小型塊根類果蔬去皮機的設計

耿雁南

（青島工學院 266300）

1 概論

去皮機的工藝流程分為下列步驟：首先是準備原料，進行清洗、去皮，然后再對產品清洗，收集皮屑，最后進行產品的收集。針對對應的研制目標，采用的方法為先清洗后去皮的工藝，采用攪龍式的機械清洗機和離心式的機械切削去皮機，采用可調式的刀片，對切削量的控制達到設定的目標。

國內的蛟龍式清洗機是占比最高的清洗機械。輸送攪龍固定在梯形的洗槽內，通過減速器攪龍被電機驅動，洗槽內開始充水。噴水裝置安裝在攪龍的頂部，當塊莖物進入洗槽，浸泡在水中，攪龍開始提升，塊莖互相之間相互摩擦，加上攪龍葉片間的摩擦，塊莖物開始逐漸去皮，這時候噴水裝置從頂部開始噴淋清水，對塊莖進行沖洗，達到塊莖保持干凈的目的，并且越靠近頂部越干凈。

切削削皮機構采用離心式機械結構。這個結構有一個工作盤，電機帶動工作盤運動，工作盤上的6個長孔均勻分布，切削刀片布置在長孔上。刀片之間的空隙是可以進行對應調節(jié)的。三塊彈板均勻分布在工作盤的外罩上，一塊橡膠刮板在工作盤的下部，該刮板與主軸同步旋轉。工作室中的塊莖物料通過儲藏室進入，工作盤此時按照設計好的速度進行旋轉，共同起作用的離心力、摩擦力和物料本身的重力，塊莖物料和工作盤上安裝的刀片有一個相對的速度差，此時塊狀物料將被切削。同一時刻，塊莖物在離心力的作用下，不斷滾動的同時甩向四周，這時，安裝在周邊外罩上的彈板，將不斷旋轉滾動的塊莖物料撞離外周。所以，要實現塊狀物料的均勻去皮，刀片、彈板需要按照一定的規(guī)則共同協(xié)作。

設計當中還需要解決的問題主要有如下方面：傳動零件的選定，可以利用現代CAD技術；這個方法，對設備總體結構的構思，非標準件的的選擇都有較好的作用效果。在設備的總裝配圖繪制，傳動路線圖的驗證、具體零件的零件圖、零件的具體加工指導、設備的總體設計等，都具備較好的作用效果。并且，結合設計人員相關的專業(yè)知識，對相關的零部件、設備整體結構可以進行對應的校驗工作。最終，設計出果蔬去皮機，使之符合生產需要。

2 設計的總體思路

各級傳動比的分配——傳動裝置的參數計算——軸的校核——軸承的壽命計算。將通過制定總體方案，完成動力設計、運動設計、結構的設計以及熱工計算，根據基本參數進行傳動系統(tǒng)設計，繪制傳動系統(tǒng)裝配圖，零件圖以及滾盤組件，利用 所學知識對相應的效果進行比較審核，通過相關的計算提升機器效果。

對設備的設計完成，主要做以下幾個工作：第一，對零件的結構、材料進行分析，要達到對應的精度，加工要采用合適的工藝；第二，要合理計算基本的參數，確定最終使用的零件的結構、設備總體的結構，畫出相關的各零部件。

所設計的設備能夠準確的運動，保證傳動平穩(wěn)可靠，使用安全，易于維修，設計的設備應能滿足去皮要求，保證產量，能源利用率應盡可能高。本設計將為企業(yè)提供生產指導價值。達到如下設計要求：生產效率高，能滿足較長工作時間的要求；去皮均勻，能夠良好的控制去皮厚度；外皮等雜質能夠良好排出，不堵塞；耗能小，體積小，重量輕，外形美觀和操作安全方便。

3 去皮機總體設計

為了實現設計的目標，設備完成對應的工作，對去皮工藝使用了清洗后去皮的工藝，設計制造一種離心式的機械切削去皮機。為了達到切削量控制的目的，該去皮機采用可調節(jié)式的刀片。整個設備工作的流程主要包含：準備相應的物料，對物料進行清洗，物料去皮、清洗，收集物料的皮屑，最后進行產品收集。

圓形底盤是去皮機的核心部件，圓形底盤設計的內容包括圓形底盤型式的選擇、圓形底盤的強度和剛度計算，選擇合適的材質后，確定相應構件的壁厚和結構尺寸，并提出制造、加工和組裝的技術要求。目前的圓形底盤按的材料和加工方法，分為鑄造圓形底盤與焊接圓形底盤兩類。

在考慮具體方案時，應遵守的基本原則是在滿足使用要求的前提下，盡量降低成本。為了更好的滿足設備去皮的設計要求，對設備本身的結構進行了簡化，使其結構緊湊，為了提高工作可靠性，工作效率，對于后期維護、調試、利用率的提升都需要對設備進行相關的論證。選用上部進料的方式。頂緊力和滾盤的重力可以中和一部分，以減輕滾盤所受的外力，提高軸承的壽命。

4 軸及軸承的選擇與設計

首先，要結合整體要求，包含各種結構尺寸的要求，對各軸端長度、直徑等都要合理考慮，確定最終的外形結構。

其次，要結合具體因素，考慮軸設計中的各種注意方面。第一，要考慮結合軸本身的形狀，決定安裝在設備中的位置；第二，要考慮軸毛坯的種類影響；第三，要考慮軸上作用力的大小和分布的狀況；第四，對于固定的方式的選擇；第五，考慮軸承的類型，已經選擇安裝的位置；第六，具體采用的加工工藝等?？傊捎趶碗s的影響因素，結構形式需要按照具體的要求來考慮，軸的標準很難確定，所以設計具有非常大的多樣性與靈活性。

根據具體的設計情況，對于軸的結構要求，主要還是要考慮以下幾個方面的影響：第一，為了更好的減小應力集中，采取合適的形狀和尺寸；第二，選擇合適的材料，降低重量；第三，對強度和剛度合理設計，符合軸的受力要求；第四，制造的工藝選擇，應該具有更好的普及性；第五，應該考慮拆裝及攜帶的便攜性；第六，要確定合理的使用位置，保證結構的合理性。

載荷的大小和方向，以及載荷的性質，決定了對于滾動軸承類型的選擇。如果外廓尺寸一致的情況下，球軸承的承載能力就不如滾子軸承。滾子軸承的特點就是載荷大，沖擊力強。對應的，球軸承的特點是載荷小，震動和沖擊力都小。徑向接觸軸承或深溝球軸承往往使用在承受純徑向載荷時。推力軸承使用在承受純軸向載荷時。角接觸球軸承，使用在承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時。選擇向心軸承和推力軸承結合使用，可同時承受徑向和軸向載荷。

5 總結

通過對現有去皮設備的結構進行分析，對每個結構進行了系統(tǒng)的研究，掌握了設備的工作原理和總體的結構。得知了現有去皮設備的不足，運用現有的知識，對滾盤的結構進行了改進，使?jié)L盤在去皮過程中筒體表面的去皮厚度相差不大。確定了設計方案，對果蔬去皮進行了結構設計，對傳動裝置進行了設計和校核，保證了該設備工作的可靠性，效率高，安全。但存在一個不足就是撥料盤容易磨損，還需要對撥料盤進一步改進。