第四章脱壳与脱皮机械与设备

1、第四章剥壳与脱皮机械与设备在农产品和食品加工中，有许多谷物（如I稻谷、 小麦等）、杂粮（如玉米、高梁、粟、燕麦和大麦等）、 油料（大豆、油菜籽和花生果等）以及板栗、核桃、 土豆、番茄等必须进行脱壳或脱皮，才能食用或进 一步加工。由于这些未经加工的农产品，品种繁多，籽粒 形状、大小、构造、化学成分、物理特性和结构力 学性质各不相同，即使是同一品种，又因生长条件 的不同，其加工性质也有很大差异。一、剥壳目的和要求：为了降低皮壳对下一步加工的影响，提高下一步 加工质量，要求剥壳率高，仔仁破碎率低。方法：碾搓法、撞击法、剪切法、挤压法、摩擦法和气爆法。碾搓法：借助粗糙面的碾搓作用使皮壳疲劳破坏而破碎。

2、除下 的皮壳较为整齐，碎块较大。适用于皮壳较脆的物料， 如圆盘式剥壳机剥去棉籽外壳、用搓板去皮机去掉大豆 皮等；撞击法：借助打板或壁面的高速撞击作用使皮壳变形直至破裂， 适用于壳脆而仁韧的物料，如离心式剥壳机剥除葵花子 壳等。剪切法：借助锐利面的剪切作用使壳破碎，如核桃剥壳机， 刀板式棉籽剥壳机等。挤压法：借助轧车昆的挤压作用使壳破碎，如轧车昆式剥壳机剥除匏麻籽壳等摩擦法：利用摩擦形成的剪切力使皮壳沿其断裂面产生撕裂破坏，除下的皮壳整齐，便于选除，适用于韧性皮 壳。气爆法:利用果壳内形成的压力差使果壳爆裂而脱除，这种方法不便于连续式生产，可操作性差，且易造成果仁 破碎，可用于预破壳工序。任何剥

3、壳机往往是一种剥壳方法为主而几种剥壳方法为 辅的综合作用结果。第一节脱壳机械与设备脱去稻谷颖壳、对大豆脱皮或花生脱红衣等的机械。一.结构1、碧谷机的分类胶楹碧谷机、砂盘碧谷机和离心礬谷机胶辐碧谷机主要工作部件：一对在铸铁圆筒上粘结或套装胶 层的水平橡胶辗筒或塑料辗筒。工作原理：稻谷经淌板在胶车昆全长上均匀地喂入 两车昆之间，等径车昆筒以不同的线速逆向回转，通过压 碇的压力使通过辗间的稻谷受到挤压和搓撕。稻谷脱 壳后，进入谷壳分离装置，再经吸风口以45米/秒 的风速吸除稻壳。优点：胶辗碧谷机的脱壳率高，糙米表面光滑， 碎米少。缺点：在气温高时胶辗损耗快，糙米爆腰较多， 生产成本较高。2. LT3

4、6型压確式胶辐碧谷机的结构主要由进料机构胶辐筒辐压调节机构传动系统稻壳 分离装置和机架等构成。风管喂料机构胶辐机架稻壳分离装置、进料斗流量控制机构松紧辐同步釉S压碇变速箱LT36型压花胶髓谷机结构(1)胶辐筒“aHi胶辐碧谷机的胶辐筒部件，由2个胶辐组成。其辐筒中 心连线与水平线夹角约为20 ,呈倾斜排列。胶辐筒是在 外径为168mm的铸造辐简上覆盖橡胶弹性材料而制成的。 辐筒与轴及其他传动件如图63所示，用锥形压盖、紧定 套、紧定螺钉、锁紧螺母及键等将辗筒固定在轴上。胶辐 筒的作用是脱去稻谷的颖壳。辐筒部件装配图辐压调节 辐压调节机构如图64所示。固定胶辐为O空活动胶辐为。2,其安装在三 角

5、形刚性构架3上。构架可绕 支点B转动。长杆1较接在A点, 其上垂直连杆与三角形刚性构 架3相连。压舵在长杆的右端。工作时，压舵使长杆1绕A点顺时针转动，通过连杆2,带胶辐靠拢，并保持一定的辐间压力，改变压舵质量即可改变动三角形刚性构架及活动胶辐 绕支点B逆时针转动。向固定 辐间压力。6-4压陀式觀压调节机构示慈(3)自动松紧楹机构进料紧楹:物料冲击淌板一打开进料行程开关T电路接通T 微型电机顺向转动-滚动链子螺母上升-横杆在压確作用下转动 一活动辐向固定辐靠拢一实现自动紧辐(規子链螺母上升碰到断电 行程开关,微型电动机停止)-正常工作状态。进料紧規断料松辗:淌板在平衡 碇作用下复位-离开行程开

