毛豆去壳机毕业设计

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毛豆去壳机毕业设计
目录
摘要
引言
第-章总体方案设计
1.1 毛豆去壳原理
1.1.1 青毛豆荚物理形状分析
1.1.2 相关去壳脱粒技术的分析研究
1.1.3 核心技术
1.2 方案分析
1.3 材料分析及选择
1.4 确定总体方案
第二章关键部件参数设计
2.1 轧辊布置角度计算
2.2 轧辊间隙计算
2.3 送料装置设计
2.4 振动料斗设计
第三章脱壳清选装置设计
3.1 电动机选型
3.2 快辊皮带传动设计
3.3 慢辊皮带传动设计
3.4 振动筛设计
3.4.1 双曲柄结构计算
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3.4.2 传动链设计计算
第四章轴的设计
4.1 快速辊轴设计
4.1.1 快速辊轴设计计算
4.1.2 联轴器选型
4.1.3 轴承型号、轴承盖及套筒选择
4.1.4 轴的设计校核
4.2 慢速滚珠设计
4.2.1 慢速轴设计计算
4.2.2 联轴器选型
4.2.3 轴承型号、轴承盖及套筒选择
4.2.4 轴的设计校核
第五章轴承校核、键校核、润滑方式
5.1 轴承校核与润滑
5.2 键校核
第六章控制系统部分设计
6.1PLC 控制系统的设计原则和步骤
6.2 三相步进电动机的控制
6.2.1 分析控制对象
6.2.2 三相步进电机控制要求
6.2.3 方案设计
6.2.4 硬件设计
1.1 毛豆去壳原理
轧辊式毛豆剥壳机主要由振动料斗、机体、输送机构、导料板、轧辊和豆与
壳分离引导板组成，将毛豆荚放入储料斗中，电机带动偏心轴转动，由于偏心轴
质量分布不匀所以在转动过程中将产生激振力，使豆荚较分散且均匀地落在传输
带上，经传输带把豆送到导料板，进而滑落卷入轧辊中。由于两轧辊反向旋转，
同时两轧辊之间有-定的间隙，能够使豆荚的-部分被轧辊夹持并被挤压，使豆
粒从豆壳中脱出，而豆壳被轧辊卷入，使豆粒和豆壳分离。经-块V 形分离引导
板将豆粒导入豆粒收集盘中，把豆壳导入到豆壳收集盘中。
挤压式剥壳是本文所述剥壳机的核心技术，借助于轧辊对豆粒挤压，使豆粒
从豆壳中脱出。其中，反向旋转的-对轧辊为剥壳机的核心装置，它能有效破壳
的原理如下：毛豆豆荚为扁长条状，中间厚，两头扁平，籽粒在壳内纵向排列，
籽粒间有-定间隙，受外力挤压时会移动；豆荚外壳比较柔韧，两片豆壳结合处
破坏应力较小，当被施加外力时，籽辽以从两豆壳结合处轻松脱出HJ。当长
条状毛豆荚经送料装置纵向输送到双轧辊时，豆荚扁平的-端首先被反向转动的
轧辊夹持，轧辊转动，豆荚通过轧辊向前移动。由于两轧辊间隙较小(大约在1.
7-2.Omm 之间)，豆荚中间厚鼓部分难以通过，荚中籽粒受到轧辊的挤压，与
荚壳产生相对运动，向后移动的籽莲荚壳撑开，脱离豆壳，实现剥壳脱邻]。
这时，豆壳在双轧辊的前侧，籽粒在后侧，达到了燎分离和分置。
1.1.1 青毛豆物理形状分析
青毛豆荚为扁长条状，中间厚，两头扁平，大体尺寸是：长３0～６0mm，宽
8～12mm，厚5～8mm；每荚含籽粒1～4 个，其中2～3 粒的占85%以上，其豆荚
长度在40～50mm；籽粒为长扁鼓形，籽粒在壳内纵向排立，籽粒间有-定间隙，
受外界挤压时会移动；豆荚外壳比较柔韧，两片荚壳结合力较紧，无-定的外力
作用，籽粒不可能脱出；籽粒和荚壳的含水率较高，壳韧籽脆，籽粒易受伤。该
物理性状在设计开发剥壳装置时，需重点考虑、研究。
1.1.2 相关剥壳脱粒技术的分析研究
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。甩料盘使荚果产生-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
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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-个固定圆盘和-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孝磨片上槽纹的形
状和荚果的均匀度等。
搓撕法脱壳搓撕法脱壳是利用相对转动的橡胶辊筒对籽柳行搓撕作用
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-
定的线速差，橡胶辊具有-定的弹性.其摩擦系数较大。花生荚果进入胶辊工作
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。
常见的两种相关机械剥壳方式：-种是碾搓剥壳，即借助于表面磨擦力碾搓
作用的剥壳，剥壳效率高，其要求加工对象含水率较低、籽粒和壳有-定硬度；
另-种是冲击剥壳，即利用冲击力使果荚炸裂，籽粒与果荚分离。这两种方式都
要求籽粒表面较硬，不易破碎，青毛豆荚的物理性状不能满足，须另劈溪径。
1.1.3 核心技术
挤压剥壳技术是本项目的核心技术。双轴辊装置为剥壳机的核心装置。工作
原理是：当长条状青毛豆荚经导向装置纵向输送到双轴辊时，毛豆荚扁平的-端
首先为对向转动的轴辊夹持，轴辊转动，毛豆荚通过轴辊向前移动，由于两轴辊
间隙较小，豆荚中间厚鼓部分难以通过，荚中籽粒受到轴辊的挤压，与荚壳产生
相对运动，向后滑移，向后移动的籽粒，将荚壳撑开，脱离荚壳，实现剥壳脱粒。
这时荚壳在双轴辊的前侧，籽粒在后侧，达到了粒、壳分开、分置。