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1、摘 要随着人们生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高。绿豆食品在日常生活中占据着重要地位。因此，本课题旨在研制开发一套时产200千克以上，以外搓式原理的绿豆剥皮机DTPS20A型机。首先,对机器研究的目的、方法以及国内外的现状和发展趋势进行介绍，提出了一种可行的设计方案。然后对具体实施的设计方案进行论证，论证包括绿豆剥皮机的机构，主机原理和采用的各项技术。其次，根据设计小组的分工，重点对DTPS20A绿豆剥皮机的皮仁分离部分进行设计。先确定了分离部分的主要参数，它包括风机，调风板，轴，淌板等的结构设计以及对齿轮轴强度的校核和风量的计算。分离系统是以风选来实现皮仁分离的，风机是吸式的，采用的
2、是直线径向叶片，能够有效的实现分离效果。所设计的分离装置具有风量的多层次调节以及设备简单成本较低。关键词：绿豆 剥皮机 皮仁分离 风选 AbstractWith the improvement of peoples living, peoples demand for food has increased. Mung bean food in our daily lives to occupy important positions. Therefore, the subject of research and development aimed at producing a set at o
3、ver 200kg outside rubbing tenets of mung bean peeler-DTPS20A planes. First , the method as well as the domestic and foreign present situations and the development tendency which studies to the machine carry on the introduction, proposed one kind of feasible design proposal. Then carries on the proof
4、 to the concrete implementation design proposal, proves skins the unit including the mung bean the organization, each technology which the main engine principle and uses.Next , according to the design team of the division, with a focus on DTPS20A bean skin peeling machines paper-separation part of t
5、he design. Establish a separate part of the main parameters ,which includes fan, adjustable plate shaft then the board and the structural design of the gear shaft and wind strength checking the calculation.Separation wind election system is to achieve separation of skin Hui, suction fan is the use o
