刮板式核桃剝殼機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、刮板式核桃剝殼機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計 如今核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越迅猛，然而由于核桃品種繁雜，外形不規(guī)則，外皮厚薄不均，夾層多 寡不一，因此給破殼取仁帶來一定的困難。所以核桃剝殼機(jī)在生活中應(yīng)用起著越來越重要的作用了， 剝殼機(jī)在核桃后期加工中為人們帶來了方便，大大減少了勞動力，提高勞動成本。文章主要敘述了核 桃剝殼機(jī)的主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算過程 。 本文首先介紹了剝殼機(jī)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義。 核桃剝殼機(jī)是由料斗、 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、 破殼機(jī)構(gòu)、 傳動機(jī)構(gòu)等組成，是通過依靠物料自身的重力自上而下形成了一個系統(tǒng)作業(yè)流水線。其次，本文確定 了核桃剝殼機(jī)的整體方案設(shè)計，以及介紹了剝殼機(jī)的分類和主要組成，以及現(xiàn)狀存在的

2、問題。最后確 定了主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和布置。 然后， 本文介紹了核桃剝殼機(jī)主體結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計， 其中包括帶輪， 主軸， 刮板，電動機(jī)，等具體設(shè)計和計算。本章還介紹了核桃剝殼機(jī)的裝配過程。全面詳盡的討論了傳動機(jī) 構(gòu)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后對整體設(shè)計過程做出總結(jié)，分析了設(shè)計過程中遇到的問題，從設(shè)計 過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。 第一章 緒論 1.1 課題提出的背景 我國的核桃栽培面積約130萬hm血上,主要種植區(qū)域在西南和西北。在國際市場上 核桃與杏仁、腰果、榛子一起并列為世界 4大干果, 核桃作為保健食品早已被國內(nèi)外所認(rèn) 識。我國核桃總產(chǎn)量約31萬噸,全國人均占有0. 24kg。核桃中富含脂肪和蛋

3、白質(zhì)，既是 主要的食用植物油來源，而且又可提供豐富的植物蛋白質(zhì)。利用核桃或脫脂后的核桃餅 粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作為肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料 或添加劑。以核桃蛋白粉為原料或添加劑制成的食品，既提高了蛋白質(zhì)含量，又改善了 其功能特性。核桃蛋白粉還可以通過高壓膨化制成蛋白肉。核桃是食用植物油工業(yè)的重 要原料，利用核桃油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、調(diào)和油等，也可用作工業(yè)原料。 核桃除經(jīng)簡單加工就可食用外，經(jīng)深加工還可以制成營養(yǎng)豐富，色、香、味俱佳的各種 食品和保健品。核桃加工副產(chǎn)品核桃殼和核桃餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經(jīng) 濟(jì)效益。 核桃在制取油脂、制取核桃蛋白

4、、生產(chǎn)核桃儀器以及在核桃貿(mào)易出口時，都需要對 核桃進(jìn)行預(yù)處理加工。核桃的預(yù)處理主要包括核桃的剝殼和分級、破碎、軋胚和蒸炒等。 核桃在加工或作為出口商品時，需要進(jìn)行剝殼加工。核桃在制取油脂時，剝殼的目 的是為了提高出油率， 提高毛油和餅粕的質(zhì)量，利于軋胚等后續(xù)工序的進(jìn)行和皮殼的綜 合利用。傳統(tǒng)的剝殼為人力手工剝殼，手工剝殼不僅手指易疲勞、受傷，而且工效很低， 所以核桃產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民迫切要求用機(jī)器來代替手工剝殼。核桃剝殼機(jī)的誕生在很大程度 上改變了這種局面，使核桃產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民不必再采用最原始的剝殼方法進(jìn)行剝殼，從而大 大地減輕了農(nóng)民的體力勞動，同時還提高了核桃剝殼的效率。 核桃脫殼機(jī)是將核桃莢果去

5、掉外殼而得到核桃仁的場上作業(yè)機(jī)械。由于核桃本身的 生理特點(diǎn)決定了核桃脫殼不能與核桃的田間收獲一起進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，而只能在核桃莢果 的含水率降到一定程度后才能進(jìn)行脫殼。隨著核桃種植業(yè)的不斷發(fā)展，核桃手工脫殼已 無法滿足高效生產(chǎn)的要求，實(shí)行脫殼機(jī)械化迫在眉睫。 1.2 研究課題的意義 為了使堅果食品增值，近年來各國都在加工制造成品方面想辦法。目前整體核桃仁 在國際市場上的價格是帶殼核桃的幾十倍，且核桃?guī)け４嫒菀酌範(fàn)€。因此，尋求效率 高. 質(zhì)量好的剝殼方法，是發(fā)展的必然。我國核桃資源豐富， 1993 年全國產(chǎn)量達(dá)到 21.3 萬噸，如何有效去殼，對滿足人們生活需要和換取外匯都有著重要的意義。

