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1、菠蘿削皮機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要 面對(duì)飛速發(fā)展的現(xiàn)今社會(huì)，人們的壓力越來越大。城市污染日益嚴(yán)重。人類的免疫 力面對(duì)極大的挑戰(zhàn)，各種疾病威脅著人類的身體健康。科學(xué)家通過研究證明水果中富含的維生素可以大大提高人體的抵抗力，這使得人們更加喜愛食用各種水果。冰箱的發(fā)明已經(jīng)解決了食物保鮮的問題。剩下需要進(jìn)步的就是如果更加快速方便的解決一些比較難切削的水果。本設(shè)計(jì)依靠電動(dòng)機(jī)、螺桿、特殊刀具、鏈條傳動(dòng)等方式對(duì)不同尺寸菠蘿進(jìn)行切削去釘。既方便又安全，適合各種工廠及家庭的使用。 關(guān)鍵詞：削皮機(jī)；螺桿；鏈傳動(dòng)；刀具 DesignOfPineapplePellingMachine Abstract

2、 Facedwiththerapiddevelopmentofmodernsociety,people’sincreasingpressure.Urban pollutionisbecomingincreasinglyserious.Theimmunesystemofthehumanfaceofgreatchallenge,variousdiseasesthreateninghumanhealth.Studieshaveshouwnthatfruitsrichinvitamin,scientistscangreatlyimprovethebody’sresistance,whichmake

3、sitmorepopulartoeatavarietyoffruits.Theinventionofthefefrigeratorhassolvedtheproblemoffoodpreservation.Therestneedtoprogressmorequicklyandeasilysolvesomeofthemoredifficultcuttingfruit.Thedesignreliesonthemotor,screw,specialtools,chaindriveonthedifferentsizesofpineapplecuttingtonail.Convenient and sa

4、fe, suitable for a variety of factory and home use. Keywords：Peeler；Screw；Chaindrive；Tool 前言 菠蘿，原名：鳳梨，別名：露兜子，拉丁文名：Ananas comosus.鳳梨科、鳳梨屬植物，鳳梨俗稱為菠蘿，為著名熱帶水果之一，菠蘿原產(chǎn)于南美洲巴西、巴拉圭的亞馬遜河流域一帶，16世紀(jì)從巴西傳入中國(guó)。 現(xiàn)在已經(jīng)流傳到整個(gè)熱帶地區(qū)。其可食部分主要由肉質(zhì)增大之花序軸、螺旋狀排列于外周的花組成，花通常不結(jié)實(shí)，宿存的花被裂片圍成一空腔，腔內(nèi)藏有萎縮的雄蕊和花柱。葉的纖維甚堅(jiān)韌，可供織物、制繩、結(jié)網(wǎng)和造紙。

5、菠蘿果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)豐富，據(jù)分析每100克果肉中含全糖12-16克、有機(jī)酸0.6克、蛋白質(zhì)0.4-0.5克、粗纖維0.3-0.5克，并含多種維生素，其中維生素C含量高達(dá)42毫克。此外，鈣、鐵、磷等含量豐富?？梢哉f菠蘿是最好的水果之一。 科學(xué)研究表明癌癥與人體缺失維生素有很大關(guān)系，人類是非常特殊的物種，我們自身無法產(chǎn)生所需的維生素。當(dāng)我們年齡開始增長(zhǎng)，抵抗力開始下降，各種疾病都會(huì)找上門來。如果能多食水果補(bǔ)充大量的維生素，我們完全可以抵御很多的疾病。菠蘿作為大家非常喜愛的水果之一，它完全可以勝任補(bǔ)充維生素的重任。它不僅富含大量的維生素，而且口感非常的好。但唯一的缺點(diǎn)就是削皮工作比較困難，一般的

