2824 花生紅衣脫皮機的設(shè)計
2824 花生紅衣脫皮機的設(shè)計,花生,紅衣,脫皮,設(shè)計
目 錄1緒論 ........................................................................11.1 課題研究的意義 ........................................................11.2 國內(nèi)外花生紅衣脫皮機的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................11.3國內(nèi)外花生紅衣脫皮機存在的優(yōu)缺點 .......................................11.4花生紅衣脫皮機的研制及發(fā)展前景 .........................................11.5預期目標 ...............................................................21.6重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 ...........................................21.7工作條件及解決方法 .....................................................22基本結(jié)構(gòu)、原理及主要技術(shù)參數(shù) ............................................22.1花生紅衣脫皮機結(jié)構(gòu) .....................................................22.2工作原理 ...............................................................42.3主要技術(shù)參數(shù) ...........................................................52.4活動摩擦膠帶與固定摩擦膠帶的結(jié)構(gòu)與分布 .................................52.5楔形區(qū)大小的確定 .......................................................52.6花生紅衣與花生仁分離區(qū)物料平均流速 的確定 ...........................5wU2.7活動摩擦膠帶線速度 的確定 ...........................................6d2.8滾筒轉(zhuǎn)速和振動篩曲柄軸轉(zhuǎn)速的確定 .......................................62.9振動篩主要參數(shù)的確定 ...................................................72.10篩上物呈現(xiàn)下行體制需要滿足的條件 ......................................72.11風網(wǎng)風量的計算 ........................................................82.12風網(wǎng)風壓和風機的確定 ..................................................93電動機、減速箱的選取 .....................................................103.1電動機的確定 ..........................................................103.2減速箱的確定 ..........................................................124軸和皮帶的校核 ...........................................................124.1帶動活動摩擦膠帶轉(zhuǎn)動的滾筒的軸的校核 ..................................124.2皮帶的校核 ............................................................135結(jié)論 .......................................................................13小結(jié) ........................................................................14致 謝 .......................................................................15參考文獻 ...................................................................16前 言我國是花生的故鄉(xiāng)，年產(chǎn)量已超過100億斤。花生又名落花生，原產(chǎn)于南美洲一帶，世界上栽培花生的國家有100多個，亞洲最為普遍，次為非洲，據(jù)中國有關(guān)花生的文獻記載栽培史約早于歐洲100多年。花生被人們譽為“植物肉”，含油量高達50%，品質(zhì)優(yōu)良，氣味清香。花生滋養(yǎng)補益，有助于延年益壽，所以民間又稱之為“長生果”，并且和黃豆一同被譽為“植物肉”、“素中之葷”。花生的營養(yǎng)價值比糧食高，可以與雞蛋、牛奶、肉類等一些動物性食物媲美。它含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，特別是不飽 和脂肪酸的含量很高，很適宜制作各種營養(yǎng)食品。