家用小型板栗脫皮機的結構設計

蔡順杰 張宇齊 劉玉濤 陳仕遠

摘要：對現有板栗仁脫皮方式和技術進行了調查研究，通過查閱資料比較了不同板栗脫皮方式特點，結合不同的脫皮方式，設計一款結構簡單小巧，工藝可靠，操作方便、安全的板栗脫皮機，使其板栗脫皮之后板栗仁無明顯破損。對板栗脫皮機的設計內容主要包括對板栗脫皮機的總體框架設計，對滾 刀刨皮的結構進行了方案對比，確定去皮方式，并對板栗仁的去除紅衣的揉搓滾筒設計和最后的篩網設計，板栗脫皮機的工作效率分析，電動機的選擇和 板栗脫皮機的傳動方式的設計，對 V 帶的傳動進行計算分析，設計了齒輪和軸對其進行了計算和校核。

關鍵詞：板栗;揉搓滾筒;滾刀刨削機構

Abstract：The existing chestnut kernel peeling methods and techniques were investigated，and the characteristics ofdifferent chestnut peeling methods were compared by consulting the data. Combined with different peeling methods，a chestnut peeling machine with simple and small structure，reliable technology，convenient operation and safety was designed，which made the chestnut kernel without obvious damage after peeling. The design content ofchestnut peeler mainly includes the overall frame?design ofchestnut peeler，the scheme comparison ofhob peeling structure，the peeling method，the design ofkneading drum for removing red coat ofchestnut kernel and the final screen，the analysis ofworking efficiency ofchestnut peeler，the selection ofmotor and the design oftransmission mode ofchestnut peeler，the calculation and analysis ofVbelt transmission，and the design ofgears and shafts to calculate and check it.

Keywords：chestnut;rubbing roller;hob planing mechanism

引言

隨著板栗種植和銷量增長，有許多板栗脫皮機品牌相繼出現如：偉民 牌 6BH—1800 類型的板栗剝殼機，這類板栗脫殼機通過三軋輥夾雜脫皮，能通過二次脫皮大大提高去皮率。但是就現在的板栗脫皮技術而言仍有不 足，由于堅果外形尺寸相差較大，脫皮時不能對不同大小的板栗進行分類 以至于板栗仁破損數量較多。

1 家用小型板栗脫皮機的整體結構

板栗脫皮機的整體結構主要有脫殼裝置、揉搓裝置、篩分裝置、動力 裝置、進料斗、機架和外罩組成[1]。脫皮裝置由進料斗和滾刀以及傳動管道 組成;揉搓裝置主要由揉搓滾筒、揉搓泡棉組成;篩分裝飾為雙層篩網;動力裝置主要由電動機、V 帶輪、主軸組成，電動機帶動 V 帶傳遞動力，將動力傳給主軸。

2 板栗脫皮機的工作原理

此種板栗脫皮機的工作原理將脫去栗棚的板栗放入料斗內，由電動機?帶動 V 帶傳動，通過 V 帶傳動帶動滾刀對板栗進行刨削使板栗的脫去板栗?的外殼，刨削后的板栗通過管道掉落到板栗揉搓桶再使用泡棉刷的清刷板?栗仁上殘留的紅衣，使板栗脫皮干凈，最后通過篩網篩出不同大小的板栗。這種板栗脫皮機的結構結合了轉盤式刀盤去皮機，雖然刨削強度低于轉盤?刀盤刨削強度，又在其后加入了泡棉滾筒，利用其摩擦性的特點，對板栗仁?的紅衣進行摩擦從而使板栗既能有較好的脫皮效果;又能有較好的完整性。

3 家用小型板栗脫皮機的總體設計

3.1 板栗脫皮方案確定

3.1.1 凹版切割式去皮

這種方案是通過根據板栗外殼硬的特性，機器由凹槽板，切片機，揉 搓機，等主要部分組成。板栗倒入料斗后，隨著傳送帶的作用板栗向前運 動，通過泡棉滾子壓實在傳送帶的凹槽板上，最后到達切片機開口。之后 落到揉搓機，將加工完的板栗送去剝殼區通過轉動的橫條進行摩擦，實現對板栗的揉搓脫皮[2]。

3.1.2 轉盤式刀盤去皮

轉盤式刀盤去皮設備，主要有收料口、脫殼室、刀盤、出料口、電機、 等重要部分組成，板栗倒入收料口，根據收料口的大小決定倒入板栗的數?量，辦理進入脫殼室，在刀盤的高速轉動下，對板栗進行強制性的刨削，根據設定好的時間倒計時，時間到后電機自動停止轉動，打開收料口板栗?仁在這種轉動中被甩出來，從而達到脫殼法分離的效果[3]。

3.2 其他零部件的設計

3.2.1 料斗及剝殼室裝置

板栗脫皮機的料斗和剝殼室為一體均為鋼板焊接，確定了一次加工板 栗的的數量，保證每個板栗都能被加工，保證去外殼率。剝殼室連帶著方 形管道，把去殼后的板栗由導向板導入板栗仁栗揉搓區。

3.2.2 揉搓滾筒

揉搓滾筒是對板栗仁進行脫皮的第二料室，在揉搓滾輪的作用下脫去板 栗最里面那層紅衣，由不銹鋼管加工焊接。這個裝置能夠有效保證板栗仁的 脫皮率，大大提高板栗的完整率，并且裝置通過齒輪傳動帶動揉搓滾桶。

3.2.3 篩網裝置

篩網是對板栗仁大小進行分類，并且篩出板栗的外殼和紅衣皮，以及 一些板栗的破碎殘渣，篩網的大小覆蓋了板栗剝殼區及板栗揉搓區。篩網 的材料是鋁合金，保證機構輕盈。

4 結語

在對板栗剝殼機的設計過程中，通過對不同種類和不同用途的板栗進?行了外形的分析，對板栗的食用方式及其用途進行了深入了解。在對板栗?進行去皮的方式上隨著機械技術的發展針對板栗脫皮也提供了更好的解決?方案，對不同國家的板栗去皮技術及方式也進行了深入的了解，也對比了?市場上出現的板栗機的剝殼方式，明確需要解決的的有板栗脫殼后完整性?差，板栗仁去皮效果不佳，容易出現板栗殘渣堵塞引起發熱等問題。所以?結合查閱的資料，通過對比分析不同脫皮方式，總結出不同板栗剝殼方式?的優點和缺點，確定板栗脫殼方式為料室一滾刀對板栗進行剝殼和料室二?揉搓滾筒對板栗仁揉搓。并根據市場情況在現有板栗脫皮機的基礎上進行?機械結構上的優化設計，然后根據任務書上所提供的要求，在盡可能的滿?足使用需求前提下，對板栗脫皮機進行總體設計，包括脫殼裝置、揉搓裝置、 傳動部分、篩分裝置、動力裝置、進料斗、機架外罩、萬向輪和把手等。

參考文獻：

[1]王嘉琪.二級齒輪減速器的失效形式及改善措施[J].設備管理與維修，2019（19）：83-84.

[2]董詩韓，史建新.多輥擠壓式核桃破殼機的設計與試驗[J].新疆農業大 學學報，2017，34（1）：62-65.

[3]趙小廣，宗力.堅果類物料脫殼技術應用與發展現狀[J]. 新疆農機化，2016（6）：29-32.

作者簡介：蔡順杰，2001 年 8 月，青島黃海學院 智能制造學院 機械 設計制造及其自動化專業 本科在讀。

此文章為校級大學生創新創業訓練項目：家用小型板栗脫皮機?項目 編號：202113320248?的階段性成果。