6、家庭在購(gòu)買菠蘿的時(shí)候都是讓賣水果的人削好后拿回家再吃，現(xiàn)今社會(huì)空氣污染比較嚴(yán)重，大量有害顆粒會(huì)附著在菠蘿上，食用后對(duì)人體造成傷害。所以有了設(shè)計(jì)菠蘿削皮機(jī)的想法。 2菠蘿削皮機(jī)的研究現(xiàn)狀 原本我國(guó)初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量比較差，加工增值程度比較低，缺乏一定的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。最近幾年 就現(xiàn)在情況來看，我國(guó)的水果加工工業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)不錯(cuò)的技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模。隨著工業(yè)的進(jìn)步，產(chǎn)品加工質(zhì)量明顯大幅度提高。加工增值程度比以前高了許多，對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口起到了推波助瀾的作用。所以加大農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械的研發(fā)是提高出口水平的先決條件。 3設(shè)計(jì)的主要任務(wù)和研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)主要是對(duì)菠蘿削皮機(jī)的整體裝置設(shè)計(jì)和計(jì)算進(jìn)行分析探

7、討，然后對(duì)液壓控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，傳感器的應(yīng)用與檢測(cè)系統(tǒng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)等組成部分，進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。主要流程：設(shè)計(jì)背景分析---總體方案分析---結(jié)構(gòu)與案例分析---系統(tǒng)適用性分析。 4菠蘿削皮機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 目前菠蘿的加工行業(yè)中還是廣泛的使用人工來去皮的，這種方式費(fèi)時(shí)耗力，工作效率低，為解決人工的不足而設(shè)計(jì)一種能夠降低人工的工作量，提高勞動(dòng)效率的半自動(dòng)皮機(jī)裝置。 2現(xiàn)在菠蘿去皮方式及所用工具調(diào)查 （1） 手動(dòng)菠蘿去皮方式 手動(dòng)菠蘿去皮方式是目前比較常見的一種鳳梨去皮方式，也是傳統(tǒng)的鳳梨去皮方式，其原理是首先通過削刀或刮刀去除外皮，然后再用深V字形刀去除釘扣。下面就是一

8、些手動(dòng)去皮的例子： 刮除外皮以后，再用去釘?shù)栋压蹆?nèi)清除干凈，就是我們常吃的菠蘿了。 近年來市面上出現(xiàn)了一種從菠蘿內(nèi)部去肉的快速便捷的削皮刀。它的原理就是通過一把螺旋刀具旋緊菠蘿內(nèi)部，把菠蘿肉切削成螺旋狀整體拉出來，但這種方法使果肉的浪費(fèi)較多，下面就展示一下其切削過程： 此種刀具款式新穎，效率較高，比傳統(tǒng)的削皮速度快好多倍，但是缺點(diǎn)也比較多，一是其果肉浪費(fèi)的太多，二是人工操作有些還在室外，衛(wèi)生無法控制。 (2)機(jī)械菠蘿削皮方式 由于手工削皮存在費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、而且不衛(wèi)生等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)需針對(duì)工廠，店鋪等對(duì)快速衛(wèi)生去皮的要求。市面上也存在幾種快速去皮菠蘿機(jī)，下面就分析一

9、下： 這種機(jī)器采用PLC控制，機(jī)器由削皮刀、削眼刀、機(jī)械手、定果叉、PLC等組成的。運(yùn)動(dòng)有電腦控制，由于刀具能夠自動(dòng)跟蹤菠蘿外形伸縮，因而去皮和去果眼帶肉少，是菠蘿的浪費(fèi)減少。機(jī)械去果眼可以大幅度減少成本。試機(jī)前先測(cè)量菠蘿皮的厚度和果釘深度，更換刀具，在數(shù)控觸摸屏上設(shè)定參數(shù)和編寫程序，把菠蘿放進(jìn)工作臺(tái)，機(jī)器就可以同時(shí)將果皮和果眼削下來。 加工參數(shù)：加工能力:300—500個(gè)/小時(shí) 效果：一次去除果皮和果眼 削皮厚度：2—6毫米（可調(diào)） 削果眼深度：5—7毫米（可調(diào)） 菠蘿外形：粗、細(xì)、高、矮、畸形均可 電機(jī)功率：1.5千瓦 電壓：220伏 重量：150千克

