花生脱壳机的设计【花生剥壳机】【花生去壳机】.rar
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花生脱壳机的设计 摘要 本文首先花生脱壳机的脱壳原理，应用现状及现在市场上应用的个脱 壳机存在的问题进行调研分析，针对其问题进行了分析。根据设计要求及 花生脱壳机的功能要求，确定了花生脱壳机的总体方案的设计，以封闭式 滚筒脱壳机为研究对象，对脱壳机的关键脱壳部件、进料机构、振动筛分 选机构和偏心轮机构等部分进行详细设计与三维建模分析。最后对本次设 计心得体会与成果进行的总结。 关键词：花生脱壳机、滚筒、半笼栅、结构设计关键词：花生脱壳机、滚筒、半笼栅、结构设计 花生脱壳机的设计 目录 摘要.1 目录.2 1.绪论.4 1.1 本课题研究的背景及意义.4 1.2 花生脱壳机的脱壳原理.4 1.3 花生脱壳机的应用现状与未来发展趋势.5 1.3.1 花生脱壳机的应用现状介绍.5 1.3.2 未来发展趋势.6 2. 花生脱壳机的整体结构方案与工作原理.8 2.1 本设计中的脱壳原理.8 2.2 花生脱壳机的总体结构.8 2.3 壳仁分离装置.10 3. 花生脱壳机关键部件的结构设计.11 3.1 脱壳部件的设计.11 3.1.1 滚筒半径及转速初定.11 3.1.2 脱壳机所需功率计算与电机选型.13 3.1.3 传动装置的传动参数计算.14 3.1.4 电机与脱壳转子轴之间的 V 带传动设计.15 3.1.5 滚筒材料的选择.19 3.2 转轴的设计与校核.19 3.2.1 初步确定轴的最小直径.19 3.2.2 拟定轴上零件的装配方案与尺寸确定.20 3.2.3.主轴的强度校核.21 3.2.4 轴承的校核.23 3.3 比重分选筛动力系统设计.24 3.3.1 比重分选筛装置设计.24 3.3.2 偏心轮转轴设计.25 3.3.3 偏心轴的 V 带传动设计.26 花生脱壳机的设计 4. 花生脱壳机的各部件设计与三维建模.27 4.1 关键组件的设计与三维建模.27 4.1.1 半栅笼.27 4.1.2 风扇组件设计.28 4.1.3 箱体.28 4.1.4 料斗.29 4.1.5 振动筛的箱体.30 4.1.5 筛网.31 4.1.6 机架.31 4.2 脱壳机的三维建模与装置检查.32 图 4.10 脱壳机三维模型的主视图.33 5.结论.34 致谢.35 参考文献.36 花生脱壳机的设计 1.绪论 1.1 本课题研究的背景及意义 花生是人们生活中重要的实物及食用油品的来源，花生需求量在增大，花 生种植面积与产量也在增加。因此，这就要求对花生种植、收割及脱壳等机械 装置的发展与应用满足其生产需求。目前，采用机械自动脱壳设备的生产效率 是远远高于人工手动效率，且降低农民的工作强度，节省时间和生产成本1。 针对花生脱壳的质量要求，需要综合分析其各影响因素，如脱壳设备的转 动特性、脱壳工艺流程和脱壳加工对象的形状、干燥情况等物理特性。常用的 脱壳设备主要由脱壳机外壳、转子、筛分等部件，这里需要综合考虑外形结构 形式、关键零部件材质、几何特征参数、各部件之间的配合参数以及动力学运 动参数。目前，市场上出现的花生脱壳机设备种类型号繁多，结构功能也是也 有特点，但是多数的花生脱壳机还是或多或少的存在一些缺点，或不完善，比 如脱壳性能不稳定、花生的破损率高等问题 2。 因此，本课题的研究目的是针对现有花生脱壳设备的应用与发展现状，分 析各类脱壳机的脱壳原理、结构组成及存在的问题进行优化改进。 1.2 花生脱壳机的脱壳原理 花生脱壳机的工作原理就是通过高速旋转的冲击机体将花生仁与壳进行分 离，在保证花生仁的完整性前提下，对花生仁进行筛分清。因此，采用最优的 脱壳原理是解决脱壳机现存问题。花生脱壳机的种类非常多，常用的脱壳机工 作原理主要有以下几种： （1）打击法 打击法脱壳（离心式脱壳）是利用高速回转的转子部件给花生荚果强大的 离心力作用，使得花生壳受到剧烈冲击力破裂，花生壳受撞击变形裂开，花生 仁就从花生壳裂缝中脱落出来。离心式脱壳机脱壳方法对花生荚果的含水率有 严格要求，且与脱壳转子的转速及加料量有密切联系。 2）挤压法 挤压法脱壳工作原理的利用具有一定量间距的两个转速相同，方向相反的 滚筒挤压花生荚果，在挤压力作用下花生被压破裂与花生仁分离达到脱壳。通 花生脱壳机的设计 过挤压原理脱壳的影响因素主要是两滚筒之间的间隙值，能否使荚果被夹住并 顺利进入间隙达到挤压的目的。 （3）碾搓法 碾搓法脱壳的工作原理是利用一个固定磨片与一个运动磨片使得花生荚果 在两者之间通过，在定圆盘和拥有转动离心力的动圆盘之间碾搓，受到碾搓作 用撕碎花生壳，从而实现花生壳与花生仁分离的目的，如图 1.1 所示。影响脱 壳机效果的因素也是花生荚果含水率、圆盘表面几何结构和其转速等。 图 1.1 碾搓法的工作原理 （4）剪切法 剪切法脱壳的工作原理是固定刀架与高速运转刀板之间的相对运动将花生 荚果切裂打开，实现花生仁与壳分离。为增加脱壳机的使用范围，可根据花生 荚果颗粒大小来调节刀架与刀板之间的间距，这种脱壳原理设备脱壳时与花生 荚果接触面小，漏剥重剥的出现比较小，因此，脱净率相对较高。 1.3 花生脱壳机的应用现状与未来发展趋势 1.3.1 花生脱壳机的应用现状介绍花生脱壳机的应用现状介绍 目前，市场上的花生脱壳设备的种类繁多，在设备结构组成、型号特点、 功率大小等都是各具特点的，其采用的脱壳原理也是从单一到多种方式相结合 的，基本上可以满足各类花生脱壳加工、分选、复脱、分级等多种工序。 图 1.2 所示为国内成熟的两款花生脱壳机。 目前，已在使用的花生脱壳机是各具特色的花生脱壳机，均是 20 世纪七 八十年代引进、改造出来的产品，也就是具有一定脱壳效率，基本上能够满足 劳动者对花生脱壳要求。对于小型家用脱壳机械多数的应用于广大农村，脱壳 花生脱壳机的设计 机的脱壳效率较低，性能不是非常稳定度，存在花生仁的损伤率大等问题。 （A） （B） 图 1.3 典型的花生脱壳机 对于那些要求比较的花生种子脱壳，其对破损率有严格要求，现有的脱壳 机械也比较难满足的。因此，针对现有花生脱壳设备的应用与发展现状，分析 各类脱壳机的脱壳原理、结构组成及存在的问题进行优化改进。 1.3.2 未来发展趋势未来发展趋势 进入21世纪，随着工业技术的飞速发展，我国花生生产加工机械化进 入了新发展阶段，为花生种植、收获、加工、等机械化提供发展条件。花 生脱壳机设备的研发与优化重点集中在如下方面： 花生脱壳机的设计 1）提高花生脱壳机械的通用性和兼容性，使用过程中仅仅变换脱壳机 主要的执行工作部件，就能满足不能种类、不同粒度的物料的脱壳加工。 2）即通过对脱壳机的脱壳原理与关键部件的结构、材料应用进行重点 攻关，提高机械脱壳率，降低破损率。 3） 提高脱壳设备的脱壳自动控制与自动化方向。通过机电一体化技 术的应用，开发设计出具有自动喂料、自动定位脱壳装置，保证均匀喂料， 实现机组自动化操作，提高作业精确性和作业速度。 花生脱壳机的设计 2. 花生脱壳机的整体结构方案与工作原理 2.1 本设计中的脱壳原理 经过对市场上现有的花生脱壳机进行调研分析，确定本次课题设计一 款封闭木质滚筒式花生剥壳机。即剥壳部件是在一个圆筒上镶上若干齿形 筋条，下部与半圆形型栅条式凹板配合，且滚筒外径与半笼栅圆周进行控 制在30-38mm，如图1-1所示。 工作时，花生荚果在重力作用下，进入到脱壳机构箱体内，在高速回 转滚筒的离心力作用下由进口向出口端运动，此时，花生荚果在滚筒和栅 条凹板的揉搓、挤压、摩擦综合效应下，完成强制裂缝、脱壳。 图 2-1 脱壳原理示意图 在脱壳时，与栅条缝尺寸相同或小于栅条间隙的花生颗粒就直接从栅 缝中分离出来，这就造成一次性脱壳率较低。为保证脱壳率要求，可以通 过更换栅条凹板部件来改变滚筒与凹板之间的间隙，或者将半笼型凹板的 栅条间隙，针对与普通花生颗粒，栅条间隙去9mm-13mm。另外，脱壳机 需要配置花生仁和未脱果分离的装置。 2.2 花生脱壳机的总体结构 根据前面的剥壳原理可知，花生脱壳的过程是：物料首先从进料斗进入 到剥壳箱之内，经过滚筒及栅格，从下箱的出口流出，为实现花生壳与仁的 花生脱壳机的设计 分离，需要设置比重分选筛装置，最后花生仁在重力作用下进入到收集斗中。 滚筒式脱壳机构是本设计中最为重要的机构，我将在本文第三章中重点 进行设计。因花生进度到剥壳箱内之后，花生经过高速回转的滚筒与栅条之 间的撞击和挤压作用，花生荚果被强制裂缝、剥壳，然后经过位于剥壳箱底 部的栅格，栅格直接设计成一个侧面封闭的半笼栅，它是通过螺栓固定安装 在剥壳箱的下半箱之内。 如果花生在下落过程中没有与辊筒外圆周的齿轮发生接触碰撞，或者是 发生接触了花生仅出现裂纹但是没有完全壳、仁分离，此时，这部分花生将 直接落入到半笼栅格上，在下一个转子旋转周期上辊筒旋转外径与栅格顶部 间的间距因不足以容纳一个完整花生果，因此花生果将再次受到辊筒齿型的 挤压而被压碎。 图 2-2 滚筒式破碎机结构组成原理图 如图 2.2 所示，封闭式滚筒脱壳机主要由进料机构、剥壳机构、分选机 构和机架支承机构等部分组成。脱壳机的驱动源采用一个电机提供动力，经 带传动道滚筒脱壳装置；比重分选的筛分装置采用偏心轮机构，动力直接由 滚筒主轴经带传动到分选筛分装置主轴。 为保证脱壳整机的各部件安装要求，本机设计采用矩形钢管型材焊接的 机架，起到支承、定位、连接作用，驱动电机安装在机架下部。 花生脱壳机的设计 2.3 壳仁分离装置 壳仁分离装置的实现分离的基本原理是利用花生壳、花生仁的重量及受力 面积的不同，重量稍重的不被风吹走，而重量较轻的花生壳将被风机吹来的气 流带入到花生壳收集通道，用气流对其进行分离。重量稍重的不被气流吹走， 直接下落到花生仁收集通道，落入比重分选筛上，然后比重分选筛运行。 花生脱壳机的设计 3. 花生脱壳机关键部件的结构设计 3.1 脱壳部件的设计 3.1.1 滚筒半径及转速初定滚筒半径及转速初定 本磁设计的是封闭式滚筒式脱壳机构，脱壳执行装置由一个圆筒型滚筒 外部设置了齿轮打击齿，下部与半圆形栅条凹板配合组成，如图 3.1 所示。 1.打击齿 2.半笼栅 图 3.1 脱壳装置组成 为保证高速回转的滚筒与半圆栅条的撞击、挤压、揉搓作用下实现对花 生的强制脱壳，这里需要设置合理的间隙，进笼侧入口的间隙值一般取 30- 50mm，出笼侧出口的间隙一般取 10-15mm。 滚筒的几何形状、尺寸及结构形式需要与花生的尺寸箱匹配，同时转子 转速和转轴部件的边界转速需要避免出现频率相近而使得脱壳机产生共振， 造成脱壳设备产生附加振动及较大的噪音。 滚筒的半径与转速确定依据为：滚筒旋转必须确保能将进入的花生壳撞 碎，经过查阅相关资料，当花生荚果与钢性物体的相对速度约为 3.5时，sm/ 可以保证花生壳破碎而且可以保证花生仁的损坏率在 98%以下。如图 3-2 所 示，花生下落点位置在之间，因此最小碰撞半径为计算半径：R R 22 R nrv2Rr 2 1 整理得：nRv 花生脱壳机的设计 取半径 R=170mm，则由 R v n 3.5 6.58 /395 / min 0.17 nr sr 因此本次设计的脱壳滚筒几何尺寸与转速初选为：R=170mm，n=395r/min 图 3.2 滚筒截面图 确定滚筒圆周的齿轮的几何参数，如图 3.3 所示，经过统计测量数据， 花生荚果长为 39.41mm，宽度尺寸为 13.8mm，厚度尺寸为 14.5mm。为保证 滚筒在高速回转中与半笼栅之间的能顺利挤壳花生壳，且不损坏花生仁，这 里滚筒齿轮的结合形状如图 3.4 所示，开口 35mm，角度为 60 度。 图 3.3 花生外形参数 图 3.4 齿型槽几何参数 花生脱壳机的设计 3.1.2 脱壳机所需功率计算与电机选型脱壳机所需功率计算与电机选型 根据功率计算公式：，需要先计算滚筒所需的功率； t Q P 滚筒在高速回转过程中对花生做功包含两部分，动能与势能之和， pk EEQ 上式：滚筒改变花生的动能； k E ：滚筒改变花
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资源描述：花生脱壳机的设计 摘要 本文首先花生脱壳机的脱壳原理，应用现状及现在市场上应用的个脱 壳机存在的问题进行调研分析，针对其问题进行了分析。根据设计要求及 花生脱壳机的功能要求，确定了花生脱壳机的总体方案的设计，以封闭式 滚筒脱壳机为研究对象，对脱壳机的关键脱壳部件、进料机构、振动筛分 选机构和偏心轮机构等部分进行详细设计与三维建模分析。最后对本次设 计心得体会与成果进行的总结。 关键词：花生脱壳机、滚筒、半笼栅、结构设计关键词：花生脱壳机、滚筒、半笼栅、结构设计 花生脱壳机的设计 目录 摘要.1 目录.2 1.绪论.4 1.1 本课题研究的背景及意义.4 1.2 花生脱壳机的脱壳原理.4 1.3 花生脱壳机的应用现状与未来发展趋势.5 1.3.1 花生脱壳机的应用现状介绍.5 1.3.2 未来发展趋势.6 2. 花生脱壳机的整体结构方案与工作原理.8 2.1 本设计中的脱壳原理.8 2.2 花生脱壳机的总体结构.8 2.3 壳仁分离装置.10 3. 花生脱壳机关键部件的结构设计.11 3.1 脱壳部件的设计.11 3.1.1 滚筒半径及转速初定.11 3.1.2 脱壳机所需功率计算与电机选型.13 3.1.3 传动装置的传动参数计算.14 3.1.4 电机与脱壳转子轴之间的 V 带传动设计.15 3.1.5 滚筒材料的选择.19 3.2 转轴的设计与校核.19 3.2.1 初步确定轴的最小直径.19 3.2.2 拟定轴上零件的装配方案与尺寸确定.20 3.2.3.