花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1 摘 要 花生中富含脂肪和蛋白質(zhì)，既是主要的食用植物油來(lái)源，而且又可提供豐富的植物蛋白質(zhì)?；ㄉ谥迫∮椭?、制取花生蛋白、生產(chǎn)花生儀器以及在花生貿(mào)易出口時(shí)，都需要對(duì)花生進(jìn)行預(yù)處理加工?；ㄉ念A(yù)處理主要包括花生的剝殼和分級(jí)、破碎、軋胚和蒸炒等。花生在加工或作為出口商品時(shí)，需要進(jìn)行剝殼加工。花生在制取油脂時(shí)，剝殼的目的是為了提高出油率， 提高毛油和餅粕的質(zhì)量，利于軋胚等后續(xù)工序的進(jìn)行和皮殼的綜合利用。 花生剝殼的原理很多，因此產(chǎn)生了很多種不同的花生剝殼機(jī)械?；ㄉ鷦儦げ考腔ㄉ鷦儦C(jī)的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技 術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)剛花生仁破碎率、花生果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷(xiāo)售中，花生仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。 花生脫殼機(jī)是將花生莢果去掉外殼而得到花生仁的場(chǎng)上作業(yè)機(jī)械。由于花生本身的生理特點(diǎn)決定了花生脫殼不能與花生的田間收獲一起進(jìn)行聯(lián)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(jìn)行脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，花生手工脫殼已無(wú)法滿(mǎn)足高效生產(chǎn)的要求，實(shí)行脫殼機(jī)械化迫在眉睫。 我國(guó)花生脫殼機(jī)的研制自 1965年原八機(jī)部下達(dá)花生脫殼機(jī)的研制課題以來(lái)，已有幾十種花生脫殼機(jī)問(wèn)世 。只進(jìn)行單一脫殼功能的花生脫殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，以小型家用為主的花生脫殼機(jī)在我國(guó)一些地區(qū)廣泛應(yīng)用，能夠完成脫殼、分離、清選和分級(jí)功能的較大型花生脫殼機(jī)在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。 刮板式花生去殼機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，看的是其主要部件的設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不合理，機(jī)器就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者說(shuō)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，那么生產(chǎn)出來(lái)的這臺(tái)機(jī)器就是一堆廢品。設(shè)計(jì)合理，機(jī)器就能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)并對(duì)花生果進(jìn)行剝殼。因此，刮板式花生去殼機(jī)的主要部件的設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計(jì)將提供給使用者更多的方便和實(shí)惠。 關(guān)鍵詞 ：花 生 脫殼 刮板式花生去殼機(jī) 2 Abstract Peanuts are rich in fat and protein, both major sources of edible vegetable oil, but also provide a wealth of plant protein. Preparation of peanut oil, extraction of peanut protein, peanut production equipment and export trade in peanuts, peanut require pretreatment processing. Peanuts include peanut sheller pretreatment and grading, crushing, rolling, such as embryo and steamed fried. Peanuts during processing or as an export commodity, the need to peel processing. Preparation of peanut oil, the peel is designed to improve the oil yield, increased crude oil and meal quality, conducive to the follow-up processes such as rolling the embryo and the husk of utilization. The principle of a lot of peanut sheller, resulting in a very wide variety of peanut shelling machine. Peanut sheller peanut sheller parts is the key working parts, peel components determines the level of technology equipment operation rate of just crushing peanuts, peanuts and a stripping ratio of net production efficiency and other important economic indicators. In the current production and sales in peanut crushing rate is most concerned about the major social indicators. Peanut shelling machine is to remove the pod peanut shell and get the field operating machinery. Since its physiological characteristics of peanut peanut peanut shelling the field can not be joint operations with the harvest, but only the moisture content in the pod down to a certain extent, be carried out after the shelling. With the continuous development of planting peanuts, peanut shelling by hand have failed to meet the requirements of efficient production, the implementation of mechanical shelling is imminent. Peanut Shelling Machine since 1965 the Ministry issued the original eight peanut shelling machine Machine issue, there have been dozens of peanut shelling machines come out. Function only for a single shelled peanut shelling machine structure is simple, cheap, to small home-based peanut shelling machine widely