花生脫殼機的主軸傳動和電器控制設(shè)計

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1、- 花生脫殼機的主軸傳動和電器控制設(shè)計 摘 要 花生是食用植物油工業(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)簡單加工就可食用外，經(jīng)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?；ㄉ诩庸せ蜃鳛槌隹谏唐窌r，需要進(jìn)展剝殼加工?；ㄉ谥迫∮椭瑫r，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)展和皮殼的綜合利用。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)廣闊農(nóng)民迫切要求用機器來代替手工剝殼。花生剝殼機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

2、始的剝殼方法進(jìn)展剝殼，從而大減輕了農(nóng)民的體力勞動，同時還提高了花生剝殼的效率。花生脫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脫殼不能與花生的田間收獲一起進(jìn)展聯(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)展脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷開展，花生手工脫殼已無法滿足高效生產(chǎn)的要求，實行脫殼機械化迫在眉睫。刮板式花生去殼機能否正常運轉(zhuǎn)，看的是其主軸傳動機構(gòu)的設(shè)計，如果設(shè)計不合理，機器就不能正常運轉(zhuǎn)或者說不能運轉(zhuǎn)，則生產(chǎn)出來的這臺機器就是一堆費品。設(shè)計合理，機器就能正常的運轉(zhuǎn)對并對花生果進(jìn)展剝殼。因此，刮板式花生去殼機的主要部件的設(shè)計在整個設(shè)計過程中顯得

3、尤為重要，合理的設(shè)計將提供應(yīng)使用者更多的方便和實惠。 關(guān)鍵詞 花生去殼機，機械化，高效生產(chǎn) PEANT SHELLER OF SPINDLE DRIVE AND ELECTRIC DESIGN ABSTRACT Peanuts are an important raw material of edible vegetable oil industry, the use of peanut oil can produce margarine, shortening, salad oil, cooking oil, also used as industrial raw m

4、aterials. Peanuts can be eaten e*cept by the simple processing, the processing can also be made by the nutrient-rich, color, smell, taste superb variety of food and health products.Peanuts during processing or as an e*port modity, the need to peel processing. Preparation of peanut oil, the peel is d

5、esigned 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 traditional hand-shelling of human peel, hand peel only the fingers, fatigue, injuries, and the efficiency is very low, so I spent

6、the majority of production areas, farmers urgently require machines to replace hand-sheller. The Birth of Peanut Sheller largely changed this situation, so that farmers in flower production areas do not have to peel the most primitive method of shelling, which greatly reduces the manual labor of far

7、mers, but also improve the Peanut shelling efficiency. 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 moistu

8、re content in the pod down to a certain e*tent, 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. Shelled peanuts scraper

9、 machine operating correctly, and read the design of the spindle drive mechanism, if poorly designed, the machine will not operate or can not operate, then the production out of this machine is a pile of consumer goods. Designed, the machine can operate on the normal and the peanut sheller. Therefor

10、e, 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 shell machines, mechanized, efficient production 目 錄 前言.....................................

11、...................6 第一章 緒論.................................................8 §1.1 花生脫殼機械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀............................8 §1.2 目前花生脫殼機采用的脫殼原理..........................8 §1.2.1 脫殼原理............................................8 §1.2.2 新型脫殼技術(shù)........................................9 §1.2.3 花生

12、脫殼機械的工藝研究..............................9 §1.2.4 花生脫殼機械存在的問題.............................10 §1.3 花生脫殼機械研究重點.................................10 §1.3.1 提高花生脫殼機械的通用性和適應(yīng)性...................10 §1.3.2 提高機械脫殼率。降低破損率.........................10 §1.3.3 向自動控制和自動化方向開展.........................10 §1.4 花生脫殼機械

13、應(yīng)用前景展望.............................11 第二章 花生去殼機的構(gòu)造及工作原理..........................12 §2.1 刮板式花生去殼機的構(gòu)造...............................12 §2.2 工作原理.............................................12 第三章 花生去殼機主要部件的構(gòu)造設(shè)計........................14 §3.1 設(shè)計前各項參數(shù)確實定.................................14 §3.1.2

14、刮板所需功率計算...................................14 §3.1.3 傳動方案擬定........................................15 §3.1.4 電動機的選擇........................................16 §3.1.5 電氣控制的選擇......................................16 §3.1.6 電路的設(shè)計..........................................17 §3.1.7 傳動裝置的運動和參數(shù)計算......

