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荷藕清洗機設(shè)計與試驗研究
前言：我國是個荷藕生產(chǎn)大國，具有悠久的種植歷史，荷藕產(chǎn)量、加工量、出口量均居世界前列。以蓮藕為原料加工出來的各種食品，是人們喜愛的綠色食品，受到人們的歡迎。近年來，隨著人們生活水平的提高以及內(nèi)外貿(mào)事業(yè)的發(fā)展，蔬菜加工產(chǎn)品量日益增大，這就需要有其相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備。蓮藕在深加工前，必須要清洗干凈，目前在國內(nèi)各類的蓮藕加工企業(yè)及一些大型食堂中，蓮藕的清洗仍然主要依靠人工手洗，其勞動條件差，勞動強度很大，工作效率低，且質(zhì)量難以保證，嚴(yán)重影響了蓮藕產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。隨著蓮藕加工產(chǎn)業(yè)得到重視以及蓮藕加工對技術(shù)裝備要求的提高, 蓮藕加工設(shè)備的研究和開發(fā)工作得以開展, 蓮藕清洗設(shè)備的研究和開發(fā)也得到更多的關(guān)注。
關(guān)鍵詞：蓮藕、清洗、機械
現(xiàn)狀及分析
蔬菜的清洗通常有清水清洗和果蔬專用清洗劑清洗兩大類型。用清水清洗的方法可以方便地將泥土及附著的動、植物夾雜物去除干凈, 但要把油性污垢和附著在清洗對象表面的寄生蟲卵和微生物完全去除干凈是困難的, 必須在清洗水中加入果蔬專用清洗劑才可徹底清洗干凈。用清水清洗蔬菜一般需要借助物理作用的配合, 食品工業(yè)中常用的方法有噴射方法、摩擦力清洗方法、攪拌和研磨的方法、鼓風(fēng)式清洗方法等。噴射方法是利用高壓水噴射直接作用到清洗原料上, 清洗原料在旋轉(zhuǎn)的金屬網(wǎng)內(nèi)或者在輥式輸送帶上可以上下翻滾,通過噴射水流對原料的沖刷作用進(jìn)行清洗, 其缺點是可能造成清洗對象外表的損傷。摩擦力清洗方法是先將原料浸泡, 然后通過一個帶有旋轉(zhuǎn)的軟質(zhì)橡膠圓盤的通道, 利用圓盤與原料的摩擦作用使附著污垢被清除, 再用清水對原料進(jìn)行沖洗。攪拌和研磨的方法是利用強力攪拌和研磨的作用對原料進(jìn)行脫皮和清洗, 通常用于馬鈴薯、甜菜的清洗。鼓風(fēng)式清洗的原理是利用鼓風(fēng)機向清洗槽中送進(jìn)空氣, 使清洗水產(chǎn)生劇烈的翻動, 水中的原料也產(chǎn)生翻滾運動, 加速污物從原料上洗去。淹沒水射流方式清洗的工作原理是: 具有一定速度的水從射水口射入, 使得洗菜槽中的水進(jìn)行渦旋似的流動 ,當(dāng)蔬菜放入到洗菜槽后, 隨水一起進(jìn)行運動, 使得蔬菜在水中處于攪動狀態(tài), 促使蔬菜與水以及蔬菜與蔬菜之間產(chǎn)生摩擦和碰撞, 將蔬菜表面的泥土清洗掉。
現(xiàn)有的蔬菜清洗機有振動噴淋式和滾筒式兩種。振動噴淋式蔬菜清洗機有兩個清洗池, 蔬菜先在振動清洗池中作往復(fù)運動, 進(jìn)行初步清洗, 然后進(jìn)入噴淋池中用清水噴淋, 完成整個清洗過程。該清洗機耗水量大, 對葉類蔬菜有較大的損傷。滾筒式清洗機的主體是一個傾斜的金屬網(wǎng)狀圓柱形旋轉(zhuǎn)體, 在圓柱的中心軸部位裝有許多噴嘴的噴射水管, 蔬菜隨圓柱不停轉(zhuǎn)動的同時受到噴射水流的沖刷作用, 達(dá)到清洗的目的。該清洗機只能完成土豆、山芋等根莖類蔬菜的清洗, 且清洗時對蔬菜損傷較大, 不能應(yīng)用于葉類蔬菜的清洗。
由于蔬菜原料自身特性差異很大,選擇清洗工藝和配套的清洗設(shè)備時會受到很大的限制,所以各種蔬菜原料的清洗設(shè)備有顯著差別。荷藕屬生鮮食品,是根莖類蔬菜，其主要成分是水和有機物, 在一定條件下能保持生物活性, 同時也是一類很易受外界物理、化學(xué)影響的脆弱物質(zhì)。清洗蔬菜既要保持其品質(zhì)不受損害, 又要去除附著其上的雜質(zhì), 使之達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。荷藕是一種外形很不規(guī)則的蔬菜，整根藕一般由3 節(jié)組成，每節(jié)藕的不同部位尺寸均不同，因此在設(shè)計荷藕清洗機時對荷藕幾何尺寸進(jìn)行統(tǒng)計分析是十分必要的。
考慮到荷藕質(zhì)脆，不適宜用轉(zhuǎn)動的滾筒將荷藕翻攪進(jìn)行清洗，考慮到荷藕的大小決定采用噴射噴頭清洗，采用傳送鏈進(jìn)行傳送。
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：清洗裝置總體機構(gòu)設(shè)計，通常由原動機、傳動部分和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成的。根據(jù)設(shè)計要求和各類機構(gòu)特點選擇合適的傳動與執(zhí)行機構(gòu)。清洗機構(gòu)主要包括傳送裝置、清洗裝置以及動力部分三部分，第一，動力源兩者可以是一臺也可各自單獨使用一臺，共用時經(jīng)濟，但是對于傳動裝置要求較高，對于整個系統(tǒng)的整體尺寸造成影響；單獨使用時擺放位置隨意些，減小尺寸，但是兩臺電機實時的控制要求較高。第二，考慮到清洗部分的運動規(guī)律選擇合適的原動機。
要點 二:根據(jù)以往設(shè)計中的經(jīng)驗，采用單一方向的噴頭進(jìn)行清洗，清洗的效率不能達(dá)到設(shè)計的要求，考慮采用全方位布置的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到設(shè)計的要求。
要點三：電機選擇和控制電路設(shè)計。電機的選擇應(yīng)考慮其工作環(huán)境、機器的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的運動和動力參數(shù)據(jù)要求選擇。根據(jù)動作要求，清洗機械僅僅要求要求能夠?qū)膳哼M(jìn)行清洗，所以電機選擇和控制要求不高。
要點四:設(shè)計的總體要求應(yīng)保證荷藕的洗凈率在90%以上，傳送鏈的輸送速度應(yīng)大于0.5m/s，生產(chǎn)能力應(yīng)大于500kg/s,電源采用二相制220V/50Hz,額定功率為1.0KW，控制特征為人工上料自動控制。
其他問題：設(shè)計的任務(wù)要求應(yīng)對產(chǎn)品進(jìn)行市場調(diào)研，對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)利用軟件進(jìn)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
通過對荷藕清洗機械的設(shè)計研究，了解到了當(dāng)前荷藕清洗機械的發(fā)展以及前景，對荷藕清洗機械的設(shè)計有了一個清醒的認(rèn)識。
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