花生脱壳机设计毕业论文正文

1、青岛农业大学海都学院 青岛农业大学海都学院 本科生毕业论文（设计） 题 目： _ 花生脱壳机设计 _ 姓 名： _朱凯 _ 系 别： _工程系 _ 专 业： _ 青岛农业大学海都学院 _ 班 级：_ 专升本机制二班 _ 学 号：_2011701189 _ 指导教师： _江景涛 _ 2013 年 6 月 18 日 青岛农业大学海都学院 目录 摘 要 . Abstrct . 第一章绪论 . I 1.1设计的目的和意义 . I 1.2花生脱壳机的国内外发展状况 . I 1.3花生脱壳机的主要研究内容及目标 . IV 1.3.1研究内容 . IV 1.3.2研究目标 . IV 第二章花生脱壳机的方案设

2、计 . V 2.1脱壳装置的设计 . V 2.1.1打击式脱壳 . V 2.1.2挤搓式脱壳 . VI 2.1.3碾搓式脱壳 . VI 2.1.4搓撕式脱壳 . VII 2.1.5气爆式脱壳 . VIII 2.1.6方案的采纳 . IX 2.2总体结构的设计 . IX 第三章花生脱壳机零部件的设计 . XI 3.1脱壳机功率的设计 . XI 3.2传动方案的设计 . XII 青岛农业大学海都学院 3.2.1确定计算功率Pca . XIII 3.3轴的设计 . XIV 3.4脱壳滚筒的设计 . XV 3.5凹板筛的设计 . XVI 3.6振动箱的设计 . XVII 3.7滚筒与凹板筛间距的设计

3、. XVIII 3.8螺纹连接的紧固措施 . XVIII 3.9箱体的设计 . XIX 3.10壳仁分离装置的设计 . XIX 3.11机架的设计 . XX 第四章花生脱壳机的使用与维护 . XXI 4.1花生脱壳机的结构特点 . XXI 4.2花生脱壳机的使用前提 . XXI 4.2.1对花生果的要求 . XXI 4.2.2 对电压的要求 . XXI 4.3花生脱壳机的使用 . XXII 4.4花生脱壳机的维护 . XXII 4.5注意事项 . XXII 第五章总结 . XXIII 参考文献 . XXIV 致谢 . XXV青岛农业大学海都学院 花生脱壳机的设计 摘要 花生是我国重要的经济与油

4、料作物，它是世界上贸易量比较大的坚果商品之一。我国 的花生种植面积约占世界花生种植面积的 1/6，总产量占世界的 1/3，是我国具有国际竞争 力的大宗农产品。花生脱壳机的使用降低了农民的劳动强度，促进了花生产业的发展。但 是，目前国内外花生脱壳机对花生破碎率的要求都比较严格，限制了花生脱壳机的使用范 围。因此，降低花生脱壳机的破壳率仍然是研制花生脱壳机的核心问题。在研究了相关资 料与调查之后，对于花生果的物理特性设计了一种滚筒栅条式花生剥壳装置。确定合理的 滚筒转速、滚筒半径与栅条间隙。进行双滚筒式花生剥壳机的机构设计。 关键词：剥壳机；凹板筛；滚筒青岛农业大学海都学院 The Desig n

5、 on Pea nut Sheller Abstrct Pea nuts are importa nt econo mic and oil crops in the world as well as in Chi na. They are one of the n uts wares which are traded relatively largely in volume. The pla nting area of pea nuts in Chi na acco unts for about one sixth of the worlds, and the total output of

6、them acco unts for one third of the worlds. Develop ing pea nuts product ion and process ing is an urge nt n eed to improve agricultural foreig n excha nge erning and in crease farmers in come.Pea nut sheller plays a positive role in reduci ng farmers labor inten sity and improvi ng labor productivi

7、ty, and boost the developme nt of pea nut process ing in dustry. Therefore, it is still a crucial problem on develop pea nut sheller to reduce its crush rate. Accord ing to the physical characteristics of pea nu ts, I desig n a roller-grid type pea nut sheller. In order to improve the desig n and pe

8、rforma nee of the hulli ng mach ine, I referred to a large amount of literature and in vestigati on to find out the key factors that affect its performa nee and determ ine the optimal rotat ing speed of the roller and the best roller radius and grid space. Thus I propose the overall mecha nism desig

9、 n scheme of the double-drum type pea nut sheller. Key words: pea nut sheller ； escape grid; roller青岛农业大学海都学院 I 第一章绪论 1.1 设计的目的和意义 花生是一种特高蛋白的植物，油脂中含有大量脂肪酸，使用花生油的家庭在增加。吃 豆油的家庭在减少，主要是地沟油太多没有人敢吃，且不利于美容养颜，纷纷转吃花生油 及其营养品，在全球，我国是花生制造大国，年产量超过 3500 万吨。不仅满足了各省内 部的吃用，而且作为一种优质油料植物，成为我国重要的赚钱的好项目，想发财种花生已 成主流共识。20