15、......................17 §3.2 V帶傳動...............................................18 §3.3 軸....................................................20 §3.4 刮板構(gòu)造..............................................22 §3.5 半柵籠................................................23 §3.6 箱體..........................

16、........................24 §3.7 殼仁別離裝置..........................................24 §3.8 機架..................................................24 §3 .9 附件..................................................24 總結(jié)........................................................25 致.............................

17、...........................26 參考文獻(xiàn)....................................................27 前 言 花生中富含脂肪和蛋白質(zhì)，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(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

18、作工業(yè)原料。花生除經(jīng)簡單加工就可食用外，經(jīng)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?；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)濟效益。 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生產(chǎn)花生食品以及在花生貿(mào)易出口時，都需要對花生進(jìn)展預(yù)處理加工?；ㄉ念A(yù)處理主要包括花生的剝殼和分級、破碎、軋胚和蒸炒等。 花生在加工或作為出口商品時，需要進(jìn)展剝殼加工?；ㄉ谥迫∮椭瑫r，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)展和皮殼的綜合利用。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)廣闊農(nóng)民迫切要求

19、用機器來代替手工剝殼?；ㄉ鷦儦C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)展剝殼，從而大減輕了農(nóng)民的體力勞動，同時還提高了花生剝殼的效率。 花生脫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脫殼不能與花生的田間收獲一起進(jìn)展聯(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)展脫殼。隨著花生種植業(yè)的不斷開展，花生手工脫殼已無法滿足高效生產(chǎn)的要求，實行脫殼機械化迫在眉睫。 我國花生脫殼機的研制自1965年原八機部下達(dá)花生脫殼機的研制課題以來，已有幾十種花生脫殼機問世。只進(jìn)展單一脫殼功能的花生脫殼機構(gòu)造

20、簡單，價格廉價，以小型家用為主的花生脫殼機在我國一些地區(qū)廣泛應(yīng)用，能夠完成脫殼、別離、清選和分級功能的較大型花生脫殼機在一些大批量花生加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。國現(xiàn)有的花生脫殼機種類很多，如6BH-60型花生剝殼機、6BH-20B型花生剝殼機、6BH-20型花生脫殼機等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的2O～60倍以上。俏牌集團(tuán)生產(chǎn)的TFHS1500型花生除雜脫殼分選機組一次能實現(xiàn)花生原料的脫殼、除皮、分選，是一種比擬先進(jìn)的花生后期生產(chǎn)機械。偉民牌6BH-720型花生脫殼機帶有復(fù)脫、分級裝置，采用搓板式脫殼、風(fēng)力初選、比重別離清選等裝置，具有構(gòu)造緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動力小等特點。6BK

21、-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(jīng)風(fēng)力初選、風(fēng)扇振動、分層別離、復(fù)脫清選分級后的花生仁可直接裝袋入庫。6BH-1800型花生脫殼機械采用了三軋輥混合脫殼構(gòu)造，能夠進(jìn)展二次脫殼。而隨著我國花生產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步調(diào)整，花生產(chǎn)量逐年增加，花生的機械化脫殼程度將大幅提高，花生脫殼機械將擁有廣闊的開展前景。 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械。花生剝殼部件是花生剝殼機的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技術(shù)水平?jīng)Q定了機具作業(yè)的花生仁破碎率、花生果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中，花生仁破碎率是社會最為關(guān)心的主要指標(biāo)。八十年代以前的花生剝殼

22、機械，破碎率一般都大于8%，有時高達(dá)l5%以上。加工出的花生仁，只能用來榨油，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，便成為花生剝殼機械的重要研究課題。從六十年代初，開場在我國出現(xiàn)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根底上，我國又相繼研制了多種不同構(gòu)造型式的新式剝殼部件，其主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，特別是破殼率指標(biāo)大有改善。 第一章 緒論 1.1花生脫殼機械的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 目前國花生脫殼機從其脫殼原理、構(gòu)造和材料上根本可分為以打擊、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

