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河北科技師范學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述 板栗切口機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景 院（系、部）名 稱 ： 歐美學(xué)院機(jī)電科學(xué)與工程系 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計制造機(jī)器自動化 學(xué) 生 姓 名： 劉振 學(xué) 生 學(xué) 號： 9313110220 指 導(dǎo) 教 師： 劉長榮 2014年12月10日 河北科技師范學(xué)院教務(wù)處制 摘 要 摘 要 板栗切口機(jī)又稱板栗劃口機(jī)，板栗開口機(jī)，是在板栗加工過程中給板栗開口、切口、劃口的設(shè)備，代替手工剪刀剪口，刀片劃口，板栗割開一道口子后，在炒制、浸味、淹制、切口才更加容易一直以來為板栗開口，都是一個讓板栗炒貨商和板栗深加工企業(yè)頭痛的工作。效率低，工作強(qiáng)度高，切口深淺不一、勞動力成本大等等困擾著我們。由于板栗大小不一，形狀不同，各產(chǎn)地的板栗皮薄厚不一樣，都是阻礙機(jī)械化加工的技術(shù)難題。本文從板栗切口機(jī)的發(fā)展歷史，板栗切口機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，存在的問題及發(fā)展前景幾個方面進(jìn)行了闡述，旨在推動板栗切口技術(shù)，讓用戶用上更為可靠，合理，實(shí)用的板栗切口機(jī)。 關(guān)鍵詞：板栗切口；傳送鏈設(shè)計；機(jī)械化 Abstract Also known as chestnut chestnut cutting machine cutting machine, opening machine in chestnut, chestnut processing to chestnut opening, incision, cut equipment, instead of manual scissors knife mouth, mouth, chestnut cut a hole in the rear, frying, Baptist flavor, submerge system, easier cutting eloquence since the opening straight for the Chinese is a work let the chestnut roasted seeds and nuts business and chestnut deep processing enterprises headache. Low efficiency, high in working intensity, incision depth, labor costs and so on troubled us. Because of different sizes of different shapes of chestnut every origin of chestnut pericarp thickness is not the same are technical problems which hinder the mechanized processing. From the historical development of Chinese chestnut cut machine, the current situation of the development of Chinese chestnut cut machine, some existing problems and future development. This paper, aimed at promoting the incision technique of chestnut, allowing users to use more reliable, reasonable, practical chestnut incision machine. Keywords: chestnut incision；transmission chain design；mechanization I 河北科技師范學(xué)院2015屆本科畢業(yè)論文（文獻(xiàn)綜述） 1緒論 板栗營養(yǎng)富含維生素、胡蘿卜素、氨基酸及鐵、鈣等微量元素，長期食用可達(dá)到養(yǎng)胃、健脾、補(bǔ)腎、養(yǎng)顏等保健功效。栗仁的蛋白質(zhì)含量是香蕉的三倍，荔枝的四倍，為蘋果的近四十倍；含含磷量是香蕉、荔枝的三倍，蘋果的八倍、鐵、核黃素和維生素的含量也高過一硬果和水果類，足見栗子的營養(yǎng)十分豐富。隨著人民生活水平的提高，以及人類各種疾病的出現(xiàn)，人們越來越熱衷于各種堅果類的食用。板栗由于自身的營養(yǎng)價值，而成為人民喜愛的食物之一。板栗樹有著很好的生態(tài)效益和潛在的經(jīng)濟(jì)效益而成為山區(qū)退耕還林的首選樹種之一。而現(xiàn)實(shí)問題是板栗的初級產(chǎn)品相對過剩，促使我國科研工作者需要尋求板栗的深加工路徑來解決板栗生產(chǎn)中所面臨的困境。 2板栗切口技術(shù)的發(fā)展歷史 板栗在我國古代深受人們的喜愛,進(jìn)入現(xiàn)代仍然是人們喜愛的美味滋補(bǔ)食品。