內，與高速旋轉的刮板相互碰撞，在刮板的錘擊下，花生殼發(fā)生破裂，從而進行第一次剝殼。部分花生果在下落過程中沒有與刮板發(fā)生碰撞，有些發(fā)生碰撞了而花生殼卻未撞裂，這部分花生落入到由圓鋼棒排列成的柵格上，由于柵格頂部與刮板的旋轉外徑間的間距不足以容納一個花生果，因此花生果將在落入柵格的同時被刮板再次錘擊和擠壓，從而使這些花生果的果殼也被壓碎。剝殼后的仁與殼通過柵格間的間隙落下，在下落的同時，受到風機吹來的經調節(jié)好的氣流作用，果殼因重量輕而被氣流送入集殼通道，而花生仁因重量大，繼續(xù)往下落，從而達到了殼仁分離的目的。3 刮板式花生去殼機主要部件的結構設計3.1設計前各項參數的確定3.1.1刮板的半徑及轉速初定刮板的旋轉速度必須確保能將部分花生殼撞碎，根據設計經驗當花生果與鋼質物體的相對速度達到5時，可使花生殼破碎而不會破壞到花生仁，可根據此依據設計刮板的轉速與半徑。如圖3-1所示，花生下落位置在刮板的之間，設計時采用最小碰撞半徑為計算半徑。圖3-1 料斗處花生下落位置簡圖根據公式 式（3.1）根據設計經驗取半徑R=250mm，v=5m/s,則r=125mm， n=382.2r/min結論：n=382.2r/min3.1.2 刮板所需功率計算根據公式可計算出刮板所需的功率刮板對花生做功 式（3.2）式中 表示刮板改變花生的動能表示刮板改變花生的勢能表示刮板所做的總功 式（3.3） 式（3.4） 式（3.5） 式（3.6）式中表示花生接觸刮板時的初速度 表示花生脫離刮板式的速度 R表示花生刮板的碰撞半徑 m表示花生果的重量根據所給產量要求為1500kg/h左右，即0.417kg/s，此為花生仁的產量，折合成花生果產量為0.417/純仁率，根據國家標準，可取花生的純仁率為69%，折合花生果產量為0.604kg/s，此即每秒進入剝殼箱內被破碎的花生果的重量?；ㄉ佑|刮板時初速度V1設為1m/s，方向向下，脫離刮板時速度V2為15m/s，方向向左，花生果脫離刮板時相對初始位置高度為500mm。t=1s，m=0.604kg，=1m/s，=15m/s，R=0.25m=71.212w加上刮板與花生在柵格中擠壓所需要的能量，P也不會超過500w。為計算電動機的所需工率Pd，先要確定從電動機到工作機之間的總效率。設=0.98、=0.95分別為滾動軸承和V帶傳動的效率，于是有 =0.8668 式（3.7）式中表示滾動軸承的傳動效率 表示V帶傳動的效率電動機所需功率不會超過700W，因此可選取電動機的功率為1.5kw，遠大于此計算值，故所選電動機的功率完全符合要求。3.1.3 傳動方案擬定與比較由于刮板式花生去殼機的工作軸旋轉速度較高，達到n=382.2r/min，因此可有兩種選擇，第一種是采用一級V帶傳動，第二種是采用兩級混合傳動，而很明顯的，若采用兩級傳動方案，將會致使機器的結構復雜，而且制造成本升高，所以選用一級V帶傳動不僅結構簡單，而且成本也較低，此外采用一級V帶傳動還可以減少功率的消耗，使得傳動的效率進一步得到了提高。3.1.4 電動機的選擇根據所選的電動機功率及花生去殼機的工作軸的同步轉速，可選用的電機型號有兩種 Y90L-4型和Y100L-6型根據電動機的滿載轉速和刮板轉速可算出總傳動比，現將此兩種電動機的數據和傳動比列于下表31表31 不同型號的電動機的各項參數方案號電機型號額定功率kw同步轉速r/min滿載轉速r/min總傳動比 i1Y100L-615100094024592Y90L-415150014003663由上表可知：方案1總傳動比雖小，轉速低，但價格高，作為家用機械的電機不是太合算，故選擇方案2，即電機型號為Y90L-4。