小型家用青皮核桃去皮机的设计

⼩型家⽤青⽪核桃去⽪机的设计
前⾔
核桃是我国传统⼟特产品,种植⾯积133.33万多公顷,超过世界其他国家栽培⾯积的总和。⽬前,新疆核桃总⾯积已达20万公顷,是新疆最⼤的林果品种。对于核桃后期开发利⽤来说,河套的适时采收以及适合的青⽪剥离技术⼗分重要。采收过早青⽪剥离,种仁不饱满,出仁率低,⽽且不耐储藏。采收过晚则果实脱落,同时青⽪开裂后停留书上时间过长,还会增加⾍害和霉菌感染的机会,如果青⽪得不到及时剥离将会影响到果仁⾊泽,使果仁发⽣霉变以及核桃硬壳表⾯产⽣⿊斑,直接影响核桃商品价值和市场竞争能⼒。
我国⼀直采⽤传统的脱⽪法脱青⽪核桃,果农将采摘后的青⽪核桃堆积,上覆盖湿草或湿袋,4-6天后当青⽪膨胀或绽裂时⽤⼿搓去青⽪。这种⽅式不仅⼯效低,劳动强度⼤,且对⼿和⽪肤有较⼤的伤害。⽬前,国内少数⼀些地区采⽤机械⽅法脱核桃青⽪。机械脱青⽪能够⼤⼤节约劳动⼒,降低劳动强度,提⾼⼯作效率。
中国的核桃产量约占世界总产量的三分之⼀,其中作为我国主要产地的新疆维吾尔⾃治区,2011年的核桃产量多达12万吨,种植⾯积约360万亩。对于核桃的采收,由于传统的种植模式和观念等⽅⾯的原因我国果农通常实在核桃临近成熟时采摘青核桃(即带有青⽪的核桃),然后在去除青⽪。
去青⽪的⼯作若是由⼿⼯完成,则⼯作强度⼤,效率低,耗时长。并且在堆放过程中,核桃仁极易因青⽪腐坏⽽产⽣霉变造成经济价值和营养成分的损失。所以针对我国现有的种植及收获模式,采⽤机械化的去⽪⽅式,及时脱去核桃青⽪,有利于核桃的贮存和深加⼯。
核桃是世界著名的四⼤坚果之⼀,具有很⾼的营养价值、药⽤价值和⼯业价值。我国既是世界核桃主产区之⼀,也是世界核桃⽣产国和消费⼤国,核桃树作为重要的⽤材树种、⽣态树种和经济林树种被⼴泛种植。
核桃青果采收后尽快去⽪,不但可以保证原核桃的外观品质,⽽且可以防⽌青核桃因堆沤所产⽣的⾊汁导致果仁霉烂变⾊。⽬前,陕西省南部的核桃去⽪主要靠⼈⼯,
⼈⼯去⽪虽效果好,但⽇产量少、劳动强度⼤、成本⾼,不能满⾜⽣产的需要。根据调研结果设计并试制了⼀种实⽤的青核桃脱⽪机,该机结构简单、成本低、操作简单、适⽤⼤⼩不同的青⽪核桃且能对去⽪后的核桃进⾏初步清洗。
关键词:青核桃;去⽪机;家⽤
⽬录
前⾔ (Ⅳ)
对苯乙烯磺酸钠
关键词 (Ⅵ)
第⼀章引⾔ (1)
1.1 课题提出的背景 (1)
1.2 核桃去⽪机械的发展 (1)
1.3 核桃去⽪机械的研究应⽤现状 (5)
1.4 核桃去⽪机械研究重点 (7)
1.5 核桃去⽪机械应⽤前景展望 (8)
第⼆章核桃去⽪机的结构及⼯作原理 (9)
2.1核桃去⽪机的结构 (9)
2.2 ⼯作原理 (9)
第三章核桃去⽪机主要部件的结构设计 (10)
柿子去皮机
3.1传动⽅案拟定 (10)
3.2 V带传动 (12)
3.3轴 (15)
3.4 箱体 (17)
3.5机架 (18)
3.6附件 (18)
第五章总结 (19)
参考⽂献 (20)
致谢 (21)
第⼀章引⾔
1.1 课题提出的背景
核桃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。利⽤核桃或脱脂后的核桃饼粕的蛋⽩粉,可直接⽤于焙烤⾷⽤,也可作为⾁制品、乳制⼝、糖果和煎炸⾷品的原料或添加剂。以核桃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。核桃蛋⽩粉还可以通过⾼压膨化制成蛋⽩⾁。核桃是⾷⽤植物油⼯业的重要原料,利⽤核桃油可制造⼈造奶油、起酥油、⾊拉油、调和油等,也可⽤作⼯业原料。核桃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。核桃加⼯副产品核桃壳和核桃饼粕等可以综合利⽤,加⼯增值,提⾼经济效益。