6、f linear radial blades, to achieve effective separation. Designed by the innovative part of the separation points with the wind of a multi-level modulation and simple equipment at relatively low costKeyword: mung bean paring machine separation beans and hui Wind election 目 录第一章 前言4 1.1 课题的意义和研究的必要性
7、4 1.2 国内外的现状及发展趋向5 1. 2. 1 国内外现状 5 1. 2. 2 发展趋势 5 1.3课题设计内容6第二章 设计方案的论证 7 2.1 剥皮原理 7 2.1.1擦离剥皮7 2.1.2 碾削剥皮8 2.1.3剥皮方案选择 8 2.2 设计方案论证及理论分析 9 2.2.1卧式豆类脱皮机 10 2.2.2卧式高效豆类脱皮机 10 2.2.3立式豆类脱皮机 11 2. 3. 4三切线式磨削脱皮机11 2. 3. 5 立式脱皮机122.3 设计要求及方案选择14 2.3.1绿豆削皮原理14 2.3.2 绿豆剥皮机结构和外形14 2.3.3 剥皮方式14 2.3.4 动力和传动形式1
8、4 2.4 绿豆削皮机皮仁分离装置设计14 2.4.1风选15 2.4.2 筛选15 2.4.3 绿豆皮仁分离装置选择15 2.4.4 绿豆皮仁分离装置的工作原理16 第三章 主要设计参数的计算18 3. 1 轴的校合18 3.2淌板的角度24 3. 3 风机的设计计算24结论26谢辞27参考文献28第一章 前言1.1 课题的意义和研究的必要性 绿豆起源于中国，是热带，亚热带，温带地区广泛种植的植物，尤以我国、印度、缅甸、泰国、菲律宾、印度尼西亚、巴基斯坦、阿富汗等国家最为广泛。其中印度是最大的绿豆生产国。绿豆在我国种植地区及其广泛，东起沿海一带及台湾省，西至云，贵，川，新疆等地，南到海南岛，
9、北至黑龙江及内蒙古等均有种植。主要产区集中在黄河，淮河流域的平原地区，以河南，山东，河北，安徽最多，陕西，山西，四川，江苏，贵州次之。其中河南省最多。绿豆是短日照作物中对光不敏感的作物，具有播种周期长，生育期短，抗旱，耐瘠等特点。在我国主要分布在四个生态区 1.一年一熟区 2.二年三熟区 3.一年二熟区 4.一年三作区。绿豆是高蛋白，低脂肪，中淀粉的食医兼用豆类作物，是人们理想的营养保健食品。在我国的生活和生产习惯中，绿豆即是调节饮食的佳品又是食品工业和酿酒工业的重要原料之一，同时又是重要的药材，具有清热，解毒的药理作用被誉为食品中的绿色珍珠。在我国人民生活，生产以及出口方面具有一定的地位。从
10、1996年开始，我国绿豆播种面积逐渐增长，2002年我国绿豆产量创下了119万吨的最高记录，比2001年增长了18%。2002年以后，我国绿豆播种面积呈现逐年小副下降态势，2004年我国绿豆播种面积下降到69.6万公顷，原因是我国绿豆收购价格较低，农民种植结构调整。2005年全国绿豆种植面积为70.6万公顷，总产量达101万吨。而其他绿豆产量大的国家如缅甸，印度，巴基斯坦，越南的产量也只有20万吨左右。 我国是世界上主要豆类生产国，也是豆类出口大国. 我国绿豆中安徽的“明光”绿豆，河北的“张家口鹦哥绿豆”，以及山东“绿豆”等地方名贵产品在国际市产上享有盛誉.从1996年以来，我国绿豆出口数量呈
11、现波浪形增长态势。1999年出口创下了28.8万吨的历史最高纪录，随后连续两年出口数量出现下降，2003年为21.4万吨，2004年为13.8万吨，2005年为13.6万吨，2006年19月份为8.53万吨，预计2006年我国绿豆出口数量将会比上年略有减少。随着国内外科学技术的高速发展，对豆类资源的深加工综合利用的需求越来越迫切，而豆类深加工的第一步就是脱皮加工。现有的机械式豆类脱皮设备主要由脱皮机构,输料机构,动力系统以及机箱组成。其中脱皮机构与传统的石磨类同,由一对平行齿盘构成,以杠杆,弹簧代替石磨动盘的自重,形成两齿盘间的压力;动力系统用于驱动脱皮机构;输料机构由管件构成,从机箱上部通到
