毛豆脫殼機(jī)械設(shè)計(jì)-去殼機(jī)設(shè)計(jì)【含10張cad圖紙+文檔全套資料】

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，毛豆被人們當(dāng)做保健食品擺上了餐桌。毛豆深加工過程中最復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的工序就是剝殼。手工剝殼方式具有費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、不衛(wèi)生以及品質(zhì)不一等缺點(diǎn)，給生產(chǎn)者帶來了種種不便。目前，市場上雖然已經(jīng)有一些專門的毛豆剝殼設(shè)備，但功能還不夠完善，技術(shù)不是很成熟，缺乏成型的毛豆脫殼機(jī)具，阻礙了毛豆深加工的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。1.2 研究意義理論分析與實(shí)驗(yàn)研究表明，影響剝殼效果的主要原因是殼韌豆脆，籽粒易受傷，導(dǎo)致剝殼成功率不高。 經(jīng)試驗(yàn)一臺(tái)普通的毛豆脫殼機(jī)每小時(shí)能剝青毛豆200kg，而人工剝殼每小時(shí)最多4kg。由此可看出機(jī)械化剝殼比手工剝殼效率提高了50倍（海門市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣服務(wù)站，2005）。但現(xiàn)在的技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今日益發(fā)展的毛豆加工需求。由此缺乏了行業(yè)競爭力，缺乏長遠(yuǎn)的競爭力。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)毛豆的大量加工。需要技術(shù)加工更高的一體化加工技術(shù)和生產(chǎn)線。2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國加入WTO以來，國內(nèi)外關(guān)于毛豆脫殼機(jī)械的開發(fā)與推廣應(yīng)用日益增多，針對(duì)現(xiàn)有毛豆脫殼機(jī)械存在的優(yōu)點(diǎn)與不足，在未來的發(fā)展過程中，對(duì)毛豆脫殼在機(jī)械生產(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)展勢頭。3 文獻(xiàn)綜述 1徐淑科論述了蕎麥的資源分布情況，蕎麥獨(dú)特的營養(yǎng)功能以及蕎麥產(chǎn)品在食品加工中的廣泛應(yīng)用。從蕎麥加工工藝設(shè)計(jì)的角度，對(duì)蕎麥加工中的要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，介紹了4種蕎麥脫殼的原理和優(yōu)缺點(diǎn)以及蕎麥加工工藝流程圖。 2黃和祥認(rèn)為豌豆作為一種低脂肪，高蛋白的食物越來越收到人們的喜愛，它與其它豆類相比，優(yōu)勢在于價(jià)格低廉，加工與使用方式多樣化。但無論是制醬類、制罐頭、還是豌豆淀粉加工，都必須先剝殼。為此介紹了豌豆剝殼機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，闡述了其工作原理，分析了影響豌豆剝殼質(zhì)量的因素，確定了主要參數(shù)和整機(jī)參數(shù)。 3于麗萍簡述了蕎麥米的營養(yǎng)成分，保健作用及加工概況，對(duì)其在脫殼機(jī)中的工藝及其操作該過程做了詳細(xì)介紹，保證了脫殼率的提升。 4杜文華探討帶殼物料的脫殼技術(shù) ,開發(fā)脫殼設(shè)備及方法，從現(xiàn)有脫殼設(shè)備、新型脫殼技術(shù)和工藝條件的研究闡明脫殼技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。指出了新型脫殼設(shè)備存在的技術(shù)難題。說明了脫殼是帶殼物料深加工前的一道重要工序 ,市場前景很好 ,需要繼續(xù)深入研究 。 5鄭傳祥說明了錐栗是著名特產(chǎn)，味美果香，為了開發(fā)各種各樣的錐栗深加工產(chǎn)品，首先必須解決錐栗的脫殼去紅衣問題。