【正文】 花生殼與花生仁的重量及受力面積的不同，用氣流對其進(jìn)行分離。具體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 見零件圖。箱座和箱蓋采用普通螺栓聯(lián)接，用圓錐銷定位。 箱體 箱體的作用是提供給刮板一個封閉的剝殼環(huán)境，并對 相關(guān) 結(jié)構(gòu) 起到 支承 和定位作用。 裝砌完成后要太上鎖緊條，防止柵條松動。柵條采用 10? 圓截面長條，長度為 538mm， 因其特殊的作用，還需對其進(jìn)行表面處理，要求滲碳 ，熱處理硬度 HRC5662。 其結(jié)構(gòu)如圖 34 所示。 半柵籠 半柵籠在機(jī)器中的作用是讓已經(jīng)被剝殼的花生與未被剝殼的花生進(jìn)行分離，其分離的原理就是 “小個通過，大個不過”。 刮板選用四塊 8mm 厚 鋼板，長 ?寬 =500mm?129mm，刮板外緣 距旋轉(zhuǎn)中心距離 250mm。 （ 7）確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角 ?452? ，各軸肩處圓角半徑見零件圖 刮板結(jié)構(gòu) 刮板結(jié)構(gòu)是整個機(jī)器的關(guān)鍵部分，它的作用就是對花生果進(jìn)行剝殼。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。參照工作要求并根據(jù) mmd 2223 ? ，初步選取深溝球軸承 6205,其基本參數(shù)如下表 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 18 6204 基本尺寸 安裝尺寸 極限轉(zhuǎn)速 ? D B minsr ad aD asr 脂潤滑 油潤滑 25 52 15 1 31 46 1 12020 16000 （ 3） 安 裝刮板 架 段軸直徑 mmd 6045 ? 。查表選取1050 ?A ，于是得 mmnPAd 33220m i n ??? 2 擬定軸上零件的裝配方案 通過對各種方案的比較，現(xiàn)選用圖 32 所示裝配方案 圖 32 3 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （ 1） 為滿足 V帶輪的軸向定位， 12 軸右端制一軸肩，故取 23 段直徑 23d =22mm，左端用軸端擋圈定位，取直徑 D=22mm。 15177。 4 )()(22 a ddddddddadL ????? ?= 由 V帶的基準(zhǔn)長度系中選取基準(zhǔn)長度 mmLd 2020? 計(jì)算實(shí)際中心距 a mmmmdLLdaa )2 9 7 2700(2 39。 查表得此種電動機(jī)的中心高 H=90mm，外伸軸徑為 24mm，軸的外伸長度為 50mm。 3． 1． 3 傳動方案擬定 由于刮板式花生去殼機(jī)的工作軸旋轉(zhuǎn)速度較高，達(dá)到 2n =，第一種是采用一級 V帶傳動，第二種是采用兩級混合傳動，而很明顯的，若采用兩級傳動方案，將會致使機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本升高，所以選用一級 V 帶傳動。 為計(jì)算電動機(jī)的所需工率 Pd，先要確定從電動機(jī)到工作機(jī)之間的總效率 ? 。 如圖 31 所示，花生下落位置在 RR?2 之間，設(shè)計(jì)時采用最小碰撞半徑 2R 為計(jì)算半徑 nrv ?2? 取半徑 R=250mm， 則 n= 結(jié)論： R=250mm， n= 圖 31 3． 1． 2 刮板所需功率 計(jì)算 根據(jù)公式 tQP? 可計(jì)算出刮板所需的功率 刮板對花生做功 pk EEQ ?? kE ：刮板改變花生的動能 Ep ：刮板改變花生的勢能 222121 2121 mvmvEEE k ???? mgRmghEp ?? ? )(21 2221 gRvvmQ ??? 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 13 )(21 2221 gRvvtmtQP ???? 根據(jù)所給產(chǎn)量要求 1500kg/h,即 ,此為花生仁的產(chǎn)量，折合花生果產(chǎn)量為 ,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，湖南所處地理位置可取花生的純?nèi)事蕿?69%,折合花生果產(chǎn)量為 ,此即每秒進(jìn)入剝殼箱內(nèi)被破碎的花生果的重量。因此，刮板式花生去殼機(jī)的主要部件的設(shè)計(jì)在整個設(shè)計(jì)過程中顯得尤為重要，合理的設(shè)計(jì)將提供給使用者更多的方便和實(shí)惠。 