bb马铃薯皮机设计
摘马铃薯皮马铃薯加工程中重环节现皮方法局限性着马铃薯产业发展中国社会济进步找种优质高效节马铃薯皮方法已成马铃薯加工程中亟解决问题介绍种适食品加工厂等场基摩擦原理型马铃薯剥皮机设计点工作原理设备组成
关键词：皮机 设计 马铃薯
Abstract The peeling of potatoes is an important link in the process of potato processing and the existing methods of skin removal are limited With the development of potato industry and China＇s social and economic progress how to find a highquality efficient and energysaving potato peeling method has become an urgent problem in potato processing This paper mainly introduces the design points working principle and equipment composition of a large potato peeling machine based on the principle of friction which is suitable for the food processing plant and other places
Keywords：Peeling machine friction design potato
目录
第章 引言 1
11研究目研究意义 1
12国外现状概况 1
第二章 马铃薯皮机结构设计 2
21 马铃薯皮机设计特点 2
22摩擦式马铃薯皮机基结构 5
221工作圆筒 5
222工作转盘 5
223传动系统 6
224 6
23工作原理 6
第三章 马铃薯皮机参数确定 8
31 物料工作圆筒受力分析 8
32工作转盘转速确定 9
33马铃薯皮机功率确定 10
34整机参数指标 13
第四章 零件结构设计计算 14
41 V带轮结构设计计算 14
4．2传动轴结构设计计算 16
421轴零件周定位 17
422确定轴圆角倒角尺寸 17
43滚动轴承初步选择 18
总结 19
参考文献 20
致谢 21
1 绪
11研究目研究意义
目前世界79国家种植马铃薯总面积达2000万hm2总产量超300万吨仅次麦玉米米居世界第四位土豆广泛分布中国产四川黑龙江甘肃蒙古河北山西陕西云南贵州等根1998统计马铃薯中国种植面积467万hm2马铃薯产量约4700万吨产量高达世界第
马铃薯茄科块茎作物种珍贵食品食品营养丰富淀粉含量11～25蛋白质营养价值高易消化吸收含18种氨基酸种维生素丰富矿物质元素属低热量高蛋白种维生素矿物质食物马铃薯蛋白球蛋白生物效价67高水稻外种粮食果35蛋白65土豆蛋白混合合成出著名蛋白质马铃薯成分半纤维素增加肠蠕动次数外土豆种化工原料塑料原料马铃薯生产技术通产省北海道工业技术开发实验厂塑料通土壤水微生物然分解终变成水二氧化碳
12国外现状概况
国外马铃薯加工新鲜食品例美国75种新鲜土豆加工法国60种英国40种荷兰40种土豆新鲜蔬菜10种土豆受欢迎蔬菜受欢迎价格低15马铃薯腐烂废物更严重年影响济效益影响农民积极性中国种现象利马铃薯产业发展
国外马铃薯产品薯条洋芋片种受欢迎点心现流行中国麦劳肯德基等快餐店产品马铃薯制品中国马铃薯产品加工起步较晚技术落马铃薯产品规模法形成马铃薯产品质量国外生产水满足市场需求加速中国马铃薯产业发展提高马铃薯附加值仅满足消费者需加快贫困区中国尤西部区马铃薯济发展重途径解马铃薯产业直贵州省济增长增长点中央关西部开发决议马铃薯产业发展带良机遇马铃薯产业前景广阔