23、大類，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現(xiàn)存問題的重要途徑。 1.2 目前花生脫殼機采用的脫殼原理 1.2.1 脫殼原理 目前應(yīng)用比擬廣泛的花生機械脫殼原理有以下幾種。 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?jīng)_擊力，使外殼破碎而實現(xiàn)脫殼的目的。其典型設(shè)備為由高速回轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)生較大的變形，進(jìn)而形成裂縫。當(dāng)莢果離開壁面時，由于外殼具有不同的彈性變形而產(chǎn)生不同的

24、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(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。影響離心式脫殼機脫殼質(zhì)量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤的轉(zhuǎn)速、甩料盤的構(gòu)造特點等。 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(xiàn)脫殼。其典型的設(shè)備為由一個固定圓盤和一個轉(zhuǎn)動圓盤組成的圓盤剝殼機。莢果經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入定磨片和動磨片的間隙中，動磨片轉(zhuǎn)動的離心力使籽粒沿徑向向外運動，也使莢果與定磨片間產(chǎn)生方向相反的摩擦力；同時，磨片上的牙齒不斷對外殼進(jìn)展切裂，在摩擦力與剪切力的共

25、同作用下使外殼產(chǎn)生裂紋直至破裂，并與殼仁脫離，到達(dá)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(jīng)、轉(zhuǎn)速上下、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)鼓間受到相對運動著的刀板的剪切力的作用，外殼被切裂并翻開，實現(xiàn)外殼與果仁的別離。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。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，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，

26、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)速的上下、刀板之間的間隙大小等。 擠壓法脫殼 擠壓法脫殼是靠一對直徑一樣轉(zhuǎn)動方向相反，轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥，調(diào)整到適當(dāng)間隙，使花生莢果通過間隙時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上下的重要因素。 搓撕法脫殼 搓撕法脫殼是利用相對轉(zhuǎn)動的橡膠輥筒對籽粒進(jìn)展搓撕作用而進(jìn)展脫殼的。兩只膠輥水平放置，分別以不同轉(zhuǎn)速相對轉(zhuǎn)動，輥面之間存在一定的線速差，橡膠輥具有一定的彈性

27、．其摩擦系數(shù)較大?；ㄉv果進(jìn)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入的條件，即嚙入角小于摩擦角，就能順利進(jìn)入兩輥問．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(dāng)莢果到達(dá)輥子中心連線附近時法向擠壓力最大，莢果受壓產(chǎn)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。 1．2．2 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，維持一段時間，以使花生莢果外到達(dá)氣壓平衡，然后瞬間

28、卸壓，外壓力平衡打破，殼體氣體在高壓作用下產(chǎn)生巨大的爆破力而沖破殼體，從而到達(dá)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。 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(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，其韌性與強度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼部相對處于較高壓力狀態(tài)。殼的壓力到達(dá)一定數(shù)值時，就會使外殼爆裂。 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到達(dá)96%的整仁率，但因其費用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。 1．2．3 花生脫殼機械的工藝研究 在脫殼

29、技術(shù)方面，除了在原理和設(shè)備上進(jìn)展研究外，人們還在工藝上進(jìn)展了研究以提高籽粒的脫殼率及脫殼質(zhì)量。 分級處理 物料的粒度圍大，必須先按大小分級，再進(jìn)展脫殼，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，脫殼時能被充分破裂，同時又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使果仁在外力作用下粉末度太大，可減少果仁破損率。 1．2．4 花生脫殼機械存在的問題 目前我國在花生脫殼技術(shù)研究方

30、面一直沒有大的突破，資金投入也缺乏，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(shù)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(yīng)性差。③ 通用性差，利用率低。④ 作業(yè)本錢偏高，多數(shù)是單機制造，制造的工藝水平較低，同時能耗較高。⑤ 有些產(chǎn)品僅進(jìn)展了樣機試制或少量試生產(chǎn)，未進(jìn)展大量生產(chǎn)性考核和示應(yīng)用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問題。 1.3 花生脫殼機械研究重點 我國參加WTO以來，國外關(guān)于花生脫殼機