10、 外形尺寸：1200x700x1900 經(jīng)過了解，該設(shè)計(jì)因?yàn)樾枰鄠€(gè)傳感器及需要PLC控制等，制造成本較高，對(duì)于小店、小鋪來說投資太大，所以一般大中型企業(yè)才使用。 3菠蘿去皮機(jī)設(shè)計(jì)方案的分析與確定 （1） 方案一 本方案用的是摩擦原理分析如下：本機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)，主要有摩擦圓筒、工作轉(zhuǎn)盤、機(jī)架和傳動(dòng)部分。 1） 工作圓筒：工作圓筒部分包括圓柱形摩擦滾筒好人倒梯形容屑槽。它是由不銹鋼薄鋼板卷焊而成（采用不銹鋼是因?yàn)樗哂辛己玫哪透g性能承受一定的沖擊載荷，具有較高的硬度和耐磨性，尤其是對(duì)于水果類的產(chǎn)品加工，效果更好）。筒內(nèi)壁為粗糙表面，以棕剛玉摻環(huán)氧樹脂澆注、烘干而成。

11、圓筒的側(cè)壁開有帶活門的出料口，物料塊莖在離心力的作用下甩出來，碰在出料門的內(nèi)壁上并改變方向，以便于物料的收集。出料口和排渣口的方位可根據(jù)接收容器的放置和方便操作來確定。 2） 工作轉(zhuǎn)盤：工作轉(zhuǎn)盤是物料去皮過程中產(chǎn)生機(jī)械作用的主要部件。根據(jù)菠蘿的生物學(xué)特性及物理特性，吸收手工去皮的基本原理，確定轉(zhuǎn)盤的基本形狀為圓盤形，轉(zhuǎn)盤表面為中心向四周輻射的凸起波紋狀。為增大物料和轉(zhuǎn)盤的摩擦，用棕剛玉摻環(huán)氧樹脂通過模型澆注在盤的頂面上一起轉(zhuǎn)動(dòng)的擋水環(huán)，以防止清洗水進(jìn)入軸承。 1 菠蘿入口 2 筒蓋 3 插板 4圓筒 5 出料口 6 底座 7 機(jī)架 8 聯(lián)軸器 9 電機(jī) 10 變速機(jī)構(gòu)

12、 11 橡膠擋板 12 磨盤 3） 傳動(dòng)系統(tǒng)：該傳動(dòng)系統(tǒng)采用V帶一級(jí)傳動(dòng)。電機(jī)安裝在機(jī)架上，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。工作圓筒下面設(shè)置有排泄口，清洗水連同果皮果渣一起從這里排出。 4） 工作原理：它以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，通過齒輪帶動(dòng)圓筒底部的磨盤旋轉(zhuǎn)。磨盤上表面中間低、邊緣高，呈波浪形。菠蘿塊莖進(jìn)入筒內(nèi)，由于離心力和相互碰撞作用，在筒內(nèi)不停地上、下、左、右翻滾，與筒壁不斷的摩擦；而圓筒上的彈板將菠蘿塊莖彈回，在磨盤和彈板共同作用下菠蘿就被磨去了外皮，達(dá)到了菠蘿去皮的效果。去皮結(jié)束時(shí)加入清水，然后打開側(cè)門，塊莖從側(cè)門排出，果皮果屑隨水從流從磨盤的周圍間隙排出。但本機(jī)器效率不高，當(dāng)去皮機(jī)工作時(shí)，工作轉(zhuǎn)

