1 蘋 果 切 片 機(jī) 的 設(shè) 計 摘 要 蘋果的營養(yǎng)很豐富 它含有多種維生素和酸類物質(zhì) 針對蘋果在的種植廣 產(chǎn)量大 設(shè)計了對于蘋果深加工的 蘋果切片機(jī) 設(shè)計的旋切式蘋果切片機(jī) 主要是由電動機(jī)經(jīng) V 帶降速并傳遞給平帶動力 從而使平帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動 使刀片 對蘋果進(jìn)行旋切 由齒條和彈簧的的配合使得刀片在切完一箱蘋果后 立即更換物料箱 并且壓緊物料進(jìn)行切割 其特點是 效率較高 關(guān)鍵詞 蘋果 切片機(jī) 刀片 旋切式 中圖分類號 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0 引言 蘋果的營養(yǎng)很豐富 它含有多種維生素和酸類物質(zhì) 1 個蘋果中含有類黃酮約 30 毫克以上 蘋果中含有 15 的碳水化合物及果膠 維生素 A C E 及鉀和抗氧化劑 等含量也很豐富 1 個蘋果 154g 膳食纖維 5g 鉀 170mg 鈣 10mg 碳水化合物 22g 磷 10mg Vc7 8g Vb7 8g 蘋果中的含鈣量比一般水果豐 富多 有助于代謝掉體內(nèi)多余鹽分 蘋果酸可代謝熱量 防止下半身肥胖 至于可溶性纖維果膠 可解決便秘 果膠還能促進(jìn)胃腸道中的鉛 汞 錳的排放 調(diào)節(jié)機(jī)體 血糖水平 預(yù)防血糖的驟升驟降 如今 的林果總面積已經(jīng)突破 1700 萬畝 果品 產(chǎn)量達(dá) 600 萬噸 蘋果更是占了很大的份量 但是 由 于現(xiàn)在的蘋果銷售方式很大程度上還是以鮮果的方 式銷售到各地 就導(dǎo)致很多時候蘋果沒能得到很好的儲 存條件 而導(dǎo)致大量的蘋果腐爛 造成很大的經(jīng)濟(jì)損失 這對蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是及其不利的 所以 從國際和內(nèi) 地的蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢看 蘋果的加工深加工具有很廣 闊的發(fā)展前景 大力發(fā)展蘋果深加工與綜合利用技術(shù)研 究 深加工不僅僅延長了蘋果的儲存和銷售期 而且可 以大大增加了產(chǎn)品的附加值 更主要的是豐富了食品的 品種 能更好地滿足不同消費者的多元化的食品需求 蘋果深加工調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 緩解了供需矛盾 節(jié)約了 生產(chǎn)浪費 促進(jìn)了人類飲食文明的進(jìn)步 可以說深加工 所占比例反映了一個國家或地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的成熟程度 大力發(fā)展?jié)饪s鮮果汁 飲料 果醬等蘋果加工技術(shù) 有 助于提高蘋果的國際競爭力 在蘋果深加工過程中 蘋果切片就是其中的一個關(guān) 鍵的環(huán)節(jié) 只有將蘋果片切到合適的厚度 才能在后面 得加工過程中很好的提取出蘋果的營養(yǎng)成分 而且直接 將蘋果切片進(jìn)行儲存也能很好的留住蘋果的營養(yǎng)成分 在大批量生產(chǎn)蘋果切片的過程中 能保證切片質(zhì)量和效 率的切片機(jī)就顯得至關(guān)重要了 因此本人對以前的切片機(jī)進(jìn)行參考 進(jìn)行改進(jìn) 將 其刀片改為旋切式的 提高機(jī)構(gòu)的切片效率設(shè)計出此作 品 1 設(shè)計原理及機(jī)構(gòu) 1 1 整體設(shè)計思路 本人設(shè)計的旋切式蘋果切片機(jī) 主要是由電動機(jī)經(jīng) V 帶 降速并傳遞給平帶動力 