资源描述
1 马铃薯研磨去皮机 摘要 不管任何形式的马铃薯加工，去皮都是一项重要的操作环节。因此，根据不同需求，开发了一系列的马铃薯去皮机。它们的性能也被不断的评估。马铃薯研磨去皮机的主要部件由去皮鼓和喷水管组成。去皮鼓安装在工作圆筒内表面的突起处，它主要靠旋转产生与马铃薯的摩擦力从而达到去皮的目地。而喷水管喷洒出水来冲洗去皮后的马铃薯，同时皮屑经过排渣管随水流一并流出工作圆筒。去皮机的生产能力是 100kg/h，损耗率是 78% 6%之间。一台附带电动机的马铃薯研磨去皮机的售价大致为250美元。它适合薯片和其它产品的小型去 皮加工。去皮加工一吨马铃薯的加工费用只需 符号标志 L,B,T 长度，宽度，物料厚度（ 去皮效率（） P 功率（） Q 物料负载容量（） r 半径（ t 去皮时间 ( 损耗率（） 填充系数 简介 在意大利马铃薯一年的总产 量大约为 由于缺乏合适的储藏设备，马铃薯的实际产量有着不同程度的减少。因此用适当的加工技术和设备将马铃薯制造成食品不仅能帮助减少每年马铃薯的产量损失，同时还能提高收益，增加农村或落后地区的就业机会。 对马铃薯任何形式的进一步加工，去皮都是一个重要的操作环节。在意大利薯片是一种非常流行的快餐食品。为了将马铃薯加工成片状，对它的重要预处理操作就是去皮和清洗。手工去皮是一种传统的加工方式，但这种去皮方式很枯燥和耗费时间，而且马铃薯的营养价值也损耗比较大。可是，马铃薯加工产业所使用的蒸汽去皮 法也不可取。因为在蒸汽去皮过程中，环状蒸汽在马铃薯的下表面作用，但由于缺乏薄纱的保护以及各种酶作用的化学反应，不推荐使用这种加工方法加工薯片。基于以上的各种原因，利用研磨原理的马铃薯去皮机被大力的推广。 基于以上的情况，一系列功率类型的马铃薯研磨去皮机被开发和评估。这种去皮机的重要性在这篇文章中也将得到阐述。 机器材料和工作原理 研磨去皮机的结构示意图见附图、。研磨去皮机的主要组成部件是一个长 径 不锈钢轧制而成。去皮鼓的内表面有突起（ 3为了承载突起部位，不锈 钢 2 板被弯曲成了圆柱形，而且在它的联接部位钻有小孔。为了将马铃薯光滑去皮，钢板上所钻小孔的突起部位都被重新轧平。 一排孔之间的中心距和突起的圆柱尺寸分别为 皮鼓安装在一根由一对滚动轴承支撑的水平轴上（水平轴的直径为 ，滚动轴承安装在一个长宽高分别为 机架上。同时为了马铃薯加料和出料的需要还专门设计了加料口和出料口。去皮鼓由电动机带动带轮而使水平传动轴旋转从而工作。而由铸铁制成的直径 加工的马铃薯的作用。工作圆筒下部的排渣口用来排除污水和皮屑。 图一 （）电动机 （）传动轴 （）带 （）排渣管 3 （）螺钉，垫片 （）喷水系统 （）工作鼓 （）带轮 （）滚动轴承 实验程序 本次实验所用的原料是生长四个月的马铃薯，实验操作时间是年月。 图二 （）机架 （）电动机机座 （）入口和出口门 （）开关 （） 喷水系统 马铃薯原料的长度、宽度和物料厚度均由脚规测量出。以下的公式则用于计算所测马铃薯原料的当量直径和填充系数 4 ） 31 式中 是长度，是宽度，是物料厚度。 同时 图三 去皮鼓示意图 为了使去皮测试的结果更可靠，五个质量均为 为了去皮，马铃薯样品事先在水中煮沸 出后在室温下冷却 铃薯的表皮则从果肉上分离。去皮后的马铃薯和皮屑均在 80 气中干燥 6h，去皮程度则由以下的公式计算。 物料去皮容量 100干燥后的马铃薯样品 干燥后的皮屑这台机器专门因这次实验而制造，五个马铃薯样品分别被称量，而且每个都做了标志。分别向每个马铃薯样品扎孔，然后注入不同的颜色将其染色。它们均放入去皮鼓中加工。为了达到实验目的，一已知重量（，千克）的马铃薯同时被放入去皮鼓中。喷水管入口被接在一个水开关上，去皮鼓以 r/ 5 通过调节去皮鼓水平轴带轮的转速从而达到控制去皮鼓转速的目的。这些被标志的马铃薯样品在经过 4， 6， 8和 10分钟后拿出来分析。取出后用吸水纸轻轻擦干马铃薯样品表面的水份，然后立即称重。