used in some parts of China, to complete the shelling, separating, cleaning and grading capabilities of the larger peanut sheller peanut processing in a number of high-volume business in more general use. Shelled peanuts scraper machine operating correctly, and read the main parts of the design, if poorly designed, the machine will not operate or can not operate, then the production out of this machine is a pile of waste. Designed, the machine can operate on the normal and the peanut sheller. Therefore, shelled peanuts scraper design of main parts of machine in the whole design process is particularly important, reasonable design will provide users with more convenience and benefits. Key words： Peanut Shelling Peanut shelling machine scraper 1 目 錄 摘 要 . ABSTRACT . 1 緒論 . 2 1 1 研究背景 .2 1 2 花生脫殼機(jī)械的發(fā)展 .2 1 3 花生脫殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 .7 1 4 花生脫殼機(jī)械研究重點(diǎn) .10 1 5 花生脫殼機(jī)械應(yīng)用前景展望 . 11 2 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 . 13 2 1 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu) .13 2 2 工作原理 .14 3 刮板式花生去殼機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 16 3 1 設(shè) 計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)的確定 .16 3 2 V帶傳動(dòng) .19 3 3 軸 .22 3 4 刮板結(jié)構(gòu) .25 3 5 半柵籠 .26 3 6 箱體 .26 3 7 殼仁分離裝置 .27 3 8 機(jī)架 .27 3 9 附件 .27 4 如何正確使用花生脫殼機(jī) . 28 5 總結(jié) . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 1 緒論 1 1 研究背景 花生中富含脂肪和蛋白質(zhì)，既是主要的食用植物油來(lái)源，而且又可提供豐富的植物蛋白質(zhì)。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(zhì)含量，又改善了其功能特性?；ㄉ鞍追圻€可以通過(guò)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(diào)和油等，也可用作工業(yè)原料。花生除經(jīng)簡(jiǎn)單加工就可食用外，經(jīng)深加工還可以制成營(yíng)養(yǎng)豐富，色、香、味俱佳的各種食品和保健品?；ㄉ庸じ碑a(chǎn)品花生殼和花生餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經(jīng)濟(jì)效益。 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生產(chǎn)花生儀器以及在花生貿(mào)易出口時(shí)，都需要對(duì)花生進(jìn)行預(yù)處理加工?；ㄉ念A(yù) 處理主要包括花生的剝殼和分級(jí)、破碎、軋胚和蒸炒等。 花生在加工或作為出口商品時(shí)，需要進(jìn)行剝殼加工。花生在制取油脂時(shí)，剝殼的目的是為了提高出油率， 提高毛油和餅粕的質(zhì)量，利于軋胚等后續(xù)工序的進(jìn)行和皮殼的綜合利用。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(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民迫切要求用機(jī)器來(lái)代替手工剝殼?；ㄉ鷦儦C(jī)的誕生在很大程度上改變了這種局面，使花生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不必再采用最原始的剝殼方法進(jìn)行剝殼，從而大大地減輕了農(nóng)民的體力勞動(dòng)，同時(shí)還提高了花生剝殼的效率。 花生脫殼機(jī)是將花生莢果去 掉外殼而得到花生仁的場(chǎng)上作業(yè)機(jī)械。由于花生本身的生理特點(diǎn)決定了花生脫殼不能與花生的田間收獲一起進(jìn)行聯(lián)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(jìn)行脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，花生手工脫殼已無(wú)法滿(mǎn)足高效生產(chǎn)的要求，實(shí)行脫殼機(jī)械化迫在眉睫。 1 2 花生脫殼機(jī)械的發(fā)展 我國(guó)花生脫殼機(jī)的研制自 1965年原八機(jī)部下達(dá)花生脫殼機(jī)的研制課題以來(lái)，已有幾十種花生脫殼機(jī)問(wèn)世。只進(jìn)行單一脫殼功能的花生脫殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，以小型家用為主的花生脫殼機(jī)在我國(guó)一些地區(qū)廣泛應(yīng)用，能夠完成脫殼、分離、清選和分級(jí)功能 的較大型花生脫殼機(jī)在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的花生脫殼機(jī)種類(lèi)很多，如 6BH一 60型花生剝殼機(jī)、 6BH一 20B型花生剝殼機(jī)、 6BH一 20型花生脫 3 殼機(jī)等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的 2O 60倍以上。錦州俏牌集團(tuán)生產(chǎn)的 TFHS1500型花生除雜脫殼分選機(jī)組一次能實(shí)現(xiàn)花生原料的脫殼、除皮、分選，是一種比較先進(jìn)的花生后期生產(chǎn)機(jī)械。偉民牌 6BH一 720型花生脫殼機(jī)帶有復(fù)脫、分級(jí)裝置，采用搓板式脫殼、風(fēng)力初選、比重分離清選等裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動(dòng)力小等特點(diǎn)。 6BK一 22型花生脫殼機(jī)是一種一次喂料就可完成花生脫殼工作的機(jī)械，經(jīng)風(fēng)力初選、風(fēng)扇振動(dòng)、分層分離、復(fù)脫清選分級(jí)后的花生仁可直接裝袋入庫(kù)。 6BH一 1800型花生脫殼機(jī)械采用了三軋輥混合脫殼結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行二次脫殼。而隨著我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步調(diào)整，花生產(chǎn)量逐年增加，花生的機(jī)械化脫殼程度將大幅提高，花生脫殼機(jī)械將擁有廣闊的發(fā)展前景。 花生剝殼的原理很多，因此產(chǎn)生了很多種不同的花生剝殼機(jī)械?