研究分析了國內(nèi)外各種板栗脫殼設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上，提出了錐栗脫殼新技術(shù)：錐栗經(jīng)干燥后進(jìn)行分選按不同的大小進(jìn)入不同的錐栗脫殼機(jī)，脫殼機(jī)內(nèi)雙排刀滾高速切割錐栗外殼，然后高速擊打外殼去衣，經(jīng)脫殼后的錐栗在脫殼機(jī)出口完成殼衣分離，在進(jìn)入帶式輸送機(jī)進(jìn)行分揀，未脫殼的板栗返回脫殼機(jī)，經(jīng)分揀后的栗仁進(jìn)入下一道工序。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)與測定，證明了該技術(shù)脫殼率高，完整率高，脫殼成本低適合我國國情，并通過省級(jí)鑒定。 6 何春薇、錢仔健、顧雄磊、吳福忠在分析青毛豆剝殼機(jī)理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種全自動(dòng)青毛豆剝殼機(jī),并對(duì)關(guān)鍵部件送料裝置和軋輥的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算,得到了相應(yīng)參數(shù)的理論計(jì)算模型。根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)的理論計(jì)算結(jié)果,制作了產(chǎn)品樣機(jī),并利用新鮮毛豆進(jìn)行了多次剝殼試驗(yàn),同時(shí)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,剝豆成功率穩(wěn)定在90%以上,毛豆破損率穩(wěn)定在5%以下。 7 楊雪銀認(rèn)為板栗具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食療價(jià)值,而且營養(yǎng)豐富、味美可口。目前板栗種植已產(chǎn)業(yè)化,其產(chǎn)量大大提高,但是板栗的破殼去衣一直是深加工中的難題,極大的影響了板栗的生產(chǎn)、加工和銷售。所以,板栗的破殼去衣是必須解決的問題。 論文對(duì)板栗的干燥特性與壓縮式、剪切式及揉搓式的破殼方式進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并進(jìn)行了有限元模擬分析,以探討板栗的破殼機(jī)理。主要結(jié)論如下: 通過干燥試驗(yàn),確定了板栗的安全干燥曲線。同時(shí)對(duì)影響板栗含水率的主要因素:干燥時(shí)間、干燥溫度及板栗的大小進(jìn)行了分析,得出了含水率與三者之間的函數(shù)關(guān)系式。 通過對(duì)板栗壓縮力學(xué)特性的試驗(yàn)研究,表明沿X向加載時(shí),板栗的破殼效果最好;板栗大小、板栗含水率、加載方向及加載速率是影響板栗破殼力大小的主要因素。 分別進(jìn)行了壓縮、剪切及揉搓三種方式的破殼試驗(yàn),結(jié)果表明,揉搓方式的破殼效果最好,剪切方式次之,壓縮方式的效果最差。 用有限元方法對(duì)板栗的破殼機(jī)理進(jìn)行了模擬,通過對(duì)節(jié)點(diǎn)力云圖、節(jié)點(diǎn)變形及節(jié)點(diǎn)總應(yīng)變的分析,得知板栗壓縮時(shí),沿X方向加載破殼效果最好;三種工作方式中,揉搓方式的破殼效果最好;另外,板栗果殼的力變形量分布、裂紋走向等均與試驗(yàn)結(jié)果一致。由此可知,可采用有限元方法對(duì)板栗的破殼機(jī)理進(jìn)行模擬。 8劉濱凡，戰(zhàn)延文，王懷宇闡述了開展堅(jiān)果脫殼機(jī)研制的目的和重要意義，介紹了我國堅(jiān)果脫殼機(jī)研究的現(xiàn)狀和問題，論述了風(fēng)吸式多功能堅(jiān)果脫殼機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和主要技術(shù)指標(biāo)，供有關(guān)科研，工程技術(shù)人員和果仁生產(chǎn)企業(yè)參考。 9劉少達(dá)，未立學(xué)，劉清生介紹了銀杏脫殼機(jī)的組成、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù) ,并對(duì)脫殼分離機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行探討。實(shí)踐證明該機(jī)器技術(shù)可行 ,能實(shí)現(xiàn)銀杏脫殼機(jī)械化。 10劉瑞根，楊忠介紹了幾種主要經(jīng)濟(jì)作物剝殼機(jī)械的加工技術(shù),分析了其機(jī)構(gòu)組成與工作原理,進(jìn)一步闡述了這幾種經(jīng)濟(jì)作物剝殼機(jī)械的各自特點(diǎn)與技術(shù)發(fā)展情況。 