10、06 年浙江省省等各省花生米出口量为 43.5 万吨，在世界贸易区域中排第 二。花生在榨取花生油、做种用、销售海外等都需要对花生进行提前加工。花生的提前加 工一般是剥掉花生壳，有时还要求更多的处理。因为脱壳是一项要求非常严格，而且花很 长时间的艰难工作。 沿海各省份以及内陆大部分地区依旧靠人手工剥掉壳。 这种方法缺点是生产效率低并 且需要很多人剥掉壳。每件事会有不同结果，人工操作也不例外，也有一个很大的优点， 就是花生仁基本不破损。山东等沿海农村地区一直沿用手工剥壳方式，比如济宁市微山县。 近期，山东济宁等省市的花生产量直升不降，各指标分别增长。手工剥壳渐渐地无法胜任 国际市场对花生米的消费量

11、。机器剥壳正在逐步进入济宁等沿海以及内陆市场，变为手工 剥壳的后继者，大有长江后浪推前浪之势。机器脱壳的效率是手工剥壳难以逾越的。但是 机器脱壳的面世，对市场带来了一定的副作用。破碎的花生不仅卖价低，而且对健康的人 间接危害颇大。危害就是破碎的花生仁容易被花生黄曲霉感染，造成花生不容易被长时间 收藏做期货挣大钱。破碎的花生，因其外表不难看，卖价比完好的产品贱了超多。按照西 部各省统计结果显示：2007 年约 300 万吨的花生月产量算来，即使是 4%勺破碎率，也会 给农民带来不小的经济损失。机械脱壳的工作特性对果仁的推广有相当大的影响。花生脱 壳机的工作效率、破碎率等特性参数，将直接影响全国各

12、个区域花生生产的产业链。 1.2 花生脱壳机的国内外发展状况 与国内相比，国外的花生种植公司和扒皮公司是分开的，欧洲的花生脱壳都是委托专 门的脱壳公司完成扒皮工作，一般扒皮公司的加工能力很大，他们的机械设备，配套工具比 较先进。青岛农业大学海都学院 II 脱壳机的生产效率也大小不一，小的每小时约 2.1-3 吨,大的每小时可以达到 8.1-10.5 吨。从脱壳质量看，在扒掉壳的花生仁中很少有渣滓，机器本身具有筛选大小的 功能,满足榨油和食用根本不在话下简直小菜一碟。法国人发明的花生脱壳机五花八门眼 花缭乱,他们浪漫还行，搞技术还差了点，到 2013 年关键技术一直没有攻克,并没有新的 突破,仍

13、沿用了老式的生产工作原理，闭着眼睛都知道花生仁破碎率那是相当高，一般在 10%左右。英国人改变了技术，采用了光电精选机，这种精选机技术没得说刚刚地，它能够 把变质发霉和色泽不同的花生仁统统分选出来，虽然在分选出的好花生仁中还夹带着 20% 渣滓,但这已经是技术的革命一一省人体力。 遥看德国的花生脱壳机，因为德国人不爱吃花生，甚至有些人根本不知道为何物。机 器的脱壳技术采用的是法国佬的技术，聪明的德国人安装了电脑调节系统，可以根据需要 自动调节凹板筛的间隙，也可以自动调节滚筒的转速。同时安装国际有名的光电分选系统， 可以将花生按大小，按是否破碎划分等级，输出期望果仁。机器材料选用铝合金和不锈钢，

14、 机器整体造型精密，外观漂亮。买一台机器的花费是法国机器的两倍。一般很少购买德国 人的机器，买个法国人或者英国人的机器就已经满足要求。纵观国际的花生脱壳机械的发 展。花生脱壳技术没有划时代的巨变，基本整体老调重弹，局部变动较大。 日前，我国各省花生脱壳技术落后没有突破瓶颈，扒皮机器不能满足各地区差异实需 要，果仁的破碎比较高，破伤概率徘徊在 4.5%-9.6%之间，坏了的果仁易被黄曲霉的相中， 很难放到仓库里，更别提做期货了。国际销售和做种子用的果仁仍需手工扒壳与人工挑选， 耗力费时费脑筋冋。对于种用花生，其花生加工一般集中在花生成熟季节，并要求果仁 最好不破损以及没有渣滓，中国各区域扒壳设备

