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畢業(yè)論文（設計）開題報告 課題名稱 青皮核桃去皮清洗機的設計 學生姓名 學 號 所屬學院 專 業(yè) 班 級 指導教師 起止時間 機械電氣化工程學院教務辦制 填 表 說 明 一、學生撰寫《開題報告》應包含的內(nèi)容： 1、本課題來源及研究的目的和意義； 2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析； 3、對課題所涉及的任務要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析； 4、本課題需要重點研究的、關鍵的問題及解決的思路； 5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法； 6、完成本課題的工作方案及進度計劃； 7、主要參考文獻（不少于7篇）。 二、本報告必須由承擔畢業(yè)論文（設計）課題任務的學生在接到“畢業(yè)論文（設計）任務書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導教師審閱。 三、開題報告要求手寫體，字數(shù)在3000字以上，由學生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。 四、每個畢業(yè)論文（設計）課題須提交開題報告一式三份，一份學生本人留存，一份指導教師存閱，一份學生所在學院存檔，備檢備查。 一、本題來源及研究的目的和意義 1.1 課題的來源：自選題 1.2 研究的目的 核桃，又稱胡桃，為胡桃科植物。與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。 中國是核桃生產(chǎn)大國，作為我國核桃生產(chǎn)的大省，種植面積、產(chǎn)量均在全國的前列，核桃產(chǎn)業(yè)是發(fā)展經(jīng)濟的重要組成部分，的南疆具有獨特的干旱荒漠氣候環(huán)境，形成了適應當?shù)馗珊瞪儆?、晝夜溫差大和多風沙氣候特點的獨特核桃生態(tài)地理品種群。但核桃栽培長期處于自種自食的封閉狀態(tài)，對這些寶貴的核桃資源缺少系統(tǒng)的收集、評價與全面開發(fā)利用。我國核桃產(chǎn)業(yè)［1］剛剛起步，云南、山西、陜西、甘肅及東北部分地區(qū)核桃產(chǎn)業(yè)當做農(nóng)業(yè)主導產(chǎn)業(yè)抓，在退耕還林時期已大面積種植，現(xiàn)已進入結(jié)果期和盛果期。21世紀以來,隨著“大力發(fā)展特色林果業(yè)”戰(zhàn)略的貫徹落實,使核桃種植業(yè)進入了跨越式發(fā)展時期,每年以2一3、l了靦2的速度猛增。截至2012年年底,核桃種植面積已達29.1x7104hznZ,結(jié)果面積達2.06x9l了hmZ,年產(chǎn)核桃30.4x8l了t。核桃己成為促進核桃主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展、農(nóng)民持續(xù)增收的支柱產(chǎn)業(yè)和主導產(chǎn)業(yè),己成為中國核桃生產(chǎn)的重要主產(chǎn)區(qū)之一,自2010年起年生產(chǎn)核桃總量穩(wěn)居全國第二名。 我國核桃種植面積廣，各地區(qū)核桃脫皮技術(shù)的發(fā)展程度也不一樣。最原始的脫皮方法就是帶個橡膠手套，將青核桃往地上摔、用石頭砸和用刀削等方式剝皮，但這些方法一是費工費時，不能用于批量生產(chǎn)，只能用于少量的青核桃去皮；二是不能夠保證核桃外觀潔凈和品質(zhì)；三是容易污染、弄臟衣服、手，且不容易清洗。