刮板式核桃剝殼機的主體結構設計

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1、刮板式核桃剝殼機的主體結構設計 如今核桃產業(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。所以核桃剝殼機在生活中應用起著越來越重要的作用了， 剝殼機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 桃剝殼機的主體結構的設計計算過程 。 本文首先介紹了剝殼機的國內發(fā)展現(xiàn)狀及研究意義。 核桃剝殼機是由料斗、 導向機構、 破殼機構、 傳動機構等組成，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 了核桃剝殼機的整體方案設計，以及介紹了剝殼機的分類和主要組成，以及現(xiàn)狀存在的

2、問題。最后確 定了主體結構的設計和布置。 然后， 本文介紹了核桃剝殼機主體結構詳細設計， 其中包括帶輪， 主軸， 刮板，電動機，等具體設計和計算。本章還介紹了核桃剝殼機的裝配過程。全面詳盡的討論了傳動機 構以及執(zhí)行機構的結構設計。最后對整體設計過程做出總結，分析了設計過程中遇到的問題，從設計 過程中總結經驗和教訓。 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外所認 識。我國核桃總產量約31萬噸,全國人均占有0. 24kg。核桃中富含脂肪和蛋

3、白質，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。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、調和油等，也可用作工業(yè)原料。 核桃除經簡單加工就可食用外，經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。核桃加工副產品核桃殼和核桃餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經 濟效益。 核桃在制取油脂、制取核桃蛋白

4、、生產核桃儀器以及在核桃貿易出口時，都需要對 核桃進行預處理加工。核桃的預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量，利于軋胚等后續(xù)工序的進行和皮殼的綜 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， 所以核桃產區(qū)廣大農民迫切要求用機器來代替手工剝殼。核桃剝殼機的誕生在很大程度 上改變了這種局面，使核桃產區(qū)的農民不必再采用最原始的剝殼方法進行剝殼，從而大 大地減輕了農民的體力勞動，同時還提高了核桃剝殼的效率。 核桃脫殼機是將核桃莢果去

5、掉外殼而得到核桃仁的場上作業(yè)機械。由于核桃本身的 生理特點決定了核桃脫殼不能與核桃的田間收獲一起進行聯(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 無法滿足高效生產的要求，實行脫殼機械化迫在眉睫。 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€。因此，尋求效率 高. 質量好的剝殼方法，是發(fā)展的必然。我國核桃資源豐富， 1993 年全國產量達到 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， 我國對棉核桃殼剝取仁機理的研究，在理論和實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，性能不甚好，我國出口的核桃仁全都是手工 砸取，勞動生產率低，且菌感染指數高于國際食品衛(wèi)生法規(guī)定的標準，影響了桃仁的品 質，降低了換匯率。在國內的市場銷售，對人民不利。 1.3 國內研究現(xiàn)狀 我國核桃脫殼機的研制自 1965年原八機部下達核桃剝殼機的研制課題以來，已有幾 十種核桃剝殼機問世。只進行單一剝殼功能的核桃剝殼機結構簡單，價格便宜，以小型 家用為主的核桃剝殼機在我國一些地區(qū)廣

7、泛應用，能夠完成剝殼、分離、清選和分級功 能的較大型核桃剝殼機在一些大批量核桃加工的企業(yè)中應用較為普遍。國內現(xiàn)有的核桃 剝殼機種類很多，如6BH一60型核桃剝殼機、6BH一20B型核桃剝殼機、6BH一20型核桃剝 殼機等，其作業(yè)效率為人工作業(yè)效率的 2O- 60咅以上。錦州俏牌集團生產的TFHS150型 核桃除雜剝殼分選機組一次能實現(xiàn)核桃原料的剝殼、除皮、分選，是一種比較先進的核 桃后期生產機械。偉民牌6BH一720型核桃剝殼機帶有復脫、分級裝置，采用搓板式剝殼、 風力初選、比重分離清選等裝置，具有結構緊湊、操作靈活方便、脫凈率高、消耗動力 小等特點。6BKH22型核桃剝殼機是一種一次喂料

8、就可完成核桃剝殼工作的機械，經風力 初選、風扇振動、分層分離、復脫清選分級后的核桃仁可直接裝袋入庫。 6BH一 1800型核 桃剝殼機械采用了三軋輥混合脫殼結構，能夠進行二次剝殼。而隨著我國核桃產業(yè)的進 一步調整，核桃產量逐年增加，核桃的機械化剝殼程度將大幅提高，核桃剝殼機械將擁 有廣闊的發(fā)展前景。 核桃剝殼的原理很多，因此產生了很多種不同的核桃剝殼機械。核桃剝殼部件是核 桃剝殼機的關鍵工作部件，剝殼部件的技術水平決定了機具作業(yè)剛核桃仁破碎率、核桃 果一次剝凈率及生產效率等重要的經濟指標。在目前的生產銷售中，核桃仁破碎率是社 會最為關心的主要指標。 八十年代以前的核桃剝殼機械，破碎率一般

9、都大于 8%有時高達15%以上。加工出的 核桃仁，只能用來榨油，不能作種用，也達到出口標準。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。自 1983年以來，在已有的核 桃剝殼部件的研制基礎上，我國又相繼研制了多種不同結構型式的新式剝殼部件，其主 要經濟技術指標，特別是破殼率指標大有改善。 以下介紹一下我國上個世紀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的基礎上，研制了 TH-340型核桃剝殼機，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。 在該機構中核桃進口大（3O-50毫米），出口?。?O-25毫米），工作時，核桃果在滾筒 的推動下由進口向出口端運動，在滾筒和凹板的沖擊、擠壓、揉搓作用下直接剝殼，核 桃受列剝殼機的直接搓擦作用，系強制剝殼，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一般要配置分離機構。后來研制并生產的 TH-47O型, 6 BH-570型等型式的剝殼機。 2、封閉橡膠板滾筒，直立橡膠板式剝殼部件 該機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。所以不得不增設循環(huán)機 構，以使核桃經多次擠壓脫殼，致使機器結構復雜、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，該結構與封閉滾筒式不同，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，因系編織網孔凹板，剝殼時，只有直徑小于網孔尺寸的單粒 癟果末剝殼而被網孔分離，雙粒長果則漏不出來，仍被剝殼，故剝凈率較高。 4、立式剝殼機構 剝殼部件采用了由兩根扁鋼條焊接而成的立式轉子，下面裝著用編織絲網制成的編 織平底篩，在剝殼室內，核桃果受立式轉子的推動而相互磨擦，從而達到剝殼的目的， 此方法系柔性揉搓剝殼。實踐證明，該機破碎率較低，可控制在 3％以下。其缺點是由于 采用立式傳動， 故傳動機構較為復雜。 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， 和用編織絲網制成的凹

13、板結構，作業(yè)時， 核桃果在扁條的推動下隨滾筒轉動，在滾筒和凹板之間形成一個活動層，核桃果在該活 動層內互相揉搓而剝殼。由于在該機構中，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， 該機鑒定時實測破傷率 （ 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、糖果等多種做法，不僅味美，而且營養(yǎng)價值很高，被譽為“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 方生產的，而是許多地方都有產核桃，而我國也是源產地之一。核桃具有很大的營養(yǎng)價 值據測定，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，蛋白質為15?20克，蛋白質亦為優(yōu)質蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大腦最好的營養(yǎng)物 質。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。因此研究核桃殼機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。核桃仁細膩質感，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品。此外，這些油 脂還可供給大腦基質的需要。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)補充，有健腦益智作用。其實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腎通腦，有益智慧。核桃不僅是最好的健腦食物， 6