15、分布不均匀，西部机械及其设备公司少之 又少，东部设备公司相对西部较多。对于如何提高剥壳效率以及年如何降低果仁破伤率已 是脱壳机械的研发重点和难点。 我国自主研制的花生脱壳机有一个特点：结构简单，功能单一，价格便宜。不仅如此 很多公司扎堆研究某一种型号，相互压价销售，而非提高技术或者研发其他型号。对于一 些低技术家用脱壳机公司只能在济宁、临沂、淄博、菏泽等农村地区小范围推广，一些技 术稍微先进的花生脱壳机一一自动清选分离，只能在国企食品公司见到。国内市场上的花 生脱壳机型号繁杂，凯哥牌系列机械是山东市场上常用的机型，价格便宜操作简单能将花 生原料脱壳、出皮、分选。肖志坚 555-980 型花生脱

16、壳机不仅有复脱、分级工具，采取搓 板式脱壳方式，安装风力初选、比重分离辅助工具。该机型结构紧凑，易操作，基本没有 渣滓。先进的机械设备只需要加入原料其他的事情机器自动完成。青岛农业大学海都学院 3 1.3 花生脱壳机的主要研究内容及目标 1.3.1 研究内容 设计一种花生脱壳机，脱壳效率为 2000KG 每小时，花生脱壳机有机架、风扇、转子、 V带轮、单相电机、入料斗、脱壳辊、筛网、震动筛、及其传动三角带等组成。 1.3.2 研究目标 设计出一种花生脱壳机，脱壳机本身结构要紧凑，工作性能稳定，还要有很高的脱壳 效率，脱壳后的花生仁要干净，破碎率要低。主要由脱壳室、振动筛、风机等组成。花生 自入

17、料斗进入脱壳室，受到脱壳室中脱壳打杆的打击与揉搓，花生壳与花生仁分离，通过 凹板筛，到达振动筛，并且在风力的作用下花生壳被吹出机器外，做到把花生壳分离青岛农业大学海都学院 4 第二章花生脱壳机的方案设计 2.1 脱壳装置的设计 根据花生脱壳机的工作原理的不同可以有多种脱壳方式供选择 2.1.1 打击式脱壳 1.工作原理: 如图 2-1 所示,打击式脱壳设备，主要由脱壳室、振动筛、风机等组成。花生自入料 斗进入脱壳室，受到脱壳室中脱壳打杆的打击与揉搓， 花生壳与花生仁分离，通过凹板筛, 到达振动筛，并且在风力的作用下花生壳被吹出机器外，达到脱壳分离的目的。 图 2-1 打击式花生脱壳机构简图 1

18、.凹板筛 2.脱壳打杆 2.方案分析： 这种形式的花生脱壳机是目前市场上最多见的，机构比较简单，维护起来比较方便。 这种结构简单的脱壳机出现堵塞的现象比较少，而且出现故障后维修比较方便。影响这种 花生脱壳机脱壳质量的主要因素有：花生荚果的含水率、工作部件的结构、打杆的打击速 度等。这种形式的花生脱壳机如果转速和凹板筛的间隙控制的不好会对花生仁伤害比较大 优点是脱净率高，生产效率高。 2.1.2 挤搓式脱壳 青岛农业大学海都学院 5 1.工作原理： 如图 2-2 所示，挤搓式脱壳具有一个栅格刮板，刮板自身做上下运动，刮板又随脱壳 箱做左右运动，运动中花生受到刮板的挤搓力的作用，花生果相互之间也同

19、样在一定压力 的作用下，在箱体内上下翻动并充分搓擦，从而花生壳与花生仁进行分离，分离后的花生 仁通过脱壳箱上自带的筛子进入分级系统，并且在分级的作用下，花生壳被吹出。 2.方案分析： 这种花生脱壳机械，目前市场上出现的比较少，与打杆式花生脱壳机相比较 ，搓擦式花 生脱壳机脱壳性能好、效率高、脱净率高、花生仁破碎率低 ，但对不同品种、不同大小等 级的花生果适应不好。这种花生脱壳机的机构比较复杂不但造价比其他机型高，维护起来 也比较麻烦。所以这种形式的花生脱壳机，一般在农村推广的很少，一般加工花生的食品 厂才会引进，并且还要配合花生分级机械一起使用。 2.1.3 碾搓式脱壳 1.工作原理： 碾搓式

20、脱壳是由橡胶辊和固定栅格组成，工作时橡胶辊和固定栅格筛相对运动产生很 强的碾搓作用，使花生果的外壳被撕裂而实现脱壳。花生果经进料口进入运动着的橡胶辊 和固定栅格筛的间隙，受到橡胶辊的挤压作用，花生果在运动过程中上下表面所受到的 摩擦力不同，与栅格筛接触面的摩擦力小，与橡胶辊接触面的摩擦力大。这样花生果的上 下表面就受到搓擦力的作用，在挤压力与搓擦力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂 并与花生仁分离，达到脱壳 2 A 4 1.弹簧 2.脱壳刮板 3.筛子 4.花生果 5.箱体 m林朴拶从距离 青岛农业大学海都学院 6 的目的，该原理的脱壳机对与还没有晒干的的花生仁损伤不厉 害，但效率不咼啊。 2