；ㄉ鷦儦げ考腔ㄉ鷦儦C(jī)的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)剛花生仁破碎率、花生果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的 生產(chǎn)銷(xiāo)售中，花生仁破碎率是社會(huì)最為關(guān)心的主要指標(biāo)。 八十年代以前的花生剝殼機(jī)械，破碎率一般都大于 8%，有時(shí)高達(dá) l5%以上。加工出的花生仁，只能用來(lái)榨油，不能作種用，也達(dá)不到出口標(biāo)準(zhǔn)。為了降低破碎率而探討新的剝殼原理，研制新式剝殼部件，便成為花生剝殼機(jī)械的重要研究課題。從六十年代初，開(kāi)始在我國(guó)出現(xiàn)了封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生剝殼機(jī)。自 1983年以來(lái)，在已有的花生剝殼部件的研制基礎(chǔ)上，我國(guó)又相繼研制了多種不同結(jié)構(gòu)型式的新式剝殼部件，其主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，特別是破殼率指標(biāo)大有改善。 以下介紹一下我國(guó)上個(gè)世紀(jì)幾種 主要的花生剝殼部件： 封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生剝殼部件 圖 1 封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式花生剝殼部件 4 六十年代初， 我國(guó)在吸收國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了 TH-340型花生剝殼機(jī)，其剝殼部件是在一個(gè)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 1所示。 在該機(jī)構(gòu)中花生進(jìn)口大 (3O-50毫米 )，出口小 (1O-25毫米 )，工作時(shí)，花生果在滾筒的推動(dòng)下由進(jìn)口向出口端運(yùn)動(dòng)，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接脫殼，花生受列剝殼機(jī)的直接搓擦作用，系強(qiáng)制脫殼，故破 碎率高。剝殼時(shí)， 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(lái)，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(kāi)來(lái)，采用柵條式凹板的剝殼機(jī)一般要配置分離機(jī)構(gòu)。后來(lái)研制并生產(chǎn)的 TH-47O型， 6 BH-570型等型式的剝殼機(jī)，結(jié)構(gòu)與其大同小異，剝殼質(zhì)量均不理想。 封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式剝殼部件 圖 2 封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式剝殼部件 該機(jī)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 2 所示。 作業(yè)時(shí)，花生果在膠輥的推動(dòng)下，通過(guò)剝殼間隙 (5 20毫米 )，由膠輥和膠板的擠壓作用脫殼，避開(kāi)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(jīng)剝殼便被分離出來(lái)，故一次剝凈率很低，只有 30%左右。所以不得不增設(shè)循環(huán)機(jī)構(gòu)，以使花生經(jīng)多次擠壓脫殼，致使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，造價(jià)較高。 5 開(kāi)式紋桿滾筒，編織凹板式花生剝殼部件 剝殼部件采用了由兩根金屬紋桿組成的開(kāi)式紋桿滾筒和用編織絲網(wǎng)制成的編織凹板，其結(jié)構(gòu)如圖 3所示 圖 3 開(kāi)式紋桿滾筒，編織凹板式花生剝殼部件 作業(yè)時(shí)，花生果在滾筒的推動(dòng)下，受擠壓揉搓 脫殼，該結(jié)構(gòu)與封閉滾筒式不同，花生果受到開(kāi)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(wǎng)孔凹板，剝殼時(shí)，只有直徑小于網(wǎng)孔尺寸的單粒癟果末脫殼而被網(wǎng)孔分離，雙粒長(zhǎng)果則漏不出來(lái)，仍被剝殼，故剝凈率較高。 6 立式剝殼機(jī)構(gòu) 圖 4 立式剝殼機(jī)構(gòu) 剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉(zhuǎn)子，下面裝著用編織絲網(wǎng)制成的編織平底篩，該剝殼部件如圖 4所示。 在剝殼室內(nèi)，花生果受立式轉(zhuǎn)子的推動(dòng)而相互 磨擦，從而達(dá)到剝殼的目的，此方法系柔性揉搓剝殼。實(shí)踐證明，該機(jī)破碎率較低，可控制在 3以下。其缺點(diǎn)是由于采用立式傳動(dòng)， 故傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。 7 開(kāi)式扁條滾筒，編織凹板式花生剝殼部件 圖 5 開(kāi)式扁條滾筒，編織凹板式花生剝殼部件 采用了由三根扁鋼條制成的開(kāi)式扁條滾筒，和用編織絲網(wǎng)制成的凹板結(jié)構(gòu)，如圖 5所示。作業(yè)時(shí)，花生果在扁條的推動(dòng)下隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾筒和凹板之間形成一個(gè)活動(dòng)層，花生果在該活動(dòng)層內(nèi)互相揉搓而脫殼。由于在該機(jī)構(gòu)中，避開(kāi)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(jī)鑒定時(shí)實(shí)測(cè)破傷率 (破碎率 +損傷率 )為 0 91。另外脫凈率及生產(chǎn)效率等指標(biāo)亦較理想。 1 3 花生脫殼機(jī)械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)花生脫殼機(jī)從其脫殼原理、結(jié)構(gòu)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(dòng)凹板兩大類(lèi)，但脫殼質(zhì)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(mǎn)足不了外貿(mào)出口和作種子的要求。探索先進(jìn)的脫殼原理是解決脫殼機(jī)現(xiàn)存問(wèn)題的重要途徑。 1 3 1 目前花生脫殼機(jī)采用的脫殼原理 目前應(yīng)用比較廣泛的花生機(jī)械脫殼原 理有以下幾種。 8 撞擊法脫殼 :撞擊法脫殼是物料高速運(yùn)動(dòng)時(shí)突然受阻而受到?jīng)_擊力，使外殼破碎而實(shí)現(xiàn)脫殼的目的。其典型設(shè)備為由高速回轉(zhuǎn)甩料盤(pán)及固定在甩料盤(pán)周?chē)拇植诒诎褰M成的離心脫殼機(jī)。甩料盤(pán)使花生莢果產(chǎn)生一個(gè)較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會(huì)產(chǎn)生較大的變形，進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)莢果離開(kāi)壁面時(shí)，由于外殼具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)速度，莢果所受到的彈性力較小，運(yùn)動(dòng)速度也不如外殼，阻止了外殼迅速向外移動(dòng)而使其在裂縫處裂開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合于仁殼間結(jié)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(jī)脫殼質(zhì)量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤(pán)的轉(zhuǎn)速、甩料盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。 