产品土豆片薯片脱水土豆泥等种产品加工工艺求生薯皮保证产品质量保证产品外观色泽口感剥土豆方法包括工脱屑机械剥离化学剥脱辐射皮蒸脱屑等等工皮肤皮效果效率低损失率高显然满足马铃薯产业化需机械皮两种形式：离心皮摩擦皮取决土豆土豆间摩擦土豆钻石橡胶间摩擦达削皮目种方法剥离效果容易马铃薯表层造成损害种化学脱皮热碱法低温液体脱皮两种形式碱溶液液体化学脱皮作软化松弛土豆皮眼然高压水喷射达脱皮目该方法脱皮前漂洗工艺求较高碱剥离液消耗成高辐射皮肤土豆皮辐射利蒸发辐射波刚入射加热体表面引起强烈鸣吸收转化热剥离剥离效果方法取较效果果皮浪费蒸汽脱皮短时间土豆进行蒸汽处理皮层熟悉然铁刷子水洗外皮达皮肤目
2 马铃薯皮机结构设计
设计目达表面光滑损伤剥落污染屑利目投资少济效益
21 马铃薯皮机特点设计
211工艺流程结构特点
针开发目采清洗清洗工艺研制机械清洗机离心机机械切屑机采调刀片达控制芯片数量目工艺程：原材料制备清洗皮产品清洗头屑收集产品收集
搅拌式清洗机量应中国清洗机该结构图21示阶梯式洗涤槽中探戈固定搅拌龙减速器驱动电机水箱充满水钻头部放置带喷水装置洗涤槽中块茎浸水里通螺旋突程中互相问问叶片间摩擦逐渐剥落水断螺旋面喷洗块茎顶端块茎干净
离心机机械切屑剥皮机结构图22示外罩装电机驱动旋转工作盘板均匀分布6深孔刀长洞该芯片刀片相长孔隙适调节工作板顶部均匀分布3块弹性板工作盘部装橡胶腔刮刀轴旋转时块茎通储藏室进入工作室工作盘定速度旋转离心力重力摩擦力作马铃薯块茎相速度皮马铃薯相速度块茎离心力作抛外围连续轧制：周围覆盖物抛射体块茎外围出继续旋转叶片弹性板交互作均匀切土豆实现马铃薯皮摩擦机械剥皮机结构图23示电机车轮驱动旋转气缸底部磨盘研磨盘表面中间低边缘高呈波浪形加入块茎筒离心力击缸左右转动继续滚动弹性板筒块茎弹跳磨盘弹性板土豆块茎相互作均匀皮削土豆皮达皮肤完成加入水侧门开块茎侧门排出头皮屑盘周围空间流出台机器间歇生产文设计种摩擦机械剥皮机
1喷水 2搅龙 3进料斗 4承槽 5溢流 6机架 7变速箱
图21 搅龙式清洗机
1产品筒 2机架 3电机4减速箱5皮屑筒 6皮屑刮板 7圆筒 8工作盘
图22马铃薯切屑皮机
储料 口 2．简盖 3．插板 4．圆筒 5．出料 口 6．底座 7．机槊
8．联轴器 9．电机 10．变速机构 11．橡胶挡板 12．磨盘
图23摩擦式马铃薯皮机整体结构
22摩擦式马铃薯皮机基结构
机采立式包括工作缸工作盘齿条传动部分见面图23
221工作圆筒
工作缸部分包括皮中圆柱形梯形槽锈钢薄板焊接成（锈钢制成击载荷具耐腐蚀性耐磨性硬度高特食品加工设备食品安全健康状况）圆筒壁粗糙表面浇注棕刚玉环氧树脂筒体侧壁设阀门出料口离心力作块茎抛出露出物料门壁改变方便物料收集根接收容器位置操作方便确定出料口出渣口位置
222工作转盘
工作转盘物料搬运程中机械部件根马铃薯物理生物学特性工剥皮基原理吸收转盘基形状圆盘转盘表面凸波纹散热中心边缘增加材料转盘摩擦棕刚玉模型棕刚玉浇注圆盘顶部约20毫米厚干燥制成定皮肤效果转盘底部水环转盘起转动防止水进入轴承图24轴零件装配分析
1．磨盘 2．橡胶挡板 3．轴 4．齿轮
图24轴零件装配分析
223传动系统
传输系统采V波段级传输电机安装车架整体结构简单紧凑
224
工作缸部设排渣口清洁水材料起排放里
23工作原理
电机车轮驱动旋转气缸底部磨盘研磨盘表面中间低边缘高呈波浪形加入块茎筒离心力击缸左右转动继续滚动弹性板筒块茎弹跳磨盘弹性板土豆块茎相互作均匀皮削土豆皮达皮肤完成加入水侧门开块茎侧门排出头皮屑盘周围空间流出机器间歇生产剥皮机工作时工件旋转桶入口材料添加转盘波纹凸面起离心力圆盘中心外移动时抛壁粗糙表面摩擦种材料继续着工作气缸壁移动直顶部回工作盘表面样复运动程中物料搅拌搅拌形成综合力学效应转动摩擦摩擦盘间气缸壁颗粒然剥离目时剥离摩擦时入口孔中注入水通转盘气缸壁间间隙时清洗皮肤排出出渣口体停机情况开出口百叶窗物料通离心力出口处卸注入前应停止排放防止阀门排泄口溢出开
3 马铃薯皮机参数确定
31 物料工作圆筒受力分析
剥皮机工作时磨盘定转速旋转工作室里土豆离心力重力摩擦力作结合起相工作盘土豆皮土豆相速度中掉旋转转盘时材料受力情况图31示：
图31 物料擦皮机中受力分析图
