姜修坤 謝 進(jìn) 劉 笑
(塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院,新疆 阿拉爾843300)
我國是花生產(chǎn)量大國,居于世界前列,大量的花生種植在山東、河南等地,種植面積逐年增加[1]。 隨著科技現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展,花生的產(chǎn)量也大幅增長。 去殼是花生收獲后的必經(jīng)作業(yè)環(huán)節(jié), 也是導(dǎo)致花生損傷和損失的關(guān)鍵[2],直接影響農(nóng)產(chǎn)品的收入,還會增加成本。 花生通過去殼成為花生米,花生米是制作各種美味調(diào)制食品的原材料,既可以在剝殼后直接食用,也可以做成各種精加工食品[3]。 當(dāng)前,花生去殼是人們一直研究的問題,去殼的快慢、好壞關(guān)乎到花生產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,科技人員在花生去殼的方法、機(jī)械化設(shè)計等方面進(jìn)行了大量的研究。
隨著花生種植業(yè)的不斷壯大,早期通過手工去殼的勞動工藝已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求, 機(jī)械化生產(chǎn)是現(xiàn)在社會發(fā)展的形勢所在,是整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要組成部分, 是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的重要保障。 我國花生去殼機(jī)從60 年代就開始研究,已經(jīng)有十幾種了。按照市場的要求,花生果仁必須完整性好,與此同時,對花生去殼的要求越來越高。實驗表明,花生去殼時對花生莢果外殼的含水量高低有相應(yīng)要求,水分含量太低,外殼太脆,容易傷到花生果仁;水分含量太高,達(dá)不到要求,去殼時會將果仁和外殼黏在一起,達(dá)不到分離殼仁的目的。 目前,國內(nèi)去殼方式大多采用擠壓式或摩擦式[4-5],降低了人力資源的浪費,提高了生產(chǎn)效率,但提高了花生仁的損傷率。 為此,本項目研究設(shè)計一種新型的搓力式花生去殼機(jī),加以推廣應(yīng)用, 并為其它林果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)和借鑒[6-7]。
通過研究分析,設(shè)計一種搓力式花生去殼機(jī),可以有效地降低損傷率。 該花生去殼機(jī)主要由投料口、去殼裝置、網(wǎng)篩裝置、鼓風(fēng)機(jī)裝置、傳輸裝置、收集裝置等零部件組成,如圖所示。
圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖
該裝置的技術(shù)難點主要是去殼箱內(nèi)部機(jī)構(gòu)的設(shè)計,滾筒轉(zhuǎn)速和柵條間隙控制等,既要考慮到殼、仁有效分離,還要保證花生果仁的完整性。
整體結(jié)構(gòu)中, 投料口與去殼箱均位于整機(jī)的上方,投料口與外機(jī)架固定為一體,風(fēng)機(jī)與網(wǎng)篩均位于整機(jī)的下方,均固定于機(jī)架上,網(wǎng)篩傾斜,風(fēng)機(jī)在網(wǎng)篩出口處的正前方,傳動裝置位于整機(jī)的側(cè)方,電機(jī)輸出動力通過V 帶將動力傳送到輸出軸。 工作時,將花生果從進(jìn)料口9 投進(jìn)殼箱8, 由滾筒1 與其下方成弧形的柵條板7 形成破殼裝置,滾筒1 外伸軸連有皮帶3,利用滾筒圓棒與柵條空隙間的搓擦力將花生殼破碎。 柵條之間留有適當(dāng)?shù)目障?,便于花生粒漏下去,花生果仁與外殼初步分離,外殼與果仁漏下來掉到網(wǎng)篩上,鼓風(fēng)機(jī)吹出氣流,將外殼與果仁進(jìn)行二次分離,果仁通過網(wǎng)篩孔掉落在收集箱中,完成去殼的整個流程。
花生去殼的過程中,要求使殼、仁分離的情況下,還要保證花生果的完好無損。 在此我們設(shè)計了利用滾筒與柵條之間的間隙形成的搓擦力來去殼,破殼裝置由滾筒與其下方成弧形的柵條組成,每段圓筒表層還附帶一根自由活動的中空金屬滾筒, 滾筒整體外伸軸連有皮帶,將花生從進(jìn)料口投進(jìn)去殼箱,利用圓筒與柵條空隙間的搓擦力將花生殼破碎。
圖2 去殼裝置結(jié)構(gòu)圖
綜合分析, 利用搓擦原理去除花生外殼的方法是一種有效的花生機(jī)械去殼方法, 結(jié)構(gòu)簡單, 花生仁損壞率低, 在設(shè)計搓力式機(jī)械花生去殼機(jī)時, 結(jié)合花生結(jié)構(gòu)特點,綜合考慮滾筒轉(zhuǎn)速、柵條間隙、鼓風(fēng)機(jī)的氣流強度等因素, 有效降低損傷率, 提高生產(chǎn)效率, 適用于實際生產(chǎn), 并對今后花生去殼的設(shè)計改進(jìn)提供了實際的指導(dǎo)和借鑒。