核桃在制取油脂、制取核桃蛋⽩、⽣产核桃仪器以及在核桃贸易出⼝时,都需要对核桃进⾏预处理加⼯。核桃的预处理主要包括核桃的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。
核桃在加⼯或作为出⼝商品时,需要进⾏剥壳加⼯。核桃在制取油脂时,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,所以核桃产区⼴⼤农民迫切要求⽤机器来代替⼿⼯剥壳。核桃剥壳机的诞⽣在很⼤程度上改变了这种局⾯,使核桃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,同时还提⾼了核桃剥壳的效率。
核桃去⽪机是将核桃荚果去掉外壳⽽得到核桃仁的场上作业机械。由于核桃本⾝的⽣理特点决定了核
脱壳不能与核桃的⽥间收获⼀起进⾏联合作业,⽽只能在核桃荚果的含⽔率降到⼀定程度后才能进⾏脱壳。随着核桃种植业的不断发展,核桃⼿⼯脱壳已⽆法满⾜⾼效⽣产的要求,实⾏去⽪机械化迫在眉睫。
锦纶6切片1.2 核桃去⽪机械的发展
我国核桃去⽪机的研制⾃1965年原⼋机部下达核桃去⽪机的研制课题以来,已有⼏⼗种核桃去⽪机问世。只进⾏单⼀脱壳功能的核桃去⽪机结构简单,价格便宜,以⼩型家⽤为主的核桃去⽪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核桃去⽪机在⼀些⼤批量核桃加⼯的企业中应⽤较为普遍。国内现有的核桃去⽪机种类很多,如6BH⼀60型核桃剥壳机、6BH⼀20B型核桃剥壳机、6BH⼀20型核桃去⽪机等(技术参数见附表),其作业效率为⼈⼯作业效率的2O~60倍以上。锦州俏牌集团⽣产的TFHS1500型核桃除杂脱壳分选机
组⼀次能实现核桃原料的脱壳、除⽪、分选,是⼀种⽐较先进的核桃后期⽣产机械。伟民牌6BH ⼀720型核桃去⽪机带有复脱、分级装置,无菌车间
采⽤搓板脱壳、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型核桃去⽪机是⼀种⼀次喂料就可完成核桃脱壳⼯作的机械,经风⼒初选、风扇振动、分层分离、复脱清选分级后的核桃仁可直接装袋⼊库。6BH⼀1800型核桃去⽪机械采⽤了三
轧辊混合脱壳结构,能够进⾏⼆次脱壳。⽽随着我国核桃产业的进⼀步调整,核桃产量逐年增加,核桃的机械化脱壳程度将⼤幅提⾼,核桃去⽪机械将拥有⼴阔的发展前景。
核桃剥壳的原理很多,因此产⽣了很多种不同的核桃剥壳机械。核桃剥壳部件是核桃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核桃仁破碎率、核桃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,核桃仁破碎率是社会最为关⼼的主要指标。
⼋⼗年代以前的核桃剥壳机械,破碎率⼀般都⼤于8%,有时⾼达l5%以上。加⼯出的核桃仁,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,便成为核桃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,栅条凹板式核桃剥壳机。⾃1983年以来,在已有的核桃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,其主要经济技术指标,特别是破壳率指标⼤有改善。
以下介绍⼀下我国上个世纪⼏种主要的核桃剥壳部件