改革開放以來,1986年到1995年,全國板栗產(chǎn)量年平均年增長1.6萬噸,至1995年全國種植面積已達(dá)67萬公頃,產(chǎn)量達(dá)到24.7萬噸。不僅我國在世界各國板栗也是大眾食品,在歐洲1990年板栗的總產(chǎn)量達(dá)到12.6萬噸,意大利是歐洲最大的板栗生產(chǎn)國,1991年總產(chǎn)量達(dá)6.6萬噸,其次是西班牙和法國。而且歐洲板栗業(yè)的技術(shù)十分發(fā)達(dá),以意大利和法國為代表,板栗采收使用板栗收獲機(jī),采收后清洗、分級、拋光、包裝、貯藏全部工廠化,板栗精加工產(chǎn)品種類繁多,制作精良,有高檔品,也有全年供應(yīng)的方便食品川。 2.1傳統(tǒng)手工切口技術(shù) 早使用的板栗切口方法是人工手工切口法,這種方法主要是借助于雙手將堅硬的外殼切開,再經(jīng)過燙煮和手工揉搓進(jìn)一步加工。這種方法不但工序復(fù)雜,生產(chǎn)效率非常低,無法進(jìn)行規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn),而且在燙煮過程中容易將栗仁中的營養(yǎng)成分丟失,栗仁也容易氧化褐變,又不衛(wèi)生。傳統(tǒng)的手工板栗切口法,工序復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,無法進(jìn)行規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn),使這一問題成為長久以來阻礙板栗深加工生產(chǎn)發(fā)展的首要問題。近年來,手工切口法開始采用碾輥等輔助工具,其原理是將板栗烘干或烘烤后進(jìn)行切口,但這種新方法較以前切衣率更低,破碎率更高,到目前為止很少被使用。 3板栗切口技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 3.1機(jī)械切口技術(shù) 近年來板栗生產(chǎn)和科研引起世界各產(chǎn)栗國的廣泛關(guān)注,板栗的生產(chǎn)加工都呈現(xiàn)一番前所未有的巨大潛力,歐洲與日本市場的需求量不斷加大,作為世界上最大的板栗生產(chǎn)國,開發(fā)板栗精加工品種以適應(yīng)國際國內(nèi)市場的需求,贏得市場的主動權(quán),是解決當(dāng)前迅速增長的板栗產(chǎn)量出路的首要問題。而在進(jìn)行板栗精加工時,首先遇到的問題就是板栗切口。 在進(jìn)入八十年代,隨著板栗產(chǎn)量的增加以及人們對板栗消費(fèi)需求的提高,世界名國紛紛開始研制開發(fā)機(jī)械式板栗切口技術(shù),以適應(yīng)板栗大規(guī)模加工生產(chǎn)的需要。與傳統(tǒng)手工法相比,機(jī)械法具有這兩種方法無法比擬的優(yōu)勢。首先,機(jī)械式切口技術(shù)的切口率較高,生產(chǎn)能力達(dá)到板栗大規(guī)模工廠化加工要求。這是由于采用了機(jī)械式切割的方法對板栗外殼進(jìn)行切割,并且由電機(jī)或液壓傳動,大大提高了生產(chǎn)效率。其次,機(jī)械式切口技術(shù)對板栗栗仁無污染,栗仁在加工過程中不會產(chǎn)生變質(zhì),因此也不會影響后繼板栗的成品加工生產(chǎn),因此非常適合板栗精加工高檔產(chǎn)品的生產(chǎn)。在歐洲,高檔的板栗制品,均采用機(jī)械式切口技術(shù)加工。板栗的機(jī)械式切口技術(shù)現(xiàn)在在世界各國已得到廣泛的使用。但我國堅果切口機(jī)具發(fā)展緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于種植業(yè)的發(fā)展,在一些生產(chǎn)應(yīng)用的機(jī)具中,存在如下幾個突的問題,因而難以推廣應(yīng)用 。 3.2現(xiàn)有板栗自動切口機(jī)結(jié)構(gòu) 3.2.1連續(xù)夾持裝置 圖1中，栗子進(jìn)入載料模板，載料模板在鏈條帶動下由左至右運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)定位輸送 彈性壓合頭在鏈條帶動下逆時針回轉(zhuǎn)，與載料模板同步對滾嚙合運(yùn)行，依次壓合夾緊進(jìn)入的栗子 下方切割刀插入載料模板底部窄縫缺口，作逆時針連續(xù)旋轉(zhuǎn)壓合切割過程分5個階段: A為進(jìn)料輸送段，載料模板模腔裝載栗子定位運(yùn)行; B為壓合夾緊段，進(jìn)入壓合頭嚙合范圍，栗子被壓合頭壓緊; C為夾持劃口段，栗子在夾緊狀態(tài)下運(yùn)行經(jīng)過切割刀，底部外殼被滾切劃口; D為保壓段，栗子完成劃口后保持夾持狀態(tài); E為松弛卸料段，松開壓合頭，輸出物料。 