隨之發(fā)明了傳統(tǒng)“堆漚脫皮法”，這種方法就是將采收后的青核桃及時運到室外陰涼處或通風室內(nèi)，按 50 cm 左右的厚度堆成堆，堆積過厚容易腐爛，絕對禁止在陽光下曝曬，避免核仁發(fā)熱變色變質(zhì)。 堆上覆蓋厚 10cm 左右的單袋或秸稈、雜草，以提高堆內(nèi)溫度促進皮核脫離。然而這種方法在漚時污液滲入果殼內(nèi)污染果仁會降低核桃堅果的品質(zhì)與商品價值。進而又發(fā)明了“乙烯利脫皮法”。但是采用堆漚脫皮法和乙烯利脫皮法不僅費時、費工、費力，而且因青皮腐爛嚴重，導致果核污染面積大，污染率高。 而且這兩種脫青皮方法都嚴重地影響了核桃的產(chǎn)品質(zhì)量，且不符合無公害食品和綠色環(huán)保的要求。而機械脫皮的發(fā)展，解決了這一系列問題。采用機械剝離核桃青皮可以提高核桃外觀質(zhì)量及內(nèi)在品質(zhì)，減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率，加快核桃上市速度。 據(jù)測定，剛采收后的核桃青皮含水率為 40%～50%， 如此高的水分含量很容易使核桃采收后腐爛變質(zhì)，所以應盡快脫掉堅果外面的青皮，以保持堅果面潔凈，增加商品外觀品質(zhì)，提高核桃的附加值。 與手工剝離青皮相比較，機械剝離青皮可提高工效 20倍以上， 并且可以避免青皮對手的損傷。與直接運輸青皮核桃相比，脫皮后的核桃不但節(jié)約運輸成本，而且還增加運輸?shù)臄?shù)量，對農(nóng)戶和商戶來說都能夠增加收益。 因此，加強對青核桃脫皮機械的開發(fā)研究，不僅可以提高農(nóng)戶和商戶的經(jīng)濟收入，而且能夠有效處理固體廢棄物，變廢為寶。但不少加工廠的前期處理仍采用落后的手工業(yè)方式,致使生產(chǎn)率低下,加工衛(wèi)生條件不能得到保障。為了減輕勞動強度、提高工作效率、提高核桃商品價值,使核桃初加工工業(yè)與種植業(yè)得到同步發(fā)展,研究青核桃脫皮、清洗設備將是一種必然趨勢。 二、課題所涉及的問題在國內(nèi)現(xiàn)狀 2.1國內(nèi)現(xiàn)狀 我國核桃去皮機械的發(fā)展種類也較繁多，第一種脫皮機將置于傳送帶上的青核桃被輸送到一塊固定在底座上的下表面安裝兩排刀刃的壓緊鐵板下，刀刃離傳送帶的距離可以調(diào)節(jié)。 青核桃在通過該鐵板時青皮被切削刀刃除去。該核桃脫皮機取代了人力手工操作，提高了工效，成功解決了核桃成熟期來不及脫皮大量堆集腐爛的問題。第二種脫皮機采用半圓形柵格下機殼、上機殼和帶花紋的硬橡膠柵條軸作為主要工作部件，通過擠壓揉搓的方式解決了手工作業(yè)勞動強度大、效率低以及青皮中汁液對手的腐蝕問題。 該機脫皮效率 500～1 000 kg/h，比人工作業(yè)效率提高 30 倍以上， 青皮剝凈率不低于99%，破損率小于 1%，提高了商品核桃的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)。第三種脫皮機其特征是裝有進料口的脫皮網(wǎng)籠固定在支架上，位于脫皮網(wǎng)籠軸心的轉(zhuǎn)動軸通過軸承安裝在支架上，轉(zhuǎn)動軸上裝有一條放射狀排列的撥料桿。 工作時將核桃通過進料口裝入脫皮網(wǎng)籠，核桃在撥料桿的撥動下在網(wǎng)籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)與網(wǎng)籠摩擦，青皮被摩擦脫去從出料口排出。 該青皮核桃脫皮機結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，脫皮效率高，適合農(nóng)村核桃種植加工戶使用。