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 12 3 刮板式花生去殼機(jī) 主要部件 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 刮板式花生去殼機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 看 的是其主要部件的設(shè)計(jì)， 如果設(shè)計(jì)不合理，機(jī)器就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者說不能運(yùn)轉(zhuǎn)，那么生產(chǎn)出來的這臺機(jī)器就是一堆費(fèi)品。部分花生果在下落過程中沒有與刮板發(fā)生碰撞，有些發(fā)生碰撞了而花生殼卻未撞裂，這部分花生落入到由圓鋼棒排列成的柵格上，由于柵格頂部與刮板的旋轉(zhuǎn)外徑間的間距不足以容納一個花生果，因此花生果將在落入柵格的同時被刮板再次錘擊和擠壓，從而使這些花生果的果殼也被壓碎。它主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、剝殼機(jī)構(gòu)和支承機(jī)構(gòu)等部分組成。 圖 21 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 2． 2 工作原理 刮板式花生去殼機(jī)以前也稱為刀籠剝殼機(jī)，是借助轉(zhuǎn)動軸上的刮板與籠柵的擠壓和打擊作用，將花生果外殼破碎的一種機(jī)械設(shè)備，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。 為保證整機(jī)的各部分的安裝，需設(shè)計(jì)一個機(jī)架，機(jī)架起到其它幾個部分的支承、定位、連接作用，并將電機(jī)安裝在機(jī)架里面，剝殼機(jī)安裝在機(jī)架的上方?；ㄉ┻^柵格后經(jīng)過剝殼箱底部的出口往下落，在下落過程中，設(shè)計(jì)一個風(fēng)機(jī)的吹入口，其作用是將經(jīng)過剝殼的花生殼與花生仁進(jìn)行分離，重量稍重的不被風(fēng)吹走，而重量較輕的花生殼將被風(fēng)機(jī)吹來的氣流帶入到花生殼收集通道，通道的底部設(shè)計(jì)成一定角度。在剝殼箱內(nèi)，花生必須經(jīng)過刮板的撞擊和擠壓作用才能 進(jìn)行剝殼，因此，將刮板設(shè)計(jì)置在剝殼箱內(nèi)。 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 2 刮板式花生去殼 機(jī) 的結(jié)構(gòu)及工作原理 2． 1 刮板式花生去殼機(jī)的結(jié)構(gòu) 根據(jù)刮板式花生去殼機(jī)的剝殼原理 可知道 ，花生是從上至下依次經(jīng)過集料斗、剝殼箱、柵格 、下箱出口、分選口，花生仁收集斗這些部件的，因此設(shè)計(jì)剝殼機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的依據(jù)就出來了。隨著花生種植業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外對花生深加工產(chǎn)品的需求不斷增大，提高花生脫殼機(jī)械化作業(yè)水平成為必然。進(jìn)入 21世紀(jì)，我國 花生生產(chǎn)機(jī)械化開始了新的發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)生了新的變化，也對花生機(jī)械的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，不僅拉動了新的有效需求，而且構(gòu)筑了適合花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的新舞臺，為花生生產(chǎn)機(jī)械化真正成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動器提供了廣闊的市場發(fā)展條件。 1． 5 花生脫殼機(jī)械應(yīng)用前景展望 花生生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，是農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要保證，近年來，花生機(jī)械裝備總量不斷穩(wěn)步增長，作業(yè)水平進(jìn)一步提高，社會花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 化服務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，雖然目前花生脫殼機(jī)械化水平較高，但是多應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)與示范推廣區(qū)，并且小型機(jī)械多、大型機(jī)械少，低檔機(jī)械多、高性能機(jī)械少。