13、盤旋轉(zhuǎn)，物料由斗形進(jìn)料口加入，物料落到旋轉(zhuǎn)圓盤表面上的波紋凸起上時(shí)，受離心力的作用由工作圓盤的中心向外運(yùn)動(dòng)，同時(shí)被拋起向筒壁的粗糙表面并產(chǎn)生摩擦。物料不斷的沿工作圓筒壁運(yùn)動(dòng)，上升到頂蓋，又被頂蓋擋回落入工作盤表面。物料在這樣的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，被猛烈翻滾攪動(dòng)，從而形成了與盤與筒壁及顆粒之間的以翻轉(zhuǎn)、摩擦揉搓為主，撞擊為輔的綜合機(jī)械作用效果，從而達(dá)到去皮的目的。在摩擦去皮的同時(shí)，從進(jìn)水口注入清水，及時(shí)將去掉的皮通過轉(zhuǎn)盤與筒壁的縫隙沖至排渣口排出機(jī)體。在不停機(jī)的情況下，打開卸料口的活門，物料在離心力的作用下被甩出活門。卸料前應(yīng)停止注水，以防止活門打開后水從出料口濺出。 （2） 方案二 該設(shè)計(jì)采用

14、切削表皮的方式來達(dá)到去皮的效果，其刀具是采用的“V”型刀具來剔除果眼及菠蘿表皮，對(duì)于果眼以外的部分則采用切削方法來切削?；窘Y(jié)構(gòu)如圖所示： 1、外殼 2、基座 3、上頂蓋 4、上頂蓋及對(duì)頂螺母 5、下頂蓋 6、下頂釘 7、V型刀具一 8、V型刀具二 9、蝴蝶夾緊卡子 10、開口槽 11、夾緊滑動(dòng)梯形槽 12、夾緊T型銷 13、刀具夾緊法蘭盤體 14、刀片 15、刀片 16、進(jìn)給螺紋套管 17、直齒圓錐齒輪 18、直齒圓錐齒輪 V型刀具去釘示意圖 其機(jī)構(gòu)各部件作用：1、外殼：機(jī)械外殼 2、基座：用于機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定 3、上頂蓋：用來遮擋切屑飛濺及外部灰塵進(jìn)入 4、上頂蓋及對(duì)頂螺母：上頂釘

15、用來固定菠蘿上部，對(duì)頂螺母用來固定上頂釘，兩螺母對(duì)頂擰緊后使旋和螺紋受到附加的壓力和摩擦力作用，當(dāng)菠蘿再被切削有軸向跳動(dòng)時(shí)，該摩擦力仍然存在其特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單5、下頂蓋：與下頂釘配合來支撐固定菠蘿下部 6、下頂釘：用來固定菠蘿，與上頂釘配合使用 7、V型刀具：固定刀具，隨著動(dòng)力傳到刀具法蘭帶動(dòng)V型刀剔除果眼，V型刀具兩面均為刀刃 8、V型刀具：沿刀桿可上下移動(dòng)刀具，用來確定菠蘿果眼之間的距離進(jìn)而確定轉(zhuǎn)速，沿開槽口（一）移動(dòng)V型刀具使其對(duì)準(zhǔn)果眼，調(diào)整搖動(dòng)手柄，選取合適轉(zhuǎn)速，切削菠蘿 9、蝴蝶夾緊卡子：用于配合V型刀具（二）選取正確位置 10、開口槽（一）：V型刀具（二）沿開口槽（一）上下移動(dòng)，上面

16、的刻度用來選擇轉(zhuǎn)速 11、夾緊滑動(dòng)梯形槽：當(dāng)下頂蓋上放上待切削菠蘿時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊T型銷12使刀具夾緊法蘭盤體13上的刀架沿夾緊滑動(dòng)梯形槽向中心夾緊，實(shí)施對(duì)波羅的夾緊 12、夾緊T型銷：轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊T型銷，使刀具夾緊法蘭盤體13向內(nèi)夾緊實(shí)現(xiàn)定位 13、刀具夾緊法蘭盤體：刀具夾緊法蘭盤體上由四把可移動(dòng)的刀桿，上面有兩把V型槽刀，V型刀具（一）和V型刀具（二），還有兩把與菠蘿表面平行的刀，片刀（一）與片刀（二），其V型刀具（一）與片刀（一）、片刀（二）在同一水平面上 14、片刀（一）：用來切削菠蘿的表面的毛刺和菠蘿皮 15、片刀（二）：同片刀（一） 16、進(jìn)給螺紋套管：上面選用傳動(dòng)螺紋，用于傳遞功，實(shí)

