1 引言
1．1 課題提出的背景
花生中富含脂肪和蛋白質，既是主要的食用植物油**，而且又可提供豐富的植物蛋白質。利用花生或脫脂後的花生餅粕的蛋白粉，可直接用於焙烤食用，也可作為肉製品、乳製口、糖果和煎炸食品的原料或新增劑。以花生蛋白粉為原料或新增劑製成的食品，既提高了蛋白質含量，又改善了其功能特性。
花生蛋白粉還可以通過高壓膨化製成蛋白肉。花生是食用植物油工業的重要原料，利用花生油可製造人造奶油、起酥油、色拉油、調和油等，也可用作工業原料。花生除經簡單加工就可食用外，經深加工還可以製成營養豐富，色、香、味俱佳的各種食品和保健品。
花生加工副產品花生殼和花生餅粕等可以綜合利用，加工增值，提高經濟效益。
花生在製取油脂、製取花生蛋白、生產花生儀器以及在花生**出口時，都需要對花生進行預處理加工。花生的預處理主要包括花生的剝殼和分級、破碎、軋胚和蒸炒等。
花生在加工或作為出口商品時，需要進行剝殼加工。花生在製取油脂時，剝殼的目的是為了提高出油率， 提高毛油和餅粕的質量，利於軋胚等後續工序的進行和皮殼的綜合利用。傳統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，所以花生產區廣大農民迫切要求用機器來代替手工剝殼。
花生剝殼機的誕生在很大程度上改變了這種局面，使花生產區的農民不必再採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，同時還提高了花生剝殼的效率。
花生脫殼機是將花生莢果去掉外殼而得到花生仁的場上作業機械。由於花生本身的生理特點決定了花生脫殼不能與花生的田間收穫一起進行聯合作業，而只能在花生莢果的含水率降到一定程度後才能進行脫殼。隨著花生種植業的不斷發展，花生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 花生脫殼機械的發展
我國花生脫殼機的研製自2023年原八機部下達花生脫殼機的研製課題以來，已有幾十種花生脫殼機問世。只進行單一脫殼功能的花生脫殼機結構簡單，**便宜，以小型家用為主的花生脫殼機在我國一些地區廣泛應用，能夠完成脫殼、分離、清選和分級功能的較大型花生脫殼機在一些大批量花生加工的企業中應用較為普遍。國內現有的花生脫殼機種類很多，如6bh一60型花生剝殼機、6bh一20b型花生剝殼機、6bh一20型花生脫殼機等(技術引數見附表)，其作業效率為人工作業效率的2o～60倍以上。
錦州俏牌集團生產的tfhs1500型花生除雜脫殼分選機組一次能實現花生原料的脫殼、除皮、分選，是一種比較先進的花生後期生產機械。偉民牌6bh一720型花生脫殼機帶有復脫、分級裝置，採用搓板式脫殼、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、脫淨率高、消耗動力小等特點。6bk一22型花生脫殼機是一種一次餵料就可完成花生脫殼工作的機械，經風力初選、風扇振動、分層分離、復脫清選分級後的花生仁可直接裝袋入庫。
6bh一1800型花生脫殼機械採用了三軋輥混合脫殼結構，能夠進行二次脫殼。而隨著我國花生產業的進一步調整，花生產量逐年增加，花生的機械化脫殼程度將大幅提高，花生脫殼機械將擁有廣闊的發展前景。
花生剝殼的原理很多，因此產生了很多種不同的花生剝殼機械。花生剝殼部件是花生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剛花生仁破碎率、花生果一次剝淨率及生產效率等重要的經濟指標。在目前的生產銷售中，花生仁破碎率是社會最為關心的主要指標。
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八十年代以前的花生剝殼機械，破碎率一般都大於8%，有時高達l5%以上。加工出的花生仁，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**新的剝殼原理，研製新式剝殼部件，便成為花生剝殼機械的重要研究課題。
從六十年代初，開始在我國出現了封閉式紋杆滾筒，柵條凹板式花生剝殼機。自2023年以來，在已有的花生剝殼部件的研製基礎上，我國又相繼研製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花生剝殼部件