除供食用外，還用于印染、造紙工業(yè)，花生也是一味中藥，適用營養(yǎng)不良、脾胃失調(diào)、咳嗽痰喘、乳汁缺少等癥。花生的營養(yǎng)極為豐富，脂肪含量高達44—56%,蛋白質(zhì)含量達25—33%，還富含B族維生素和鈣、鐵、鋅、磷等。而花生蛋白質(zhì)中的氨基酸組成也比較合理，花生蛋白是除大豆蛋白以外可替代動物蛋白的又一最佳植物蛋白。因此，人們已不滿足于花生的烘烤食品，而逐漸對花生進行深加工和綜合利用。然而，無論是何種產(chǎn)品，花生紅衣總是影響其外觀和質(zhì)量的。必須在加工前脫除。目前，國內(nèi)只有濕法脫除紅衣機器，其脫皮率只有70&左右，且電耗大、操作不方便等缺點。為此，我們需要設(shè)計與試制一種脫凈率高的花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備，以滿足人們的需求?；ㄉt衣脫皮機的設(shè)計第一作者：王九龍 第二作者：范修文（塔里木大學機電學院， 阿拉爾 843300）摘 要: 花生仁是由紅色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關(guān)鍵工序之一 [1]。為此，我們需要設(shè)計與試制一種花生脫紅衣機來除去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。本文通過利用搓擦原理將花生仁上的紅衣去除的方法，闡述了通過搓擦的原理可以將花生仁上的紅衣有效的脫離下來，并且花生仁的破碎率小 [2]。通過實驗論證了可以利用兩膠帶之間的搓擦使花生仁上的紅衣有效的脫離下來，可廣泛的應用于花生的初加工。關(guān)鍵詞:花生紅衣;活動與固定摩擦膠帶;搓擦原理;振動篩中圖分類號：s237 文獻標識碼：AA Design on Peanut Red Skin HullerFirst author: Wang Jiulong; Second author: Fan Xiuwen(Electromechanical College of Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)Abstract: A peanut kernel is composed by a red skin and a kernel. The skin is mainly made up of fibrous tissues and stypticins, while the kernel mainly contains nutrients like fat and protein. No matter whether the peanuts are used to extract albumen powder or used to enhance the quality of the extracted strong flavor peanut oil, the red one (generally called red skin) covering the kernel should be peeled after the peanut is shelled, which is one of the essential key procedures in making the products and material processing. Therefore, we need to design and trial-produce a peanut red skin huller, in preparation for the subsequent procedures. So, throughout the paper, the designers stated that rubbing principle could be applied in taking off the red skin and expounded how it worked effectively with low broken rate. By experiments, it has been expounded and proved that the red skin can be dropped successfully with the rubbing between the rubber belts, which can be widely applied in the primary processing of peanuts.Keywords: peanut red skin; movable and fixed rubber belts; rubbing principle; vibrating screen0 引 言我國是花生的故鄉(xiāng)，年產(chǎn)量已超過100億斤?；ㄉ置浠ㄉ?，原產(chǎn)于南美洲一帶，世界上栽培花生的國家有100多個，亞洲最為普遍，次為非洲，據(jù)中國有關(guān)花生的文獻記載栽培史約早于歐洲100多年?；ㄉ蝗藗冏u為“植物肉”，含油量高達50%，品質(zhì)優(yōu)良，氣味清香?；ㄉ甜B(yǎng)補益，有助于延年益壽，所以民間又稱之為“長生果”，并且和黃豆一同被譽為“植物肉”、“素中之葷”?；ㄉ臓I養(yǎng)價值比糧食高，可以與雞蛋、牛奶、肉類等一些動物性食物媲美。它含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，特別是不飽 和脂肪酸的含量很高，很適宜制作各種營養(yǎng)食品。除供食用外，還用于印染、造紙工業(yè)，花生也是一味中藥，適用營養(yǎng)不良、脾胃失調(diào)、咳嗽痰喘、乳汁缺少等癥 [3]。花生的營養(yǎng)極為豐富，脂肪含量高達44—56%,蛋白質(zhì)含量達25—33%，還富含B族維生素和鈣、鐵、鋅、磷等。而花生蛋白質(zhì)中的氨基酸組成也比較合理，花生蛋白是除大豆蛋白以外可替代動物蛋白的又一最佳植物蛋白。