17、現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)螺紋的牙型有梯形、矩形等，此處選用的是矩形螺紋，大徑為14mm，螺距為2mm，中經(jīng)為11.8mm 17、直齒圓錐齒輪（一）：與進(jìn)給螺紋套管固連 18、直齒圓錐齒輪（二）：與直齒圓錐齒輪（一）嚙合傳遞動(dòng)力 19、開口槽（二）：在外殼（一）上，當(dāng)下頂針插入菠蘿后另一端卡在外殼上的槽與上頂針一起固定菠蘿 20、齒輪變速機(jī)構(gòu)：對(duì)于不同大小的菠蘿提供三種變速，有一個(gè)三聯(lián)滑移齒輪和同軸上的三個(gè)齒輪構(gòu)成 21、搖動(dòng)手柄：用來提供動(dòng)力，可向外殼（一）內(nèi)伸入拉出，控制某個(gè)齒輪和三聯(lián)滑移齒輪 3菠蘿削皮機(jī)的性能要求 為了安全應(yīng)盡量應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，并保證一定的削皮去釘成功率。整個(gè)系統(tǒng)

18、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不僅節(jié)省時(shí)間更要有非常高的安全性?？紤]到家用的問題，應(yīng)盡量考慮它的制造成本。綜上所述，這個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足并具備的性能有以下幾點(diǎn)： （1）設(shè)計(jì)中要注意系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)的平衡性。 （2）保證它的制造成本能讓大部分家庭接受，并在這個(gè)基礎(chǔ)上保證它的使用壽命。 （3）保證削皮去釘?shù)某晒β?，并盡可能的減少材料的浪費(fèi)。 （4）考慮家用的問題，應(yīng)盡量減小系統(tǒng)運(yùn)行中的噪音。 （5）設(shè)計(jì)時(shí)考慮它的體積大小，不能太過龐大占用家庭空間。 （6）整機(jī)設(shè)計(jì)出來后要有一定的改進(jìn)空間，以防出現(xiàn)問題后整機(jī)報(bào)廢。 4菠蘿削皮機(jī)的設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)的總體方案是要設(shè)計(jì)出一種既可以削去菠蘿外皮，又可以同時(shí)去掉菠蘿

19、表面的菠蘿釘。這個(gè)方案可以達(dá)到同時(shí)削皮去釘?shù)哪康摹２僮鞣浅５姆奖?，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)易操作的同時(shí)又提高了生產(chǎn)效率，并且具有非常高的安全性，不會(huì)對(duì)操作人員造成任何傷害。擁有比較高的削皮去釘成功率，相比以往的削皮機(jī)，在減少浪費(fèi)上有一定提高，比較大的程度上減少削皮去釘過程中菠蘿的浪費(fèi)，由于特殊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，它可以應(yīng)對(duì)不同的尺寸的菠蘿，不會(huì)因?yàn)閭€(gè)體差別而降低削皮去釘?shù)男?。考慮到這個(gè)設(shè)計(jì)可能會(huì)應(yīng)用于家庭，所以在選擇零部件時(shí)考慮到了成本問題，有不錯(cuò)的性價(jià)比。 4.1整體結(jié)構(gòu)介紹 菠蘿削皮機(jī)由液壓控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)，液壓與檢測(cè)系統(tǒng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)組成。這個(gè)菠蘿削皮機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、傳動(dòng)螺桿