6、 关触头一微型电机逆向转动 -滚子链螺母下降-链条将 横杆上拉-活动辐离开固定 4实现松开。行程开关活动辐 涓块平衡101匕微型电机手轮揺臂 一丁 操作妆On胶棍自动离合机构定規 长连杆 滑轮 链条 滚子链螺母 断电行程开关(4 )稻壳分离装置主要由匀料板、可调节的鱼鱗孔淌板、调节风门和垂直风道 等组成。物料-匀料板-鱼鱗孔淌板-空气由下而上穿过鱼鱗孔-实 现物料分级。进料斗闸门短淸板长消板胶辐匀料斗匀料板鱼缕孔淸板 ms a凤道|谷糙稻壳分离装置腎物料稻壳分更芟后聲扌出料斗l电动机二胶辗碧谷机的工作过程1、脱壳原理轧距:两辗筒之间的间隙，小于谷粒的厚度。原理:挤压T线速差T相反方向摩擦力Ft

7、搓撕作用T谷壳朝 相反方向撕裂T脱壳。2, 入轧条件入轧点:谷粒刚接触胶辐表面时的两个触点,对应的角为入轧角。终轧点:谷粒离开胶辐时的两个触点,对应的角为终轧角。入轧条件：a. 两楹轧距小于谷粒厚度；b、入扎角小于谷粒与橡胶楹的 摩擦角。3、脱壳过程最初阶段:谷粒速度小于胶規线速,与胶辐有相对滑动, 所受摩擦力指向下方，受挤压和摩擦作用，但无搓撕效应。 中间阶段:谷粒速度等于慢辗线速,与慢規相对静止,与 快棍滑动,所受摩擦力方向相反，受挤压和摩擦作用,产生搓撕 效应。最终阶段:谷粒前进,轧距减小，所受挤压力和摩擦力増大，当搓撕效应大于谷粒颖壳的钩合强度时,颖壳被撕裂。两探线速相同的受力图两棍线

8、速不同时的受力图三、胶辗的线速.线速差线速和1、线速度线速T,流量T,产量T。线速过大,胶楹筒的不平衡会引起剧烈机械振动,糙碎增加, 胶楹磨损不均匀；线速过低,产量低,胶耗増加。快: 1517m/s ；慢楹:1314m/s。2、线速度差适当增大线速度差,脱壳率提高；但过高会产生糙碎率增多, 胶楹磨耗増大,般为2.032m/s。3、线速度和通常认为糙米离开胶楹时,其速度等于快/慢鶴线速和的一半, 故提高线速度和,产量提高。但过大将引起剧烈的机械振动,_ 般以30m/s为宜。影响稻谷脱壳质量的因素J胶辐表面硬度品种水分子粒粒度内因彳均匀度饱满程度r两胶辐线速度 线速度差 轧距 压碇重量 稻谷喂入量

9、612 囲盘剽壳机卜转2屯叶打R i 3.4磨片I 5-斶能fib &-過节板$ 78外叶打刀7 9机売$ 10-憎轮 11 一孔距谀节盘I 12 -机屋其他剥壳机械1、圆盘剥壳机圆盘剥壳机用于棉籽剥壳，也可以用于花生果、桐籽、茶籽的 剥壳。此外，它还可用来破碎各种油料和粉碎饼块。圆盘剥壳机的特点是结构简单，使用方便，一次剥壳效率高 （棉籽剥壳效率可达92% 98%）。圆盘剥壳机主要部件是磨片和 调节器。磨片有两种：一种磨面具有细密的斜条槽纹，用于棉籽 剥壳；另一种磨面具有方格槽纹，用于大豆、花生仁等的破碎。 调节器的作用是根据工作要求调节磨片间距。如图61 2所示9工作时9物料进入喂料斗后在

10、喂 料翼7的转动下均匀进 入机内，由调节板6控 制喂料量。棉籽通过通 道进入磨盘之间，受到 高速转动的转盘1与固 定盘5的搓碾作用而被 剥壳或破碎。离心式脱壳机离心式脱壳机用于葵花 籽的剥壳。脱壳效率90%左 右。如图613所示主要部 件转盘10共有3层，每层转 盘装有12块打板9,挡板8固 定在转盘10周围的机壳内。 下料门7可通过调节手轮6调 节，使之上下移动以控制进 料量。purr4 q图& 13立式离心剥壳机1“抽；2机架 3抑料斗7 4-杭修门5迸料斗j 6澜节手轮孑7下料门F 8苕板？ 9 -tTIfti 10-转盘 11-带轮离心式脱壳机工作过程：葵花籽由料斗通过料门 进入转盘，

