马铃薯（土豆）去皮机的设计

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1、马铃薯（土豆）去皮机的设计 摘 要 马铃薯去皮是马铃薯制品加工的重要环节。随着我国马铃薯产量的不断发展 和扩大，马铃薯加工量也在不断发展，马铃薯产品越来越多。不管最终的成品是 什么土豆，在这两道工序之前都要经过清洗和去皮。削皮是一个必要的过程，因 为土豆皮会影响后期产品的味道，所以加工前必须先去皮。马铃薯去皮是马铃薯 制品加工的重要环节。本设计项目是马铃薯剥皮机的设计。在给定参数的前提下, 主要完成总体方案论证、削皮机筒体设计、盘形设计、传动方案论证及电机选型、 皮带传动设计等内容。详细介绍了轴承和轴承座的选择。最后，对电机的控制和 机器的维护进行了一定的阐述。 关键词：马

2、铃薯；去皮机；设计 式中 M为转盘转矩(N-m),r|为传动效率； M = fGR (4) R为摩擦臂矩，r=0.4D (D为转盘直径) r| =(0.75〜0.85),设计中选 0.80 假设马铃薯为球形颗粒，马铃薯粒径<80 mm,设计中取80mm,马铃薯密度 p=1.0~1.2g/cm3,设计中取 p= 1.1 g/cm3 则单个马铃薯的体积V1 =-x3.14xf->| «268 (cm3) 3 UJ 3 ⑵ 单个马铃薯的质量mi 叫=匕・q = 268x1.1 = 294.8 (g) =0.2498 (kg) 一个圆筒内放入马铃薯的个数为N 泌丫 〃伽丫

3、 •o ———x30 N = L・w= ——w= X 0.52^37 (个) 的 匕 268 则马铃薯去皮机所消耗的总功率P为： 八 Mn JGRn JNmg (0.4D)n 1.1x37 x 0.2948 x 9.8 x 0.4 x 0.4 x 268 r — = = = (W) 〃 〃 4〃 4x0.8 =6302.5W=6.302 (KW) 3 .传动方案的设计选用 3.1电动机的选用 3.1.1几种常见电动机的特点 Y系列是我国统一设计的通用全封闭自扇笼式三相异步电动机。防护等级为 IP44O Y系列电动机具有效率高、启动力矩大、噪声低、振动小、可靠性高等

4、特 点。适用于一般无易燃、易爆、腐蚀性气体的场所和无特殊要求的机械，如:金 属切削机床、泵、风机、运输机械、农业机械、食品机械等。额定电压380V, 频率50Hzo YCJ系列减速电机是由Y系列(IP44)电机与减速机耦合而成，齿轮 箱与电机已成为一体，可直接输出低速和高扭矩。适用于矿山、冶金、建材、化 工、食品、造纸、农业机械等行业。额定电压380V,频率50Hz。YZR、YZ系 列电机具有较高的过载能力和较高的机械强度，适用于短时间或间歇运行、频繁 启动、制动、过载及设备振动和冲击较大的场合。用于起重、冶金机械或类似的 其他设备。YZR系列为绕线转子电机;,YZ系列为笼形转

5、子电机。额定电压380V, 频率50Hz。⑹ 3.1.2电动机容量的选择 马铃薯去皮机所需要的功率P=6.302KW,因为设计传动中从电动机到圆筒有 一对轴承，一个带传动 所以电动机到圆筒的传动总效率为 r|o=T| 滚*q 带 其中,n 滚=0.98,r| 带=0.95 T|()=r| 滚*r| 带二0.98*0.95=0.931 Pi=P/r|o=6.3O2/O.931=6.77 KW 3.1.3电动机的选型 根据上述对几种常用电动机的分析，综合考虑到马铃薯去皮机属于无特殊要 求，配用效率高、启动转矩大、噪声低，振动小的Y系列三相异步电动机就可 以了。同一功率的异

