桃子去皮机设计【6张图/15600字】【优秀机械毕业设计论文】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共28页)
编号：604793
类型：共享资源
大小：2.74MB
格式：RAR
上传时间：2016-02-26
上传人：木***
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
桃子
去皮
设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,27页,15600字左右.
英文翻译一份.
开题报告一份.
论文综述一份.
答辩PPT一份.
图纸共6张:
A0-大带轮.dwg
A0-装配图.dwg
A1-机架零件图.dwg
A1-小带轮.dwg
A2-立式轴承座零件图.dwg
A2-轴零件图 .dwg
目 录
摘要 2
1引言 2
1.1 中国果蔬加工产业现状与发展态势 2
1.2 果蔬原料加工预处理工艺流程简介 4
1.2.1原料的分级 4
1.2.2原料的清洗 4
1.2.3果蔬的去皮 4
1.2.4果蔬的护色 5
1.3国内外去皮设备简介 5
2桃子去皮机的结构设计 6
2.1基本结构 7
2.1.1工作圆筒 7
2.1.2工作转盘 7
2.1.3传动系统 7
2.1.4其他 9
2.2工作原理 9
3 桃子去皮机的参数确定 9
3.1 物料在工作圆筒内的受力分析 9
3.2工作转盘转速的确定 10
3.3去皮机功率的确定 11
3.4 选择电动机 12
3.5整机主要参数指标 14
4主要零件的结构设计与计算 14
4.1V带轮结构设计计算 15
4.2传动主轴的结构设计计算 18
4.3轴上零件的周向定位 19
4.4确定轴上圆角和倒角尺寸 19
4.5滚动轴承的初步选择 19
4.6轴承盒盖的设计 20
5 主要零件的校核 20
5.1滚动轴承的寿命计算 20
5.2轴的计算和校核 21
5.2.1作出轴的计算简图 21
5.2.2轴的强度校核计算 21
5.2.3按弯扭合成应力校核轴的强度 22
5.3键的选择及其校核 23
5.3.2大带轮轴键的选择 24
5.4电控原理图 24
6 总结 26
致谢 27
桃子去皮机的设计
摘要 :主要介绍了以摩擦原理为基础的、适合食品加工工厂等场所使用的桃子去皮机的设计要点、工作原理和设备组成。桃子去皮机主要有动力部分、传动部分、料仓和机架部分组成。通过对原始数据的分析、方案的论证比较和有关数据的分析计算，完成了桃子去皮机的总体设计计算。
关键词：桃子去皮机；摩擦；去皮；传动
一、论文题目
桃子去皮机的设计 题目来源
生产实践
二、研究（调查）目的意义：
我国是世界上最大的农业生产国，近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。但是，尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。本课题的提出就是基于上述的实际需要出发，尤其是考虑到任何一种形式的果蔬原料加工，去皮都是其中一项必不可少且重要的操作环节。去皮效率的高低和安全卫生性将直接影响果蔬原料加工的效益。针对这些特点所采取的设计方案不仅从实际产量要求出发，而且还结合经济最优化，以达到最低成本产生最大收益[1]。
三、国内、外研究概况和应用前景（附参考文献）：
近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。
尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距。
我国在果蔬加工原料的选育方面取得了一定的进步，但是适合加工的果蔬品种仍然很少，制约了果蔬加工业的良性发展。例如，浓缩苹果汁加工长期以来以鲜食品种为原料进行加工，制约了产品质量的进一步提高，产品的出口价格低，经济效益不高。又如，在脱水果蔬及速冻果蔬方面，加工企业多数没有自己的优质蔬菜加工原料基地，如国际贸易中占主导地位的脱水马铃薯、洋葱、胡萝卜及速冻豌豆、马铃薯等大品种，我国加工量较少[2]。
尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。
中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低。高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破[3]。
果蔬加工行业通过资本运作，逐步进行企业的并购与重组，企业规模不断扩大，行业集中度日益增高，产生了一批农业产业化龙头企业，产业规模得以迅速扩张，但依然处于企业的加工规模小、抗风险能力差、产品单一、产品销路不畅、竞争力差的发展阶段。
更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入2％—3％以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求。
果蔬原料清洗的目的在于洗去果蔬表面附着的尘土、泥沙和大量的微生物以及部分的化学农药，保证产品的清洁卫生，从而保证产品品质。对于农药残留的果蔬，洗涤时常在水中加化学洗涤剂，常用的有盐碱地酸、醋酸，有时也用氢氧化钠等强碱及漂白粉、高锰酸钾等强氧化剂。果蔬清洗的方法须根据果蔬形状、质地、表面状态、污染程度、夹带泥土量以及加工方法而定。主要有手工清洗和机械清洗。后者需配置滚筒式、喷淋式、压气式、浆叶式等设备[4]。
国内外桃子去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学去皮，三种去皮方法的工作原理为：
机械去皮:在圆筒形容器中，依靠带有磨料的圆盘、滚轮或依靠特制的橡胶辊在中速或高速旋转中摩擦块茎的表面而达到去皮目的。
蒸汽去皮:在高压容器内，通入高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盖，突然释放压力，块茎的表皮和果肉即自行分离。
化学去皮:在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净后，在将块茎放入机械去皮机中剥去表皮[3]。
根据以上情况，我们应该将果蔬加工多样化，深层次化，本课题的提出就是基于上述的实际需要出发，尤其是考虑到任何一种形式的果蔬原料加工，去皮都是其中一项必不可少且重要的操作环节。去皮效率的高低和安全卫生性将直接影响果蔬原料加工的效益。针对这些特点所采取的设计方案不仅从实际产量要求出发，而且还结合经济最优化，以达到最低成本产生最大收益。
参考文献：
[1 （1）无锡轻工业学院，天津轻工业学院编著．食品工厂机械与设备[M]．北京轻工业出版社，1981
（2）张淑娟等．立式半夏去皮机的设计与研究[J]．农机与食品机械．1997年第2期
王 （3）景彬等．试论国内外果蔬脱皮方法与设备[J]．农牧与食品机械，1991(2)
（4）吴庆章．马铃薯食品加工技术．农牧与食品机械，1986(3)
四、设计内容、设计方法和思路：
设计内容：
1. 桃子去皮机特性及计算
2. 桃子去皮机的设计依据
3. 桃子去皮机热风采暖炉系统设计及计算
设计方法：
1)查阅桃子去皮机的相关资料；
2)对桃子去皮机的可能性进行了理论分析；
3)设计桃子去皮机各结构，并实现其功能；
4)对桃子去皮机做出结论分析
设计思路：
在完成设计要求和原理分析，查阅相关技术资料后，设计去皮机系统的整体框架和分析工作过程。然后搭建整个去皮机系统示意图并进行参数分析，然后进行桃子去皮机的设计，并对去皮机做出结论和建议，从而完成整个桃子去皮机的设计。
- 内容简介：
-