因此，人們已不滿足于花生的烘烤食品，而逐漸對花生進行深加工和綜合利用。然而，無論是何種產(chǎn)品，花生紅衣總是影響其外觀和質(zhì)量的。必須在加工前脫除。目前，國內(nèi)只有濕法脫除紅衣機器，其脫皮率只有70&左右，且電耗大、操作不方便等缺點[4][5]。隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展, 花生的利用向著多樣性方向發(fā)展, 花生的精深加工也成為花生果仁高效綜合利用的必然途徑?；ㄉ撕唵沃苯邮秤煤驼ビ屯? 也被用來制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料 [6], 也可配制在其他原料中作風味料?；ㄉ适怯杉t色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關(guān)鍵工序之一 [7]。為此，我們需要設(shè)計與試制一種花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。1 設(shè)計原理及機構(gòu)1.1 設(shè)計原理本機器的主要動力來源是電動機，經(jīng)過傳動部分，從減速器中輸出的圓周運動來帶動皮帶輪，通過皮帶輪的傳動帶動摩擦膠帶的轉(zhuǎn)動。利用活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶搓擦的原理實現(xiàn)花生仁和紅衣的脫離。經(jīng)過脫離的花生仁和紅衣及少量破碎花生仁統(tǒng)一經(jīng)過花生仁與紅衣分離的吸氣管，在吸氣管中根據(jù)花生仁和紅衣的比重不同，利用風機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的負壓把紅衣和花生仁及少量破碎的花生仁分離開來，紅衣則被吸入紅衣收集裝置。此時的花生仁、破碎的花生仁和少許的紅衣會落到振動篩上，通過振動篩的振動，少量的破碎花生仁會穿過篩孔掉落到破碎花生仁的收集裝置。被分離出來的花生仁和少許紅衣則處在篩孔上方并向下滑行，當滑到花生仁和紅衣的分離管時，花生仁和紅衣進行再一次的分離。分離管中的花生仁則落入花生仁收集裝置，紅衣則通過分離管的引導與第一次被分離出來的紅衣匯合被統(tǒng)一導向紅衣收集裝置。被收集的紅衣再用于其他用處。通過上述的原理來制作干法花生紅衣脫皮機，以此來實現(xiàn)花生仁與紅衣分離的目的。花生紅衣脫皮機的工作原理如圖1所示圖1 花生紅衣脫皮機工作原理經(jīng)供烤后帶紅衣的花生子粒進入料斗內(nèi), 由下料擋板控制花生粒均勻在淌板上流過, 調(diào)節(jié)料門即可調(diào)節(jié)花生子粒的流量。經(jīng)過擋板的花生粒進入固定與活動摩擦膠帶形成的楔形區(qū), 在活動膠帶的帶動下, 花生粒受到兩膠帶的搓撕作用, 在擠壓力和剪切力的綜合作用下, 紅衣與花生仁分離。紅衣與花生仁分離的效果, 可通過改變固定與活動摩擦膠帶的間隙大小進行調(diào)整。分離后的花生仁、部分紅衣和胚芽及少量碎仁從兩膠帶出口經(jīng)風網(wǎng)吸氣部分左支管下段落到篩面上。在下落過程中, 大部分紅衣和灰塵被逆向風吸走。由于篩面上物料呈下行體制運動, 因而, 篩上物既花生仁從振動篩出口進入右支管, 最后呈成品流出；篩下物既胚芽和碎仁經(jīng)篩孔落至篩底板上, 由出口流入分離斗, 最后經(jīng)垂直管流出而得到收集。風網(wǎng)系統(tǒng)中的左、右支管匯集至風機的入口, 被捕吸的紅衣和灰塵由風機排出, 再經(jīng)旋風除塵器最后得到收集。風網(wǎng)吸氣部分左右支管中共有三個側(cè)吸罩和一個傘形罩, 右支管中的兩側(cè)吸罩的捕吸速度, 可調(diào)整風門開啟大小進行調(diào)節(jié)；左、右支管中的風速和風量可由兩旋閥進行調(diào)節(jié)。1.2 總體設(shè)計花生紅衣脫皮機的機構(gòu)示意如圖2所示。圖2 花生紅衣脫皮機1、喂料裝置 2、花生紅衣脫皮裝置 3、紅衣與空氣分離裝置4、風機 5、紅衣收集管道 6、振動篩主動輪7、變速箱 8、電機 9、紅衣收集裝置10、破碎花生仁出料口 11、脫完紅衣的花生仁的出料口花生紅衣脫皮機是一種組合式設(shè)備。它實質(zhì)上是由紅衣與花生仁分離裝置、花生仁與胚芽分離裝置和紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)三大部分組成。主要包括進料裝置； 紅衣與花生仁分離裝置； 花生仁與胚芽分離裝置；紅衣收集與除塵風網(wǎng)系統(tǒng)；機械傳動系統(tǒng)及機架等組成。紅衣與花生仁分離裝置, 由活動摩擦膠帶、固定摩擦帶、摩擦帶間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)、活動摩擦帶托輥裝置和張緊調(diào)節(jié)機構(gòu)組成?；顒幽Σ聊z帶與固定摩擦膠帶間形成一楔形空間, 兩帶的摩擦工作面上具有凹形槽, 以增大紅衣與花生仁分離的摩擦力。倆膠帶均采用白色無毒橡膠材料,由專門模具經(jīng)流化等工藝壓制而成?；ㄉ逝c胚芽及少量碎仁分離裝置, 主要由篩體、單層長方形孔篩板、篩體振動曲柄連桿機構(gòu),彈性吊桿及減震機構(gòu)組成。紅衣收集及除塵風網(wǎng)系統(tǒng), 主要由風機、紅衣與花生仁摩擦分離裝置出口側(cè)風罩、篩面中段傘形罩、篩面出口側(cè)風罩、篩下物出口側(cè)風罩、旋風除塵器、成品花生仁、胚芽及碎仁出口和料斗等組成。機械傳動系統(tǒng), 主要由電機、減速器、皮帶輪與皮帶等組成。紅衣與花生仁摩擦分離裝置和振動篩共用一個動力系統(tǒng), 故結(jié)構(gòu)緊湊。 