1、題目：花生剝皮機的設計目錄 TOC o 1-2 u 摘要 PAGEREF _Toc265161278 h 我摘要 PAGEREF _Toc265161279 h 二第 1 章 引言 PAGEREF _Toc265161280 h 11.1 研究目的和意義 PAGEREF _Toc265161281 h 11.2 國外研究概況 PAGEREF _Toc265161282 h 21.3 本文主要研究內容 PAGEREF _Toc265161283 h 3第二章 總體規劃的確定 PAGEREF _Toc265161284 h 42.1 技術要求 PAGEREF _Toc265161285 h 42.

2、2 設計方案選擇及整體結構 PAGEREF _Toc265161286 h 4第三章 主要零件尺寸及傳動比的初步確定 PAGEREF _Toc265161287 h 7第4章滾子鏈傳動系統設計 PAGEREF _Toc265161288 h 94.1 鏈條的設計 PAGEREF _Toc265161289 h 94.2鏈輪的設計9 PAGEREF _Toc265161290 h 第 5 章電機選型和三角帶傳動系統設計 PAGEREF _Toc265161291 h 135.1 電動機的選擇 PAGEREF _Toc265161292 h 135.2 V，一種設計 PAGEREF _Toc265

3、161293 h 145.3 V 頻段二設計 PAGEREF _Toc265161294 h 175.4 V 皮帶輪設計 PAGEREF _Toc265161295 h 19第 6 章 軸設計軸承選擇和生產率計算 PAGEREF _Toc265161296 h 216.1 軸的設計 PAGEREF _Toc265161297 h 216.2 軸承選擇 PAGEREF _Toc265161298 h 23第 7 章 結論 PAGEREF _Toc265161299 h 25參考文獻 PAGEREF _Toc265161300 h 26至 PAGEREF _Toc265161301 h 27花生脫

4、皮機設計摘 要花生去皮是花生深加工過程中的主要工序之一。目前，即使使用一些機器，由于生產效率較低，需要大量人工去除花生皮。本文設計了一種新型花生去皮機；由進料斗、振動進料通道、兩個表面線速度不同的橡膠輥和出料通道組成。工作時，電動機通過皮帶和鏈條帶動兩個膠輥轉動。將花生放入膠輥上方的進料斗中，將花生送入兩個膠輥之間的空間中，對物料進行擠壓和摩擦，達到去皮的目的。去皮后，花生從出料通道中排出。結構設計合理、安全可靠，生產效率可達200kg/h 。關鍵詞：花生；脫皮；橡膠輥；擠壓；摩擦第一章介紹1.1 研究目的和意義本研究的目的是為花生脫皮提供有效的工具，為花生的深加工提供條件。花生仁是最重要的植

5、物油和植物蛋白資源之一，是世界上研究最廣泛的用于制備食用蛋白的油料。花生除了經過簡單加工后可食用外，還可以經過深加工制成各種營養豐富、色香味俱全的食品和保健食品。但是，我們不能忽視花生仁種皮在加工過程中的不利影響。由于種皮中含有兒茶酚、鞣質和各種色素，花生制品的顏色會變深，而附著在種皮上的胚芽含有皂苷等四種苦味成分，嚴重影響花生制品的口感和外觀。此外，種皮中含有大量的灰塵和微生物，因此大多數花生制品（如花生飲料、花生組織蛋白、花生醬、花生糖、花生豆腐等）的加工都需要經過剝皮（和去除細菌） 1 。花生脫皮是提高浸出設備處理能力、減少花生干殘油的有效方法。花生的果殼含量一般為5% 8%，而果殼本身

6、的脂肪含量不超過1%。果皮進入浸出器，浪費了設備的有效浸出空間。一旦在浸出前除去外殼（甚至是一部分），就可以節省浸出器的有效體積，從而提高浸出設備的生產量，同時降低干花生的殘油含量。在相同的處理量下，可以降低生產過程中的能耗，提高浸出原油的質量 2-4 。花生果實營養價值高，富含脂肪和蛋白質。經測定，花生果實脂肪含量為44%-45%，蛋白質含量為24%-36%，糖含量為20%左右。并含有硫胺素、核黃素、煙酸等多種維生素。礦物質含量也非常豐富，尤其是人體必需的氨基酸，能促進腦細胞發育，增強記憶功能。約8%的種皮、90%的子葉和2%的胚芽，種皮主要含有纖維。在花生浸出制油過程中加入脫皮工藝，使豆仁

