第四章--脱壳与脱皮机械与设备.ppt
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1、第四章第四章 剥壳与脱皮机械与设备剥壳与脱皮机械与设备在农产品和食品加工中,有许多谷物(如稻谷、小麦等)、杂粮(如玉米、高梁、粟、燕麦和大麦等)、油料(大豆、油菜籽和花生果等)以及板栗、核桃、土豆、番茄等必须进行脱壳或脱皮,才能食用或进一步加工。由于这些未经加工的农产品,品种繁多,籽粒形状、大小、构造、化学成分、物理特性和结构力学性质各不相同,即使是同一品种,又因生长条件的不同,其加工性质也有很大差异。2021/9/231一、剥壳目的和要求:一、剥壳目的和要求:为了降低皮壳对下一步加工的影响,提高下一步为了降低皮壳对下一步加工的影响,提高下一步加工质量,要求剥壳率高,仔仁破碎率低。加工质量,要
2、求剥壳率高,仔仁破碎率低。方法:方法:碾搓法、撞击法、剪切法、挤压法、摩擦法和碾搓法、撞击法、剪切法、挤压法、摩擦法和气爆法。气爆法。碾搓法:借助粗糙面的碾搓作用使皮壳疲劳破坏而破碎。除下 的皮壳较为整齐,碎块较大。适用于皮壳较脆的物料,如圆盘式剥壳机剥去棉籽外壳、用搓板去皮机去掉大豆 皮等;撞击法:借助打板或壁面的高速撞击作用使皮壳变形直至破裂,适用于壳脆而仁韧的物料,如离心式剥壳机剥除葵花子 壳等。2021/9/232剪切法:借助锐利面的剪切作用使壳破碎,如核桃剥壳机,刀板式棉籽剥壳机等。挤压法:借助轧辊的挤压作用使壳破碎,如轧辊式剥壳机剥 除蓖麻籽壳等;摩擦法:利用摩擦形成的剪切力使皮壳
3、沿其断裂面产生撕裂 破坏,除下的皮壳整齐,便于选除,适用于韧性皮 壳。气爆法:利用果壳内形成的压力差使果壳爆裂而脱除,这种 方法不便于连续式生产,可操作性差,且易造成果仁 破碎,可用于预破壳工序。任何剥壳机往往是一种剥壳方法为主而几种剥壳方法为辅的综合作用结果。2021/9/233a、胶辊砻谷机、胶辊砻谷机 b、砂盘砻谷机、砂盘砻谷机 c、离心砻谷机、离心砻谷机第一节第一节 脱壳机械与设备脱壳机械与设备 脱去稻谷颖壳、对大豆脱皮或花生脱红衣等的机械。脱去稻谷颖壳、对大豆脱皮或花生脱红衣等的机械。一、结构一、结构1、砻谷机的分类、砻谷机的分类 胶辊砻谷机、砂盘砻谷机和离心砻谷机胶辊砻谷机、砂盘砻
4、谷机和离心砻谷机2021/9/234 主要工作部件:一对在铸铁圆筒上粘结或套装胶层的水平橡胶辊筒或塑料辊筒。工作原理:稻谷经淌板在胶辊全长上均匀地喂入两辊之间,等径辊筒以不同的线速逆向回转,通过压砣的压力使通过辊间的稻谷受到挤压和搓撕。稻谷脱壳后,进入谷壳分离装置,再经吸风口以45米秒的风速吸除稻壳。优点:胶辊砻谷机的脱壳率高,糙米表面光滑,碎米少。缺点:在气温高时胶辊损耗快,糙米爆腰较多,生产成本较高。胶辊砻谷机胶辊砻谷机2021/9/2352、LT36型压砣式胶辊砻谷机的结构型压砣式胶辊砻谷机的结构 主要由进料机构、胶辊筒、辊压调节机构、传动系统、稻壳主要由进料机构、胶辊筒、辊压调节机构、
5、传动系统、稻壳分离装置和机架等构成。分离装置和机架等构成。LT36型压砣胶辊砻谷机结构型压砣胶辊砻谷机结构2021/9/236(1)胶辊筒胶辊筒 胶辊砻谷机的胶辊筒部件,由胶辊砻谷机的胶辊筒部件,由2个胶辊组成。其辊筒中个胶辊组成。其辊筒中心连线与水平线夹角约为心连线与水平线夹角约为20,呈倾斜排列。胶辊筒是在,呈倾斜排列。胶辊筒是在外径为外径为168mm的铸造辊简上覆盖橡胶弹性材料而制成的。的铸造辊简上覆盖橡胶弹性材料而制成的。辊筒与轴及其他传动件如图辊筒与轴及其他传动件如图6-3所示,用锥形压盖、紧定套、所示,用锥形压盖、紧定套、紧定螺钉、锁紧螺母及键等将辊筒固定在轴上。胶辊筒的紧定螺钉、