其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示表1 主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)項目 數(shù)據(jù)外形尺寸（長×寬×高）（mm） 1611×1280×2412生產(chǎn)量（kg） 250活動膠帶速度（m/s） 0.9振動篩頻率（r/min） 254振動篩振幅（mm） 5風網(wǎng)系統(tǒng)風量（m 3/h） 1300風壓（kPa） 1.96脫皮裝置寬度（mm） 451動力額定轉(zhuǎn)速（r/min） 15002 關(guān)鍵部件設(shè)計2.1 振動篩曲柄轉(zhuǎn)速的確定曲柄、連桿和振動篩之間的關(guān)系如圖3所示圖3 曲柄、連桿和振動篩之間的關(guān)系平面篩的目的是把尺寸小于篩孔尺寸的篩上物過濾到篩子下面，使篩上物保持一致。為了使篩上物通過篩孔需滿足兩個條件。一是篩孔的尺寸大于需過濾出的篩上物。二是連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速。連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速。若連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速不能滿足這個條件就無法正常的進行篩選。第一個條件已經(jīng)滿足，第二個條件需要計算。振動篩曲柄軸轉(zhuǎn)速 應大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速 ,小于物料相對篩面上滑的臨qnxn界轉(zhuǎn)速 。通過查閱相關(guān)的文獻并經(jīng)過計算求出上滑的臨界轉(zhuǎn)速 和下滑的臨界轉(zhuǎn)速s s xn。計算下滑臨界轉(zhuǎn)速的公式： [11]??sinx qgr?????????sins qr式中： ——物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速( )xn/mi——物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速( )s——振動篩曲柄軸轉(zhuǎn)速( )q r/i——振動面傾角（度）?——振動面振動方向角（度）?——物料與篩面的摩擦角（度）? ——重力加速度( )g2m/s——振動篩曲柄半徑( )qr經(jīng)過測量與查閱相關(guān)資料可得知：=10° =90° =20° =10 =0.041???g2m/sqr將數(shù)據(jù)代入公式可得： ??sin201018r/in9.4x???????si 35r/in1020.s若需要篩上物呈下行體制運動，振動篩曲柄軸轉(zhuǎn)速 需大于物料相對篩面下滑的臨界qn轉(zhuǎn)速 小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速 。xns即： xqs?所以 218r/mi354r/i當振動篩曲柄軸的轉(zhuǎn)速在以上計算出的結(jié)果里時，篩上物就會呈現(xiàn)下滑的運動體制。實現(xiàn)了振動篩篩選分離破碎花生仁、紅衣、胚芽和脫完紅衣的花生仁的目的。2.2 活動摩擦膠帶與固定摩擦膠帶的參數(shù)確定活動摩擦膠帶也固定摩擦膠帶的材質(zhì)為白色無毒橡膠材料由專門模具經(jīng)過硫化等工藝壓制而成。其結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4 活動摩擦膠帶也固定摩擦膠帶該機器在工作過程中，活動摩擦膠帶是相對固定摩擦膠帶運動的。為了提高該機器在工作過程中脫紅衣的效果，特地的在活動的摩擦膠帶上做了許多凹凸不平的小突起，就是為了增大活動摩擦膠帶的表面粗糙度，來增加脫紅衣的效果?；顒幽Σ聊z帶所纏繞的兩滾筒之間的距離是405mm，兩膠帶的寬度為451mm，活動摩擦膠帶的速度為0.9m/s，主動滾筒的轉(zhuǎn)速為104r/min。2.3 風網(wǎng)系統(tǒng)風量、風壓的計算風網(wǎng)的作用就是讓脫完紅衣的花生仁和紅衣進行分離，其產(chǎn)生的負壓的大小能把紅衣吸走切不吸走花生仁。因此這需要計算風網(wǎng)系統(tǒng)的壓損和能使紅衣被吸走的風壓，風機所要產(chǎn)生的負壓的總大小為這兩項的總和。風網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖5所示,壓損的計算如表2所示。圖5 風網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成表2 花生脫紅衣機風網(wǎng)系統(tǒng)壓損計算表設(shè)備名稱或管段序號Q( )3m/hU( )/s??2v???( )aP2vlD?( )a壓損累計( )aP左支 ○ 1 338 2.5 0.36 1.4左支管 ○ 2 338 7.3 0.022 4.3左支管匯流三通○3 631 6.3 0.65 15.3左支管下旋閥 ○ 4風機吸口匯流三通 ○ 51123 17.6 0.53 117.6 風網(wǎng)吸氣右支管上旋閥 ○ 6 部分最大右支管彎管 ○ 7 492 15.6 0.89 130.3 壓損右支管漸擴管 ○ 8 492 10.8 0.11 9.8 喂 =229H右支管匯流三通○9 492 10.8 0.59 41.2右支管匯流三通○10 229 5.9 0.14 2.0右支管 ○11 113 2.5 0 3.7右支管進口 ○12 113 2.5 1 0.8 3.7風機出口漸擴管○13 1123 19.3 96風網(wǎng)壓氣部分彎頭 ○14 1123 10 0.43 29.4 最大壓力旋風除塵器 ○15 1123 936 壓 =1058H由各吸風口的幾何尺寸以及所選定的捕吸速度，求出其風量。風網(wǎng)的總風量為： ??12345QKQ???取 .即： 31.59368129m/h?取 310m/hQ?由計算結(jié)果可得知，風機吸氣部分左支管、右支管壓損不等，右支管壓損較大，即: 右 =299HaP風網(wǎng)壓氣段壓損 壓 =1058 ，其風網(wǎng)總壓損 =1375 。