21、.方案分析： 这种花生脱壳机械市场上已经看不到，属于一种淘汰的机型。我国上世纪采用这种机 型比较多，近些年我国的花生产量大，碾搓式脱壳已经无法满足工作量的需求，这种花生 脱壳机不但生产效率比较低，而且极易出现堵塞现象，即使合理控制进料的速度，堵塞也 是难免的，这是这种机型的一个很大的缺点，还有就是需要人力的投入也比较多，如果大 量的脱壳需要超过 3人一起作业。 2.1.4 搓撕式脱壳 1.工作原理 搓撕法脱壳是利用两个相对转动的橡胶辊筒，对花生荚果进行搓撕，而进行脱壳的。 两只胶辊直径是一样的，要水平放置，要以不同转速相对转动，辊面之间存在一定的线速 度差，橡胶辊自身是以斜线形式排布在铁辊上的

22、，其摩擦因数比较大。花生荚果进入两胶 辊工作区时，与两辊面密切接触，受到两个方向的切力作用，同时花生又承受到两辊面 的法向力挤压，当花生果到达辊子中心连线附近时法向挤压力最大 ，花生果受压产生塑 性变形，此时花生果的外壳也在挤压作用下破裂，在相反方向撕搓力的作用下完成脱壳， 原理如简图所示。该原理的脱壳机受含水率的影响较大。所以现在使用比较少。 图 2-3 擦撕式花生脱壳机机构简图 2.方案分析 这种形式的花生脱壳机构，结构很简单，由两个铁皮辊构成，在铁皮辊上用螺钉装上 橡胶条，成为主要的工作部件，这种机型两个辊子之间的间隙很难确定， 花生本来就很轻, 如果两辊子之间的间隙很小，花生很难靠自身

23、的重力进入间隙完成脱壳，如果辊子之间的 间隙青岛农业大学海都学院 7 太大，就会造成大面积的漏剥。这种机型对花生的品种适应性太差，不能满足所有规 格的花生都能进行脱壳，所以解决这种机型的缺点主要的方法就是设计间隙可调机构，这 种机器还有一个比较大的缺点就是生产效率比较低，所以现在也很少见。 2.1.5 气爆式脱壳 1.脱壳原理： 气爆式脱壳利用的是花生壳的透气性，首先将将花生果置于完全密闭容器内，然后 充入高压气体，维持一定时间以后，突然打开密封盖,使高压密封室内的气体和花生果突 然爆出，这时候花生壳内的气压压力已经高于大气压，壳内的压力在瞬间被释放，花生壳 就会破裂，实现了气爆脱壳。整个过程

24、和原始爆米花相似，不过气爆式不用加热靠的是外 加气体加压，气爆式脱壳脱出的花生仁的破碎率很小，小于 1%,情况很理想，但是气爆式 脱壳率只有 30%,大部分花生果不能爆开。因为花生壳本身透气性有差别，有的花生壳透 气性很好，瞬间释放气体的时候，气体从壳上的气孔散出，所以花生壳不能爆开。二是花 生果两壳接缝处强度不均匀11。 图 2-4 气爆式花生脱壳机的机构简图 1.空气压缩机 2.高压输气管 3.密闭容器 4.压力表 5.容器盖 6.布袋 7.机架 2.方案分析: 气爆式脱壳我们学院老师已有多年的研究，但是一直没有推广，主要原因是生产效率 慢，要进行脱壳，只能一批一批的将花生放进密闭容器，然

25、后密封加压，维持一定时间后 爆出，整个过程步骤比较繁琐，需要自动化程度比较高才可以实现高生产效率，但是高自 动化的设备并青岛农业大学海都学院 8 不适合在中国市场推广。如果不米用咼自动化的技术，就必须人工完成繁琐 的工序，这样不仅生产效率很低，而且还要人员的投入。还有这种花生脱壳机的脱净率并 不乐观。针对气爆式花生脱壳的优缺点，生产实际中根本看不到采用气爆来脱花生壳的。 所以这种方式我们也不采用。 2.1.6 方案的采纳 综合衡量五种脱壳方式，可以直接否定的是气爆式脱壳和碾搓是脱壳，这两种脱壳方 式有个很大的好处就是破碎率很低，但是生产率也是低的无法让人接受，不能满足生产的 需要。搓裂式脱壳对