12、设置在机箱内的一对齿盘的中心部位;这种豆类脱皮机械在使用过程中存在的主要问题是:豆类在齿盘中间脱皮加工时,受到的磨搓线速度变化率太大,致使用权豆类颗粒破碎率较大,商品成品率低,也使加工品种受到限制;同时物料从齿盘中部进入加工区,向四周扩散加工,又限制了生产率的提高,不能适应现代化大生产的需要。目前,豆类在进行深度加工前一般不进行脱皮，这样加工出来的食品口味不佳。我国粮食加工行业对于豆类物料的脱皮加工大多采用立式谷物脱皮机,.该机对小麦,稻谷类物料的脱皮效果较好,但对豆类物料的脱皮加工效果欠佳,不仅易磨碎豆类物料的豆仁,使用权大量的豆仁破裂或粉碎,造成物料的破碎率较高,成品获得率较低,而且还会破
13、坏豆类物料的胚芽,影响豆类物料的加工产量及质量,并明显的制约豆类物料特别是绿豆的加工产品的使用价值.同时,由于这种脱皮机为立式的,再给轴承上润滑油时极易污染被加工的物料,而且机架又较高,不仅稳定性较差,还会给喂入物料带来一定的困难.2.1国内外的现状及发展趋向1.2.1国内外的现状表1-1 国内绿豆剥皮机的主要技术特性制造单位和形式产量（t/h）配备动力（kw）占地面积锦州俏牌集团公司（TFD150） 0.1572100X1100X2000锦州俏牌集团公司（TFD600） 0.63011000X2100X320香港天发工程有限公司（TLP-200） 0.2 650X650X1000目前国内外的
14、绿豆脱皮装置研究制造还处于起步阶段，我国只有锦州俏牌集团公司生产的TFD600型绿豆脱皮分选机组和TFD150型绿豆脱皮机和香港天发工程有限公司生产的TLP-200型绿豆脱皮机。但二者多具有整米率不高，产量低的缺点。国外的情况也不怎么好，有些国家甚至没有剥皮机，也没国内先进。 1.2.2 发展趋向目前的绿豆剥皮机尽管初具规模，但存在的问题仍然不小。因此我们的目的就是要提供一种加工功率高，能够满足现代化大生产需要的豆类脱皮机，能够克服已有技术的不足，可有效的将绿豆进行磨削脱皮，并大大的降低豆仁的破碎率，使豆仁成品获得率高，且不损坏胚芽，从而可有效的提高产量，质量以及加工产品的使用价值。 1.3
15、课题设计内容研究与开发一套时产200千克以上的绿豆剥皮机，该机原理新颖，构造合理，方便制造和使用，机械性能稳定，工艺性能良好。全面了解现行的剥皮机的结构和原理以及存在的问题，基于立式碾米机的原理及结构对绿豆剥皮的自身的特性对绿豆剥皮机进行机械创新设计结构和原理创新的突破、可行性、实用性。我主要的任务就是皮仁分离室的设计包括轴和风机的设计计算。第二章 设计方案的论证2.1剥皮原理绿豆剥皮就是运用物理机械的方法剥除豆仁的部分或全部的表皮，使之能成为符合规定等级标准要求的成品的工艺过程。图2-1是剥皮机过程示意图，绿豆从进料口进入剥皮室，在碾辊上碾磨后成为豆仁，表皮豆仁图2-1 剥皮机剥皮过程示意图
16、同时从出料口输出。剥皮的原理根据在脱去表皮时的主要作用力性不 同，一般可分为以下两大类：2.1.1 擦离剥皮由于摩擦力作用使绿豆表皮沿着绿豆面表面产生相对滑动，并被拉断，磨除的作用称为擦离作用。脱皮时依靠碾辊对绿豆的推进和翻动，造成绿豆与绿豆，绿豆与剥皮室构件发生碰撞、挤压和摩擦，使表皮脱离碾成豆仁。利用擦离作用而使绿豆脱皮的方式称摩擦擦离碾削(如图2-2(a)所示。一般来说这种剥皮方式必须在较大压力的摩擦下进行，这就要求作用于绿豆皮层的摩擦力满足下面三个条件：（1）应大于绿豆皮层的结构强度，才能使皮层延伸、断裂；（2）应大于绿豆皮层与豆仁的结合力，才能使皮层与豆仁脱离；（3）应小于豆仁本身凝
17、聚力，才能是皮层沿着豆仁表面擦离时而不至于产生碎仁。擦离剥皮必须具有较大的内压力，所以有称压力式米机。擦离剥皮的绿豆表面光洁，脱皮均匀，色泽明亮，但由于需要较大压力，因此容易产生碎仁，所以适于加工强度好的绿豆。对水分过低的绿豆，由于其表面显得干燥，且与豆仁结合得紧密，所以去皮困难，且易折断；对于水分不均的绿豆，碾制时会发生精度不匀后果。 (a) 摩擦擦离作用 (b) 碾削作用图2-1 剥皮原理分类2.1.2 碾削剥皮绿豆在剥皮机剥皮室内，借助与高速旋转的，由许多尖锐、坚硬的砂刃密集而成的金刚砂辊筒表面，沿着绿豆皮层作不断的快速运动，并把绿豆表皮不断削离下来的作用，称为碾削剥皮(如图2-2(b)