31、械的開發(fā)與推廣應(yīng)用日益增多，針對現(xiàn)有花生脫殼機械存在的優(yōu)點與缺乏，在未來的開展過程中，對花生脫殼機械在生產(chǎn)應(yīng)用中的經(jīng)歷進(jìn)展總結(jié)，不斷完善其功能，使其呈現(xiàn)良好的開展勢頭。 1．3．1 提高花生脫殼機械的通用性和適應(yīng)性 提高花生脫殼機械的通用性和適應(yīng)性仍是當(dāng)前的主要研究方向之一目前，許多花生脫殼機械只是針對*一花生品種和所在地區(qū)的生長環(huán)境來設(shè)計，其通用性、兼容性和適應(yīng)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(jìn)展脫殼加工。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，降低制造本錢，以適應(yīng)不同加工企業(yè)

32、的需要?；ㄉ摎C械能否適應(yīng)這種開展趨勢，將直接影響到花生脫殼機械能否更好的推廣應(yīng)用與安康開展。 1．3．2 提高機械脫殼率。降低破損率 對花生脫殼機械的關(guān)鍵技術(shù)與工作部件進(jìn)展重點攻關(guān)，改革傳統(tǒng)構(gòu)造，研究新的脫殼機理，優(yōu)化構(gòu)造設(shè)計；同時在整體配置上進(jìn)一步改良和完善，提高脫殼率，降低籽仁破損率。目前國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(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到花生脫殼機械的開展前景。 1．3．3 向自動控制和自動化方向開展 大多數(shù)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(zhì)量。因此應(yīng)通過機電一體化手段，開發(fā)設(shè)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(xiàn)

33、機組自動化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)準(zhǔn)確性和作業(yè)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率，滿足局部大、中型加工企業(yè)的需要，以開拓國和國外市場。 新技術(shù)原理、新構(gòu)造材料、新工藝將不斷應(yīng)用于花生機械的研制開發(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)的開展，許多復(fù)雜的機械機構(gòu)、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(shè)計目標(biāo)應(yīng)用于脫殼機械的設(shè)計制造。隨著國外高新技術(shù)的進(jìn)一步開展，如何將這些高新技術(shù)更好的應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，也是目前花生脫殼機械需要盡快解決的問題。 1．4 花生脫殼機械應(yīng)用前景展望 花生生產(chǎn)機

34、械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成局部，是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)快速開展的重要保證，近年來，花生機械裝備總量不斷穩(wěn)步增長，作業(yè)水平進(jìn)一步提高，社會化效勞規(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(yīng)用于經(jīng)濟興旺地區(qū)與示推廣區(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(chǎn)率低，區(qū)域性開展不平衡。進(jìn)入21世紀(jì)，我國花生生產(chǎn)機械化開場了新的開展階段，農(nóng)業(yè)構(gòu)造調(diào)整發(fā)生了新的變化，也對花生機械的開展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，不僅拉動了新的有效需求，而且構(gòu)筑了適合花生生產(chǎn)機械化開展的新舞臺，為花生生產(chǎn)機械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟開展的推動器

35、提供了廣闊的市場開展條件。在一些地區(qū)推進(jìn)花生生產(chǎn)機械化的過程中，相繼出臺了鼓勵和扶持農(nóng)民購置花生機械、開展花生機械作業(yè)效勞的優(yōu)惠政策和措施，調(diào)動了農(nóng)民購置花生機械的積極性，形成了新的市場需求。隨著花生種植業(yè)的不斷開展，國外對花生深加工產(chǎn)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(chǎn)率，減輕勞動強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，為花生脫殼機械的開展提供了空間。 第二章花生脫殼機的構(gòu)造及工作原理 2.1 刮板式花生脫殼機的構(gòu)造 根據(jù)刮板式花生脫殼機的剝殼原理可知道，花生是從上至下依次經(jīng)過集料斗、剝殼箱、柵格、下箱出口、分選口，花生仁收集斗這