HaPa為了使左支管、右支管中壓損基本相近，故在左支管、右支管上安裝有旋閥，最后取定風網(wǎng)系統(tǒng)風壓 =1960 。a3 結(jié)論此花生紅衣脫皮機的使用，改變了以前人工勞動強度大、效率低的缺點。同時也解決了以往花生紅衣脫皮機耗電量大、生產(chǎn)效率低的缺點。此花生紅衣脫皮機的研制滿足了大部分的需要。由于該機脫皮率高，花生仁的破碎率低，可以作為以脫完紅衣的花生仁為原材料進行深加工的工廠的后盾，同時也解放了勞動力，可實現(xiàn)自動化去皮的全過程。當然此機器也存在不足的地方，其中有一個就是花生仁進料斗處有可能被花生仁堵住，雖然可以調(diào)節(jié)進料口的大小，但是不能實現(xiàn)自動化。因此可以在進料斗的下方放一個振動裝置，此振動裝置可以使花生仁均勻的進入花生紅衣脫皮裝置，這樣就不至于堵住進料口。參考文獻：[1]周瑞寶.花生加工技術(shù).化學工業(yè)出版社,2003:1[2]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].食品研究與開發(fā),1991,(01)[3]王群.農(nóng)產(chǎn)品加工機械使用維護與故障排除.金盾出版社,1999:44[4]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].現(xiàn)代食品科技,1990,6(1)[5]譚體升.花生紅衣脫皮機的設(shè)計與開發(fā)[J]. 中國油脂,2007,32(2) [6]黃龍芳.熱帶食用作物加工[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社,1997:79-80[7]馬榮朝.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)常用機械的使用與技術(shù)管理.原子能出版社,2010:169花生紅衣脫皮機的設(shè)計第一作者：王九龍 第二作者：范修文（塔里木大學機電學院， 阿拉爾 843300）摘 要: 花生仁是由紅色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關(guān)鍵工序之一 [1]。為此，我們需要設(shè)計與試制一種花生脫紅衣機來除去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。本文通過利用搓擦原理將花生仁上的紅衣去除的方法，闡述了通過搓擦的原理可以將花生仁上的紅衣有效的脫離下來，并且花生仁的破碎率小 [2]。通過實驗論證了可以利用兩膠帶之間的搓擦使花生仁上的紅衣有效的脫離下來，可廣泛的應用于花生的初加工。關(guān)鍵詞:花生紅衣;活動與固定摩擦膠帶;搓擦原理;振動篩A Design on Peanut Red Skin HullerFirst author: Wang Jiulong; Second author: Fan Xiuwen(Electromechanical College of Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)Abstract: A peanut kernel is composed by a red skin and a kernel. The skin is mainly made up of fibrous tissues and stypticins, while the kernel mainly contains nutrients like fat and protein. No matter whether the peanuts are used to extract albumen powder or used to enhance the quality of the extracted strong flavor peanut oil, the red one (generally called red skin) covering the kernel should be peeled after the peanut is shelled, which is one of the essential key procedures in making the products and material processing. Therefore, we need to design and trial-produce a peanut red skin huller, in preparation for the subsequent procedures. So, throughout the paper, the designers stated that rubbing principle could be applied in taking off the red skin and expounded how it worked effectively with low broken rate. By experiments, it has been expounded and proved that the red skin can be dropped successfully with the rubbing between the rubber belts, which can be widely applied in the primary processing of peanuts.Keywords: peanut red skin; movable and fixed rubber belts; rubbing principle; vibrating screen塔里木大學畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書學院 機械電氣化工程學院 班級 農(nóng)機 12-1學生姓名 王九龍 學號 8031208101課題名稱 花生紅衣脫皮機的設(shè)計起止時間 年 月 日—— 年 月 日（共 14 周）指導教師 范修文 職稱 講師課題內(nèi)容根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的種子脫皮機和果實脫皮機，設(shè)計花生紅衣脫皮機，要求結(jié)構(gòu)簡單，脫皮效果好，對花生損傷少，清選效果好。