查表得此種電動機的中心高H=90mm，外伸軸徑為24mm，軸的外伸長度為50mm。3.1.5 傳動裝置的運動和參數計算軸的轉速 式（3.8）式中表示與電動機相連的軸的轉速表示與大帶輪相連的軸的轉速表示總傳動比，=3.663軸的輸入功率 =1.35kw 式（3.9）式中表示電動機的額定功率表示V帶傳動的效率軸的轉矩 式（3.10）3.2 進料口容量的設計料斗的壁厚為32mm，料斗上方的進料口為長方形形狀，長2064mm，寬1504mm。料斗下方的出料口也為長方形形狀，長2064mm，寬240mm。料斗的高度為600mm。料斗采用鑄造形成，料斗的材料為HT200。在喂料時必須根據料斗的大小適當的將花生放到進料口中，喂料的過程中必須保證喂料時的均勻以免堵住料斗的出口。料斗的形狀見圖32圖32 料斗的形狀結構簡圖具體結構設計見料斗零件圖。3.3 V帶傳動的設計和校核首先列出設計的基本條件電機型號：Y90L-4；額定功率：1.5kw；轉速：=1400r/min；傳動比：=3.663假設每天運轉時間t<10h1確定計算功率查表得工作情況系數 =1.1 =1.65kw 式（3.11）式中表示額定功率表示工作情況系數2選擇V帶帶型根據、查得最適合的帶型為A型3確定帶輪基準直徑由主動輪小帶輪的基準直徑系中選取，從動輪大帶輪的基準直徑為 式（3.12）驗算帶的速度 式（3.13）由于=<=因此所選帶的速度合適4確定中心距a和帶的基準長度根據初步確定中心距，計算帶的基準長度 =1972.36mm 式（3.14）由V帶的基準長度系中選取基準長度計算實際中心距 式（3.15）5驗算主動輪上的包角所以主動輪包角合適6計算V帶的根數z 式（3.16）式中表示單根V帶所能傳遞的功率表示考慮i1時傳動功率的增量表示包角系數表示長度系數由,=3.663查表得，代入數值，經計算=1.804取=27計算預緊力 式（3.17）8計算作用在軸上的壓軸力 式（3.18）代入數值計算得=482.7N9V帶輪的結構尺寸計算及選用帶輪材料選用HT200根據基準直徑的大小選用不同的帶輪類型，小徑帶輪采用實心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要結構尺寸如表32 單位：mm表32 帶輪的參數表尺寸類型小帶輪大帶輪75280基準寬度11.011.0基準線上槽深2.752.75基準線下槽深8.78.7槽間距e15±0.315±0.3第一槽對稱面至端面距離f輪緣厚d1212帶輪寬B3535外徑80.5285.5輪槽角極限偏差孔徑2616輪轂長50354832輪輻厚82016230.5小帶輪的結構簡圖如圖33所示圖33 小帶輪結構簡圖大帶輪的結構簡圖如圖34所示圖34 大帶輪結構簡圖具體結構設計見大帶輪零件圖和小帶輪零件圖。3.4 與大帶輪連接的軸的設計和校核軸的轉速 式（3.19）軸的輸入功率 =1.35kw 式（3.20）軸的轉矩 式（3.21）1初步確定軸的最小直徑 先按經驗公式計算軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調質處理。查表選取，于是得 式（3.22）2擬定軸上零件的裝配方案通過對各種方案的比較，現選用圖3-5所示裝配方案圖3-5 與大帶輪連接的軸的裝配結構簡圖3 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1）為滿足V帶輪的軸向定位，1-2軸右端制一軸肩，故取23段直徑=22mm，左端用軸端擋圈定位，取直徑D=22mm。