板栗仁脱出机械设计.docx

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板栗仁脱出机械设计

摘要

在我国乃至世界上都有食用板栗的历史，由于板栗中含有大量的维生素c和矿物质钾、锌、铁等，因此具有食疗价值，深得人们喜爱。

但是由于板栗仁的脱壳取出技术一直以来都是人们难以解决的问题。

出于当今社会板栗的需求跟种植领域都在不断增加，特别是像我们国家这种产栗大国，更是制约着板栗的生产加工和出售。

使用纯手工脱壳的技术根本就已经不能满足市场的需求了，因此运用机械法脱壳的方式仍然刻不容缓。

板栗仁脱出机械是否能正常工作，取决于紧要部件是不是能够有合理的设计，该次设计的目的主要是为了减少板栗脱壳工作者的劳动时间、提高板栗取仁的生产效率。

本次设计的动力来源是单相异步电动机，主要的工作执行部件是螺旋输送器和切削刀辊以及滚打器，该次设计的传动方式是带传动。

在完成全部设计后，运用Solid works软件进行了三维零件设计及装配，运用AutoCAD软件对主要零部件以及总装配图二维图的绘制。

关键词：

板栗板栗仁脱出挤压切削滚打器螺旋输送器

Abstract

EdibleChinesechestnuthistoryinourcountryandeventheworld,duetothechestnutcontainslargeamountsofvitaminCandmineralspotassium,zinc,iron,etc..Therefore,ithastherapeuticvalue,wonthepeople'slove.ButduetoChinesechestnutshellingouttechnologyhasbeenisforpeopletosolvetheproblem.ForChinesechestnutintoday'ssocietyneedswiththeplantingareasareincreasing,especiallyasourcountrythechestnutproductionbigcountry,isrestrictsthechestnutproduction,processingandsale.Usingpuremanualshellingtechnologyfundamentalhasbeenunabletomeetthemarketdemand,thereforetransportedwithmechanicalshellingisstillurgent.Chestnutkernelextrusionmachinecanworknormally,dependingoncriticalcomponentsisnottohaveareasonabledesign,thepurposeofthedesignismainlyinordertoreducethelabortimeofChinesechestnutshellingworkers,improvingchestnutkernelproductionefficiency.Thedesignofpowersourceisasingle-phaseasynchronousmotor,themainexecutionunitisspiralconveyer,andacuttingkniferollerandrolleris,thedrivemodeofthedesignisbelttransmission.Afterthecompletionofalldesign,usingSolidWorkssoftwaredesignthree-dimensionalpartsandassembly,usingAutoCADsoftwareonthemaincomponentsoftheassemblydimensionalmapdrawing.

Keywords:

Chinesechestnut

Chestnutprolapse

Extrusioncutting

Rollingmachine

Screwconveyor

第一章绪论

1.1课题提出的背景

板栗俗称栗子，原产于中国。

板栗具有非常高的营养价值，具有延缓疲劳和增强记忆力等诸多价值，也有很高的经济价值，是我国有名的传统干果类产品。

新鲜板栗的含水份比重大约在51％左右，蛋白质含量约为4．0％～4．5%，脂肪含量约为0.8％～1％，碳水化合物约为40％～42％，纤维素约为1．6％～1．8％。

还富含大量的维生素a和维生素b以及维生素c，含有少量的Ca、P、Fe、K等人体所需的矿物质。

栗仁味道鲜美，风味十分特别。

板栗还可以当作药物使用，具有健脾、润肺、补肝、消除湿热，医治腰腿痛及调养治病之功效，享有“东方珍珠”之美称。

在我们国家，北起黑龙江，南至云南、海南等地区都有广阔的种植分布。

特别是最近几年以来，随着十三五规划的提出，山川秀美工程的实施，国家大力提倡退耕还林，人民的生活水平得到很大的提高我国各地纷纷提倡退耕还林，所以板栗的种植规模得到非常大的提升，产量也得到了飞速的增长。

然而由于刚刚采摘的板栗的水分含量相对较高，呼吸能力相对较强；加上在板栗开花结果时期以及板栗去苞过程中都会找到无法避免的微生物污染，促使板栗非常容易被腐烂，同时也容易变质而不耐贮藏。

跟据调查显示，我国每年因板栗发霉、腐烂导致的损失大约达到当年板栗总产值的15％～25%，导致了板栗原料的极度浪费，同时板栗的销售和消费也遭遇到了时间上以及地理环境的限制。

严重影响了农民的经济收入，导致很多农民伐树种植庄稼，与国家提出的退耕还林背道而驰。

因此对于很多专家来说，板栗的贮存以及板栗的深加工技术急需解决。

现在在我们的生活中最常见的板栗加工技术就是随处可见的糖炒栗子，虽然板栗在经过糖炒之后味道比较鲜美，但是需要手工去脱壳，这样及其不卫生，同时也比较麻烦。

因此，设计一款适用的板栗仁取出的机械是十分有必要的，以此来解决加工板栗脱壳所出现的效率差、耗时长、劳动力大、成本高等诸多的问题。

1.2板栗脱壳的发展现状

板栗的外壳与花生、瓜子、核桃等坚果的外壳不同，板栗的外壳与栗仁之间没有结合缝，板栗里面的红衣与板栗仁紧密相连，导致板栗的壳仁相对比较难遇脱离。

现如今板栗仁脱出的方法有传统纯手工法、化学法、机械法、能量法以及真空法等几种方法，其中能量法以及真空法是最近几年才出现的，而且得到了交快的发展，这两种方法能实现板栗仁脱出的大规模生产。