26、花生荚果的含水率要求比较高，如果含水率参差不齐，会对脱壳结果 产生不好的影响，所以我们也不采用。最终我确定的方案是打击式脱壳，打击式脱壳最大 的缺点是如果转速控制不好，会造成比较大的破碎，只要合理控制转速，既能保证一个很 高的生产效率，又能保证把破碎率降到最低。 2.2 总体结构的设计 如图 2-5 所示。双滚筒花生脱壳机由两个滚筒组成，工作时，花生荚果由入料箱进入 脱壳室，在脱壳室内，花生荚果受到打杆反复的揉擦、挤压。花生壳与花生仁分离，分离 后壳仁进入振动箱，在振动箱的振动和下方风机风力的作用下，完成壳仁分离，花生仁从 机器前方出料口分等级输出。青岛农业大学海都学院 9 图 2-5 青岛农

27、业大学海都学院 10 第三章花生脱壳机零部件的设计 3.1 脱壳机功率的设计 打杆旋转起来必须保证能将花生壳打碎而不伤害到花生仁。所以得出花生的破壳条件 是：花生受到的力要大于花生破壳力，要小于花生的破仁力。拿花育 23 做代表。花生的 带壳平均质量是 2.8g，破壳力均值是 50.2N,破仁力均值是 107.05N。打杆的直径初步定 为 360mm 花生脱壳时受力比较复杂，因此按理想情况计算，根据动能定理： mV/20 = FdS 公式（3-1） v=n二D60 公式（3-2） m-单个花生荚果的质量 v-打杆外缘的线速度 n-打杆的转速 D-打杆滚筒的直径 F-打杆对花生的作用力 S-花生

28、受到冲击时候的相对位移 计算得出：打杆滚筒的转速应该控制在 367r/mi n-412r/mi n 。 打杆对花生做功： Q = EK * Ep 公式（3-3） EK :打杆改变花生的动能 EP：打杆改变花生的势能 1 1 EK = E1 E2 mv； mv； 公式（3-4） 2 2 EP = mgh = mgR 公式（3-5） Q v1 v2 gR 公式（3-6） 2m P 二 Q = 1 ； V12 v2 gR 青岛农业大学海都学院 11 我所设计的花生脱壳机的产量是每小时 2000kg，换算成每秒中进入脱壳箱的花生果的重量为青岛农业大学海都学院 基本条件: XII 轴的扭矩为 -72.3

29、N 公式（3-7） 0.55kg。花生接触打杆时的初速度设为 1 叹，花生离开打杆的速度为 15%，离开打杆的时候距初位 置的高度为 360mm P 二 = 1m v2 v2 gR =0.5 0.551 225 3.6W =63.14W 3.2 传动方案的设计 打杆式花生脱壳机的工作轴旋转速度比较高，故采用 v 带传动方案。 根据初定的功率和转速选择 Y132M-&额定功率 3kw。同步转速为 750r/min，满载转速为 710r/min。 中心高 H=132mm 外伸轴径为 28mm 轴的外伸长度为 60mm 传动比为 1.98 图 3-1 传动系统示意图 1.震动箱皮带轮 2.风

30、机皮带轮 3.电动机皮带轮 4.脱壳滚筒皮带轮 电机轴的转速为Qi =710r/min 工作轴 n2 =厲 i = 374r / min 轴的输入功率P2 - Pd =2.707kw T =9550 青岛农业大学海都学院 5.验证包角冷 13 电机型号：Y132M-8 额定功率：3kw 转速：n=710r/mi n 传动比：i=1.98 每天的运转时间少于 10 小时 3.2.1 确定计算功率比 1. 查表得到工作情况系数 KA =1.1 FCa 二 KAP =1.1 3 = 3.3 公式（3-8） 2. 选择 v 带带型 根据Pea、n查得最适合的带型为 C 型带 3. 确定带轮的基准直径

31、主动轮的基准直径为 d1 =150 mm，从动轮的直径为 d2二i d 316mm 验证带的速度 v = 5.57m/s ：vmax = 25m/s 因此带的速度满足要求 4. 确定中心距 a 和带的基准长度 根据0.7（dd1 +dd2 ）va0 +dd2初步确定中心距为 1200mm 计算带的基准长度 2 L,d =2a dd1 dd? 企 如 2670.36mm 公式（3-10） 2 4a。 从 v 带的基准长度系中选取长度 Ld=3000mm :dd1 n1 60 1000 二 150 710 60 1000 m/s 二5.57m/s 公式（3-9） 青岛农业大学海都学院 5.验证包角

32、冷 14 计算实际中心距 a Ld Ld a _a0 2 1234.26mm 公式（3-11） 青岛农业大学海都学院 XV 、P0 = 0.18kw，K：. =0.95，Kl =1.03 得出 z =1.984 取z =2 7.计算预紧力F。 Pca 2 5 2 F0=5OO 上竺-1 +qv2 =124.536N vz K a 丿 8.计算作用在轴上的压轴力Fp a1 Fp =2zF0si n 带入计算得Fp =474.8N 3.3 轴的设计 n2 = n 1 /i 二374r /min 轴的输入功率 2 2 P2 = Pd 2 =3 0.95 =2.7075kw 轴的转矩 T2 =9550

