青毛豆自动剥壳机设计与实验

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青毛豆剥壳是毛豆产业深加工过程中重要工序。随着毛豆产量的增长,毛豆相关产业在国内外迅速发展和推广,毛豆加工行业对毛豆剥壳效率和剥壳质量要求也随之提高。已有的青毛豆剥壳方法不仅剥壳效率较低、破损率高、能耗高,而且需要人工辅助喂料,严重影响了剥壳自动化程度。为精简机械结构、缩短工艺路线、提高剥壳质量和效率,本文通过理论分析和试验研究,进行了青毛豆自动剥壳机技术研究,成功研制了青毛豆自动剥壳机。论文完成的主要工作如下:(1)青毛豆物理机械特性实验研究。对毛豆样本的几何尺寸、百荚重、青毛豆荚的含水率、毛豆壳硬度、毛豆壳的抗压强度等参数,进行了数理统计和处理,得出了青毛豆的物理机械特性等规律,为青毛豆剥壳受力分析、剥壳机关键机构设计和实验研究等工作提供了依据。(2)青毛豆剥壳方案设计及剥壳力学分析。提出了青毛豆自动剥壳设计方案,对剥壳过程进行了力学分析,对关键部件受力情况进行测定并做了力学推导,对青毛豆剥壳参数和效率进行了匹配计算,为青毛豆自动剥壳机剥壳实验提供了参数选择。(3)青毛豆自动剥壳机设计及样机试制。分别对喂料机构、送料机构、剥壳工作部件进行设计。其中喂料机构设计包括了喂料毛刷设计、喂料轴设计等;送料机构设计包括导向槽设计、传送带设计、导向链设计等;剥壳工作部件设计包括剥壳喂料轧辊、可调支座设计等设计。在此基础上,试制出剥壳样机,通过实际测试,结果显示:该青毛豆自动剥壳机一次完成喂料、输送、剥壳、壳仁分离等工作过程,效率高,剥壳质量良好,剥壳机性能稳定。(4)青毛豆自动剥壳机原理样机实验研究。根据剥壳分析,选定影响剥壳因素和因素水平,以剥壳效率和破损率为实验指标进行正交实验。对实验结果进行极差分析和方差分析,得出剥壳效率高、破损率低的最佳工艺参数和各因素对剥壳效率和破损率的影响程度,对青毛豆自动剥壳机的剥壳性能进一步提出优化方案。本文研制的青毛豆自动剥壳机,由于剥壳部件的特殊设计,间隙可调,可以满足不同尺寸青毛豆剥壳,在节省加工成本同时降低了能耗、提高了效率,自动化程度远远高于目前市场已有设备。
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