3.2.2總體結(jié)構(gòu) 由圖2可見，本機(jī)設(shè)計為4通道結(jié)構(gòu)，主要由料倉振動輸送機(jī)星型撥輪被動軸裝置切割機(jī)構(gòu)壓合機(jī)構(gòu)齒輪傳動裝置載料模板驅(qū)動軸裝置出料槽鏈傳動裝置減速電機(jī)機(jī)架，以及電控系統(tǒng)等組成機(jī)器的主動力為減速電機(jī)啟動電機(jī)后，由減速機(jī)輸出動力，通過鏈傳動裝置帶動驅(qū)動軸裝置順時針旋轉(zhuǎn) 每一條載料模板的兩端用螺釘固定在兩側(cè)輸送鏈條上，通過驅(qū)動軸裝置和被動軸裝置兩側(cè)的鏈輪帶動，輸送鏈條作順時針回轉(zhuǎn)，使上層載料模板由左至右直線運(yùn)行 鏈傳動裝置在帶動驅(qū)動軸裝置的同時，通過齒輪傳動裝置驅(qū)動壓合機(jī)構(gòu)，使壓合機(jī)構(gòu)作逆時針回轉(zhuǎn)，與運(yùn)行中的載料模板形成同步對滾嚙合輸送狀態(tài)，使每一個壓合頭對應(yīng)載料模板的模腔，一一壓緊模腔內(nèi)的栗子 切割機(jī)構(gòu)的主體為滾刀結(jié)構(gòu)，由電動輥筒獨(dú)立驅(qū)動，連續(xù)旋轉(zhuǎn)，由載料模板底部切割行經(jīng)的栗子外殼 料倉振動輸送機(jī)和星型撥輪組成入料輸送系統(tǒng) 在振動輸送機(jī)的作用下，栗子在振動槽中形成4個隊列，由左至右排列輸送，經(jīng)星型撥輪的作用，定距分隔，一一對應(yīng)落入載料模板的模腔。 3.2.3該機(jī)器具有以下缺點(diǎn) (1) 切口率低。不少切口機(jī)漏剝或切口不完全,有些切口機(jī)切口率只50%。這是堅果切口機(jī)推廣使用的最大障礙。(2) 損失率高。由于參數(shù)選擇不合理,造成切口不完全現(xiàn)象嚴(yán)重,碎仁夾帶在碎殼中難以回收而被棄除。有些機(jī)具果仁損失率高達(dá)2 0 %。(3) 果仁完整性差。有些機(jī)具的設(shè)計,為了減少切口不完全現(xiàn)，一味追求切口率的提高,導(dǎo)致高的破碎率,從而降低了產(chǎn)品的商品價值。(4) 通用性差。一般切口機(jī)僅能用于某一品種堅果的切口作業(yè),對于不同品種的堅果,不能通過更換要零部件來實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。(5) 機(jī)具性能不穩(wěn)定,適應(yīng)性差。為某類堅果專門開發(fā)的專用機(jī)型,在該堅果品種、大小規(guī)格、外殼形狀和含水量等因素出現(xiàn)變化時,切口機(jī)具切口性能就變差。(6) 作業(yè)成本偏高。我國堅果切口機(jī)具尚未形成規(guī)模和系列,多數(shù)是單機(jī)制造,制造的工藝水平低,成本高；也因?yàn)橥ㄓ眯圆?不能一機(jī)多用,使得生產(chǎn) 企業(yè)設(shè)備配置的成本高,致使加工堅果的作業(yè)成本增加 。 4板栗切口技術(shù)的發(fā)展前景 近年來板栗生產(chǎn)和科研引起世界各產(chǎn)栗國的廣泛關(guān)注,板栗的生產(chǎn)加工都呈現(xiàn)一番前所未有的巨大潛力,歐洲與日本市場的需求量不斷加大,作為世界上最大的板栗生產(chǎn)國,我們必須開發(fā)板栗精加工品種以適應(yīng)國際國內(nèi)市場的需求,贏得市場的主動權(quán)。新型板栗切口機(jī)將朝著高效，衛(wèi)生，經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展，現(xiàn)在激光切口技術(shù)已經(jīng)起步，但各方面還需要改進(jìn)，由于使用激光切口，雖然保證了切口深度和切口的均勻性，但工作效率低，設(shè)備造價高昂，不能夠?qū)崿F(xiàn)普遍推廣，不能給農(nóng)民帶來豐厚的種植利潤，新型的板栗切口機(jī)克服了以上缺點(diǎn)，給農(nóng)民帶來了可見的利潤得到了普遍的運(yùn)用。 5結(jié)束語 新型的板栗切口機(jī)應(yīng)解決已有機(jī)械設(shè)備的缺點(diǎn)，具有以下優(yōu)點(diǎn): (1) 適應(yīng)性好，由于合理設(shè)計了傳送鏈，因此可確保每一個栗子無論大小，均可進(jìn)入模腔受到同樣工序的處理。 (2) 劃口均勻，割痕深度可調(diào)并一致由于栗子緊貼模腔底面，以模腔底面為基準(zhǔn)，接受切割刀的劃割，因此，其切割深度均相等通過微調(diào)刀架，可調(diào)整切割刀劃入深度。 (3) 速度快，效率高由于采用鏈條帶動模板運(yùn)行的模式，使物料在連續(xù)輸送過程實(shí)現(xiàn)瞬間劃割本機(jī)設(shè)計的劃口速度是已知采用激光劃口的生產(chǎn)設(shè)備的6～7倍。 參考文獻(xiàn) ［1］高楠，孔曉玲，王衛(wèi)等． 板栗切口對微波干燥工藝的影響研究［J］．包裝與食品機(jī)械，2009，27(3) :11－14． ［2］肖紅偉，林海，高振江等． 板栗激光劃口機(jī)設(shè)計［J］．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2010，54( 11) :138－141． ［3］陳紅，楊銳． 激光加工技術(shù)在板栗劃口中的試驗(yàn)研究［J］． 糧油加工，2009，40( 4) :142－144． ［4］張有良，常曉煜，張國安等． 屋頂形包裝機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)［J］． 包裝與食品機(jī)械，2010，28( 3) :9－13． ［5］張有良． 無菌空氣沖瓶機(jī)設(shè)計探討［J］． 包裝與食品機(jī)械，2006，24( 6) :23－25，31． ［6］張有良． 屋頂包裝機(jī)的控制技術(shù)［J］． 食品開發(fā)，2003，19( 3) :38－40 [7] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計師手冊[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 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