6、步电动机有同步转速3000、1500、1000、750 r/min等几种可供选择，通常选用同步转速为1500r/min或1000i7min的电动机。根据去皮机 所需要的功率P=6.3025kw来选型，由于考虑到电动机功率应当比计算的值大一 些，查阅标准表7-2-2⑹，查出有俩个适用的电机型号，因此有下面俩个传动方 案。 表1电动机选型表 Table 1 Motor Selection Table 方案 电动机 型号 额定功 率KW 空载转 速 r/mim 满载转速 r/mim 效率％ 功率 因数 传动 比i 1 Y160M-4 7.5 1500

7、 1440 87 0.85 5.37 2 Y160M-6 7.5 1000 970 86 0.78 3.62 普通V带传动比为2〜4,链传动的传动比为2〜6,齿轮的传动比为3〜40, 由上表可知，方案1的传动比为5.37,方案2的传动比为3.62,对比方案，为使 结构紧凑,且的可以选择的传动方式多一些，综合考虑，选择方案2,所以本设计 选用1000r/min的电动机，满载转速为970 r/min,查阅标准表7-2-2,选取Y160M-6 型电动机。这种电动机的数据如下： 表2电动机主要性能参数 型号 额定 功率 kW 满载时 起动转 矩 额定

8、转 矩 起动电 流 额定电 流 最大转矩 额定转矩 转速 r/min 电流 A 效率 % 功率 因数 Y160M-6 7.5 970 17 86 0.78 2.0 6.5 2.0 表3 电动机外形和安装尺寸 装键部位尺 中心高 外形尺寸 悬挂安装尺寸轴伸尺寸 寸 H(mm) Lx(AC/2+AD) AxB E FxDxG 160 605x(330/2+265) 254x210 112 12x42x37 图3电动机结构简图 Figure 3 Schematic diagram of motor

9、 3.2传动方案的论证与设计 3.2.1传动方案的选择 剥皮机转速n=268r/min,所选电机转速为1000r/min,满载转速为970r/min, 故剥皮机总传动比1=970/268=3.62。由于普通V带传动比为2 ~ 4,链传动传动 比为2~6,圆柱齿轮传动比为3〜8,有三种选择： 方案:电机一三角滑轮一转盘； 方案b:电机一链传动一转盘； 方案c:电机 齿轮传动 转盘。 方案a采用带传动减速。皮带传动比约为3 ~ 5o皮带传动使电机与盘座容 易分离，减少了振动的干扰。当超载时，皮带在滑轮上滑动，可以防止其他部件 的损坏，起到安全保护的作用。皮带传动对环境要求低。一

10、般情况下，在皮带传 动中只要没有与润滑油接触，就不会影响其使用寿命。 方案b采用链传动减速。与带传动相比，具有非弹性滑动打滑、平均传动比 恒定、传动效率高、整体尺寸小、磨损后易跳齿、工作时噪音小等特点。因此, 不适合负荷变化大、速度快、倒车快的场合。 方案c采用齿轮传动减速。效率高，结构紧凑，工作可靠，使用寿命长，传 动比稳定。该减速机可实现单位时间精确传动比。作为独立的传动装置，可达到 3000kw。但其安装精度高，结构紧凑，制造成本大。齿轮传动对环境的要求比 较高，当啮合齿轮时，啮合过程中存在颗粒夹杂，这就会加速齿轮的磨损，从而 导致齿轮寿命的降低。 上述三种传动方案均

11、能满足圆盘给料机的功能要求，但在结构、性能、经济 性、工作环境等方面存在差异。根据设计数据，机器的单位重量为0.8t/m3,处 理能力为200kg/h，总传动比为3.63，综合考虑选择a更为合适。 3.2.2安装形式选择 带传动具体安装形式有三种方案可以选择： 方案a:卧式电动机——万向联轴器——带传动——转盘 方案b:立式电动机（传动轴向上）——带传动——转盘 方案c:立式电动机（传动轴向下） 带传动 转盘 a方案采用联轴器将电动机和主轴连接的，电动机是卧式的，中间需要万向 联轴器实现90度的换向。这个传动方案结构简单，工作不平稳。 b方案直接采用立式电动机，传动轴向上，

