輕型立式薯類去皮機結構設計

1、摘要馬鈴薯為植物的塊莖，形狀為圓形或橢圓形，其結構由表皮層、形成層、外果肉和 內果肉四部分。馬鈴薯品種可分兩大類，一類是淀粉含量較高的， 適宜于作為生產淀粉 的原料，另一類是蛋白質含量較高，適宜作為蔬果或制成多種食品 1 。馬鈴薯營養(yǎng)豐富，除直接食用外，還可以加工成食品、全粉、淀粉等經濟價值較高 的食品，通過加工可以大幅度提高鮮薯的商品價值 2 。鑒于馬鈴薯的很多特點，馬鈴薯得到了廣泛的利用。 a. 馬鈴薯可鮮食，鮮食用馬鈴 薯主要用作家庭餐館烹調，我國主要用來制作菜肴、面點小吃等大眾食品。 果外除蒸烤 鮮馬鈴薯作主食外，還有咖哩飯、燉薯快以及色拉涼拌菜。馬鈴薯可制成方便食品、快 餐食品、 休

2、閑食品，如馬鈴薯粉、馬鈴薯全粉、脫水馬鈴薯片 （條）、速凍薯條 （薯泥）、 蒸薯條、罐裝和去皮馬鈴薯、馬鈴薯脆片、馬鈴薯膨化小食品等；b,加工成淀粉及相關產品：由于馬鈴薯淀粉的優(yōu)良特性， 不僅是制作高級方便面、面類最為理想的添加淀 粉,而且還是肉制品、魚糜制品等的添加劑或原料。馬鈴薯淀粉也是粉條的優(yōu)質原料。 出馬鈴薯淀粉外,也可得到相關產品,包括各種變性淀粉、飴糖、葡萄糖、膳食纖維制 品等。C,其他制品：馬鈴薯提取淀粉后的殘渣可制成馬鈴薯發(fā)酵飼料、提取蛋白等。去皮（ peeling ）用于多種水果和蔬菜的加工中以除去不需要或不可食的物質,并 改善成品的外觀。主要的考慮因素包括通過盡可能減少去掉

3、的部分以及可能降低能源、 勞力和物質成本來降低總成本。這里,介紹摩擦去皮方法：食品被放置在金剛砂滾軸上 或內壁排列著金剛砂的轉筒中, 在磨損力的表面除去食品的表皮后又被大量的水沖洗干 凈。該方法的優(yōu)點是由于過程是在溫室下進行而具有的能源成本低以及資本成本低、 無 熱損傷,食品外觀良好的優(yōu)點,不規(guī)則食品表面（如馬鈴薯上的“孔眼” ）會破壞去皮 產品的外觀,需要手工去除 3。關鍵詞： 馬鈴薯、去皮清洗、農產品、食品機械AbstractPotato tuber for plants for circular or elliptic shape, structure, by cuticular lay

4、er and layer, the pulp and pulp within four parts. Potato varieties can be divided into two kinds, one kind is starch content high, suitable for the production of raw materials as starch content of protein, another kind is higher, suitable for various fruits or food.Potato nutrition is rich, besides

5、 direct edible, but also can be processed into food, powder, starch, etc, the economic value of higher food processing can be greatly improved through the value of fresh chips.In view of many of the characteristics of the potato, potato has been widely used. a. can be fresh potatoes, fresh potatoes

6、used mainly for cooking the family restaurant, China is mainly used to create dishes such as pasta snack food of the public.In addition to fresh fruit outside the potato for food, there are curry rice, stew and potato salad cold fast food. Potatoes can be made from convenience foods, fast foods, sna

7、ck foods, such as potato flour, potato powder, dehydrated potato chips (article), frozen French fries (potato mud), steamed potato chips, canned and peeled potatoes, potato crisps , extruded snacks such as potato; b, processed into starch and related products: potato starch as a result of the excell

8、ent features, not only is the production of high-level instant noodles, flour add the most ideal type of starch, but also meat, surimi products such as additives or raw materials . Potato starch is also of high quality raw materials. The potato starch, but also related products available, including

9、a variety of modified starch, maltose, glucose, dietary fiber products. C, other products: potato residue after starch extraction can be made from potato fermented feed, extract proteinSkin peeling (for) of fruits and vegetables processing to remove need not eat or not, and improve the physical appe

10、arance of the product. The main factors including through minimize removed part and may reduce the labor and material costs energy, reduce the total cost. Here introduces friction peel method: food is placed on the walls or emery roller drum lined up in the emery, wear away the food of skin surface