设波纹角物料速度V转盘旋转时推动物料A运动运动方垂直波纹切线V分解V垂直V水CB转盘面行作转盘圆周速度R式中角速度（1s）R转盘半径（m）
VcosRsincos
Sin22sincossincos
R（ms）
物料垂直方抛起动
E垂直mv2垂直m()2m2R2sin22(Nm)
动应等势mgh：
m2R2sin22mgh 2R2sin22gh
正常运转必须量材料扔工作缸厚度便底层材料筒壁发生摩擦代h2R2sin22g
代入式
（）2 R2sin22 g
化简n60(rmin) (1)
角般取20－30
正常工作扔材料确保材料扔侧壁摩擦抛侧壁力离心力C
C（N）
离心力应波纹材料摩擦力T样材料留波侧壁摩擦力TGf(N) f摩擦系数CT
Gf n
n30(转分) (2)
设计计算时应取（１）（２）两式中值作转速值设计选择n值
32工作转盘转速确定
购买土豆胡萝卜材料塑料袋编织袋袋25公斤30公斤次2袋（袋整数倍测量）工作确定尺寸整机速度根数检索马铃薯胡萝卜产量m值选择通常处理土豆胡萝卜长度般50mm200mm考虑转盘半径应材料长度相较应考虑整机结构尺寸
根设计选定转盘工作半径Ｒ＝400mm物料堆高根公式＝m估算出物料堆高值＝110mm
（１）式知45时转速增减考虑转速宜太高较抛高取＝25（１）式计算转速值n＝93rmin
马铃薯胡萝卜磨料摩擦系数1113取f＝12
（２）式计算转速n52rmin
取两者中值
然述确定速度仅适理想材料条件实际工作中材料摩擦材料弹性影响材料种速度达计算高度N应该适扩组合中转盘终速度n 150rmin
33马铃薯皮机功率确定
皮机功率消耗包括：
克服物料转盘摩擦力需功率
克服物料工作圆筒壁摩擦力需功率
转盘抛起物料作功率
传动机构摩擦消耗功率
功率分公式计算
（W）
式中————处圆筒物料摩擦力矩（Nm）
（Nm）
式中 G———物料重力（N）
f———摩擦系数（11—13）
———摩擦臂矩（m）
CP———物料圆盘均相角速度（1s）采角速度12
（W）
式中——————离心力作物料侧壁瞬时摩擦力矩 （Nm）
（Nm）
式中 ————物料圆周速度（ms）
————摩擦臂矩（）（m）
（Nm）
（W）
（W）
式中s—工作转盘表面波纹高度（m）
k—波纹数量
传动损失传动效率表示（09）
消耗总功率：
化简 （W）
基验公式组合式功率估算公式
Ｎ＝（Ｗ）
式中Ｍ转盘转矩（NM）传动效率
R摩擦臂矩（m）Ｒ＝04Ｄ（Ｄ工作转盘直径）
根式算出工作转盘转矩Ｍ＝１９２ＮＭ
似值估计需满足生产求功率N＝35kW考虑电机效率事工况电动机功率4kW
34整机参数指标
型号 JLⅡ
工作转盘直径 800mm
转速 150rmin
电动机 Ｙ160Ｍ１－84ＫＷ（步转速750rmin）
生产力 2500kgh
次投料量 50kg
次皮时间 约70秒
皮率 95％
皮损耗率 ５％
清洗水耗量 ３th
重量 500kg
4 零件结构设计计算
41 V带轮结构设计计算
面电机转速750rmin额定功率P 4kW工作转盘转速150rmin传动5电机满负荷转速n 720r 分钟运行时间天时间
计算功率
机械设计书表86工作条件系数11
＝Ｐ＝4４kw
选取普通Ｖ带带型
根图89确定ＳＰＺ型窄Ｖ带
确定带轮基准直径
表83表87取动轮基准直径d100mm
根式(815)动轮基准直径dd500mm
根表87取d＝500mm
式（813）验算带速度
＝＝38ms<35ms
带速度合适
确定普通Ｖ带基准长度传动中心距
根07(d+ d)根式（820）计算需基准长度
L＝2a+(d+ d)+22625mm
根表82基线长度选择LD 2240mm
式（821）计算实际中心距a
a a+(500+)489mm
验算动轮包角
式(86)
＝180180133>120(少需达90)
知动轮包角合适
计算普通Ｖ带根数Ｚ
式（822）知 Ｚ＝
n720rmind＝100mm＝5查表85c表85d
Ｐ＝12kw Ｐ012kw
查表88 Ｋ087查表82Ｋ＝105
Ｚ＝＝365
取Ｚ＝４根（Ｚ<１０合适）
计算预紧力Ｆ
式（83）知 Ｆ＝500
查表84q007kgm
Ｆ＝N27218N