- 1 - 如何延长轴承寿命 译者 段开元 摘要 ： 自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效，但是如果遵循一些简单的规则，轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中，过分的忽视会导致轴承的过热现象，也可能使轴承不能够再被使用，甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承，会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作，我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。 关键词 ： 轴承 失效 寿命 导致轴承失效的原因很多，但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难 ，因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。 然而，当事后的调查分析提供出宝贵的信息时，最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点，再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。 1 轴承失效的原因 在球轴承的失效中约有 40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的，它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的，而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。 通过失效后的分析可以得知对 已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理，有助于消除问题的根源。 只要使用和安装合理，轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。 类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都会产生。 此外，低荷振蚀产生的碎屑的作用就象磨粒一样，会进一步损害轴承。与剥蚀不同，低荷振蚀的特 征通常是由于微振磨损腐蚀在润滑剂中会产生淡红色 。 消除振动源并保持良好的轴承润滑可以防止低 荷振蚀。给设备加隔离垫或对底座进行隔离可以减轻环境的振动。另外在轴承上加一个较 小的预载荷不仅有助于滚珠和轴承圈保持紧密 的接触，并且对防止在设备运输中产生的低荷振 蚀也有帮助。 造成轴承卡住的原因 是缺少内隙、润滑不当和载荷过大。在卡住之前，过大的摩擦和热量使轴承钢软化。 过热的轴承通常会改变颜色，一般会变成蓝黑 色或淡黄色。摩擦还会使保持架受 力，这会破 坏支承架，并加速轴承的失效。 材料过早出现疲劳破坏是由重载后过大的预载引起的。如果这些条件不可避免，就应仔细计算轴承寿命，以制定一个维护计划。 - 2 - 另一个解决办法是更换材料。若标准的轴承材料不能保证足够的轴承寿命，就应当采用特殊的材料。另外，如果这个问题是由于载荷过大造成的，就应该采用抗载能力更强或其他结构的轴承。 蠕动不象过早疲劳那样普遍。轴承的蠕动是由于轴和内圈之间的间隙过大造成的。蠕动的害处很大，它不仅损害轴承，也破坏其他零件。 蠕动的明显特征是划痕、擦痕或轴与内圈的颜色变化。为了防止蠕动，应该 先用肉眼检查一下轴承箱件和轴的配件。 蠕动与安装不正有关。如果轴承圈不正或翘起，滚珠将沿着一个非圆周轨道运动。这个问题是由于安装不正确或公差不正确或轴承安装现场的垂直度不够造成的。如果偏斜超过 轴承就会过早地失效。 检查润滑剂的污染比检查装配不正或蠕动要困难得多。污染的特征是使轴承过早的出现磨损。润滑剂中的固体杂质就象磨粒一样。如果滚珠和保持架之间润滑不良也会磨损并削弱保持架。在这种情况下，润滑对于完全加工形式的保持架来说是至关重要的。相比之下，带状或冠状保持架能较容易地使润滑剂到达全部表面。 锈 是湿气污染的一种形式，它的出现常常表明材料选择不当。如果某一材料经检验适合工作要求，那么防止生锈的最简单的方法是给轴承包装起来，直到安装使用时才打开包装。 2 避免失效的方法 解决轴承失效问题的最好办法就是避免失效发生。这可以在选用过程中通过考虑关键性能特征来实现。这些特征包括噪声、起动和运转扭矩、刚性、非重复性振摆以及径向和轴向间隙。 扭矩要求是由润滑剂、保持架、轴承圈质量（弯曲部分的圆度和表面加工质量）以及是否使用密封或遮护装置来决定。润滑剂的粘度必须认真加以选择，因为不适宜的润滑剂会产生过大的扭矩，这 在小型轴承中尤其如此。另外，不同的润滑剂的噪声特性也不一样。举例来说，润滑脂产生的噪声比润滑油大一些。因此，要根据不同的用途来选用润滑剂。 在轴承转动过程中，如果内圈和外圈之间存在一个随机的偏心距，就会产生与凸轮运动非常相似的非重复性振摆（ 保持架的尺寸误差和轴承圈与滚珠的偏心都会引起 重复性振摆不同的是， 在工业中一般是根据具体的应用来选择不同类型和精度等级的轴承。例如，当要求振摆最小时，轴承的非重复性振摆不能超过 米。同样，机床主轴只能容许最小的振摆，以 保证切削精度。因此在机床的应用中应该使用非重复性振摆较小的轴承。 在许多工业产品中，污染是不可避免的，因此常用密封或遮护装置来保护轴承，使其免受灰尘或脏物的侵蚀。但是，由于轴承内外圈的运动，使轴承的密封不可能达到完美的程度，因此润滑油的泄漏和污染始终是一个未能解决的问题。 - 3 - 一旦轴承受到污染，润滑剂就要变质，运行噪声也随之变大。如果轴承过热，它将会卡住。当污染物处于滚珠和轴承圈之间时，其作用和金属表面之间的磨粒一样，会使轴承磨损。采用密封和遮护装置来挡开脏物是控制污染的一种方法。 噪声是反映轴承质量的一个指标 。轴承的性能可以用不同的噪声等级来表示。 噪声的分析是用安德逊计进行的，该仪器在轴承生产中可用来控制质量，也可对失效的轴承进行分析。将一传感器连接在轴承外圈上，而内圈在心轴以 1800r/转速旋转。测量噪声的单位为 用 um/示的轴承位移。 根据经验，观察者可以根据声音辨别出微小的缺陷。例如，灰尘产生的是不规则的劈啪声；滚珠划痕产生一种连续的爆破声，确定这种划痕最困难；内圈损伤通常产生连续的高频噪声，而外圈损伤则产生一种间歇的声音。 轴承缺陷可以通过其频率特性进一步加以鉴定。通常 轴承缺陷被分为低、中、高三个波段。缺陷还可以根据轴承每转动一周出现的不规则变化的次数加以鉴定。 低频噪声是长波段不规则变化的结果。轴承每转一周这种不规则变化可出现 0 次，它们是由各种干涉（例如 轴承圈滚道上的凹坑）引起的。可察觉的凹坑是一种制造缺陷，它是在制造过程中由于多爪卡盘夹的太紧而形成的。 中频噪声的特征是轴承每旋转一周不规则变化出现 1060 次。这种缺陷是由在轴承圈和滚珠的磨削加工中出现的振动引起的。轴承每旋转一周高频不规则变化出现 60300 次，它表明轴承上存在着密集的振痕或大面积的粗糙不 平。 利用轴承的噪声特性对轴承进行分类，用户除了可以确定大多数厂商所使用的 可确定轴承的噪声等级。 准只定义了诸如孔、外径、振摆等尺寸公差。随着 3增到 9），公差逐渐变小。但 级并不能反映其他轴承特性，如轴承圈质量、粗糙度、噪声等。因此，噪声等级的划分有助于工业标准的改进。 - 4 - 毕业设计（论文）外文翻译原文 to of be by a in a to at an a as to a be to a a of or is to a a it is to by he To do it is to is a of as as to as to a is a 1 0% of by is of or a by or is a a to on a or as or of is of by It is by in by as a is 50,000 2100 It be by a A is a of by is is It on in or in In by an - 5 - is by a in is by on or a be to a on in be by a of or to or in is by a or be so a be is 40C 2100， do be In is to a or be is In it is by to on be it to in to 0or to To be is to in it is If or in a is or or of of an is to or as an in In In is if is a or in to is a of If to is to in 2 6 - to is to be in by In so is by or be in be to RR)as a a be by or of no be is in of It is in to a RR of is is as in to RR is in to a is of a is If it At as it in as an is as an of to is is in A is to is ,800on an is in m/an a to is a a an as it - 7 - by to of is of .6 0 by a of as in is in is by 0 0 It is by in 0 00 or by to a in to by as As ), as or a on 工 学 院 毕 业 设 计（ 论 文 ） 题 目： 桃子去皮机 设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 五班 姓 名： 段开元 学 号： 2006664506 指导教师： 李 慧 日 期： 2010年 6月 7日 工 学 院 毕 业 设 计（开题报告） 题 目： 桃子去皮机设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 06 级 (5)班 姓 名： 段开元 学 号： 2006664506 指导教师： 李 慧 日 期： 2010 年 3 月 工 学 院 毕 业 设 计（ 论文综述） 题 目： 桃子去皮机 设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 06 级 (5)班 姓 名： 段开元 学 号： 2006664506 指导教师： 李 慧 日 期： 2010 年 6 月 7 日 一、 论文题目 桃子去皮机的 设计 题目来源 生产实践 二、研究（调查）目的意义： 我国是世界上最大的农业生产国， 近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成 。但是，尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。 本课题的 提出就是基于上述的实际需要出发，尤其是考虑到任何一种形式的果蔬原料加工，去皮都是其中一项必不可少且重要的操作环节。去皮效率的高低和安全卫生性将直接影响果蔬原料加工的效益。针对这些特点所采取的设计方案不仅从实际产量要求出发，而且还结合经济最优化，以达到最低成本产生最大收益 1。 三、 国内、外研究概况和应用前景（附参考文献） ： 近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本 形成。 尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距。 我国在果蔬加工原料的选育方面取得了一定的进步，但是适合加工的果蔬品种仍然很少，制约了果蔬加工业的良性发展。例如，浓缩苹果汁加工长期以来以鲜食品种为原料进行加工，制约了产品质量的进一步提高，产品的出口价格低，经济效益不高。又如，在脱水果蔬及速冻果蔬方面，加工企业多数没有自己的优质蔬菜加工原料基地，如国际贸易中占主导地位的脱水马铃薯、洋葱、胡萝卜及速冻豌豆、马 铃薯等大品种，我国加工量较少 2。 尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。 中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低。高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破 3。 果蔬加工行业通过资本运作 ，逐步进行企业的并购与重组，企业规模不断扩大，行业集中度日益增高，产生了一批农业产业化龙头企业，产业规模得以迅速扩张，但依然处于企业的加工规模小、抗风险能力差、产品单一、产品销路不畅、竞争力差的发展阶段。 更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入 2 3以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与 引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求。 果蔬原料清洗的目的在于洗去果蔬表面附着的尘土、泥沙和大量的微生物以及部分的化学农药，保证产品的清洁卫生，从而保证产品品质。对于农药残留的果蔬，洗涤时常在水中加化学洗涤剂，常用的有盐碱地酸、醋酸，有时也用氢氧化钠等强碱及漂白粉、高锰酸钾等强氧化剂。果蔬清洗的方法须根据果蔬形状、质地、表面状态、污染程度、夹带泥土量以及加工方法而定。主要有手工清洗和机械清洗。后者需配置滚筒式、喷淋式、压气式、浆叶式等设备 4。 国内外桃子去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学去皮，三种去皮方法的工作原理为： 机械去皮 :在圆筒形容器中，依靠带有磨料的圆盘、滚轮或依靠特制的橡胶辊在中速或高速旋转中摩擦块茎的表面而达到去皮目的。 蒸汽去皮 :在高压容器内，通入高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盖，突然释放压力，块茎的表皮和果肉即自行分离。 化学去皮 :在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净后，在将块茎放入机械去皮机中剥去表皮 3。 根据以上情况，我们应 该 将果蔬加工多样化，深层次化 ， 本课题的提出就是基于上述的实际需要出发，尤其是考虑到任何一种形式的果蔬原料加工，去皮都是其中一项必不可少且重要的操作环节。去皮效率的高低和安全卫生性将直接影响果蔬原料加工的效益。针对这些特点所采取的设计方案不仅从实际产量要求出发，而且还结合经济最优化，以达到最低成本产生最大收益。 参考文献 ： 1 （ 1）无锡轻工业学院，天津轻工业学院编著食品工厂机械与设备 M北京轻工业出版社， 1981 （ 2） 张淑娟等立式半夏去皮机的设计与研究 J农机与食品机械 1997 年第 2 期 王 （ 3）景彬等试论国内外果蔬脱皮方法与设备 J农牧与食品机械， 1991(2) （ 4）吴庆章马铃薯食品加工技术农牧与食品机械， 1986(3) 四、 设计内容、设计方法和思路 ： 设计内容： 1. 桃子去皮机 特性及计算 2. 桃子去皮机 的设计依据 3. 桃子去皮机 热风采暖炉系统设计及计算 设计方法： 1)查阅 桃子去皮机 的相关资料； 2)对 桃子去皮机 的 可能性进行了理论分析 ； 3)设计 桃子去皮机 各结构，并实现其功能； 4)对桃子去皮机 做出结论分析 设计思路： 在完成设 计要求和原理分析，查阅相关技术资料后，设计 去皮机 系统的整体框架和分析 工作 过程。然后搭建整个 去皮机 系统示意图并进行参数分析，然后进行 桃子去皮机的设计，并对 去皮机 做出结论和建议，从而完成整个 桃子去皮机 的设计。 