而第四種刮削式核桃青皮剝離機，其優(yōu)點在于采用柵框籠固定 一排核桃，在柵框籠的帶動下核桃與削皮鋼絲柵條接觸從而刮去核桃青皮，結(jié)構(gòu)簡單， 機械損傷率較低，青皮剝離充分，青皮從削皮鋼絲柵長間隙間落下，核桃在支架左端落下， 兩者相互隔離， 獲得外觀潔凈的商品核桃。但各種機械都存在一定的缺陷，如供料快時，無法達到去皮效果。破殼率太高，清洗不夠干凈等。本課題所研究問題即為去皮、清洗的良好結(jié)合。 三 青皮核桃去皮清洗機的工作原理 青皮核桃從入料口進入環(huán)切滾筒，撥料桿撥動青皮核桃沿滾筒切線方向運動并摩擦柵條，在滾刀的切削和滾筒與撥料板之間的擠壓、摩擦作用下將核桃青皮剝離下來。剝離后的青皮從滾筒刀刃間隙中分離出來進入出雜口。由于撥料板安裝斜置，因此核桃在剝離青皮的過程中向出料口方向移動。與此同時，將一定壓力的水噴射到核桃表面，沖洗核桃表面的污物。核桃進入篩網(wǎng)后，少量未削凈的青皮被鋼絲毛刷清除，脫去青皮的核桃在鋼絲毛刷的作用下繼續(xù)前進進入毛刷滾筒，在拋料桿的帶動下及高壓水的沖擊下徹底洗凈，從出料口排出。 四 本課題需要重點研究的關鍵的問題及解決的思路 目前影響青皮核桃脫皮的主要因素有：剛剛摘下的青皮核桃，青皮與核桃硬殼緊緊貼附，粘著力大，青皮不容易脫掉。需放置 3～5 天，待核桃青皮稍微膨脹或開裂時再進行機械脫皮。而當柵條與旋切滾筒之間的間隙過大時，無法對核桃脫皮。過小時，由于滾刀、柵條對青皮核桃切削、擠壓、摩擦作用較強，易造成核桃破碎。可在固定柵條滾筒時用彈簧彈性固定，青皮核桃在切削過程中受到柵條的擠壓，反過來，柵條在核桃的反作用力下向外張開。若相鄰兩柵條間隙過大，在受反作用力向外同時張開時，核桃容易從間隙中漏出?；蚋倪M為滾筒內(nèi)置滾刀，自由旋轉(zhuǎn)切割。在設計過程中，必須考慮這一因素，適當減小相鄰焊接條之間的間隙。另外，調(diào)節(jié)彈簧的松緊度也可控制柵條張開的大小。若進料口進料過快且數(shù)量過多，將無法保證青皮的脫凈率。 五 進度計劃 第一周：收集青皮核桃去皮清洗機的相關資料，對相關資料進行分析整理。 第二周：掌握青皮核桃去皮清洗機的工作原理，完成開題報告。 第三至五周：確定總體設計方案，同時進行主要傳動參數(shù)的計算，在主要參數(shù)的基礎上進行帶傳動 的設計。 第六至九周：確定前期設計出現(xiàn)問題，進行軸的設計，帶傳動的設計，撥料板斜置角度的設計等。 第十至十二周：擬定論文寫作提綱，開始撰寫設計說明書，完成說明書初稿，與指導老師交流修改。 第十三至十四周：完成畢業(yè)設計，準備答辯。 六 參考文獻 [1]王冰,裴新民，李忠新.我國核桃初加工現(xiàn)狀及發(fā)展前景的分析研究[J].中國農(nóng)機化.2010.05:231. [2]王維,劉東琴,王亞妮.一種實用型青核桃去皮機的設計與試驗[J].包裝與食品機械.2014:32-3. [3]李龍夫.脫核桃青皮方法[J].農(nóng)業(yè)科技.2001.05:017. [4]楊天興，楊娜.青皮核桃脫皮機械發(fā)展現(xiàn)狀與前景探析[J].Discussion論壇.2010.08:1000-9868. [5]吳東澤,鄭甲紅,梁金生.青核桃塊狀去皮機的研制[J].食品與機械.2015.05:033. [6]崔波寬,李忠新,楊莉玲.連續(xù)式核桃清洗機的設計與實驗[J].農(nóng)產(chǎn)品加工.2013.08:08. [7]李忠新,楊忠強,朱占江.核桃脫青皮技術(shù)及其裝備研究[J].食品與機械.2013.06:030. [8]梁金生,宋智超,張威.核桃擠壓揉搓脫青皮方式研究及機器設計[J].南方農(nóng)機.2016.04:8-12-02. [9]鄭書童,李景彬,郭慶賀.國內(nèi)核桃脫青皮機械設備研究現(xiàn)狀分析[J].農(nóng)機化.2015.05:9-04. 學生簽名 年 月 日 指導教師審閱意見 指導教師簽名 年 月 日