碾搓法脫殼 :花生莢果在固定磨片和運(yùn)動(dòng)著的磨片間受到強(qiáng)烈的碾搓作用，使莢果的外殼被撕裂而實(shí)現(xiàn)脫殼。其典型的設(shè)備為由一個(gè)固定圓盤(pán)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)組成的圓盤(pán)剝殼機(jī)。莢果經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動(dòng)磨片的間隙中，動(dòng)磨片轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力使籽粒沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，也使莢果與定磨片問(wèn)產(chǎn)生方向相反的摩擦力；同時(shí)，磨片上的牙齒不斷對(duì)外殼進(jìn)行切裂，在摩擦力與剪切力的共同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂，并與殼仁脫離，達(dá)到脫殼的目的。該種方法影響因素有，莢果 的水分含量、圓盤(pán)的直經(jīng)、轉(zhuǎn)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。 剪切法脫殼 :花生莢果在固定刀架和轉(zhuǎn)鼓間受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)外殼與果仁的分離。其典型設(shè)備為由刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座為主要工作部件的刀板剝殼機(jī)。在刀板轉(zhuǎn)鼓和刀板座上均裝有刀板，刀板座呈凹形，帶有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可根據(jù)花生莢果的大小調(diào)節(jié)刀板座與刀板轉(zhuǎn)鼓之間的間隙。當(dāng)?shù)栋遛D(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，與刀板之間產(chǎn)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(xiàn)象，重剝率較高。該種方法影響因素有，原料水分含量、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的高低、刀板之間的間隙大小等。 擠壓法脫殼 :擠壓法脫殼是靠一對(duì)直徑相同轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥，調(diào)整到適當(dāng)間隙，使花生莢果通過(guò)間隙時(shí)受到輥的擠壓而破殼。莢果能否順利地進(jìn)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。 搓撕法脫殼 :搓撕法脫殼是利用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的橡膠輥筒對(duì)籽粒進(jìn)行搓撕作用而進(jìn)行脫殼的。兩只 膠輥水平放置，分別以不同轉(zhuǎn)速相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shù)較大?；ㄉv果進(jìn)入膠輥工作區(qū)時(shí)，與兩輥面相 9 接觸，如果此時(shí)莢果符合被輥?zhàn)訃说臈l件，即嚙人角小于摩擦角，就能順利進(jìn)入兩輥問(wèn)此時(shí)莢果在被拉人輥間的同時(shí)，受到兩個(gè)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(dāng)莢果到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線附近時(shí)法向擠壓力最大，莢果受壓產(chǎn)生彈性 塑性變形，此時(shí)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(guò)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。 1 3 2 新型脫殼技術(shù) 壓力膨脹法 :原理是先使一定壓力的氣體進(jìn)入花生殼內(nèi)，維持一段時(shí)間，以使花生莢果內(nèi)外達(dá)到氣壓平衡，然后瞬間卸壓，內(nèi)外壓力平衡打破，殼體內(nèi)氣體在高壓作用下產(chǎn)生巨大的爆破力而沖破殼體，從而達(dá)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(shí)間、籽粒的含水率等。 真空法 :將花生莢果放在真空爆殼機(jī)中，在真空條件下，將具有相當(dāng)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(qiáng)度降低，脆性大大增加；真空作 用又使殼外壓力降低，殼內(nèi)部相對(duì)處于較高壓力狀態(tài)。殼內(nèi)的壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)使外殼爆裂。 激光法 :用激光逐個(gè)切割堅(jiān)果外殼。試驗(yàn)顯示，用這種方法幾乎能夠達(dá)到 96%的整仁率，但因其費(fèi)用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。 1 3 3 花生脫殼機(jī)械的工藝研究 在脫殼技術(shù)方面，除了在原理和設(shè)備上進(jìn)行研究外，人們還在工藝上進(jìn)行了研究以提高籽粒的脫殼率及脫殼質(zhì)量。 分級(jí)處理 :物料的粒度范圍大，必須先按大小分級(jí)，再進(jìn)行脫殼，才能提高脫殼率，減少破損率。 水分含量 :花生莢果的含水率對(duì)脫殼效果有很大的影響，含水率大，則 外殼的韌性增加；含水率小，則果仁的粉末度大。因此應(yīng)使花生莢果盡量保持最適當(dāng)?shù)暮剩员ＷC外殼和果仁具有最大彈性變形和塑性變形的差異，即外殼含水率低到使其具有最大的脆性，脫殼時(shí)能被充分破裂，同時(shí)又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使 10 果仁在外力作用下粉末度太大，可減少果仁破損率。 1 3 4 花生脫殼機(jī)械存在的問(wèn)題 目前我國(guó)在花生脫殼技術(shù)研究方面一直沒(méi)有大的突破，資金投入也不足，脫殼部件的研制仍在 2O世紀(jì) 90年代初的技術(shù)水平上徘徊，所以在脫殼性能上并沒(méi)有很大的提高。由于機(jī)械脫殼時(shí)對(duì)花生仁的損傷率偏高，用于種 子和較長(zhǎng)期貯存的花生仁至今仍是手工剝殼。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(wèn)題： 脫殼率低，脫殼后的果仁破損率高，損失大。 機(jī)具性能不穩(wěn)定，適應(yīng)性差。 通用性差，利用率低。 作業(yè)成本偏高，多數(shù)是單機(jī)制造，制造的工藝水平較低，同時(shí)能耗較高。 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)性考核和示范應(yīng)用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問(wèn)題。 