主轴的强度校核.21 3.2.4 轴承的校核.23 3.3 比重分选筛动力系统设计.24 3.3.1 比重分选筛装置设计.24 3.3.2 偏心轮转轴设计.25 3.3.3 偏心轴的 V 带传动设计.26 花生脱壳机的设计 4. 花生脱壳机的各部件设计与三维建模.27 4.1 关键组件的设计与三维建模.27 4.1.1 半栅笼.27 4.1.2 风扇组件设计.28 4.1.3 箱体.28 4.1.4 料斗.29 4.1.5 振动筛的箱体.30 4.1.5 筛网.31 4.1.6 机架.31 4.2 脱壳机的三维建模与装置检查.32 图 4.10 脱壳机三维模型的主视图.33 5.结论.34 致谢.35 参考文献.36 花生脱壳机的设计 1.绪论 1.1 本课题研究的背景及意义 花生是人们生活中重要的实物及食用油品的来源，花生需求量在增大，花 生种植面积与产量也在增加。因此，这就要求对花生种植、收割及脱壳等机械 装置的发展与应用满足其生产需求。目前，采用机械自动脱壳设备的生产效率 是远远高于人工手动效率，且降低农民的工作强度，节省时间和生产成本1。 针对花生脱壳的质量要求，需要综合分析其各影响因素，如脱壳设备的转 动特性、脱壳工艺流程和脱壳加工对象的形状、干燥情况等物理特性。常用的 脱壳设备主要由脱壳机外壳、转子、筛分等部件，这里需要综合考虑外形结构 形式、关键零部件材质、几何特征参数、各部件之间的配合参数以及动力学运 动参数。目前，市场上出现的花生脱壳机设备种类型号繁多，结构功能也是也 有特点，但是多数的花生脱壳机还是或多或少的存在一些缺点，或不完善，比 如脱壳性能不稳定、花生的破损率高等问题 2。 因此，本课题的研究目的是针对现有花生脱壳设备的应用与发展现状，分 析各类脱壳机的脱壳原理、结构组成及存在的问题进行优化改进。 1.2 花生脱壳机的脱壳原理 花生脱壳机的工作原理就是通过高速旋转的冲击机体将花生仁与壳进行分 离，在保证花生仁的完整性前提下，对花生仁进行筛分清。因此，采用最优的 脱壳原理是解决脱壳机现存问题。花生脱壳机的种类非常多，常用的脱壳机工 作原理主要有以下几种： （1）打击法 打击法脱壳（离心式脱壳）是利用高速回转的转子部件给花生荚果强大的 离心力作用，使得花生壳受到剧烈冲击力破裂，花生壳受撞击变形裂开，花生 仁就从花生壳裂缝中脱落出来。离心式脱壳机脱壳方法对花生荚果的含水率有 严格要求，且与脱壳转子的转速及加料量有密切联系。 2）挤压法 挤压法脱壳工作原理的利用具有一定量间距的两个转速相同，方向相反的 滚筒挤压花生荚果，在挤压力作用下花生被压破裂与花生仁分离达到脱壳。通 花生脱壳机的设计 过挤压原理脱壳的影响因素主要是两滚筒之间的间隙值，能否使荚果被夹住并 顺利进入间隙达到挤压的目的。 （3）碾搓法 碾搓法脱壳的工作原理是利用一个固定磨片与一个运动磨片使得花生荚果 在两者之间通过，在定圆盘和拥有转动离心力的动圆盘之间碾搓，受到碾搓作 用撕碎花生壳，从而实现花生壳与花生仁分离的目的，如图 1.1 所示。影响脱 壳机效果的因素也是花生荚果含水率、圆盘表面几何结构和其转速等。 图 1.1 碾搓法的工作原理 （4）剪切法 剪切法脱壳的工作原理是固定刀架与高速运转刀板之间的相对运动将花生 荚果切裂打开，实现花生仁与壳分离。为增加脱壳机的使用范围，可根据花生 荚果颗粒大小来调节刀架与刀板之间的间距，这种脱壳原理设备脱壳时与花生 荚果接触面小，漏剥重剥的出现比较小，因此，脱净率相对较高。 