20、、支承螺桿、上夾具、下夾具、切削刀具體和上下料機(jī)構(gòu)八個(gè)主要部分組成。其中切削刀具體是包括了環(huán)形固定體、管形活動(dòng)軸、活動(dòng)體、削皮絲、去釘?shù)?、小彈簧和大彈簧等多個(gè)活動(dòng)體組成漏斗形開口裝置，下夾具用于放置菠蘿，上夾具負(fù)責(zé)將菠蘿夾緊。上下夾具保證了菠蘿在切削過程中的穩(wěn)定性。兩個(gè)電動(dòng)機(jī)一個(gè)負(fù)責(zé)給鏈傳動(dòng)提供動(dòng)力，另外一個(gè)負(fù)責(zé)給菠蘿提供旋轉(zhuǎn)所需的動(dòng)力。 如圖所示，菠蘿削皮機(jī)切削菠蘿時(shí)，由機(jī)械手將菠蘿放在下托盤上，液壓缸在接收到信號(hào)時(shí)，上爪盤向下壓住菠蘿，然后刀具緩慢推進(jìn)，使刀具觸碰到菠蘿表層，下托盤帶動(dòng)菠蘿開始旋轉(zhuǎn)，菠蘿在自身旋轉(zhuǎn)和刀頭在絲杠作用下的上下運(yùn)動(dòng)的配合中完成削皮動(dòng)作。削皮完成后，上爪盤上升松開

21、菠蘿，再有機(jī)械手取下菠蘿，一個(gè)菠蘿的削皮工作就完成了。 液壓控制系統(tǒng) 液壓控制系統(tǒng)原理圖： 本系統(tǒng)采用的是一個(gè)單向減壓回路，用以保證菠蘿爪盤的上下抓緊活動(dòng)能夠順利進(jìn)行。 液壓缸的主要尺寸的確定： 1）工作壓力P的確定。工作壓力P可以根據(jù)機(jī)器的類型來初步確定，我選定的工作壓力P取值1500N。 2）確定液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。查液壓傳動(dòng)表2-3可知液壓缸的內(nèi)徑D為100mm，活塞桿直徑d為20mm。 3）計(jì)算在各個(gè)工作階段液壓缸所需的流量 所以液壓缸選擇單作用液壓缸，可以選用單作用活塞缸。 電氣控制系統(tǒng) 該菠蘿削皮機(jī)采用的是220V交流電作為動(dòng)力源，其負(fù)載只由

22、一個(gè)交流電動(dòng)機(jī)組成。電氣控制系統(tǒng)由簡(jiǎn)單的PLC控制電路組成，其主要功能是能控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的互鎖。 為了使電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，可以采用兩只接觸器KM1，KM2換接電動(dòng)機(jī)三相電源的相序，為了防止短路事故，電路中應(yīng)采取按鈕和接觸器的雙重互鎖。正反轉(zhuǎn)電路如圖所示： 傳感器與檢測(cè)系統(tǒng) 傳感器和檢測(cè)系統(tǒng)在系統(tǒng)的應(yīng)用中主要作用是對(duì)刀具上下極限位置的限位，控制刀具的上位移和下位移的距離。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 該裝置機(jī)箱內(nèi)部軸之間的所有傳動(dòng)均采用圓柱齒輪傳動(dòng)。因?yàn)樗哂兴矔r(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)為菠蘿加工 4.2刀具結(jié)構(gòu) 這個(gè)設(shè)計(jì)的最重要的部分就是刀具