12、用电动机的轴直接与小带轮连接, 电动机的传动轴向上。这个方案传动平稳，结构简单，成本低，安装维护方便。 方案A 方案巳 方案。 图4安装方案图 Figure 4 installation program map (1.电动机2.万向联轴器3.小带轮4.V带 5.大带轮6工作机筒） 在方案c中，垂直电机直接使用，传动轴向上。电机轴与小滑轮直接连接, 电机驱动轴向上。该方案具有传动平稳、结构简单、成本低、安装维护方便等优 点。它比b计划更紧凑。 上述三种传动方案均能满足圆盘给料机的功能要求，但在结构、性能、经济 性、工作环境等方面存在差异。根据设计数据，该机

13、床的单位重量为0.8t/m3, 加工能力为200kg/h，总传动比为3.63。综合考虑后，方案c更合适。电机基本 结构为B3,安装结构为V5。 3.3 V带的设计选用 带传动是由固联与主动轴上的带轮1、（主动轴）、固联与从动轴上的带轮3 （从动轮）和紧套在两轮上的传动带2组成的（如下图）。当原动机驱动主动轮 运转时候，由于带和带轮间的摩擦，便拖动从动轮一起转动，并传递一定的动力。 带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲振动等特点。 图5带传动示意图 Diagram5 take to spread to move diagram 带传动一般最常用的有几种皮带：

14、平带，V带，同步带。多在相同张紧力和 相同摩擦系数的条件下,V带产生的摩擦力要比平带的摩擦力要大，所以V带传动 能力强，结构更紧凑，在机械传动中应用最广泛.V带按其宽度和高度相对尺寸的 不同，又分为普通V带，窄V带，宽V带，汽车V带，齿形V带,大楔角V带等多种 类型.目前，普通V带应用最广。同步带相当于平带与多根V带的组合，兼有两者 的优点，多用于结构要求紧凑的大功率传动中。由于马铃薯去皮机采用小功率电 机，综合考虑，大小带轮之间采用普通V带。普通V带的截型分为Y、Z、A、 B、C、D、E 七种。 3.3.1 V带的设计计算 确定计算功率 Pd=K*P 查表6-1-11

15、16〕，按每天工作V10小时，载荷变动小，取Ka=1.1 Pd=l.1x7.5=8.25 kw 选带型 根据 Pd=8.25kw 和 n=970r/min9查图 6-1-3[6] 选B型带。 确定带的基准直径Di和D2 根据B型带截型参考表6-1-22和表6-1-23⑹，选 Di=140 mmZDmin= 125 mm 验算带速： T7 7iD\R\ 3.14x140x970 _ 11 (,、 V = = = 7.11 (m/s) 60x1000 60x1000 V在5~25 m/s范围内，所以Di直径合适。 计算从动轮的直径： D2=iDi=3.62x 140=5

16、06.8 (mm) 查《简明机械设计手册》表6-1-22, V带轮的基准系列 圆整为D2=500 mm 传动比 D2 1= DI _500 "140 = 3.57 960 960 3^7 = 269 (r/min) 带速 60x1000 2x3.14x200x269 60x1000 = 5.63 (m/s)

17、8 < €/0 < 1280 初定 a（）=600 （mm） 计算基准长度 如=2%+犯皿）+皿? ^2x600+^(140+500)+(5°°-140)2 2' 7 4x600 =2258.8(mm) 根据顷,查表6-1-19形取和La。相近的V带基准长度 Ldo=224O (mm) 实际轴间距 Ld — Ld° Ann 2240—2258.8 (、 。a % + = 600 H = 590.6 (mm) ° 2 2 (5)验算包角 a = 180。一 小中 x57.3° = 180°-河一"。x57.3° = 145° 1 a 590.6 >i2(r

18、 确定带的根数：z 单根V带的基本额定功率P1 由 Di=140 mm 和 m=970 r/min,普通 V 带，查⑹表 6-1-37,得 Pi=2.13 kw , AP = 0.30 kw 查表 6-1-33⑹，以1=145。时,Ka=0.91 查表 6-l-19"],Ld=2240 mm,B 带,取 Kl=1.00 Z = = ^25 = 3.73 Q 4 (根) S + Ap)KaKL (2.13 + 0.3) x 0.91 x 1.00 (7)确定单根V带的预紧力Fo 查表 6-l-34l6J,B 型带，m=0.17 Fq= 50()f芍-1]也+ * x0.

