毕业设计(论文)花生脱壳机的设计(含全套CAD图纸).doc
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1、由于部分原因,说明书已删除大部分,完整版说明书,CAD图纸等,联系153893706 全日制普通本科生毕业设计 花生脱壳机的设计 DESIGN OF PEANUT SHELLER 学生姓名: 学 号: 年级专业及班级:2008级机械设计制造及其自 指导老师及职称: 学 部:理工学部提交日期:2012年5月 目 录摘要1关键词11 前言22 花生脱壳机的概述4 2.1 研究重点4 2.2 花生脱壳机的分类5 2.2.1按结构分类5 2.2.2按工作原理分类6 2.3 结构特点8 2.4 基本原理 9 2.5 设计依据 103 传动方案拟定104 电动机选择11 5 刮板设计12 5.1 刮板计算
2、12 5.1.1 刮板半径及转速初定12 5.1.2 刮板所需功率计算12 5.2 刮板结构13 6 V带传动设计14 6.1 V带传动计算14 6.2 V带传动结构157 轴的设计15 7.1 轴的计算15 7.2 轴的结构17 7.3 轴的校核188 半栅笼189 箱体1910壳仁分离装置20 10.1 风机的选择2011机架2112 料斗2113 结论21参考文献22致谢23 花生脱壳机的设计 摘 要:花生不仅是优质油料作物,而且是主要的蛋白资源,加工品类多,产业链条长,现已成为中国重要的出口创汇产品和农业结构调整重点发展和扶持的种植品种。在消费结构和出口结构不断调整和优化的双重拉动下,
3、花生生产得到长足发展,并逐渐向主产区相对集中,优势产业带基本形成。但是中国花生生产机械化发展却严重滞后,特别是用工量占生产全过程1/3以上、作业成本占生产总成本50%以上的收获作业,目前主要依靠人工完成,劳动强度大、作业成本高、效率低、损失大、成本高已成为生产发展与产业成长的主要瓶颈,国内对花生机械化收获技术装备的需求日趋迫切。 关键词 花生脱壳机; 工作原理; 结构 Design of Peanut Sheller Abstract:Peanuts are not only high-quality oil-bearing crops, and is the main protein res
4、ources, processing and bewildering variety of industrial chain length, has become Chinas important export products and focus on the development of agricultural structure adjustment and support the cultivation of varieties. In the consumption structure and continuously adjust and optimize the export
5、structure of the double pull, the peanut production has made rapid progress, and gradually to the relative concentration of the main producing areas, dominant industrial belt shape. But Chinas peanut production has seriously lagged behind the development of mechanization, especially in labor account
6、s for the whole production process 1 / 3 of the above, operating costs account for more than 50% of total production cost of harvesting operations, mainly rely on manual completion of the current, labor-intensive, operating costs are high , low efficiency, loss of large, high cost of production deve
7、lopment and industry has become a major bottleneck in the growth of the domestic peanut mechanized harvesting techniques and equipment needs of the increasingly urgent. Key words:Peanut Sheller; Principle Of Work ; Structure 1 前言 花生中富含脂肪和蛋白质,既是主要的食用植物油来源,而且又可提供丰富的植物蛋白质。利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉,可直接用于焙烤食用,也可