11胡志超針對(duì)當(dāng)前國內(nèi)蕎麥脫殼設(shè)備研究開發(fā)滯后于蕎麥生產(chǎn)發(fā)展問題,就加強(qiáng)蕎麥加工關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的消化吸收與國產(chǎn)化開發(fā)的必要性及國產(chǎn)化研究開發(fā)要點(diǎn)等進(jìn)行了系統(tǒng)論述。 12郭貴生，呂新民在油菜籽脫殼機(jī)上對(duì)影響油菜籽脫殼的主要參數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn) ,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。試驗(yàn)結(jié)果表明 ,生產(chǎn)率對(duì)脫殼機(jī)的脫殼率和粉末率有一定的影響 ;甩盤轉(zhuǎn)速增加使脫殼機(jī)的脫殼率和粉末率增大 ;采用合理的打板數(shù)可提高脫殼機(jī)的性能。 13魏秀青，高振江，吳薇認(rèn)為板栗食用和藥用價(jià)值都很高 ,面對(duì)板栗生產(chǎn)的快速發(fā)展 ,必須大力推進(jìn)板栗深加工。制約板栗深加工的因素很多 ,脫殼去衣是其中一個(gè)主要技術(shù)難題。本文利用自行設(shè)計(jì)研制的氣體射流沖擊設(shè)備 ,很好地解決了板栗破殼取仁的技術(shù)難題 ,為生產(chǎn)各種板栗深加工產(chǎn)品提供了必要的前提條件。另一方面 ,利用該設(shè)備生產(chǎn)的開口即食板栗極易剝殼 ,方便衛(wèi)生 ,經(jīng)充氮包裝可延長保存期 ,常年供應(yīng)。 14黨新安根據(jù)真空爆殼的機(jī)理 ,采用單真空源與多個(gè)裝料爆殼室相結(jié)合的合理配置 ,設(shè)計(jì)出了用于工業(yè)化生產(chǎn)的自動(dòng)板栗真空爆殼設(shè)備及其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 15張艷華介紹了一種新型板栗脫殼設(shè)備 ,脫殼率90 %、栗仁質(zhì)量好、破損率小、栗仁褐變程度低 ,設(shè)備操作簡便、自動(dòng)化程度高 ,適合工業(yè)化生產(chǎn)。 16王武在分析現(xiàn)有板栗剝殼技術(shù)的基礎(chǔ)上 ,提出了利用微波能技術(shù)解決板栗剝殼難題的新方法 ,介紹了板栗微波爆殼的機(jī)理、實(shí)現(xiàn)途徑 ,并進(jìn)行了板栗微波爆殼裝備的設(shè)計(jì)。 17張莉認(rèn)為微波技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù)，近年來在食品工程研究與應(yīng)用方面得到了較快發(fā)展，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。目前應(yīng)用微波能進(jìn)行食品干燥、殺菌、解凍等技術(shù)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，但在板栗加工應(yīng)用方面，尚未見國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。 本研究將微波技術(shù)引入板栗脫殼過程，探索板栗微波脫殼的機(jī)理與技術(shù)可行性，以期找到一種有效的板栗脫殼去衣方法。研究結(jié)果表明：利用微波技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)板栗的一次性脫殼去衣，加工工藝可分為切口與未切口兩種。對(duì)于切口板栗來說，其較佳的微波脫殼工藝條件為：挑選板栗稱重分級(jí)2NaCl溶液浸泡7h切口微波能連續(xù)處理(滿功率750W)分離殼衣、仁栗仁。而且，此工藝有著較強(qiáng)的適應(yīng)性，可適用不同重量板栗的微波脫殼加工。未切口板栗較佳的微波爆殼工藝條件為：板栗挑選稱重分級(jí)90預(yù)熱干燥15min微波脈沖處理(平均功率495W)爆裂板栗分離殼衣、仁栗仁。必須注意：板栗重量不同，其微波脫殼效果有很大差別。微波對(duì)栗仁品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生影響，利于保護(hù)栗仁中含有的Vc，且具有較強(qiáng)的對(duì)POD酶的鈍化能力，對(duì)淀粉晶體結(jié)構(gòu)破壞程度很小。參考文獻(xiàn)：1徐淑科. 蕎麥的營養(yǎng)功能、應(yīng)用及其脫殼工藝好設(shè)備J. 糧食與飼料工業(yè)，2004（12）: 17-19.2黃和祥.豌豆剝殼機(jī)械的設(shè)計(jì)J.農(nóng)機(jī)化研究，2005(3): 109-110.3于麗萍.蕎麥米的加工J. 西部糧油科技, 2002(5): 43-44.4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)(自然科學(xué)版);2003年01期.5鄭傳祥.錐栗脫殼去衣及設(shè)備的開發(fā)J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003（1）: 165-167.6何春薇、錢仔健、顧雄磊 、吳福忠. 全自動(dòng)青毛豆剝殼機(jī)的研制J.農(nóng)機(jī)化研究 2010年02期.7楊雪銀.基于有限元方法的板栗破殼機(jī)理的研究D.華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年.8劉濱凡.戰(zhàn)延文，王懷宇.風(fēng)吸式多功能堅(jiān)果脫殼機(jī)的研制J.森林工程，2005（2）: 10-12.9劉少達(dá)，未立學(xué)，劉清生.銀杏（白果）脫殼分離機(jī)的設(shè)計(jì)J.食品與機(jī)械，2004（5）:31-32.10劉瑞根，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）.11胡志超.加強(qiáng)蕎麥脫殼加工設(shè)備研究開發(fā)，促進(jìn)養(yǎng)麥加工產(chǎn)業(yè)化發(fā)展J.中國農(nóng)機(jī)化，2004(3):11一13.12郭貴生，呂新民.油菜籽脫殼機(jī)脫殼性能試驗(yàn)研究團(tuán)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005 (1): 148-149.13魏秀青.高振江，吳薇.氣體射流沖擊板栗破殼技術(shù)開口即食板栗加工試驗(yàn)研究J.糧油加工與食品機(jī)械，2003 (5): 55-56.14黨新安.板栗真空爆殼機(jī)及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.輕工機(jī)械，2002(4): 51-53.15張艷華.板栗脫殼設(shè)備的設(shè)計(jì)J.糧油加工與食品機(jī)械，2004 (5): 70-7l .16王武.板栗微波爆殼技術(shù)及微波裝備設(shè)計(jì)J.糧油加工與食品機(jī)械，2002 (7).17張莉.板栗微波脫殼機(jī)理及加工工藝研究0L.中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，2004. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：1 研究的問題目前，市場上雖然已經(jīng)有一些專門的毛豆剝殼設(shè)備，但功能還不夠完善，技術(shù)不是很成熟，缺乏成型的毛豆脫殼機(jī)具，阻礙了毛豆深加工的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。理論分析與實(shí)驗(yàn)研究表明，影響剝殼效果的主要原因是殼韌豆脆，籽粒易受傷，導(dǎo)致剝殼成功率不高。2 研究的途徑 現(xiàn)今在生產(chǎn)生活中，較為常用的兩種毛豆剝殼機(jī)有軋輥式毛豆剝殼機(jī)、擠壓式剝殼機(jī)。 軋輥式毛豆剝殼機(jī)主要由振動(dòng)料斗、機(jī)體、輸送機(jī)構(gòu)、導(dǎo)料板、軋輥和豆與殼分離引導(dǎo)板組成，將毛豆莢放入儲(chǔ)料斗中，電機(jī)帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于偏心軸質(zhì)量分布不勻所以在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將產(chǎn)生激振力，使豆莢較分散且均勻地落在傳輸帶上，經(jīng)傳輸帶把豆送到導(dǎo)料板，進(jìn)而滑落卷入軋輥中。由于兩軋輥反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)兩軋輥之間有一定的間隙，能夠使豆莢的一部分被軋輥夾持并被擠壓，使豆粒從豆殼中脫出，而豆殼被軋輥卷入，使豆粒和豆殼分離。