V帶輪與軸配合的轂孔長度為35mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸端面上，故1-2段長度取為（2）初步選擇滾動軸承 因軸承只承受徑向力，沒有受到軸向力，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據，初步選取深溝球軸承6205,其基本參數如下表33表33 深溝球軸承的各項參數6205基本尺寸安裝尺寸極限轉速dDB脂潤滑油潤滑2552151314611200016000（3）安裝刮板架段軸直徑。刮板架段安裝寬度取，（4） 軸承端蓋總厚度20mm，取端蓋外端與V帶輪右端面間的距離，故?。?）取刮板距箱體內壁，取，。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。（6）軸上零件的周向固定V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯接，按其直徑查手冊得平鍵截面如表34表34 平鍵聯接的各項參數長度取22mmV帶輪與軸的配合為，滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。（7）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角，各軸肩處圓角半徑見軸的零件圖。3.5刮板結構刮板結構是整個機器的關鍵部分，它的作用就是對花生果進行剝殼。刮板的面積要足夠大以保證能夠與花生充分接觸，刮板的結構不僅要使其重量輕巧，還要保證其有足夠的硬度，以便能夠使花生去皮充分，它的設計不僅要經濟合理，還要經久耐用。此結構采用四鋼板十字交叉固定在旋轉筒架上，其結構如圖3-6所示圖3-6 刮板結構簡圖因為采用的是打擊和擠壓兩種方式配合進行剝殼，所以對刮板的強度有一定要求，采用材料是45號鋼，而且刮板的表面必須進行處理，表面滲碳11.5mm后，采用熱處理使其硬度達到HRC56-62。刮板選用四塊8mm厚鋼板，長´寬=500mm´129mm，刮板外緣距旋轉中心距離250mm。固定刮板的筒架結構，其內徑為26mm，外徑120mm，刮板固定支架長度為140mm，截面尺寸40mm´20mm，每塊刮板由兩根固定支架固定，兩者間采用M10螺栓聯接。3.6半柵籠的設計半柵籠在機器中的作用是讓已經被剝殼的花生與未被剝殼的花生進行分離，其分離的原理就是“小個通過，大個不過”。半柵籠的每一個柵格都只能容許一個花生仁大小的物體和破碎的花生殼通過，被剝殼的花生由于花生殼的破裂，被變成破碎的花生殼和整粒的花生仁，花生仁的大小剛好可以穿過柵格，而未破碎的花生果因為太大，無法通過柵格，將被阻擋在剝殼箱內，繼續(xù)進行剝殼直到其外殼破碎為止。其結構如圖3-7所示。圖3-7 半柵籠結構簡圖柵條是利用兩塊墻板對兩端進行固定的，墻板材料為HT200，柵條材料為20號鋼。柵條采用圓截面長條，長度為538mm，因其特殊的作用，還需對其進行表面處理，要求滲碳11.5mm，熱處理硬度HRC56-62。柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽內，組成半圓柵籠，柵條間距為10mm，這樣可使剝出的花生仁能通過柵格，而未剝殼的花生剛好不能通過。裝砌完成后要裝上鎖緊條，防止柵條松動。半柵籠內徑為。3.7風機的選擇根據花生殼仁下落量的大小，可以選擇出風機的功率型號，根據前面的計算可以得到花生仁的下落量為0.417kg/s，根據這個結果可以得到花生去殼機所需要的風量大概為9001000m³/h.現選用型號為DZ190的風機。它的額定電壓為220/380V，功率為0.18KW，風量為9001080m³/h，風壓為280310pa，轉速為1450r/min。