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荷藕切片機整機設(shè)計與切片試驗研究 前言： 我國是蓮藕生產(chǎn)大國，具有悠久的蓮藕種植歷史，蓮藕產(chǎn)量、加工量、出口量均居世界前列。隨著我國加入WTO，蓮藕制品的出口量也大幅增長。日本、韓國、新加坡以及美國等國家紛紛從我國進口大量的水煮藕、脫水藕片等產(chǎn)品，但是根據(jù)調(diào)查，我國大多數(shù)的蓮藕食品加工出口企業(yè)所生產(chǎn)的藕片主要以人工切片為主，這種生產(chǎn)方式勞動強度大、功效低，難以滿足實際生產(chǎn)的需要，因此蓮藕切片機的研制具有重要的現(xiàn)實意義。 關(guān)鍵詞：蓮藕、切片、機械 國內(nèi)現(xiàn)狀： 目前，食品切片技術(shù)在某些產(chǎn)品上已經(jīng)很成熟，如用于凍肉切片的旋轉(zhuǎn)圓盤式切片裝置，在國內(nèi)市場上可以見到的適用于大規(guī)模生產(chǎn)的人參切片機、馬鈴薯切片機、洋蔥切片機、黃姜切片機等。由于人參、馬鈴薯、黃姜這些食品形狀很不規(guī)則，又要求一定的表面質(zhì)量，所以不宜用夾具夾持。通常的做法是利用離心切削法進行切削，這樣即可以保證其表面的完好，又可以提高切削率，但離心切片方式不適應(yīng)藕瓜類蔬菜。 近年來，為了滿足我國藕制半成品國內(nèi)消費和對外出口的需求，降低人工切片勞動強度，我國科研單位和企業(yè)針對蓮藕切片加工技術(shù)難題，也開展了對蓮藕切片機的研究和開發(fā)： 1) 湖北農(nóng)學(xué)院陳義厚、鄒必昌研制了一種盤式砍切型蓮藕切片機，該機的工作原理為：把蓮藕放在豎直的導(dǎo)向管內(nèi)，底部由擋板頂住，在導(dǎo)向筒底部和擋板之間裝有旋轉(zhuǎn)托盤，托盤上沿徑向安裝若干把切片刀，切片刀隨托盤旋轉(zhuǎn)橫向切割蓮藕，切出的藕片被刀片底面后部的藕片刷推到落料槽內(nèi)[12]。該機的優(yōu)點是切割速度快，生產(chǎn)率高，缺點是破碎率較高，粘刀藕片難清理。分析其原因是由于切片刀隨托盤旋轉(zhuǎn)以一定的速度砍切蓮藕，而刀片各點的切削速度又不一致，易造成薄藕片破碎，其次因藕片刷推力有限，造成粘刀藕片清理不干凈，從而影響后續(xù)切藕。 2）機械工業(yè)食品裝備設(shè)計研究所李樹君針對砍切型蓮藕切片機碎片率高的現(xiàn)象，研制了一種滑切型蓮藕切片機，并對其運動參數(shù)進行了研究。其工作原理為: 蓮藕在定向進給機構(gòu)中沿與刀片成40o角的方向進給，圓盤刀既做上下垂直運動，又做水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動，由于刀片沿一定斜角逐漸切削蓮藕，因此有效地降低了碎片率，但此種切削方式加工出的藕片是斜薄片，有一定的局限性。其次由于刀盤的高速旋轉(zhuǎn)，與藕片產(chǎn)生急劇摩擦，摩擦使藕的淀粉大量滲出，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。 3）國內(nèi)實用新型專利95235217.6公開了一種藕瓜切片機，該機的切削原理是利用水平切刀盤的旋轉(zhuǎn)，將進料筒內(nèi)的藕瓜切成片狀，其工作原理類似于湖北農(nóng)學(xué)院陳義厚、鄒必昌研制的盤式蓮藕切片機。 從現(xiàn)有資料分析，國內(nèi)外對蓮藕切片技術(shù)的研究還非常少，目前所研制的蓮藕切片機主要以盤式切片機為主，切割方式有滑切、砍切。另據(jù)市場調(diào)查了解，我國出口到日本、南韓的藕片厚度只有2～10mm，現(xiàn)有的荷藕切片機實際使用后均無功而返，究其原因是：蓮藕是多孔質(zhì)蔬菜，含水率高，切片易粘刀，其次鮮藕既嫩又脆，每段藕的長度、寬度、形狀各不相同，即使是同一段藕不同部位的寬度、形狀也有區(qū)別，因而給其裝夾、機械化切片作業(yè)帶來了一定難度。因此，國內(nèi)外（包括荷藕食品消費大國日本、韓國）目前生產(chǎn)的蓮藕食品仍是以人工切片為主。 設(shè)計要點 通過對資料及設(shè)計任務(wù)要求的分析發(fā)現(xiàn)該課題有以下幾個關(guān)鍵技術(shù)需要解決，才能完成設(shè)計。 要點一：提高切片機的切片質(zhì)量。由于蓮藕這種材料的特殊性，所以在切片過程中，藕片易碎。故得對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化來提高切片的質(zhì)量 要點 二: 減小切片機機構(gòu)中的不平衡慣性力,提高切片機的工作穩(wěn)定性。 要點三：解決切片機退料裝置復(fù)雜的問題。切藕時因為藕片有粘性，故藕片可能會粘附在刀片上，所以必須設(shè)計出一種裝置來進行退料。 其他問題：設(shè)計的任務(wù)要求應(yīng)對產(chǎn)品進行市場調(diào)研，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)利用軟件進行計算機繪圖，包括整機裝配圖及零件圖數(shù)張，此外還要考慮到產(chǎn)品的經(jīng)濟性。 結(jié)語 通過對荷藕切片機的設(shè)計研究，了解到了當(dāng)前荷藕切片機的發(fā)展以及前景，對荷藕切片機械的設(shè)計有了基本的概念和思路，為自己以后的設(shè)計工作提供一定的基礎(chǔ)。 參考文獻： [1] 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社. 1996，3 [2] 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].第二版.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1996. [3] 李瑞濤，方泥，張文明.虛擬樣機技術(shù)的概念及應(yīng)用[J].機電一體化，2000,12(5):17-19 [4] 祖旭，黃洪鐘，張旭.虛擬樣機技術(shù)及其發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2004,35(2):168-171 [5] 張建平，胡建平．無骨肉制品切割分塊機的設(shè)計及試制[J]．山東農(nóng)機，2003 [6] 李昌滿 ，劉福文， 王彥． 離心式人參切片機設(shè)計研究[J]．農(nóng)機與食品機械 ，1996，（6）：22—25 [7] 黃桂琴， 瞿越 ，莫秀玲 ．人參切片機設(shè)計研究[J]．吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1996， 18（3）：90—93 3