某花生去殼機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)案例1.1技術(shù)要求根據(jù)《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T5688.1-2007代替JB/T5688.1-1991)：花生剝殼機(jī)技術(shù)條件》花生去殼機(jī)技術(shù)要求應(yīng)符合表2-1規(guī)定。表2-1去殼機(jī)性能指標(biāo)Tab.2-1Performanceindexofsheller序號(hào)項(xiàng)目性能指標(biāo)單滾筒多滾筒1純工作小時(shí)生產(chǎn)率kg/h達(dá)到產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求2噸果耗電kW.h/t≤1.0①≤3.0②≤4.0≤4.5①≤5.5②≤6.53噪聲dB(A)≤83.0①≤86.0②≤86.0≤86.0①≤88.0②≤90.04破碎率（%）≤5.0≤4.05剝凈率（%）≥95≥986損傷率（%）≤4.0≤3.57含雜率（%）≤4.5≤3.08損失率（%）≤0.59有效率（%）≥98注1：表中=1\*GB3①、=2\?GB3②指標(biāo)分別為機(jī)械提升輸送、風(fēng)機(jī)提升輸送剝殼機(jī)的指標(biāo)。注2：表中噪聲值為剝殼機(jī)正常工作時(shí)的負(fù)載噪聲。注3：生產(chǎn)率在說(shuō)明書(shū)中規(guī)定一個(gè)范圍時(shí)，取其最大值作為考核依據(jù)。1.2去殼機(jī)構(gòu)選擇花生去殼機(jī)的工作原理就是應(yīng)用打擊、擠搓、剪切等作用實(shí)現(xiàn)花生殼與花生仁的分離，并且盡可能的保證花生仁的完整，之后對(duì)花生仁與破碎的花生殼進(jìn)行分篩。其中去殼機(jī)構(gòu)是花生去殼機(jī)的關(guān)鍵部分，去殼機(jī)構(gòu)的合理性直接決定了花生去殼機(jī)的去殼率、破損率、去殼速度等各項(xiàng)指標(biāo)，因此去殼機(jī)構(gòu)是本次機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。1.1.1方案一打擊法去殼是利用刮板或打桿等機(jī)構(gòu)高速轉(zhuǎn)動(dòng)打擊花生莢果使得花生莢殼受到劇烈的沖擊力而破裂，花生莢果在高速旋轉(zhuǎn)刮板的帶動(dòng)下產(chǎn)生離心作用進(jìn)而相互碰撞，在多重作用力的作用下花生莢果殼裂開(kāi)實(shí)現(xiàn)花生仁的分離，其去殼機(jī)構(gòu)如圖2-1所示。因潮濕的花生莢果不易破碎所以打擊法去殼機(jī)構(gòu)的去殼方法對(duì)花生莢果的含水率有較高要求，且其去殼效率與花生仁破損率受轉(zhuǎn)速影響較大[5]。圖2-1鋼打板滾筒Fig.2-1Steelplateroller1.1.2方案二擠搓法去殼的工作原理是利用兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的滾筒逆向轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓花生莢果實(shí)現(xiàn)去殼，花生莢果在重力的作用下落入兩滾筒中間的間隙，由于滾筒間隙小于花生莢果，且兩滾筒反向旋轉(zhuǎn)故花生莢果會(huì)在摩擦力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而被滾筒擠壓破碎實(shí)現(xiàn)去殼，其原如圖2-1所示。擠搓法去殼機(jī)構(gòu)受固定間距的影響，較大的花生仁容易被擠壓碎裂而較小的花生莢果則會(huì)直接下落不會(huì)受到滾筒的擠壓完成去殼[6]。圖2-2所示為改良版的擠搓法去殼機(jī)構(gòu)，講兩滾筒改為單滾筒加一膠板，膠板有彈簧結(jié)構(gòu)，可以自適應(yīng)花生大小，不需要手動(dòng)調(diào)節(jié)間距就可以為不同大小的花生去殼。圖2-2橡膠對(duì)錕擠搓去殼機(jī)構(gòu)Fig.2-2Rubberdoublerollerextrudingandrubbingshellingmechanism圖2-3膠輥膠板擠搓去殼機(jī)構(gòu)Fig.2-3Squeezingwithrubbercylinderandboard1.1.3方案三碾搓法去殼的工作原理如圖2-4所示，花生莢果落入去殼箱體后在重力與滾筒旋轉(zhuǎn)的作用下沿滾筒與凹板篩之間的縫隙下落，滾筒與凹板篩的碾搓作用下實(shí)現(xiàn)花生莢果的破碎去殼。