指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）： 指导教师签名： 年 月 日 学院领导组意见： 签名： 年 月 日 姓 名：段开元 班 级： 06自动化 5班 指导教师：李慧 1容重 米 3； 2生产能力：h。 传动方案 如图所示 经过分析，本次选择第一种 。 动方案的选取 电 动 机 2 减 速 器 5 工 作 机电 动 机 2 小 带 轮 3 带 4 大 带 轮 5 工 作 机方案一方案二第一种方案： 保证了皮带的传输速度不小 5m/s，也就是保证皮带在传输过程中保证速度不打滑 。 第二种方案 ：皮带的传动速度是电机减速后的速度，这时的速度非常低，皮带容易打滑 当去皮机工作时，工作转盘旋转，物料由斗形进料口加入，物料落到旋转圆盘表面上的波纹凸起上时，受离心力的作用由工作圆盘的中心向外运动，同时被抛起向筒壁的粗糙表面并产生摩擦。物料在这样的往复运动过程中，被猛烈翻滚搅动，从而形成了与盘、筒壁及颗粒之间的以翻转、揉搓摩擦为主，撞击为辅的综合机械作用效果，从而达到去皮的目的。 2工作原理 工作转盘转速n=150r/驱动混合机的电动机所需要的总功率 P=W 动机的功率计算 选电动机型号为 如图所示 动机的选择 4 率 600长 325宽 385高 118重 42直径 设计功率 W 选择带型： 带传动的传动比 i=5 大、小带轮的基准直径 如下： 00 500 定大、小带轮的尺寸 中心距 a =489 满足要求 带传动的中心距的确定及小带轮的包角验算 z =4 定 采用张紧轮的定期张紧 的方法 带传动的安装及张紧 1普通 带不得混用 2各带轮轴线应相互平行，各带轮相对应的 差不得超过20 3带轮嵌入轮槽前，应先调小中心距，不得强行撬入 4中心距调定应使带的张紧适度 。 带的安装要求 如图所示 带传动的带轮结构设计 经过验算，符合要求 联接强度的校核 小带轮 大带轮 所选用的轴承的代号为： 7213 润滑采用 润滑脂 承的选择 轴承盖： 如图所示 轴承端盖 1 桃子去皮机设计 06 机械设计制造及其自动化：段开元 指导老师： 李慧 摘要 :主要介绍了以摩擦原理为基础的、适合食品加工工厂等场所使用的桃子去皮机的设计要点、工作原理和设备组成。桃子去皮机主要有动力部分、传动部分、料仓和机架部分组成。通过对原始数据的分析、方案的论证比较和有关数据的分析计算，完成了桃子去皮机的总体设计计算。 关键词：桃子去皮机；摩擦；去皮；传动 1 引言 国果蔬加工产业现状与发展态势 近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前， 我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。 我国的脱水果蔬加工主要分布在东南沿海省份及宁夏、甘肃等西北地区，而果蔬罐头、速冻果蔬加工主要分布在东南沿海地区。在浓缩汁、浓缩浆和果浆加工方面，我国的浓缩苹果汁、番茄酱、浓缩菠萝汁和桃浆的加工占有非常明显的优势，形成非常明显的浓缩果蔬加工带，建立了以环渤海地区（山东、辽宁、河北）和西北黄土高原（陕西、山西、河南）两大浓缩苹果汁加工基地；以西北地区（新疆、宁夏和内蒙）为主的番茄酱加工基地和以华北地区为主的桃浆加工基地； 以热带地区（海南、云南等）为主的热带水果（菠萝、芒果和香蕉）浓缩汁与浓缩浆加工基地。而直饮型果蔬及其饮料加工则形成了以北京、上海、浙江、天津和广州等省市为主的加工基地。 果蔬汁加工领域：高效榨汁技术、高温短时杀菌技术、无菌包装技术、酶液化与澄清技术、膜技术等在生产中得到了广泛应用。果蔬加工装备，如苹果浓缩汁和番茄酱的加工设备基本是从国外引进的最先进的设备。在直饮型果蔬汁的加工方面，中国的大企业集成了国际上最先进的技术装备，如从瑞士、德国、意大利等著名的专业设备生产商，引进利乐、康美包、 无菌灌装等生产 线，具备了国际先进水平。 果蔬罐头领域：低温连续杀菌技术和连续化去囊衣技术在酸性罐头（如橘子罐头）中得到了广泛应用；引进了电脑控制的新型杀菌技术，如板栗小包装罐头产品；包装方面 乳酸菌的接种使泡菜的传统生产工艺发生了变革，推动了泡菜工业的发展。 脱水果蔬领域：尽管常压热风干燥是蔬菜脱水最常用的方法，但我国能打入国际市场的高档脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产。另外，微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用。我国研制的真空冻干技术设备取得了可喜的进步，一些国内知名冻干设备生 产厂家的技术水平已达到国际 20 世纪 90 年代同类产品的先进水平。 2 速冻果蔬领域：近些年，我国的果蔬速冻工艺技术有了许多重大发展。首先是速冻果蔬的形式由整体的大包装转向经过加工鲜切处理后的小包装；其次是冻结方式开始广泛应用以空气为介质的吹风式冻结装置、管架冻结装置、可连续生产的冻结装置、流态化冻结装置等，使冻结的温度更加均匀，生产效益更高；第三是作为冷源的制冷装置也有新的突破，如利用液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒冻结，使冻结的温度显著降低，冻结速度大幅度提高，速冻蔬菜的质量全面 提升。在速冻设备方面，我国已开发出 螺旋式速冻机、流态化速冻机等设备，满足了国内速冻行业的部分需求。 尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距。 我国在果蔬加工原料的选育方面取得了一定的进步，但是适合加工的果蔬品种仍然很少，制约了果蔬加工业的良性发展。例如，浓缩苹果汁加工长期以来以鲜食品种为原料进行加工，制约了产品质量的进一步提高，产品的出口价格低，经济效益不高。又如，在脱水果蔬及速冻果蔬方面，加工企业多数没 有自己的优质蔬菜加工原料基地，如国 际贸易中占主导地位的脱水马铃薯、洋葱、胡萝卜及速冻豌豆、马铃薯等大品种，我国加工量较少。 尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装 备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。 果蔬汁加工领域：无菌大罐技术、 和纸盒无菌灌装技术、反渗透浓缩技术等没有突破；关键加工设备的国产化能力差、水平低，特别是在榨汁机、膜过滤设备、蒸发器、 内难以生产能够在 设备性能方面相似的加工设备。 罐头加工领域：加工过程中的 机械化、连续化程度低，对先进技术的掌握、使用、引进、消化能力差。在泡菜产品方面，沿用老的泡渍盐水的传统工艺，发酵质量不稳定，发酵周期相对较长，生产力低下，难以实现大规模及标准化工业生产。 脱水果蔬加工领域：目前我国生产脱水蔬菜大多仍采用热风干燥技术，设备则为各种隧道式干燥机，而国际上发达国家基本上不再采用隧道式干燥机，而常用效率较高、温度控制较好的托盘式干燥机、多级输送带式干燥机和滚筒干燥机。在喷雾干燥设备方面，我国研发的干燥塔的体积蒸发强度和国外同类 产品的体积蒸发强度相比差距很大。 果蔬速冻加工领域：我国果蔬速冻工业，在加工机理和工艺方面的研究不足。尤其值得注意的是，国外在深温速冻对物料的影响方面，已有较深入的研究，对一些典型物料“玻璃态”温度的研究通过建立数据库，已转入实用阶段。解冻技术对速冻蔬菜食用质量有重要影响，在发达国家，随着一些新技术逐渐应用于冷冻食品的解冻，对微波解冻、欧姆解冻、远红外解冻等机理研究和技术开发较为热门。在速冻设备方面，目前国产速冻设备仍以传统的压缩制冷机为冷源，其制冷效率有很大限制，要达到深冷就比较困难。国外发达国家为了提高 制冷效率和速冻品质，大量采用新的制冷方式和新的制冷装置。以液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒的制冷装置自 20 世纪 80 年代以后就逐渐运用到速冻机中，这些制冷装置可以使 3 温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度。 果蔬物流加工领域：我国在鲜切果蔬技术研究方面的工作才刚刚起步，如在鲜切后蔬菜的生理与营养变化及防褐保鲜技术方面开展了一些初步研究，但尚未形成成熟技术。在无损检测技术方面，我国尚处于初始研究阶段，与世界先进水平存在巨大差距。在整个冷链建设方面，预冷技术的落后已经成为制约性问题。现代果蔬流通技术与体系尚处于空白阶段 。目前，我国进入流通环节的蔬菜商品未实现标准化，基本上是不分等非常高，与发达国家相比平均高 20 个百分点。 中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低。高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破。 更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新 产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入 2 3以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求 1。 2 果蔬原料加工预处理工艺流程简介 料的分级 果蔬的分级可按照不同的加工品的要求，采用不同的分级方式分级，包括大小分级、成熟度分级和色泽分级等几种。在我国成熟度分级常用目视估测的方法进行，而大小分级是分级的主要内容，几乎所有的加工果蔬均需大小分级，分级的方法有手 工分级和机械分级。 料的清洗 果蔬原料清洗的目的在于洗去果蔬表面附着的尘土、泥沙和大量的微生物以及部分的化学农药，保证产品的清洁卫生，从而保证产品品质。对于农药残留的果蔬，洗涤时常在水中加化学洗涤剂，常用的有盐碱地酸、醋酸，有时也用氢氧化钠等强碱及漂白粉、高锰酸钾等强氧化剂。果蔬清洗的方法须根据果蔬形状、质地、表面状态、污染程度、夹带泥土量以及加工方法而定。主要有手工清洗和机械清洗。后者需配置滚筒式、喷淋式、压气式、浆叶式等设备 2。 蔬的去皮 凡是果蔬原料果皮粗糙、坚硬，具有不良风味的均 应去皮，以利于提高品质，只有在加工某些果脯、蜜饯、果汁和果酒时，因要打浆和压榨，才不用去皮，果蔬去皮方法如下： （ 1）手工去皮 :用特别的刀、刨等工具人工削皮，去皮干净、损失少，但劳动效率低。 （ 2）机械去皮 :主要用于比较常规的果蔬原料。 4 （ 3）碱液去皮 :利用碱液的强腐蚀性来使蔬菜表面中胶层溶解，从而使果皮分离。碱液去皮常使用氢氧化钠，腐蚀性强且 廉价。碱液去皮时碱液的浓度、处理时间和碱液温度，应视不同果蔬原料种类、成熟度、大小而定。碱液浓度提高、处理时间长和温度高都会增加皮层的松离及腐蚀程度。经碱液处理后的果蔬必须立即在冷水中浸泡、清洗、反复换水直至表面无腻感，口感无碱味为止 2。 （ 4）热力去皮 :果蔬用短时间高温处理后，使表皮迅速升温，果皮膨胀破裂，与内部果肉组织分离，然后迅速冷却去皮，适合于成熟度高的桃、李、杏等。热去皮的热源主要有蒸汽和热水。此法原料损失少，色泽好，风味好。 （ 5）酶法去皮 :在果胶酶的作用下，达到去皮目的。需要控制酶的最佳作 用条件如温度、时间、 等。 （ 6）冷冻去皮 :将果蔬在冷冻装置中冷至达到轻度表面冷冻，然后解冻，使皮松弛后去皮，此法质量好但费用高。 （ 7）真空去皮 :将成熟的果蔬先行加热，使其升温后果皮和果肉分离，接着进入有一定真空度的真空室内，适当处理，使果皮下的液体迅速“沸腾”，皮与肉分离，然后破除真空，冲洗或搅动去皮。 蔬的护色 果品在加工过程中，将原料去皮、切分、破碎和空气接触及高温处理，都可能促进化学变化，生成有色粉质。其中包括酶褐变和非酶褐变。都要经过相应的方式来对果品进行护色保护。 3 国内外去皮设备 简介 国内外桃子去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学去皮，三种去皮方法的工作原理为： 机械去皮 :在圆筒形容器中，依靠带有磨料的圆盘、滚轮或依靠特制的橡胶辊在中速或高速旋转中摩擦块茎的表面而达到去皮目的。 蒸汽去皮 :在高压容器内，通入高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盖，突然释放压力，块茎的表皮和果肉即自行分离。 化学去皮 :在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净后，在将块茎放入机械去皮机中剥去表皮 3。 擦去皮 目前，国内主 要使用机械摩擦去皮机。 如图 1 所示，该机由机盖、机筒、机座、电机、砂盘等部分组成。以电机为动力，通过减速齿轮带动机筒底部的砂盘旋转。块茎加入机筒内，因其离心力和相互碰撞作用，在机筒内上、下、左、右翻动，表面被砂盘均匀的摩蚀，去皮结束时加入清水，再打开侧门，块茎 5 从侧门自动排出，皮屑随水流从砂盘的周围间隙排出，该机为间歇生产 4。 煮装置 国内食品加工业使用的连续式链带蒸煮机和高压蒸煮锅，机体庞大，结构复杂，造价昂贵，小型果蔬原料食品加工厂引进使用有一定困难。在实际生产中，对马铃薯片的蒸煮要求并不高， 使用自制的蒸煮装置完全可以满足要求。 图为一般食堂、饭店常用的蒸煮装置结构示意图。 在一个大型蒸煮容器内铺设轨道，道轨通到容器大门外切片机附近。道轨上置放平板小车，小车上装有方形笼屉若干层。块茎切片后，依次放入笼屉。待所有的笼屉子都装满薯片后，将小车连同笼屉推入容器中，密封大门，再通入蒸汽蒸煮。待薯片蒸熟后，打开大门，拉出小车和笼屉，取出薯片。 蒸煮容器为长方形，下部设有进气管道和阀们，上部有排气管。容器框架由角钢制作，外壁由钢板制造，并用隔热材料涂抹保温 3。 学去皮装置 在由防碱材料制成的容器 中注入氢氧化钠溶液，溶液浓度为 15% 25%。加热溶液，温度达到 87 95 C，加入块茎搅拌使温度保持在 70 C 左右；经过 2 6 分钟，块茎的表皮开始变松变软；捞出块茎，用高压水反复冲洗，知道表面无残留物为止。捞出的块茎也可放入机械式去皮机中剥去表皮。 本法的优点是对不同大小、不同形状的块茎适合性好，去皮快，不需要结构复杂的专门设备。缺点是冲洗块茎需要大量清水，皮屑不能利用，排出的废液污染环境。 由于去皮方法不同，国内外马 铃薯、胡萝卜去皮机械的结构形式也各不相同，去皮差异较大，去皮率大致为 7%其中机械去皮率为最大，蒸汽去皮率为最小。 国内外几种去皮设备的去皮性能比较表 机型 L 离心式切屑去皮机 机械去皮机 蒸汽式去皮机 化学法去皮机 结构 简单 复杂 复杂 简单 对块茎原料的要求 卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕 卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕 无要求 无要求 产品质量 表面光滑，无污染，无蒸煮层 表面光滑，无污 染，淀粉损失大 表 表面光滑，有 蒸煮层，无污染 表 表面光滑，无蒸煮层，有污染 皮屑 可利用 部分利用 部分利用 不能利用 有无加热设备 无 无 需要（ 150） 需要（ 85） 6 通过上表的比较分析以及联系本次设计的任务要求，同时结合我国在去皮机上的实际水平考虑经济性，达到能以最少的投资获得较好的经济效益，决定以机械去皮机为设计研究方案。在果蔬原料的加工预处理工艺中主要进行去皮的处理加工 5。 参考文献 1天津轻工业学院编著食品工厂机械与设备 M北京轻工业出版社 ， 1981 2温诗铸，黄平 著摩擦学原理 M清华大学出版社， 2002 3张淑娟等立式半夏去皮机的设计与研究农机与食品机械 J 1997 年第 2 期 4王景彬等试论国内外果蔬脱皮方法与设备农牧与食品机械 J， 1991(2) 5吴庆章马铃薯食品加工技术农牧与食品机械 J， 1986(3) 1 目 录 摘要 . 2 1 引言 . 2 国果蔬加工产业现状与发展态势 . 2 蔬原料加工预处理工艺流程简介 . 4 料的分级 . 4 料的清洗 . 4 蔬的去皮 . 4 蔬的护色 . 5 内外去皮设备简介 . 5 2 桃子去皮机 的结构设计 . 6 本结构 . 7 作圆筒 . 7 作转盘 . 7 动系统 . 7 他 . 9 作原理 . 9 3 桃子 去皮机的参数确定 . 9 料在工作圆筒内的受力分析 . 9 作转盘转速的确定 . 10 皮机功率的确定 . 11 择电动机 . 12 机主要参数指标 . 14 4 主要零件的结构设计与计算 . 14 轮结构设计计算 . 15 动主轴的结构设计计算 . 18 上零件的周向定位 . 19 定轴上圆角和倒角尺寸 . 19 动轴承的初步选择 . 19 承盒盖的设计 . 20 5 主要零件的校核 . 20 动轴承的寿命计算 . 20 的计算和校核 . 21 出轴的计算简图 . 21 的强度校核计算 . 21 弯扭合成应力校核轴的强度 . 22 的选择及其校核 . 23 带轮轴键的选择 . 24 控原理图 . 24 6 总结 . 26 致谢 . 27 2 桃子 去皮机的设计 06 机械设计制造及其自动化：段开元 指导老师： 李慧 摘要 :主要介绍了以摩擦原理为基础的、 适合食品加工工厂等场所使用的桃子 去皮机的设计要点、工作原理和设备组成 。桃子去皮机主要有动力部分 、 传动部分 、 料仓和机架部分组成。通过对原始数据的分析 、 方案的论证比较和有关数据的分析计算，完成了桃子去皮机的总体设计计算。 关 键词 ： 桃子 去皮机；摩擦；去皮；传动 1 引言 国果蔬加工产业现状与发展态势 近年来，我国的果蔬加工业取得了巨大的成就，果蔬速冻食品机械在我国农产品贸易中占据了重要地位。目前，我国的果蔬加工业已具备了一定的技术水平和较大的生产规模，外向型果蔬加工产业布局已基本形成。 我国的脱水果蔬加工主要分布在东南沿海省份及宁夏、甘肃等西北地区，而果蔬罐头、速冻果蔬加工主要分布在东南沿海地区。在浓缩汁、浓缩浆和果浆加工方面，我国的浓缩苹果汁、番茄酱、浓缩菠萝汁和桃浆的加工占有非常明显的优势，形成非常明显的浓缩果蔬加工带，建立了以环渤海地区（山东、辽宁、河北）和西北黄土高原（陕西、山西、河南）两大浓缩苹果汁加工基地；以西北地区（新疆、宁夏和内蒙）为主的番茄酱加工基地和以华北地区为主的桃浆加工基地；以热带地区（海南、云南等）为主的热带水果（菠萝、芒果和香蕉）浓缩汁与浓缩浆加工基地。而直饮型果蔬及其饮料加工则形成了以北京、上海、浙江、天津和广州等省市为主的加工基地。 果蔬汁加工领域：高效榨汁技术、高温短时杀菌技术、无菌包装技术、酶液化与澄清技术、膜技术等在生产中得到了广泛应用。果蔬加工装备，如苹果浓缩汁和番茄酱的加工设备基 本是从国外引进的最先进的设备。在直饮型果蔬汁的加工方面，中国的大企业集成了国际上最先进的技术装备，如从瑞士、德国、意大利等著名的专业设备生产商，引进利乐、康美包、 备了国际先进水平。 果蔬罐头领域：低温连续杀菌技术和连续化去囊衣技术在酸性罐头（如橘子罐头）中得到了广泛应用；引进了电脑控制的新型杀菌技术，如板栗小包装罐头产品；包装方面 乳酸菌的接种使泡菜的传统生产工艺发生了变革，推动了泡菜工业的发展。 脱水果蔬领域：尽管常压热风干燥是蔬菜脱水最常用的方 法，但我国能打入国际市场的高档脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产。另外，微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用。我国研制的真空冻干技术设备取得了可喜的进步，一些国内知名冻干设备生产厂家的技术水平已达到国际 20世纪 90年代同类产品的先进水平。 3 速冻果蔬领域：近些年，我国的果蔬速冻工艺技术有了许多重大发展。首先是速冻果蔬的形式由整体的大包装转向经过加工鲜切处理后的小包装；其次是冻结方式开始广泛应用以空气为介质的吹风式冻结装置、管架冻结装置、可连续生产的冻结装置、流态化冻结装置等，使冻结的温度更加均匀，生产 效益更高；第三是作为冷源的制冷装置也有新的突破，如利用液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒冻结，使冻结的温度显著降低，冻结速度大幅度提高，速冻蔬菜的质量全面提升。在速冻设备方面，我国已开发出螺旋式速冻机、流态化速冻机等设备，满足了国内速冻行业的部分需求。 尽管我国的果蔬加工产业无论是加工能力、技术水平、装备硬件以及国内外市场都取得了较大的进步和快速的发展，但是与国外发达国家相比仍然存在一定的差距。 我国在果蔬加工原料的选育方面取得了一定的进步，但是适合加工的果蔬品种仍然很少，制约了果蔬加工业的良性发展。例如，浓缩 苹果汁加工长期以来以鲜食品种为原料进行加工，制约了产品质量的进一步提高，产品的出口价格低，经济效益不高。又如，在脱水果蔬及速冻果蔬方面，加工企业多数没有自己的优质蔬菜加工原料基地，如国际贸易中占主导地位的脱水马铃薯、洋葱、胡萝卜及速冻豌豆、马铃薯等大品种，我国加工量较少。 尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造技术水平偏低。 果蔬汁加工领域：无菌大罐技术、 灌装技术、反渗透浓缩技术等没有突破；关键加工设备的国产化能力差、水平低，特别是在榨汁机、膜过滤设备、蒸发器、 内难以生产能够在设备性能方面相似的加工设备。 罐头加工领域：加工过程中的机械化、连续化程度低，对先进技术的掌握、使用、引进、消化能力差。在泡菜产品方面，沿用老的泡渍盐水的传统工艺，发酵质量不稳定，发酵周期相对较长，生产力低下，难以实现大规模及标准化工业生产。 脱水果蔬加工领域：目前我国生产脱水蔬菜大多仍采用热风干燥技术，设备则为各种隧道式干燥 机，而国际上发达国家基本上不再采用隧道式干燥机，而常用效率较高、温度控制较好的托盘式干燥机、多级输送带式干燥机和滚筒干燥机。在喷雾干燥设备方面，我国研发的干燥塔的体积蒸发强度和国外同类产品的体积蒸发强度相比差距很大。 果蔬速冻加工领域：我国果蔬速冻工业，在加工机理和工艺方面的研究不足。尤其值得注意的是，国外在深温速冻对物料的影响方面，已有较深入的研究，对一些典型物料“玻璃态”温度的研究通过建立数据库，已转入实用阶段。解冻技术对速冻蔬菜食用质量有重要影响，在发达国家，随着一些新技术逐渐应用于冷冻食品的解冻，对 微波解冻、欧姆解冻、远红外解冻等机理研究和技术开发较为热门。在速冻设备方面，目前国产速冻设备仍以传统的压缩制冷机为冷源，其制冷效率有很大限制，要达到深冷就比较困难。国外发达国家为了提高制冷效率和速冻品质，大量采用新的制冷方式和新的制冷装置。以液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒的制冷装置自 20世纪 80年代以后就逐渐运用到速冻机中，这些制冷装置可以使 4 温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度。 果蔬物流加工领域：我国在鲜切果蔬技术研究方面的工作才刚刚起步，如在鲜切后蔬菜的生理与营养变化及防褐保鲜技术方面开展了一些初步研究 ，但尚未形成成熟技术。在无损检测技术方面，我国尚处于初始研究阶段，与世界先进水平存在巨大差距。在整个冷链建设方面，预冷技术的落后已经成为制约性问题。现代果蔬流通技术与体系尚处于空白阶段。目前，我国进入流通环节的蔬菜商品未实现标准化，基本上是不分等 非常高，与发达国家相比平均高 20个百分点。 中国已发展成为世界果蔬和加工品的最大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低。高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工 产品的产业化核心技术没有突破。 更重要的是，我国果蔬加工企业的研发与创新能力十分薄弱，核心竞争力实质只是所谓的“低价格优势”。在国外，绝大部分企业都设有企业的研发部门或研发中心，进行新产品的开发，一般企业的研发费用占销售收入 2 3以上。但是，国内的大部分加工企业不重视产品的研发和科技投入，不注重企业人才培养与引进，造成企业研发人才和研发设施缺乏，从而导致企业研发与创新能力差、技术水平落后、产品难以满足市场需求 。 蔬原料加工预处理工艺流程简介 果蔬的分级可按照不同的加工品的 要求，采用不同的分级方式分级，包括大小分级、成熟度分级和色泽分级等几种。在我国成熟度分级常用目视估测的方法进行，而大小分级是分级的主要内容，几乎所有的加工果蔬均需大小分级，分级的方法有手工分级和机械分级。 果蔬原料清洗的目的在于洗去果蔬表面附着的尘土、泥沙和大量的微生物以及部分的化学农药，保证产品的清洁卫生，从而保证产品品质。对于农药残留的果蔬，洗涤时常在水中加化学洗涤剂，常用的有盐碱地酸、醋酸，有时也用氢氧化钠等强碱及漂白粉、高锰酸钾等强氧化剂。果蔬清洗的方法须根据果蔬形状、质地、表 面状态、污染程度、夹带泥土量以及加工方法而定。主要有手工清洗和机械清洗。后者需配置滚筒式、喷淋式、压气式、浆叶式等设备。 凡是果蔬原料果皮粗糙、坚硬，具有不良风味的均应去皮，以利于提高品质，只有在加工某些果脯、蜜饯、果汁和果酒时，因要打浆和压榨，才不用去皮，果蔬去皮方法如下： （ 1）手工去皮 :用特别的刀、刨等工具人工削皮，去皮干净、损失少，但劳动效率低。 （ 2）机械去皮 :主要用于比较常规的果蔬原料。 （ 3）碱液去皮 :利用碱液的强腐蚀性来使蔬菜表面中胶层溶解，从而使果皮分离。碱液去皮常使用氢氧化钠，腐蚀性强且廉价。碱液去皮时碱液的浓度、处理时间和碱液温度，应视不同果蔬原料种类、成熟度、大小而定。碱液浓度提高、处理时间长和温度高都会增加皮 5 层的松离及腐蚀程度。经碱液处理后的果蔬必须立即在冷水中浸泡、清洗、反复换水直至表面无腻感，口感无碱味为止。 （ 4）热力去皮 :果蔬用短时间高温处理后，使表皮迅速升温，果皮膨胀破裂，与内部果肉组织分 离，然后迅速冷却去皮，适合于成熟度高的桃、李、杏等。热去皮的热源主要有蒸汽和热水。此法原料损失少，色泽好，风味好。 （ 5）酶法去皮 :在果胶酶的作用下，达到去皮目的。需要控制酶的最佳作用条件如温度、时间、 （ 6）冷冻去皮 :将果蔬在冷冻装置中冷至达到轻度表面冷冻，然后解冻，使皮松弛后去皮，此法质量好但费用高。 （ 7）真空去皮 :将成熟的果蔬先行加热，使其升温后果皮和果肉分离，接着进入有一定真空度的真空室内，适当处理，使果皮下的液体迅速“沸腾”，皮与肉分离，然后破除真空，冲洗或搅动去皮。 色 果品在加工过程中，将原料去皮、切分、破碎和空气接触及高温处理， 都可能促进化学变化，生成有色粉质。其中包括酶褐变和非酶褐变。都要经过相应的方式来对果品进行护色保护。 内外 去皮设备简介 国内外桃子 去皮方法大致有三种，即机械去皮、蒸汽去皮和化学去皮，三种去皮方法的工作原理为： 机械去皮 :在圆筒形容器中，依靠带有磨料的圆盘、滚轮或依靠特制的橡胶辊在中速或高速旋转中摩擦块茎的表面而达到去皮目的。 蒸汽去皮 :在高压容器内，通入高压蒸汽使块茎表面受热，然后打开容器盖，突然释放压 力，块茎的表皮和果肉即自行分离 。 化学去皮 :在耐碱容器内，加入强碱溶液并加温，后加入块茎，经一段时间后块茎的表皮被碱溶液腐蚀，经高压水反复冲洗干净后，在将块茎放入机械去皮机中剥去表皮。 目前，国内主要使用机械摩擦去皮机。 如图 1所示，该机由机盖、机筒、机座、电机、砂盘等部分组成。以电机为动力，通过减速齿轮带动机筒底部的砂盘旋转。块茎加入机筒内，因其离心力和相互碰撞作用，在机筒内上、下、左、右翻动，表面被砂盘均匀的摩蚀，去皮结束时加入清水，再打开侧门，块茎从侧门自动排出，皮屑随水流从砂盘的周围间隙排出，该机为间歇生产。 煮装置 国内食品加工业使用的连续式链带蒸煮机和高压蒸煮锅，机体庞大，结构复杂，造价昂贵，小型果蔬原料食品加工厂引进使用有一定困难。在实际生产中，对马铃薯片的蒸煮要求并不高，使用自制的蒸煮装置完全可以满足要求。 图为一般食堂、饭店常用的蒸煮装置结构示意图。 6 在一个大型蒸煮容器内铺设轨道，道轨通到容器大门外切片机附近。道轨上置放平板小车，小车上装有方形笼屉若干层。块茎切片后，依次放入笼屉。待所有的笼屉子都装满薯片后，将小车连同笼屉推入容器中，密封大门，再通入蒸汽蒸煮。待薯片蒸熟后，打开大门，拉出小 车和笼屉，取出薯片。 蒸煮容器为长方形，下部设有进气管道和阀们，上部有排气管。容器框架由角钢制作，外壁由钢板制造，并用隔热材料涂抹保温。 学去皮装置 在由防碱材料制成的容器中注入氢氧化钠溶液，溶液浓度为 15% 25%。加热溶液，温度达到 87 95 C，加入块茎搅拌使温度保持在 70 C 左右；经过 2 6 分钟，块茎的表皮开始变松变软；捞出块茎，用高压水反复冲洗，知道表面无残留物为止。捞出的块茎也可放入机械式去皮机中 剥去表皮。 本法的优点是对不同大小、不同形状的块茎适合性好，去皮快，不需要结构复杂的专门设备。缺点是冲洗块茎需要大量清水，皮屑不能利用，排出的废液污染环境。 由于去皮方法不同，国内外马铃薯、胡萝卜去皮机械的结构形式也各不相同，去皮差异较大，去皮率大致为 7%其中机械去皮率为最大，蒸汽去皮率为最小。 国内外几种去皮设备的去皮性能比较表 机型 机械去皮机 蒸汽式去皮机 化学法去皮机 结构 简单 复杂 复杂 简单 对块茎原料的要求 卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕 卵 卵圆形，芽眼浅，无伤痕 无要求 无要求 产 品 质量 表面光滑，无污染，无蒸煮层 表面光滑，无污 染，淀粉损失大 表 表面光滑，有蒸煮层，无污染 表 表面光滑，无蒸煮层，有污染 皮屑 可利用 部分利用 部分利用 不能利用 有无加热设备 无 无 需要（ 150 需要（ 85） 通过上表的比较分析以及联系本次设计的任务要求，同时结合我国在去皮机上的实际水平考虑经济性，达到能以最少的投资获得较好的经济效益，决定以机械去皮机为设计研究方案 。在果蔬原料的加工预处理工艺中主要进行去皮的处理加工。 2 桃子 去皮机的结构设计 7 本结构 该机采用立式机型，主要包括工作圆筒，工作转盘，机架和传动部分，见装配图 作圆筒 工作圆筒部分包括圆柱形工作筒和倒梯形集皮槽。它由不锈钢薄钢板卷焊而成（采用不锈钢是因为它具有良好的耐腐蚀性能承受一定的冲击载荷，具有较高的硬度和耐摩性，特别是对于此类食品加工设备，食品安全卫生状况最佳）。筒内壁为粗糙表面，以棕刚玉掺环氧树脂浇注、烘干而成。圆筒的侧壁开有带活门的出料口，物料块茎在离心力的作用下甩出来，碰在 出料门的内壁上并改变方向，以便于物料的收集。出料口和排渣口的方位可根据接收容器的放置位置和方便操作来确定。 作转盘 工作转盘是物料去皮过程中产生机械作用的主要部件。根据胡萝卜、马铃薯的生物学特性及物理特性，吸收手工去皮的基本原理，确定转盘的基本形状为圆盘形，转盘表面为中心向四周辐射的凸起波纹状。为增大物料和转盘的摩擦，用棕刚玉掺环氧树脂通过模型浇注在盘的顶面上，大概 20，经烘干制成。亦具有一定的去皮作用。转盘下方设有随盘一起转动的挡水环，以防止清洗水进入轴承。 动系统 常用的机 械传动方法又可供选择： （ 1）带传动 通过一级皮带轮实现传动，他有过载保护作用、有缓冲吸振作用、运行平稳无噪音、适于远距离传动、制造安装精度要求不高、成本低；但有弹性滑动使传动比 紧力较大（与啮合传动相比）轴上压力较大、结构尺寸较大不紧凑、打滑使带寿命较短等缺点应用范围传动比要求不高，要求过载保护，一般的传动范围 25。 （ 2）齿轮传动 采用齿轮传动，它的优点效率高，传动比恒定；结构紧凑，寿命长，但制造、安装精度要求高；中心距不宜较大。但它能够实现很大的传动比；圆柱齿轮二级减速器 i 60。 （ 3） 链传动 采用链传动，但他只能实现平行轴间链轮的同向传动，对恶劣环境能适应；运转时不能保持恒定的瞬时传动比，磨损后易发生跳齿，传动不平稳，多用于低速传动等。 i 8 （ 4）蜗杆传动 结构紧凑，传动比大，传动平稳，噪声小；效率低，制造要求精度高，成本较高； i120。 