7、中的蛋白質含量隨脫皮量的增加而增加。花生具有資源豐富、蛋白質含量高、營養全面的特點5 。長期以來，花生在中國一直被視為小經濟作物。然而，經過改革開放20多年的發展，特別是國際花生研究和花生加工技術的進步，國外花生生產發生了很大變化，使人們不得不重新認識花生的營養價值和營養價值。花生的經濟地位。中國現已成為世界上最大的花生生產國、消費國和出口國。花生總產量和出口量均居世界第一。是我國為數不多的出口創匯競爭優勢明顯的農產品之一。其年出口量占世界出口市場的42%。 %，花生油占全國食用油消費量的25%。最近歐美科學家、科研機構和農業部門的研究證實，花生具有均衡膳食、預防心血管疾病、糖尿病和肥胖、抑制

8、癌癥生長和抗衰老等作用。花生被廣泛用于健康的地中海飲食，美國心臟病學會大力提倡食用花生油，哈佛大學設計了一種流行的花生減肥食譜。中國花生及其制品的消費量與亞洲其他國家和地區不同，更不用說西方發達國家了。食用花生的消費空間有待開發。花生脫皮機對花生的深加工意義重大。花生深加工的第一道工序就是去皮。雖不脫皮也可加工，但加工后的產品質量與脫皮后的加工產品質量相差很大，其經濟效益也大相徑庭。在當今經濟社會，提高其經濟效益是十分必要的，因此有必要設計一種高效、經濟的剝皮機。1.2 國外研究概況花生加工經歷了從機械壓榨到浸出法的制油過程6 。目前有剝皮浸出和剝皮浸出兩種工藝。剝皮和浸出工藝在國外得到廣泛應

9、用。主要有三個原因：一是因為沒有詳細的資料和試驗數據，很多油脂加工廠認為去皮的好處不如不去皮的浸出；二是生產工藝和設備不完善，脫皮率低。 ，在脫皮過程中，花生損失大，電耗增加較多7 。現有的花生脫皮技術包括濕脫皮、旋轉脫皮、空氣沖擊脫皮、堿脫皮和雙氧水脫皮1 。這些剝皮工藝或多或少都有一些缺點，因此有必要設計一種新的剝皮機。目前，國內乃至世界上只有少數幾家公司對花生剝皮機進行了研究，而生產花生剝皮機的企業更是寥寥無幾。這些機器很多都存在花生脫皮率低、花生破損等各種缺點，這些缺點嚴重影響了花生深加工產品的質量。因此，有必要開發一種符合生產實際的機器，以克服上述缺點，提高加工產品的質量。目前國內脫

10、花生紅衣的機械大多采用濕法，脫皮率僅為70%左右，存在耗電大、操作不便等缺點。為此，有必要研制一種花生紅干脫皮機。該設備應具有脫皮率高、破碎率低、仁質量好、耗電少、操作方便等特點。是脫皮花生紅衣的理想設備。該機適用于乳白色花生、花生奶、花生醬、花生飲料、各種花生糖果和各種兒童花生零食的加工生產。它的主要功能是通過摩擦將烤好的花生剝皮。花生仁和皮的加工和分離。要求去皮去仁與皮分離效果好，整粒率高。這種機器對剝皮工作應該是高效和經濟的，并且應該減少對花生的傷害和破損率。1.3 本文主要研究內容本文的主要研究內容是在參考和查找現有花生脫皮機相關資料的基礎上，進行一定的創新和改進，使機器的性能得到一定

11、程度的提高，并取得一定的成果。在某些方面進行了更先進的設計和改進。的新機器。第二章 總體規劃的確定2.1 技術要求生產率應達到每小時剝皮160 200Kg，剝皮率大于96%，斷頭率小于5%。2.2 設計方案選擇及整體結構2.2.1計劃選擇設計證明：選項一：圖 2-1 皮重方案 1第一種方案是通過兩個膠輥的相對轉動來實現剝離。兩個滾子的線速度不同，有相對運動。利用相對運動達到剝離的目的。圖 2-1。選項二：圖 2-2 剝離方案 2第二種解決方法是通過支架的旋轉運動將花生與盒子表面摩擦，并利用這種摩擦力達到剝殼的目的。第三種解決方案：圖 2-3 剝離方案 3方案3是通過兩塊橡膠板的相對運動，兩個運