36、些部件的，因此設(shè)計剝殼機的整體構(gòu)造的依據(jù)就出來了。 設(shè)計過程是從上往下，從花生的裝集開場，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)計為一個整體。在剝殼箱，花生必須經(jīng)過刮板的撞擊和擠壓作用才能進(jìn)展剝殼，因此，將刮板設(shè)計置在剝殼箱?；ㄉ?jīng)過刮板的撞擊和擠壓進(jìn)展剝殼后，要經(jīng)過位于剝殼箱底部的柵格，于是可以把柵格設(shè)計成一個半圓柵籠，將其固定在剝殼箱的下半箱。花生穿過柵格后經(jīng)過剝殼箱底部的出口往下落，在下落過程中，設(shè)計一個風(fēng)機的吹入口，其作用是將經(jīng)過剝殼的花生殼與花生仁進(jìn)展別離，重量稍重的不被風(fēng)吹走，而重量較輕的花生殼將被風(fēng)機吹來的氣流帶入到花生殼收集通道，通道的底部設(shè)計成一定角度。經(jīng)過

37、別離的花生仁往下落，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)計成一個整體，這樣的設(shè)計可以讓被風(fēng)吹走的花生仁通過自身的重量往下回滾到花仁收集通道。 為保證整機的各局部的安裝，需設(shè)計一個機架，機架起到其它幾個局部的支承、定位、連接作用，并將電機安裝在機架里面，剝殼機安裝在機架的上方。其構(gòu)造簡圖如圖2-1所示。 圖2-1 2.2 工作原理 刮板式花生脫殼機以前也稱為刀籠剝殼機，是借助轉(zhuǎn)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(shè)備，其特點是構(gòu)造簡單、操作方便。其構(gòu)造如圖2-2所示。它主要由進(jìn)料機構(gòu)、剝殼機構(gòu)和支承機構(gòu)等局部組成。 圖2-2 花生果進(jìn)入存料斗

38、后，經(jīng)下部的入料窄口形成薄層流落下來進(jìn)入剝殼箱，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)展第一次剝殼。局部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，這局部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(zhuǎn)外徑間的間距缺乏以容納一個花生果，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(fēng)機吹來的經(jīng)調(diào)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，從而到達(dá)了殼仁別離的目的。 第三章 花生去殼機主要部件的構(gòu)造設(shè)計 刮

39、板式花生去殼機能否正常運轉(zhuǎn)，看的是其主要部件的設(shè)計，如果設(shè)計不合理，機器就不能正常運轉(zhuǎn)或者說不能運轉(zhuǎn)，則生產(chǎn)出來的這臺機器就是一堆費品。設(shè)計合理，機器就能正常的運轉(zhuǎn)對并對花生果進(jìn)展剝殼。因此，刮板式花生去殼機的主要部件的設(shè)計在整個設(shè)計過程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計將提供應(yīng)使用者更多的方便和實惠。 3.1 設(shè)計前各項參數(shù)確實定 3．1．1 刮板的半徑及轉(zhuǎn)速初定 刮板的旋轉(zhuǎn)必須確保能將局部花生殼撞碎，當(dāng)花生果與鋼質(zhì)物體相對速度到達(dá)5時，可使花生殼破碎而不會破壞到花生仁，可根據(jù)此依據(jù)設(shè)計刮板的轉(zhuǎn)速與半徑。 如圖3-1所示，花生下落位置在之間，設(shè)計時采用最小碰撞半徑為計算半徑 〔3-1〕

40、 取半徑R=250mm，則n=382.2r/min 結(jié)論：R=250mm， 圖3-1 n=382.2r/min 3．1．2 刮板所需功率計算 根據(jù)公式可計算出刮板所需的功率 刮板對花生做功 〔3-2〕 ：刮板改變花生的動能 ：刮板改變花生的勢能 〔3-3〕 〔3-3〕 〔3-4〕 〔3-5〕 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)國家標(biāo)準(zhǔn)，所處地理位置可取花生的純?nèi)事蕿?9%,折合花生果產(chǎn)

41、量為0.604kg/s,此即每秒進(jìn)入剝殼箱被破碎的花生果的重量。花生接觸刮板時初速度設(shè)為1m/s，方向向下，脫離刮板時速度為15m/s,方向向左，脫離刮板時相對初位置高度為500mm t=1s m=0.604kg/s =1m/s =15m/s R=0.5m =(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(shè)、分別為滾動軸承和V帶傳動的效率，于是有 =-0.8668 電動機所需功率不會超過700W，然后查表，選擇適宜的電動機。 3．1．3