其中凹板篩可根據(jù)花生品種更換不同柵格大小的凹板篩以防品種較大的花生仁無(wú)法通過(guò)凹板篩柵格間隙而被碾碎，凹板篩還可設(shè)計(jì)為浮動(dòng)以改變與滾筒之間的間隙來(lái)適應(yīng)不同大小的花生莢果。碾搓法去殼主要受滾筒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速等影響[7]。圖2-4橡膠輥凹板碾搓去殼Fig.2-4Grindingwithrubberroller-griddle1.1.4方案四剪切法去殼的工作原理如圖2-5所示，它是利用齒型滾筒與齒板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的剪切力將花生莢果去殼的，其中齒板是固定的，齒型滾筒在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將與齒板之間的花生莢果外殼切碎實(shí)現(xiàn)花生果仁與花生殼的分離。齒型滾筒與齒板之間的間距可以隨花生莢果的大小而改變[8]。圖2-5齒滾齒板剪切去殼機(jī)構(gòu)Fig.2-5Cuttingwithteethedandplateshellingmechanism對(duì)比現(xiàn)有的花生去殼方案，綜合考慮去殼效率和花生仁破碎率等性能指標(biāo)，本次課題選擇設(shè)計(jì)一種封閉式木質(zhì)滾筒花生去殼機(jī)。其去殼機(jī)構(gòu)由木質(zhì)齒形滾筒與凹板篩組成如圖2-6所示。圖2-6滾齒凹板篩剪切去殼機(jī)構(gòu)Fig.2-6Cuttingwithhobbingandscreenshellingmechanism去殼機(jī)構(gòu)件工作時(shí)，花生莢果在重力作用下落入到去殼機(jī)構(gòu)的箱體內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)滾筒的作用下向下運(yùn)動(dòng)，花生莢果落入滾筒與凹板篩之間的間隙，在滾筒和凹板篩的揉搓、擠壓和剪切等綜合作用下實(shí)現(xiàn)去殼[9]。在去殼時(shí)，應(yīng)保證凹板篩柵格之間的間隙小于花生莢果的尺寸且大于花生仁的顆粒尺寸，確保花生莢果不會(huì)因柵格間隙過(guò)大未完成去殼就直接落入分選篩，也避免去殼后的花生仁因柵格間隙過(guò)小不能下落而被二次擠搓破碎。為適應(yīng)不同種類(lèi)花生的多種去殼要求，可以通過(guò)更換不同柵格間隙尺寸的凹板篩來(lái)改變間距，并且還可以調(diào)節(jié)凹板篩與滾筒之間的間距來(lái)調(diào)整去殼效果。針對(duì)與普通花生顆粒，柵條間隙選取9mm～13mm。1.3殼仁分篩機(jī)構(gòu)殼仁分篩機(jī)構(gòu)是利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流對(duì)已經(jīng)破碎花生殼與花生仁進(jìn)行分離，因破碎的花生殼與花生仁的重量及受氣流的阻力不同，重量相對(duì)較重的花生仁不易被氣流吹走，會(huì)在重力的作用下直接下落到比重分選篩上；而重量較輕的已經(jīng)破碎的花生殼將被風(fēng)機(jī)吹出的氣流帶入到花生殼收集通道進(jìn)而實(shí)現(xiàn)殼仁分離。落到比重分選篩上的花生仁及部分花生殼等/，通過(guò)偏心輪作用產(chǎn)生震動(dòng)將合格的花生果仁、干癟的花生果仁與未去殼的花生莢果進(jìn)行分篩[10]。1.4花生去殼機(jī)的總體結(jié)構(gòu)根據(jù)花生去殼的原理可知花生莢果的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是：首先將花生莢果從進(jìn)料斗倒入去殼箱體內(nèi)，在去殼箱內(nèi)經(jīng)過(guò)滾筒與凹板篩的共同作用完成去殼，破碎的花生殼與花生仁通過(guò)凹板篩的柵格落下從去殼箱下方的出料口流出，之后經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)將部分花生殼與花生仁進(jìn)行分離，花生仁及部分花生殼與未去殼的花生莢果在重力的作用下落到比重分選篩上，有比重分選篩篩選出合格的花生仁。封閉式滾筒去殼機(jī)主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)、去殼機(jī)構(gòu)、分篩機(jī)構(gòu)和機(jī)架支承機(jī)構(gòu)等四部分組成