具體要求如下：1.選擇合適配套動力，設(shè)計工作裝置和傳動裝置。2.繪制二維裝配圖和零件圖。3.要求利用 Solidworks 繪制三維圖。擬定工作進度（以周為單位）第 1～2 周 查閱相關(guān)文獻，撰寫開題報告。第 3～4 周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的種子脫皮機和果實脫皮機確定花生紅衣脫皮機的總體設(shè)計方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖。第 5～6 周 根據(jù)工作要求，計算并查閱相關(guān)手冊，選擇和設(shè)計各零部件。第 7～9 周 運用 AutoCAD 軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。第 10～11 周 運用三維設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行運動仿真。第 12 周 從工藝性能，經(jīng)濟性能，實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合評價、校核、修正。第 13 周 完成設(shè)計說明書。第 14 周 整理材料，準備答辯。主要參考文獻[1]譚體升,李普選,馬杰,李紅軍.花生紅衣脫皮機的設(shè)計與開發(fā)[J].中國油脂,2007, (02) [2]袁金生.花生紅衣脫除機的研制[J].食品研究與開發(fā),1991,(01) [3]宮勤方.YZX— 15 型花生米脫皮機[J].包裝與食品機械,1984,(21)[4]章慧全.玉米剝皮機的研究設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2009,(06) [5]洪德純.轉(zhuǎn)子式剝皮機簡介[J].木材工業(yè),1991,(02)[6]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊（第 2 卷）[M].機械工業(yè)出版社,2004,(08)[7]黃書銘.提高花生乳得率的措施[J].冷飲與速凍食品工業(yè),1998,(01)[8]黃華良.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].化學工業(yè)出版社,2001,(06)任務下達人（簽字）同意按此計劃進行設(shè)計年 月 日任務接受人意見任務接受人簽名 年 月 日注：1、此任務書由指導教師填寫，任務下達人為指導教師。2、此任務書須在學生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學生本人。3、此任務書一式三份，一份留學院存檔，一份學生本人留存，一份指導教師留存。塔里木大學 花生紅衣脫皮機的設(shè)計,姓 名,王九龍,指導老師,范修文,專業(yè)班級,農(nóng)機-12-1,,,背景,意義,,,,,由于隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展, 花生的利用向著多樣性方向發(fā)展, 花生的精深加工也成為花生果仁高效綜合利用的必然途徑?；ㄉ撕唵沃苯邮秤煤驼ビ屯? 也被用來制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料, 也可配制在其他原料中作風味料?；ㄉ适怯杉t色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。,課題研究的背景,,,,人們無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關(guān)鍵工序之一。為此，我們需要設(shè)計與試制一種花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。這樣既可以提高生產(chǎn)效率又可以減輕人的勞動強度。,課題研究的意義,,,,,,,,,,,,,,,,,,方案一,方案二,方案三,總體方案的的確定及設(shè)計,,,,,經(jīng)過查閱相關(guān)的文獻和搜索資料得知。目前, 國內(nèi)大多數(shù)花生脫紅衣設(shè)備的脫皮原理主要采用一對輾輥的動靜運動實現(xiàn)摩擦輾搓。輾輥輾搓方式是一對輾輥反向差速旋轉(zhuǎn)來搓擦花生仁使紅衣從花生籽仁上剝落。但是這種脫紅衣方式使得花生紅衣的脫凈率很低，而且花生仁容易破碎。這樣對后面的深加工是不利的。,Sub title,方案一,,,,,利用鼓、盤、輥筒的表面凹凸不平, 靠起伏的鈍齒對物料的摩擦把表皮除掉, 從而分離出果仁。如一種用于咖啡豆的輥筒脫皮機。但是這種方式和前面說的靠膠輥來實現(xiàn)脫離一樣會使花生仁的破碎比較嚴重，而且這種方式的功耗也非常大。,Sub title,方案二,,,,,利用皮帶相互間的動靜運動實現(xiàn)摩擦輾搓。皮帶輾搓方式是活動摩擦膠帶與固定膠帶組成加工楔形區(qū), 當活動摩擦膠帶相對于固定摩擦膠帶的運動時，利用擠壓力和剪切力的綜合搓撕作用, 將花生紅衣與籽仁分離。這種方式的好處是紅衣的脫凈率高，花生仁的破碎率小，功耗低而且效率高。綜上所述，經(jīng)過對比我們采用方案三，此方案更符合我們實際的生產(chǎn)要求。,Sub title,方案三,花生紅衣脫皮機的設(shè)計,所選取的方案的3D圖如圖所示,脫紅衣機的構(gòu)成,1、喂料裝置 2、花生紅衣脫皮裝置 3、紅衣與空氣分離置 4、風機 5、紅衣收集管道 6、振動篩主動輪 7、變速箱 8、電機 9、紅衣收集裝置 10、破碎花生仁出料口 11、脫完紅衣的花生仁的出料口,花生紅衣脫皮機的工作過程分析,花生紅衣脫皮機的工作過程如圖,,,,花生皮,花生紅衣脫皮機的工作過程,經(jīng)干燥后帶紅衣的花生子粒進入料斗內(nèi), 由下料擋板控制花生粒均勻在淌板上流過, 調(diào)節(jié)料門即可調(diào)節(jié)花生子粒的流量。