【正文】 HI Jianxin Abstract: Hami melon is a characteristic fruit of Xin Jiang . In the deep processing of it, how to peel is an urgent problem to be , there are a lot of methods to peel , this article introduces some mon principles and methods of peeler, it also involves some prospects for the development direction of Cantaloupe peeler. Meanwhile, on the basis of understanding the mechanical status of cantaloupe, in terms of new problems and situations, I design a new cantaloupe peeler. In order to 2 achieve the effect of peeling, it gives detailed paring programs, and the overall layout of the peeling machine, There some check calculations on the main ponents, in order to ensure the reliability of cantaloupe peeler. Keywords: cantaloupe peeler。 works and principles。 design and verification 3 前言 隨著現(xiàn)在人生活水平的提高，人們對食品的有了 更進一步的要求，特別是對日常生活中經(jīng)常食用的果蔬，不僅要求其安全無毒，甚至要求達到綠色食品、有機食品的標準。同時，在食用這些果蔬之前，要求對其進行初加工，去除果蔬的表皮顯得尤為重要。新疆的哈密瓜種植面積大，占據(jù)國內(nèi)的主要市場。在哈密瓜的深加工中，對哈密瓜削皮技術(shù)的要求越來越高 . 目前，瓜果削皮主要從機械仿形方面進行研究。削皮效率較高，但是也存在一些問題，例如哈密瓜 切削刀片調(diào)整角度不方便、有時去皮厚度不一等問題，削皮完后兩頭的頂端無法消除等。 我們要不斷改進哈密瓜削皮技術(shù)，提高哈密瓜加工的質(zhì)量和效率。國內(nèi)的削皮 機械只適用于大型食品加工企業(yè)，中小型企業(yè)的削皮設(shè)備也不夠完善。在日常的生活中，主要是人工削皮為主，其生產(chǎn)水平低，勞動量大。 在對削皮機械了解的基礎(chǔ)上，我從傳統(tǒng)的設(shè)計中發(fā)現(xiàn)一些問題，并根據(jù)具體情況進行了新的改進，以適應(yīng)新的工作狀況，并增加新的工作功能，從而實現(xiàn)哈密瓜削皮機新方案的實現(xiàn)和設(shè)計。 1 哈密瓜削皮機的方案選擇與確定 哈密瓜削皮機設(shè)計的基本要求 功能與應(yīng)用范圍 哈密瓜削皮機主要是對哈密瓜的果皮進行分離。削皮厚度的均勻性，以及削皮方法的簡單可行，削皮的效率是主要考慮的問 題。本文從削皮入手，運用機械仿形的削皮方法，同時針對哈密瓜的大小不同，采用氣缸壓緊裝置，并用刀具與夾具的聯(lián)動，實現(xiàn)去頂?shù)墓δ堋? 制造與維修 在制造方面多采用標準件，以減少在制造過程中的自主加工件的數(shù)量，減少不必要的開支，為進一步的維修提供良好的維修基礎(chǔ)。在大量的耗材可以直接外購。在設(shè)計的同時就考慮到關(guān)于以后機器維修的問題。從動力部分到執(zhí)行部分以至整個機架都采用較為簡單的結(jié)構(gòu)。以實現(xiàn)在維修的時候的拆卸和安裝的方便。 操作條件與工作可靠性 哈密瓜削皮機設(shè)備運行要操作簡單，對大小不同的果實 要準確實現(xiàn)削皮。同時，維護保養(yǎng)簡單容易；各個零部件均要可靠裝配在削皮機上，充分保證機械工作運轉(zhuǎn)中的安全可靠；在出現(xiàn)故障時能及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，設(shè)計時要充分考慮到設(shè)備的可拆卸性和便于維修性。從而保證削皮設(shè)備的正常工作和整個工作系統(tǒng)安全可靠。 削皮機的結(jié)構(gòu)特點 哈密瓜削皮機具有以下主要特點 : ①整機零件少 ,體積少 ,整機結(jié)構(gòu)簡單 ,且零件結(jié)構(gòu)簡單 ,易制造 ,易裝配調(diào)整 ,制造成本低 ,因此非常適用于中小生產(chǎn)者 。 ②不受果實大小的限制，以達到較好的削皮效果 ③工作效率高 ,方便靈活。 4 哈密瓜削皮機方案的 確定 哈密瓜工作原理的初步擬定 在哈密瓜的最終方案設(shè)計出來之前，先針對設(shè)計要求構(gòu)想了幾種加工方案，主要是原理性及可行行的設(shè)計。