【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 意大利 BERTUZZI 公司推出了一種滾子去核機(jī)，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?zhàn)?3 由數(shù)個(gè) 齒狀圓盤組成，各盤間有一定間隔，在兩輥?zhàn)由戏接幸煌茐貉b置，當(dāng)它將物料推入兩輥?zhàn)又g時(shí)，物料 1在兩輥?zhàn)拥臄D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(jìn)入果核收集斗。在輥?zhàn)酉路接幸豢烧{(diào)的分離裝置使肉核有效分離，在齒輥下方還有一個(gè)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(dá)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(diǎn)，有較高的推廣價(jià)值 。 中國研制的核果水果去核機(jī)具，按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作部件的不同，大體可分為剖分式、對(duì)輥式和捅桿式等幾大類。目前中國的去核機(jī)械有剖分式去核機(jī)、對(duì)輥式去核機(jī)、捅桿式去核機(jī)、打漿式去核機(jī)、刮板式去核機(jī)、凸齒滾筒分離凹板圖 1 桃子自動(dòng)定位示意圖 1 轉(zhuǎn)軸 2 果杯 3 夾板 圖 2 滾子去核機(jī)去核原理圖 ********** 5 式去核機(jī)幾種形式。中國去核機(jī)械存在突出的問題有果肉損失率較高、去核后果實(shí)破損率高、機(jī)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(jī)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(xì)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(duì)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(kuò)張血管、強(qiáng)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(dòng)脈硬化，防衰老、抗癌的作用。山楂酸還有強(qiáng)心作用，對(duì)老年性心臟病也有益處。它能開胃消食，特別對(duì)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(duì)子宮有收縮作用，在孕婦臨產(chǎn)時(shí)有催生之效，并能促進(jìn)產(chǎn)后子宮復(fù)原；能增強(qiáng)機(jī)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(xì)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(duì)食品質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格。生產(chǎn)廠家也意識(shí)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(jī)及其它前處理設(shè)備是形勢(shì)所需。核果類水果主要指桃、李、杏、山楂、紅棗及橄欖等，它們?cè)谒偖a(chǎn)量中占有較大的比例。在以它們?yōu)樵霞庸わ嬃?、罐頭、果脯及果干制品時(shí)，去核作業(yè)是一項(xiàng)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(dòng)力、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，并且產(chǎn)品質(zhì)量難以控制。因此，實(shí)行水果去核的機(jī) 械化作業(yè)是水果加工業(yè)中必然的發(fā)展趨勢(shì)，所以山楂去核機(jī)的應(yīng)用有非常良好的前景。 2 山楂去核機(jī) 設(shè)計(jì) 如圖 3 所示為小型山楂去核機(jī)，主要包括 1 去核刀具、 2 山楂定位盤、 3 定位盤主軸、 4 傳動(dòng)間歇輪、 5 傳動(dòng)圓輪、 6 傳動(dòng)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(dòng)間歇輪，能夠在傳動(dòng)圓輪的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每 30176。轉(zhuǎn)動(dòng)一下，進(jìn)而使山楂定位盤間歇轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)圓輪，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，帶動(dòng)間歇輪轉(zhuǎn)過 30176。一次；轉(zhuǎn)動(dòng)軸保證傳動(dòng)圓輪平穩(wěn) 傳動(dòng)；連桿在小型 山楂去核機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 6 轉(zhuǎn)盤圓周運(yùn)動(dòng)過程中，分別帶動(dòng)傳動(dòng)圓輪轉(zhuǎn)動(dòng)和去核刀具的上下運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)盤做圓周運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)；擋板的作用是收集去核后的山楂 。山楂去核機(jī)工作原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)后，通過皮帶輪把動(dòng)力傳給減速器，減速器減速后帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一邊連桿帶動(dòng)刀具上下運(yùn)動(dòng)完成山楂的去核工作，另一邊連桿帶動(dòng)傳動(dòng)盤，傳動(dòng)盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，帶動(dòng)間歇輪轉(zhuǎn)動(dòng)一次 (30176。 )，在主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下使山楂定位盤轉(zhuǎn)動(dòng)。 (當(dāng)轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)到最上方的時(shí)候，傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置帶動(dòng)間歇輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使定位盤帶動(dòng)山楂轉(zhuǎn)動(dòng)到刀具下方，當(dāng)轉(zhuǎn)盤向下運(yùn)動(dòng) 時(shí)，傳動(dòng)裝置離開間歇輪做圓周運(yùn)動(dòng)，刀具在連桿作用下，向下運(yùn)動(dòng)完成山楂的去核工作，如此反復(fù)。