18、所示)。碾削剥皮可使皮层较快脱落，所需压力较小，速度较快。剥皮效果的好坏，一般决定于以下两个因素：（1）应具有足以破坏表皮结构的作用力，即需要有一定碾削力。但为了防止因碾削过深，损伤豆仁而造成碎仁的不良后果，所以碾削剥皮的剥皮机内压力不宜过大，金刚砂粒度也不应过粗。（2）碾削机会要多，而且要均匀。为此辊筒应具有一定的线速度，同时要使绿豆有足够的翻动机会，以达到精度均匀的目的。以碾削作用为主的剥皮机。2.1.3 剥皮方案的选择由于擦离剥皮是利用摩擦力作用而脱皮的，因此绿豆表面光洁，脱皮均匀，色泽明亮，但由于需要较大压力并且容易产生碎仁，所以适于加工强度好的绿豆。对于水分不均绿豆将会发生精度不匀后
19、果。而碾削剥皮具有压力小，速度快的特点且对于绿豆的要求并不是很高。市场上绿豆的加工产品对于绿豆仁要求不是很高，许多绿豆食品则要求粉碎的绿豆或豆粉，因此方案我们选择的是碾削剥皮。2.2 设计方案论证及理论分析2.2.1 卧式豆类脱皮机 1.主轴 2.传动轮 3.阁套 4.轴承 5.端板 6.机箱 7.圆柱管体 8.外齿圆柱体 9.内齿圆锥管 10.外齿圆锥管 11.端板 12.轴承座主件 13.轴承座 14.导杆 15.端板 16.丝母 17.丝杆 18.摇动手柄 19.联接件 20.轴承 21.调节杆 22.游砣 23.挡板 24.25输料管段 26.插板 27.活动门 28.电动机 29.机
20、架 30.出料管 图 2-2 新型卧式豆类脱皮机 这是一种公开的新型豆类脱皮机 （图2-2），主要是由机箱，输料装置，脱皮机构，动力系统组成的一种豆类脱皮机。其特征在于机箱下部设置机架；脱皮机构由设置在机箱内的定子及转子组成，转子由外齿圆锥管和与其小端相联的外齿圆柱体构成，它固定转子轴及其配用轴承铰接于机箱两端板上，定子由内齿锥管和与其小端相联接的圆柱管体构成，它套置于转子外部并与机箱固联，定子与转子同轴，其相邻表面保持距离；动力系统由设置在位于所述外齿圆柱体一侧转子轴伸出端上的传动轮，设置于机架上的动力机以及设置于伟动轮与动力机之间的传动联接件组成；输料装置由穿过机箱上面板并与所述圆柱管体内
21、腔连通的输料管构成；在所述内齿圆锥管大端一侧机箱端板上设置与该锥管内腔连通的出料管，使之构成出料装置。 此机最大创新点就是具有转子轴调位装置，该机构构成：传动轮与转子轴之间周向定位，轴向滑动联接；在位于传动轮一侧的所述轴承内圈与传动轮之间周向定位，轴向滑动联接；在位于传动轮一侧的所述轴承内圈与传动轮之间设置隔套；在所述各轴承内圈与转子轴之间设置可开启的定位件；在与传动轮相对一侧的转子轴伸出端上安装轴承，轴承外圈与一个轴承座固定，轴承座上对称制出至少两个轴向通孔；在该侧机箱端面上设置支架，支架的导杆与所述轴承座的通孔滑动接触，支架的端板上设置丝母及与之配用的丝杠，丝杠内端通过联接件与所述轴承座联
22、接。本实用新型实现后，由于改善了豆类脱皮变化率，实现了合理的加工压力和充满系数，较以往技术比有加工功率高，节能，并可用于现代化大生产的特点。此外由于具有转子轴调位装置，从而可调节转子和定子之间的距离，因此适用于各种豆类的脱皮加工需要。此机只有一个出料口，并无明显的分选装置。 2.2.2卧式高效豆类脱皮机1主轴；2皮带轮；3单向推力球轴承；4外螺旋体推进器；5连接法兰；6料箱；7蝶形调节螺栓；8下料调节板；9机体；10金属锥筒；11曲线面状磨具；12筒体；13铸铁封头；14左旋螺母；15带座外球面球调心轴承；16封盖；17出料口；18出料调节板；19地脚孔；20螺旋线图2-3卧式高效豆类脱皮机结
23、构图这是种卧式高效豆类脱皮机（图2-3），主要是在主轴一端上有螺旋推进器，于螺旋体推进器处的机体物料喂入机构，另一端上连有曲线面状的磨具，其上装有金属锥筒及机体内延伸筒体，在它们之间形成空腔，并由带可控出料口的封盖封闭形成磨削区，构成物料磨削机构。该脱皮机利用曲线面状磨具的旋转线速度和离心力的作用，可将豆类物料在不损坏胚芽和豆仁的情况下，有效地进行脱皮，抛光。该机的封头其一顶端为球冠面，该球冠面上分布有螺旋线。该封头不仅能起控制曲线面状磨具的位置及吸振和去重平衡的作用，而且还能使脱皮抛光后的物料有效地从出料口排出。该机不仅结构紧凑，合理，噪音小，能耗低，无污染，而且脱皮，抛光效果好，豆仁破碎率