經(jīng)分離引導(dǎo)板將豆粒導(dǎo)入豆粒收集盤中，把豆殼導(dǎo)入到豆殼收集盤中。 擠壓式剝殼是借助于軋輥對(duì)豆粒擠壓，使豆粒從豆殼中脫出。其中，反向旋轉(zhuǎn)的一對(duì)軋輥為剝殼機(jī)的核心裝置，它能有效破殼的原理如下：毛豆豆莢為扁長條狀，中間厚，兩頭扁平，籽粒在殼內(nèi)縱向排列，籽粒間有一定間隙，受外力擠壓時(shí)會(huì)移動(dòng)；豆莢外殼比較柔韌，兩片豆殼結(jié)合處破壞應(yīng)力較小，當(dāng)被施加外力時(shí)，籽粒可以從兩豆殼結(jié)合處輕松脫出HJ。當(dāng)長條狀毛豆莢經(jīng)送料裝置縱向輸送到雙軋輥時(shí)，豆莢扁平的一端首先被反向轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥夾持，軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)，豆莢通過軋輥向前移動(dòng)。由于兩軋輥間隙較小(大約在172Omm之間)，豆莢中間厚鼓部分難以通過，莢中籽粒受到軋輥的擠壓，與莢殼產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，向后移動(dòng)的籽粒將莢殼撐開，脫離豆殼，實(shí)現(xiàn)剝殼脫粒。這時(shí)，豆殼在雙軋輥的前側(cè)，籽粒在后側(cè)，達(dá)到了粒殼分離和分置。毛豆脫殼機(jī)一 如圖所示毛豆脫殼機(jī)，由被固定在底座1中部的軸板2上呈上下位置安裝的上、下擠壓輥6, 7和裝在它們端部的齒輪5、搖把8構(gòu)成。該剝毛豆機(jī)的上、下擠壓輥6; 7在一周的同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)中，它們間的夾角、夾縫大小不斷變化，在最小夾角、夾縫位置也能把莢殼夾緊而不夾壞豆粒;它剝出的豆粒不受污染，不經(jīng)上、下擠壓輥6、7間的夾縫自動(dòng)排出。此機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠，適用于家庭、餐館、食堂及賣菜攤。毛豆脫殼機(jī)二 此種毛豆剝殼機(jī)工作時(shí)，毛豆從工作臺(tái)遠(yuǎn)離剝殼軋輥的的一端被人工均勻地鋪平一層，在振動(dòng)的作用下徐徐地向剝殼軋輥移動(dòng)，井且在移動(dòng)中形成隊(duì)列，連續(xù)不斷地進(jìn)入到剝殼軋輥中，豆莢的一端受軋輥的擠壓作用，外殼從軋輥喂入口的另一側(cè)排出，被軋輥擠出的青毛豆籽粒和少量漏剝的豆莢從軋輥喂入一側(cè)的出料口落到下方的清選篩中，經(jīng)過振動(dòng)篩選將青毛豆籽粒與漏剝的豆莢等雜質(zhì)分離，加工出清潔的毛豆籽粒。由此可見，此機(jī)械可節(jié)省加工工序、提高生產(chǎn)效率。 由此可以預(yù)想到，這種毛豆剝殼機(jī)，加工出的豆籽干凈清潔，可直接進(jìn)行預(yù)冷、包裝等加工，提高了毛豆的加工效率。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見： 趙波同學(xué)本學(xué)期的課題與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)直接相關(guān)，所要求完成的任務(wù)符合本科教學(xué)要求，課題具有一定實(shí)際意義。趙波同學(xué)針對(duì)“毛豆脫殼機(jī)械設(shè)計(jì)”課題，查閱了相關(guān)圖書資料和網(wǎng)上資源。通過本階段的學(xué)習(xí)，該同學(xué)對(duì)“毛豆脫殼機(jī)械設(shè)計(jì)”課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀有了初步了解。以所學(xué)本專業(yè)課程為基礎(chǔ)，結(jié)合一個(gè)月左右的文獻(xiàn)檢索，該同學(xué)對(duì)課題的研究意義進(jìn)一步明確，已了解所要解決的主要問題，擬采用的設(shè)計(jì)方案或研究手段基本合理。自開學(xué)以來，趙波同學(xué)能參加指導(dǎo)教師安排的集體輔導(dǎo)和個(gè)別輔導(dǎo)，遵守學(xué)校紀(jì)律。該同學(xué)具備了完成“毛豆脫殼機(jī)械設(shè)計(jì)”的基本知識(shí)，根據(jù)其近期表現(xiàn)，有希望完成本學(xué)期課題所要求的各項(xiàng)任務(wù)。同意開題。 指導(dǎo)教師： 2016年3月 20日所在系審查意見： 同意開題 系主任： 2016 年3月22日