11、由于旋转着的打板的冲 击作用使葵花籽产生压缩变形而引 起外壳破裂。破裂及尚未破裂的葵 花籽以高速撞击挡板使之进一步破 裂，以达到充分剥壳目的。同时， 由于葵花籽在打板作用下以水平方 向均匀地抛向挡板而下落，避免了 籽粒的重复撞击现象。影响离心式脱壳机脱壳效果的 工作原理？$图& 13立式离心剥壳机一轴；2-机架 3卸料斗7 4檢修门.5迸料斗j 6诃节手轮:7-下料门F 8苕板：9一打板丨10-转盘 11-带轮第二节脱皮机械与设备用于去除果蔬表皮的机械,按去皮对象可分为: q块状根茎类原料去皮机果蔬去皮机5常用方法：q机械法去皮、碱液法去皮、蒸汽加热法去皮、去皮原理 1、机械去皮机械切削去皮：

12、采用锋利 的刀片削除表面皮层。速度快，但不完全，果肉损失多，需辅助修正，难以实现机械化。适宜果大、皮薄且果质 较硬的果蔬，如苹果、梨、 柿子等。旋皮机 机械磨削去皮:利用覆有磨料的工作面磨除表面皮层。速度高、易于实现机械化,所得碎皮细小，易于清理,但去 皮后的果蔬表面粗糙。适宜质地坚硬、皮薄、夕卜形整齐的果蔬,如胡萝卜。机械摩擦去皮:利用摩擦因素高、接触面积大的工作部件而 产生摩擦作用使表皮发生撕裂破坏而去除。产品质量好,碎皮尺寸大，去皮死角少，但作用强度差。适宜果大、皮薄、皮下组织松散的果蔬。2.化学去皮（碱液去皮）将果蔬在一定温度的碱液中腐蚀处理适当的时间，取出后,立即用清水冲洗或搓擦,洗

13、去碱液并可将外皮脱去。适宜桃、李等去皮或橘瓣脱襄衣。碾米机*如器巒目的主要是碾除糙米皮层。碾 g机咅嚳用于剥除糙米的皮层（由果皮、种 密工2胚乳和糊粉层组成）。碾米机还用于 碾除高粱、玉米和小麦的皮层。1、碾米基本原理2、碾车昆材料性质铁辗碾米机砂辘碾米机、碾米机的分类擦离型：铁辗，碾辘线速约为5m/s,碾白压力常为0.1 MPa碾削型：砂辘，碾辗线速约为15m/s,碾白压力常为0.02MPa混合型：铁辗和砂辘组合，线速约为10m/s,约大于0.02MPaf单辘碾米机卧式碾米机双辘碾米机3、碾车昆轴的布置形式,I碾米与擦米组合碾米机I立式碾米机“顺向立式碾米机逆向立式碾米机1、碾米机的结构 1

14、、砂辗横式碾米机主要由进料结构、碾白室、排料机构、机械传动系统、排糠 与喷风系统、机架等组成。 进料机构料斗（方形不对称机构）+流量 调节机构（全启闭插门，可微调） 排料机构岀米门+压力门（控制出料口 压力大小，同时影响碾白压力） 机械传动系统砂辘横式碾米机电动机V带一碾车昆轴一V 带一吸糠与喷风风机。 碾白室3头螺旋推进器+碾白砂辐+4片圆筒米筛及压筛条+横梁等 ；碾白室：砂辘面与米筛筒围成的环形圆柱空间。俵 螺旋推进器在碾白室进口端的作用 A输送物料A增大碾白室进口端米粒流体的密度A产生轴向推力b、米筛 由压筛条和筛托支承并固定在横梁上， 可通过筛条厚度改变碾白室间隙。螺旋推进器.,前节砂

15、车监3头螺旋槽，螺距50mm,槽深从12mm-0mm C、砂车昆I后节砂辗：3条直斜槽，斜度为0.1,槽深8mm,槽后开设 3条150X 12mm的喷风槽。 吸糠与喷风系统a、吸糠系统集糠斗、集糠管、吸糠风机和集糠器等组成糠牺T碾白室米筛排出T集糠斗收集T吸糠风机排入集糠器Ob、喷风系统喷风风机、进风管道和进风套等组成。喷风机喷风T风管T风网f碾馄.轴右端面进入空心轴一后节 砂车昆的喷风槽喷出。注：吸糠风机与喷风风机共轴。 机架整体铸造的箱体，用于安装各零部件。2、立式砂铁车昆组合碾米机 砂车昆与铁车昆同轴，砂车昆在上 ,铁辗在下； 砂辗由多块砂轮串联而成, 铁辗为表面镶嵌耐磨碾筋的 体; 风