6、堅果類破殼問題的研究，如蘇聯(lián)專利破裂松果的仿佛，日本專利破除栗殼的方法， 我國對棉核桃殼剝?nèi)∪蕶C(jī)理的研究，在理論和實(shí)踐方面都做了有益的探討，但均未解決 好核桃去殼取仁的問題。 在我國，如陜西、山西的核桃剝殼機(jī)，性能不甚好，我國出口的核桃仁全都是手工 砸取，勞動生產(chǎn)率低，且菌感染指數(shù)高于國際食品衛(wèi)生法規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，影響了桃仁的品 質(zhì)，降低了換匯率。在國內(nèi)的市場銷售，對人民不利。 1.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國核桃脫殼機(jī)的研制自 1965年原八機(jī)部下達(dá)核桃剝殼機(jī)的研制課題以來，已有幾 十種核桃剝殼機(jī)問世。只進(jìn)行單一剝殼功能的核桃剝殼機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，以小型 家用為主的核桃剝殼機(jī)在我國一些地區(qū)廣

7、泛應(yīng)用，能夠完成剝殼、分離、清選和分級功 能的較大型核桃剝殼機(jī)在一些大批量核桃加工的企業(yè)中應(yīng)用較為普遍。國內(nèi)現(xiàn)有的核桃 剝殼機(jī)種類很多，如6BH一60型核桃剝殼機(jī)、6BH一20B型核桃剝殼機(jī)、6BH一20型核桃剝 殼機(jī)等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的 2O- 60咅以上。錦州俏牌集團(tuán)生產(chǎn)的TFHS150型 核桃除雜剝殼分選機(jī)組一次能實(shí)現(xiàn)核桃原料的剝殼、除皮、分選，是一種比較先進(jìn)的核 桃后期生產(chǎn)機(jī)械。偉民牌6BH一720型核桃剝殼機(jī)帶有復(fù)脫、分級裝置，采用搓板式剝殼、 風(fēng)力初選、比重分離清選等裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動力 小等特點(diǎn)。6BKH22型核桃剝殼機(jī)是一種一次喂料

8、就可完成核桃剝殼工作的機(jī)械，經(jīng)風(fēng)力 初選、風(fēng)扇振動、分層分離、復(fù)脫清選分級后的核桃仁可直接裝袋入庫。 6BH一 1800型核 桃剝殼機(jī)械采用了三軋輥混合脫殼結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行二次剝殼。而隨著我國核桃產(chǎn)業(yè)的進(jìn) 一步調(diào)整，核桃產(chǎn)量逐年增加，核桃的機(jī)械化剝殼程度將大幅提高，核桃剝殼機(jī)械將擁 有廣闊的發(fā)展前景。 核桃剝殼的原理很多，因此產(chǎn)生了很多種不同的核桃剝殼機(jī)械。核桃剝殼部件是核 桃剝殼機(jī)的關(guān)鍵工作部件，剝殼部件的技術(shù)水平?jīng)Q定了機(jī)具作業(yè)剛核桃仁破碎率、核桃 果一次剝凈率及生產(chǎn)效率等重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在目前的生產(chǎn)銷售中，核桃仁破碎率是社 會最為關(guān)心的主要指標(biāo)。 八十年代以前的核桃剝殼機(jī)械，破碎率一般

9、都大于 8%有時高達(dá)15%以上。加工出的 核桃仁，只能用來榨油，不能作種用，也達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。為了降低破碎率而探討新的剝 殼原理，研制新式剝殼部件，便成為核桃剝殼機(jī)械的重要研究課題。從六十年代初，開 始在我國出現(xiàn)了封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式核桃剝殼機(jī)。自 1983年以來，在已有的核 桃剝殼部件的研制基礎(chǔ)上，我國又相繼研制了多種不同結(jié)構(gòu)型式的新式剝殼部件，其主 要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，特別是破殼率指標(biāo)大有改善。 以下介紹一下我國上個世紀(jì)幾種主要的核桃剝殼部件 1 、封閉式紋桿滾筒，柵條凹板式核桃剝殼部件 八十年代初，我國在吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了 TH-340型核桃剝殼機(jī)，其剝殼 部件是在一個

10、圓筒上鑲上若干根紋桿組成的封閉式紋桿滾筒，下面裝有若干根圓鋼條組 成的柵條式凹板。 在該機(jī)構(gòu)中核桃進(jìn)口大（3O-50毫米），出口?。?O-25毫米），工作時，核桃果在滾筒 的推動下由進(jìn)口向出口端運(yùn)動，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接剝殼，核 桃受列剝殼機(jī)的直接搓擦作用，系強(qiáng)制剝殼，故破碎率高。剝殼時， 直徑同凹板柵縫一 樣大小的單粒果及雙粒果便從柵縫中分離出來。為了將混在一起的核桃仁和未脫果分離 開來，采用柵條式凹板的剝殼機(jī)一般要配置分離機(jī)構(gòu)。后來研制并生產(chǎn)的 TH-47O型, 6 BH-570型等型式的剝殼機(jī)。 2、封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式剝殼部件 該機(jī)的剝殼部件是由封閉膠輥

