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1、中国地质大学长城学院本科毕业设计题目马铃薯去皮结构设计系别专业学生姓名学号指导教师职称2015年04月20日摘要马铃薯去皮是马铃薯进行深加工的主要工序之一。目前，马铃薯去皮虽然已经开始依靠机械进行生产，但劳动的强度也比较大、生产效率低下。结合当前对马铃薯去皮技术的调研和分析,在目前技术和消费条件允许的情况下研究和设计改造一款操作更加简单安全,使用寿命更长的马铃薯去皮机，使之生产效率更高，以便于节省人力资源。本文设计了一种基于摩擦原理的小型机械式马铃薯去皮结构设备。该设备主要由电动部分、传动部分和存储部分组成，该系统通过电动机连接一级减速器带动滚刷和传动结构摩擦旋转，由进料口把物料放入滚筒进行工
2、作，通过卸料口卸出物料，从而达到对马铃薯去皮的目的，该设计通过对现有设备的数据进行分析、方案的研究和数据的计算,完成了该马铃薯去皮机构的总体设计，通过马铃薯去皮机的设计主要工作系统,这样马铃薯去皮机可以更安全,稳定和正常运行,提高马铃薯去皮过程的机械化程度。关键词：马铃薯去皮机；摩擦；传动；去皮ABSTRACTThepotatoskinisoneofthemainprocesses,deepprocessingofpotatoatpresent,peelthepotatoeshavebeguntorelyonmechanicalproduction,buttheproductioneffici
3、encyislow,andthelaborintensityisrelativelylarge.Combinedwiththemechanicalknowledgeofouruniversityandthepotatopeelertomastertechnology,researchanddesignamoresimpleandsafeoperationinthecurrenttechnologyandconsumptionconditionsallow,potatopeelingmachineislonger,thehigherproductionefficiency,inordertosa
4、vehumanresources.Thispaperdescribesthedesignofasmallfrictionprincipleofmechanicalequipmentbasedonthepotatoskinstructure.Thedeviceismainlycomposedofapowerpart,transmissionpartandthestoragepart,whenthemotorisenergized,throughaspeedreducerdrivestherollingbrushandtransmissionstructureoffrictionspinning,
5、andfeedingthematerialsintothecylindertowork,afterworkiscompleted,throughthedischargeportofdischarge,soastoachievethepurposeofpotatopeelthedesign,calculationandanalysis,researchanddatasolutionsthroughtheexistingequipmentdata,completetheoveralldesignofthepotatopeelingmechanism,throughthedesignofthemai
6、nsystemofpotatopeelingmachine,suchaspotatotoskinmachinecanbemoresecure,stableandnormaloperation,improvethedegreeofmechanizationofpotatopeelingprocess.Thedesignofareasonablestructure,carriedoutatroomtemperature,thesafeandreliableoperation,lowenergyconsumption,lowcost,nodamage,canprotectthegoodfoodapp
7、earance,highrateofproductionmaterial.Keywords：Thepotatopeelingmachine；Friction；Peel；drive1绪论11.1 马铃薯加工产业现状与发展态势11.2 马铃薯原料加工预处理工艺流程简介11.2.1 马铃薯的分级11.2.2 马铃薯的清洗11.2.3 马铃薯的去皮22马铃薯清洗去皮机的结构设计22.1 工作原理22.2 基本结构32.2.1 去皮机构32.2.2 清洗机构33拨料盘和刷辐的设计43.1 拨料盘部件的设计43.1.1 螺旋机输送量的确定53.1.2 螺旋机功率的确定53.1.3 螺旋直径的确定53.1.
8、4 螺旋轴转速的确定63.1.5 螺距的确定73.1.6 物料输送速度的确定73.2 刷辑部件的设计84电动机的计算选型94.1 电动机的选择94.1.1 选择电动机类型和结构型式94.1.2 选择电动机的容量94.2 传动装置的运动和动力参数的计算94.2.1 各轴转速104.2.2 各轴输入功率104.2.3 各轴输出功率114.2.4 各轴输入转矩Il4.2.5 各轴输出转矩Il5减速器设计计算125.1 齿轮设计125.2 减速器结构设计165.2.1 机体结构165.2.2 铸铁减速器机体的结构尺寸165.3 轴设计175.3.1 计算齿轮受力185.3.2 计算支承反力195.3.