6、锁紧螺母及键等将辊筒固定在轴上。胶辊筒的作用是脱去稻谷的颖壳作用是脱去稻谷的颖壳。辊筒部件装配图辊筒部件装配图2021/9/237 (2)辊压调节及松紧辊机构辊压调节及松紧辊机构 辊压调节辊压调节。辊压调节机构如辊压调节机构如图图64所示。固定胶辊为所示。固定胶辊为O1,活动胶辊为,活动胶辊为O2,其安装在三,其安装在三角形刚性构架角形刚性构架3上。构架可绕上。构架可绕支点支点B转动。长杆转动。长杆1铰接在铰接在A点,点,其上垂直连杆与三角形刚性构其上垂直连杆与三角形刚性构架架3相连。压砣在长杆的右端。相连。压砣在长杆的右端。工作时,压舵使长杆工作时,压舵使长杆1绕绕A点点顺时针转动,通过连杆
7、顺时针转动,通过连杆2,带,带动三角形刚性构架及活动胶辊动三角形刚性构架及活动胶辊绕支点绕支点B逆时针转动。向固定逆时针转动。向固定胶辊靠拢,并保持一定的辊间胶辊靠拢,并保持一定的辊间压力,压力,改变压舵质量即可改变改变压舵质量即可改变辊间压力。辊间压力。2021/9/238(3)自动松紧辊机构自动松紧辊机构 进料紧辊:进料紧辊:物料冲击淌板物料冲击淌板打开进料行程开关打开进料行程开关电路接通电路接通微型电机顺向转动微型电机顺向转动滚动链子螺母上升滚动链子螺母上升横杆在压砣作用下转动横杆在压砣作用下转动活动辊向固定辊靠拢活动辊向固定辊靠拢实现自动紧辊实现自动紧辊(辊子链螺母上升碰到断电辊子链螺
8、母上升碰到断电行程开关,微型电动机停止行程开关,微型电动机停止)正常工作状态。正常工作状态。胶辊自动离合机构胶辊自动离合机构 断料松辊:断料松辊:淌板在平衡淌板在平衡砣作用下复位砣作用下复位离开行程开离开行程开关触头关触头微型电机逆向转动微型电机逆向转动滚子链螺母下降滚子链螺母下降链条将链条将横杆上拉横杆上拉活动辊离开固定活动辊离开固定辊辊实现松开。实现松开。进料紧辊进料紧辊断料松辊断料松辊2021/9/239(4)稻壳分离装置稻壳分离装置 主要由匀料板、可调节的鱼鳞孔淌板、调节风门和垂直风道主要由匀料板、可调节的鱼鳞孔淌板、调节风门和垂直风道等组成。等组成。物料物料匀料板匀料板鱼鳞孔淌板鱼鳞
9、孔淌板空气由下而上穿过鱼鳞孔空气由下而上穿过鱼鳞孔实实现物料分级。现物料分级。稻壳分离装置稻壳分离装置*MLGQ型型气气压压砻砻谷谷机机2021/9/2310二、胶辊砻谷机的工作过程二、胶辊砻谷机的工作过程1、脱壳原理、脱壳原理 轧距:两辊筒之间的间隙,小于谷粒的厚度。轧距:两辊筒之间的间隙,小于谷粒的厚度。原理:原理:挤压挤压线速差线速差相反方向摩擦力相反方向摩擦力F搓撕作用搓撕作用谷壳朝谷壳朝相反方向撕裂相反方向撕裂脱壳脱壳。2、入轧条件、入轧条件 入轧点:谷粒刚接触胶辊表面时的两个触点,对应的角为入入轧点:谷粒刚接触胶辊表面时的两个触点,对应的角为入轧角。轧角。终轧点:谷粒离开胶辊时的两
10、个触点,对应的角为终轧角。终轧点:谷粒离开胶辊时的两个触点,对应的角为终轧角。入轧条件:入轧条件:a、两辊轧距小于谷粒厚度;、两辊轧距小于谷粒厚度;b、入扎角小于谷粒与橡胶辊的、入扎角小于谷粒与橡胶辊的摩擦角。摩擦角。2021/9/23113、脱壳过程、脱壳过程 最初阶段:最初阶段:谷粒速度小于胶辊线速,与胶辊有相对滑动,谷粒速度小于胶辊线速,与胶辊有相对滑动,所受摩擦力指向下方,受挤压和摩擦作用,但无搓撕效应。所受摩擦力指向下方,受挤压和摩擦作用,但无搓撕效应。中间阶段:中间阶段:谷粒速度等于慢辊线速,与慢辊相对静止,与谷粒速度等于慢辊线速,与慢辊相对静止,与快辊滑动,所受摩擦力方向相反,受