經(jīng)過擋板的花生粒進入固定與活動摩擦膠帶形成的楔形區(qū), 在活動膠帶的帶動下, 花生粒受到兩膠帶的搓撕作用, 在擠壓力和剪切力的綜合作用下, 紅衣與花生仁分離。紅衣與花生仁分離的效果, 可通過改變固定與活動摩擦膠帶的間隙大小進行調(diào)整。分離后的花生仁、部分紅衣和胚芽及少量碎仁從兩膠帶出口經(jīng)風網(wǎng)吸氣部分左支管下段落到篩面上。在下落過程中, 大部分紅衣和灰塵被逆向風吸走。由于篩面上物料呈下行體制運動, 因而, 篩上物既花生仁從振動篩出口進入右支管, 最后呈成品流出；篩下物既胚芽和碎仁經(jīng)篩孔落至篩底板上, 由出口流入分離斗, 最后經(jīng)垂直管流出而得到收集。,主要部件的設(shè)計,該花生紅衣脫皮機的主要工作部件為活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶。兩膠帶的材質(zhì)為白色無毒橡膠材料由專門模具經(jīng)過硫化等工藝壓制而成。其結(jié)構(gòu)如圖。,為了增加活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶的脫紅衣效果，特地的將活動摩擦膠帶的表面做成了具有許多凸凹不平的小凸起。這樣可有效的增大摩擦膠帶的表面摩擦系數(shù)。專更好的脫紅衣而設(shè)計。,振動篩曲柄轉(zhuǎn)速的確定,平面篩的目的是把尺寸小于篩孔尺寸的篩上物過濾到篩子下面，使篩上物保持一致。為了使篩上物通過篩孔需滿足兩個條件。一是篩孔的尺寸大于需過濾出的篩上物。二是連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速。連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速。若連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速不能滿足這個條件就無法正常的進行篩選。第一個條件已經(jīng)滿足，第二個條件需要計算。,振動篩曲柄轉(zhuǎn)速的確定,連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速。 ：物料與篩面的摩擦角 ：振動面振動方向角 ：振動面傾角
物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速：
物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速：
所以振動篩曲柄轉(zhuǎn)速為：,風機負壓的確定,當脫完紅衣的花生仁和紅衣共同從活動摩擦膠帶上掉落下來時是通過風機提供的負壓來進行分離的，此時風機提供的負壓既能把紅衣吸走又能使花生仁掉落下來。為此我們得確定風機的負壓。,由計算結(jié)果可得知，風機吸氣部分左支管、右支管壓損不等，右支管壓損大，H 右=299 Pa。風網(wǎng)壓氣段壓損 H壓=1058 Pa，其風網(wǎng)總壓損 H=1375 Pa。,該花生紅衣脫皮機的創(chuàng)新點,經(jīng)過查閱以往的花生紅衣脫皮機的工作原理及工作過程，可知以往的花生紅衣脫皮機在工作過程時功耗大、脫凈率低、破碎率大，但是此花生紅衣脫皮機解決了以上遇到的問題。而且以往的花生紅衣脫皮機只是將紅衣脫離下來并沒有收集，被脫離的紅衣撒的到處都是。該機的創(chuàng)新點在于它可以收集被脫離下來的紅衣，再用于其他地方。,結(jié)論與展望,此花生紅衣脫皮機的使用，改變了以前人工勞動強度大、效率低的缺點。同時也解決了以往花生紅衣脫皮機耗電量大、生產(chǎn)效率低的缺點。此花生紅衣脫皮機的研制滿足了大部分的需要。由于該機脫皮率高，花生仁的破碎率低，可以作為以脫完紅衣的花生仁為原材料進行深加工的工廠的后盾，同時也解放了勞動力，可實現(xiàn)自動化去皮的全過程。,致謝,這次畢業(yè)設(shè)計使我學到了許多新的知識，知道了學習的可貴與獲取知識的辛苦。承蒙老師的耐心指導，使我順利完成了我的畢業(yè)設(shè)計。在此，深深感謝我的指導老師范修文老師。他對我的整體方案的設(shè)計提出了建設(shè)性的意見。給予了我耐心的指導，表現(xiàn)了他對工作高度負責的精神。,,,敬請各位老師批評指正,謝謝,塔里木大學 花生紅衣脫皮機的設(shè)計,姓 名,王九龍,指導老師,范修文,專業(yè)班級,農(nóng)機-12-1,,,背景,意義,,,,,由于隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展, 花生的利用向著多樣性方向發(fā)展, 花生的精深加工也成為花生果仁高效綜合利用的必然途徑。花生除了簡單直接食用和榨油外, 也被用來制作各種風味的花生仁、花生糖、花生醬、花生牛奶飲料, 也可配制在其他原料中作風味料?；ㄉ适怯杉t色外衣和籽仁組成。紅衣主要是纖維組織和止血素, 而花生中的油脂、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素都集中在籽仁中。,課題研究的背景,,,,人們無論是從花生中提取蛋白粉, 還是提高花生榨制出濃香型花生油的檔次, 都需將花生果經(jīng)剝殼后再去掉花生果仁上的紅皮(俗稱紅衣), 這是制作上述食品及原料加工過程中不可缺少的關(guān)鍵工序之一。為此，我們需要設(shè)計與試制一種花生脫紅衣機來出去花生紅衣為后續(xù)的工作做準備。這樣既可以提高生產(chǎn)效率又可以減輕人的勞動強度。,課題研究的意義,,,,,,,,,,,,,,,,,,方案一,方案二,方案三,總體方案的的確定及設(shè)計,,,,,經(jīng)過查閱相關(guān)的文獻和搜索資料得知。