19、9 L U. Jzv J =5Oof^--l| 825 +0.17x7.112 x0.9 <0.91 J4x7.ll =235.82 N 计算作用在轴上的力Fq(或压轴力) Fn = 2KZsin色=2x235.82x4xsin竺^ = 1799 N Q ° 2 2 Fo =3入Z sin 冬= 2699 N Nmax u 2 V带的安装要求 (1) 普通V带和窄V带不得混用； (2) 各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的V形槽对称平面应重合，误 差不得超过20°; (3) 带嵌入轮槽前，应先调小中心距，不得强行撬入； (4) 中心距调定应使带的张紧适度，应控制

20、好初张紧力； (5) V带传动的安装及张紧 图6V带的定期张紧装置 V带的张紧方法有定期张紧和自动张紧两种方法。所设计的传动V带用于 电动机和圆筒之间的传动，结合马铃薯去皮机的具体工作情况(如传递的功率比 较小)，采用张紧轴的定期张紧的方法，通过电动机与支撑板之间的螺栓连接， 可以临时调试v带的张紧程度。如图8所示。 3.4 V带轮的设计选用 对于V带轮的设计应满足的要求有：质量小，结构工艺性好；无过大的铸 造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工，以 减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。 3.4.1

21、带轮的材料的选择 带轮的材料主要采用铸铁，常用的材料牌号为HT150或HT200；转速较高 的宜采用铸钢；小功率的可采用铸铝或塑料。对于本擦皮机我们选用V带轮的 材料为：铸铁HT150； 3.4.2带轮结构的确定 铸铁制V带轮的典型结构有以下几种形式：实心式，腹板式，孔板式，椭 圆轮辐式。 带轮的结构设计，主要是根据带轮的基准直径选择结构形式； 根据V带轮的槽型和带轮的基准直径，查［6］表6-1-27 小带轮的基准直径Di=140 mm, B型槽，做成实心轮； 大带轮的基准直径Di=500 mm>300 mm, B型槽，做成六椭圆辐轮结构； 根据带的截面类型确定轮槽的尺寸

22、；确定了带轮的各部分尺寸后，即可以绘 制出零件图，并按照工艺要求标注出相应的技术条件。 带轮一般放在轴的端部，可以先求出轴的最小直径： 轴的基本直径尺寸公式如下： P—驱动擦皮机所需要的功率，KW,P=6.3025KW； n 一 轴的转速,r/min, n=269r/min； A（）, ［tt!—与轴材料有关的系数，在此处轴的材料为45号钢 此次小型马铃薯擦皮机的轴一般选用45钢就能满足要求，45钢的［弓］可以 查下表：表表5轴常用几种材料的及Ao值 轴的材料 Q235-A Q275、35 45 40Cr、35SiMn (!Crl8Ni9Ti) 38SiMo、3Crl3

23、 [tT] /MPa 15 〜25 20 〜35 25 〜45 35 〜55 149〜126 135〜112 126〜103 112〜97  ABSTRACT Peeling potato is an important step in processing potato products. Along with our country potato output unceasing development and the expansion, the potato processing quantity also unceasingly develop

24、s, the potato product is more and more. No matter what the final product is, potatoes are washed and peeled before both steps. Peeling is a necessary process, because potato skins can affect the taste of later products, so the skin must be removed before processing. Peeling potato is an importan

25、t step in processing potato products. This design project is the design of potato peeling machine. On the premise of the given parameters, it mainly completes the overall program demonstration, peeling machine cylinder design, disk design, transmission program demonstration and motor selection, b

