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小型自动水果削皮机的设计与仿真

 论文栏目:能源与动力工程    更新时间:2018-04-04 11:31   

 摘 要:通过市场调研发现目前市面上的手摇式削皮机存在一些局限性,为此设计了一种新型自动水果削皮机,该削皮机主要由机架、水果支架、联轴器、齿轮轴、丝杠、齿轮组成,以电机提供动力,使得水果削皮更加方便,快捷,进一步实现水果削皮的自动化。 
  关键词:削皮机;设计;仿真 
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.007 
  0 引言 
  目前市面上出售的小型水果削皮机大部分是手摇式削皮机,即利用人力转动摇杆进行水果削皮。这种水果削皮机不仅消耗人力,而且由于转速的不同致使削皮厚度不均匀,不能够根据水果的尺寸调节刀片与水果之间的距离。因此,为了解决这些存在的问题,设计了一种新型自动水果削皮机,实现了水果削皮的自动化,从而使得水果削皮更加方便、快捷[1-4]。
  1 总体设计与工作原理 
  1.1 总体设计 
  自动水果削皮机主要由底座、联轴器、齿轮轴、齿轮、丝杠、水果支架、水果托盘、刀片支架等组成,如图1所示。该自动水果削皮机由电机提供动力,电机固定在底座上,电机通过联轴器与齿轮轴相连接,电机带动齿轮轴转动,齿轮轴顶端安装有水果托盘,托盘中心有底针,托盘随齿轮轴转动,齿轮轴与齿轮相啮合,齿轮通过键与丝杆连接,齿轮轴转动带动与之相啮合的齿轮转动,从而丝杆实现旋转下降,其位移距离即为一个齿距的距离,刀片支架与丝杆相连,带动着刀片以一定距离向下移动,完成削皮工作。 
  1.2 工作原理 
  工作时,以电机提供动力,带动齿轮轴旋转,从而带动插在托盘上的水果旋转,水果支架可以根据水果的实际大小进行上下调节,支架上的顶针插入水果中,使得水果固定的更牢靠,齿轮轴与齿轮啮合,齿轮带动丝杆向下旋转,从而带动连接在丝杆上的刀架向下移动,刀片与水果表面相摩擦,可以很方便的将果皮削下,随着刀架的不断下降,水果的果皮自上而下的与果肉分离,实现了水果去皮的自动化。当工作完成后,可关闭电源,将水果从底针中取下即可。 
  2 主要结构部件设计 
  2.1 刀架与刀片 
  刀架表面有刀片结构底托,底托上留有凹槽,刀片底座嵌在凹槽中,可沿凹槽方向来回移动,整个刀片结构可以从刀架上取下。工作时,将刀片保护架移开,露出刀片,水果随着托盘旋转,刀架随丝杆向下移动,刀片与水果表皮相互摩擦,表皮可轻易与果肉分离,实现自上而下的削皮工作。刀架与刀片的结构如图2所示。 
  2.2 传动装置 
  该装置支持电池和220V交流电,电机采用6V,300r/min减速电机,上方通过联轴器连接长度20cm,齿数26,模数为2.5的齿轮轴,右边是齿数为26,模数2.5的齿轮,电机通过联轴器带动齿轮轴转动,齿轮轴与齿轮啮合,带动齿轮转动,从而实现传动。当丝杆旋转到最低处时,可拨动开关使电机反转,回到初始位置,完成下次剥皮工作。传动装置如图3所示。 
  3 仿真试验与结果 
  削皮机运转过程的仿真结果如图4所示。图4(a)为削皮时机器运动变化情况,图4(b)为削皮速度变化曲线图。仿真结果表明,削皮机在削皮过程中为匀速运转,削皮过程比较稳定。 
  4 结语 
  削皮机运转过程仿真结果表明,在削皮过程中削皮机的速度比较均匀,削皮过程比较稳定,能够有效的实现削皮的自动化。 
  参考文献: 
  [1]白雪宁.全自动苹果削皮机传動系统设计[J].包装工程,2012(11):81-83+100. 
  [2]唐红凯.水果削皮器的设计[J].机械工程师,2013(10):3-5. 
  [3]丁海娟,郭立昌,赵子东,李必奎,郭帅亮,潘世雄.基于Triz理论的简易果蔬切削机研究[J].机械管理开发,2016(01):10-11+53. 
  [4]牛乃龙.哈密瓜削皮机的设计与试验[D].新疆农业大学,2014. 
  作者简介:侯欣欣(1990-),女,山东聊城人,硕士研究生,研究方向:新型自动苹果削皮机的设计。

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