33、F2/ n2 =72.3N.m 初步确定轴的最小直径 主动轮包角满足要求 6.计算 v 带的根数 由 n1 =710r /min， = 180 - 316 一15 =178.5 120 1234.26 公式（3-12） 公式（3-13） dd1 = 150mm， i =1.98 查表得 P0 = 0.78kw， 公式（3-14） 公式（3-15） 青岛农业大学海都学院 XVI 按经验公式算轴的最小直径，选取轴的材料为 45 钢，调质处理。查表选取 民=105，于是得 青岛农业大学海都学院 XVII 3.4 脱壳滚筒的设计 打击揉搓式花生脱壳机的脱壳滚筒结构主要有封闭式滚筒和开式滚筒 2 种形式

34、（如图 3-2 所示）。从图片中可以看出封闭式的脱壳滚筒耗材比较多，而且加工起来也很麻烦，需 要直径很大的管材和钢材焊接，管材的价格也比价昂贵，滚筒的自身重量也很大，造成机 器沉重。开式滚筒结构简单，耗材比封闭式的少，简单轻便，所以一般多采用开式脱壳滚 筒结构。 脱壳时，对花生荚果产生作用的脱壳滚筒部位是脱壳打杆，打杆的形状和数量对脱壳 机的脱壳性能有很大的影响。在相同的进料速度和滚筒的转速下，打杆数目越多，荚果在 脱壳室中受到的打击次数越多，就有利于提高生产率和剥净率，同时也会增加花生仁破损 的概率，但打杆数目过多，又会使荚果来不及脱壳就被挤出脱壳室，造成漏剥而降低脱净 率。目前现有花生脱壳

35、滚筒的打杆数目一般为 2-4 个。我设计的脱壳机采用的打杆数目为 4 个打杆。 打杆有纹杆、钢管 2 种结构形式，纹杆表面粗糙，有利于花生破壳，提高剥净率和生 产率，但会增加花生仁的破碎。旋转打杆也可做成扁条钢板的形式，在打板上焊接钢筋或 细钢管，也可增加旋转打板与花生荚果的接触面积，利于脱壳。但是金属打杆的通病就是 破碎率比较高。所以我设计使用橡胶打杆，柔性打杆的好处是破碎率可以降到最低，但是 脱净率也会有所下降，设计通过提高一定的转速来保证脱净率。 如果打杆设计成方形的，在旋转的时候矩形上各点的旋转半径不相同，所以线速度也 就不相同，就会造成矩形两边的线速度大，中间的线速度小。这时矩形的两

36、边本身比较锋P d八 A0：；53 374 27075 二 20.31mm 公式（3-16 ） 图 3-2 脱壳滚筒的形式 青岛农业大学海都学院 XVIII 利，再加上旋转速度比较高，对花生的打击力度就很高 ，就会造成破碎率高，对脱壳不利。 为了使打杆工作面在接触花生的时候的力变成一种柔性搓擦的力，而不是一种剪切力 ，打 杆就要设计成一种倾斜面的打杆。使打杆接触花生的时候 ，揉搓力均匀，慢慢的脱壳，达到 减少破碎率的目的。为此，打杆工作面必须是角度为a的角。 3.5 凹板筛的设计 花生脱壳机的凹板筛通常有编织筛、 圆孔筛、栅条凹板筛 3 种形式（如图 3-4 所示）， 凹板筛的作用就是让已经被

37、剥壳的花生与未被剥壳的花生进行分离， 其分离的原理 就是“小的通过，大的不过”。凹板筛的每一个栅格都只能容许一个果仁大小的物体通 过，在这个工程中花生仁与花生壳完全分离开， 果仁那么大的东西刚好可以从栅格进去， 花生壳由于太大了，所以不能进入栅格，只能在脱壳箱内，等待继续进行被扒皮直到扒 皮扒下才能进入栅格。 其中栅条凹板筛使用最为广泛。脱壳作业的时候，编织筛和圆孔筛比栅条凹板筛更有 利于防止花生荚果漏剥，且荚果在脱壳室内停留时间比较长，有利于提高剥净率，但同样 脱壳机的生产率会下降，破碎率也比较高，同时还容易因堵筛而导致机器故障。采用栅条 凹板筛，脱出图 3-4 青岛农业大学海都学院 19