26、elt transmission design and other contents. The choice of bearing and bearing seat is introduced in detail. Finally, the control of the motor and the maintenance of the machine are described. Key words: potato; Peeling machine; design 对于d< 100mm的轴，有一个键槽时候，轴径要增大5%—7%,有两个键槽 时候应该增大10%—15%。因为轴上有1处键

27、槽，所以 d Z 31.9 x 1.05 = 33.5 mm 又由于擦皮机的主轴承受的是冲击动载荷，故在设计时，轴的最小处直径应 比理论计算的要大一些，然后，再综合考虑，暂时选取dmin=48mm。所以取 di=50mm。 大小带轮示意图如下图所示: 图7小带轮结构图 图8大带轮结构图 3.4.2 V带轮的设计要求 对于V带轮的设计应满足的要求有：质量小，结构工艺性好；无过大的铸 造内应力；质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工，以 减少带的磨损；各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。 带轮的材料主要采用铸铁

28、，常用的材料牌号为HT150或HT200；转速较高 的宜采用铸钢；小功率的可采用铸铝或塑料。对于本擦皮机我们选用V带轮的 材料为：铸铁HT150； 带轮的技术要求： （1） 带轮各部位不允许有裂缝、砂眼、缩孔和气泡； （2） 带轮轮槽工作面表面要光滑，轮槽棱边要倒圆或倒钝，以减少V带轮 的磨损； （3） 轮槽对称平面与带轮轴线垂直度允差±30°； （4） 带轮轮毂孔公差为H7或H8,轮毂长度上偏差为IT14,下偏差为0； （5） 设计带轮时，结构要便于制造，质量分布均匀。当v>5m/s时要进行静 平衡试验，当v>25m/s时则应进行动平衡试验。 3.4.3 V带传动的键的

29、选择 在本设计中，选用圆头普通平键连接。由于圆头普通平键（A型）应放在轴上, 在指形说刀上铳出键槽，使键在键槽内轴向固定良好。这把钥匙有许多用途。缺 点是最后的关键并不接触中心和不能参与传递的扭矩，所以关键的圆头部分不能 被充分利用，而应力集中在轴上的键槽很大。平头平头钥匙（B型）是用圆盘刀在键 槽内伏削出来的，因此避免了上述缺点，但对于较大的钥匙，建议使用固定螺丝 固定在键槽上的轴上，防止松动。单圆头扁键（C型）常用于连接轴端与轮毂部件。 考虑到键槽的结构简单，安装方便，且同一轴应与键槽使用要统一，设计的加工 键槽采用端铢刀加工，可以选择一种键槽。 表4键的尺寸选择

30、6〜8 >8 〜10 >10 〜12 >12 〜17 >17 〜22 >22 〜30 >30 〜38 >38 〜44 bxh 2x2 3x3 4x4 5x5 6x6 8x7 10x8 12x8 轴的直径 >44 >50 >58 >65 >75 >85 >95 >110 〜50 〜58 〜65 〜75 〜85 〜95 〜110 〜130 bxh 14x 16x10 18x11 20x 22x 25 x 28x 32x 9 12 14 14 16 18 键长系列 6, 8

31、, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 180, 200 根据上表来选择 由上述可知电动机的输出轴的伸出长度为：L=112mm；轴径为d=42mm；选 用平键来进行V带传动的径向定位。 （经查表得：小带轮上的为：键12x90 GB1096—79；表示为：圆头普通 平键（A 型）；b=14mm, h=8mm； l=90mm； 大带轮上的为：键14x28 GB1096—79；表示为：圆头普通平键（A型）； b=14mm, h