计算作轴压轴力Ｆ
设计带轮轴轴承必须确定轴力Ｆ
式（824）Ｆ＝2ＺＦsin21997(N)
带轮结构设计
v型皮带轮设计应满足：质量结构压铸造质量分布均匀沟槽精加工（表面粗糙度般应32）减少磨损槽尺寸角度应保持恒定载荷分布应更加均匀带轮材料HT200灰铸铁结构种网络类型见v滑轮图纸
42传动轴结构设计计算
轴承类型根轴端直径确定轴结构轴径进行初步计算基础设计根扭强法估算轴径
dC P35KW n150rmin
形式P轴功率（千瓦）n轴速度（R／min）C材料轴载荷条件决定系数轴45钢材料C取110
计算 32mm
输出轴直径显然滑轮安装2直径传动轴两键槽考虑轴强度减弱
＝32+32
车线考虑采取轴直径D 55mm
拟定轴零件装配方案
轴零件装配方案见装配图
轴结构图见零件附图
根轴定位求确定轴段直径长度
L段轴段
满足转台轴定位求考虑转台厚度线长度25mm总长度L＝90mm直径D 55mm
L段轴段
部分装轴承考虑工作空间工作缸框架厚度里采轴段总长度（法兰密封盖密封）轴承盖连接螺栓直径M10号码6）L 100mm直径D 65mm
L段轴段
节立式轴承座承载轴承轴承载力根估算长度取L＝60mm d74mm
Ｌ段轴段
该段带轮轴相连根皮带轮轴承宽度B （Z 1） 52mm中L 90mmd 65mm
Ｌ段轴段
段安装皮带轮轴皮带轮长度取Ｌ＝52mmd55mm
421轴零件周定位
气缸滑轮位置基键连接根系统机械设计手册检查B关键部分（mm）（GB／t10951979）键槽键槽键槽连接工作转长45mm轮连接键槽长32mm（标准键长GB t10961979）时保证滑轮良中性轴适合H7N6圆周位置滚动轴承带轮轮毂轴保证轴直径N6公差
422确定轴圆角倒角尺寸
参考机械设计书表152取轴端倒角
43滚动轴承初步选择
时径力轴力轴承角接触球轴承选择根工作求工作求根D＝65mm间隙0组基初始选择轴承目录角接触球轴承7213ac标准水精度成安装立式轴承座
时驱动端安装膜片弹簧环预紧轴间隙运动高刚性保证轴系统避免滚珠滑动载轴承发生高速球滑表面变粗糙运行噪音高
轴承润滑：滚动轴承润滑脂润滑润滑脂稠化剂基础油混合物分种类型润滑脂：
(1) 金属皂作稠化剂润滑油金属皂
(2) 非皂脂润滑油增稠剂机机胶凝剂影响
(3) 种机机稠化剂合成油组成合成润滑脂轴承选2号钙基润滑脂作润滑脂轴承长寿命润滑脂润滑润滑间隔年
附录
附录1：（装配图AO×1）
附录2：（零件图A3×5A4×7）
总结
着食品工业发展食品深加工越越受重视尤快餐方便食品出现促进果蔬保鲜脱水蔬菜产业快速发展综观国食品加工业相落马铃薯皮机设计满足马铃薯原料加工需设计美国世界马铃薯生产国出口国产业美国带巨济利益二十年里美国德国法国荷兰英国瑞士丹麦加日国家致力发展马铃薯加工产业世界马铃薯食品加工行业已进入天繁荣阶段中国马铃薯加工产业综合然中国马铃薯种植面积居世界第中国产生巨马铃薯生产巨进口间强烈方面中国巨市场需求方面生产加工力严重足着济发展国消费结构发生巨变化快餐休闲食品消费迅速增长时马铃薯消费趋势样化衍生物工业需求迅速增加宏观方面加入世贸组织发展提供巨机遇方面13亿国消费市场土豆等果蔬加工充满魅力势必行
该建议基述实际需特考虑形式马铃薯原料加工剥离必少重操作环节削皮效率安全卫生直接影响马铃薯原料加工效率根特点设计方案仅实际生产求出发低成实现佳成设计采电动机作动力源气缸材料通传动轴气缸壁颗粒翻转根车轮中间高速轮转动转盘间工作摩擦摩擦机械作影响达补充皮肤目出基项目设计方案理完全行
参考文献
[1]杨炳南马铃薯薯条加工策农机食品机械1999 2 12
[2]王健马铃薯加工利前景广阔农村济技术1998 9 4244
[3]王秀芳荷兰马铃薯加工业世界农业1998 4 2224
[4]王景彬试国外果树脱皮方法设备农牧食品机械1991 22223
[5]孔真马铃薯产品开发农业科技通讯1998 12 2830
[6]陈绍光马铃薯化学皮技术研究湖南农业科学1998 4 4041
[7]陈芳邓春岩基SolidWorks土豆皮机三维设计农机化研究200611126130
[8]罗迎社编．材料力学．武汉理工学出版社