從而使平帶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動 使 刀片對蘋果進(jìn)行旋切 由齒條和彈簧的的配合使得刀片 在切完一箱蘋果后 立即更換物料箱 并且壓緊物料進(jìn) 行切割 通過平帶的傳動與切割 完成切片過程 同時 使用齒條和彈簧使得壓緊元件能夠很好的壓緊 在即將 切完時迅速的退出并且更換物料箱 至于刀片 將其用 鉚釘釘入平帶中 物料箱固定在機(jī)架上的導(dǎo)軌上 隨著 平帶的旋轉(zhuǎn)運動 刀片也跟著運動 同時 在平帶上安 裝了 8 把刀片 設(shè)定的切削速度為 1m s 切削厚度為 3mm 在保證了切片質(zhì)量的同時 切削效率也是比較好的 小平帶輪 1 通過它的軸與 V 帶軸連接 為主動輪 機(jī) 架 2 通過它支撐與連接機(jī)架平臺 起到固定的作用 機(jī)架平臺 3 用來支撐物料箱上的導(dǎo)軌 平帶 4 在 上面安裝刀片 切片的同時也支撐物料 定位元件 5 用電機(jī)控制它的運動情況 在切片的時候固定物料箱 壓緊輪 6 用來壓緊平帶 保證平帶的強(qiáng)度 刀片 7 用鉚釘鉚在平帶上 切片的元件 壓緊機(jī)構(gòu) 8 它與 電機(jī)配合 用來壓緊物料 物料箱 9 用來盛放物料的 裝置 導(dǎo)軌 10 設(shè)計在物料箱的兩側(cè) 正好架在機(jī)架 平臺上 支撐板 11 支撐平帶 大帶輪 12 機(jī)構(gòu)的 從動部件 擋料板 13 用來防止料亂飛 接料板 14 接住出料 2 1 小平帶輪 2 機(jī)架 3 機(jī)架平臺 4 平帶 5 定位元件 6 刀片 7 壓緊機(jī)構(gòu) 8 壓緊板 9 導(dǎo)軌 10 物料箱 11 支撐 板 12 大平帶輪 13 擋料板 14 接料板 圖 1 1 切片機(jī)示意圖 2 關(guān)鍵部件設(shè)計 2 1 平帶設(shè)計 首先平帶的材料選取為膠帆布平帶 這是由于帶輪 的工作環(huán)境比較干燥 工作量比較小 至于帶輪 選取 為普通的滾筒 由于其所要承受的載荷不是很大 因此 滾筒的結(jié)構(gòu)形式為輪輻式 平帶及帶輪的機(jī)構(gòu)示意圖 圖 2 1 平帶及帶輪的示意圖 2 2 平帶上刀片的設(shè)計 因為根據(jù)設(shè)計要求 刀片既要一邊支撐物料 又要 一邊切削 所以我將它與平帶設(shè)計在一起 隨著平帶的 運動而運動 同時考慮到箱子不能跟平帶一起運動 必須另外有 裝置固定它 所以 我設(shè)計支架通過它支撐箱子 又為 了避免妨礙刀片運動 就將刀片寬度設(shè)定為箱子寬度 考慮到平帶是圓周運動 因此我設(shè)計在每隔一定的距離 安裝一把刀片 有效的利用圓周運動 大大的提高工作 效率 由平帶的轉(zhuǎn)速 帶長和物料箱的長度決定每隔 500mm 安裝一把刀片 這樣在整個平帶上就有 8 把刀片 即在平帶運動一周的時間內(nèi) 刀片切削 8 次 刀片的尺 寸為寬 300mm 長 10mm 高 3mm 用鉚釘將刀片鉚上去 鉚釘?shù)拇笮∵x取 采用沉頭的型式 同時 為防止平帶的強(qiáng)度由mdL4 10 于有溝槽而降低 在平帶上裝有刀片的地方也鉚上薄鐵 皮 能有效的減少因開有溝槽而造成的強(qiáng)度降低 42315 1 刀片 2 溝槽 3 平帶 4 鉚釘 5 鐵片 圖 2 2 刀片示意圖 2 3 帶輪軸的設(shè)計 選擇軸的材料并確定許用應(yīng)力 選用 45 號鋼正火處 理 查得強(qiáng)度極限 得MPaB60 其許用彎曲 b51 確定軸的直徑 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算 取 C 110 mnPCd9 24 303 考慮到軸上有鍵槽 將軸的直徑增大 5 則 5 1 9 24 這里 d 取 30mm 軸的基本數(shù)據(jù)如下 m301 L301 此兩段軸主要是用于安裝軸承 主要按軸承內(nèi)徑尺寸系 列確定 初選軸承類型為深溝球軸承 型號為 6306 內(nèi) 徑為 30mm 