1.3 花生脱壳机的应用现状与未来发展趋势 1.3.1 花生脱壳机的应用现状介绍花生脱壳机的应用现状介绍 目前，市场上的花生脱壳设备的种类繁多，在设备结构组成、型号特点、 功率大小等都是各具特点的，其采用的脱壳原理也是从单一到多种方式相结合 的，基本上可以满足各类花生脱壳加工、分选、复脱、分级等多种工序。 图 1.2 所示为国内成熟的两款花生脱壳机。 目前，已在使用的花生脱壳机是各具特色的花生脱壳机，均是 20 世纪七 八十年代引进、改造出来的产品，也就是具有一定脱壳效率，基本上能够满足 劳动者对花生脱壳要求。对于小型家用脱壳机械多数的应用于广大农村，脱壳 花生脱壳机的设计 机的脱壳效率较低，性能不是非常稳定度，存在花生仁的损伤率大等问题。 （A） （B） 图 1.3 典型的花生脱壳机 对于那些要求比较的花生种子脱壳，其对破损率有严格要求，现有的脱壳 机械也比较难满足的。因此，针对现有花生脱壳设备的应用与发展现状，分析 各类脱壳机的脱壳原理、结构组成及存在的问题进行优化改进。 1.3.2 未来发展趋势未来发展趋势 进入21世纪，随着工业技术的飞速发展，我国花生生产加工机械化进 入了新发展阶段，为花生种植、收获、加工、等机械化提供发展条件。花 生脱壳机设备的研发与优化重点集中在如下方面： 花生脱壳机的设计 1）提高花生脱壳机械的通用性和兼容性，使用过程中仅仅变换脱壳机 主要的执行工作部件，就能满足不能种类、不同粒度的物料的脱壳加工。 2）即通过对脱壳机的脱壳原理与关键部件的结构、材料应用进行重点 攻关，提高机械脱壳率，降低破损率。 3） 提高脱壳设备的脱壳自动控制与自动化方向。通过机电一体化技 术的应用，开发设计出具有自动喂料、自动定位脱壳装置，保证均匀喂料， 实现机组自动化操作，提高作业精确性和作业速度。 花生脱壳机的设计 2. 花生脱壳机的整体结构方案与工作原理 2.1 本设计中的脱壳原理 经过对市场上现有的花生脱壳机进行调研分析，确定本次课题设计一 款封闭木质滚筒式花生剥壳机。即剥壳部件是在一个圆筒上镶上若干齿形 筋条，下部与半圆形型栅条式凹板配合，且滚筒外径与半笼栅圆周进行控 制在30-38mm，如图1-1所示。 工作时，花生荚果在重力作用下，进入到脱壳机构箱体内，在高速回 转滚筒的离心力作用下由进口向出口端运动，此时，花生荚果在滚筒和栅 条凹板的揉搓、挤压、摩擦综合效应下，完成强制裂缝、脱壳。 图 2-1 脱壳原理示意图 在脱壳时，与栅条缝尺寸相同或小于栅条间隙的花生颗粒就直接从栅 缝中分离出来，这就造成一次性脱壳率较低。为保证脱壳率要求，可以通 过更换栅条凹板部件来改变滚筒与凹板之间的间隙，或者将半笼型凹板的 栅条间隙，针对与普通花生颗粒，栅条间隙去9mm-13mm。另外，脱壳机 需要配置花生仁和未脱果分离的装置。 2.2 花生脱壳机的总体结构 根据前面的剥壳原理可知，花生脱壳的过程是：物料首先从进料斗进入 到剥壳箱之内，经过滚筒及栅格，从下箱的出口流出，为实现花生壳与仁的 花生脱壳机的设计 分离，需要设置比重分选筛装置，最后花生仁在重力作用下进入到收集斗中。 滚筒式脱壳机构是本设计中最为重要的机构，我将在本文第三章中重点 进行设计。因花生进度到剥壳箱内之后，花生经过高速回转的滚筒与栅条之 间的撞击和挤压作用，花生荚果被强制裂缝、剥壳，然后经过位于剥壳箱底 部的栅格，栅格直接设计成一个侧面封闭的半笼栅，它是通过螺栓固定安装 在剥壳箱的下半箱之内。 