1．封閉式紋杆滾筒，柵條凹板式花生剝殼部件
圖 1六十年代初， 我國在吸收國外技術的基礎上，研製了th-340型花生剝殼機，其剝殼部件是在乙個圓筒上鑲上若干根紋杆組成的封閉式紋杆滾筒，下面裝有若干根圓鋼條組成的柵條式凹板，如圖1所示。
在該機構中花生進口大(3o-50公釐)，出口小(1o-25公釐)，工作時，花生果在滾筒的推動下由進口向出口端運動，在滾筒和凹板的衝擊、擠壓、揉搓作用下直接脫殼，花生受列剝殼機的直接搓擦作用，系強制脫殼，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，所以一次剝淨率低，最高80％。為了將混在一起的花生仁和未脫果分離開來，採用柵條式凹板的剝殼機一般要配置分離機構。
後來研製並生產的th-47o型，6 bh-570型等型式的剝殼機，結構與其大同小異，剝殼質量均不理想。
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和直立膠板組成，剝殼原理系擠壓式，如圖2所示
圖2作業時，花生果在膠輥的推動下，通過剝殼間隙(5—20公釐)，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，因直徑小於剝殼間隙的小果未經剝殼便被分離出來，故一次剝淨率很低，只有30%左右。所以不得不增設迴圈機構，以使花生經多次擠壓脫殼，致使機器結構複雜、龐大，造價較高。
3． 開式紋杆滾筒，編織凹板式花生剝殼部件
剝殼部件採用了由兩根金屬紋杆組成的開式紋杆滾筒和用編織絲網製成的編織凹板，其結構如圖3所示
圖3作業時，花生果在滾筒的推動下，受擠壓揉搓脫殼，該結構與封閉滾筒式不同，花生果受到開式滾筒的攪拌作用，剝殼力帶有柔性，故其破碎率較低，可控制在3%-5% 。另外，與柵條式凹板不同，因係編織網孔凹板，剝殼時，只有直徑小於網孔尺寸的單粒癟果末脫殼而被網孔分離，雙粒長果則漏不出來，仍被剝殼，故剝淨率較高。
4． 立式剝殼機構
剝殼部件採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製成的編織平底篩，該剝殼部件如圖4所示。
圖4在剝殼室內，花生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。其缺點是由於採用立式傳動， 故傳動機構較為複雜。
5． 開式扁條滾筒，編織凹板式花生剝殼部件
採用了由三根扁鋼條製成的開式扁條滾筒，和用編織絲網製成的凹板結構，如圖5所示。作業時，花生果在扁條的推動下隨滾筒轉動，在滾筒和凹板之間形
圖5 成乙個活動層，花生果在該活動層內互相揉搓而脫殼。由於在該機構中，避開了剝殼部件的直接擠壓， 衝擊的作用，而是花生搓花生，系柔性剝殼，故破碎率較低， 該機鑑定時實測破傷率(破碎率+損傷率)為0．91。另外脫淨率及生產效率等指標亦較理想。
1．3 花生脫殼機械的研究應用現狀
目前國內花生脫殼機從其脫殼原理、結構和材料上基本可分為以打擊、揉搓為主的鋼紋杆——鋼柵條凹板以擠壓、揉搓為主的橡膠滾筒一一橡膠浮動凹板兩大類，但脫殼質量均不高，破損率都大於8 %，剝出的花生公尺只能用於榨油和食用，滿足不了外貿出口和作種子的要求。探索先進的脫殼原理是解決脫殼機現存問題的重要途徑。
1．3．1 目前花生脫殼機採用的脫殼原理
目前應用比較廣泛的花生機械脫殼原理有以下幾種。
撞擊法脫殼撞擊法脫殼是物料高速運動時突然受阻而受到衝擊力，使外殼破碎而實現脫殼的目的。其典型裝置為由高速迴轉甩料盤及固定在甩料盤周圍的粗糙壁板組成的離心脫殼機。甩料盤使花生莢果產生乙個較大的離心力撞擊壁面，只要撞擊力足夠大，莢果外殼就會產生較大的變形，進而形成裂縫。
當莢果離開壁面時，由於外殼具有不同的彈性變形而產生不同的運動速度，莢果所受到的彈性力較小，運動速度也不如外殼，阻止了外殼迅速向外移動而使其在裂縫處裂開，從而實現籽粒的脫殼。撞擊脫殼法適合於仁殼間結合力小，仁殼間隙較大且外殼較脆的莢果。影響離心式脫殼機脫殼質量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盤的轉速、甩料盤的結構特點等。