23、，它設(shè)計(jì)是否合理決定了削皮去釘工作的成功率，由于菠蘿的菠蘿的特殊結(jié)構(gòu)，使用單個(gè)刀頭明顯不足以完成削去去釘?shù)墓ぷ鳌ＴO(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)出來的刀具是叉狀的，刀具內(nèi)部具有小彈簧以確保刀頭時(shí)刻緊貼菠蘿表面，兩個(gè)彈簧刀頭水平呈一定的角度，這樣做的目的是為了在切削過程中兩個(gè)刀頭能負(fù)責(zé)兩個(gè)螺旋線，增加去釘?shù)某晒β?。但設(shè)計(jì)出來發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性可能會(huì)比較差，高速旋轉(zhuǎn)的菠蘿會(huì)引起這種叉狀刀口劇烈震動(dòng)。根據(jù)這種情況，我最終決定還是采用彈簧刀頭的設(shè)計(jì)，但不采用這種呈一定角度的叉狀刀頭。為了提高刀頭的穩(wěn)定性，我設(shè)計(jì)了這個(gè)環(huán)形的刀具，間隔20度角平均分布了13個(gè)去釘?shù)丁⒒顒?dòng)體、環(huán)形固定體、削皮絲。每個(gè)小刀具均由螺帽進(jìn)行固定。活動(dòng)體通過

24、管型的活動(dòng)軸與環(huán)形固定體連接，它的活動(dòng)軸是空心的腔體，在環(huán)形固定體與活動(dòng)體的之間的活動(dòng)軸外面設(shè)置了大彈簧，內(nèi)部設(shè)置有小彈簧。環(huán)形固定體尾端外面有螺紋并由螺母進(jìn)行固定。保證了管型活動(dòng)軸不會(huì)脫離環(huán)形固定體。這個(gè)刀具的優(yōu)點(diǎn)還在于它可以通過減少去釘?shù)秮韺?shí)現(xiàn)對(duì)不同水果的削皮工作。例如可以只使用一個(gè)去釘?shù)秮韺?duì)蘋果進(jìn)行削皮工作，非常的有實(shí)用性?？梢噪S意變化切削對(duì)象。拆裝簡(jiǎn)單方便。 4.3夾具的設(shè)計(jì) 在給菠蘿削皮去釘工作中，菠蘿位置如果不固定不僅無法進(jìn)行削皮去釘?shù)墓ぷ?，還會(huì)給造作人員帶來危險(xiǎn)。所以設(shè)計(jì)上下夾具是非常重要的。為了操作人員的安全和操作的舒適度。再根據(jù)菠蘿的外形，設(shè)計(jì)了這個(gè)夾具。三個(gè)抓釘可以

25、完全將菠蘿固定。在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中菠蘿不會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)的現(xiàn)象，可以移動(dòng)的上夾具可以保證對(duì)不同長(zhǎng)度的菠蘿進(jìn)行夾緊。既方便又安全。再聯(lián)合環(huán)形的刀具，完全能夠保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性 4.4整機(jī)結(jié)構(gòu) 通過初期設(shè)計(jì)及修改，最終確定了整機(jī)的結(jié)構(gòu)，機(jī)構(gòu)包括上夾具和下夾具，其中下夾具是固定的，而上夾具是活動(dòng)的。先把菠蘿固定在下夾具上，然后使用上夾具將菠蘿整體固定。在方案三中已經(jīng)初步描述菠蘿去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)，其中機(jī)器中去釘器包括環(huán)形固定體、管形活動(dòng)軸、活動(dòng)體、削皮絲、去釘?shù)?、小彈簧、大彈簧，用于放置菠蘿的活動(dòng)體是由多個(gè)活動(dòng)軸機(jī)構(gòu)組成漏斗形開口裝置，所述活動(dòng)體由上大下小的半錐形體與一支離的圓弧體連接成一體，半錐形體向