1 4 花生脫殼機(jī)械研究重點(diǎn) 我國(guó)加入 WTO以來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于花生脫殼機(jī)械的開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用日益增多，針對(duì)現(xiàn)有花生脫殼機(jī)械存在的優(yōu)點(diǎn)與不足 ，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)花生脫殼機(jī)械在生產(chǎn)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，不斷完善其功能，使其呈現(xiàn)良好的發(fā)展勢(shì)頭。 1 4 1 提高花生脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性 提高花生脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性仍是當(dāng)前的主要研究方向之一目前，許多花生脫殼機(jī)械只是針對(duì)某一花生品種和所在地區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境來(lái)設(shè)計(jì)，其通用性、兼容性和適應(yīng)性較差。提高花生脫殼機(jī)械的通用性和兼容性，使研制的花生脫殼機(jī)械通過(guò)更換主要部件能夠同時(shí)對(duì)其他帶殼物料進(jìn)行脫殼加工。研制通過(guò)變換主要工作部件即能滿(mǎn)足不同堅(jiān)果脫殼作業(yè)需要的脫殼機(jī)具，并提高制造工藝水平，降低制造 成本，以適應(yīng)不同加工企業(yè)的需要?；ㄉ摎C(jī)械能否適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，將直接影響到花生脫殼機(jī)械能否更好的推廣應(yīng)用與健康發(fā)展。 11 1 4 2 提高機(jī)械脫殼率 ,降低破損率 對(duì)花生脫殼機(jī)械的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān)，改革傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研究新的脫殼機(jī)理，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；同時(shí)在整體配置上進(jìn)一步改進(jìn)和完善，提高脫殼率，降低籽仁破損率。目前國(guó)內(nèi)外的花生脫殼機(jī)械均存在脫殼率和破損率之間的矛盾，處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到花生脫殼機(jī)械的發(fā)展前景。 1 4 3 向自動(dòng)控制和自動(dòng)化方向發(fā)展 大多數(shù)機(jī)具目前仍依賴(lài)人工喂料或定位，影響 了作業(yè)速度和作業(yè)質(zhì)量。因此應(yīng)通過(guò)機(jī)電一體化手段，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)自動(dòng)喂料、自動(dòng)定位脫殼裝置，保證均勻喂料與有效定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動(dòng)化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)精確性和作業(yè)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率，滿(mǎn)足部分大、中型加工企業(yè)的需要，以開(kāi)拓國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)。 新技術(shù)原理、新結(jié)構(gòu)材料、新工藝將不斷應(yīng)用于花生機(jī)械的研制開(kāi)發(fā)中，隨著液壓技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)以及化工、冶金工業(yè)的發(fā)展，許多復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)、動(dòng)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(jiǎn)化操作，減少輔助工作時(shí)間，延長(zhǎng)使用壽命，降低勞動(dòng)使用費(fèi)用等將作為 主要設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)用于脫殼機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。隨著國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，如何將這些高新技術(shù)更好的應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，也是目前花生脫殼機(jī)械需要盡快解決的問(wèn)題。 1 5 花生脫殼機(jī)械應(yīng)用前景展望 花生生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，近年來(lái)，花生機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長(zhǎng)，作業(yè)水平進(jìn)一步提高，社會(huì)化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，雖然目前花生脫殼機(jī)械化水平較高，但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū)，并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少，低檔機(jī)械多、高性能機(jī)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(dòng)生產(chǎn)率低，區(qū)域性發(fā)展不平衡。進(jìn)入 21世紀(jì)，我國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)始了新的發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化，也對(duì)花生機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，不僅拉動(dòng)了新的有效需求，而且構(gòu)筑了適合花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺(tái)，為花生生產(chǎn)機(jī)械化真正成 12 為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)器提供了廣闊的市場(chǎng)發(fā)展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)花生生產(chǎn)機(jī)械化的過(guò)程中，相繼出臺(tái)了鼓勵(lì)和扶持農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)花生機(jī)械、開(kāi)展花生機(jī)械作業(yè)服務(wù)的優(yōu)惠政策和措施，調(diào)動(dòng)了農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)花生機(jī)械的積極性，形成了新的市場(chǎng)需求。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi) 外對(duì)花生深加工產(chǎn)品的需求不斷增大，提高花生脫殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。