山楂隨刀具向上時(shí)，遇到擋板脫落到定位盤上隨定位盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)遇到第二個(gè)擋板的時(shí)候被剝落下去，掉落到收集帶中。 ) 電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電動(dòng)機(jī)系列 電動(dòng)機(jī)選擇應(yīng)保證： rPP ?0 式中： P0—— 電動(dòng)機(jī)額定功率， kW； Pr—— 工作機(jī)所需電動(dòng)機(jī)功率， kW。 所需電動(dòng)機(jī)功率由下式計(jì)算： Pr=Pw/η 式中： Pr—— 工作機(jī)所需有效功率，由 工作機(jī)的工藝阻力及運(yùn)行參數(shù)確定； η—— 電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)的總效率 ， %。 圖 3 山楂去核機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易圖 ********** 7 皮帶運(yùn)輸機(jī) 的 PW計(jì)算方法： PW=F v/1000 (kW) 式中： F—— 工作機(jī)的圓周力，例如運(yùn)輸機(jī)上運(yùn)輸帶的有效拉力， N； v—— 工作機(jī)的線速度，例如運(yùn)輸帶的帶速， m/s； D—— 帶運(yùn)輸機(jī)主動(dòng)滾筒的直徑， mm； n—— 工作機(jī)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(dòng)機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V， Y系列。 選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī) Y8024 型，額定功率 P0=，或選 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) Y90S4 型，額定功率 P0=。 以同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 及 1000r/min 兩種方案進(jìn)行比較，由表 查得電動(dòng)機(jī)數(shù) 據(jù)，計(jì)算出傳動(dòng)比如下表。 表 1 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)表 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 /kW 同步轉(zhuǎn)速 /(r/min) 滿載轉(zhuǎn)速 /(r/min) 總傳動(dòng)比 質(zhì)量 /kg 價(jià)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(dòng)機(jī)雖然質(zhì)量和價(jià)格較低，但總傳動(dòng)比大。為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用方案 2。電動(dòng)機(jī)型號(hào)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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 查得電動(dòng)機(jī)中心高 H = 90mm，外伸軸段 D E = 24mm 50mm。 傳動(dòng)裝置的選擇 傳動(dòng)方式的選擇 (1)帶傳動(dòng) ： 帶傳動(dòng)是具有中間撓性件、靠摩擦工作的傳動(dòng)， 如圖 4 所示，所以具有如下優(yōu)點(diǎn) ：能緩沖吸振；傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；過載時(shí)，帶將在帶輪上打滑，可防止其他零件損壞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；允許有較大的中心距 (可達(dá) 15m)。 帶傳動(dòng)的缺點(diǎn)：由于帶與帶輪面之間的滑動(dòng)，不能保證定傳動(dòng)比；在傳遞相同大小的圓周力時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸和 軸上壓力都比嚙合傳動(dòng)大；效率低、帶的壽命短。 小型 山楂去核機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 8 (2)鏈傳動(dòng) ： 鏈傳動(dòng)是一種用鏈條做中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，它由鏈條、主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組成 ，如圖 5 所示 。鏈傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)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(dòng)的缺點(diǎn)： ； 轉(zhuǎn)的傳動(dòng)； ； 在噪聲； ； ，易跳齒等。 (3)齒輪傳動(dòng) ： 如圖 6 所示， 齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)主要有： ； 緊湊； 、傳動(dòng)比穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)。 齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)： ； ； 。 綜合以上三種傳動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的山楂去核機(jī)的特點(diǎn)，選擇具圖 4 帶傳動(dòng) 圖 5 鏈傳動(dòng) 圖 6 齒輪傳動(dòng) ********** 9 有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的帶傳動(dòng)作為傳動(dòng)裝置比較適合。 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (1)選擇 V帶型號(hào) V帶傳動(dòng)的功率計(jì)算公式為： Pca=KAP 式中： Pca——計(jì)算功率， kW； P——傳遞的額定功率 (如：電機(jī)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(jì)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