減輕重量，減少阻力，簡化操作，減少輔助工作時間，延長使用壽命，降低勞動使用費(fèi)用等將作為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)用于脫殼機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。因此應(yīng)通過機(jī)電一體化手段，開發(fā)設(shè)計(jì)自動喂料、自動定位 脫殼裝置，保證均勻喂料與有效定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動化操作，進(jìn)一步提高作業(yè)精確性和作業(yè)速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)率，滿足部分大、中型加工企業(yè)的需要，以開拓國內(nèi)和國外市場。目前國內(nèi)外的花生脫殼機(jī)械均存在脫殼率和破損率之間的矛盾，處理好這一關(guān)鍵技術(shù)將關(guān)系到花生脫殼機(jī)械的發(fā)展前景。 1． 4． 2 提高機(jī)械脫殼率。研制通過變換主要工作部件即能滿足不同堅(jiān)果脫殼作業(yè)需要的脫殼機(jī)具，并提高制造工藝水平，降低制造成本，以適應(yīng)不同加工企業(yè)的需要。 1． 4． 1 提高花生脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性 提高花生脫殼機(jī)械的通用性和適應(yīng)性仍是當(dāng)前的主要研究方向之一目前，許多花生脫殼機(jī)械只是針對某一花生品種和所在地區(qū)的生長環(huán)境來設(shè)計(jì)，其通用性、兼容性和適應(yīng)性較差。⑤ 有些產(chǎn)品僅進(jìn)行了樣機(jī)試制或少量試生產(chǎn)，未進(jìn)行大量生產(chǎn)性考核和示范應(yīng)用，作業(yè)性能及商品性等方面還存在不少問題。③ 通用性差，利用率低。脫殼機(jī)械在 技術(shù)性能和作業(yè)環(huán)節(jié)上存在以下問題：① 脫殼率低，脫殼后的果仁破損率高，損失大。 1． 3． 4 花生脫殼機(jī)械存在的問題 目前我國在花生脫殼技術(shù)研究方面一直沒有大的突破，資金投入也不足，脫殼部件的研制仍在 2O世紀(jì) 90年代初的技術(shù)水平上徘徊，所以在脫殼性能上并沒有很大的提高。 水分含量 花生莢果的含水率對脫殼效果有很大的影響，含水率大，則外殼的韌性增加；含水率小，則果仁的粉末度大。 1． 3． 3 花生脫殼機(jī)械的工藝研究 在脫殼技術(shù)方面，除了在原理和設(shè)備上進(jìn)行研究外，人們還在工藝上進(jìn)行了研究以提高籽粒的脫殼率及脫殼質(zhì)量。 激光法 用激光逐個切割堅(jiān)果外殼。 真空法 將花生莢果放在真空爆殼機(jī)中，在真空條件下，將具有相當(dāng)水分的莢果加熱到一定溫度，在真空泵的抽吸下，莢果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發(fā)而被移除，其韌性與強(qiáng)度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼內(nèi)部相對處于較高壓力狀態(tài)。 花生去殼機(jī)設(shè)計(jì)說明書 _大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 1． 3． 2 新型脫殼技術(shù) 壓力膨脹法 原理是先使一定壓力的氣體進(jìn)入花生殼內(nèi)，維持一段時間，以使花生莢果內(nèi)外達(dá)到氣壓平衡，然后瞬間卸壓，內(nèi)外壓力平衡打破，殼體內(nèi)氣體在高壓作用下產(chǎn)生巨大的爆破力而沖破殼體，從而達(dá)到脫殼的目的?；ㄉv果進(jìn)入膠輥工作區(qū)時，與兩輥面相接觸，如果此時莢果符合被輥?zhàn)訃说臈l件，即嚙人角小于摩擦角，就能順利進(jìn)入兩輥問．此時莢果在被拉人輥間的同時，受到兩個不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，莢果又受到兩輥面的法向擠壓力的作用，當(dāng)莢果到達(dá)輥?zhàn)又行倪B線附近時法向擠壓力最大，莢果受壓產(chǎn)生彈性 —— 塑性變形，此時莢果的外殼也將在擠壓作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過程。 搓撕法脫殼 搓撕法脫殼是利用相對轉(zhuǎn)動的橡膠輥筒對籽粒進(jìn)行搓撕作用而進(jìn)行脫殼的。要使莢果在兩擠壓輥間被擠壓破殼，莢果首先必須被夾住，然后被卷入兩輥間隙。 擠壓法脫殼 擠壓法脫殼是靠一對直徑相同轉(zhuǎn)動方向相反，轉(zhuǎn)速相等的圓柱輥，調(diào)整到適當(dāng)間隙，使花生莢果通過間隙時受到輥的擠壓而破殼。由于其工作面較小，故易發(fā)生漏籽現(xiàn)象，重剝