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1、本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828 油茶籽脱壳机设计学 生： 指导老师：摘 要：本设计为了适应油茶种植的大规模发展对脱壳机的需求,并根据油茶籽物理特性以及坚果脱壳方式的比较设计了油茶籽脱壳机。本次设计从油茶籽脱壳机的总体方案、工作原理以及传动系统等方面做出了比较全面的设计分析，在脱壳原理上采用离心撞击与齿圈搓擦相结合的方式，以及采用重力分级机进行请选，并对各关键部件进行了分析与校核。关键词： 油茶籽；脱壳机；脱壳装置；清选机构 The Design of Dehulling Machine For Camellia Oleosa SeedStudent:Tang Xian
2、gTutor: Xie Fang Ping(College ofengineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)Abstract : To be fit for the requirement of the development of camellia planting, this dehulling machine was designed based on the Oleifera seed physical properties and the comparison of the nuts shell
3、 way.Aspects from the general planning, working theory and transmission system, this design analyzed comprehensively. We adopt centrifugal hit method to design the oleifera seed sheller and the gravity grade machine to please choose, and also done some works about main part strength checking. Key wo
4、rds: camellia oleosa seed;dehulling machine;dehullfng device;sifter machanism1 目 录 摘要1 关键词 1 1前言1 1.1研究目的和意义1 1.2油茶籽脱壳机国内外研究现状概况3 1.3油茶籽脱壳机脱壳的基本原理与方法3 1.3.1常见坚果脱壳装置的基本原理3 1.3.2新型脱壳技术展望5 1.3.3油茶籽脱壳机目前存在的问题6 1.4油茶籽脱壳机的应用需求6 1.5设计思路及研究内容6 1.5.1设计思路7 1.5.2研究内容7 2油茶籽脱壳机的结构及工作原理7 2.1脱壳机总体结构设计7 2.2 工作原理8 3
5、油茶籽脱壳机主要部件的结构设计8 3.1脱壳装置的参数设计8 3.1.1离心甩盘参数设计8 3.1.2齿圈参数设计9 3.1.3脱壳消耗功率P9 3.2分选机构参数设计10 3.2.1筛面的运动分析10 3.2.2物料在筛面上的运动分析11 3.2.3风 速12 3.2.4分选机构所需功率计算12 3.3电动机的选择13 3.4机架13 4传动机构设计13 4.1运动参数及动力参数计算14 4.1.1计算传动比及传动分配14 4.1.2计算各轴转速14 4.1.3计算各轴的输入功率14 4.1.4计算各轴扭矩15 4.2普通V带传动的计算15 4.2.1V带传动15 4.2.2V带传动16 4
6、.3圆椎齿轮传动的设计计算18 4.3.1选择齿轮材料及精度等级18 4.3.2按齿面接触疲劳强度设计18 4.3.3校核齿根弯曲疲劳强度19 4.3.4几何尺寸计算20 4.4轴的结构尺寸设计20 4.4.1传动轴的设计20 4.4.2输出轴的设计23 4.4.3输出轴的设计24 4.5轴承的设计计算25 4.5.1计算径向载荷25 4.5.2计算轴承内部轴向力26 4.5.3计算当量动载荷26 4.5.4计算轴承寿命26 4.6平键的选择与计算26 4.6.1带轮与轴连接的键26 4.6.2圆椎齿轮与轴连接的键27 4.6.3偏心轮与轴连接的键27 4.6.4离心甩盘与轴连接的键27 5结
7、论27 参考文献28 前言 1.1 研究目的和意义 油茶是中国特有的木本油料，与油棕、油橄榄、椰子被誉为世界四大木本食用油料，在长江以南广泛种植1。中国是世界上最大的油茶籽油生产基地，除此之外只有东南亚、日本等国有极少量的分布。据统计，我国油茶种植面积目前已达到400万公顷，占我国木本食用油料栽培面积的80以上。全国年产油茶籽60余万t，常年产油茶籽油15万t。其中以湖南、江西两省的产量最多，占全国总油茶籽产量的60以上2。近年来由于政府的大力提倡，民众种植的积极性提高，再过几年，我国的油茶面积可能达到7000万亩，年产茶油将达300多万t，产值达到1000亿以上3。根据全国油茶产业发展规划(