42、傳動方案擬定 由于刮板式花生去殼機的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，到達(dá)=382.2r/min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，假設(shè)采用兩級傳動方案，將會致使機器的構(gòu)造復(fù)雜，而且本錢升高，所以選用一級V帶傳動。 3．1．4 電動機的選擇 根據(jù)所給的功率及同步轉(zhuǎn)速，可選用的電機型號有兩種 Y90L-4型 和 Y100L-6型 根據(jù)電動機的滿載轉(zhuǎn)速和刮板轉(zhuǎn)速可算出總傳動比，現(xiàn)將此兩種電動機的數(shù)據(jù)和傳動比列于下表 表3—1 方案號 電機型號 額定功率kw 同步轉(zhuǎn)速r/min 滿載轉(zhuǎn)速r/min 總傳動比 i 1 Y100L-6

43、 1．5 1000 940 2．459 2 Y90L-4 1．5 1500 1400 3．663 由上表可知：方案1總傳動比雖小，轉(zhuǎn)速低，但價格高，作為家用機械的電機不是太合算，應(yīng)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 電氣控制的選擇 花生脫殼機的電氣設(shè)備只有一臺電動機，根據(jù)其工作的狀態(tài)，電動機可以分為起動、持續(xù)運轉(zhuǎn)和停頓三種狀態(tài)。能讓電動機實現(xiàn)這三種狀態(tài)的方法有很多種，目前最常用的主要有傳統(tǒng)的接觸器、繼電氣控制和PLC控制，而這個有自己的優(yōu)缺點。下面我們來進(jìn)展一下比擬：

44、 傳統(tǒng)的接觸器和繼電氣控制 PLC控制 優(yōu)點 構(gòu)造簡單、價格低廉 1編程方法簡單易學(xué) 2可靠性高,抗干擾能力強 3通用性強 4系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 5維修工作量小，維修方便 6體積小，能耗低 缺點 靈活性差、可靠性低 1. 主要是PLC的軟、硬件體系構(gòu)造是封閉而不是開放的 2. 編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言構(gòu)造均不一致 3. 本錢較高 表3-2 通過比擬可知二者各有自己的優(yōu)劣勢，但都能實現(xiàn)滿足電動機三種狀態(tài)的需要。而花生脫殼機不是什么精細(xì)度儀器，工作時對它的反響快慢和精度要求不高，只要能到達(dá)工作目的就行了，用傳統(tǒng)的接觸器

45、和繼電器控制完全可以滿足需要，而且價格比擬低，有利于降低機器的本錢。PLC控制和傳統(tǒng)的接觸器、繼電氣控制相比雖然有很多優(yōu)點，但由于這里的電氣控制很簡單，用PLC控制會造成嚴(yán)重的資源浪費。因此，在這里選用傳統(tǒng)的接觸器、繼電器自動化控制。 3.1.6 電路的設(shè)計 因為花生脫殼機的電動機只有三種狀態(tài)：起動、持續(xù)運轉(zhuǎn)和停頓。因此這里選用最根本的起保停控制線路。電路圖如下所示： U QS FU1 V W FU2 FR

46、 SB1 KM SB2 KM FR PE 3~M

47、 圖3—2 電路圖解析：按下開關(guān)SB2(花生脫殼機的“開〞按鈕〕，接觸器KM的線圈的電，KM的主觸頭吸合，電動機主線路通電，電動機運轉(zhuǎn)，同時KM的常開觸點閉合，形成自鎖，能使電動機持續(xù)運轉(zhuǎn)。按下開關(guān)SB1(花生脫殼機的“關(guān)〞按鈕〕控制電路形成斷路，接觸器KM的線圈失電，KM的主觸頭斷開，電動機停頓運轉(zhuǎn)，同時KM的常開觸點復(fù)位，機器停頓運轉(zhuǎn)。 3．1．7 傳動裝置的運動和參數(shù)計算 軸的轉(zhuǎn)速 軸的輸入功率 =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 3．2 V帶傳動 首先列出設(shè)計的根本條件 電機型號：Y90L-4 額定功率：1.5kw 轉(zhuǎn)速：=1400r/min 傳動