11、挤压和摩擦作用,产生搓撕快辊滑动,所受摩擦力方向相反,受挤压和摩擦作用,产生搓撕效应。效应。最终阶段:最终阶段:谷粒前进,轧距减小,所受挤压力和摩擦力增谷粒前进,轧距减小,所受挤压力和摩擦力增大,当搓撕效应大于谷粒颖壳的钩合强度时,颖壳被撕裂。大,当搓撕效应大于谷粒颖壳的钩合强度时,颖壳被撕裂。两辊线速相同的受力图两辊线速相同的受力图 两辊线速不同时两辊线速不同时的受力图的受力图2021/9/2312三、胶辊的线速、线速差、线速和三、胶辊的线速、线速差、线速和1、线速度、线速度 线速线速,流量,流量,产量,产量。线速过大,胶辊筒的不平衡会引起剧烈机械振动,糙碎增加,线速过大,胶辊筒的不平衡会引
12、起剧烈机械振动,糙碎增加,胶辊磨损不均匀;胶辊磨损不均匀;线速过低,产量低,胶耗增加线速过低,产量低,胶耗增加。快辊:快辊:1517m/s;慢辊:;慢辊:1314m/s。2、线速度差、线速度差 适当增大线速度差,脱壳率提高;适当增大线速度差,脱壳率提高;但过高会产生糙碎率增多,但过高会产生糙碎率增多,胶辊磨耗增大,胶辊磨耗增大,一般为一般为2.03.2m/s。3、线速度和、线速度和 通常认为糙米离开胶辊时,其速度等于快通常认为糙米离开胶辊时,其速度等于快/慢辊线速和的一半,慢辊线速和的一半,故提高线速度和,产量提高。故提高线速度和,产量提高。但过大将引起剧烈的机械振动,但过大将引起剧烈的机械振
13、动,一一般以般以30m/s为宜。为宜。2021/9/2313影响稻谷脱壳质量的因素影响稻谷脱壳质量的因素品种品种水分水分子粒粒度子粒粒度均匀度均匀度饱满程度饱满程度内因内因两胶辊线速度两胶辊线速度线速度差线速度差轧距轧距压砣重量压砣重量稻谷喂入量稻谷喂入量胶辊表面硬度胶辊表面硬度外因外因2021/9/231415其他剥壳机械1、圆盘剥壳机 圆盘剥壳机用于棉籽剥壳,也可以用于花生果、桐籽、茶籽的剥壳。此外,它还可用来破碎各种油料和粉碎饼块。圆盘剥壳机的特点是结构简单,使用方便,一次剥壳效率高(棉籽剥壳效率可达92一98)。圆盘剥壳机主要部件是磨片和调节器。磨片有两种:一种磨面具有细密的斜条槽纹,
14、用于棉籽剥壳;另一种磨面具有方格槽纹,用于大豆、花生仁等的破碎。调节器的作用是根据工作要求调节磨片间距。如图612所示,工作时,物料进入喂料斗后在喂料翼7的转动下均匀进入机内,由调节板6控制喂料量。棉籽通过通道进入磨盘之间,受到高速转动的转盘1与固定盘5的搓碾作用而被剥壳或破碎。2021/9/231516离心式脱壳机 离心式脱壳机用于葵花籽的剥壳。脱壳效率90左右。如图613所示主要部件转盘10共有3层,每层转盘装有12块打板9,挡板8固定在转盘10周围的机壳内。下料门7可通过调节手轮6调节,使之上下移动以控制进料量。2021/9/231617离心式脱壳机工作过程:葵花籽由料斗通过料门进入转盘
15、,由于旋转着的打板的冲击作用使葵花籽产生压缩变形而引起外壳破裂。破裂及尚未破裂的葵花籽以高速撞击挡板使之进一步破裂,以达到充分剥壳目的。同时,由于葵花籽在打板作用下以水平方向均匀地抛向挡板而下落,避免了籽粒的重复撞击现象。影响离心式脱壳机脱壳效果的工作原理?2021/9/2317第二节第二节 脱皮机械与设备脱皮机械与设备 用于去除果蔬表皮的机械,按去皮对象可分为:用于去除果蔬表皮的机械,按去皮对象可分为:块状根茎类原料去皮机块状根茎类原料去皮机 果蔬去皮机果蔬去皮机常用方法:常用方法:机械法去皮、碱液法去皮、蒸汽加热法去皮机械法去皮、碱液法去皮、蒸汽加热法去皮2021/9/2318一、去皮原理
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