外徑為 72mm 寬度為 19mm md52 L402 此段軸主要考慮軸上的鍵槽 查表取其數(shù)值為 91 hbL180 軸的示意圖如下 圖 2 3 軸的示意圖 3 2 4 小 V 帶輪的設(shè)計 輪類零件 齒輪 帶輪 鏈輪及蝸輪等 的功能是在 軸與軸之間傳遞動力和運動 V 帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵 HT150 或 HT200 本 10 機(jī)構(gòu)選用 HT200 小 V 帶輪的直徑較小 在這里采用實心 式 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間34 1pb m 距 基準(zhǔn)線上槽深 150 e min2 75ah 最小槽緣厚度 外徑 in6 105 52wdah 其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖 2 4 V 帶小輪 2 5 大 V 帶輪的設(shè)計 V 帶輪的材料的選擇主要用鑄鐵 HT150 或 HT200 10 本機(jī)構(gòu)選用 HT200 大 V 帶輪的直徑大于 300mm 時 其帶 輪結(jié)構(gòu)采用輪輻式 帶寬 查表 得 A 帶 1 25Bze 15e f 9 輪槽的契角 節(jié)寬 槽間距38 mbp 基準(zhǔn)線上槽深 e 015 最小槽緣厚度 外ha72min 6in 徑 320 5 wdah 其結(jié)構(gòu)示意圖如下 圖 2 5 V 帶大輪示意圖 2 6 V 帶的張緊 由于各種材質(zhì)的 V 帶都不是完全的彈性體 因而 V 帶在張緊里的作用下 經(jīng)過一定的時間運轉(zhuǎn)后 就會由 于塑性變形而松弛 是張緊力減小 傳遞動力的能力降 低 因此 帶傳動必須設(shè)計張緊裝置 最常見的有定期 張緊和自動張緊兩類 由于本人設(shè)計與選用的 V 帶的中 心距不可調(diào) 因此選用張緊輪裝置 張緊輪放在松邊的 內(nèi)側(cè) 是帶只手單向彎曲 同時 放置張緊輪時 使其 盡量的靠近大帶輪 以免影響帶在小輪上的包角 張緊 輪的輪槽與帶輪相同 且直徑小于小帶輪 張緊輪定期張緊裝置的示意圖如下 2345 1 小 V 帶輪 2 大 V 帶輪 3 V 帶 4 張緊輪 5 張緊輪機(jī)架 圖 2 6 V 帶張緊裝置的示意圖 2 7 物料箱的選擇 根據(jù)設(shè)計的要求 物料箱兩旁裝有導(dǎo)軌 使得它能 夠在有外力作用的時候能夠沿著導(dǎo)軌運動 根據(jù)物料蘋 果的型狀大小 設(shè)計得出它的長為 150mm 它的寬度為 300mm 主要是因為設(shè)計與選用的平帶的帶寬為 355mm 由于蘋果的平均直徑為 70mm 物料箱中一般放有 8 個蘋 果 物料箱的高度為 100mm 2 8 壓緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計 為了使壓緊機(jī)構(gòu)與刀片的密切配合 在切片的行程 里緩慢的壓緊蘋果 并隨時調(diào)整距離 在即將切完時 能夠迅速的松開 以配合供給機(jī)構(gòu)的送料 當(dāng)更換完物 4 料箱之后 又進(jìn)入壓緊過程 使切片順利 為此 我選 擇用電機(jī)和齒條的配合來壓緊 由平帶的速度 1m s 和 平帶上的刀片數(shù) 8 把 得出壓緊機(jī)構(gòu)以每秒 6mm 的速度 向下運動 當(dāng)壓緊機(jī)構(gòu)向下運動了 120mm 時 此時 松 開手動搖柄 這時機(jī)構(gòu)依靠彈簧中的儲能向上彈 等另 一物料箱到預(yù)定位置后 搖動搖柄 然后又一輪的壓緊 行程開始 壓緊機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖如下所示 234657 1 壓料元件 2 螺栓 3 擋板 4 彈簧 5 保護(hù)桿 6 壓緊連桿 7 齒條 圖 2 7 壓緊機(jī)構(gòu)示意圖 