11、by the amount of water after washing clean. The advantage of this method is due process is conducted in greenhouse with low cost and the energy of capital cost is low, no heat, the advantages of good food appearance, irregular food surfaces (such as potato "holes) destroys peel product appearan

12、ce, need manual removal.Key words: Potatoes、 Peel cleaning、 Agricultural 、Food machinery目錄前言 -.1. -1.馬鈴薯去皮機工作原理 -.2. -1.1 去皮清理的原理 -.2. -1.2去皮設備 -.2. -2軸的設計 -.4. -21 軸的材料 -.4. -22 軸的強度計算 -.4. -23軸的結構尺寸初步確定 -.5 -3. 滾動軸承的設計 錯. 誤!未定義書簽。3.1. 滾動軸承類型的選擇 錯. 誤 !未定義書簽。3.2. 滾動軸承部件的組合設計 . 錯. 誤!未定義書簽。4. 電動機的選擇 .

13、 錯. 誤!未定義書簽。5. 齒輪的結構設計 錯. 誤!未定義書簽。5.1.齒輪材料及熱處理 錯. 誤 !未定義書簽。5.2. 齒輪相關參數的初步確定 錯. 誤 !未定義書簽。5.3. 校核齒輪強度 錯. 誤 !未定義書簽。6. 圓筒的結構設計 錯. 誤!未定義書簽。7. 軸承座的結構設計 -.6. -8. 圓盤的結構設計 -.7. -參 考 文 獻 -.8. -致謝 -.9. -.、八、一前言綜觀食品加工業(yè)對加工技術的要求， 食品加工技術的發(fā)展趨勢大致如下：第一， 提 高原料的利用率。 由于食品生產企業(yè)利潤較低， 提高原料的利用率是企業(yè)降低生產成本 的重要途徑。第二，提高工作效率，便于實現大

14、規(guī)模生產。第三，營養(yǎng)性和穩(wěn)定性高， 現在人們對食品的要求越來越高，大家都很關注食品的營養(yǎng)功效 4 。中國的薯類產量占世界總產量的 28%，居世界第一位。近年來薯類的生產和加工發(fā) 展十分迅速，尤其是美國、英國、德國和日本等國以發(fā)展優(yōu)質專用化的薯類品種，先進 適用的技術裝備， 高質量的加工制品和規(guī)?；a經營方式等， 推動著當今世界薯類加 工業(yè)的發(fā)展。中國在薯類的種植和深加工上也加大了開發(fā)力度，形成了產前、 產后良性 循環(huán)的發(fā)展優(yōu)勢。 尤其是加工后的薯類食品更是受到許多消費者的青睞， 且在食品工業(yè) 中所占的比例也越來越大 2 。馬鈴薯屬塊莖類作物，馬鈴薯塊莖中富含淀粉、 維生素和糖，其塊莖中的主要

15、物質 如下：（1）淀粉和糖分，馬鈴薯淀粉由直鏈淀粉與支鏈淀粉組成，糖分占馬鈴薯塊莖總 質量的 1.5%左右，主要為葡萄糖、果糖、蔗糖。 （ 2）含氮物，馬鈴薯塊莖中的含氮物 包括蛋白質和非蛋白質兩部分，以蛋白質為主，富含球蛋白，這是全價蛋白質，幾乎含 有所有的必需氨基酸，在營養(yǎng)上具有重要意義。 （ 3）脂肪，在馬鈴薯塊莖中，脂肪含量 為 0.04%-0.94%。（ 4）有機酸 （5）維生素，馬鈴薯中含有多種維生素。 （6）酶類，馬 鈴薯中含有淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等 2 。馬鈴薯深加工可制成馬鈴薯粉、淀粉以及各種風味的休閑食品。馬鈴薯營養(yǎng)豐富，因此，對馬鈴薯進行深加工具有重要價值1.薯類去皮機

16、工作原理1.1 去皮清理的原理 1水果及塊根、塊莖類蔬菜的外皮在加工成食品之前， 大多需要除去表皮。由于原料 的種類不同，皮層與果肉結合的牢固程度不同，生產的產品不同，對原料的去皮要求也 各異，果蔬去皮的基本要求是去皮完全、徹底、原料損耗少。目前，果蔬加工中常用的 去皮方法有機械去皮和化學去皮。機械去皮應用較廣， 既有簡易的手工去皮又有特種去皮機。 按去皮原理不同可分為 機械切削去皮、機械磨削去皮和機械摩擦去皮。(1) 機械切削去皮 是采用鋒利的刀片表面皮層。去皮速度較快，但不完全，且果 肉損失較多，一般需用手工加以修整，難以實現完全機械作業(yè)，適用于果大、皮薄、肉 質較硬的果蔬。目前，蘋果、梨