8、作为肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。以花生蛋白粉为原料或添加剂制成的食品,既提高了蛋白质含量,又改善了其功能特性。花生蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。花生是食用植物油工业的重要原料,利用花生油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等,也可用作工业原料。花生除经简单加工就可食用外,经深加工还可以制成营养丰富,色、香、味俱佳的各种食品和保健品。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用,加工增值,提高经济效益。 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时,都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。 花生在加工或作为
9、出口商品时,需要进行剥壳加工。花生在制取油脂时,剥壳的目的是为了提高出油率, 提高毛油和饼粕的质量,利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。传统的剥壳为人力手工剥壳,手工剥壳不仅手指易疲劳、受伤,而且工效很低,所以花生产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥壳。花生剥壳机的诞生在很大程度上改变了这种局面,使花生产区的农民不必再采用最原始的剥壳方法进行剥壳,从而大大地减轻了农民的体力劳动,同时还提高了花生剥壳的效率。 花生脱壳机是将花生荚果去掉外壳而得到花生仁的场上作业机械。由于花生本身的生理特点决定了花生脱壳不能与花生的田间收获一起进行联合作业,而只能在花生荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱
10、壳。随着花生种植业的不断发展,花生手工脱壳已无法满足高效生产的要求,实行脱壳机械化迫在眉睫。 我国花生脱壳机的研制自1965年原八机部下达花生脱壳机的研制课题以来,已有几十种花生脱壳机问世。只进行单一脱壳功能的花生脱壳机结构简单,价格便宜,以小型家用为主的花生脱壳机在我国一些地区广泛应用,能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型花生脱壳机在一些大批量花生加工的企业中应用较为普遍。国内现有的花生脱壳机种类很多,如6BH一60型花生剥壳机、6BH一20B型花生剥壳机、6BH一20型花生脱壳机等(技术参数见附表),其作业效率为人工作业效率的2O60倍以上。锦州俏牌集团生产的TFHS1500型花生除
11、杂脱壳分选机组一次能实现花生原料的脱壳、除皮、分选,是一种比较先进的花生后期生产机械。伟民牌6BH一720型花生脱壳机带有复脱、分级装置,采用搓板式脱壳、风力初选、比重分离清选等装置,具有结构紧凑、操作灵活方便、脱净率高、消耗动力小等特点。6BK一22型花生脱壳机是一种一次喂料就可完成花生脱壳工作的机械,经风力初选、风扇振动、分层分离、复脱清选分级后的花生仁可直接装袋入库。6BH一1800型花生脱壳机械采用了三轧辊混合脱壳结构,能够进行二次脱壳。而随着我国花生产业的进一步调整,花生产量逐年增加,花生的机械化脱壳程度将大幅提高,花生脱壳机械将拥有广阔的发展前景。 花生剥壳的原理很多,因此产生了很
12、多种不同的花生剥壳机械。花生剥壳部件是花生剥壳机的关键工作部件,剥壳部件的技术水平决定了机具作业刚花生仁破碎率、花生果一次剥净率及生产效率等重要的经济指标。在目前的生产销售中,花生仁破碎率是社会最为关心的主要指标。 八十年代以前的花生剥壳机械,破碎率一般都大于8%,有时高达l5%以上。加工出的花生仁,只能用来榨油,不能作种用,也达到出口标准。为了降低破碎率而探讨新的剥壳原理,研制新式剥壳部件,便成为花生剥壳机械的重要研究课题。从六十年代初,开始在我国出现了封闭式纹杆滚筒,栅条凹板式花生剥壳机。自1983年以来,在已有的花生剥壳部件的研制基础上,我国又相继研制了多种不同结构型式的新式剥壳部件,其