这些马铃薯的去皮容积将由以下的公式计算，每个实验结果均一式三份，然后分别记录下来 去皮效率（ ） 100% 马铃薯原材料的一部分 分去皮后的马铃薯的一部马铃薯原材料的一部分去皮损耗率则由以下的公式计算： 去皮损耗率（ ） % 1 0 0原马铃薯的重量 去皮后的马铃薯重量原马铃薯的重量实验结果和讨论 用于本次实验的马铃薯的当量直径为 6 。用于去皮的马铃薯体积和去皮容积分别为 0 65和 1 88%。图表四和五分别显示了在不同载重下（ 5 20皮鼓转速为 30 40r/图四 在不同物料承载容量下去皮时间和去皮效率之间的关系 （ *， 5)15,;10, 6 图五 在不同物料承载容量下去皮时间和去皮效率之间的关系 （ *， 5)15,;10, 在不同负载下 (5,10,15,20速为 30r/40r/ 情况下导出以下的等式： 转速为 30r/ )4)(9,)()()(转速为 40r/ )8)()()()(由图四和图五可以很清楚的观察出，去皮效率随着去皮时间的增长而增长，去皮时间越长，马铃薯与研磨盘的接触机会越多，马铃薯表皮被剥落的越多，因此去皮效率增长。 同时也可以看出，最初去皮效率随着原料负载容量的增大而增长，但六分钟之后，这种趋势就不再继续。出现这种情况可能是因为刚开始去皮阶段只是马铃薯的外表皮被擦去，但是如果在六分钟以后继续擦皮，即 使增大原料负载容量，一些马铃薯已经去皮完毕，所以产生此种结果。 7 去皮效率的增长也与鼓的转速有关 (30r/40r/转速越高，马铃薯与去皮鼓的研磨表面的接触越频繁，因此越多的表皮被去除，去皮效率越高。 图六和图七显示了在不同原料负载容量下（ 5 20去皮鼓转速为 30r/40r/皮时间和去皮损耗率之间的关系。 由对于不同原料负载容量（ 5 20去皮鼓转速为 30r/40r/出以下的等式： 转速为 30r/ )12(1(0()(1(转速为 40r/ )16)(5)(4)(3)(由图六和七可以很清楚的显示出去皮损耗率随着去皮时间呈直线增长。这与讨论去皮效率有同样的原因，去皮时间增长，马铃薯与去皮鼓的研磨表面接触时间长，这样导致更多的表皮被去除，因此去皮损耗率增加。 同时也能观察出，去皮损耗率随着原料负载容量密度的增大而增加。可能的原因是：太小的负载容量密度会使马铃薯在与去皮鼓的研磨表面接触时发生反弹，导致去皮不完全。此外，高的原料负载容量密度，所去除的皮屑和果肉在质量上也越大，这样使 得去皮损耗率增加。 通过观察，转速为 40r/去皮损耗率高于转速为 30r/生的原因与上述讨论相似。 图八显示了功率与原料负载容量之间的关系，它们分别由等式（ 17）（ 18）表示。这种关系是呈线形的。原料负载容量越大，与功率之间的线形关系越明显。这是因为物料负载容量越大，物料与研磨盘表面的摩擦越大，导致功率的增大。 转速为 30r/ P=650+13Q （ r ） （ 17） 转速为 40r/ P=775+13Q （ r ） （ 18） 8 9 图六 在不同物料承载容量下去皮时间和去皮损耗率之间的关系 （ *， 5)15,;10, 图七 在不同物料承载容量下去皮时间和去皮损耗率之间的关系 （ *， 5)15,;10, 10 图八 不同物料承载容量与去皮功率之间的关系 (O， 30r/ ,40r/转速为 30r/料负载容量为 20皮时间为 8为它有高的去皮效率和低的去皮损耗率。在这种参数下，去皮效率和去皮损耗率分别为 78%和 6%。如果手工加料和卸料 11 的时间为 4实际的去皮时间为 8此机器的产率为 100kg/h。经过计算，加工 1 制造一台机械去皮机所需费用大约为 250美元，机械去皮机需与传统手工去皮之间进行经济分析比较。工作操作一小时的资本 投资花费，每一千克的马铃薯原料成本，休息时间，回报收益时间，收益，购买一台机器设备所需的手续费。手续费包括购买去皮机的花费，折价费，税收，每年的使用时间，劳动力费用，使用寿命，利息，修理费和生活费用等等。这些费用都是依据 1991
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