17、、柿等常使用機械切削去皮，常用的形式為旋皮機。旋 皮機是將待去皮的水果插在能旋轉的插軸上， 靠近水果一側安裝(或手持)一把刀口彎 曲的刀，使刀口貼在果面上。插軸旋轉時，刀就從旋轉的水果表面將皮車去。旋皮機插 軸的轉動有手搖、腳踏和電動幾種動力形式。在旋車去皮之前應有選果工序， 以保證水 果大小基本一致。(2) 機械磨削去皮 是利用覆有磨料的工作面除去表面皮層?？筛咚僮鳂I(yè)，易于實 現完全機械操作，所得碎皮細小，便于用水或氣流清除，但去皮后表面較粗糙，適用于 質地堅硬、皮薄、外形整齊的果蔬。胡蘿卜、番茄等塊根類蔬菜原料去皮大多采用機械 磨削去皮機。(3) 機械摩擦去皮 是利用摩擦因數大、接觸面積大

18、的工作構件而產生的摩擦作用 使表皮發(fā)生撕裂破壞而被去除。所得產品表面質量好，碎皮尺寸大，去皮死角少，但作 用強度差，適用于果大、皮薄、皮下組織松散的果蔬，一般需要首先對果蔬進行必要的 預處理來弱化皮下組織。 常見到的機械摩擦去皮機如采用橡膠板作為工作構件的干法去 皮機。(4) 化學去皮 又稱堿液去皮，即將果蔬在一定溫度的堿液中處理適當的時間，果 皮即被腐蝕，取出后，立即用清水沖洗或搓擦，外皮即脫落，并洗去堿液。此法適用于 桃、李、杏、梨、蘋果等的去皮及橘瓣脫囊衣。桃、李、蘋果等的果皮由角質、半纖維 素等組成，果肉由薄壁細胞組成，果皮與果肉之間為中膠層，富含原果膠及果膠，將果 皮與果肉連接。 當

19、果蔬與堿液接觸時， 果皮的角質、 半纖維素被堿腐蝕而變薄乃至溶解， 果膠被堿水溶解而失去膠凝性， 果肉薄壁細胞膜較能抗堿。 因此，用堿液處理后的果實， 不僅果皮容易去除，而且果肉的損傷較少，可以提高原料的利用率。但是，化學去皮用 水量較大，去皮過程產生的廢水多，尤其是產生大量含有堿液的廢水。1.2 去皮設備 10 ：離心擦皮機 , 離心擦皮機是一種小型間歇式去皮機械。依靠旋轉的工作構件驅動原 料旋轉， 使得物料在離心力的作用下，在機器內上下翻滾并與機器構件產生摩擦， 從而 使物料的皮層被擦離。 用擦皮機去皮對物料的組織有較大的損傷， 而且其表面粗糙不光 滑，一般不適宜整只果蔬罐頭的生產，只用于

20、加工生產切片或制醬的原料。 常用去皮機 處理馬鈴薯、胡蘿卜、番茄等塊根類蔬菜原料 1圖1-1去皮機結構1-機座 2-電機安裝支座 3電動機 4主動齒輪 5從動齒輪 6軸7軸承座 8、9、10軸承 11圓盤 12圓筒 13排污口 14卸料口去皮機（如圖1-1）由工作圓筒12、旋轉圓盤11、卸料口 14、排污口 13及傳動裝 置等部分組成。工作圓筒內表面是粗糙的，內表面焊有直徑10mm的鋼棒，然后植金剛砂；圓盤采 用風扇葉片式結構設計，采用金剛砂黏結表面，具體會在后面零件介紹中講解。圓盤這種結構特點除兼有去皮功能外，主要用來拋起物料，當物料從加料口落到旋轉圓盤凹凸 表面時，因離心力作用被拋至圓筒壁

21、，與筒壁粗糙表面摩擦達到去皮的目的。去皮工作時，水通過噴嘴送入圓筒內部，卸料口的閘門由把手鎖緊，擦下的皮用水從排污口排去， 已去皮的物料靠離心力的作用從打開閘門的卸料口自動排去。為了保證正常的工作效果，這種去皮機在工作時， 不僅要求物料能夠完全拋起，在 擦皮室內呈翻滾狀態(tài)，不斷改變與工作構件間的位置關系和方向關系，便于各塊物料的 不同部位的表面被均勻去皮，并且要保證物料能被拋至筒壁。因此， 必須保證足夠高的圓盤轉速，同時擦皮室內物料不得填充過多，一般選用物料充滿系數為0.50.65,依次進行生產率的計算2.軸的設計一切作回轉運動的傳動零件（例如本設計中的齒輪和圓盤），都必須安裝在軸上才能進行運