12、動的方向始終相反，一個向左，一個向右，通過平行運動的摩擦力達到剝離的目的.圖 2-3。比較三種方案：方案1原理更簡單，結構更簡單，方案更好。第二種方案的問題是，在重力作用下，容器不同部位的花生脫皮效果不同。第三種方案的缺點是花生進出料麻煩，問題不易解決。三種方案綜合比較：方案二和方案三各有缺點，方案一沒有缺點，結構也比較簡單，所以選擇方案一作為設計方案。方案一可以通過增加或減少兩個膠輥之間的距離來達到去除不同大小花生皮的目的。由于膠輥較軟，因此破碎率較低，剝離效果較高。2.2.2整體結構如下圖2-4所示： 整體結構是在機架中間安裝兩個對向滾動的膠輥。膠輥間隙可調節，適用于不同大小的花生。兩個膠

13、輥的表面線速度不同。膠輥需要進料，所以膠輥上方必須有進料容器，進料容器和膠輥之間有進料通道，進料通道必須能振動防止堵塞，這就需要設計振動機構，所以選擇偏心輪；膠輥下方應有卸料裝置，并且在出料的過程中，皮和仁可以分離，所以出料裝置的兩側都是敞開的，一側出仁，另一側可以安裝吸風機吸走剝皮。分開。以電機為動力源，電機通過皮帶輪和三角帶帶動皮帶輪轉動。為防止兩個膠輥打滑，兩個膠輥應采用鏈條傳動，所以整體結構基本可以確定：電機通過皮帶傳動帶動皮帶輪。 , 此皮帶輪后傳動分為兩部分，一部分利用皮帶帶動偏心輪轉動，有利于進料，防止堵塞，另一部分通過鏈條帶動兩個膠輥轉動駕駛。鏈條傳動可防止打滑的發生，傳動準確

14、可靠，可在鏈條傳動中加裝張緊輪。圖 2-4 機器整體結構第三章 主要部件尺寸及傳動比的初步確定由于花生顆粒的大小不是恒定的，所以要根據花生顆粒的大小來確定去花生皮的兩個膠輥的直徑。兩個膠輥的直徑不宜過小。如果直徑太小，花生會在兩個膠輥之間滑動，無法通過膠輥擠壓，達不到剝皮的目的；太大會占用很多空間，機器也會笨重。所以兩個膠輥的直徑比較小，可以剝花生。要以不同的速度剝離兩個膠輥的表面，請選擇直徑略有不同的兩個膠輥。一個膠輥的直徑是 ，另一個膠輥的直徑是。摩擦剝皮輥的表面線速度一般為10較慢的膠輥表面線速度選為假設兩個膠輥的長度為單位花生的填充系數是一顆花生的重量約為。每顆花生所占的面積約為根據生

15、產率的要求計算兩個膠輥的長度因此，兩個膠輥的長度可以作為生產率的要求。初選小膠輥上鏈輪分度圓直徑為大膠輥上鏈輪分度圓直徑為確定鏈的速度為兩個膠輥之間的間隙稱為壓區，它小于顆粒的厚度。為了保證脫殼過程中所需的壓力，提供了滾動距離調節機構10 。本機兩膠輥之間的間隙可根據花生大小適當調整。小主動鏈輪的分度圓直徑初選為電機上皮帶輪的外徑為大皮帶輪的外徑為小皮帶輪的外徑為電動機上皮帶輪與大皮帶輪的傳動比大帶輪與小帶輪的傳動比主動小鏈輪與小膠輥上鏈輪的傳動比主動小鏈輪與大膠輥上鏈輪的傳動比初步確定了主要工作部件的主要尺寸和傳動比，并根據這些初步確定的主要尺寸計算出它們的精確尺寸和傳動關系。第四章滾子鏈傳