壓料元件 1 用彈性較大的材料制成 其底部粘貼一層 橡皮 使得它在壓緊的過程中始終能緊密的貼著物料 螺栓 2 將壓料元件 1 和桿 6 連接起來 擋板 3 用 螺栓將它固定在基架上 彈簧 4 連接壓緊連桿 6 和擋 板 3 在壓緊連桿 6 向下運動 當(dāng)碰到擋板 3 的時候 它 開始儲能 最后利用彈簧的彈力使壓緊機(jī)構(gòu)退出物料箱 保護(hù)桿 5 它卡在機(jī)架中的槽中 使得壓緊機(jī)構(gòu)不能做 水平方向上的運動 只能上下運動 壓緊連桿 6 用于 連接和傳遞動力 齒條 7 在連桿上加工出來的齒條 通過它與電機(jī)的配合運動來傳遞動力 3 結(jié)論 1 此切片機(jī)的效率是人工的 5 6 倍 能達(dá)到 25 30 個 分 2 由于是用帶傳動進(jìn)行旋切 所以對帶的壽命影 響比較大 帶的磨損比較快 4 參考文獻(xiàn) 1 徐灝 機(jī)械設(shè)計手冊第 3 卷 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 年 21 235 2 戈振揚(yáng) 余揚(yáng) 脫水蜜菠蘿切片方法的研究 J 云 南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 1990 04 3 謝中生 國外切片機(jī)發(fā)展述評 電子工業(yè)部第 45 研究 所 1996 3 4 屠用利 罐藏果蔬原料處理設(shè)備 三 J 食品工業(yè) 1985 02 5 方大千 電動機(jī)速查速算手冊 M 中國水利水電出 版社 2004 年 99 101 6 陳立周等 機(jī)械設(shè)計 原書第二版 M 北京 機(jī) 械工業(yè)出版社 2002 年 68 70 7 姜雪鷹 馮小氟 計算機(jī)控制螺旋切片機(jī)的設(shè)計 J 機(jī)械設(shè)計與制造 1995 04 8 李仕坦 鮮菇切片機(jī)聞世 J 食用菌 2003 02 9 手電動兩用蔬菜切絲切片機(jī) J 農(nóng)村新技術(shù) 2010 20 10 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 年 26 28 Apple slice machine design Chen Bin Tarim University mechanical electrical engineering college xinjiang in843300 Abstract Apple s nutrition is very rich it contains a variety of vitamins and acids on Apple plantations in Xinjiang wide large output designed for apple deep processing apple slicer Design of the rotary cutting type Apple slicer 5 primarily by motor through V belt speed down and transferred to the flat belt flat belt driving thereby allowing a rotational motion so that the blade on the apple peeling By a rack and spring makes the blade of the cut ends with a box of apple the immediate replacement of the material box and compress the material cutting which is characterized by high efficiency Key words Apple slicer blade rotating cutting type