26、漏斗形開口傾斜，半錐形體與圓弧之間的角度大于90，環(huán)形固定體位于活動(dòng)體的外圍，與活動(dòng)體通過跟管形活動(dòng)軸連接，活動(dòng)軸為空心腔體，位于環(huán)形固定體與活動(dòng)體之間的活動(dòng)軸外周設(shè)置大彈簧，活動(dòng)體可向后擠壓大彈簧，從而擴(kuò)大由多個(gè)活動(dòng)體組成的用于放置菠蘿漏斗形開口裝置的直徑?；顒?dòng)軸空心腔體內(nèi)設(shè)有小彈簧，小彈簧一端通過活動(dòng)軸內(nèi)內(nèi)壁臺(tái)階固定，另一端與環(huán)繞活動(dòng)體內(nèi)各管形活動(dòng)軸空心腔體的削皮絲鏈接，各活動(dòng)軸前端設(shè)有三角形去釘?shù)?，從活?dòng)體圓周內(nèi)側(cè)伸入中心。活動(dòng)軸穿過環(huán)形固定體，其外端設(shè)有螺紋，與螺母鏈接，放置管形活動(dòng)軸脫離環(huán)形固定體，便于小彈簧的裝入。大彈簧位于管形活動(dòng)軸外周，可以控制管形活動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)，使管形活動(dòng)軸的折

27、面緊靠菠蘿表面。小彈簧位于管形活動(dòng)軸空腔內(nèi)，可以控制削皮絲的張緊度，以利于削皮絲對(duì)菠蘿表皮的切割。三角形去釘?shù)妒歉鶕?jù)菠蘿表皮的花器有序排列成，根據(jù)每個(gè)花器中間有一個(gè)黑色的菠蘿釘?shù)囊?guī)律進(jìn)行挖去菠蘿釘，該裝置去釘?shù)稙?3個(gè)，活動(dòng)軸與活動(dòng)體制造成一體式結(jié)構(gòu)，活動(dòng)軸與活動(dòng)體也可以焊接成一體或者其他方式固定連接。各活動(dòng)軸前端也可以去除三角形去釘?shù)?，由平面或者弧面封閉，菠蘿削皮去釘器只削皮不去釘，削皮絲是細(xì)小的鋼絲穿過在各個(gè)管形活動(dòng)軸里面的小彈簧離心端，在小彈簧的作用下綁緊，以利對(duì)菠蘿削皮。 使用本菠蘿去皮機(jī)時(shí)，先用水果刀卻去菠蘿頭尾部，固定在抓盤上，再放入活動(dòng)體組組成的漏斗形入口，使菠蘿表皮的花器對(duì)準(zhǔn)

28、三角形去釘?shù)?，機(jī)械力旋轉(zhuǎn)菠蘿的同時(shí)菠蘿刀具沿著菠蘿釘?shù)穆菪y旋轉(zhuǎn)向上移動(dòng)，菠蘿削皮去釘器各活動(dòng)體在菠蘿轉(zhuǎn)動(dòng)，刀具上升的作用下，活動(dòng)體向外擴(kuò)張，擠壓大彈簧，同時(shí)又在大彈簧的作用下自然調(diào)整，以利于菠蘿削皮去釘，并確保削皮的厚度保持一致，然后出來的將是削皮去釘后完全是果肉的菠蘿，且保證最大限度地減少削皮去釘時(shí)對(duì)菠蘿果肉的浪費(fèi)。如果用于某些只削皮不去釘?shù)膱?chǎng)合，不用裝去釘裝置，使用時(shí)只要將菠蘿放入菠蘿削皮去釘器入口。 5菠蘿去皮機(jī)的總體及部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 5.1菠蘿去皮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1.1運(yùn)動(dòng)的合成 根據(jù)菠蘿的結(jié)構(gòu)，菠蘿表面的花苞片及“果眼”的分布形狀如圖4所示。菠蘿通常呈現(xiàn)未對(duì)稱性的左右螺旋線排列，左右螺旋線的螺旋線的螺旋升角均約為40，每條螺旋線繞菠蘿均為7/12圈，每個(gè)菠蘿的螺旋線數(shù)為13條左右，而菠蘿的高度與其直徑之比為1.5左右，其高度一般在160mm——280mm范圍之內(nèi)。 故水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)7/12圈則豎直方向上升1.5D設(shè)定每個(gè)菠蘿去皮時(shí)間為20s，則： min/472012/7rsrr==w min/9205.1菠蘿rs De==u