16、動系統設計4.1 鏈條的設計滾子鏈傳動功率(1)選擇鏈輪齒數選擇小主動鏈輪的齒數從動鏈輪齒數鏈輪齒數(2) 確定算力- 以千瓦計算的功率輸送功率單位為kw- 工作條件系數 1.0根據功率p和小鏈輪轉速n動力小鏈輪轉速選擇鏈節距根據圖中每個鏈輪的位置選擇鏈節的數量4.2 鏈輪設計(1)鏈輪齒形：使用三圓弧直線齒輪（或凹齒輪）(2)鏈輪結構：由于鏈輪直徑小，制成整體式(3)鏈輪材質： 35鋼，正火后硬度可達160-200HBS(4)鏈輪的基本參數和主要尺寸已知節距套筒最大外徑排距鏈板高度驅動小鏈輪主要尺寸分度圓直徑公式（4-1）附錄直徑公式 (4-2)分度弦尺高度公式（4-3）根圓直徑公式 (4-

17、4)尺法蘭直徑公式 (4-5)從動輪中大鏈輪的主要尺寸分度圓直徑附錄直徑整數為136mm分度弦齒高根圓直徑尺法蘭直徑從動輪中小鏈輪的主要尺寸分度圓直徑附錄直徑向上舍入 87分度弦齒高根圓直徑尺法蘭直徑惰輪的主要尺寸與從動帶輪中小鏈輪的主要尺寸相同。第五章電機選型及三角帶傳動系統設計5.1 電機的選擇圖 5-1 機器傳動結構如上圖所示，電機的功率分為兩部分其中一些功率損耗是：鏈傳動關閉打開v 皮帶傳動三對滾動軸承和滾珠軸承功率損耗的另一部分是：三角帶傳動帶兩條三角帶兩對滾動軸承和滾珠軸承剝離兩個膠輥所受的力就是鏈輪的速度公式（5-1 ）公式（5-2）工作機主軸轉速公式（5-3）電機總功率所以所需

18、的電機功率速度取為查看相關手冊以確定使用的電機類型：5.2 V，一種設計(1) 確定算力(2)選擇皮帶類型：選擇普通V帶基于計算功率的小皮帶輪速度選擇 Z 帶類型(3) 確定皮帶輪的參考直徑和小滑輪初級選型底徑選擇_檢查皮帶速度公式 (5-4)計算從動輪的底徑(4)確定皮帶的中心距和基準長度初始中心距公式（5-5）摘 要所需膠帶的參考長度公式（5-6）根據選擇中心距公式（5-7）中心距的變化是公式 (5-8)公式 (5-9)(5)檢查驅動輪包角公式 (5-10)公式（5-11）確定帶的根數- 包角系數 0.92- 長度系數 1.06- 單V帶的基本額定功率為0.16- 考慮傳動比影響時，單三角

19、帶額定功率增加0.03因此，應使用兩條 V 型皮帶(7)確定皮帶的預緊力公式 (5-12)(8) 計算皮帶傳動作用在軸上的力公式 (5-13)=5.3 V 兩種設計V帶1是V帶1上的大皮帶輪，它是V帶2上的主動輪驅動輪底徑從動輪底徑確定皮帶的中心距和底長初始中心距摘 要所需膠帶的參考長度根據中心距中心距的變化是檢查驅動輪的包角確定根數- 包角系數0.95- 長度系數1.11- 單V帶的基本額定功率為0.16考慮傳動比影響時單三角帶額定功率增加0.03所以應該選擇V帶確定皮帶的預緊力計算皮帶傳動作用在軸上的力5.4V皮帶輪設計(1) 皮帶輪材質皮帶輪材質為鑄鐵，牌號為HT200(2 )結構尺寸因

20、為這臺機器上的三個滑輪體積都比較小，所以都是實心的。選用的v帶是z型，所以v帶的槽型也是z型。底寬（截面寬度）基線上的凹槽深度基線下的凹槽深度槽間距第一槽對稱面到端面的距離最小輪輞厚度滑輪一寬公式 (5-14)兩種寬度的滑輪三寬皮帶輪皮帶輪外徑皮帶輪2外徑公式 (5-15)皮帶輪三外徑輪槽角（機械設計第157頁表8-10）滑輪一滑輪二三輪第 6 章 軸設計軸承選型和生產率計算6.1 軸的設計軸的材質為45鋼小主動鏈輪所在軸的設計根據抗扭強度條件計算軸的抗扭強度條件為9公式（6-1）扭剪應力的單位為MPa軸的扭矩單位為N mm- 軸的扭轉截面系數為 mm 3軸轉速單位為r/min軸傳遞的功率單位