目前, 國內(nèi)大多數(shù)花生脫紅衣設(shè)備的脫皮原理主要采用一對輾輥的動靜運動實現(xiàn)摩擦輾搓。輾輥輾搓方式是一對輾輥反向差速旋轉(zhuǎn)來搓擦花生仁使紅衣從花生籽仁上剝落。但是這種脫紅衣方式使得花生紅衣的脫凈率很低，而且花生仁容易破碎。這樣對后面的深加工是不利的。,Sub title,方案一,,,,,利用鼓、盤、輥筒的表面凹凸不平, 靠起伏的鈍齒對物料的摩擦把表皮除掉, 從而分離出果仁。如一種用于咖啡豆的輥筒脫皮機。但是這種方式和前面說的靠膠輥來實現(xiàn)脫離一樣會使花生仁的破碎比較嚴重，而且這種方式的功耗也非常大。,Sub title,方案二,,,,,利用皮帶相互間的動靜運動實現(xiàn)摩擦輾搓。皮帶輾搓方式是活動摩擦膠帶與固定膠帶組成加工楔形區(qū), 當活動摩擦膠帶相對于固定摩擦膠帶的運動時，利用擠壓力和剪切力的綜合搓撕作用, 將花生紅衣與籽仁分離。這種方式的好處是紅衣的脫凈率高，花生仁的破碎率小，功耗低而且效率高。綜上所述，經(jīng)過對比我們采用方案三，此方案更符合我們實際的生產(chǎn)要求。,Sub title,方案三,花生紅衣脫皮機的設(shè)計,所選取的方案的3d圖如圖所示,脫紅衣機的構(gòu)成,1、喂料裝置 2、花生紅衣脫皮裝置 3、紅衣與空氣分離置 4、風機 5、紅衣收集管道 6、振動篩主動輪 7、變速箱 8、電機 9、紅衣收集裝置 10、破碎花生仁出料口 11、脫完紅衣的花生仁的出料口,花生紅衣脫皮機的工作過程分析,花生紅衣脫皮機的工作過程如圖,,,,花生皮,花生紅衣脫皮機的工作過程,經(jīng)供烤后帶紅衣的花生子粒進入料斗內(nèi), 由下料擋板控制花生粒均勻在淌板上流過, 調(diào)節(jié)料門即可調(diào)節(jié)花生子粒的流量。經(jīng)過擋板的花生粒進入固定與活動摩擦膠帶形成的楔形區(qū), 在活動膠帶的帶動下, 花生粒受到兩膠帶的搓撕作用, 在擠壓力和剪切力的綜合作用下, 紅衣與花生仁分離。紅衣與花生仁分離的效果, 可通過改變固定與活動摩擦膠帶的間隙大小進行調(diào)整。分離后的花生仁、部分紅衣和胚芽及少量碎仁從兩膠帶出口經(jīng)風網(wǎng)吸氣部分左支管下段落到篩面上。在下落過程中, 大部分紅衣和灰塵被逆向風吸走。由于篩面上物料呈下行體制運動, 因而, 篩上物既花生仁從振動篩出口進入右支管, 最后呈成品流出；篩下物既胚芽和碎仁經(jīng)篩孔落至篩底板上, 由出口流入分離斗, 最后經(jīng)垂直管流出而得到收集。,主要部件的設(shè)計,該花生紅衣脫皮機的主要工作部件為活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶。兩膠帶的材質(zhì)為白色無毒橡膠材料由專門模具經(jīng)過硫化等工藝壓制而成。其結(jié)構(gòu)如圖。,為了增加活動摩擦膠帶和固定摩擦膠帶的脫紅衣效果，特地的將活動摩擦膠帶的表面做成了具有許多凸凹不平的小凸起。這樣可有效的增大摩擦膠帶的表面摩擦系數(shù)。專更好的脫紅衣而設(shè)計。,振動篩曲柄轉(zhuǎn)速的確定,平面篩的目的是把尺寸小于篩孔尺寸的篩上物過濾到篩子下面，使篩上物保持一致。為了使篩上物通過篩孔需滿足兩個條件。一是篩孔的尺寸大于需過濾出的篩上物。二是連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速。連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速。若連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速不能滿足這個條件就無法正常的進行篩選。第一個條件已經(jīng)滿足，第二個條件需要計算。,振動篩曲柄轉(zhuǎn)速的確定,連接篩面的曲柄的轉(zhuǎn)速應該大于物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速并且小于物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速。 ：物料與篩面的摩擦角 ：振動面振動方向角 ：振動面傾角
物料相對篩面下滑的臨界轉(zhuǎn)速：
物料相對篩面上滑的臨界轉(zhuǎn)速：
所以振動篩曲柄轉(zhuǎn)速為：,風機負壓的確定,當脫完紅衣的花生仁和紅衣共同從活動摩擦膠帶上掉落下來時是通過風機提供的負壓來進行分離的，此時風機提供的負壓既能把紅衣吸走又能使花生仁掉落下來。為此我們得確定風機的負壓。,由計算結(jié)果可得知，風機吸氣部分左支管、右支管壓損不等，右支管壓損大，H 右=299 Pa。風網(wǎng)壓氣段壓損 H壓=1058 Pa，其風網(wǎng)總壓損 H=1375 Pa。,該花生紅衣脫皮機的創(chuàng)新點,經(jīng)過查閱以往的花生紅衣脫皮機的工作原理及工作過程，可知以往的花生紅衣脫皮機在工作過程時功耗大、脫凈率低、破碎率大，但是此花生紅衣脫皮機解決了以上遇到的問題。而且以往的花生紅衣脫皮機只是將紅衣脫離下來并沒有收集，被脫離的紅衣撒的到處都是。該機的創(chuàng)新點在于它可以收集被脫離下來的紅衣，再用于其他地方。,結(jié)論與展望,此花生紅衣脫皮機的使用，改變了以前人工勞動強度大、效率低的缺點。同時也解決了以往花生紅衣脫皮機耗電量大、生產(chǎn)效率低的缺點。此花生紅衣脫皮機的研制滿足了大部分的需要。由于該機脫皮率高，花生仁的破碎率低，可以作為以脫完紅衣的花生仁為原材料進行深加工的工廠的后盾，同時也解放了勞動力，可實現(xiàn)自動化去皮的全過程。,致謝,這次畢業(yè)設(shè)計使我學到了許多新的知識，知道了學習的可貴與獲取知識的辛苦。承蒙老師的耐心指導，使我順利完成了我的畢業(yè)設(shè)計。在此，深深感謝我的指導老師范修文老師。他對我的整體方案的設(shè)計提出了建設(shè)性的意見。給予了我耐心的指導，表現(xiàn)了他對工作高度負責的精神。,,,謝謝,敬請各位老師批評指正,
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