第三章 脱壳与脱皮机械与设备

1第三章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。a、胶辊砻谷机b、砂盘砻谷机c、离心砻谷机第一节砻谷机脱去稻谷颖壳、对大豆脱皮或花生脱红衣等的机械。一、结构1、砻谷机的分类胶辊砻谷机、砂盘砻谷机和离心砻谷机3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4～5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。（三）胶辊砻谷机2、LT36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、稻壳分离装置和机架等构成。LT36型压砣胶辊砻谷机结构5(1)胶辊筒胶辊砻谷机的胶辊筒部件，由2个胶辊组成。其辊筒中心连线与水平线夹角约为20°，呈倾斜排列。胶辊筒是在外径为168mm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6-3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。胶辊筒的作用是脱去稻谷的颖壳。辊筒部件装配图6(2)辊压调节及松紧辊机构辊压调节。辊压调节机构如图6—4所示。固定胶辊为O1，活动胶辊为O2，其安装在三角形刚性构架3上。构架可绕支点B转动。长杆1铰接在A点，其上垂直连杆与三角形刚性构架3相连。压砣在长杆的右端。工作时，压舵使长杆1绕A点顺时针转动，通过连杆2，带动三角形刚性构架及活动胶辊绕支点B逆时针转动。向固定胶辊靠拢，并保持一定的辊间压力，改变压舵质量即可改变辊间压力。（3）自动松紧辊机构进料紧辊：物料冲击淌板→打开进料行程开关→电路接通→微型电机顺向转动→滚动链子螺母上升→横杆在压砣作用下转动→活动辊向固定辊靠拢→实现自动紧辊(辊子链螺母上升碰到断电行程开关，微型电动机停止)→正常工作状态。胶辊自动离合机构断料松辊：淌板在平衡砣作用下复位→离开行程开关触头→微型电机逆向转动→滚子链螺母下降→链条将横杆上拉→活动辊离开固定辊→实现松开。进料紧辊断料松辊（4）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等组成。物料→匀料板→鱼鳞孔淌板→空气由下而上穿过鱼鳞孔→实现物料分级。稻壳分离装置*MLGQ型气压砻谷机二、胶辊砻谷机的工作过程1、脱壳原理轧距：两辊筒之间的间隙，小于谷粒的厚度。原理：挤压→线速差→相反方向摩擦力F→搓撕作用→谷壳朝相反方向撕裂→脱壳。2、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：a、两辊轧距小于谷粒厚度；b、入扎角小于谷粒与橡胶辊的摩擦角。3、脱壳过程①最初阶段：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。②中间阶段：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，受挤压和摩擦作用，产生搓撕效应。③最终阶段：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。两辊线速相同的受力图两辊线速不同时的受力图三、胶辊的线速、线速差、线速和1、线速度线速↑，流量↑，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，胶辊磨损不均匀；线速过低，产量低，胶耗增加。快辊：15~17m/s；慢辊：13~14m/s。2、线速度差适当增大线速度差，脱壳率提高；但过高会产生糙碎率增多，胶辊磨耗增大，一般为2.0~3.2m/s。3、线速度和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，故提高线速度和，产量提高。但过大将引起剧烈的机械振动，一般以30m/s为宜。12第二节其他剥壳机械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，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6—12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。13二、立式离心剥壳机立式离心剥壳机用于葵花籽的剥壳。剥壳效率90％左右。如图6—13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。工作过程：葵花籽由料斗通过料门进入转盘，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。第三节块状果蔬原料去皮机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果蔬去皮机常用方法：机械法去皮、碱液法去皮、蒸汽加热法去皮一、去皮原理•1、机械去皮•①机械切削去皮：采用锋利的刀片削除表面皮层。•速度快，但不完全，果肉损失多，需辅助修正，难以实现机械化。•适宜果大、皮薄且果质较硬的果蔬，如苹果、梨、柿子等。转轴弯刀旋皮机②机械磨削去皮：利用覆有磨料的工作面磨除表面皮层。速度高、易于实现机械化，所得碎皮细小，易于清理，但去皮后的果蔬表面粗糙。适宜质地坚硬、皮薄、外形整齐的果蔬，如胡萝卜。③机械摩擦去皮：利用摩擦因素高、接触面积大的工作部件而产生摩擦作用使表皮发生撕裂破坏而去除。产品质量好，碎皮尺寸大，去皮死角少，但作用强度差。适宜果大、皮薄、皮下组织松散的果蔬。2、化学去皮将果蔬在一定温度的碱液中腐蚀处理适当的时间，取出后，立即用清水冲洗或搓擦，洗去碱液并可将外皮脱去。适宜桃、李等去皮或橘瓣脱襄衣。离心擦皮机结构图1、离心擦皮机电动机→小齿轮→大齿轮→转动轴→波纹状旋转圆盘→物料在离心力作用下→抛向表面粗糙的脱皮圆筒→物料与筒壁摩擦而去皮→卸料口定时排出已去好皮的物料。（土豆去皮)→水夹带碎皮→排污口→机外水→喷嘴→脱皮圆筒内部果皮的排出18二、去皮机(一)离心擦皮机如图6—17所示，它具有铸铁机座1和内表面粗糙的脱皮圆筒5，转动轴3带动旋转圆盘4旋转，旋转圆盘表面为波纹状。在铸铁机座1上的电动机10通过大齿轮2及小齿轮9带动转动轴3转动。物料从进料斗6进入机内。当物料落到旋转圆盘波纹状表面上时，因离心力作用而被抛向四周，并与筒壁的粗糙内表面摩擦，从而达到去皮的目的。水通过喷嘴7送入圆筒内部，擦下的皮用水从排污口冲走。已去好皮的物料，利用本身的离心力作用，从出料口定时排出。在进料和出料时，电动机都在运转，因此，在卸料前，必须停止注水，以免舱口打开后水从舱口溅出。2、干法去皮机去皮装置：侧板、滑轮、去盘圆盘等组成去皮圆盘：0.8mm厚的橡胶圆盘，柔软、弹性，表面光滑传动路径：电动机→带→轴→压轮与摩擦轮→去皮圆盘旋转工作过程：碱液处理后的物料→进料口→自重向下运动→与旋转去皮圆盘产生搓撕作用而去皮。干法去皮机(正视图)A-A剖视去皮动作去皮圆盘3、碱液去皮机由回转式链带输送装置及在其上的淋碱段、腐蚀段和冲洗段组成。工作过程：物料→回转式链带→淋碱段→腐蚀段→冲洗段→排出机外。优点：排除碱液蒸汽和隔碱液效果好，去皮效率高，机构紧凑，调速方便。碱液去皮机