38、的果仁和果壳能及时排出脱壳室，破伤率相对较低，堵筛故障少，脱壳生产 率高，但栅条凹板筛受到花生品种限制，对于尺寸差异较大的花生荚果容易造成漏剥现象， 降低了剥净率。 三种凹板筛比较，编制筛很便宜，市场上可以方便的买到，但是采用的话，生产率低, 破碎率咼。缺点很明显，故不米用。圆孔筛比编制筛价格贵，并且不易购买，生产率和破 碎率没有很大的改善，也不采用。栅条凹板筛，通用性差，价格是最贵的，但是破碎率低， 可以保证很高的生产率，生产过程中不会出现堵筛现象，所以采用栅条凹板筛。 栅条是利用两块墙板两端焊接固定住的，墙板材料为 HT20Q 栅条材料为 20 号钢。 栅条采用直径为 9mm 勺圆截面长条

39、，长度为 814mm 因其特殊的作用，还需对其进行表 面处理，要求渗碳 1-1.5mm,热处理硬度 HRC56-62 栅条间距为10mm这样可使剥出 的花生仁能通过栅格，而未剥壳的刚不能通过。半栅笼的直径为 435mm 如图 3-5 所示 图 3-5 3.6 振动箱的设计 花生脱壳后花生仁和花生壳的分离工作主要在振动箱中进行，振动箱需要是一个半封 闭的箱体，一端是花生仁的出口，一端是花生壳的出口，振动箱在工作时，要保证花生仁 不会四处飞散，保证不会从机器中出来。还要保证花生壳可以顺利的被吹出振动箱外，花 生仁从出料口输出。振动箱要设计侧边悬挂装置，方便悬挂在机架侧面。整个振动箱重量 不能太重，

40、太重的话对悬挂装置的负重太大，同时也消耗比较多的功率，所以采用厚度为 1.5mm 的板材焊接而成，振动箱的进料口要采取折边处理，这样方便与脱壳箱的软布袋连 接。设计如图 3-6 所示 青岛农业大学海都学院 20 图 3-6 3.7 滚筒与凹板筛间距的设计 凹板筛和滚筒之间具有一定的间隙，这个间隙决定了工作时候，打杆和凹板筛之间的 花生的厚度，这个间隙大的话，花生的厚度大，花生受到的向下的力也大，有利于脱壳。 但是厚度不能太大，间隙太大会造成花生未脱壳就被挤出凹板筛，造成漏剥现象。这个间 隙也不能太小，太小不但会造成生产效率低，而且会使花生的破碎率上升。凹板筛与滚筒 的间隙确定为 35mm 3.

41、8 螺纹连接的紧固措施 工作轴上的轴承座上的螺纹连接处承受较大的力，所以在进行螺纹连接时要进行预 紧，预紧是为了增强连接的紧密性及其可靠性的目的，以防止工作轴转动后产生振动，使 箱体分离。 钢制螺栓连接的预紧力Fo: Fo -(0.6 : 0.7) - s A=87180.9N 公式(3-17) 2 式中：匚s 螺栓材料的屈服极限， 匚s=355N/mm ； 兀 d； 2 A1 螺栓危险截面的面积， A - =409.3 mm ； 4 d1 螺纹小径， d1 =22.835 mm青岛农业大学海都学院 21 为了保证螺纹连接的安全可靠和防止螺纹连接的松脱断裂，因此，在设计过程中要采 取严格的措施

42、进行防松。脱壳机滚筒轴采用的是带座轴承连接，采用的是弹簧垫圈防松。 弹簧垫圈防松是摩擦防松的一种，具有使用方便结构简单、使用方便性质。 3.9 箱体的设计 箱体的作用是提供一个密闭的空间，方便脱壳滚筒的工作，脱壳滚筒工作时，花生受 到力的打击，会四处分散开来，箱体会保证花生集中在一起方便脱壳。为了便于安装拆卸 方便，箱体做成剖分式的，取轴的中心线所在的平面作为剖分平面。箱体材料为 的板材。上下箱体采用普通螺栓连接。图 3-7 所示 3.10 壳仁分离装置的设计 壳仁分离装置主要由震动分离箱和风机两部分组成。震动分离箱是一个密闭的箱体分 为上下两层，上下两层各有一个倾斜的晒子，两个筛子采用的晒面

43、不同，上晒是自制筛子, 设计有一定尺寸的孔隙，可以保证籽粒饱满，个大，无破损的花生仁从上出料口出来。下 筛采用的是普通的铁质编制筛，破碎的花生仁和籽粒不饱满的花生仁将在这一层输出。震 动箱与脱壳箱是通过布袋软连接的，从脱壳箱中出来的花生壳和花生仁同时进入震动箱， 震动箱的后端是花生壳出口，风机位于震动箱的下方，震动箱震动的时候风机竖直向上给 花生壳和花生仁一个很大的1.5mm 厚 图 3-7 青岛农业大学海都学院 22 推力，花生仁在风力和震动箱向前向上的共同作用下向前方的 出料口运动，最终从出料口送出。花生壳则在风机风力的作用下直接从震动箱后侧的出壳 口被吹出。 3.11 机架的设计 机架采