(1)封闭式纹杆滚筒,栅条凹板式核桃剥壳部件
图 1-1 封闭式纹杆滚筒
单相整流桥
六⼗年代初,我国在吸收国外技术的基础上,研制了TH-340型核桃剥壳机,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
的栅条式凹板,如图1-1封闭式纹杆滚筒所⽰。
在该机构中核桃进⼝⼤(3O-50毫⽶),出⼝⼩(1O-25毫⽶),⼯作时,核桃果在滚筒的
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,核桃受
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
起的核桃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,直⽴橡胶板式剥壳部件
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,如图1-2剥壳部
件所⽰
图1-2 剥壳部件
作业时,核桃果在胶辊的推动下,通过剥壳间隙(5—20毫⽶),由胶辊和胶板的挤压作⽤脱壳,避开了剥壳部件的揉搓作⽤,破碎率有所降低,但仍在5%以上。另外,因直径⼩于剥壳间隙的⼩果未经剥壳便被分离出来,故⼀次剥净率很低,只有30%左右。所以不得不增设循环机构,以使核桃经多次挤压脱壳,致使机器结构复杂、庞⼤,造价较⾼。
(3)开式纹杆滚筒,编织凹板式核桃剥壳部件
剥壳部件采⽤了由两根⾦属纹杆组成的开式纹杆滚筒和⽤编织丝⽹制成的编织凹板,其结构如图1-3凹板式核桃剥壳部件所⽰
图 1-3 凹板式核桃剥壳部件
作业时,核桃果在滚筒的推动下,受挤压揉搓脱壳,该结构与封闭滚筒式不同,核桃果受到开式滚筒的搅拌作⽤,剥壳⼒带有柔性,故其破碎率较低,可控制在3%-5% 。另外,与栅条式凹板不同,因系编织⽹孔凹板,剥壳时,只有直径⼩于⽹孔尺⼨的单粒瘪果末脱壳⽽被⽹孔分离,双粒长果则漏不出来,仍被剥壳,故剥净率较⾼。
(4)⽴式剥壳机构硫芴
剥壳部件采⽤了由两根扁钢条焊接⽽成的⽴式转⼦,下⾯装着⽤编织丝⽹制成的编织平底
筛,该剥壳部件如图1-4所⽰。
图 1-4⽴式剥壳部件
在剥壳室内,核桃果受⽴式转⼦的推动⽽相互磨擦,从⽽达到剥壳的⽬的,此⽅法系柔性揉
搓剥壳。实践证明,该机破碎率较低,可控制在3%以下。其缺点是由于采⽤⽴式传动,故传
动机构较为复杂。
(5)开式扁条滚筒,编织凹板式核桃剥壳部件
采⽤了由三根扁钢条制成的开式扁条滚筒,和⽤编织丝⽹制成的凹板结构,如图1-5开式扁
条滚筒所⽰。作业时,核桃果在扁条的推动下随滚筒转动,在滚筒和凹板之间形
图 1-5开式扁条滚筒
成⼀个活动层,核桃果在该活动层内互相揉搓⽽脱壳。由于在该机构中,避开了剥壳部件的直接挤压,冲击的作⽤,⽽是核桃搓核桃,系柔性剥壳,故破碎率较低,该机鉴定时实测破伤率(破碎率+损伤率)为0.91。另外脱净率及⽣产效率等指标亦较理想。
1.3 核桃去⽪机械的研究应⽤现状
⽬前国内核桃去⽪机从其脱壳原理、结构和材料上基本可分为以打击、揉搓为主的钢
纹杆——钢栅条凹板以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒⼀⼀橡胶浮动凹板两⼤类,但脱壳质
量均不⾼,破损率都⼤于8 %,剥出的核桃⽶只能⽤于榨油和⾷⽤,满⾜不了外贸出⼝和
作种⼦的要求。探索先进的脱壳原理是解决去⽪机现存问题的重要途径。
1.3.1 ⽬前核桃去⽪机采⽤的脱壳原理
⽬前应⽤⽐较⼴泛的核桃机械脱壳原理有以下⼏种。
撞击法脱壳撞击法脱壳是物料⾼速运动时突然受阻⽽受到冲击⼒,使外壳破碎⽽实现脱壳的⽬的。其