16、机直接安装在机架上，喷 风气流经多块砂轮的径向槽和铁 车昆喷风槽喷向碾白室； 砂轮和铁银的糠牺汇集室上 下串通，最后由机座侧面排出机 外； 铁辗由螺旋推进器供料，还 可设置螺旋输送器向螺旋推进器 供料。三、碾米的基本原理1、米粒流体的特性 米粒连续不断地从碾白室进口向其岀口流动； 流动的米粒充满整个碾白室，随碾白室的形状而定，其体 积为碾白室的容积； 流动的米粒间距有可压缩性，且具有粘滞性； 米粒轴向输送速度，随碾辐径向尺寸的增大而逐渐减小。2、碾米过程的四要素 碰撞米粒与碾辗碰撞：提高米粒运动速度，增加能量，产生擦离 和碾削作用；米粒与米粒碰撞、米粒与筛壁碰撞和米粒与其它构件碰撞， 产生擦离

17、作用，使皮层和胚乳进一步剥离。 碾白压力与米粒的碰撞运动、碾白室内的阻力、压力门的阻力和螺旋推 进器的推力等因素相关。 翻滚（翻转+滚动）翻转：米粒长轴方向的旋转运动滚动：米粒短轴方向的旋转运动:翻滚作用：使米粒各个部位都有机会接受碾白作用，避免碾 白不足或过碾现象。 轴向输送是碾白运动连续不断的必要条件。A轴向输送速度大：碾白程度小；A轴向输送速度小：碾白程度大，但生产率降低或出现过碾。擦离碾白和碾削碾白碾米机按其作用的性质，分为擦离碾白和碾削碾白。(1) 擦离碾白碾白室内的米粒，在一定的压力下与碾车昆接触，产 生碰撞，获得速度；使米粒和米粒相互碰撞产生相对运动; 速度降低后的米粒，与碾白室

18、米筛内壁及其他构件碰撞， 亦有相对运动。(3种碰撞运动中的摩擦力)(2) 碾削碾白碾白室内的糙米，在一定压力下与高速运动的金刚 砂粒的锋刃相碰撞，获得速度；具有一定速度的米粒和米 粒相互碰撞产生相对运动，速度降低后米粒与米筛内壁和 其他构件碰撞，均有相对运动。上述3种碰撞运动中，米 粒与砂辗的碰撞是砂粒的锋刃产生的切削力和切离力，将 米粒皮层切破，使皮层与胚乳脱离。这种利用碾削作用使 糙米碾白，称为碾削碾白。碾车昆材料： 铁车昆：白口铸铁(48-50HRC)或无缝钢管(约为HRC)。 砂辗：黑色碳化硅金刚砂，砂粒呈多角形，锋利，耐磨。 金刚砂种类、质量、粒度、配比、烧结硬度和成型密度等，对碾

19、米工艺效果的影响很大。砂辗必须经常保持较好的锋利性，要耐 用，达到大米去皮均匀、表面较光洁、电耗低、使用寿命长的目 的。砂车昆制作的方法有浇结、烘结和烧结3种，因为烧结的砂辐强 度最大，最耐磨，使用寿命长，自锐性好，所以目前使用最多的 是烧结砂车昆。轴向截面积变化和收缩率轴向碾白中，米糠排出，米粒流体减少，压力降低。 开糙段米粒从压力较低截面进入压力较高的截面，密度增大，增加 出皮开糙效果。 排糠段米粒从压力较高截面进入压力较低截面，密度减小，米粒翻 滚加强，被剥离的皮层易于与米粒流体分开。 截面积收缩率碾白室的截面面积顺着米粒流动方向，从一个大截面到一个 小截面的变化程度，常用百分数表示。电

20、动机-小齿轮-大齿轮T转动轴-波纹状旋转圆盘-物料在离心力作用下-抛向表面粗糙的脱皮圆筒-物料与筒壁摩擦而 去皮-卸料口定时排出已去好皮的物料。（土豆去皮）喷嘴脱皮圆筒娓转圆盘排污口电动机铸铁机座转动轴大齿轮离心擦皮机结构图把手小齿轮決 尿IWJS01I3 郦3-5I如图617所示，它具有111铸铁机座1和内表面粗糙的脱皮 筒5,转动轴3带动旋转圆盘 4旋转，旋转圆盘表面为波纹状。在铸铁机座1上的电动机10通 过大齿轮2及小齿轮9带动转动 轴3转动。物料从进料斗6进入 机内。当物料落到旋转圆盘波 纹状表面上时，因离心力作用 而被抛向四周，并与筒壁的粗 糙内表面摩擦，从而达到去皮 的目的。水通过喷嘴7送入圆筒 内部，擦下的皮用水从排污口 冲走。已去好皮的物料，利用 本身的离心力作用，从出料口 定时排出。在进料和出料时，电动 机都在运转，因此，在卸料前, 必须停止注水，以免舱口打开 后水从舱口溅出。图6-17离心擦皮机结拘图1铸恢机2大齿轮3 转动轴小一疑转龈