32、=9mm； l=70mm；） 键的材料采用抗拉强度不小于600Mpa的钢，常用45号钢。键槽的表面粗 糙度：轴槽，键槽宽度b两侧的表面粗糙度参数Ra值推荐1.6〜3.2um;由轴的 长度系列L确定键的长度为90mmo 平键强度的校核，选择好的键，便是校核其强度是否满足实际工作的需要， 根据强度校核公式： 2T P奇 XI。*] 2T 户"。扑] T—传递的转矩N m ； d一轴的直径mm ； 1—键的工作长度mm ； k一键与轮毂的接触高度mm, k=0.5h,此处h为键的高度； b一键的宽度mm； 查表5-3-17⑻动连接，轻微连接，知，[P]=40 MPa,

33、[t]=990 MPa 校核键12x90 带轮直接放在电动机轴上 9550 9550 xP_ 9550 x7.5 970 = 73.9 N.m 27^ 2x73 g p = = xl()3 = xio3 =9.77( MPa)<[P] dkl 42x4x90 2T 2 x 73 9 丁 =二 x 1 O' = x 1 O' = 3.25( MPa) < [r] dbl 42x12x90 校核键14x70 9550 x R 9550 x Px〃带 9550 x7.5x0.98 x3.62 970 _ _ = = 2o2 〃]/ i (5) N.m

34、 p = jZLxl()3 = 2x262 Xi。' =33.26( MPa)<[P] dkl 50x4.5x70 了 = jZkxl()3 = 262x2 xl°3 =10.69( MPa) < [r] dbl 50x14x70 总结 本设计的任务是完成马铃薯脱皮机的设计设计。这是我们在大学有一个非常 全面的设计，他们的研究在大学四年的全面总结和巩固知识，使我们的设计初步了 解和掌握的基本步骤和基本方法，通过这个链接我们学到在大学课程设计的理论 知识的综合运用实践，大学四年学到的知识形式，密切理论与生产实践相结合的教 学方式，为以后的工作打下坚实的基础。 这是一个非常全面

35、系统的设计课题，非常锻炼人。从方案论证到最终设计， 涉及的领域包括:机械制图、机械原理、电工、工程材料、材料力学、机械设计 等。通过设计实践提高自己的计算和绘图能力;能够熟练运用相关参考资料、计 算图表、手册、图册、说明书，熟悉相关国家标准。系统地巩固和提高了机械知 识。在毕业设计中，我也学到了很多新的知识，比如pro-e的使用，CAD 2004 以及WORD, POWERPOINT等软件的应用。通过这个设计，我知道了团队的重 要性。 我深深地意识到这对我来说远远不够只能成为一个合格的工程设计师掌握 专业知识,我应该更深刻的知识，如计算机应用的能力,农产品的特点，农业经济和

36、其他方面的发展现状。 在设计过程中遇到了很多问题，但都通过查阅相关书籍、手册和老师的细心 指导得以解决，设计过程基本顺利完成。 参考文献 ［1］ 张聪.机械式除皮设备的设计及其在果蔬汁加工中的应用［JL包装与食品 机械:2017 ［2］ 刘守江等,JL-II型马铃薯切屑去皮机的研制.［J］农机化研究:205. ［3］ 沈再春，农产品加工机械与设备［M］侬业出版社:2016 ［4］ 食品工厂机械与设备［M］.轻工业出版社:2017. ［5］ 张慧玲.马铃薯去皮机的设计［J］.河套大学学报:2015 ［6］ 郑重庆，洪钟德.简明机械设计手册［M］.上海:同济大学出版社,2017

37、 ［7］ 陈定国等，机械设计［M］.高等教育出版社:2016 ［8］ 成大先，机械设计手册［M］,化学工业出版社：2015 ［9］ 李振清等.袖珍机械设计师手册.［M］机械工业出版社，2016.9 摘要 错误!未定义书签。 1马铃薯去皮机的概述 1 1.1国内、外研究情况 1 1.2现状分析 1 2马铃薯去皮机总体设计 2 2.1马铃薯去皮机的构造及工作原理 2 2.2马铃薯擦皮机的相关计算 3 2.2.1本设计的主要内容： 3 2.2.2生产能力的校核 3 2.2.3擦皮机的主轴转速的理论计算 4 2.2.4擦皮机所消耗的功率的计算 5 3.传动方案的设计选用