8、2008-2020)，到2020年我国油茶种植规模将达9300万亩，也就是说，再过十几年我国的油茶产量要增加到10倍以上，产值也要增加到10倍以上，从而使得茶油的产量占到我国食用油产量的15%。早在20世纪30年代,我国就有人开始研究油茶籽的综合利用。油茶籽全籽含油率26%39%，而茶仁则高达40%50%4。油茶籽油中油酸含量高达80%，脂肪酸组成与橄榄油极为相似，被誉为“东方橄榄油”，不仅营养丰富而且有较高的药用价值，长期食用有利于防治高血压、血管硬化等疾病。油茶籽中含有13%18%的茶皂素，主要存在于油茶籽粒中，具有抗渗、消炎、镇痛、灭菌杀虫等生理作用，广泛应用于乳化剂、洗涤剂、发泡剂、防
9、腐剂、杀虫剂和其它医药产品的生产中。 脱毒后的油茶籽粕是优质的饲料蛋白源，而油茶籽壳含有丰富的多缩戊糖、纤维素和木质素，是制取木糖、糠醛的理想原料5。因此油茶籽具有很高的经济价值。由于油茶树主要分布在江南丘陵、山区的贫穷地带，交通不发达，油茶籽加工主要是农户小作坊形式，以95型小榨油机为主，采用带壳一次压榨工艺，生产的茶油品质差， 饼粕残油率高，大多被作为肥料，造成资源浪费，严重影响了油茶籽的加工效益6。而传统茶籽制油工艺中，仁壳分离效果差，脱壳时多造成茶仁的损失，同时为了使预榨机榨膛形成压力，往往不脱壳或只部分脱壳，使得茶粕蛋白质含量只有9%15%，粗纤维含量高达20%以上，单宁含量5%6%
10、7。采用机械脱壳不仅能提高茶粕出油率，同时提高了出粕率。新工艺生产的茶粕蛋白质含量可达14%19%，单宁含量下降到2%3%,粗纤维含量下降到15%20%8。因此油茶籽脱壳加工有利于提高油茶籽油的品质，有利于提高油茶籽饼粕的质量，还有利于茶皂素的提取和油茶籽壳的综合利用，使油茶籽这一宝贵资源得到合理的开发利用。然而，多年以来，我国油茶脱壳机械研究人员少、经济效益差一直困扰我国的油茶收获机械行业，导致了我国油茶脱壳机械化程度很低。就目前我国的总体生产状况来看，油茶籽脱壳作业除了做为油料加工以外，其他仍然主要靠人工完成，劳动力消费大，损失率高，效率低，一直是困扰农民的大难题，如果使用高效的油茶籽脱壳
11、机械将大大缩短了油茶籽的脱壳时间，降低劳动强度，提高经济生产效益。由于我国农业生产力相对落后，有效需求不足，再加上我国农村分散经营的生产体制和农民的消费水平，决定了在今后的一算时间里，我国仍要以种小型油茶籽脱壳机为主要研究和推广对象。1.2 油茶籽脱壳机国内外研究现状概况 油茶籽脱壳机是将油茶籽荚果去掉外壳而得到油茶籽粒的场上作业机械。目前，我国尽管已研制和开发一些茶子脱壳机，但其发展相当缓慢，远远落后于种植业的发展，并且成熟的机型以及进行批量生产的不多，远不能满足实际需要。在国内，常见的油茶籽脱壳机如下几种： （1）TFHM-400型普洱茶籽脱壳分选机组。TFHM-400型普洱茶籽脱壳分选机
12、组是锦州俏牌有限公司自主知识产权的专利产品，含七项国家专利，能实现对普洱茶籽脱壳、除皮、分选、复选。其技术参数：设备功率为6.73千瓦（380伏）；原料处理量为0.5-0.8吨/小时；仁中含壳量小于4%；皮中籽粒含量小于1%。 （2）cz-800型茶籽脱壳机。cz-800型茶籽脱壳机是湖南晨曦农业机械厂的油脂成套设备，适用茶籽、花生、油桐籽、油棕果等脱壳处理。其技术参数：配用动力为3kw； 处理量为800kg/h（380伏）；整机重量为120kg。 （3）油茶籽脱壳分离系统。油茶籽脱壳分离系统是由中国农业科学院油料作物研究所研发的，一种用于对中国特有木本油料油茶进行脱壳和壳仁分离的专用设备。该
13、设备采用挤压和碾磨的原理进行脱壳，用风选和筛分结合的方法进行壳仁高效分离，设备结构简单、性能可靠，处理能力达2.5-3.5吨/小时、一次性脱皮率98.5%、壳中含仁率4%、仁中含壳率1%，还可适用于花生等油料的剥壳。 这些油茶籽脱壳机均采用机械方式将油茶籽荚壳剥离，所以脱壳之后的茶籽粒存在破皮和损伤率较高的现象，只能用于榨油和食品加工，而不能用作油茶种子。 而在国外，由于油茶籽是中国特有的木本油料，其他国家很少进行油茶脱壳机械研究。因此，以中国油茶籽生产的实际情况为基础，研制出适合中国国情的新型油茶籽脱壳机，以满足国内现阶段广大油茶种植用户及市场的迫切需求，推动农民增收，农业增效，成为中国油茶
14、籽脱壳机械化的一个亟待解决的课题。1.3 油茶籽脱壳机脱壳的基本原理与方法1.3.1 常见坚果脱壳装置的基本原理 由于各种籽粒外壳性质的不同，采用的脱壳方法也各不相同。目前，常用的脱壳方式有如下几种9： （1）撞击法脱壳。撞击法脱壳是籽粒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，工作时甩料盘使籽粒产生一个较大的离心力，撞击壁面，只要撞击力足够大，籽粒外壳就会产生较大的变形，进而形成裂缝。当籽粒离开壁面时，由于外壳和籽粒具有不同的弹性变形而产生不同的运动速度，籽粒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籽粒，如葵花籽、甜荞麦等。 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、甩料盘的结构等。 （2）碾搓法脱壳。籽粒在固定磨片和运动着的磨片间受到强烈的碾搓作用，使籽料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，籽粒经进料口进入定磨片和动磨的间隙中，动磨片转动的离心力使籽粒沿径向向外运动，也使籽粒与定磨间产生方向相反的摩擦力，同时，磨片上的牙齿