碾搓法脫殼花生莢果在固定磨片和運動著的磨片間受到強烈的碾搓作用，使莢果的外殼被撕裂而實現脫殼。其典型的裝置為由乙個固定圓盤和乙個轉動圓盤組成的圓盤剝殼機。莢果經進料口進入定磨片和動磨片的間隙中，動磨片轉動的離心力使籽粒沿徑向向外運動，也使莢果與定磨片問產生方向相反的摩擦力；同時，磨片上的牙齒不斷對外殼進行切裂，在摩擦力與剪下力的共同作用下使外殼產生裂紋直至破裂，並與殼仁脫離，達到脫殼的目的。
該種方法影響因素有，莢果的水分含量、圓盤的直經、轉速高低、磨片之間工作間隙的大小、磨片上槽紋的形狀和莢果的均勻度等。
剪下法脫殼花生莢果在固定刀架和轉鼓間受到相對運動著的刀板的剪下力的作用，外殼被切裂並開啟，實現外殼與果仁的分離。其典型裝置為由刀板轉鼓和刀板座為主要工作部件的刀板剝殼機。在刀板轉鼓和刀板座上均裝有刀板，刀板座呈凹形，帶有調節機構，可根據花生莢果的大小調節刀板座與刀板轉鼓之間的間隙。
當刀板轉鼓旋轉時，與刀板之間產生剪下作用，使物料外殼破裂和脫落。主要適用於棉籽，特別是帶絨棉籽的剝殼，剝殼效果較好。由於其工作面較小，故易發生漏籽現象，重剝率較高。
該種方法影響因素有，原料水分含量、轉鼓轉速的高低、刀板之間的間隙大小等。
擠壓法脫殼擠壓法脫殼是靠一對直徑相同轉動方向相反，轉速相等的圓柱輥，調整到適當間隙，使花生莢果通過間隙時受到輥的擠壓而破殼。莢果能否順利地進入兩擠壓輥的間隙，取決於擠壓輥及與莢果接觸的情況。要使莢果在兩擠壓輥間被擠壓破殼，莢果首先必須被夾住，然後被捲入兩輥間隙。
兩擠壓輥間的間隙大小是影響籽粒破損率和脫殼率高低的重要因素。
搓撕法脫殼搓撕法脫殼是利用相對轉動的橡膠輥筒對籽粒進行搓撕作用而進行脫殼的。兩隻膠輥水平放置，分別以不同轉速相對轉動，輥面之間存在一定的線速差，橡膠輥具有一定的彈性．其摩擦係數較大。花生莢果進入膠輥工作區時，與兩輥面相接觸，如果此時莢果符合被輥子齧人的條件，即齧人角小於摩擦角，就能順利進入兩輥問．此時莢果在被拉人輥間的同時，受到兩個不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，莢果又受到兩輥面的法向擠壓力的作用，當莢果到達輥子中心連線附近時法向擠壓力最大，莢果受壓產生彈性—— 塑性變形，此時莢果的外殼也將在擠壓作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脫殼過程。
影響脫殼效能的因素有，線速差、膠壓輥的硬度、軋入角、軋輥半徑、軋輥間間隙等。
1．3．2 新型脫殼技術
壓力膨脹法原理是先使一定壓力的氣體進入花生殼內，維持一段時間，以使花生莢果內外達到氣壓平衡，然後瞬間卸壓，內外壓力平衡打破，殼體內氣體在高壓作用下產生巨大的爆破力而衝破殼體，從而達到脫殼的目的。主要影響因素有，充氣壓力、穩定壓力維持時間、籽粒的含水率等。
真空法將花生莢果放在真空爆殼機中，在真空條件下，將具有相當水分的莢果加熱到一定溫度，在真空幫浦的抽吸下，莢果吸熱使其外殼的水分不斷蒸發而被移除，其韌性與強度降低，脆性大大增加；真空作用又使殼外壓力降低，殼內部相對處於較高壓力狀態。殼內的壓力達到一定數值時，就會使外殼爆裂。
雷射法用雷射逐個切割堅果外殼。試驗顯示，用這種方法幾乎能夠達到100 9／6的整仁率，但因其費用昂貴、效率低下等原因，很難得到推廣。
花生脫殼機設計計算說明書2019
第1章總體方案設計2 1.1 方案分析2 1.2 材料分析及選擇4 1.3 電動機的選擇4 第2章脫殼清選裝置設計7 1 快慢輥皮帶傳動設計7 2 換向齒輪傳動設計11 3 清選裝置設計16 4 振動篩皮帶傳動設計18 第3章軸的設計20 1 快速輥軸設計校核20 2 慢速輥軸設計校核23 3 換向...
花生去殼機本科生畢業設計
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畢業設計 畢業設計開題報告
保定職業技術學院 2009年 12 月 01 日 填寫要求 1 開題報告作為學生畢業設計 答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業設計 工作前期內完成，經指導教師簽署意見後交畢業設計領導小組審查，組長簽字效。2 開題報告內容必須用小4號宋體 固定值20磅行距電子文件標準格式...