[9]唐增宝永然刘安俊编．机械设计课程设计（第二版）．华中科技学出版社
[10]蔡春源编．新编机械设计实手册．北京：学苑出版社20023
[11]徐灏编．机械设计手册．北京：机械工业出版社19991
[12]周良德朱泗芳等编著．现代工程图学．湖南科学技术出版社20008
[13]施编．机械工程专业英语教程．电子工业出版社
[14]成先编．机械设计手册（第四卷第五版）．化学工业出版社
[15] 刘守江张艳JL—Ⅱ型马铃薯切屑皮机研制农机化研究199521720
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摘马铃薯皮马铃薯加工程中重环节现皮方法局限性着马铃薯产业发展中国社会济进步找种优质高效节马铃薯皮方法已成马铃薯加工程中亟解决问题介绍种适食品加工厂等场基摩擦原理型马铃薯剥皮机设计点工作原理设备组成
关键词：皮机 设计 马铃薯
Abstract The peeling of potatoes is an important link in the process of potato processing and the existing methods of skin removal are limited With the development of potato industry and China＇s social and economic progress how to find a highquality efficient and energysaving potato peeling method has become an urgent problem in potato processing This paper mainly introduces the design points working principle and equipment composition of a large potato peeling machine based on the principle of friction which is suitable for the food processing plant and other places
Keywords：Peeling machine friction design potato
目录
第章 引言 1
11研究目研究意义 1
12国外现状概况 1
第二章 马铃薯皮机结构设计 2
21 马铃薯皮机设计特点 2
22摩擦式马铃薯皮机基结构 5
221工作圆筒 5
222工作转盘 5
223传动系统 6
224 6
23工作原理 6
第三章 马铃薯皮机参数确定 8
31 物料工作圆筒受力分析 8
32工作转盘转速确定 9
33马铃薯皮机功率确定 10
34整机参数指标 13
第四章 零件结构设计计算 14
41 V带轮结构设计计算 14
4．2传动轴结构设计计算 16
421轴零件周定位 17
422确定轴圆角倒角尺寸 17
43滚动轴承初步选择 18
总结 19
参考文献 20
致谢 21
1 绪
11研究目研究意义
目前世界79国家种植马铃薯总面积达2000万hm2总产量超300万吨仅次麦玉米米居世界第四位土豆广泛分布中国产四川黑龙江甘肃蒙古河北山西陕西云南贵州等根1998统计马铃薯中国种植面积467万hm2马铃薯产量约4700万吨产量高达世界第
马铃薯茄科块茎作物种珍贵食品食品营养丰富淀粉含量11～25蛋白质营养价值高易消化吸收含18种氨基酸种维生素丰富矿物质元素属低热量高蛋白种维生素矿物质食物马铃薯蛋白球蛋白生物效价67高水稻外种粮食果35蛋白65土豆蛋白混合合成出著名蛋白质马铃薯成分半纤维素增加肠蠕动次数外土豆种化工原料塑料原料马铃薯生产技术通产省北海道工业技术开发实验厂塑料通土壤水微生物然分解终变成水二氧化碳
12国外现状概况
国外马铃薯加工新鲜食品例美国75种新鲜土豆加工法国60种英国40种荷兰40种土豆新鲜蔬菜10种土豆受欢迎蔬菜受欢迎价格低15马铃薯腐烂废物更严重年影响济效益影响农民积极性中国种现象利马铃薯产业发展