如果花生在下落过程中没有与辊筒外圆周的齿轮发生接触碰撞，或者是 发生接触了花生仅出现裂纹但是没有完全壳、仁分离，此时，这部分花生将 直接落入到半笼栅格上，在下一个转子旋转周期上辊筒旋转外径与栅格顶部 间的间距因不足以容纳一个完整花生果，因此花生果将再次受到辊筒齿型的 挤压而被压碎。 图 2-2 滚筒式破碎机结构组成原理图 如图 2.2 所示，封闭式滚筒脱壳机主要由进料机构、剥壳机构、分选机 构和机架支承机构等部分组成。脱壳机的驱动源采用一个电机提供动力，经 带传动道滚筒脱壳装置；比重分选的筛分装置采用偏心轮机构，动力直接由 滚筒主轴经带传动到分选筛分装置主轴。 为保证脱壳整机的各部件安装要求，本机设计采用矩形钢管型材焊接的 机架，起到支承、定位、连接作用，驱动电机安装在机架下部。 花生脱壳机的设计 2.3 壳仁分离装置 壳仁分离装置的实现分离的基本原理是利用花生壳、花生仁的重量及受力 面积的不同，重量稍重的不被风吹走，而重量较轻的花生壳将被风机吹来的气 流带入到花生壳收集通道，用气流对其进行分离。重量稍重的不被气流吹走， 直接下落到花生仁收集通道，落入比重分选筛上，然后比重分选筛运行。 花生脱壳机的设计 3. 花生脱壳机关键部件的结构设计 3.1 脱壳部件的设计 3.1.1 滚筒半径及转速初定滚筒半径及转速初定 本磁设计的是封闭式滚筒式脱壳机构，脱壳执行装置由一个圆筒型滚筒 外部设置了齿轮打击齿，下部与半圆形栅条凹板配合组成，如图 3.1 所示。 1.打击齿 2.半笼栅 图 3.1 脱壳装置组成 为保证高速回转的滚筒与半圆栅条的撞击、挤压、揉搓作用下实现对花 生的强制脱壳，这里需要设置合理的间隙，进笼侧入口的间隙值一般取 30- 50mm，出笼侧出口的间隙一般取 10-15mm。 滚筒的几何形状、尺寸及结构形式需要与花生的尺寸箱匹配，同时转子 转速和转轴部件的边界转速需要避免出现频率相近而使得脱壳机产生共振， 造成脱壳设备产生附加振动及较大的噪音。 滚筒的半径与转速确定依据为：滚筒旋转必须确保能将进入的花生壳撞 碎，经过查阅相关资料，当花生荚果与钢性物体的相对速度约为 3.5时，sm/ 可以保证花生壳破碎而且可以保证花生仁的损坏率在 98%以下。如图 3-2 所 示，花生下落点位置在之间，因此最小碰撞半径为计算半径：R R 22 R nrv2Rr 2 1 整理得：nRv 花生脱壳机的设计 取半径 R=170mm，则由 R v n 3.5 6.58 /395 / min 0.17 nr sr 因此本次设计的脱壳滚筒几何尺寸与转速初选为：R=170mm，n=395r/min 图 3.2 滚筒截面图 确定滚筒圆周的齿轮的几何参数，如图 3.3 所示，经过统计测量数据， 花生荚果长为 39.41mm，宽度尺寸为 13.8mm，厚度尺寸为 14.5mm。为保证 滚筒在高速回转中与半笼栅之间的能顺利挤壳花生壳，且不损坏花生仁，这 里滚筒齿轮的结合形状如图 3.4 所示，开口 35mm，角度为 60 度。 图 3.3 花生外形参数 图 3.4 齿型槽几何参数 花生脱壳机的设计 3.1.2 脱壳机所需功率计算与电机选型脱壳机所需功率计算与电机选型 根据功率计算公式：，需要先计算滚筒所需的功率； t Q P 滚筒在高速回转过程中对花生做功包含两部分，动能与势能之和， pk EEQ 上式：滚筒改变花生的动能； k E ：滚筒改变花
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