精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上南 華 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述報(bào)告題 目 花生脫殼機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 胡良斌 職 稱 講師 班 級 機(jī)械1103班 學(xué) 號 學(xué)生姓名 李圖文 2015年 1月 20 日1. 本設(shè)計(jì)（課題）研究的目的和意義花生機(jī)械化脫殼的生產(chǎn)效率為人工剝殼的l050倍，在降低作業(yè)者勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率、促進(jìn)花生加工業(yè)發(fā)展方面起到了積極作用，其脫殼質(zhì)量的高低直接影響到后續(xù)產(chǎn)品的加工質(zhì)量和原料的利用率以及花生仁的品質(zhì)，是決定花生仁價(jià)格的關(guān)鍵。我國花生年總產(chǎn)量按l400萬噸計(jì)算，若全部采用機(jī)械化脫殼，花生脫殼機(jī)的破碎率增加1%，其總破碎量就增加l4萬噸。破損的花生仁由于缺少完整的衣皮保護(hù)易失油、粘塵，從而易遭受黃曲霉毒素侵害，從而影響到花生仁貯藏、等級和價(jià)格，影響出口，甚至難以出售。 隨著我國花生種植業(yè)和加工業(yè)的不斷發(fā)展以及勞動(dòng)力成本的日益增加，國內(nèi)對發(fā)展花生脫殼機(jī)械化的呼聲也越來越高，市場對高性能、高質(zhì)量的花生脫殼機(jī)械的需求也日趨迫切。目前，我國現(xiàn)有花生脫殼機(jī)脫殼質(zhì)量和作業(yè)性能參差不齊，普遍存在果仁破傷率高、剝凈率低、品種適應(yīng)性差等問題，不能完全滿足當(dāng)前生產(chǎn)需求，尤其是種用花生的生產(chǎn)，其加工季節(jié)性強(qiáng)，且對果仁破傷率及設(shè)備性能參數(shù)要求高，市場上還缺乏適用于種用花生脫殼加工的設(shè)備。花生機(jī)械化脫殼領(lǐng)域需要研究和攻克的問題還很多，如何降低花生脫殼設(shè)備的果仁破傷率和提高其剝凈率已成為花生脫殼機(jī)械研發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。 影響花生脫殼質(zhì)量的主要因素包括設(shè)備特性、脫殼工藝以及加工對象三方面。在脫殼設(shè)備方面的影響因素包括脫殼部件的結(jié)構(gòu)形式、關(guān)鍵零部件材料選用、結(jié)構(gòu)參數(shù)、關(guān)鍵零部件組配參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)；脫殼工藝包括脫殼前莢果分級、莢果調(diào)濕處理、機(jī)械預(yù)破殼、喂料速率以及硫酸等化學(xué)物質(zhì)處理等；加工對象主要指花生品種。2. 本設(shè)計(jì)（課題）國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀花生脫殼機(jī)是將花生莢果去掉外殼而得到花生仁的場上作業(yè)機(jī)械?；ㄉ旧淼纳硖攸c(diǎn)決定了花生脫殼通常不與花生田間收獲一起進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，而是在花生莢果的含水率降到一定度后再用專門的脫殼設(shè)備進(jìn)行脫殼作業(yè)。而美國“國家花生研究實(shí)驗(yàn)室（NPRL）”的一些學(xué)者針對美國的兩段式收獲作業(yè)模式特點(diǎn)，將花生脫殼與聯(lián)合收獲進(jìn)行集成作業(yè)，開展了田間機(jī)械化脫殼的試驗(yàn)研究。 花生脫殼機(jī)的脫殼方式主要分為非機(jī)械式脫殼和機(jī)械式脫殼。非機(jī)械式花生脫殼主要分為氣爆式、真空式、激光式以及超聲波式脫殼；機(jī)械式花生脫殼從其結(jié)構(gòu)和材料上基本可分為以打擊揉搓為主的鋼旋轉(zhuǎn)打板-凹板篩式和以擠壓揉搓為主的帶有橡膠的磨盤式脫殼機(jī)。目前市場上主要采用機(jī)械式花生脫殼設(shè)備，尤其是打擊揉搓為主的旋轉(zhuǎn)打板-固定凹板式花生脫殼設(shè)備使用最為廣泛。 美國在花生脫殼機(jī)的研究方面起步較早，花生機(jī)械脫殼技術(shù)比較先進(jìn)，脫殼作業(yè)已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化，且配套體系健全。目前，美國花生設(shè)備生產(chǎn)商 LMC（Lewis M.Carter）公司的花生脫殼設(shè)備承擔(dān)美國商用花生脫殼 90%的市場份額，其研制的花生脫殼機(jī)效率高，可實(shí)現(xiàn)快速更換各種尺寸凹板篩，且脫殼滾筒-凹板篩組配間距隨時(shí)可調(diào)，以適應(yīng)不同品種花生的脫殼作業(yè)。