毛板栗脫蓬機械的研究

張澤宇

一、課題研究的背景

1.板栗脫蓬機現狀

我國機械行業起步相對其他國家較晚，歐洲，日本等地已經有了成型的工藝設備。但在過去的幾十年中我們吸取外界的經驗，家用，農用和大型工廠加工都有相應合適的機械使用。現在在板栗脫蓬機的方面我們已經和其他國家一樣進入瓶頸期。早期的的技術已經成熟，新的技術有待開發。其他國家也期待可以進行多方面的技術交流，以求達到共同發展。

2.傳統的手工脫蓬

手工脫蓬法是最早使用的板栗脫蓬方法，該方法是借助于雙手將板栗堅韌的外殼剝離。該方法在剝外殼的過程中勞動強度較大，生產效率極低.

3.脫蓬機現狀

在市場上現存在毛板栗脫蓬機，價格在7000到1000不等。

目前存市場上的板栗脫蓬機一般為：單相電源、耗電低、體積小、重量輕，便于安裝和移動.可供栗農家庭使用。加工能力：每小時200-800公斤（不同機型加工能不等）。

4.研究目的

設計一款加工適應性高，效率高，噪音小，成本低，工作安全，操作技術要求低，維修容易的毛板栗脫蓬機。

二、脫蓬機類型

1.打擊式脫蓬機

工作原理：毛板栗從入料口進入殼體內，由噴淋裝置對其霧化噴淋均勻加濕，通過被電機帶動的輥筒作用，把毛板栗卡在漏桿間隔4cm的漏篩中，再通過輥筒表面按螺旋方式分布圓柱狀輥齒產生擊打力，把毛板栗外表面的毛蓬體脫離。

1.端軸一2.堵板3.輥體4.管套5.輥齒6.端軸二

由圖3可知，輥筒包含輥體和輥齒。輥齒位置按照螺旋線間隔排列在輥體的外側面，輥齒外端端面與漏篩的桿體之間的間隙距離與毛板栗直徑的比例設置為0.55～0.77∶1。此間隔距離能較好脫蓬且對板栗傷害最小，為進一步減少對板栗的劃傷，輥齒外表面還設置包裹軟性材料管套，確保在高效工作的同時仍能保證加工產品的品質。

同切面內相鄰兩輥齒其中的空間作為大量倒入毛板栗而機器無法瞬間完成工作的緩沖區域，暫時存儲無法被擠壓脫蓬的毛板栗。與只有輥筒的設計相比更加人性化，不需要人為控制單位時間內毛板栗的入料量；又比僅輥齒類設計空間小，阻力小，毛板栗擠壓過程中對設備的磨損小，斷齒率低，能適應高強度長時間作業。

1.托板2.桿體

漏篩包含有托板和桿體，桿體設置為弧面間隔式排列分布，設計相鄰的兩個桿體之間的間距與毛板栗直徑的比例為0.66～0.83∶1。此距離小于毛板栗直徑又大于板栗直徑，剛好能夠通過輥筒的作用將板栗和蓬體分離，又不傷及板栗。

2.鉤削撕脫式脫蓬

機主要面向栗子粉、栗子醬和栗子露等對栗仁完整性要求較低的加工場合，其原理是直接采用機械鉤削撕脫板栗外皮的脫蓬原理，將帶齒鉤的組合刀具鑲入脫蓬刀盤中，工作時通過脫蓬刀盤的高速轉動，使板栗在脫蓬刀盤內自由翻滾鉤削撕扯，將板栗外皮鉤碎撕脫達到脫蓬的目的。

3.擠壓式脫蓬裝置

以遼寧板栗脫蓬機為例，它的脫蓬裝置是采用滾動擠壓原理進行脫蓬去外皮的，經干燥的板栗，由進料斗進入滾筒機構，板栗在滾筒的轉動下，通過引料溝引導作用，漸漸由進料口端向出料口端運動，運動的同時又與滾筒上的滾牙之間產生滾動擠壓作用，使干燥的板栗外殼破碎，然后在風機的吹動下將外皮和板栗分離開來。此脫蓬方式雖然效率高，但由于脫蓬采用滾動擠壓式，且工作空間較小，很容易引起阻塞，影響機器的正常運轉，不適合連續加工。

三、設計方案

板栗采摘毛板栗采摘必須在栗仁生理成熟、能表現出本品種固有的品質特征（色澤、香味、口感等）時進行集中采摘，一般情況下當栗樹上有1/3以上毛板栗變色開裂時，集中采摘最為適宜所以在設計時需考慮未開口板栗的開口工作。然后將自然開口的毛板栗和人工開口的毛板栗一同落入打擊分離機構中。在板栗和外皮脫離后落入篩選機構。

1.入料分級

使用兩層柵欄將毛板栗分成大、中、小三個直徑區段，上層柵欄間隙為75mm，下層柵欄間隙為55mm，上層和下層在豎直平面顯示為之字形排布，水平排布方向一致。在上層的低側、下層的低端。下層正下方分別安裝收集欄，分別收集直徑大于75mm、直徑在75mm到55mm之間、直徑小于55mm的毛板栗。在完成分類后根據毛蓬體大小依次加工。

2.初步加工機構

毛板栗從固定位置落入，兩個對向轉動的輥子中間，其中主動輥子處于固定位置，從動輥子安裝在可以左右活動的滑板上，主動輥子與從動輥子都與電機經皮帶連接。主動輥子與從動輥子之間的擠壓力設定在可以擠破毛蓬體，又不會損傷板栗籽的強度。

3.破皮分離機構

毛蓬體裂開的毛板栗落到輥子上方，隨輥子轉動，在轉動的過程中與桶內壁上的鉚釘撞擊。促使毛蓬體與板栗籽分離。

使用U形鐵環并列排列在棍子上，桶內壁上鉚釘頭和U形環間隔排列。擴大碰撞效率。

4.篩選機構

分離機構的側下方（從板栗進入沿轉動方向較遠側）為出料口。毛蓬體在滾筒內容易粘黏在U形鐵上，和輥子外圓處于相同速度，板栗籽有光滑表皮，在桶內壁的鉚釘阻擋下處于相對低速。在失去桶壁的約束時，毛蓬體快速飛出落在較遠位置，板栗籽速度較低落在近處。輥子中空部分安裝隔板，起到加固作用，同時帶動桶內氣流運動，將斷裂的細小毛刺從桶內吹出。

參考文獻：

[1]王明富，板栗脫皮機，ZL專利號9823795.28，中華人民共和國專利局

[2]何超波.板栗剝苞機械化技術[J].農機科技推廣，2005（09）：32.