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1、 全日制普通本科生畢業(yè)設計 土豆去皮機設計 LIGHT VERTICAL PEELING MACHINE STRUCTURE DSIGN 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD圖紙等，聯系153893706 學生姓名：濤 學 號： 年級專業(yè)及班級：2008級機械設計制造及其自動化 指導教師及職稱 ： 學 部：理工學部 提交日期：2012年5月 目 錄 摘要 ……………………………………………………………………

2、…………………1 關鍵詞 ……………………………………………………………………………………1 1前言……………………………………………………………………………………2 2 土豆去皮機工作原理 …………………………………………………………………2 2.1 去皮清理的原理 ………………………………………………………………2 2.2 去皮設備………………………………………………………………………3 3．軸的設計 ………………………………………………………………………………5 3.1 軸的材料 ………………………………………………………………………5 3.2 軸的強度計算

3、………………………………………………………………6 3.3 軸的結構尺寸初步確定 ……………………………………………………6 4.滾動軸承的設計 ……………………………………………………………………7 4.1 滾動軸承類型的選擇 …………………………………………………………7 4.2 滾動軸承部件的組合設計 ……………………………………………………8 5 電動機的選擇 …………………………………………………………………………9 6 齒輪的結構設計 ……………………………………………………………………10 6.1.齒輪材料及熱處理 ……………………………………………………

4、………10 6.2.齒輪相關參數的初步確定 ……………………………………………………10 6.3.校核齒輪強度 …………………………………………………………………10 7 圓筒的結構設計 ……………………………………………………………………13 8 軸承座的結構設計 …………………………………………………………………13 9圓盤的結構設計 ………………………………………………………………………15 10結論………………………………………………………………………………15 參 考 文 獻 ………………………………………………………………………16 致謝 ………………………………

5、…………………………………………………17 土豆去皮機設計 摘 要：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（如土豆上的“孔眼”）會破壞去皮產品的外觀，需要手工去除[1]。 關鍵

6、詞：土豆;去皮清洗;農產品;食品機械 Light Vertical Peeling Machine Structure Dsign Abstract：Skin peeling (for) of fruits and vegetables processing to remove need not eat or not, and improve the physical appearance of the product. The main factors including through minimize removed part and may reduce the lab

7、or 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 by the amount of water after washing clean. The advantage of this method is due process is conducted i

8、n 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 appearance, need manual removal. Key words: Potatoes;Peel cleaning;Agricultural;Food machinery 1 前言 綜觀食品加

9、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。 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

10、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。 土豆屬塊莖類作物，土豆塊莖中富含淀粉、維生素和糖，其塊莖中的主要物質如下：（1）淀粉和糖分，土豆淀粉由直鏈淀粉與支鏈淀粉組成，糖分占土豆塊莖總質量的1.5%左右，主要為葡萄糖、果糖、蔗糖。（2）含氮物，土豆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，在土豆塊莖中，脂肪含量為0.04%-0.94%。（4）有機酸 （5）維生素，土豆中含有多種維生素。（6）酶類，土豆中含有淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等。 鑒于土豆的很多特點

11、，土豆得到了廣泛的利用。a.土豆可鮮食，鮮食用土豆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。果外除蒸烤鮮土豆作主食外，還有咖哩飯、燉薯快以及色拉涼拌菜。土豆可制成方便食品、快餐食品、休閑食品，如土豆粉、土豆全粉、脫水土豆片（條）、速凍薯條（薯泥）、蒸薯條、罐裝和去皮土豆、土豆脆片、土豆膨化小食品等；b，加工成淀粉及相關產品：由于土豆淀粉的優(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。土豆淀粉也是粉條的優(yōu)質原料。出土豆淀粉外，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：土豆提取淀粉后的殘

12、渣可制成土豆發(fā)酵飼料、提取蛋白等。因此，對土豆進行深加工具有重要價值。 2 薯類去皮機工作原理 2.1去皮清理的原理 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

13、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、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。可高速作業(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

14、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

15、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[2]。 2.2去皮設備： 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

16、宜整只果蔬罐頭的生產，只用于加工生產切片或制醬的原料。常用去皮機處理土豆、胡蘿卜、番茄等塊根類蔬菜原料[1]。 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 圖1 去皮機結構 Fig.1 The structure of the peelers 去皮機（如圖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

17、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，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

18、填充過多，一般選用物料充滿系數為0.5~0.65，依次進行生產率的計算[3]。 3．軸的設計 此處已刪除 土豆去皮機在我國的應用是從改革開放以后國內企業(yè)引進歐美發(fā)達國家機械去皮技術和設備開始的，與傳統(tǒng)去皮方法相比，去皮后物料表面光滑、處理能力大等優(yōu)點，尤其對表面凹凸不平且外形不規(guī)則的物料去皮，同樣能達到滿意的去皮效果，受到現代化大中型食品加工企業(yè)的廣泛采用，大多數食品人們都有去除外皮的習慣，所以去皮機的發(fā)展前景值得期待。 在隨著科技進步和人們對食品的不斷要求下，農產品加工設備將日益增多，實現更有效，更健康，更環(huán)保的加工過程，為人們創(chuàng)造優(yōu)質的生活享受

19、 通過這次畢業(yè)論文的寫作，我不僅系統(tǒng)的復習了這四年來所學的知識，而正在查問資料的過程中也學到了許多新的知識，尤其在機械去皮方面有了充分的認識。寫作雖然讓我用了很長時間，但我感覺花再多的時間也很值得，因為我通過這篇論文的寫作基本掌握了機械去皮的整個流程。對湖南地區(qū)，乃至全國機械去皮行業(yè)有了深入的了解，使我在增加知識的同時讓我對機械制造這個行業(yè)有了更加全面的認識。 參考文獻 [1] 郭順堂,謝焱主編.食品加工業(yè)[M]，化學工業(yè)出版社，2005. [2] 張裕中.食品加工技術裝備[M],中國輕工業(yè)出版社，2007. [3] 崔建云.食品機械[M]，化學工業(yè)出版社，2007. [4] 張

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23、frozen-chip technique, Int. J. Mach. Tool Des. Res. 16 (1976) . 致 謝 值此論文完成之際，謹向在課題研究和論文撰寫過程中指導和幫助過我的老師和同學們致以誠摯的謝意。 本文是在導師向陽老師細致的指導和嚴格的要求下完成的。導師以深厚的理論功底和過人的科研智慧為學生指明了設計方向，傳授給學生科學研究的方法，并且嚴格細致地糾正我設計中的疏漏之處，而他們身先士卒的實干精神和一絲不茍的治學態(tài)度更是令我由衷的敬佩。在論文寫作期間，無論在文字和內容上，導師都給了精心的指導，學生受益匪淺。在此，學生向導師表示衷心的感謝并致以最深的謝意。 在論文完成過程中，還得到過同學的幫助，在此表示衷心的感謝，感謝同學們在理論知識、設計材料上給予的方便和建議。 最后向關心和支持我的設計和論文工作的朋友們表示衷心的感謝。