24、低，仅为5%，产量高，质量好。同时，利用该机4台和筛理，风网系统及动力机配合，可实现6t/h规模加工。由于此机只有一个出料口，并无明显的分选装置。2.2.3 立式豆类脱皮机 1.料斗 2.固定磨片座 3.固定磨片 4.转动磨片 5.转动磨片座 6.多销板 7.传动轴 8.从动皮带盘 9.皮带 10.主动皮带盘 11.主电机 12.机架 13.风机电机 14.吸皮风机 15.吸风管 16.筛子 17.风量调节器 18.轴承 19.弹簧 20.偏心轮 21.振动电机 图 2-4新型立式豆类脱皮机这是种新型立式豆类脱皮机（图2-4）。主要由机架，料斗，磨片，磨片座，磨片电机，多销板，传动轴，筛子，振
25、动电机，偏心轮，弹簧，吸皮风机和风机电机组成，料斗装在固定磨片座上，磨片用螺钉固定在磨片座上，传动轴与转动磨片间用螺纹联接，传动轴装在机架上，磨片电机用皮带与传动轴相联，筛子经弹簧斜向支承在机架上，偏心轮装在筛子下方的中间部位，吸皮风机吸风管上装在风量调节口，多销板上销子穿过转动磨片座上的孔插在传动轴上的槽内，所有电机都用三相电机，且都装在机架上，供豆类深度加工的单位使用，具有脱皮后的豆仁，深度加工后的豆类食品口味鲜美的优点。此脱皮机皮仁分离装置是垂直吸风装置，它的实施情况是：当脱了皮的豆仁和豆皮一起随筛子16下落过程中，因豆仁较大而不会落到筛子16下面去，而较细的豆皮落到筛子16下面，较大的
26、豆皮和豆仁一起随筛子16落下进入吸皮风机14上的吸风管15的近管口处，此时由于风机电机13的转动带动吸皮风机14转动，而通过吸风管15向内吸风，使顺着筛子16滑下进入吸风管管口处的豆仁和豆皮的混合物中重量较轻的豆皮吸入吸皮机14从其排风口喷出，而重量较重的豆仁从吸风管15的管口落下，在使用中，如果出现因豆仁和豆皮一起吸入吸皮风机14时，可打开风量调节器17进入而使豆仁豆皮进入吸风管15入口出风量减少，直至调节到只吸入豆皮不吸入豆仁为止。 2.2.4 三切线式磨削脱皮机 (TADD) 图2-5三切线式磨削脱皮机豆类颗粒的脱皮是通过实验型的TADD来实现的，图2-5显示了用来给绿豆和豌豆脱皮的TA
27、DD的示意图，由一个水平旋转砂盘和一个固定的顶板构成，这个顶板上有八个不锈钢做成的没有底部的取样量杯，而这些量杯垂直安装在旋转砂轮上。当机器运转时就把一个镀了一层橡胶的盖板盖在量杯上。垫片用来调节旋转砂轮和取样量杯之间的间隙，以保证风机能把种皮、破碎的微粒和纤细物质吹到连接在脱皮机上的容器里。在试验中，一个数字电子计时器自动的记录了机器的运行时间。当电机停止转动时，安装在主轴上的两个O型的可动的弹性螺线管就作为一个制动器来使机器停止运转。但这种脱皮机只是一种实验室用的脱皮机，用于研究作用，效率不高，结构也简易。因此并不能在实际生产中广泛使用。2.2.5 立式脱皮机 图2-6 立式脱皮机 图2-
28、7碾辊部分碾辊部分的结构组成：a. 金刚砂碾削条 金刚砂碾削条为长方体形（长宽高=2805029mm）。采用把金刚砂粒烧结在内部含筋的钢板上的方法制成。为了安装在砂条架上，在非工作面均布有两根与钢板连在一起的螺栓。b.砂条架 砂条架采用焊接而成，为整体结构。其上留有八个碾削条安装槽。c.米刀 米刀为类长方体形（长宽高=2505025mm），工作面为外凸的圆弧面，与辊筒同轴心；数量为两根，对称布置。采用金刚砂烧结而成。安装在碾辊体开出的槽内。在整个剥皮过程中，当绿豆由于加工关系需要减小碾削面积，就可以通过旋转小轴，带动两个不同旋向螺纹的小锥套做背离运动，达到外张的目的，从而将砂刀向外撑，以此来调