典型设备为由⾼速回转甩料盘及固定在甩料盘周围的粗糙壁板组成的离⼼去⽪机。甩料盘使核桃荚果产⽣⼀个较⼤的离⼼⼒撞击壁⾯,只要撞击⼒⾜够⼤,荚果外壳就会产⽣较⼤的变形,进⽽形成裂缝。当荚果离开壁⾯时,由于外壳具有不同的弹性变形⽽产⽣不同的运动速度,荚果所受到的弹性⼒较⼩,运动速度也不如外壳,阻⽌了外壳迅速向外移动⽽使其在裂缝处裂开,从⽽实现籽粒的脱壳。撞击脱壳法适合于仁壳间结合⼒⼩,仁壳间隙较⼤且外壳较脆的荚果。影响离⼼式去⽪机脱壳质量的因素有,籽粒的⽔分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等。
碾搓法脱壳核桃荚果在固定磨⽚和运动着的磨⽚间受到强烈的碾搓作⽤,使荚果的外壳被撕裂⽽实现脱壳。其典型的设备为由⼀个固定圆盘和⼀个转动圆盘组成的圆盘剥壳机。荚果经进料⼝进⼊定磨⽚和动磨⽚的间隙中,动磨⽚转动的离⼼⼒使籽粒沿径向向外运动,也使荚果与定磨⽚问产⽣⽅向相反的摩擦⼒;同时,磨⽚上的⽛齿不断对
外壳进⾏切裂,在摩擦⼒与剪切⼒的共同作⽤下使外壳产⽣裂纹直⾄破裂,并与壳仁脱离,达到
脱壳的⽬的。该种⽅法影响因素有,荚果的⽔分含量、圆盘的直经、转速⾼低、磨⽚之间⼯作间隙的⼤⼩、磨⽚上槽纹的形状和荚果的均匀度等。
剪切法脱壳核桃荚果在固定⼑架和转⿎间受到相对运动着的⼑板的剪切⼒的作⽤,外壳被切裂并打开,实现外壳与果仁的分离。其典型设备为由⼑板转⿎和⼑板座为主要⼯作部件的⼑板剥壳机。在⼑
板转⿎和⼑板座上均装有⼑板,⼑板座呈凹形,带有调节机构,可根据核桃荚果的⼤⼩调节⼑板座与⼑板转⿎之间的间隙。当⼑板转⿎旋转时,与⼑板之间产⽣剪切作⽤,使物料外壳破裂和脱落。主要适⽤于棉籽,特别是带绒棉籽的剥壳,剥壳效果较好。由于其⼯作⾯较⼩,故易发⽣漏籽现象,重剥率较⾼。该种⽅法影响因素有,原料⽔分含量、转⿎转速的⾼低、⼑板之间的间隙⼤⼩等。
挤压法脱壳挤压法脱壳是靠⼀对直径相同转动⽅向相反,转速相等的圆柱辊,调整到适当间隙,使核桃荚果通过间隙时受到辊的挤压⽽破壳。荚果能否顺利地进⼊两挤压辊的间隙,取决于挤压辊及与荚果接触的情况。要使荚果在两挤压辊间被挤压破壳,荚果⾸先必须被夹住,然后被卷⼊两辊间隙。两挤压辊间的间隙⼤⼩是影响籽粒破损率和脱壳率⾼低的重要因素。
搓撕法脱壳搓撕法脱壳是利⽤相对转动的橡胶辊筒对籽粒进⾏搓撕作⽤⽽进⾏脱壳的。两只胶辊⽔平放置,分别以不同转速相对转动,辊⾯之间存在⼀定的线速差,橡胶辊具有⼀定的弹性.其摩擦系数较⼤。核桃荚果进⼊胶辊⼯作区时,与两辊⾯相接触,如果此时荚果符合被辊⼦啮⼈的条件,即啮⼈⾓⼩于摩擦⾓,就能顺利进⼊两辊问.此时荚果在被拉⼈辊间的同时,受到两个不同⽅向的摩擦⼒的撕搓作⽤;另外,荚果⼜受到两辊⾯的法向挤压⼒的作⽤,当荚果到达辊⼦中⼼连线附近时法向挤压⼒最⼤,荚果受压产⽣弹性——塑性变形,此时荚果的外壳也将在挤压作⽤下破裂,在上述相反⽅向撕搓⼒的作⽤下完成脱壳过程。影响脱壳性能的因素有,线速差、胶压辊的硬度、轧⼊⾓、轧辊半径、轧辊间间隙等。
1.3.2 新型脱壳技术
压⼒膨胀法原理是先使⼀定压⼒的⽓体进⼊核桃壳内,维持⼀段时间,以使核桃荚果内外达到⽓压平衡,然后瞬间卸压,内外压⼒平衡打破,壳体内⽓体在⾼压作⽤下产⽣巨⼤的爆破⼒⽽冲破壳体,从⽽达到脱壳的⽬的。主要影响因素有,充⽓压⼒、稳定压⼒维持时间、籽粒的含⽔率等。
真空法将核桃荚果放在真空爆壳机中,在真空条件下,将具有相当⽔分的荚果加热到⼀定温度,在真空泵的抽吸下,荚果吸热使其外壳的⽔分

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