48、比：=3.663 假設(shè)每天運轉(zhuǎn)時間t<10h 1.確定計算功率 查表得工作情況系數(shù) =1.1 ==1.1×1.5=1.65(kw) 2．選擇V帶帶型 根據(jù)、查得最適合的帶型為A型 3．確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由主動輪基準(zhǔn)直徑系中選取，從動輪基準(zhǔn)直徑為 驗算帶的速度 v=<= 因此所選帶的速度適宜 4．確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度 根據(jù)初步確定中心距，計算帶的基準(zhǔn)長度 =1972.36mm 由V帶的基準(zhǔn)長度系中選取基準(zhǔn)長度 計算實際中心距a 5．驗算主動輪上的包角 主動輪包角適宜 6．計算V帶的根數(shù)z 〔3-6〕 由,,=3.663查表得 ，，， 代入數(shù)

49、值，經(jīng)計算 Z=1.984 取z=2 7.計算預(yù)緊力 8．計算作用在軸上的壓軸力 〔3-7〕 代入數(shù)值計算得 =482.7N 9.V帶輪的構(gòu)造尺寸計算及選用 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型，小徑帶輪采用實心式，大徑帶輪采用輪輻式，主要構(gòu)造尺寸如下 表3—3 單位：mm 尺寸類型 小帶輪 大帶輪 75 280 基準(zhǔn)寬度 11.0 11.0 基準(zhǔn)線上槽深 2.75 2.75 基準(zhǔn)線下槽深 8.7 8.7 槽間距e 15±0.3 15±0.3 第一槽對稱面至端面距離f 輪緣厚d 12 12

50、 帶輪寬B 35 35 外徑 80.5 285.5 輪槽角 極限偏差 孔徑 26 16 輪轂長 50 35 48 32 輪輻厚 8 20 16 230.5 3.3 軸 軸的轉(zhuǎn)速 軸的輸入功率 =1.35kw 軸的轉(zhuǎn)矩 1 初步確定軸的最小直徑 先按經(jīng)歷公式算郵軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表選取，于是得 2擬定軸上零件的裝配方案 通過對各種方案的比擬，現(xiàn)選用圖3-3所示裝配方案 圖3-3 3 根據(jù)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，

51、1-2軸右端制一軸肩，故取2-3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試為35mm，為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)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，故先用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)，初步選取深溝球軸承6205,其根本參數(shù)如下表 表3-4 6204 根本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 D B 脂潤滑 油潤滑 25 52 15 1 31 46 1 12000 16000 〔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

52、，取端蓋外端與V帶輪右端面間的距離，故取 〔5〕取刮板距箱體壁，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(lián)接，按其直徑查手冊得平鍵截面如下 表3-5 長度取22mm V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零件圖 3.4 刮板構(gòu)造 刮板構(gòu)造是整個機器的關(guān)鍵局部，它的作用就是對花生果進(jìn)展剝殼。此構(gòu)造采用四鋼板十字穿插固定在旋轉(zhuǎn)筒架上，其構(gòu)造如圖3-4所示 圖3-4 因為采用的是打擊和擠壓兩

53、種方式配合進(jìn)展剝殼，所以對刮板的強度有一定要求，采用材料是45號鋼，而且刮板的外表必須進(jìn)展處理，外表滲碳1-1.5mm，熱處理硬度HRC56-62。刮板選用四塊8mm厚鋼板，長′寬=500mm′129mm，刮板外緣距旋轉(zhuǎn)中心距離250mm。固定刮板的筒架構(gòu)造，其徑為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(lián)接。 3.5 半柵籠 半柵籠在機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)展別離，其別離的原理就是“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通過，被剝殼的花生由

54、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，而花生果因為太大，無法通過柵格，將被阻擋在剝殼箱，繼續(xù)進(jìn)展剝殼直到其外殼破碎為止。其構(gòu)造如圖3-5所示。 圖3-5 柵條是利用兩塊墻板對兩端進(jìn)展固定的，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(jìn)展外表處理，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，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，而未剝殼的剛不能通過。 裝砌完成后要太上鎖緊條，防止柵條松動。半柵籠徑為。 3.6 箱體 箱

