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蚕豆脱壳机设计
1 引言
提出课题的背景
蚕豆中富含脂肪和蛋白质,是主要的食用植物蛋白质的来源,而且又可提供丰富的淀粉。传统的中国蚕豆加工品,在口味、口感和形态等很多方面具有独特的风格,如发酵类的酱菜;膨化类的香酥豆;淀粉类的粉丝、凉粉及各种干籽粒、鲜籽粒的罐头、芽豆等等。作为小食品、蔬菜和食品调料,由于具有别样的类型和特异的口感而深受海内外消费者的欢迎。利用蚕豆或脱脂后的蚕豆饼粕的蛋白粉,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。以蚕豆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。蚕豆蛋白粉还可以通过高压膨化制成蛋白肉。蚕豆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。蚕豆加工副产品蚕豆壳和蚕豆饼粕等可以综合利用,加工增值,提高经济效益。
蚕豆在制取淀粉、制取蚕豆蛋白、生产蚕豆仪器以及在蚕豆贸易出口时,都需要对蚕豆进行预处理加工。蚕豆的预处理主要包括蚕豆的剥壳和分级、破碎、轧胚和蒸炒等。
蚕豆在加工或作为出口商品时,需要进行剥壳加工。蚕豆在制取蛋白质时,剥壳的目的是为了提高出蛋白质率, 提高蛋白质和饼粕的质量,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,所以蚕豆产区广大农民迫切要求用机器来代替手工剥壳。蚕豆剥壳机的诞生在很大程度上改变了这种局面,使蚕豆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,同时还提高了蚕豆剥壳的效率。
蚕豆脱壳机的发展现状
蚕豆脱壳机是将蚕豆荚果去掉外壳而得到蚕豆仁的场上作业机械。由于蚕豆本身的生理特点决定了蚕豆脱壳不能与蚕豆的田间收获一起进行联合作业,而只能在蚕豆荚果的含水率降到一定程度后才能进行脱壳。随着蚕豆种植业的不断发展,蚕豆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。
项目研究的目的和意义
蚕豆生产机械化是农业现代化的重要组成部分,是农业和农村经济持续快速发展的重要保证,近年来,蚕豆机械装备总量不断稳步增长,作业水平进一步提高,社会化服务规模不断扩大,虽然目前蚕豆脱壳机械化水平较高,但是多应用于经济发达地区与示范推广区,并且小型机械多、大型机械少,低档机械多、高性能机械少。在一些地区,用作种子和特殊用途的蚕豆仁仍采用传统的手工剥壳,劳动生产率低,区域性发展不平衡。进入21世纪,我国蚕豆生产机械化开始了新的发展阶段,农业结构调整发生了新的变化,也对蚕豆机械的发展产生了积极而深远的影响,不仅拉动了新的有效需求,而且构筑了适合蚕豆生产机械化发展的新舞台,为蚕豆生产机械化真正成为农村经济发展的推动器提供了广阔的市场发展条件。在一些地区推进蚕豆生产机械化的过程中,相继出台了鼓励和扶持农民购买蚕豆机械、开展蚕豆机械作业服务的优惠政策和措施,调动了农民购买蚕豆机械的积极性,形成了新的市场需求。随着蚕豆种植业的不断发展,国内外对蚕豆深加工产品的需求不断增大,提高蚕豆脱壳机械化作业水平成为必然。蚕豆脱壳机在提高劳动生产率,减轻劳动强度方面起到了积极的作用,促进了蚕豆加工业的科技进步,为蚕豆脱壳机械的发展提供了空间。
主要设计内容和关键技术问题
设计的内容
(1)刮板的设计与计算
(2)箱体和箱盖的设计及计算
(3)传动系统的设计与传动比的确定
(4)各零件的强度校核
关键技术问题
我国蚕豆脱壳机的研制自1965年原八机部下达蚕豆脱壳机的研制课题以来,已有几十种蚕豆脱壳机问世。只进行单一脱壳功能的蚕豆脱壳机结构简单,价格便宜,以小型家用为主的蚕豆脱壳机在我国一些地区广泛应用,能够完成脱壳、分离、清选和分级功能的较大型蚕豆脱壳机在一些大批量蚕豆加工的企业中应用较为普遍。国内现有的蚕豆脱壳机种类很多,如6BH一60型蚕豆剥壳机、6BH一20B型蚕豆剥壳机、6BH一20型蚕豆脱壳机等(技术参数见附表),其作业效率为人工作业效率的2O~60倍以上。锦州俏牌集团生产的TFHS1500型蚕豆除杂脱壳分选机组一次能实现蚕豆原料的脱壳、除皮、分选,是一种比较先进的蚕豆后期生产机械。伟民牌6BH一720型蚕豆脱壳机带有复脱、分级装置,采用搓板式脱壳、风力初选、比重分离清选等装置,具有结构紧凑、操作灵活方便、脱净率高、消耗动力小等特点。6BK一22型蚕豆脱壳机是一种一次喂料就可完成蚕豆脱壳工作的机械,经风力初选、风扇振动、分层分离、复脱清选分级后的蚕豆仁可直接装袋入库。6BH一1800型蚕豆脱壳机械采用了三轧辊混合脱壳结构,能够进行二次脱壳。而随着我国蚕豆产业的进一步调整,蚕豆产量