38、 7 3.1电动机的选用 7 3.1.1几种常见电动机的特点 7 3.1.2电动机容量的选择 7 3.1.3电动机的选型 7 3.2传动方案的论证与设计 9 3.2.1传动方案的选择 9 3.2.2安装形式选择 10 5.大带轮6工作机筒） 11 3.3 V带的设计选用 11 3.3.1 V带的设计计算 12 3.4 V带轮的设计选用 14 3.4.1带轮的材料的选择 15 3.4.2带轮结构的确定 15 3.4.2 V带轮的设计要求 16 3.4.3 V带传动的键的选择 17 总结 20 参考文献 21 1马铃薯去皮机的概述 1.1国内、外研究情况

39、马铃薯去皮是马铃薯制品加工过程中的一个重要环节。目前，国内外马铃薯 脱皮的主要方法有:人工脱皮、机械脱皮、化学脱皮、辐射脱皮和蒸汽脱皮。 目前，国内马铃薯脱皮机主要有机械脱皮的形式,机械脱皮的应用范围很广, 种类最多，既有简单的手工脱皮机又有专用脱皮机。江苏科德威尔机械有限公司 毛刷清洗脱皮机刷清洗去皮机的生产,由北京QJGL 2000型蔬菜食品机械厂生产 清洗脱皮机、山东诸城开泰食品机械工厂部的额顶联合区的系列土豆去皮机，清 洗兴华金余机械厂生产的司法院-T500 土豆去死皮清洁剂,白天肇庆市机械有限 公司有限公司设计生产TP- 500型马铃薯剥皮机、上海丰县食品饮料设定厂砂辐

40、 式马铃薯剥皮机等⑴。 1.2现状分析 日前国内马铃薯去皮机主要采用机械去皮，机械去皮方法具有以下优点：1） 降低生产成本。2）减少环境污染。3）操作简单，速度快，可一人操作，效率高4） 皮屑可使用5）操作简单，去皮后含有淀粉和较多的纤维素，也是很好的动物饲料; 缺点:土豆的形状有一定的要求，齿形椭圆形浅，无疤痕。其他剥皮方法的优点, 如蒸汽去皮:1）降低生产成本,2）更少的环境污染,3）的产品提供更高的收益率,4）的 产品提供更高的收益率，完整和统一剥落，并且可以更好的保持土豆的物理和化学 性质，皮去除含有淀粉和纤维素，是一个很好的动物饲料。缺点:如果蒸汽温度和加 热时间

41、控制不当，会出现过熟现象和表面成熟层过厚⑵。 2马铃薯去皮机总体设计 2.1马铃薯去皮机的构造及工作原理 去皮机是一种小型间歇式去皮机械。擦皮机由工作圆筒4,旋转圆盘5,加 料斗1,卸料口 7,排污口 8,传动装置6及电动机3等部分组成。 图1马铃薯去皮机 Figure 1 potato peeling machine 电动机为动力，通过减速器与动机砂管底部的旋转，依靠旋转工作驱动组件材 料，使材料在离心力的作用下，内桶，下，左，右转和摩擦和机械部件，材料表面砂磨损 均匀，去结束时皮肤与水，然后打开侧门,块茎从侧门自动放电，毛屑由沙盘与周围 空气之间流动而成。 工

42、作缸内表面粗糙，圆盘表面呈波纹状，波纹角alpha = 20。〜30。，多采用碳 化硅粘结剂表面，均为橡皮擦工作表面。圆盘的波纹面除具有削皮功能外，主要 用于提升马铃薯的起重量。当马铃薯从给料漏斗掉到旋转盘的波纹表面时，由于 离心力的作用被抛出到气缸壁上，对气缸壁上粗糙的表面进行摩擦，达到剥去[3] 的目的。 效应，以保证正常工作，机器在工作中,不仅需要土豆完全可以呕吐，在清洁皮 革内部滚动状态，改变关系的工作位置的组件和方向之间的关系，促进各种材料的 不同部分的表面均匀地清洁肌肤，并确保马铃薯可以投射在墙上。因此，圆盘的转速必须保持足够高。根据经验数据，当摩擦片Vmax线性速

