西 南 科 技 大 学

西南科技大学本科毕业设计姓名：胡涛学号：学院：西南科技大学机械制造与自动化08级05班专业：机械制造与自动化论文题目：小型葵花籽脱壳设备的研制指导老师：职称：年月日目录1 引言............................................................ 1．1 课题提出的背景............................................... 1．2 葵花籽脱壳机械的研究应用现状................................. 1．3 葵花籽脱壳机械研究重点....................................... 1．4葵花籽脱壳机械应用前景展望....................................2 小型葵花籽脱壳机的结构及工作原理................................ 2．1 小型葵花籽脱壳机的结构....................................... 2．2 工作原理..................................................... 3．小型葵花籽脱壳机主要部件的结构设计............................. 3．1设计前各项参数的确定.......................................... 3．2 V带传动 .....................................................3.3 轴............................................................3.4 刮板结构......................................................3.5 半栅笼........................................................3.6 箱体..........................................................3.7 壳仁分离装置..................................................3.8机架 .......................................................... 4．总结........................................................... 参考文献.......................................................... 致谢..............................................................1引言1．1 课题提出的背景葵花籽中富含脂肪和蛋白质，既是主要的食用植物油来源，而且又可提供丰富的植物蛋白质。

利用葵花籽或脱脂后的葵花籽饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作为肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。

以葵花籽蛋白粉为原料或添加剂制成的食品，既提高了蛋白质含量，又改善了其功能特性。

葵花籽蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。

葵花籽是食用植物油工业的重要原料，利用葵花籽油可制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。

葵花籽除经简单加工就可食用外，经深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。

葵花籽加工副产品葵花籽壳和葵花籽饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。

葵花籽在制取油脂、制取葵花籽蛋白、生产葵花籽仪器以及在葵花籽贸易出口时，都需要对葵花籽进行预处理加工。

葵花籽的预处理主要包括葵花籽的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。

葵花籽在加工或作为出口商品时，需要进行剥壳加工。

葵花籽在制取油脂时，剥壳的目的是为了提高出油率，提高毛油和饼粕的质量，利于轧胚等后续工序的进行和皮壳的综合利用。

传统的剥壳为人力手工剥壳，手工剥壳不仅手指易疲劳、受伤，而且工效很低，所以葵花籽产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥壳。

葵花籽剥壳机的诞生在很大程度上改变了这种局面，使葵花籽产区的农民不必再采用最原始的剥壳方法进行剥壳，从而大大地减轻了农民的体力劳动，同时还提高了葵花籽剥壳的效率。

葵花籽脱壳机是将葵花籽荚果去掉外壳而得到葵花籽仁的场上作业机械。

由于葵花籽本身的生理特点决定了葵花籽脱壳不能与葵花籽的田间收获一起进行联合作业，而只能在葵花籽荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱壳。

随着葵花籽种植业的不断发展，葵花籽手工脱壳已无法满足高效生产的要求，实行脱壳机械化迫在眉睫。

1．2 葵花籽脱壳机械的研究应用现状目前国内葵花籽脱壳机从其脱壳原理、结构和材料上基本可分为以打击、揉搓为主的钢纹杆——钢栅条凹板以挤压、揉搓为主的橡胶滚筒一一橡胶浮动凹板两大类，但脱壳质量均不高，破损率都大于8 %，剥出的葵花籽米只能用于榨油和食用，满足不了外贸出口和作种子的要求。

探索先进的脱壳原理是解决脱壳机现存问题的重要途径。

1．2．1 目前葵花籽脱壳机采用的脱壳原理目前应用比较广泛的葵花籽机械脱壳原理有以下几种。

撞击法脱壳撞击法脱壳是物料高速运动时突然受阻而受到冲击力，使外壳破碎而实现脱壳的目的。

其典型设备为由高速回转甩料盘及固定在甩料盘周围的粗糙壁板组成的离心脱壳机。

甩料盘使葵花籽荚果产生一个较大的离心力撞击壁面，只要撞击力足够大，荚果外壳就会产生较大的变形，进而形成裂缝。

当荚果离开壁面时，由于外壳具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度，荚果所受到的弹性力较小，运动速度也不如外壳，阻止了外壳迅速向外移动而使其在裂缝处裂开，从而实现籽粒的脱壳。

撞击脱壳法适合于仁壳间结合力小，仁壳间隙较大且外壳较脆的荚果。

影响离心式脱壳机脱壳质量的因素有，籽粒的水分含量、甩料盘的转速、甩料盘的结构特点等。

碾搓法脱壳葵花籽荚果在固定磨片和运动着的磨片间受到强烈的碾搓作用，使荚果的外壳被撕裂而实现脱壳。

其典型的设备为由一个固定圆盘和一个转动圆盘组成的圆盘剥壳机。

荚果经进料口进入定磨片和动磨片的间隙中，动磨片转动的离心力使籽粒沿径向向外运动，也使荚果与定磨片问产生方向相反的摩擦力；同时，磨片上的牙齿不断对外壳进行切裂，在摩擦力与剪切力的共同作用下使外壳产生裂纹直至破裂，并与壳仁脱离，达到脱壳的目的。

该种方法影响因素有，荚果的水分含量、圆盘的直经、转速高低、磨片之间工作间隙的大小、磨片上槽纹的形状和荚果的均匀度等。

剪切法脱壳葵花籽荚果在固定刀架和转鼓间受到相对运动着的刀板的剪切力的作用，外壳被切裂并打开，实现外壳与果仁的分离。

其典型设备为由刀板转鼓和刀板座为主要工作部件的刀板剥壳机。

在刀板转鼓和刀板座上均装有刀板，刀板座呈凹形，带有调节机构，可根据葵花籽荚果的大小调节刀板座与刀板转鼓之间的间隙。

当刀板转鼓旋转时，与刀板之间产生剪切作用，使物料外壳破裂和脱落。

主要适用于棉籽，特别是带绒棉籽的剥壳，剥壳效果较好。

由于其工作面较小，故易发生漏籽现象，重剥率较高。

该种方法影响因素有，原料水分含量、转鼓转速的高低、刀板之间的间隙大小等。

挤压法脱壳挤压法脱壳是靠一对直径相同转动方向相反，转速相等的圆柱辊，调整到适当间隙，使葵花籽荚果通过间隙时受到辊的挤压而破壳。

荚果能否顺利地进入两挤压辊的间隙，取决于挤压辊及与荚果接触的情况。

要使荚果在两挤压辊间被挤压破壳，荚果首先必须被夹住，然后被卷入两辊间隙。

两挤压辊间的间隙大小是影响籽粒破损率和脱壳率高低的重要因素。

搓撕法脱壳搓撕法脱壳是利用相对转动的橡胶辊筒对籽粒进行搓撕作用而进行脱壳的。

两只胶辊水平放置，分别以不同转速相对转动，辊面之间存在一定的线速差，橡胶辊具有一定的弹性．其摩擦系数较大。

葵花籽荚果进入胶辊工作区时，与两辊面相接触，如果此时荚果符合被辊子啮人的条件，即啮人角小于摩擦角，就能顺利进入两辊问．此时荚果在被拉人辊间的同时，受到两个不同方向的摩擦力的撕搓作用；另外，荚果又受到两辊面的法向挤压力的作用，当荚果到达辊子中心连线附近时法向挤压力最大，荚果受压产生弹性——塑性变形，此时荚果的外壳也将在挤压作用下破裂，在上述相反方向撕搓力的作用下完成脱壳过程。

影响脱壳性能的因素有，线速差、胶压辊的硬度、轧入角、轧辊半径、轧辊间间隙等。

1．2．2 新型脱壳技术压力膨胀法原理是先使一定压力的气体进入葵花籽壳内，维持一段时间，以使葵花籽荚果内外达到气压平衡，然后瞬间卸压，内外压力平衡打破，壳体内气体在高压作用下产生巨大的爆破力而冲破壳体，从而达到脱壳的目的。

主要影响因素有，充气压力、稳定压力维持时间、籽粒的含水率等。

真空法将葵花籽荚果放在真空爆壳机中，在真空条件下，将具有相当水分的荚果加热到一定温度，在真空泵的抽吸下，荚果吸热使其外壳的水分不断蒸发而被移除，其韧性与强度降低，脆性大大增加；真空作用又使壳外压力降低，壳内部相对处于较高压力状态。

壳内的压力达到一定数值时，就会使外壳爆裂。

激光法用激光逐个切割坚果外壳。

试验显示，用这种方法几乎能够达到100 9／6的整仁率，但因其费用昂贵、效率低下等原因，很难得到推广。

1．2．3 葵花籽脱壳机械的工艺研究在脱壳技术方面，除了在原理和设备上进行研究外，人们还在工艺上进行了研究以提高籽粒的脱壳率及脱壳质量。

分级处理物料的粒度范围大，必须先按大小分级，再进行脱壳，才能提高脱壳率，减少破损率。

水分含量葵花籽荚果的含水率对脱壳效果有很大的影响，含水率大，则外壳的韧性增加；含水率小，则果仁的粉末度大。

因此应使葵花籽荚果尽量保持最适当的含水率，以保证外壳和果仁具有最大弹性变形和塑性变形的差异，即外壳含水率低到使其具有最大的脆性，脱壳时能被充分破裂，同时又要保持仁的可塑性，不能因水分太少而使果仁在外力作用下粉末度太大，可减少果仁破损率。

1．2．4 葵花籽脱壳机械存在的问题目前我国在葵花籽脱壳技术研究方面一直没有大的突破，资金投入也不足，脱壳部件的研制仍在2O世纪90年代初的技术水平上徘徊，所以在脱壳性能上并没有很大的提高。

由于机械脱壳时对葵花籽仁的损伤率偏高，用于种子和较长期贮存的葵花籽仁至今仍是手工剥壳。

脱壳机械在技术性能和作业环节上存在以下问题：①脱壳率低，脱壳后的果仁破损率高，损失大。

②机具性能不稳定，适应性差。

③通用性差，利用率低。

④作业成本偏高，多数是单机制造，制造的工艺水平较低，同时能耗较高。

⑤有些产品仅进行了样机试制或少量试生产，未进行大量生产性考核和示范应用，作业性能及商品性等方面还存在不少问题。