44、用的是 L70 70 5的角钢焊接而成。起到一个定位支撑连接的功效。脱壳箱 安装在机架最上方，采用普通螺栓连接，震动箱安装在机架中间，风机和电机安装在机架 的最下方，也是采用螺栓连接。如图 3-8 所示。 图 3-8 机架的设计，要考虑机器自身的设计高度，和机架要承受的重量，根据这些条件来 选择角钢的型号。轴承座是固定在机架上的，所以选材的时候还要考虑轴承座能否牢固 的安装在机架上。青岛农业大学海都学院 23 第四章 花生脱壳机的使用与维护 近些年花生脱壳机逐步进入农村，但是很多农民朋友并没有详细掌握花生脱壳机的使 用与维护，使用不当会造成脱壳的脱净率低、破碎率高，机器的使用寿命短，生产过程出

45、 现安全等问题。 4.1 花生脱壳机的结构特点 花生脱壳机，主要有机架、脱壳箱、滚筒凹板筛组合、震动箱、电机、带轮等组成。 具有结构简单，操作方便，不易出现故障的优点，适合在市场上大力推广。 4.2 花生脱壳机的使用前提 花生在脱壳前要对花生进行预处理，还有很多注意的问题。 4.2.1 对花生果的要求 首先花生的干湿程度要适宜，太干会是破碎率比较高，太湿则会使生产效率很低。农 村为了花生的保存，所以储存的花生果一般很干，为了让花生达到适宜的干湿度，可使用 以下几种方法。如果在冬季脱壳，剥壳前用温水均匀喷洒在花生果上，注意洒水的量，不 易过多，湿遍表皮即可。如果花生果很干，而且量又大，急于脱壳。

46、可以将花生果放进水 池中，浸后立即捞出，再在阳光下凉晒，待干湿适宜后开始剥壳。 4.2.2 对电压的要求 脱壳机要正常工作，电压需达到电机的额定电压。济宁微山吴庄只有两个小型变压器, 而户户又座落分散，由于农村线路的原因，导致离变压器远的用户电压不足，因此，工作 的时候青岛农业大学海都学院 24 应该选择电压稳定的地方。 4.3 花生脱壳机的使用 花生脱壳机的使用一定要按照规定的方法，不然容易出现机器故障，重则出现人员伤 亡。操作人员一般不能少于 2 人，其中一个人负责花生荚果的喂入，另一个人负责花生出 料口处的装袋。操作人员必须是从事过相关工作的，或是经过相应培训的，具备操作设备 的水平，作

47、业前应熟读机器使用说明书。 花生脱壳机应放在空旷平坦的场地或是机房，满足机器对电源的要求 （交流三相电压 380V,要求所用电线绝缘）。对于机具，一定要检查各运动部位润滑情况，各连接件螺母 螺栓等是否松动，皮带松紧度情况，各运动部件卡滞情况，一定要认真对待。 电动机启动后，观察转子的转向是否与机具上所指方向一致。然后空转几分钟，观察 有不正常的动静，及其运转正常时，方可加入花生进行工作。 4.4 花生脱壳机的维护 作业结束后，清除机器外表尘土和污垢，清理干净脱壳室内和振动箱内存留的杂物， 各传动部位和轴承应加足黄油。机器要用塑料纸覆盖，放入干燥的库房内保存，避免日晒 雨淋。 4.5 注意事项

48、1. 花生果要均匀适量的喂入，不能掺有石块，这样容易打碎花生仁，损坏机械。 2. 花生荚果的湿度要适中，太干的话破碎率会很高，过湿则影响工作效率。根据花 生果大小选用适当筛网。 3. 如果从花生仁出后出来的花生中混有花生壳，把风向箱的挡板开大，增大进风量。 青岛农业大学海都学院 25 4. 操作时，人站着的地方要离皮带传动远一点，以免出现伤人事故。 5脱壳结束后要将机器清理干净，然后置于室内保存。 第五章总 结 本文是介绍花生脱壳机的设计，使用花生脱壳机，可以大大的节省农民的劳动 量，提高生产效率和生产质量。 这种机型的关键工作部分是脱壳滚筒， 脱壳滚筒由 凹板筛和打杆组成。因为花生剥壳的整个过程主要是这个部分完成的，所以花生脱 壳后的质量能不能达到要求，完全看打杆和凹板筛的设计能不能达到要求，主要是 凹板筛的筛孔间隙，打杆的选材和转速等等。本文介绍了目前多种花生脱壳设备及 其脱壳的原理，并对花生脱壳机械的现状以及发展前景作出了简明的概括和分析。 从这次设计也可以看出一些问题： (1) 双滚筒式的花生脱壳机的适应性还是不好，凹板间隙不能调整，所以不能适 应多品种花生的脱壳。