43、度=5.67m/s时，马 铃薯的剥落效果最好，马铃薯果肉的损失最小。同时，削皮机内的土豆不宜填充 过多。一般情况下，所选材料的填充系数为0.50 ~ 0.65,根据填充系数可以计算 出生产能力⑷。 2.2马铃薯擦皮机的相关计算 2.2.1本设计的主要内容： 原始参数 （1） 称料名称：马铃薯； （2） 容重0.8吨/米3； （3） 间歇生产； （4） 处理能力200公斤/小时； （5） 物料粒径<80 mm。 2.2.2生产能力的校核 生产能力 - 3600 tiDtH G = x pw 们+丁2+丁3 4 式中， 口一装料时间（秒），设计中取30秒

44、 丁2—擦皮时间（秒），设计中取240秒 T3—卸料时间（秒），设计中取90秒 D一圆筒内径（米），假设取0.4米 H一圆筒有效高度（米），假设取0.4米 P一物料的容积密度（接近容重，取200公斤/米3） W一圆筒内物料充填系数（一般取0.50-0.65）,设计中选0.52 则带入数据得 G =茹盖商、把1x0.52 x 800 = 209 >200公斤/小时（公斤/ 小时） =209>200 （公斤/小时） 2.2.3擦皮机的主轴转速的理论计算 假设马铃薯为球形颗粒，且以单个马铃薯为研究对象，其质量为m,工作时 它必须相对工作盘移动。物料在转盘旋转时受力情况如图1

45、所示。 3 图2物料受力分析图 Figure 2 Force diagram of materials 设波纹角为。，物料的速度为v。当转盘旋转时推动 物料A运动，其运动 方向垂直于波纹切线。v可分解为V垂直和V水平，CB与转盘平面平行，可以看作 是转盘的圆周速度coR,故 V = coRSina (mJ s) 式中co为角速度1/s； R为转盘半径（m） Since V垂直=VCosx - coRSinaCosa - coR (m/s) 根据动力学，物料从垂直方向抛起的动能为 = -mV^直=-mco2R2Sin22a （N ・ m） 2 8 此动能

46、应等于物料抛起后的势能mhg。为了正常运转，抛高h一定要超过物 料在圆筒内的厚度，才能使最低层的物料抛起与筒壁进行摩擦，所以用$代替h, 又因为 jm CD = 一 30 可得 !（等）2心标=於 化简得: 勺=6°W RSin2a (r/min)  (I 角一般取 20° - 30°[3] 为了正常运转，仅把物料抛起还不行，还要保证物料能抛向侧壁进行摩擦, m(coR)2 GRn2 (N) 抛向侧壁的力靠离心力C 900 此离心力应大于波纹对物料的摩擦力T,才能使物料抛向侧壁。 T = Gf (N) f为摩擦系数 使C〉T,则有 n2 > 30

47、^^- ( r/min ) (3) 取物料层厚度6 3 3 $ = —H= —x400 = 300 (mm) 4 4 摩擦系数f为1.1〜1.3,设计中取1.1, 波纹角a = 20°代入(2), (3)得： n, > 60 应 =60——'2x03——=268 ( r/min ) RSinla 0.2 xS沥(2x30。) n2 > 30 = 70.35 (r/min ) 擦皮机圆盘的转速应在ni及ni中取最大者，n=268 (r/min ) f4] 验算圆盘转速n _. -Dn 2x3.14x0.4x268 / ,、 V = = (m/s) 4x60 4x60 =5.61 < Vmax=5.67(m/s) 根据经验数据，摩擦圆盘线速度Vmax=5.67m/s时⑸，对马铃薯的去皮效果最 好，马铃薯果肉损失最少。 2.2.4擦皮机所消耗的功率的计算 马铃薯去皮机所消耗的总功率，可用下式进行粗略估算 尸=刘(W)