国外马铃薯产品薯条洋芋片种受欢迎点心现流行中国麦劳肯德基等快餐店产品马铃薯制品中国马铃薯产品加工起步较晚技术落马铃薯产品规模法形成马铃薯产品质量国外生产水满足市场需求加速中国马铃薯产业发展提高马铃薯附加值仅满足消费者需加快贫困区中国尤西部区马铃薯济发展重途径解马铃薯产业直贵州省济增长增长点中央关西部开发决议马铃薯产业发展带良机遇马铃薯产业前景广阔
产品土豆片薯片脱水土豆泥等种产品加工工艺求生薯皮保证产品质量保证产品外观色泽口感剥土豆方法包括工脱屑机械剥离化学剥脱辐射皮蒸脱屑等等工皮肤皮效果效率低损失率高显然满足马铃薯产业化需机械皮两种形式：离心皮摩擦皮取决土豆土豆间摩擦土豆钻石橡胶间摩擦达削皮目种方法剥离效果容易马铃薯表层造成损害种化学脱皮热碱法低温液体脱皮两种形式碱溶液液体化学脱皮作软化松弛土豆皮眼然高压水喷射达脱皮目该方法脱皮前漂洗工艺求较高碱剥离液消耗成高辐射皮肤土豆皮辐射利蒸发辐射波刚入射加热体表面引起强烈鸣吸收转化热剥离剥离效果方法取较效果果皮浪费蒸汽脱皮短时间土豆进行蒸汽处理皮层熟悉然铁刷子水洗外皮达皮肤目
2 马铃薯皮机结构设计
设计目达表面光滑损伤剥落污染屑利目投资少济效益
21 马铃薯皮机特点设计
211工艺流程结构特点
针开发目采清洗清洗工艺研制机械清洗机离心机机械切屑机采调刀片达控制芯片数量目工艺程：原材料制备清洗皮产品清洗头屑收集产品收集
搅拌式清洗机量应中国清洗机该结构图21示阶梯式洗涤槽中探戈固定搅拌龙减速器驱动电机水箱充满水钻头部放置带喷水装置洗涤槽中块茎浸水里通螺旋突程中互相问问叶片间摩擦逐渐剥落水断螺旋面喷洗块茎顶端块茎干净
离心机机械切屑剥皮机结构图22示外罩装电机驱动旋转工作盘板均匀分布6深孔刀长洞该芯片刀片相长孔隙适调节工作板顶部均匀分布3块弹性板工作盘部装橡胶腔刮刀轴旋转时块茎通储藏室进入工作室工作盘定速度旋转离心力重力摩擦力作马铃薯块茎相速度皮马铃薯相速度块茎离心力作抛外围连续轧制：周围覆盖物抛射体块茎外围出继续旋转叶片弹性板交互作均匀切土豆实现马铃薯皮摩擦机械剥皮机结构图23示电机车轮驱动旋转气缸底部磨盘研磨盘表面中间低边缘高呈波浪形加入块茎筒离心力击缸左右转动继续滚动弹性板筒块茎弹跳磨盘弹性板土豆块茎相互作均匀皮削土豆皮达皮肤完成加入水侧门开块茎侧门排出头皮屑盘周围空间流出台机器间歇生产文设计种摩擦机械剥皮机
1喷水 2搅龙 3进料斗 4承槽 5溢流 6机架 7变速箱
图21 搅龙式清洗机
1产品筒 2机架 3电机4减速箱5皮屑筒 6皮屑刮板 7圆筒 8工作盘
图22马铃薯切屑皮机
储料 口 2．简盖 3．插板 4．圆筒 5．出料 口 6．底座 7．机槊
8．联轴器 9．电机 10．变速机构 11．橡胶挡板 12．磨盘
图23摩擦式马铃薯皮机整体结构
22摩擦式马铃薯皮机基结构
机采立式包括工作缸工作盘齿条传动部分见面图23
221工作圆筒
工作缸部分包括皮中圆柱形梯形槽锈钢薄板焊接成（锈钢制成击载荷具耐腐蚀性耐磨性硬度高特食品加工设备食品安全健康状况）圆筒壁粗糙表面浇注棕刚玉环氧树脂筒体侧壁设阀门出料口离心力作块茎抛出露出物料门壁改变方便物料收集根接收容器位置操作方便确定出料口出渣口位置
222工作转盘
工作转盘物料搬运程中机械部件根马铃薯物理生物学特性工剥皮基原理吸收转盘基形状圆盘转盘表面凸波纹散热中心边缘增加材料转盘摩擦棕刚玉模型棕刚玉浇注圆盘顶部约20毫米厚干燥制成定皮肤效果转盘底部水环转盘起转动防止水进入轴承图24轴零件装配分析
1．磨盘 2．橡胶挡板 3．轴 4．齿轮
图24轴零件装配分析
223传动系统
传输系统采V波段级传输电机安装车架整体结构简单紧凑
224
工作缸部设排渣口清洁水材料起排放里
23工作原理