11、和直立膠板組成，剝殼原理系擠壓式，作業(yè)時，核桃 果在膠輥的推動下，通過剝殼間隙 （5—20毫米） ，由膠輥和膠板的擠壓作用脫殼，避開了 剝殼部件的揉搓作用 , 破碎率有所降低，但仍在 5％以上。另外，因直徑小于剝殼間隙的 小果未經(jīng)剝殼便被分離出來，故一次剝凈率很低，只有 30%左右。所以不得不增設(shè)循環(huán)機(jī) 構(gòu)，以使核桃經(jīng)多次擠壓脫殼，致使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，造價較高。 3、開式紋桿滾筒，編織凹板式核桃剝殼部件 剝殼部件采用了由兩根金屬紋桿組成的開式紋桿滾筒和用編織絲網(wǎng)制成的編織凹 板，作業(yè)時，核桃果在滾筒的推動下，受擠壓揉搓剝殼，該結(jié)構(gòu)與封閉滾筒式不同，核 桃果受到開式滾筒的攪拌作用，剝殼力

12、帶有柔性，故其破碎率較低，可控制在 3%-5%。 另外，與柵條式凹板不同，因系編織網(wǎng)孔凹板，剝殼時，只有直徑小于網(wǎng)孔尺寸的單粒 癟果末剝殼而被網(wǎng)孔分離，雙粒長果則漏不出來，仍被剝殼，故剝凈率較高。 4、立式剝殼機(jī)構(gòu) 剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉(zhuǎn)子，下面裝著用編織絲網(wǎng)制成的編 織平底篩，在剝殼室內(nèi)，核桃果受立式轉(zhuǎn)子的推動而相互磨擦，從而達(dá)到剝殼的目的， 此方法系柔性揉搓剝殼。實(shí)踐證明，該機(jī)破碎率較低，可控制在 3％以下。其缺點(diǎn)是由于 采用立式傳動， 故傳動機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。 5、開式扁條滾筒，編織凹板式核桃剝殼部件 采用了由三根扁鋼條制成的開式扁條滾筒， 和用編織絲網(wǎng)制成的凹

13、板結(jié)構(gòu)，作業(yè)時， 核桃果在扁條的推動下隨滾筒轉(zhuǎn)動，在滾筒和凹板之間形成一個活動層，核桃果在該活 動層內(nèi)互相揉搓而剝殼。由于在該機(jī)構(gòu)中，避開了剝殼部件的直接擠壓， 沖擊的作用， 而是核桃搓核桃， 系柔性剝殼， 故破碎率較低， 該機(jī)鑒定時實(shí)測破傷率 （ 破碎率 +損傷率 ） 為0．91。 4 第二章核桃的基本性能 核桃有著千年的歷史，在很早以前人們就知道核桃還有它的許多功效。核桃原產(chǎn)于 近東地區(qū)，核桃與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。既可以生食、炒食, 又可以榨油、配制糕點(diǎn)、糖果等多種做法，不僅味美，而且營養(yǎng)價值很高，被譽(yù)為“萬 歲子”、“長壽果”。如圖2-1所示核桃。

14、 圖2-1核桃 核桃起源人們原以為是張騫從西域傳入的，然而在之后的研究表明核桃不是一個地 方生產(chǎn)的，而是許多地方都有產(chǎn)核桃，而我國也是源產(chǎn)地之一。核桃具有很大的營養(yǎng)價 值據(jù)測定，每100克核桃中，含脂肪50?64克，核桃中的脂肪71%為亞油酸，12%為亞麻 酸，蛋白質(zhì)為15?20克，蛋白質(zhì)亦為優(yōu)質(zhì)蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大腦最好的營養(yǎng)物 質(zhì)。糖類為10克，以及含有鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、核黃素（維生素 B2）、維生素B6 維生素E、胡桃葉醌、磷脂等營養(yǎng)物質(zhì)。因此研究核桃殼機(jī)對核桃取仁起到很大了幫助， 具有很大的意義。 2.1核桃的功效與作用 核桃又稱之為胡桃，為胡桃科植物。核桃仁細(xì)膩質(zhì)感，常被老百姓稱之“肉” ，核桃 仁含有豐富的營養(yǎng)素，且藥用價值主要集中在仁，食后不但不會使膽固醇升高，還能減 少腸道對膽固醇的吸收，因此，可作為高血壓、動脈硬化患者的滋補(bǔ)品。此外，這些油 脂還可供給大腦基質(zhì)的需要。核桃中所含的微量元素鋅和錳是腦垂體的重要成分，常食 有益于腦的營養(yǎng)補(bǔ)充，有健腦益智作用。其實(shí)很早以前我國古人就發(fā)現(xiàn)核桃的多種功效 了，古代名醫(yī)李時珍曾說過核桃可以補(bǔ)腎通腦，有益智慧。核桃不僅是最好的健腦食物， 6