具體設(shè)計原理有以下幾種： ① 手工削皮：用特別的刀、刨等工具人工剝皮，去皮干凈、損失少，但勞動效率低。 ② 機械去皮： 市場上現(xiàn)有一些種類的哈密瓜削皮機，有的利用真空原理，有的利用機械原理，削刀能跟蹤水果外形，緊貼表面，進行削皮。 ③ 堿液去皮：利用堿液的腐蝕性來使蔬菜表面中膠層溶解，從而使果皮分離。 ④ 熱力去皮：果疏用短時高溫處理后，使表皮迅速升溫，果皮膨脹破裂，與內(nèi)部果肉組織分 離，然后迅速冷卻去皮。 ⑤ 酶法去皮：在果膠酶的作用下，柑桔的囊瓣中果膠水解，脫去囊衣，關(guān)鍵是要掌握酶的濃度及酶的最佳作用條件如溫度、時間、 ph 值等。 ⑥ 冷凍去皮：將果蔬在冷凍裝置中凍至達輕度表面凍結(jié)，然后解凍，使皮松弛后去皮，此法質(zhì)量好但費用高。 ⑦ 真空去皮：將成熟的果蔬先行加熱，使其升溫后果皮與果肉易分離，接著進入有一定真空度的真空室內(nèi)，適當處理，使果皮下的液體迅速“沸騰”，皮與肉分離，然后破除真空，沖洗或攪動去皮。 在各種去皮方法中，結(jié)合哈密瓜的特點，機械去皮法為最優(yōu)選擇。其中，機械去皮操作方便，去 皮效率高，清潔度高，且不損傷果蔬的營養(yǎng)成分，在國內(nèi)外運用的很廣泛。 總體方案的確定 本設(shè)計的哈密瓜削皮機是由人工控制刀頭的夾持與松開，刀頭的向上運動與向下運動，電動機的正反轉(zhuǎn)，液壓控制的上爪的上升與下降，從而來完成哈密瓜的削皮動作。具體方案如下：通過刀具的上下移動與哈密瓜的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)削皮。 水果旋轉(zhuǎn) 下夾具軸大鏈輪小鏈輪軸聯(lián)軸器電動機? ?????? 21 刀具上下移動刀架絲杠軸聯(lián)軸器電動機 ????? 1 軌跡分析： 刀具有豎直方向的直線位移，同時相對果皮外表面有旋轉(zhuǎn)的圓周運動，合成的運動速度為螺旋上升的。因此能夠?qū)崿F(xiàn)削皮的運動。其中，刀具的上升速度，與哈密瓜的旋轉(zhuǎn)速度都不能太大，否則易造成削皮不完整，不能實現(xiàn)削皮動作。 5 經(jīng)過計算及參考其他削皮研究相關(guān)實驗的數(shù)據(jù)，初步擬定軸 1 的轉(zhuǎn)速為 200r/m軸 2 經(jīng)過鏈輪減速，轉(zhuǎn)速為 100r/min 左右。 電動機的選擇 參考相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，一般切削哈密瓜的力為 20— 60N,瓜的轉(zhuǎn)速為 100r/min左右。本次設(shè)計針對的哈密 瓜最大直徑 D=250mm,最大長度 350mm 則切削時的功率： 為瓜的轉(zhuǎn)速為瓜的最大直徑，為切削力，其中 nDFDnFFVp w ,2602 ???? ? 將 F,D 的最大值帶入，可得最大所需功率為 由于切削瓜的電動機要求功率較低，選用大轉(zhuǎn)速的電動機需要配備減速器，且價格較貴，這樣不僅增加機器的總體重量，還增加了成本。因此，可以選用齒輪減速電機，通過網(wǎng)上查詢及對比，選擇浙江中一減速電機有限公司的 100mm規(guī)格的小型齒輪減速馬達，考率到機械功率損失，故選用 YYJ100— 180w 的減速電機。其中輸出功率 180w 輸出軸轉(zhuǎn)速 200r/min， 輸出扭矩 T= nPT W?? 955000 , 帶入可得， T=8559 N*mm 可以滿足要求。其安裝尺寸如下： 6 傳動系統(tǒng) 由于輸出軸的轉(zhuǎn)速較低，且本設(shè)計要求的加工精度不是很高。本設(shè)計采用鏈輪減速傳動，鏈輪傳動相對齒輪傳動及帶輪傳動有以下有點： ① 鏈傳動無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，能保證準確的平均傳動比，傳動效率較高： ② 鏈條不需要帶那樣張緊，作用在軸上的徑向壓力較小： ③ 鏈輪采用金屬材料制造，在同樣的條件下鏈傳動的整體尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為緊湊； ④ 同時鏈傳動能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作； ⑤ 鏈傳動相對齒輪傳動實現(xiàn)較遠距離傳動。 鏈傳動的設(shè)計 1． 選擇鏈輪齒 數(shù)和材料 取小齒輪齒數(shù) 191?z , 大齒輪的齒數(shù) 382?z , 材料選擇 40 鋼，熱處理方式為：淬火、回火 2． .確定計算功率 由表 9－ 6 查得 ?ak ，由圖 9－ 13 查得 ?zk ，單排鏈，則計算 功率為： kwpkkp zaca ??????? 3． 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù)