一种蔬菜清洗机的设计【优秀农业用机械类+9张CAD图纸】

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大链轮3.dwg

套筒3.dwg

小链轮3.dwg

总装配图0.dwg

支座2.dwg

机架0.dwg

正文.doc

答辩稿.ppt

轮芯2.dwg

轴2.dwg

轴承端盖3.dwg

题   目：       一种蔬菜清洗机的设计                                

目    录

摘要1

第一章 绪论3

1.1 蔬菜清洗的目的及意义3

1.2 清洗工艺及设备设计的要求3

1.3 蔬菜清洗机的工作原理 3

1.4蔬菜清洗机的研究现状4

1.5 我国蔬菜清洗技术存在的问题及发展趋势5

第二章 方案设计6

2.1 总体方案的论证6

2.2 传动方案的论证6

第三章 结构设计9

3.1 电动机的选用9

3.2 减速器的选择10

3.3 机械传动装置的总体设计与计算11

3.4 机械传动件的设计与计算12

 3.4.1 链传动的设计与计算12

 3.4.2 链条的设计与计算13

 3.4.3 链传动的主要失效形式14

 3.4.4 滚子链的静强度计算15

3.5链轮的基本参数和尺寸15

3.6 滚子链传动的故障与维修17

3.7 摩擦轮的设计与计算18

 3.7.1摩擦轮方案的选择18

 3.7.2 摩擦轮的主要失效形式21

 3.7.3 摩擦轮的材料21

 3.7.4 摩擦轮传动的设计与计算21

3.8轴的设计与计算23

 3.8.1 轴的材料23

 3.8.2 轴的结构设计23

3.9 轴承盖的设计与计算24

3.10轴承的选择和润滑及其寿命的计算25

 3.10.1 轴承的选择25

 3.10.2 轴承的润滑26

第四章 超声波清洗装置的运用28

4.1 超声波清洗的原理28

4.2超声波清洗的方式28

4.3 超声波清洗的特点29

4.4 超声波清洗的主要技术参数29

4.5 超声波清洗装置的设备组成及特点29

4.6 超声波清洗装置的操作流程30

清洗废水的处理32

结论33

设计感言34

致谢35

参考文献36

摘要

   蔬菜是人们日常生活所必需的主要食品之一，也是人们必需的维生素、矿物质、有机酸、食用纤维等的主要来源，这些都是人体不可或缺的营养成分，它在人们的日常生活中起着重要的作用。蔬菜清洗主要是为了清除蔬菜表面的泥沙、杂质、寄生虫卵等，为后续的蔬菜加工提供干净的菜源，它是蔬菜加工过程中的重要环节。净菜加工是新鲜蔬菜经过挑选、清洗、整理、沥干、包装等工序处理后，以小包装的形式上市销售的洁净型商品蔬菜，净菜具有干净、卫生、方便、安全等特点，它的发展前途和市场前景十分广阔[1]。当前，我国的蔬菜清洗仍以手工为主的清洗方式，手工清洗具有劳动强度大、效率低、耗水量大、清洗分散等缺点，而蔬菜加工将朝着保鲜、营养、方便的方向发展，手工清洗自然不能满足蔬菜加工的需要。因此，采用蔬菜清洗机或清洗设备，可以提高劳动生产效率。针对目前状况设计了蔬菜清洗机械，已有的蔬菜清洗机械清洗叶类蔬菜时对蔬菜损伤较大，不适用。为此本文综述了一些新型蔬菜清洗机。该类清洗机械能有效去除蔬菜表面的污染物，对蔬菜（包括叶类蔬菜）结构无损伤且对蔬菜中的细菌也有一定的杀灭作用。

关键词：蔬菜； 清洗机械； 超声波； 气泡； 灭菌

Abstract

 Vegetable is the stable food that people necessarily acquire in everyday life , and the vital source of vitamin, mineral substance, dietary fiber and so on. Vegetable is the indispensable nutrition in our bodies , and play a role in daily life. Vegetables cleaning is to remove the surface of the sediment, impurities and parasite eggs, vegetables for subsequent processing to provide a clean source of food, it is the important link in the process of vegetable processing. Clean vegetables processing is a fresh vegetable after picking, cleaning, sorting, drain well, packing and so on process after processing, the sale in the form of small package of clean vegetables type goods, clean vegetables has many characteristics, such as clean, hygiene, convenience, safety, and the future development of it market prospect is very broad. Dominated by hand at present, China's vegetable cleaning method, manual cleaning, with large labor intensity, low efficiency, high water consumption, and clean dispersion, etc, and vegetable processing will develop in the direction of the preservation, nutrition, convenience, manual cleaning cannot meet the needs of vegetable processing. Therefore, using vegetable cleaner or cleaning equipment, can improve labor productivity. According to the resent position, the vegetable cleaning device was designed, the existing washen of vegetable is prone to damage the leaf-vegetable and is unfit for leaf-vegetable cleaning. Therefore, A new-style washer of vegetable was developed. The machine’s washing force is ultrasonic and air bubble. When the washer is used to clean vegetable, the contamination of vegetable surface is clear away effectively and the bacterium is killed to a certain extent and the vegetable organizational structure (including leaf-vegetable) is not damaged.

Key Word: vegetable; washer; ultrasonic; air bubble; killing bacteria

第一章 绪论

1.1蔬菜清洗的目的及意义

采摘后的蔬菜表面往往带有泥土、沙尘、残余农药、腐殖质污染物等，清洗是去除这些污染物，降低细菌总数的有效手段。蔬菜表面上的细菌总数越少，蔬菜的保存时间就越长，故清洗干净也是延长蔬菜保存时间的重要手段。目前，我国蔬菜的清洗一般用水浸泡和手工清洗来完成。蔬菜清洗的机械化程度很低，所以对蔬菜清洗机的研究势在必行。

1.2 清洗工艺及设备设计的要求

在选择清洗工艺及设备，必须考虑清洗要求达到的洗净程度。对不同洗净程度要求的清洗应选择不同的清洗工艺和设备。洗净程度要求越高，清洗成本也越高，而且生产成本是以几何级数递增的。

在设计清洗工艺及清洗设备时，主要从以下几个方面进行考虑：

1. 可靠性  要求选用的清洗工艺及设备有稳定的清洗质量，能达到所要求的洗净程度；

2. 对待清洗对象的影响  要求在清洗过程中对待清洗对象造成的损伤尽可能小，并且不能对待清洗对象产生新的二次污染；

3. 利于自然环境的保护  要求清洗工艺及设备能够防止或尽可能减少清洗废液、噪声、废气等对自然环境造成的破坏；

4. 效率  要求清洗工艺及设备具有效率高、节约劳动力的特点；

5. 良好的作业环境  要求所用的清洗工艺及设备能保持良好的作业环境，使工人的健康和安全得到保证；

6. 经济性  要求采用既能达到洗净程度要求，成本又低的清洗工艺及要求。

食品加工原料在其成熟阶段以及运输、贮藏过程中常常受尘埃、沙粒及微生物等污染，因此，在加工前必须认真清洗，并清除杂物及不合格部分，以便后道工序加工。

1.3蔬菜清洗机的工作原理

滚筒式清洗机是借圆形滚筒的转动，使原料在其中不断地翻转，同时用水管喷射高压水来冲洗翻动的原料，以达到清洗目的。污水和泥沙由滚筒的网孔经底部集水斗排出。该机适合清洗柑橘，橙，马铃薯等质地较硬的物料。本滚筒式清洗机，是一种比较实用的食品初加工机械，它是由机架、电机、皮带传动系统、减速器、联轴器、链轮传动系统、轴承、螺旋式滚筒、冲洗水管、挡料板、出料机构组成。电机、减速器固定在机架上，电机通过皮带传动系统与减速机相连，减速机通过联轴器与小链轮相连，大链轮带动滚筒上的摩擦轮而使得滚筒转动，滚筒内部有螺旋导板，在旋转的同时，带动食品排出，本新型滚筒式清洗机具有结构简单、能耗低、工作可靠、制造成本低和节约用水的优点。

1.4 蔬菜清洗机的研究现状

随着生物技术、蔬菜加工技术的迅速发展，使人们获得干净卫生、无公害、无污染的新鲜蔬菜将成为当前的主流。在蔬菜消耗量较大的学校、酒店、工厂食堂以及各种蔬菜加工厂等，手工清洗显然不能满足其需要。我国对蔬菜清洗技术的研究于20世纪90年代中后期开始兴起的，科学家们经过多年的努力研究终于取得了一定的成就[3]。

1.4.1国内蔬菜清洗机的发展情况

1996年袁巧霞等研制的GL-I型根茎类蔬菜清洗机,其回转滚筒的截面为六边形，由横向板条焊接而成，利用滚筒回转时与物料的撞击作用达到清洗的目的,同时在沿滚筒长度方向设有喷水管，使进料口至出料口以同样大小的水量喷洗。但此种方法不断换水，耗水量大[4]。

2000年高英武等研制的震动喷淋式清洗机，分析了蔬菜在清洗过程中的运动与受力情况并建立了运动、速度与加速度方程，同时分析了叶类蔬菜的损伤机理。但运动参数有待进一步优化[5]。

2001年李云飞等论述了蔬菜清洗中气流的强化对洗净率的作用机理，研究了气流对蔬菜与水的扰动状况对蔬菜清洗效果的影响。实验的结果表明，大量的气泡聚集在水的上部并且使清洗槽的液面膨胀30mm。但仅靠气泡带动水流的运动对蔬菜进行清洗，于是水流对蔬菜的作用力影响有限，从而导致清洗时间过长，效率不高[6]。

2003年高翔等利用超声波气泡清洗鲜切的西洋芹进行保险处理，通过实验得出超声波气泡清洗鲜切蔬菜10min，有利于除菌灭酶与保险，延长货架期。该清洗方式只对清洗或半清洗以后的蔬菜实行第二次清洗有较大效果，不适合对蔬菜的初次清洗[7]。

陈玉凡从理论上分析了高压水射流清洗机的两个主要参数(压力与流量)对清洗效果的影响，该射流束以喷嘴中心轴呈对称分布并且为锥形发散分布。其工作原理为:将普通水经过高压水泵加压到数百甚至数千个大气压以后，通过喷嘴的细孔喷射出来的一股或多股能量高度集中的高压水流(亦称水弹)，其速度通常在亚音速与超音速之间，它与子弹具有相似的能量，对污物进行打击冲洗，它对结垢物与堵塞物具有极大的打击力和破坏力。此种方法能对杂质、污垢等清除更彻底，而且方便快洁、清洗效率高。但较大的射流能量容易破坏蔬菜组织，不适合于蔬菜清洗，但高压水射流技术对蔬菜清洗的研究具有一定的参考价值[8]。

2004年吴玉发等研究了水气浴叶猜清洗机，该清洗机利用气泵在水下产生的气体，使气体在向上冒的过程中冲击叶菜，并将其振荡翻滚，气体拥动的水浪以及气泡爆裂以后溅开的水花进入菜叶表面凹凸缝隙和茎杆夹缝处，冲击泥沙杂物达到清洗目的。但水流的运动主要来源于喷淋水管的作用，从而使得远离喷淋水管的蔬菜清洗作用下降，并且耗水量较大[9]。

2008年赵长兵等研制了爆气扰水式蔬菜清洗机。该清洗机为了防止清洗时水流的运动趋于稳态或者出现运动死区，采用了两组气孔间歇工作的方式，利用气泡与水面或者蔬菜相碰撞，使得气泡溃灭产生高速微射流和冲击力，从而清除蔬菜表面的污质。但在底部气泡对蔬菜向上的冲击力的双重作用下，使得蔬菜表面的受力减少，削弱了蔬菜的翻转，延长了清洗时间，于是降低了蔬菜表面的清洗作用[10]。

参考文献

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[3]孙众沛.我国蔬菜加工现状及发展趋势[J].山东农机，2002, 6: 6-7

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[5]高英武，刘毅君，任述光，等.振动喷淋式蔬菜清洗机的研究[J].农业工程学报, 2000，（6）.

[6]李云飞，张青，钱丽丽，等.蔬菜清洗中气流强化作用研究[J].农业工程学报，2001,(1):101-104.

[7]高翔，陆兆新，张立奎，等.超声波气泡清洗鲜切西洋芹的应用研究[J].食品工业科技，2003,(11):27-29.

[8]陈玉凡.高压水射流打击效率理论分析[J].清洗世界，2006,(10):32-35.

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[10]赵长滨，刘晓娟，林君堂，等.爆气扰水式蔬菜清洗机研究设计[J].农机化研究，,2008,(9):119-120.

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