此外，20 世紀(jì) 80 年代初美國的 LIANG 研制了一種脫殼機(jī)，它能夠在對物料尺寸分級的同時(shí)對其進(jìn)行破殼，并通過精確的變形控制來引導(dǎo)物料向一定的方向運(yùn)動(dòng)。美國的 Patel 又嘗試著用激光來逐個(gè)切割果實(shí)，試驗(yàn)顯示，用這種方法幾乎能夠達(dá)到 100%的整仁率，但因其費(fèi)用昂貴、效率低很難得以推廣。20世紀(jì)60年代以來，我國已有多種花生脫殼設(shè)備面世。在我國一些地區(qū)，使用最為廣泛的脫殼設(shè)備為小型和帶復(fù)脫的中型脫殼機(jī)，脫殼結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)打板-固定凹板式，其功能單一、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜，使用較為廣泛，工作時(shí)，花生由進(jìn)料斗進(jìn)入脫殼室，在滾筒和凹板篩的共同作用下被脫殼，花生殼在流向傾斜篩時(shí)，被風(fēng)機(jī)吹向排雜口排出，花生仁落到傾斜魚鱗振動(dòng)篩上經(jīng)初步清選后排出脫殼機(jī)；也有些花生脫殼機(jī)在旋轉(zhuǎn)打桿上套有圓鐵筒或膠皮管和采用自動(dòng)喂料方式進(jìn)行脫殼，以降低花生的破碎率和提高其剝凈率，但還缺乏集成脫前自動(dòng)分級和自動(dòng)喂料功能的花生脫殼設(shè)備。還有一種磨盤式脫殼機(jī)，其關(guān)鍵脫殼部件由磨面上帶有橡膠墊的上、下兩磨盤組成，其生產(chǎn)率高，但因果仁破傷率也高，因此一般只在一部分榨油廠或南方鮮食花生加工作坊使用。能夠完成脫殼、分離、清選和分級功能的較大型花生脫殼機(jī)組在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。由于在花生脫殼機(jī)械研發(fā)上長期投入不足，我國機(jī)械化脫殼技術(shù)一直沒有大的突破，脫殼部件的研制仍處于 20 世紀(jì) 90 年代初的技術(shù)水平，在改善脫殼性能，尤其是有效降低果仁破損等方面始終沒有實(shí)質(zhì)性突破。國內(nèi)現(xiàn)有的花生脫殼機(jī)脫出的果仁存在較多的破皮和碎?，F(xiàn)象，果仁破傷率一般在 58%，只能用于榨油、食品加工，難以滿足種用花生和出口花生脫殼加工要求。我國也開展了氣爆式和超聲波式脫殼等非機(jī)械式花生脫殼技術(shù)的研究。氣爆式脫殼花生仁的破碎率小于 1%，但其剝凈率只有 30%；超聲波式脫殼裝置結(jié)構(gòu)簡單，但生產(chǎn)率低。在其他帶殼物料脫殼技術(shù)上,還有利用微波技術(shù)和氣體射流沖擊技術(shù)進(jìn)行脫殼的新方法,可使物料簡便、快速、高效地脫殼，且不破壞果仁的外形,但這兩種方法會(huì)使果仁不同程度地熟化，不能用于種用。 在脫殼工藝方面，一些堅(jiān)果物料脫殼前處理方式較多，應(yīng)用較為廣泛的主要有以下兩種方式： （1）通過對物料進(jìn)行冷凍或干燥處理，目的為使物料殼在不同程度上變脆，使得果殼與果仁間的附著力逐漸減小，進(jìn)而通過提高剝凈率和生產(chǎn)率、降低果仁的破損率來改善脫殼效果。 （2）將帶殼物料浸入脫殼溶液中進(jìn)行化學(xué)腐蝕處理，該溶液用來軟化物料外殼并溶去一部分外殼，然后取出果實(shí)再利用機(jī)械方式脫去外殼，這種方法需添加其它化學(xué)成分如堿、酶等，這些添加物會(huì)使產(chǎn)品具有異味異質(zhì)，影響成品品質(zhì)風(fēng)味，但此方法可大大降低果仁破傷率。借鑒堅(jiān)果類脫殼工藝及設(shè)備影響參數(shù)，考慮到價(jià)格低、適用性強(qiáng)、安全易操作以及市場前景大等方面的問題，花生脫殼前預(yù)處理主要通過分級處理和水分調(diào)節(jié)來改善我國現(xiàn)有花生脫殼機(jī)具的脫殼性能。 總體來說，國內(nèi)現(xiàn)有的花生脫殼機(jī)還不成熟，到目前為止，還未解決花生機(jī)械化脫殼對花生仁損傷率偏高的問題，用于種子和長期貯存的花生仁至今還多采用手工剝殼。我國花生脫殼機(jī)械主要存在以下突出問題：脫殼后的果仁破傷率高、損失大；品種適應(yīng)性差，自動(dòng)化程度低； 我國花生脫殼機(jī)生產(chǎn)廠家多，機(jī)型多，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成通用性、互換性差，難以形成規(guī)?；a(chǎn)，不僅制約花生脫殼機(jī)械的快速發(fā)展，也給用戶使用、維修和購置零部件等帶來諸多不便。 