DZ190為小型工業(yè)風機，它結構輕巧，外形美觀，噪音小，靜壓高。它適合于農業(yè)機械設備配套，小空間排風，噴涂加壓，熱循環(huán)系統(tǒng)，高溫送風，耐腐，空調凈化設備等。它可以采用不銹鋼，PP，普通A3噴涂等材料。3.8箱體的設計箱體的作用是提供給刮板一個封閉的剝殼環(huán)境，并對相關結構起到支承和定位作用。箱體的設計不僅要外形美觀，還要降低制造成本。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，將箱體做成剖分式，箱由箱座和箱蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面。箱座和箱蓋采用普通螺栓聯接，用圓錐銷定位。箱體的材料選用HT200，鑄造成型。箱座與箱蓋的尺寸大小主要是根據刮板的尺寸大小來決定，箱座的結構簡圖如圖38所示。圖38 箱座結構簡圖箱蓋的結構簡圖如圖39所示圖39 箱蓋結構簡圖具體結構設計見箱座和箱蓋零件圖。3.9殼仁分離裝置的設計殼仁分離裝置分為兩個部分，一個是氣流通道，它的一端接風機，另一端安裝在箱體的下方，還有就是殼與仁的收集板，它同樣也安裝在箱體下方?；ㄉ涍^箱體內的剝殼過程后，將由此裝置對其進行殼仁分離，分離的基本原理是利用花生殼與花生仁的重量及受力面積的不同，用氣流對其進行分離。重量稍重的不被氣流吹走，直接下落到花生仁收集通道，而重量較輕的花生殼將被風機吹來的氣流帶入到花生殼收集通道。具體結構見花生去殼機的總裝配圖。3.10 機架的設計整個機架采用角鋼焊接而成，起到其它幾個部分的支承、定位、連接作用，并將電機安裝在機架里面。剝殼機安裝在機架上面，聯接采用普通螺栓聯接。機架的結構設計不僅要求外形美觀，而且還要具有穩(wěn)定的特性。機架采用鑄造形成。具體結構見花生去殼機的總裝配圖。3.11 刮板式花生去殼機的附件刮板式花生去殼機的附件包括軸承端蓋，吹風管，集仁板，花生殼出口和風量調節(jié)裝置等。軸承端蓋有兩個，分別安裝在軸的兩端，材料為HT200，它能防止軸上的軸承左右移動，能起到定位的作用，它安裝在箱座與箱蓋的結合處，利用四根螺釘固定在箱座與箱蓋上，在軸承端蓋與箱座和箱蓋之間還有墊圈，能起到防震，緊固的作用。吹風管是風機吹風的途徑通道，它采用45號鋼制成，在它的的進口處還有一個風量調節(jié)裝置，它能根據花生下落的速度調節(jié)風量的大小，它的進口處與風機相連，出口處與花生殼出口和花生仁出口相連，由于花生殼較輕直接就能被風從花生殼出口吹出，而花生仁較重它會自然的從集仁板處滑落下去，花生殼出口和集仁板都是采用45號鋼制成。具體結構見裝配圖。4 花生去殼機的使用說明4.1 正確使用花生去殼機的要求（1） 對去殼機的要求。一是去皮干凈、生產率高，對有清選裝置的去殼機，還要求有較高的清潔度；二是損失率低、破碎率?。蝗墙Y構簡單，使用可靠，調整方便，功率消耗少，有一定的通用性，能使用于多種作物的去皮，以提高機具的利用率。（2） 對花生的要求?；ㄉ鷳蓾襁m宜，太干則破碎率高，過濕則影響工作效率。為使干濕適宜可采用以下方法：一是冬季剝殼時，先用10公斤左右的溫水均勻噴灑在50公斤的皮果上，并用塑料薄膜覆蓋10小時左右（其他季節(jié)用塑料薄膜覆蓋的時間為6小時左右），然后在陽光下晾曬1小時左右即可剝殼。二是將較干的花生浸在大水池內，浸后立即撈出并用塑料薄膜覆蓋一天左右，再在陽光下晾曬，待干濕適宜后開始剝殼。4.2 使用方法與注意事項（1） 使用前，應先檢查各緊固件是否擰緊，旋轉部分是否靈活，各軸承內是否有潤滑油。去殼機工作時應放置在平穩(wěn)的地面上。