电机车轮驱动旋转气缸底部磨盘研磨盘表面中间低边缘高呈波浪形加入块茎筒离心力击缸左右转动继续滚动弹性板筒块茎弹跳磨盘弹性板土豆块茎相互作均匀皮削土豆皮达皮肤完成加入水侧门开块茎侧门排出头皮屑盘周围空间流出机器间歇生产剥皮机工作时工件旋转桶入口材料添加转盘波纹凸面起离心力圆盘中心外移动时抛壁粗糙表面摩擦种材料继续着工作气缸壁移动直顶部回工作盘表面样复运动程中物料搅拌搅拌形成综合力学效应转动摩擦摩擦盘间气缸壁颗粒然剥离目时剥离摩擦时入口孔中注入水通转盘气缸壁间间隙时清洗皮肤排出出渣口体停机情况开出口百叶窗物料通离心力出口处卸注入前应停止排放防止阀门排泄口溢出开
3 马铃薯皮机参数确定
31 物料工作圆筒受力分析
剥皮机工作时磨盘定转速旋转工作室里土豆离心力重力摩擦力作结合起相工作盘土豆皮土豆相速度中掉旋转转盘时材料受力情况图31示：
图31 物料擦皮机中受力分析图
设波纹角物料速度V转盘旋转时推动物料A运动运动方垂直波纹切线V分解V垂直V水CB转盘面行作转盘圆周速度R式中角速度（1s）R转盘半径（m）
VcosRsincos
Sin22sincossincos
R（ms）
物料垂直方抛起动
E垂直mv2垂直m()2m2R2sin22(Nm)
动应等势mgh：
m2R2sin22mgh 2R2sin22gh
正常运转必须量材料扔工作缸厚度便底层材料筒壁发生摩擦代h2R2sin22g
代入式
（）2 R2sin22 g
化简n60(rmin) (1)
角般取20－30
正常工作扔材料确保材料扔侧壁摩擦抛侧壁力离心力C
C（N）
离心力应波纹材料摩擦力T样材料留波侧壁摩擦力TGf(N) f摩擦系数CT
Gf n
n30(转分) (2)
设计计算时应取（１）（２）两式中值作转速值设计选择n值
32工作转盘转速确定
购买土豆胡萝卜材料塑料袋编织袋袋25公斤30公斤次2袋（袋整数倍测量）工作确定尺寸整机速度根数检索马铃薯胡萝卜产量m值选择通常处理土豆胡萝卜长度般50mm200mm考虑转盘半径应材料长度相较应考虑整机结构尺寸
根设计选定转盘工作半径Ｒ＝400mm物料堆高根公式＝m估算出物料堆高值＝110mm
（１）式知45时转速增减考虑转速宜太高较抛高取＝25（１）式计算转速值n＝93rmin
马铃薯胡萝卜磨料摩擦系数1113取f＝12
（２）式计算转速n52rmin
取两者中值
然述确定速度仅适理想材料条件实际工作中材料摩擦材料弹性影响材料种速度达计算高度N应该适扩组合中转盘终速度n 150rmin
33马铃薯皮机功率确定
皮机功率消耗包括：
克服物料转盘摩擦力需功率
克服物料工作圆筒壁摩擦力需功率
转盘抛起物料作功率
传动机构摩擦消耗功率
功率分公式计算
（W）
式中————处圆筒物料摩擦力矩（Nm）
（Nm）
式中 G———物料重力（N）
f———摩擦系数（11—13）
———摩擦臂矩（m）
CP———物料圆盘均相角速度（1s）采角速度12
（W）
式中——————离心力作物料侧壁瞬时摩擦力矩 （Nm）
（Nm）
式中 ————物料圆周速度（ms）
————摩擦臂矩（）（m）
（Nm）
（W）
（W）
式中s—工作转盘表面波纹高度（m）
k—波纹数量
传动损失传动效率表示（09）
消耗总功率：
化简 （W）
基验公式组合式功率估算公式
Ｎ＝（Ｗ）
式中Ｍ转盘转矩（NM）传动效率
R摩擦臂矩（m）Ｒ＝04Ｄ（Ｄ工作转盘直径）
根式算出工作转盘转矩Ｍ＝１９２ＮＭ
似值估计需满足生产求功率N＝35kW考虑电机效率事工况电动机功率4kW
34整机参数指标
型号 JLⅡ
工作转盘直径 800mm
转速 150rmin
电动机 Ｙ160Ｍ１－84ＫＷ（步转速750rmin）
生产力 2500kgh
次投料量 50kg
次皮时间 约70秒
皮率 95％
皮损耗率 ５％
清洗水耗量 ３th
重量 500kg
4 零件结构设计计算
41 V带轮结构设计计算
面电机转速750rmin额定功率P 4kW工作转盘转速150rmin传动5电机满负荷转速n 720r 分钟运行时间天时间
计算功率
机械设计书表86工作条件系数11
＝Ｐ＝4４kw
选取普通Ｖ带带型
根图89确定ＳＰＺ型窄Ｖ带
表83表87取动轮基准直径d100mm
根式(815)动轮基准直径dd500mm
根表87取d＝500mm
式（813）验算带速度
＝＝38ms<35ms
带速度合适
根07(d+ d)
L＝2a+(d+ d)+22625mm