22、動及動力的傳遞。軸的主要功用是支承回轉零件及傳遞運動和動力。軸的設計包括結構設計和工作能力計算兩方面的內容。軸的結構設計是根據軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求合理地 確定軸的結構形式和尺寸。軸的結構設計不合理，會影響軸的工作能力和軸上零件的工 作可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難度。軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算，多數情況下， 軸的工作能力主要取決于軸的強度。2.1軸的材料軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉、對應力集中的敏感性較低， 同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度， 故采用碳鋼制造 軸尤為廣

23、泛，其中最常見的是 45鋼。查機械設計表11.1 “軸的常用材料及其主要機械性能”，可選擇軸的材料為45 鋼，熱處理方法采用正火。相關機械性能如下：毛坯直徑w 100mm硬度170217HBS 抗拉強度極限 b為590皿卩玄，屈服強度極限 s為295皿卩玄，彎曲疲勞極限 1為255MPa。2. 2軸的強度計算進行軸的強度校核計算時，應根據軸的具體受載及應力情況，采取相應的計算方 法，并恰當地選取其許用應力。對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸），應根據扭轉強度條件計算。對只受扭矩或主要承受扭矩的傳動軸，應按扭轉強度條件計算軸的直徑。若有彎矩作 用，可用降低許用應力的方法來考慮其影響。扭轉強度

24、條件為：TWt39550 10 P nWt(1)式中 T 一一軸的扭轉切應力，皿卩玄；T軸所受的扭矩，N.mm ;WT-軸的抗扭截面模量，mm3 ;n-軸的轉速，r/min ;p-軸所傳遞的功率，kw ;T -軸的許用扭轉切應力，皿卩玄對實心圓軸，Wt= d3/16 - d3/5，以此代入式（1）,可得軸的直徑,(mm)3 -5- (9550 103 P =c. tnc為取決于軸材料的許用扭轉切應力T的系數，其值可查機械設計表11.3 “幾種軸的材料的T和C值”，可得45鋼的T為30s40，C值為118s 107在這里，取C值為116代入式子（2）得：d 116 3 P 其中 p 等于 0.5

25、0KW n 等于 320r/min.所以，d 116 3=15.40 mm 320考慮到軸上開鍵槽和切制螺紋，為了補償軸的削弱，按上式計算的軸應適當取大些。取軸的最小直徑為20mm2. 3軸的結構尺寸初步確定7.軸承座的結構設計此處省略 NNNMNNNNNNNN字口如需要完整說明書和CAD 圖紙等|互聯網騰訊公司二四榮伍玖伍玖零玖捌小麥設 計信的過.本設計己通過答辯！長期有效軸承座在設計中是至關重要的一部分，它是整個機械設備的傳動部分，軸承座結構 設計的合不合理會影響設備的傳動精度，此設計中，將整個傳動部分，包括軸承座、軸 承、齒輪以及密封圈可組裝在一起，做一個單獨的零件使用，這種設計可使整個

26、傳動部 分更加牢靠地結合在一起，而且便于拆卸。圖7-2軸承座總成圖7-1表示了軸承座的尺寸和結構特點，圖 7-2表示了軸承座與轉動軸、軸承、 從動齒輪及密封圈等的裝配和關系。軸承座總成可以看做一個單獨的零件安裝在清 理槽上，這種結構便于安裝、拆卸，而且結構緊湊，在傳動工作時傳動平穩(wěn)、振動 小、噪聲小。圖7-2中，9表示潤滑油口。8.圓盤的結構設計圓盤的結構特點決定圓盤的作用，在設計中要求圓盤能夠有去皮功能外，還要有拋 起物料的作用，當物料從加料口進入圓盤內后，物料首先落到圓盤上，圓盤隨著工作軸 轉動，物料也在圓盤上旋轉翻滾，采用怎樣的圓盤結構才能使物料在圓盤上旋轉的同時 可以被拋起呢？這里可以模仿風扇葉片式結構。圖8-1圓盤如上圖所示，圓盤由三部分焊接而成，圓盤上表面都是金鋼砂黏結表面，有去 皮