13、主要经济技术指标,特别是破壳率指标大有改善。 目前我国在花生脱壳技术研究方面一直没有大的突破,资金投入也不足,脱壳部件的研制仍在2O世纪90年代初的技术水平上徘徊,所以在脱壳性能上并没有很大的提高。由于机械脱壳时对花生仁的损伤率偏高,用于种子和较长期贮存的花生仁至今仍是手工剥壳。脱壳机械在技术性能和作业环节上存在以下问题: (1) 脱壳率低,脱壳后的果仁破损率高,损失大。 (2)机具性能不稳定,适应性差。 (3)通用性差,利用率低。 (4) 作业成本偏高,多数是单机制造,制造的工艺水平较低,同时能耗较高。 有些产品仅进行了样机试制或少量试生产,未进行大量生产性考核和示范应用,作业性能及商品性等
14、方面还存在不少问题。2 花生脱壳机概述2.1 研究重点 我国加入WTO以来,国内外关于花生脱壳机械的开发与推广应用日益增多,针对现有花生脱壳机械存在的优点与不足,在未来的发展过程中,对花生脱壳机械在生产应用中的经验进行总结,不断完善其功能,使其呈现良好的发展势头。提高花生脱壳机械的通用性和适应性仍是当前的主要研究方向之一目前,许多花生脱壳机械只是针对某一花生品种和所在地区的生长环境来设计,其通用性、兼容性和适应性较差。提高花生脱壳机械的通用性和兼容性,使研制的花生脱壳机械通过更换主要部件能够同时对其他带壳物料进行脱壳加工。研制通过变换主要工作部件即能满足不同坚果脱壳作业需要的脱壳机具,并提高制
15、造工艺水平,降低制造成本,以适应不同加工企业的需要。花生脱壳机械能否适应这种发展趋势,将直接影响到花生脱壳机械能否更好的推广应用与健康发展。 对花生脱壳机械的关键技术与工作部件进行重点攻关,改革传统结构,研究新的脱壳机理,优化结构设计;同时在整体配置上进一步改进和完善,提高脱壳率,降低籽仁破损率。目前国内外的花生脱壳机械均存在脱壳率和破损率之间的矛盾,处理好这一关键技术将关系到花生脱壳机械的发展前景。 向自动控制和自动化方向发展大多数机具目前仍依赖人工喂料或定位,影响了作业速度和作业质量。因此应通过机电一体化手段,开发设计自动喂料、自动定位脱壳装置,保证均匀喂料与有效定位,实现机组自动化操作,
16、进一步提高作业精确性和作业速度,提高产品质量与生产率,满足部分大、中型加工企业的需要,以开拓国内和国外市场。 新技术原理、新结构材料、新工艺将不断应用于花生机械的研制开发中,随着液压技术、电子技术、控制技术以及化工、冶金工业的发展,许多复杂的机械机构、动力传递、笨重的材料和落后的工艺将逐渐被取代。减轻重量,减少阻力,简化操作,减少辅助工作时间,延长使用寿命,降低劳动使用费用等将作为主要设计目标应用于脱壳机械的设计制造。随着国内外高新技术的进一步发展,如何将这些高新技术更好的应用到实际生产中,也是目前花生脱壳机械需要尽快解决的问题。 花生生产机械化是农业现代化的重要组成部分,是农业和农村经济持续
17、快速发展的重要保证,近年来,花生机械装备总量不断稳步增长,作业水平进一步提高,社会化服务规模不断扩大,虽然目前花生脱壳机械化水平较高,但是多应用于经济发达地区与示范推广区,并且小型机械多、大型机械少,低档机械多、高性能机械少。在一些地区,用作种子和特殊用途的花生仁仍采用传统的手工剥壳,劳动生产率低,区域性发展不平衡。进入21世纪,我国花生生产机械化开始了新的发展阶段,农业结构调整发生了新的变化,也对花生机械的发展产生了积极而深远的影响,不仅拉动了新的有效需求,而且构筑了适合花生生产机械化发展的新舞台,为花生生产机械化真正成为农村经济发展的推动器提供了广阔的市场发展条件。在一些地区推进花生生产机
18、械化的过程中,相继出台了鼓励和扶持农民购买花生机械、开展花生机械作业服务的优惠政策和措施,调动了农民购买花生机械的积极性,形成了新的市场需求。随着花生种植业的不断发展,国内外对花生深加工产品的需求不断增大,提高花生脱壳机械化作业水平成为必然。花生脱壳机在提高劳动生产率,减轻劳动强度方面起到了积极的作用,促进了花生加工业的科技进步,为花生脱壳机械的发展提供了空间。2.2 花生脱壳机的分类2.2.1 按结构分类 (1)封闭式纹杆滚筒式。六十年代初, 我国在吸收国外技术的基础上,研制了TH-340型花生剥壳机,其剥壳部件是在一个圆筒上镶上若干根纹杆组成的封闭式纹杆滚筒,下面装有若干根圆钢条组成的栅条
19、式凹板。在该机构中花生进口大(3O-50毫米),出口小(1O-25毫米),工作时,花生果在滚筒的推动下由进口向出口端运动,在滚筒和凹板的冲击、挤压、揉搓作用下直接脱壳,花生受列剥壳机的直接搓擦作用,系强制脱壳,故破碎率高。剥壳时, 直径同凹板栅缝一样大小的单粒果及双粒果便从栅缝中分离出来,所以一次剥净率低,最高80。为了将混在一起的花生仁和未脱果分离开来,采用栅条式凹板的剥壳机一般要配置分离机构。后来研制并生产的TH-47O型,6 BH-570型等型式的剥壳机,结构与其大同小异,剥壳质量均不理想。 (2)封闭橡胶板滚筒式。该机的剥壳部件是由封闭胶辊和直立胶板组成,剥壳原理系挤压式,作业时,花生
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