29、节砂刀砂条的间隙。反之，要加大碾削面积，也可以通过旋转小轴，带动两个不同旋向螺纹的小锥套做相向运动，砂刀就会在外碾削力的作用下，通过弹簧缓冲，使砂刀慢慢向内收缩，从而增大砂刀砂条间的间隙。d.碾辊体 碾辊体为圆环柱体。中间孔洞安装碾辊轴；在外表面开有两个对称槽，用于安装砂刀。e.拨米轮 拨米轮的外表面均布有斜筋，他们是拨米轮的主要工作部分；为了有效的平衡剥皮室内的压力对出剥皮机构的作用力，拨米轮表面斜筋的旋向与轴向输送螺旋的螺旋方向相反。2.3设计要求及方案的选择根据设计要求，设计的绿豆剥皮机主要用于对绿豆进行剥皮，产量为0.2t/h。再结合以上五种方案，我们最终确定为如下设计方案。2.3.1
30、绿豆剥皮原理结合以上五种方案的比较综合，采用所谓的“外碾削” 立式剥皮机构，同时采用螺旋推进器和喂料绞龙进行物料输送，使绿豆能够充分和均匀的剥皮。所谓“外碾削”碾削原理，即将砂（或铁）辊制成条状置于米筛圆面上，处于静止或相对静止状态，而将米刀置于中心使之旋转，搅动米流。绿豆流在离心力作用下，紧贴外碾辊，加强了摩擦，更加充分的发挥了碾辊的作用，达到更好的碾白效果2.3.2绿豆剥皮机结构和外形综合以上的五种方案，我们不仅要使机器外形做到比较美观，而且还要使其具有安全，高效的生产性能，同时也能降低使用者的劳动强度等优点。因此在设计中可采用全封闭的可视化结构方案，机器运转工作完全在封闭的机箱内进行，仅
31、有进料口和出料口伸在壳外。2.3.3剥皮方式脱皮装置应采用一机一道碾辊方案，采用吸风机构，风机安装于平行剥皮室的旁边，在吸出表皮的同时，加强了豆粒流体的翻滚作用，增强脱皮效果。2.3.4动力和传动形式剥皮机有进料螺旋、剥皮室、分选装置三个地方需要动力，但是本剥皮机只需要两个电机即可。在主电机下分别用一对带轮和一对锥齿轮分别给剥皮室分选装置。单独用一个小功率电机为进料螺旋提供动力，这样既节省了一个电机，又可以使结构更加美观紧凑。传动方式采用V带传动，它具有a.过载保护；b.结构简单、制造安装和维护方便；c.V带挠性好，横向刚度大；d.承载能力高及寿命长等优点。2.4绿豆剥皮机皮仁分离装置设计由于
32、本人重点是设计皮仁分离装置，而喂料装置，脱皮装置和机架应该在同组其他三人设计说明书中有了详细介绍，因此在此我就不必在介绍了。对于皮仁分离主要可分为以下几种：2.4.1 风选根据谷物和杂质空气动力学性质的差别，利用气流进行分离的方法称为风选。在风选装置中，按含尘空气处理方式可分为外吸式和循环式，按气体压力可分为吹式和吸式，按气流运动方向分类以如上述。由于吹式水平或倾斜气流风选，装置需要较大的风选室，体积庞大，占用生产车间空间大，因此近年来已逐渐被其他分选装置所代替。同时风选设备不仅可以单独应用于谷物清理中，也可以和其他清理设备组合使用，这种组合方式不仅可以减少设备体积，节约车间占地面积，并使设备
33、在工作中处于负压状态，有利于改善劳动条件。下面介绍几种风选有：1垂直吸风分离：该装置在粮机上有广泛应用，调节风门，垂直吸风道，风机等组成，参照图2-4。2水平吸风分离：此机具有结构简单，占地面积小，价格便宜等优点。3.循环风分离：利用空气的循环来实现分离。4.水平吹式分离：体积庞大，占用空间大。2.4.2 筛选根据粒度的大小，利用一层或数层静止的或运动的筛面，对物料进行分选的方法称为筛选。筛选设备分类：1.初清筛：主要是按颗粒大小不同。利用一定的规格的筛网与谷物发生相对运动，一般大杂质不能通过筛网。2.震动筛：利用速度和加速度做周期变化筛面，使物料在筛面上产生相对运动，筛面配备适当的筛孔，同时
34、在风道里运用适当的气流速度，按谷物和杂质颗粒大小和悬浮速度不同进行分离。对于风选装置来说，筛选装置结构较复杂，且要配有震动电机以及要经常检查筛面清理装置的排堵效果，充分发挥自动清理作用外，还应该及时人工清理，以保证筛孔不堵率在80%以上。因此不太适合密闭的装置。2.4.3 绿豆皮仁分离装置选择结合以上的分选装置，对与立式绿豆剥皮机结构的设计，因此，我选择了是水平吸风分离装置，它具有结构简单，价格低，占地小等优点。由于设计的该分离装置具有多层次的调风装置，所以该装置能够达到有效的皮仁分离。2.4.4 绿豆皮仁分离装置的工作原理 图2-8 仁皮分离装置的结构1. 淌板 2.分料板 3.淌板 4.淌