由于链传动运转不均匀，有冲击，不适合高速传动，而带传动平稳，能缓冲减振，由于本设计总传动比比较高，还要通过减速器二级减速。 故本设计机构从总体和经济性考虑选择带传动、齿轮传 传动方案一： 电动机 用带传动 减速，直接降到工作机轴转速的要求值。 由于带传动有一 定的减震作用而链轮传动制造麻烦而且有噪音，且链轮上的润滑油可能污染物料所以这部分传动选用带动传动。其传动方案如图 8 1所示。 传动方案二： 电动机直接与减速器通过联轴器 连接，减速器再通过联轴器与带轮连接，然后带动转动带动去皮机 的工作轴转动。由于带传动有一定的减震作用而链轮传动制造麻烦而且有噪音，且链轮上的润滑油可能污染物料所以这部分传动选用带动传动。其传动方案如图 2所示。 其传动方案如图 3。 由于带传动应布置在低速级， 直接减速满足设计要求， 故选择方案一。 图 1 传动方案一 1 电动机 2 小带轮 3 V 带 4 大带轮 5 料斗 图 2 传动方案二 1 电动机 2 减速器 3 料斗 9 他 工作圆筒下部设有排渣口，清洗水连同物料皮渣一起从这里排出 作原理 当去皮机工作时，工作转盘旋转，物料由斗形进料口加入，物料落到旋转圆盘表面上的波纹凸起上时，受离心力的作用由工作圆盘的中心向外运动，同时被抛起向筒壁的粗糙表面并产生摩擦。物料不断的沿工作圆筒壁运动，上升到顶盖，又被顶盖挡回落入工作盘表面。物料在这样的往复运动过程中，被猛烈翻滚搅动，从而形成了与盘、筒壁及颗粒之间的以翻转、揉搓摩擦为主，撞击为辅的综 合机械作用效果，从而达到去皮的目的。在摩擦去皮的同时，从进水孔注入清水，及时将擦下的皮通过转盘与筒壁的缝隙冲至排渣口排出机体。在不停机的情况下，打开出料口的活门，物料利用离心力从出料口卸出。卸料前应停止注水，以防止活门打开后从出料口溅出。 3 果蔬原料去皮机的参数确定 料在工作圆筒内的受力分析 物料在转盘旋转时的受力情况如下图所示：设波纹角为 a， 物料的速度为 V。当转盘旋转时推动物料 运动方向垂直于波纹切线。 垂直和 以看作是转盘圆周速度 R， 式中 为角速度 (1/s),m) V 垂直 = ; 22s i nc o ss i n a ; 则 V 垂直 = （ m/s） 物料从垂直方向抛起的动能 E 垂直 =21直 =21m(2 2R)2=81m 2(N m) 此动能应等于势能 81m 2= 81 2=了正常运转，抛高 能使最低层的物料抛起与桶壁进行摩擦，所以用 代替 h，即 81 2=g ; 10 又因为 =30n ，代入上式得 : 81 (30n )2= g ; 化简得2 (r/ (1) 角一般取 20。 为了正常运转 ,仅把物料抛 起还不行 ,还要保证物料能抛向侧壁进行摩擦，抛向侧壁的力靠离心力为 C C= =)30( =9002 N） 此离心力应大于波纹对物料的摩擦力 T,才能使物料离开波纹抛向侧壁 ,摩擦力 T=), 使 C T，即 900 2 ; R 0 09 0 02 ; n 30 /分 ) (2) 在设计计算时，应取（ 1）、（ 2）两式中的大值作为转速值，设计所选择的 3 2 工作转盘转速的确定 收购 物料时，其包装以编织袋居多，每袋 2530作时每次倒入两袋（以袋 的整数倍为一次计量），下面以此确定整机的尺寸和转速。 桃子 的容量根据资料查找，选取一般值 900kg/桃子 的长度一般取在 50间考虑，转盘半径应与物料长度有一定的可比性，再考虑整机结构以及外形尺寸。 根据设计选定工作转盘半径 R 400物料的堆高，根据公式 2R 料的堆高值 110 (1)式可知，在 小于 45。时，转速随 的增大而降低，考虑转速不宜太高且能有较大的抛高，取 25。，则由 (1)式计算转速最小值为 n 93r/ 马铃薯、胡萝卜与磨料的摩擦系数为 f (2)式计算转速 n=52r/以上两者中的大值。 11 但由于以上确定的转速仅适用于理想物料情况，实际工作中，由于物料之间的相互碰撞、摩擦和物料的弹性影响，物料在此转 速下达不到计算高度，故 结合考虑，故最终选定工作转盘转速 n 150r/皮机功率的确定 去皮机的功率消耗包括： 克服物料对转盘摩擦力所需要的功率 克服物料对工作圆筒壁摩擦力所需要的功率 转盘抛起物料所作的功率 传动机构因摩擦而消耗的功率 以上功率分别以下公式计算 1 （ W） 式中 处于圆筒内物料的摩擦力矩（ N m） 2（ N m） 式中 G 物料重力（ N） f 摩擦系数（ f= 2R 摩擦臂矩（ m） 物料与圆盘的平均相对角速度（ 1/s） ,采用最大角速度的 1/2 60)30(21 故120602N1 nG （ W） 2 式中 在离心力的作用下物料与侧壁的瞬时摩擦力矩 （ N m） y 2 式中 物料圆周速度（ m/s） R 摩擦臂矩（8）（ m） （ N m） 12 故 g 80608222 （ W） 603 （ W） 式中 s 工作转盘表面波纹高度（ m） k 波纹的数量 4N 即传动损失，可用传动效率 表示（ = 则消耗的总功率为： 604801202321G s n f 化简得 480)814( 2 sn （ W） 结合上式根据经验公式，总功率可用以下式子进行估算 （） 式中为转盘转矩（ N M） , 为传动效率 m)， R 根据上式则可算出工作转盘转矩 M 192N M 用近似值进行估算，达到生产要求所需的功率 N 虑到电动机效率及意外情况，取电动机功率为 4择电动机 电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时要选出具体型号以便购置。选择电动机包括类型，结构，容量（功率）和转速，并在产品目录中查出其型号和尺寸。 （ 1）选择电动机类型和结构形式 电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊要求时不宜采用。 生产单位一般用三相交流电源，因此，如无特殊要求都应用交流电动机。交流电 动机有异步电动机和同步电动机量类。异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动 13 机应用最多。我国新设计的 Y 系列三相笼型异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单、工作可靠、价格低廉、维护方便，适于不易燃、不宜爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。 电动机类型要根据电源种类（交流或直流），工作环境（温度、环境、空间位置尺寸等），载荷特点（变化性质、大小和过载情况），起动性能和起动、制动、反转的频繁程度，转速高低和调速性能要求等条件要求；故按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构， 电压 380V， （ 2）选择电动机的容量 电动机的容量（功率）选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。 容量小于工作要求，就不能保证工作机的正常工作，或使电动机长期过载和功率因数都较低，增加电能消耗，造成很大浪费。 电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件来决定。电动机的发热与其运行状态有关。运行状态有三类，即长期连续运行、短时运行和重复短时运行。变载下长期运行的电动机、短时运行的电动机（工作时间短、停歇时间长）和重复短时运行的电动机（工作时间和停歇时间都都不长）的容量要按等效功率法计算并校验过 载能力和起动转矩，其计算方法可参看有关电力拖动的书籍。 电动机的功率为 式中： 指工作机主动端运输带所需功率， 经过计算 （ 3）确定电动机转速 容量相同的同类型电动机，有几种不同的转速系列供使用者选择，如三相异步电动机
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号