（2） 電動機啟動后，轉子的轉向應與機具上所指方向一致。先空轉幾分鐘，觀察有無異常響聲，待運轉正常后，方可均勻地喂入花生。（3） 花生果喂入要均勻、適量，不可混有鐵屑、石塊等雜物，以防打碎花生米和造成機械故障。當花生米覆蓋篩面時，方可打開出米口開關。（4） 根據花生大小選用合適篩網。（5） 花生米內花生殼增多時，可將電動機向下移動，以便張緊風扇皮帶，加大吹風量。（6） 操作時，人不要站在皮帶傳動一側，以免受傷。（7） 使用一段時間后，準備存放機器時，應將其外表的塵土、污垢和內部殘存的籽粒等雜物清除干凈，把皮帶拆下另行保管。用柴油將各部分軸承清洗干凈，晾干后涂上黃油。機器要覆蓋置于干燥庫房內，避免日曬雨淋。（8） 應保證傳動部位和軸承內有充足的潤滑油，并定期予以清理和更換?？偨Y本文是在*老師的精心指導和關懷下完成的，*老師淵博的學識、嚴謹的治學態(tài)度、精益求精的工作作風、高度的責任心對我產生了深深的震撼。在陳老師的培養(yǎng)和教育不僅使我順利完成了論文，而且將繼續(xù)激勵我在今后的人生旅途上不斷進取。最后，謹向所有給我關心、理解、支持和幫助的人們表示最誠摯的謝意！ 致謝本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。本文是在劉老師的精心指導和關懷下完成的，劉老師淵博的學識、嚴謹的治學態(tài)度、精益求精的工作作風、高度的責任心對我產生了深深的震撼。在劉老師的培養(yǎng)和教育下不僅使我順利完成了畢業(yè)設計，而且將繼續(xù)激勵我在今后的人生旅途上不斷進取。四年的大學時間，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達能力和廣闊視野。最后，謹向所有給我關心、理解、支持和幫助的人們表示最誠摯的謝意！ 五十元一份，加CAD圖，想要的加QQ 55232575615參考文獻1 孟憲珍.花生脫殼機的設計和試驗J.國外農機,1980.2 中國農業(yè)機械化科學研究所.農業(yè)機械設計手冊(上冊) M.北京:機械工業(yè)出版社,1990.3 張效鵬,張嘉玉.花生脫殼機的不同部件對花生脫殼性能的影響J.萊陽農學院學報,1990,74 石一兵.食品機械與設備M.北京:中國商業(yè)出版社,1992.65 謝正榮.機直播水稻的栽培特性與配套技術研究J.中國稻米,1996.6 王延耀,張巖,尚書旗,等.氣爆式花生脫殼性能的試驗研究J.農業(yè)工程學報,1998.7 段淑芬,胡文廣,李秀平,等.世界花生生產現狀分析J.花生學報,1999. 8 唐增寶,何永然,劉安俊.機械設計課程設計M.武漢:華中理工大學出版社,1999.39 濮良貴,紀名剛.機械設計M.北京:高等教育出版社,2001.10 王智才.我國農機市場需求及發(fā)展前景J.農機質量與監(jiān)督,2002.11 李寶筏.農業(yè)機械學M.北京:中國農業(yè)出版社,2003.12 尚書旗,劉曙光,王方燕.花生生產機械的應用現狀與進展分析J.花生學報,2003.13 周瑞寶.花生加工技術 M.北京:化學工業(yè)出版社,2003.114 趙力勤,鄭金林.水稻機械直播技術研究與探討J,2003.315 中國標準出版社第一編輯室.中國食品工業(yè)標準匯編M.北京:中國標準出版社,200416 成大先.機械設計手冊.單行本.機械傳動M.北京:化學工業(yè)出版社,2008.117 肖旭霖.食品機械與設備M.北京:科學出版社,2009.18 邱宣懷.機械設計.高等教育出版社,2010.附件圖紙刮板裝配圖刮板零件圖部件圖大帶輪零件圖小帶輪零件圖料斗零件圖半珊籠部件箱座箱蓋裝配圖軸