根表82基线长度选择LD 2240mm
式（821）计算实际中心距a
a a+(500+)489mm
式(86)
＝180180133>120(少需达90)
知动轮包角合适
式（822）知 Ｚ＝
n720rmind＝100mm＝5查表85c表85d
Ｐ＝12kw Ｐ012kw
查表88 Ｋ087查表82Ｋ＝105
Ｚ＝＝365
取Ｚ＝４根（Ｚ<１０合适）
式（83）知 Ｆ＝500
查表84q007kgm
Ｆ＝N27218N
设计带轮轴轴承必须确定轴力Ｆ
式（824）Ｆ＝2ＺＦsin21997(N)
带轮结构设计
v型皮带轮设计应满足：质量结构压铸造质量分布均匀沟槽精加工（表面粗糙度般应32）减少磨损槽尺寸角度应保持恒定载荷分布应更加均匀带轮材料HT200灰铸铁结构种网络类型见v滑轮图纸
42传动轴结构设计计算
轴承类型根轴端直径确定轴结构轴径进行初步计算基础设计根扭强法估算轴径
dC P35KW n150rmin
形式P轴功率（千瓦）n轴速度（R／min）C材料轴载荷条件决定系数轴45钢材料C取110
计算 32mm
输出轴直径显然滑轮安装2直径传动轴两键槽考虑轴强度减弱
＝32+32
车线考虑采取轴直径D 55mm
拟定轴零件装配方案
轴零件装配方案见装配图
轴结构图见零件附图
L段轴段
满足转台轴定位求考虑转台厚度线长度25mm总长度L＝90mm直径D 55mm
L段轴段
部分装轴承考虑工作空间工作缸框架厚度里采轴段总长度（法兰密封盖密封）轴承盖连接螺栓直径M10号码6）L 100mm直径D 65mm
L段轴段
节立式轴承座承载轴承轴承载力根估算长度取L＝60mm d74mm
Ｌ段轴段
该段带轮轴相连根皮带轮轴承宽度B （Z 1） 52mm中L 90mmd 65mm
Ｌ段轴段
段安装皮带轮轴皮带轮长度取Ｌ＝52mmd55mm
421轴零件周定位
气缸滑轮位置基键连接根系统机械设计手册检查B关键部分（mm）（GB／t10951979）键槽键槽键槽连接工作转长45mm轮连接键槽长32mm（标准键长GB t10961979）时保证滑轮良中性轴适合H7N6圆周位置滚动轴承带轮轮毂轴保证轴直径N6公差
422确定轴圆角倒角尺寸
参考机械设计书表152取轴端倒角
43滚动轴承初步选择
时径力轴力轴承角接触球轴承选择根工作求工作求根D＝65mm间隙0组基初始选择轴承目录角接触球轴承7213ac标准水精度成安装立式轴承座
时驱动端安装膜片弹簧环预紧轴间隙运动高刚性保证轴系统避免滚珠滑动载轴承发生高速球滑表面变粗糙运行噪音高
轴承润滑：滚动轴承润滑脂润滑润滑脂稠化剂基础油混合物分种类型润滑脂：
(1) 金属皂作稠化剂润滑油金属皂
(2) 非皂脂润滑油增稠剂机机胶凝剂影响
(3) 种机机稠化剂合成油组成合成润滑脂轴承选2号钙基润滑脂作润滑脂轴承长寿命润滑脂润滑润滑间隔年
附录
附录1：（装配图AO×1）
附录2：（零件图A3×5A4×7）
总结
着食品工业发展食品深加工越越受重视尤快餐方便食品出现促进果蔬保鲜脱水蔬菜产业快速发展综观国食品加工业相落马铃薯皮机设计满足马铃薯原料加工需设计美国世界马铃薯生产国出口国产业美国带巨济利益二十年里美国德国法国荷兰英国瑞士丹麦加日国家致力发展马铃薯加工产业世界马铃薯食品加工行业已进入天繁荣阶段中国马铃薯加工产业综合然中国马铃薯种植面积居世界第中国产生巨马铃薯生产巨进口间强烈方面中国巨市场需求方面生产加工力严重足着济发展国消费结构发生巨变化快餐休闲食品消费迅速增长时马铃薯消费趋势样化衍生物工业需求迅速增加宏观方面加入世贸组织发展提供巨机遇方面13亿国消费市场土豆等果蔬加工充满魅力势必行
该建议基述实际需特考虑形式马铃薯原料加工剥离必少重操作环节削皮效率安全卫生直接影响马铃薯原料加工效率根特点设计方案仅实际生产求出发低成实现佳成设计采电动机作动力源气缸材料通传动轴气缸壁颗粒翻转根车轮中间高速轮转动转盘间工作摩擦摩擦机械作影响达补充皮肤目出基项目设计方案理完全行
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