21、為Kw計算斷面外軸直徑單位為mm許用扭剪應力的單位為MPa軸的直徑可由上式得到公式（6-2）軸上有一個平面用于安裝皮帶輪和鏈輪。該平面對軸的強度有削弱作用。軸徑應加大，軸徑選擇25mm 。按彎扭組合強度條件計算制作軸的計算圖（即力學模型）做彎矩圖做一個扭矩圖由靜平衡方程摘 要檢查軸的強度根據第三強度理論計算應力公式（6-3）彎矩產生的彎曲應力通常是對稱的循環應力，而扭矩產生的扭剪應力往往不是對稱的循環應力。為考慮兩者不同循環特性的影響，引入折減系數，計算得到的應力為公式 (6-4)這里，扭轉剪應力被取為對稱的循環變應力。直徑圓軸的彎曲應力扭轉剪應力和代入上式得到軸的抗彎和抗扭組合強度條件為公式

22、 (6-5)軸的計算應力單位為MPa（機械設計，第365頁，15-5）軸上的彎矩單位為N mm軸的扭矩單位為N mm- 軸的彎曲截面系數為 mm 3循環變應力對稱時軸的許用彎曲應力所以這個軸的強度滿足條件這根軸傳遞的動力最大，它所承受的彎矩和扭矩也最大。該軸的強度符合條件。其他四根軸雖然有兩根直徑為20mm ，但它們的彎矩和扭矩遠小于這根軸，所以其他四根軸也滿足強度條件。6.2 軸承的選擇根據機器的實際工況可知，軸承主要承受徑向載荷，選用向心軸承。UC205軸承， P20 5 軸承座，用于軸直徑25mm 11對于直徑為20mm的軸，使用UC204軸承， P205軸承座設計軸承每年更換一次軸承一

23、天工作10小時，一年工作3650小時軸承應具有的基本額定動載荷為公式（6-6）查機械設計手冊 20-244表20.6-35得到的基本額定動載荷為665 0 N637N665 0 N因此，軸承滿足基本額定動載荷要求。第7章結論該設計利用兩個橡膠滾輪的滾動，使花生通過兩個滾輪的中間。兩個膠輥的表面線速度不一樣，靠兩個膠輥的作用去皮，越快越慢。剝離后落入卸料裝置。在出料過程中，吸風機會利用皮與仁的比重差將皮吸走，果仁會順著出料口流出。本機剝皮的主要目的是為花生的深加工做準備，從而提高花生深加工產品的經濟價值，從而提高經濟效益。該機結構比較簡單緊湊，占地面積比較小，生產率高，每小時可達160 200K

24、g 。盡管這臺機器性能不錯，但還是存在一些問題；例如，脫皮率和整粒率仍有待提高。未來需要進一步研究和改進，以提高生產率、脫皮率和整粒率，以降低破碎率。參考1 鳳英，熊建華，周志杰，閔思凡。微波加熱去除花生仁種皮新技術研究J.食品科學, 2005, 26(3): 1342 Yu Xianghui, Feng. Several advantages of peanut peeling treatment J. China Oil and Fats, 2002, 27(1): 233 Yulan. Production and comprehensive utilization of vegetab

25、le oils and fats M. China Light Industry, 1999, 40 43 4 Zhan Jiafeng, Deng Qiuhua. Comparison of Peanut Peeling Methods. China Oil, 2003, 28, 2: 12 135 Zhou Fengchao, Wu Xidong, Shi Shaobin, Yu Dianyu. Production practice and effect analysis of peanut hot peeling process. Soybean Bulletin, 2006, 1(80): 316 Wang Xuede, Yulan, Baichuan, Shuping, Xu Zhaoyong, Dongsheng. Research on Peanut Peeling. China Oils and Fats, 2003, 28(2