9、3 画轴转矩图195.3.4 许用应力205.3.5 校核轴径205.4 轴承的选型205.5 键的选型215.5.1 输入轴轴与带轮的联接215.5.2 输出轴与大齿轮的联接2224参考文献致谢251绪论1.1 马铃薯加工产业现状与发展态势目前，世界上有超过79%的国家种植马铃薯,种植面积达到2000万公顷,产量3亿吨,居小麦、玉米、水稻产量之后位于世界第四名，马铃薯种植在我国分布很广,主要集中在山西、甘肃、四川、云南、黑龙江、内蒙古、河北、陕西、贵州等地,根据2010年的统计数据，中国的马铃薯种植近7900万亩,产量8200万吨,居世界第一。国外马铃薯主要加工用于,小比例用于新鲜食品，美国
10、80%的用于加工,在法国有62%,在荷兰有41%,在英国有42%,而中国的马铃薯用于蔬菜形式,用于加工处理所占的比例还不到12%。马铃薯蔬菜味道很差,不是很受欢迎,所以价格很低,每年会有15%的马铃薯腐烂,浪费,严重影响农民的经济利益和发展的热情,这种现象是不利于中国马铃薯产业的发展。马铃薯产品主要在国外，比如薯条、薯片是一种流行的快餐,麦当劳,肯德基快餐店风靡全球,其旗舰产品全是马铃薯产品。我国马铃薯制品加工起步较晚,技术相对落后,还不能形成一个大规模,马铃薯制品质量比外国产出水平较落后,照目前的发展来看，马铃薯远不能满足市场的需求,从而加速我国马铃薯产业的发展,提高马铃薯的附加值,不仅要满
11、足消费者的需求,而且在中国贫困地区加快发展,特别是重要的经济发展西部地区的马铃薯带来一个很好的机会来解决西部地区的发展马铃薯产业,马铃薯产业将有一个辉煌的未来。马铃薯产品有薯片、薯条、脱水马铃薯泥。不管什么样的产品，原材料的处理是需要去皮加工,保证产品质量,外观,颜色和味道。现有的马铃薯去皮方法有人工去皮、机械去皮、化学去皮等。人工去皮效果好,但效率低,损失率高,显然不能满足马铃薯产业发展的需求,化学处理主要依赖于碱性液和特殊化学脱皮液,然后使用高压水流冲洗实现去皮。这种去皮的方法脱皮液体消耗太大,成本高,严重影响产品的味道。机械去皮主要依赖马铃薯的摩擦达到目的,这种方法具有良好的效果,并降低
12、生产成本,减少环境污染,操作简单,速度快,可以最大限度地操作,效率高,实现产品的好处。1.2 马铃薯原料加工预处理工艺流程简介1.2.1 马铃薯的分级马铃薯根据不同的分级分类,包括成熟度分级,大小分级和颜色分级。常见的马铃薯分级方法有手工分类和机械的分类。12.2 马铃薯的清洗马铃薯清洗的主要是清洗附加表面灰尘和沉积物中微生物和化学产品,确保清洁对农药的残留,主要有手工清洗和机械清洗两种。12.3 马铃薯的去皮基本上所有的马铃薯皮肤粗糙、不规范应该削皮,提高马铃薯去皮的质量方法目前,如下：手工剥皮：通过刀和工具达到人工去皮,去皮清洁、低损耗、低效率。机械去皮：主要用于常规的生水果和蔬菜的形状。
13、化学去皮：利用碱腐蚀表层溶解在蔬菜。化学处理后的水果和蔬菜应浸泡在水里,清洗,反复修改直到表面是干净的,没有味道咸。2马铃薯清洗去皮机的结构设计在马铃薯去皮过程中主要考虑摩擦表面光滑,没有伤害,剥落的过程中没有污染。同时,考虑到经济和实用，用较少的投入获得更好的经济效益。2.1 工作原理马铃薯去皮机的结构如图2-1所示：图2-1马铃等去皮机结构图马铃著去皮机工作时，转盘旋转,马铃薯由进料口进入,马铃著在旋转毛刷辐表面,从离心力的作用毛刷辐切方向,材料常沿滚筒壁运动,上升到顶部,转到最高职位。粗糙表面和摩擦辑。材料的过程中辐的往复运动,实现摩擦去皮的目的。摩擦皮肤的同时,从进水口洞水同时,擦拭表
14、面去除的污渍。最后材料从出料口卸出。2. 2基本结构3. 2.1去皮机构本次设计马铃著去皮机采用卧式机型，主要包括工作圆筒，工作转盘，机架和传动部分。(见原理图)一、机架机架作为辅助材料，要有足够的强度和刚度,可以整个铸铁铸造,加工复杂。电机安装在框架的下部,这样整个结构紧凑合理。二、拨料输送装置材料从进料口加入,转轴旋转时,材料受到螺旋叶片沿轴向方向的作用力轴向移动。三、传动系统常用的机械传动方法又可供选择：带传动通过皮带传动,它具有过载保护功能,缓冲吸收效果,稳定操作,没有噪音,适合长距离传动,制造和安装精度不高、低成本、传动范围通常是25。齿轮传动传动效率高,恒定传动比,结构紧凑,使用寿
15、命长,但制造、安装精度高,中心距较大,可以实现大传动比(i=60)。链传动实现平行轴传动,不能保持恒定传动比操作,传动不平稳,用于低速传输(i=8)O蜗杆传动结构紧凑，传动平稳，效率低，制造要求精度高，成本较高(区120)。因为装料装置的设计和毛刷辐需要不同的速度,从整体和经济因素考虑采用混合传动皮带传动和齿轮传动组合。因为不要求高转速,预选8级电动机。2. 2.2清洗机构箱体采用不锈钢材质、不腐蚀,干净卫生,下部有排渣口，经水洗系统不断冲洗,皮屑脱落可以流到储存器中，见图22。图2-2马铃薯去皮机清洗机构3拨料盘和刷辐的设计2.1 拨料盘部件的设计拨料盘如图3-1所示,其结构由一个毛刷轻、半圆槽和其安装轴承、螺旋旋转驱动,材料通过入口进入,从另一端的卸料口取出。进料口图3-1拨料盘2.1.1 螺旋机输送量的确定螺旋机的输送量是指在特定的时间内输送完所需的物料量，由于去皮机构在摩擦去皮过程中，马铃薯要不停翻滚碰撞摩擦，需要较大空间，以达到彻底清理。本设计选取的输送量为：Q=100(kgh)o2.1.2 螺旋机功率的确定螺旋机的功率由螺旋机制的运行阻力决定。其阻力包括以下几类：1)物料与刷辐的
