【文章內(nèi)容簡介】 意大利 BERTUZZI 公司推出了一種滾子去核機，其原理如圖 2 所示。它適合于離核型桃、杏、李等核果的果肉與果核的分離。圖中滾子 2心部材料為碳鋼，外面覆蓋一層彈性適中的橡膠層，輥子 3 由數(shù)個 齒狀圓盤組成，各盤間有一定間隔，在兩輥子上方有一推壓裝置，當(dāng)它將物料推入兩輥子之間時，物料 1在兩輥子的擠壓下，果肉被擠入齒輥中的齒間間隔（圖中 5），而果核則使?jié)L子 2 的橡膠層變形而凹入橡膠層中（圖中 4）。當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度后，橡膠的彈性作用使果核脫離滾子 2 而進入果核收集斗。在輥子下方有一可調(diào)的分離裝置使肉核有效分離，在齒輥下方還有一個類似梳子的裝置將嵌在滾子 3 齒盤間的果肉梳出，落入果肉收集斗。從而達到核肉分離的目的。它適用于帶肉果汁飲料、果漿、果醬、果汁飲料等品種的去核工序，具有生產(chǎn)效率高等特點，有較高的推廣價值 。 中國研制的核果水果去核機具，按其結(jié)構(gòu)特點和工作部件的不同，大體可分為剖分式、對輥式和捅桿式等幾大類。目前中國的去核機械有剖分式去核機、對輥式去核機、捅桿式去核機、打漿式去核機、刮板式去核機、凸齒滾筒分離凹板圖 1 桃子自動定位示意圖 1 轉(zhuǎn)軸 2 果杯 3 夾板 圖 2 滾子去核機去核原理圖 ********** 5 式去核機幾種形式。中國去核機械存在突出的問題有果肉損失率較高、去核后果實破損率高、機械性能不穩(wěn)定、通用性差、作業(yè)成本高、科技含量低、生產(chǎn)效率低等。 山楂的特性和山楂去核機的應(yīng)用前景 山楂，可食用植物，核果類水果，質(zhì)硬，果肉薄，味微酸澀。落葉灌木，枝密生，有細刺，幼枝 有柔毛。小枝紫褐色，老枝灰褐色。能防治心血管疾病。山楂是我國特有的藥果兼用樹種。山楂主要成分：可食用部分 76%。每 100g 中含能量 397kJ、水分 73g、蛋白質(zhì) 、脂肪 、膳食纖維 、碳水化合物 22g、胡蘿卜素 100μg、維生素 A 17μg；硫胺素 、核黃素 、尼克酸 ；維生素 C 53mg、維生素 E ；鉀 299mg、鈉 、鈣 52mg、鎂 19mg、鐵 、錳 、鋅 、銅 、磷 24mg、硒 。含解脂 酶、鞣質(zhì)等以及對大腸桿菌、綠膿桿菌、痢疾桿菌有抑制作用的成分。 山楂能防治心血管疾病，具有擴張血管、強心、增加冠脈血流量、改善心臟活力、興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)、降低血壓和膽固醇、軟化血管及利尿和鎮(zhèn)靜作用；防治動脈硬化，防衰老、抗癌的作用。山楂酸還有強心作用，對老年性心臟病也有益處。它能開胃消食，特別對消肉食積滯作用更好，很多助消化的藥中都采用了山楂；山楂對子宮有收縮作用，在孕婦臨產(chǎn)時有催生之效，并能促進產(chǎn)后子宮復(fù)原；能增強機體的免疫力，有防衰老、抗癌的作用。山楂中有平喘化痰、抑制細菌、治療腹痛腹瀉的成分。 近年來 ，隨著人民生活水平的不斷提高，人民對食品質(zhì)量的要求也越來越嚴格。生產(chǎn)廠家也意識到前處理工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有著不可忽視的影響，各廠家紛紛尋找合適的前處理設(shè)備。由于許多前處理設(shè)備在國內(nèi)尚屬空白，因此，開發(fā)性能優(yōu)良的去核機及其它前處理設(shè)備是形勢所需。核果類水果主要指桃、李、杏、山楂、紅棗及橄欖等，它們在水果總產(chǎn)量中占有較大的比例。在以它們?yōu)樵霞庸わ嬃稀⒐揞^、果脯及果干制品時，去核作業(yè)是一項十分重要的前處理工序。以往所采用人工作業(yè)，不僅占用大量勞動力、勞動強度大、生產(chǎn)率低，并且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。因此，實行水果去核的機 械化作業(yè)是水果加工業(yè)中必然的發(fā)展趨勢，所以山楂去核機的應(yīng)用有非常良好的前景。 2 山楂去核機 設(shè)計 如圖 3 所示為小型山楂去核機，主要包括 1 去核刀具、 2 山楂定位盤、 3 定位盤主軸、 4 傳動間歇輪、 5 傳動圓輪、 6 傳動軸、 7 連桿、 8 轉(zhuǎn)盤、 9 擋板 。其中，去核刀具能夠去掉山楂的內(nèi)核，且保證山楂不破碎； 山楂定位盤能夠給山楂定位，確保去核刀具能夠準(zhǔn)確的去掉山楂的內(nèi)核；傳動間歇輪，能夠在傳動圓輪的運轉(zhuǎn)過程中，每 30176。轉(zhuǎn)動一下，進而使山楂定位盤間歇轉(zhuǎn)動；傳動圓輪，每轉(zhuǎn)動一圈，帶動間歇輪轉(zhuǎn)過 30176。一次；轉(zhuǎn)動軸保證傳動圓輪平穩(wěn) 傳動；連桿在小型 山楂去核機關(guān)鍵部件設(shè)計 6 轉(zhuǎn)盤圓周運動過程中，分別帶動傳動圓輪轉(zhuǎn)動和去核刀具的上下運動；轉(zhuǎn)盤做圓周運動帶動連桿運動；擋板的作用是收集去核后的山楂 。山楂去核機工作原理是：發(fā)動機發(fā)動后，通過皮帶輪把動力傳給減速器，減速器減速后帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動帶動連桿做往復(fù)運動，一邊連桿帶動刀具上下運動完成山楂的去核工作，另一邊連桿帶動傳動盤，傳動盤每轉(zhuǎn)動一周，帶動間歇輪轉(zhuǎn)動一次 (30176。 )，在主軸的轉(zhuǎn)動下使山楂定位盤轉(zhuǎn)動。 (當(dāng)轉(zhuǎn)盤帶動連桿運動到最上方的時候，傳動的轉(zhuǎn)動裝置帶動間歇輪轉(zhuǎn)動，進而使定位盤帶動山楂轉(zhuǎn)動到刀具下方，當(dāng)轉(zhuǎn)盤向下運動 時，傳動裝置離開間歇輪做圓周運動，刀具在連桿作用下，向下運動完成山楂的去核工作，如此反復(fù)。山楂隨刀具向上時，遇到擋板脫落到定位盤上隨定位盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)遇到第二個擋板的時候被剝落下去，掉落到收集帶中。 ) 電動機的選擇 選擇電動機系列 電動機選擇應(yīng)保證： rPP ?0 式中： P0—— 電動機額定功率， kW； Pr—— 工作機所需電動機功率， kW。 所需電動機功率由下式計算： Pr=Pw/η 式中： Pr—— 工作機所需有效功率，由 工作機的工藝阻力及運行參數(shù)確定； η—— 電動機到工作機的總效率 ， %。 圖 3 山楂去核機結(jié)構(gòu)簡易圖 ********** 7 皮帶運輸機 的 PW計算方法： PW=F v/1000 (kW) 式中： F—— 工作機的圓周力，例如運輸機上運輸帶的有效拉力， N； v—— 工作機的線速度，例如運輸帶的帶速， m/s； D—— 帶運輸機主動滾筒的直徑， mm； n—— 工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速， r/min。 按工作要求及工作條件選用三相異步電動機，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y系列。 選擇電動機功率 PW1= kW， η1== ∴ Pr1=PW/η1= kW PW2= kW， η2== ∴ Pr2=PW/η2= kW 查表 ，可選 Y 系列三相異步電動機 Y8024 型，額定功率 P0=，或選 Y 系列三相異步電動機 Y90S4 型，額定功率 P0=。 以同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 及 1000r/min 兩種方案進行比較，由表 查得電動機數(shù) 據(jù)，計算出傳動比如下表。 表 1 電動機數(shù)據(jù)表 方案 電動機型號 額定功率 /kW 同步轉(zhuǎn)速 /(r/min) 滿載轉(zhuǎn)速 /(r/min) 總傳動比 質(zhì)量 /kg 價格 /元 1 2 Y8024 Y90S4 1500 1000 1390 910 18 23 475 570 比較兩方案可見，方案 1 選用的電動機雖然質(zhì)量和價格較低，但總傳動比大。為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案 2。電動機型號為 Y90S4，額定功率為 kW，同步轉(zhuǎn)速為 1000 r/min，滿載轉(zhuǎn)速為 910 r/min。由機械設(shè)計課程設(shè)計表 查得電動機中心高 H = 90mm，外伸軸段 D E = 24mm 50mm。 傳動裝置的選擇 傳動方式的選擇 (1)帶傳動 ： 帶傳動是具有中間撓性件、靠摩擦工作的傳動， 如圖 4 所示，所以具有如下優(yōu)點 ：能緩沖吸振；傳動平穩(wěn)，噪聲?。贿^載時，帶將在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；結(jié)構(gòu)簡單、成本低；允許有較大的中心距 (可達 15m)。 帶傳動的缺點：由于帶與帶輪面之間的滑動，不能保證定傳動比；在傳遞相同大小的圓周力時，結(jié)構(gòu)尺寸和 軸上壓力都比嚙合傳動大；效率低、帶的壽命短。 小型 山楂去核機關(guān)鍵部件設(shè)計 8 (2)鏈傳動 ： 鏈傳動是一種用鏈條做中間撓性件的嚙合傳動，它由鏈條、主動輪和從動輪組成 ，如圖 5 所示 。鏈傳動具有如下優(yōu)點：無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，平均傳動比準(zhǔn)確；效率較高，η≈ ；結(jié)構(gòu)尺寸比較緊湊；由于不需要很大的張緊力，所以作用在軸上的載荷較??；可以在溫度較高及灰塵較大的環(huán)境下工作。 鏈傳動的缺點： ； 轉(zhuǎn)的傳動； ； 在噪聲； ； ，易跳齒等。 (3)齒輪傳動 ： 如圖 6 所示， 齒輪傳動優(yōu)點主要有： ； 緊湊； 、傳動比穩(wěn)定、壽命長。 齒輪傳動缺點： ； ； 。 綜合以上三種傳動方式的優(yōu)缺點，結(jié)合本設(shè)計的山楂去核機的特點，選擇具圖 4 帶傳動 圖 5 鏈傳動 圖 6 齒輪傳動 ********** 9 有傳動平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的帶傳動作為傳動裝置比較適合。 V 帶傳動的設(shè)計 (1)選擇 V帶型號 V帶傳動的功率計算公式為： Pca=KAP 式中： Pca——計算功率， kW； P——傳遞的額定功率 (如：電機的額定功率 )， kW； KA ——工作情況系數(shù) (表 69)。 由表 69 查得工作情況系數(shù) KA=，所以計算功率： Pca=KAP==9 kW 根據(jù) Pca和 n1由圖 69 確定選用 Z 型帶。 (2)確定帶輪基準(zhǔn)直