花生脫殼機(jī)在提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度方面起到了積極的作用，促進(jìn)了花生加工業(yè)的科技進(jìn)步，為花生脫殼機(jī)械的發(fā)展提供了空間。 13 2 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 2 1 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu) 根據(jù)刮板式花生去殼機(jī)的剝殼原理可知道，花生是從上至下依次經(jīng)過(guò)集料斗、剝殼箱、柵格、下箱出口、分選口，花生仁收集斗這些部件的，因此設(shè)計(jì)剝殼機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的依據(jù)就出來(lái)了。 設(shè)計(jì)過(guò)程是從上往下，從花生的裝集開(kāi)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(shè)計(jì)為一個(gè)整體。在剝殼箱內(nèi)，花生必須經(jīng)過(guò)刮板的撞擊和擠壓作用才能進(jìn)行剝殼，因此，將刮板設(shè)計(jì)置在剝殼箱內(nèi)。花生經(jīng)過(guò)刮板的撞擊和擠壓進(jìn)行剝殼后，要經(jīng)過(guò)位于剝殼箱底部的柵格，于是可以把柵格設(shè)計(jì)成一個(gè)半圓柵籠，將其固定在剝殼箱的下半箱內(nèi)?；ㄉ┻^(guò)柵格后經(jīng)過(guò)剝殼箱底部的出口往下落，在下落過(guò)程中，設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)機(jī)的吹入口，其作用是將經(jīng)過(guò)剝殼的花生殼與花生仁進(jìn)行分離，重量稍重的不被風(fēng)吹走，而重量較輕的花生殼將被風(fēng)機(jī)吹來(lái)的氣流帶入到花生殼 收集通道，通道的底部設(shè)計(jì)成一定角度。經(jīng)過(guò)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(shè)計(jì)成一個(gè)整體，這樣的設(shè)計(jì)可以讓被風(fēng)吹走的花生仁通過(guò)自身的重量往下回滾到花仁收集通道。 為保證整機(jī)的各部分的安裝，需設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)架，機(jī)架起到其它幾個(gè)部分的支承、定位、連接作用，并將電機(jī)安裝在機(jī)架里面，剝殼機(jī)安裝在機(jī)架的上方。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖6 所示。 14 圖 6 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu) 2 2 工作原理 刮板式花生去殼機(jī)也稱(chēng)為刀籠剝殼機(jī)，該設(shè)備實(shí)際上是花生果剝殼與殼仁分離的聯(lián)合設(shè)備。工作時(shí)借助轉(zhuǎn)動(dòng)軸上 的刮板與籠柵的擠壓和打擊作用，將花生果外殼破碎，再利用風(fēng)選作用將仁殼分離。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。刮板式花生去殼機(jī)結(jié)構(gòu)如圖7 所示。它主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、剝殼機(jī)構(gòu)、仁殼分離機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。 15 圖 7 刮板式花生去殼機(jī)的 工作原理 花生果進(jìn)入集料斗后，經(jīng)下部的入料窄口形成均勻薄層流落下來(lái)進(jìn)入剝殼箱內(nèi)，與高速旋轉(zhuǎn)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(jìn)行第一次剝殼。部分花生果在下落過(guò)程中沒(méi)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，由于柵格與 刮板外徑的間距不足以容納一個(gè)花生果，因此花生果將在落入柵格的同時(shí)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(guò)柵格間的間隙落下，在下落的同時(shí)，受到風(fēng)機(jī)吹來(lái)的調(diào)節(jié)好的氣流作用，果殼因重量輕而被氣流送入集殼管，而花生仁因重量大，繼續(xù)往下落，從而達(dá)到了殼仁分離的目的。 16 3 刮板式花生去殼機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 刮板式花生去殼機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，看的是其主要部件的設(shè)計(jì)，如果設(shè)計(jì)不合理，機(jī)器就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者說(shuō)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，那么生產(chǎn)出來(lái)的這臺(tái)機(jī)器就是一堆廢品。設(shè)計(jì)合理，機(jī)器就能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)并對(duì) 花生果進(jìn)行剝殼。因此，刮板式花生去殼機(jī)的主要部件的設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計(jì)將提供給使用者更多的方便和實(shí)惠。 3 1 設(shè)計(jì)前各項(xiàng)參數(shù)的確定 3 1 1 刮板的半徑及轉(zhuǎn)速初定 刮板的旋轉(zhuǎn)必須確保能將部分花生殼撞碎，當(dāng)花生果與鋼質(zhì)物體相對(duì)速度達(dá)到5 sm/ 時(shí)，可使花生殼破碎而不會(huì)破壞到花生仁，可根據(jù)此依據(jù)設(shè)計(jì)刮板的轉(zhuǎn)速與半徑。 如圖 8 所示，花生下落位置在 RR2之間，設(shè)計(jì)時(shí)采用最小碰撞半徑2R為計(jì)算半徑 nrv 2 取半徑 R=250mm，則 n=382.2r/min 結(jié)論： R=250mm， n=382.2r/min 3 1 2 刮板所需功率計(jì)算 根據(jù)公式tQP可計(jì)算出刮板所需的功率 圖 8 刮板旋轉(zhuǎn)示意圖 刮板對(duì)花生做功 pk EEQ 17 kE：刮板改變花生的動(dòng)能 pE：刮板改變花生的勢(shì)能 222121 2121 mvmvEEE k mgRmghE p 所以 )2(2m 2221 gRvvQ )2(2 2221 gRvvtmtQP 根據(jù)所給產(chǎn)量要求 1500kg/h,即 0.417kg/s,此為花生仁的產(chǎn)量，折合花生果產(chǎn)量為 0.417/純?nèi)事?,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，江西所處地理位置可取花生的純?nèi)事蕿?69%,折合花生果產(chǎn)量為 0.604kg/s,此即每秒進(jìn)入剝殼箱內(nèi)被破碎的花生果的重量?；ㄉ佑|刮板時(shí)初速度設(shè)為 1m/s，方向向下，脫離刮板時(shí)速度為 15m/s,方向向左，脫離刮板時(shí)相對(duì)初位置高度為 500mm t=1s m=0.604kg/s 1v =1m/s 2v =15m/s R=0.25m )2(2 2221 gRvvtmtQP =(0.302+67.95+2.96)W=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(huì)超過(guò) 500w。為計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需工率dP，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率 。設(shè) 1 、 2 分別為滾動(dòng)軸承和 V 帶傳動(dòng)的效率，取 1 = 2 =0.95，于是有 = 1 2 =0.9025 電動(dòng)機(jī)所需功率wd PP =554w，不會(huì)超過(guò) 600W，由于給定電動(dòng)機(jī)的功率為 1.5kW，遠(yuǎn)大于此計(jì)算值，故所給電動(dòng)機(jī)的功率完全符合要求。 18 3 1 3 傳動(dòng)方案擬定 由于刮板式花生去殼機(jī)的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，達(dá)到2n=382.2r/min 可有兩種選擇，第一種是采用一級(jí) V 帶傳動(dòng)，第二種是采用兩級(jí)混合傳動(dòng)，而 很明顯的，若采用兩級(jí)傳動(dòng)方案，將會(huì)致使機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本升高，所以選用一級(jí) V帶傳動(dòng)。 3 1 4 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)所給的功率及同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機(jī)型號(hào)有兩種 Y90L-4 型 和 Y100L-6 型 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動(dòng)比，現(xiàn)將此兩種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)和傳動(dòng)比列于下表： 表 1 兩種不同的電動(dòng)機(jī)型號(hào) 方案號(hào) 電機(jī)型號(hào) 額定功率 kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動(dòng)比 i 1 Y100L-6 1 5 1000 940 2 459 2 Y90L-4 1 5 1500 1400 3 663 由上表可知：方案 1總傳動(dòng)比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價(jià)格高，從經(jīng)濟(jì)方面考慮不是太合算，故選擇方案 2，即電機(jī)型號(hào)為 Y90L-4。 查表得此種電動(dòng)機(jī)的中心高 H=90mm，外伸軸徑為 24mm，軸的外伸長(zhǎng)度為 50mm。 3 1 5 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)計(jì)算 軸的轉(zhuǎn)速 min/14001 rn m in/2.382/12 rinn 軸的輸入功率 19 2212 95.05.1 dPP =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 mNnPT .732.33/9 5 5 0 222 3 2 V帶傳動(dòng) 首先列出設(shè)計(jì)的基本條件 電機(jī)型號(hào)： Y90L-4 額定功率： 1.5kw 轉(zhuǎn)速： 1n =1400r/min 傳動(dòng)比： i =3.663 假設(shè)每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 t10h 1.確定計(jì)算功率caP 查表得工作情況系數(shù) AK =1.1， caP= PKA =1.1 1.5=1.65(kw) 2選擇 V帶帶型 根據(jù)caP、 1n 查得最適合的帶型為 A型 3確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑系中選取 mmdd 751 ，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為 mmmmdid dd 725.27475663.312 20 取2dd=280mm， 驗(yàn)算帶的速度 smsmndv d /498.5/100060 140075100060 11 v= sm/498.5 maxv= sm/25 因此所選帶的速度合適 4確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù) )(2)(55.021021 ddddadddd 初步確定中心距 mma 7000 ，計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0212210 4)()(22 addddddddadL =1972.36mm 由 V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系中選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mmLd 2000 計(jì)算實(shí)際中心距 a mmmmdLLdaa 82.713)2 36.19722000700(2 0 5驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1 12068.1605.5782.713 752801801 主動(dòng)輪包角合適 6計(jì)算 V帶的根數(shù) z lca kkPP Pz)( 00 由 min/14001 rn , mmdd 751 ,i =3.663 查表得 21 kwP 68.00 ， kwP 17.00 ， 95.0K ， 03.1lK 代入數(shù)值，經(jīng)計(jì)算 Z=1.984 取 z=2 7.計(jì)算預(yù)緊力0F NqvKvzPF ca 436.125)15.2(500 20 8計(jì)算帶輪軸上的壓力QF 2sin2 10Q zFF 代入數(shù)值計(jì)算得 QF=482.7N 9.V帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算及選用 帶輪材料選用 HT200 根據(jù)基準(zhǔn)直徑的大小選用不同的帶輪類(lèi)型，小徑帶輪采用實(shí)心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 2 V 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 單位： mm 尺寸類(lèi)型 小帶輪 大帶輪 d 75 280 22 基準(zhǔn)寬度db 11.0 11.0 基準(zhǔn)線上槽深minah 2.75 2.75 基準(zhǔn)線下槽深minfh 8.7 8.7 槽間距 e 15 0.3 15 0.3 第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面距離 f 2110 2110 輪緣厚 12 12 帶輪寬 B 35 35 外徑ad 80.5 285.5 輪槽角 極限偏差 38 1 38 1 孔徑0d 26 16 輪轂長(zhǎng) 50 35 1d 48 32 輪輻厚 1b 8 1h 20 2h 16 1D 230.5 具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)零件圖 3 3 軸 軸的轉(zhuǎn)速 m in/2.382/12 rinn 23 軸的輸入功率 2212 95.05.1 dPP =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 mNnPT .732.33/9 5 5 0 222 1 初步確定軸的最小直徑 先按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算軸的最小直徑，選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表選取1050 A ，于是得 mmnPAd 99.152.382 35.1105 33220m i n 2 擬定軸上零件的裝配方案 通過(guò)對(duì)各種方案的比較，現(xiàn)選用圖 9 所示裝配方案 圖 9 軸的結(jié)構(gòu)示意圖 24 3 根據(jù)軸向定位的 要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 （ 1）為滿(mǎn)足 V 帶輪的軸向定位， 1-2 軸右端制一軸肩，由 12d =16mm，取 2-3 段直徑 23d =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(zhǎng)試為 35mm，為保證軸端擋圈不壓在軸端面上，故 1-2 段長(zhǎng)度取為 mml 3212 （ 2）初步選擇滾動(dòng)軸承 因軸承只承受徑向力，故先用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù) mmdd 255634 ， 初步選取深溝球軸承 6205,其基本參數(shù)如下表： 表 3 滾動(dòng)軸承的基本參數(shù) 6204 基本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 d D B minsr ad aD asr 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 25 52 15 1 31 46 1 12000 16000 （ 3）安裝刮板架段軸直徑 mmd 6045 。刮板架段安裝寬度取 mml 54245 ， （ 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 mml 40 ，故取 mml 6023 （ 5）取刮板距箱體內(nèi)壁 mma 20 ，取 mml 4034 ， mml 2656 。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)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(lián)接，按其直徑查手冊(cè)得平鍵截面如下： mmd 1612 ， 55 hb ，長(zhǎng)度 l 取 22mm。 25 V 帶輪與軸的配合為 6/7 nH ，滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6k 。 （ 7）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角 452 ，各軸肩處圓角半徑見(jiàn)零件圖 3 4 刮板結(jié)構(gòu) 刮板結(jié)構(gòu)是整個(gè)機(jī)器的關(guān)鍵部分， 它的作用就是對(duì)花生果進(jìn)行剝殼。此結(jié)構(gòu)采用四鋼板十字交叉固定在旋轉(zhuǎn)筒架上，其結(jié)構(gòu)如圖 10 所示 圖 10 刮板結(jié)構(gòu) 因?yàn)椴捎玫氖谴驌艉蛿D壓兩種方式配合進(jìn)行剝殼，所以對(duì)刮板的強(qiáng)度有一定要求，采用材料是 45 號(hào)鋼，而且刮板的表面必須進(jìn)行處理，表面滲碳 1-1.5mm，熱處理硬度HRC56-62。刮板選用四塊 8mm 厚鋼板，長(zhǎng) 寬 =500mm129mm，刮板外緣距旋轉(zhuǎn)中心距離 250mm。固定刮板的筒架結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑為 30mm，外徑 200mm，刮板固定支架長(zhǎng)度為 170mm，截面尺寸 40mm20mm，每塊刮板由兩根固定 支架固定，兩者間采用 M10螺栓聯(lián)接。 26 3 5 半柵籠 半柵籠在機(jī)器中的作用是讓已經(jīng)被剝殼的花生與未被剝殼的花生進(jìn)行分離，其分離的原理就是“小個(gè)通過(guò)，大個(gè)不過(guò)”。半柵籠的每一個(gè)柵格都只能容許一個(gè)花生仁大小的物體通過(guò)，被剝殼的花生由于花生殼的破裂，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(guò)柵格，而花生果因?yàn)樘?，無(wú)法通過(guò)柵格，將被阻擋在剝殼箱內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行剝殼直到其外殼破碎為止。其結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。 圖 11 半柵籠 柵條是利用兩塊墻板對(duì)兩端進(jìn)行固定的，墻板材料為 HT200，柵條材料為 20 號(hào) 鋼。柵條采用 10 圓截面長(zhǎng)條，長(zhǎng)度為 538mm，因其特殊的作用，還需對(duì)其進(jìn)行表面處理，要求滲碳 1-1.5mm，熱處理硬度 HRC56-62。柵條的兩頭裝砌在墻板的圓形槽內(nèi)，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(guò)柵格，而未剝殼的花生果不能通過(guò)柵格。 裝砌完成后要鎖緊柵條，防止松動(dòng)。半柵籠內(nèi)徑為 mm516 。 3 6 箱體 箱體的作用是提供給刮板一個(gè)封閉的剝殼環(huán)境，并對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)起到支承和定位作用。 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(lián)接，用圓錐銷(xiāo)定位。箱體的材料選用 HT200，鑄造成型。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)零件圖。 27 3 7 殼仁分離裝置 殼仁分離裝置分為兩個(gè)部分，一個(gè)是氣流通道，它的一端接通風(fēng)機(jī)，另一端安裝在箱體的下方，另一個(gè)就是殼與仁的收集板，它同樣也安裝在箱體下方?；ㄉ?jīng)過(guò)箱體內(nèi)的剝殼過(guò)程后，將由此裝置對(duì)其進(jìn)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(duì)其進(jìn)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(fēng)機(jī)吹來(lái)的氣流帶入到花生殼收集通道。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。 3 8 機(jī)架 整個(gè)機(jī)架采用 L63*63*6 角鋼焊接而成，起到其它幾個(gè)部分的支承、定位、連接作用，并將電機(jī)安裝在機(jī)架里面。剝殼機(jī)安裝在機(jī)架上面，聯(lián)接采用普通螺栓聯(lián)接。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。 3 9 附件 刮板式花生去殼機(jī)的附件包括裝料斗，軸承蓋，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置等。 28 4 如何正確使用花生脫殼機(jī) 隨著技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，購(gòu)買(mǎi)花生脫殼機(jī)的用戶(hù)越來(lái)越多，但是如果不能正確使用花生脫殼機(jī)，不僅會(huì)造成脫殼質(zhì)量差， 而且效率也很低，嚴(yán)重影響了其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。花生脫殼機(jī)的使用要注意兩方面： 一是花生干濕要適宜，太干則破碎率高，過(guò)濕則影響工作效率。農(nóng)村儲(chǔ)存的花生一般較干，為使其干濕適宜可采用下列方法： 1、若在冬季進(jìn)行花生脫殼，脫殼前需用 10 千克左右的溫水均勻噴灑在 50 千克花生上，并用塑料薄膜覆蓋 10 小時(shí)左右，然后再在陽(yáng)光下晾曬 1小時(shí)左右即可開(kāi)始脫殼。在其他季節(jié)用塑料薄膜覆蓋只需 6 小時(shí)左右即可，其余操作方法相同。 2、可將較干的花生浸在大水池內(nèi)，浸后立即撈出并用塑料薄