35、板 5.淌板 6.调风板 7.淌板 8.出料口 9.吸风口10.出料口 11.淌板 12.风机 13.调风板 14. 调风板如图2-8所显的就是仁皮分离装置的基本结构以及风的流向（箭头的方向）此分离装置的工作原理：当物料从进料口进入将会掉落在分料板2上，此板的目的就是使物料均匀掉落，经淌板1和3，然后汇集到淌板4上，由于风机的转动将会产生气流，图中箭头所示，调节调风板13，14和6到合适位置（其中6是调节进风口处的风量，13和14是调节淌板之间的风量）将会产生合适气流，掉落在淌板4上的物料由于比重的不同将会产生不同的运动。比重大的豆仁将会掉落在淌板7上，完整的豆仁将会从出料口8流出，而一些比重
36、稍小些的豆仁（如破碎的豆仁，发育不全的豆仁等）和一些少量的完整的豆仁会由于气流的作用掉落到淌板5上，其中一部分相对比重大些的豆仁会掉落到淌板7上，而另一些比重相对小些豆仁会落到淌板11中。掉落在淌板7中的豆仁由于气流作用（从吸风口6中吸入的一部分气流和吸风口9处吸入的气流）比重小些的将会落到淌板11中，并从出料口10流出，而少量完整的豆仁将会从出料口8流出。由于皮的比重特别小将会被风机直接吸出。第三章 主要设计参数计算由于本绿豆剥皮机是我们全小组共同努力完成的，所以每人负责计算一些主要参数。而我主要负责皮仁分离室部分的设计，所以在这里只是详细介绍分离室各个零部件的计算过程。此绿豆剥皮机的要求是
37、：剥皮机的产量0.2t/h，所以按产量0.2t/h来计算。3.1 轴的校合从组里设计齿轮的同学那知齿轮基本参数是：=30， =60 ， =1940 r/min，=970 r/min P=7.5kw1.先求出轴上的功率 =P=7.50.97=7.257kw 转速 =1940 r/min转矩 =9550000=34737 N.mm2. 求作用在齿轮上的力因已知齿轮分度圆上的直径：=3.530=105mm 而：=661.67N N N圆周力，径向力及轴向力的方向如 所示3. 初步确定轴的最小直径 选取轴材料为45钢，调质处理。根据资料可得取=112，于是得 4.轴的结构设计及受力分析根据轴的轴向定位
38、要求确定轴的各段直径和长度确定齿轮轴直径为D=26，装滚动轴承轴直径D=30，由手册查得滚动轴承上轴间高3，因此确定中间轴直径为D=36。由于选择的是带密封圈的深沟球轴承，因此轴承的受力点就是在其中心。齿轮与轴的周向定位是采用平键联接，从手册中查的平键截面bh=8mm7mm,键槽用铣刀加工，长为32mm因此轴的受力分析如图 图3-1 轴的受力分析5.求轴上的载荷由图3-1计算出轴的载荷：支反力： 可得 可得 弯矩 Mh=172Ft=113807.24 Nmm Mv1=34029.5 N.mm Mv2=-42688.8 N.mm Mv0=8660.9 N.mm总弯矩 =8660.9 N.mm.
39、N.mm N.mm其轴的载荷分析见 图3-2。6. 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据手册上的公式和表中数值，取a=0.6,轴的计算应力为： MPa前已选定轴材料为45钢，有手册查的 ,故安全。7.精确校核轴的疲劳强度 1）判断危险截面 有图3-2可知在接近中心处受到的应力比较集中，因此在近中心处的截面是危险截面，应该给以精确校核轴。2） 截面的右侧抗扭截面系数 W=0.2=0.2=9331.2 抗弯截面系数 W=0.1=0.1=4665.6 截面右侧的弯矩M为 M= 121550= 115472N.mm截面上的扭矩为 T=34737 N.mm截面上的扭转切应力 MPa截面上的弯曲应力 MPa 图3-2 轴的载荷分析 轴的材料为45钢，调质处理。有手册查得， 截面上由于轴间而形成应力集中系数可由， 经插值后可从手册中查的 又由于查的材料的敏性系数 故有效应力集中系数 由手册中可得尺寸系数 扭转尺寸系数轴按照磨削加工，查的其表面质量系数为 轴未经表面强化处理 即 得综合系数值为 又由手