針對國內(nèi)花生脫殼機(jī)械存在的問題，充分利用國內(nèi)外已有研究基礎(chǔ)，重點(diǎn)攻克脫殼過程中果仁破傷率高、剝凈率低等技術(shù)難題，有效提升我國花生機(jī)械化脫殼技術(shù)水平，是當(dāng)前發(fā)展我國花生產(chǎn)后加工業(yè)的重要任務(wù)。 3. 目前存在的主要問題現(xiàn)有的花生脫殼機(jī)按脫殼原理主要分撞擊法、擠壓法、碾搓法、剪切法、搓撕法、氣吸法六類。我國較多應(yīng)用的是以打擊、揉搓為主的鋼紋桿鋼柵條凹板和以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒橡膠浮動(dòng)凹板兩大類脫殼機(jī),這種傳統(tǒng)脫殼機(jī)基本上都是二十世紀(jì)五、六十年代定型的產(chǎn)品,或者是在其基礎(chǔ)上稍加改進(jìn)的產(chǎn)品,所以在脫殼性能上并沒有很大的提高。由于機(jī)械脫殼時(shí)對花生米的損傷率偏高,用于種子和較長期貯存的花生米至今仍是手工脫殼。脫殼機(jī)械在技術(shù)性能和作業(yè)環(huán)節(jié)上存在以下問題:(l)花生脫殼作業(yè)分散于農(nóng)戶,不能進(jìn)行規(guī)?；摎?使得花生脫殼行業(yè)發(fā)展緩慢。(2)花生脫殼機(jī)的脫殼效率低、脫凈率低、破損率高。(3)機(jī)具性能不穩(wěn)定,適應(yīng)性差。(4)通用性差,利用率低。(5)多數(shù)靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行單機(jī)制造，工藝水平較低，能耗較高使得作業(yè)成本偏高(6)有些產(chǎn)品僅進(jìn)行了樣機(jī)試制或少量試生產(chǎn),未進(jìn)行大量生產(chǎn)性考核和鑒定,作業(yè)性能及向商品性等方面還存在不少問題。4. 本設(shè)計(jì)（課題）擬解決的關(guān)鍵問題和研究方法擬解決的關(guān)鍵問題：（1）構(gòu)建滾筒-固定凹板結(jié)構(gòu)的打擊揉搓式花生脫殼試驗(yàn)臺。 （2）將加工工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計(jì)打擊揉搓式花生脫殼設(shè)備的關(guān)鍵部件及其工作參數(shù)。研究方法：充分利用已有研發(fā)基礎(chǔ)，針對國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和我國花生生產(chǎn)種植情況及花生的生物特性、物理特性、加工、貯藏、播種及出口的技術(shù)要求，綜合比較、消化吸收國外先進(jìn)花生脫殼技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造加工相結(jié)合，通過試驗(yàn)研究與理論分析的研究方法，研究制定打擊揉搓式花生脫殼技術(shù)實(shí)施方案。5. 參考文獻(xiàn)【1】成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊【M】(第三版)第四卷，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.4【2】濮良貴，陳國定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)【M】（第九版），北京：高等教育出版社，2013.5【3】潘存云. 機(jī)械原理【M】(第二版)，湖南：中南大學(xué)出版社，2012.12【4】李必文，互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)【M】（第2版），湖南：中南大學(xué)出版社，2012.8【5】崇凱. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南【M】，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006【6】王先逵. 機(jī)械加工工藝手冊【M】，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006【7】何瑞銀，楊忠經(jīng)濟(jì)作物剝殼加工技術(shù)J糧油加工與食品機(jī)械，2005,(6)：68-70【8】杜文華帶殼物料脫殼技術(shù)研究初探J太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，2(1)：58-61【9】高學(xué)梅，胡志超，謝煥雄等打擊揉搓式花生脫殼機(jī)脫殼性能影響因素探析J花生學(xué)報(bào)，2011，40(3)：30-34【10】馮國生，呂振通，胡博等SPSS 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