但是费用比较高，在广大的农村地区是很难实现的。

在我们的国家，特别是在那些欠发达的地区，大部分运用的还是人工法。

人工法也是板栗脱壳最早的脱壳法，这种方法效率非常低下，容易导致板栗得不到即使脱壳而腐烂，造成大量的经济损失；且人工法一点也不卫生，而且比较伤手，不适合于大规模生产。

另外，手工法脱壳成本比较高，一个人每天大约能剥壳15公斤，在采收板栗之后需要大量的劳动力来剥壳。

后来采用的是将板栗干燥到一定程度后进行对辊挤压，虽然这种方法解放了大量的劳动力，但是这种方法对板栗仁的损坏率比较高。

后来，伴随着化学工业的兴起，涌现了化学脱壳法。

虽然该种方法对板栗仁的损坏率比较低，但是需添加其它的一些化学成分。

这些添加的化学成分将致使产品具有异味，影响了板栗原有的品质与风味。

与传统的手工法和化学法以及能量发相比，机械法脱壳具有这三种方法难以比拟的优点。

首先，机械式脱壳取仁技术的脱壳去衣率相对较高，栗仁的完好率相对较高，同时机械式取仁技术达到了板栗大大批量加工的要求。

这是因为运用了机械式切割和滚打的方法对板栗的外壳及红衣进行剥离去除，并且由单相异步电机当作动力源，节约了大量的财力与劳动力，大大提高了板栗取仁的加工效率。

其次，机械式脱壳去衣技术对板栗的栗仁没有化学物品的污染，而且栗仁在脱出过程中也不会发生质的变化，更不会改变栗仁成品的深加工。

因此机械法非常适合一些栗仁的精加工成为高档食品。

1.3世界各国机械法的研究现状：

进入上世纪九十年代以来，由于板栗的种植以及人民的生活水平不断提高，人们对板栗的需求量不断增加，世界上的很多国家逐步开始研究制造板栗仁脱出的机械，以满足板栗大量加工的需求。

在欧洲的许多国家，一些奢华的板栗制品，很多都是通过机械式脱壳取仁技术加工出来的。

现在欧洲的很多国家，板栗的机械式取仁技术得到了普及，尤其是法国和意大利在这方面的技术已经处于世界领先水平。

虽然机械取仁技术在亚洲起步较晚，但是发展的很快，尤其像日本，韩国，中国这些国家。

虽然各国的技术指导思想大同小异，但其加工过程却各有不同。

下表1-1为世界上部分国家或地区的研究现状。

表1-1世界各国或地区机械法的研究现状

国家或地区

方法

欧洲

对板栗的外壳用液化气火焰烧灼到一定程度，然后对这些灼烧到一定程度的板栗进行挤压脱壳

日本

利用刮料机输送板栗，然后刮料机下方的高速旋转刀具把板栗的外壳切破,同轴上的高速击打钢片高速击打己被切破外壳的板栗外壳，将其打掉或打松。

江苏

具体工艺流程

为:

板栗干燥、外壳划痕、揉搓然后脱壳。

广东

直接利用机械钩将板栗外壳削（切削）撕脱下来。

福建

刀纵向划口切割的技术。

北京

采用高速滚动刮碰和擦碰对板栗进行脱壳。

中国农机院

先采用的加热炉对板栗进行干燥，然后运用揉搓式剥壳方法祛除外壳以及红衣。

1.4主要研究内容和关键技术问题

1.4.1设计的内容

1、整机结构的设计；

2、板栗仁脱出机构的设计；

3、仁壳分离机构的设计。

1.4.2关键技术问题

由于关于板栗取仁机械的研究有很多，形成了如今脱壳机械设备的多样化。

板栗的脱壳机构是板栗取仁机械的主要工作部分，主要工作部件对栗仁的损坏率、机械的工作效率以及经济效益等关键问题，主要是由脱壳机构的技术水平决定。

现如今，板栗的加工与销售，板栗仁的损坏率是板栗加工商急需解决的问题。

所以，保证栗仁的完整率是本次设计的关键。

1.5设计思路

由于板栗的栗仁与外层坚壳没有结合缝，栗仁与外壳之间有一层薄薄的红衣，这层红衣柔软且紧贴在栗仁之上，难于剥离。

所以应先将板栗干燥处理到一定的程度，然后采用下位式高速旋转切削刀辊在一个相对密闭的空间进行切削去壳，板栗的输送装置则采用的是螺旋输送器，运用螺旋输送器将已经切削过的板栗进行输送，然后利用高速滚打器将被切削刀辊切削过的板栗上的壳打掉。

滚打器的作用主要是通过高速碰撞将己被切削过的板栗的残留外壳红衣打掉。

最后由螺旋输送器将板栗输送至出料口。

1.6总体结构概述

根据家用的打米机等脱壳可知道，坚果类产品的脱壳顺序大致相同。

板栗进入收集料斗后，经螺旋输送器输送，切削刀辊，滚打器这些组件。

因此，板栗取仁机的总体结构设计就出来了。

策划过程中从上到下，从把板栗装进袋子开始，顶部是一个进料箱，进料箱下面是螺旋输送器，螺旋输送器下面是同轴的切削刀辊以及高速滚打器。

本次设计借助的是切削刀辊和螺旋输送器与机架形成一个密闭的空间，运用切削刀辊的挤压切削作用以及螺旋输送器和滚打器的作用即可完成脱壳工作。

要确认机械上的每一块的是否能合理的安装上，必须得设计一个能够起到支撑、定位、连接功能的机架结构，在机架上焊接一块的铁板，电动机就是安装在铁板上。

第二章方案的设计与选择

2.1整机结构设计方案的选择：

方案一:

参考中国农机院板栗划口机以及日本板栗脱壳技术的结构形式，采

用刮料输送器配合单轴下位式高速旋转切削刀辊、高速旋转滚打器的结构形式，具体结