55、體的作用是提供應(yīng)刮板一個封閉的剝殼環(huán)境，并對相關(guān)構(gòu)造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，用圓錐銷定位。箱體的材料選用HT200，鑄造成型。 3.7 殼仁別離裝置 殼仁別離裝置分為兩個局部，一個是氣流通道，它的一端接風(fēng)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?jīng)過箱體的剝殼過程后，將由此裝置對其進(jìn)展殼仁別離，別離的根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(jìn)展別離。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

56、較輕的花生殼將被風(fēng)機吹來的氣流帶入到花生殼收集通道。 3.8 機架 整個機架采用L63*63*6角鋼焊接而成，起到其它幾個局部的支承、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(lián)接采用普通螺栓聯(lián)接。 3.9 附件 刮板式花生去殼的附件包括裝料斗，軸承蓋，風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置。 總 結(jié) 本文是圍繞農(nóng)用機械產(chǎn)品——花生去殼機的設(shè)計，實現(xiàn)了花生剝殼的機械化，應(yīng)用本機器后，可使廣闊農(nóng)民群眾大大節(jié)省勞動量，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。該機的關(guān)鍵局部是刮板構(gòu)造與半柵籠構(gòu)造，因為花生剝殼的整個過程都是由這兩局部完成的，剝出來的花生能不能符合要求，完全是看刮板與半柵籠的性能能不能到達(dá)要求。本

57、文也介紹了目前各種花生剝殼原理及裝備，并對花生剝殼機械的開展現(xiàn)狀以及開展前景作出了簡明的概括和分析。 本次設(shè)計是對我的的大學(xué)生活做出的總結(jié),同時為將來工作進(jìn)展了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己解分析問題、解決問題的能力，為今后自己的研究生生活打下一個良好的根底。 從這次設(shè)計也可以看出一些問題: 1.心態(tài):應(yīng)該保持認(rèn)真的態(tài)度,堅持冷靜獨立的解決問題 2.根本:認(rèn)真學(xué)好根本知識,扎實自己的根本知識,使面對問題時不會遇到很多挫折,從而打擊自己的信心,結(jié)果使自己很急躁,越來越不想搞這設(shè)計,故應(yīng)該好好學(xué)習(xí)根本知識,一步一步的來,不要急功近利! 3.樹立自己的良好形象,樂觀的面對生活,堅持自己的想法

58、和意識 總的說來,雖然在這次設(shè)計中自己學(xué)到了很多的東西,取得一定的成績,但同時也存在一定的缺乏和缺陷,我想這都是這次設(shè)計的價值所在,以后的日子以后自己應(yīng)該更加努力認(rèn)真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一件事情! 致 在本次設(shè)計過程中，我得到了指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)。胡教師認(rèn)真的育人態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，令我感到十分敬仰。 通過這次設(shè)計我知道了我要對我寫下的每句話中的每一個字和在圖紙上畫上的每一筆負(fù)責(zé)，胡教師的這句話我將永遠(yuǎn)銘記于心。正是這句話指導(dǎo)了我整個的設(shè)計過程，使我系統(tǒng)地學(xué)到了豐富的知識，并鍛煉了我獨立工作的能力，為我畢業(yè)以后更好的工作打下了堅實的根底。在此，我要對胡教師說聲，“教師，您辛

59、苦了，您……〞。 在此，也向給予我?guī)椭臋C械系的教師們表示衷心的感！ 最后，感在百忙中批閱我的論文的教師！并祝您們身體安康，萬事如意！ 參考文獻(xiàn) [1] 周瑞寶 花生加工技術(shù) [M] ：化學(xué)工業(yè) 2003.1 12-15 [2] 段淑芬，胡文廣，秀平，等．世界花生生產(chǎn)現(xiàn)狀分析[J]．花生學(xué)報，1999，(增刊) 32-50 [3] 孟憲珍．花生脫殼機的設(shè)計和試驗[J]．國外農(nóng)機。1980． 36-60 [4] 尚書旗，曙光，王方燕．花生生產(chǎn)機械的應(yīng)用現(xiàn)狀與進(jìn)展分析[J]．花生學(xué)報，2003，(增刊) 10-13 [5] 效鵬，嘉玉．花生脫殼機的不同部件對花生脫

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