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小型自動水果削皮機的設計與仿真
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| 添加時間：2020-6-8 18:06:00 來源：能源與動力工程論文 瀏覽次數：1828 |
摘 要：通過市場調研發現目前市面上的手搖式削皮機存在一些局限性，為此設計了一種新型自動水果削皮機，該削皮機主要由機架、水果支架、聯軸器、齒輪軸、絲杠、齒輪組成，以電機提供動力，使得水果削皮更加方便，快捷，進一步實現水果削皮的自動化。
關鍵詞：削皮機；設計；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機大部分是手搖式削皮機，即利用人力轉動搖桿進行水果削皮。這種水果削皮機不僅消耗人力，而且由于轉速的不同致使削皮厚度不均勻，不能夠根據水果的尺寸調節刀片與水果之間的距離。因此，為了解決這些存在的問題，設計了一種新型自動水果削皮機，實現了水果削皮的自動化，從而使得水果削皮更加方便、快捷[1-4]。
1 總體設計與工作原理
1.1 總體設計
自動水果削皮機主要由底座、聯軸器、齒輪軸、齒輪、絲杠、水果支架、水果托盤、刀片支架等組成，如圖1所示。該自動水果削皮機由電機提供動力，電機固定在底座上，電機通過聯軸器與齒輪軸相連接，電機帶動齒輪軸轉動，齒輪軸頂端安裝有水果托盤，托盤中心有底針，托盤隨齒輪軸轉動，齒輪軸與齒輪相嚙合，齒輪通過鍵與絲桿連接，齒輪軸轉動帶動與之相嚙合的齒輪轉動，從而絲桿實現旋轉下降，其位移距離即為一個齒距的距離，刀片支架與絲桿相連，帶動著刀片以一定距離向下移動，完成削皮工作。
1.2 工作原理
工作時，以電機提供動力，帶動齒輪軸旋轉，從而帶動插在托盤上的水果旋轉，水果支架可以根據水果的實際大小進行上下調節，支架上的頂針插入水果中，使得水果固定的更牢靠，齒輪軸與齒輪嚙合，齒輪帶動絲桿向下旋轉，從而帶動連接在絲桿上的刀架向下移動，刀片與水果表面相摩擦，可以很方便的將果皮削下，隨著刀架的不斷下降，水果的果皮自上而下的與果肉分離，實現了水果去皮的自動化。當工作完成后，可關閉電源，將水果從底針中取下即可。
2 主要結構部件設計
2.1 刀架與刀片
刀架表面有刀片結構底托，底托上留有凹槽，刀片底座嵌在凹槽中，可沿凹槽方向來回移動，整個刀片結構可以從刀架上取下。工作時，將刀片保護架移開，露出刀片，水果隨著托盤旋轉，刀架隨絲桿向下移動，刀片與水果表皮相互摩擦，表皮可輕易與果肉分離，實現自上而下的削皮工作。刀架與刀片的結構如圖2所示。
2.2 傳動裝置
該裝置支持電池和220V交流電，電機采用6V，300r/min減速電機，上方通過聯軸器連接長度20cm，齒數26，模數為2.5的齒輪軸，右邊是齒數為26，模數2.5的齒輪，電機通過聯軸器帶動齒輪軸轉動，齒輪軸與齒輪嚙合，帶動齒輪轉動，從而實現傳動。當絲桿旋轉到最低處時，可撥動開關使電機反轉，回到初始位置，完成下次剝皮工作。傳動裝置如圖3所示。
3 仿真試驗與結果
削皮機運轉過程的仿真結果如圖4所示。圖4（a）為削皮時機器運動變化情況，圖4（b）為削皮速度變化曲線圖。仿真結果表明，削皮機在削皮過程中為勻速運轉，削皮過程比較穩定。
4 結語
削皮機運轉過程仿真結果表明，在削皮過程中削皮機的速度比較均勻，削皮過程比較穩定，能夠有效的實現削皮的自動化。
參考文獻：
[1]白雪寧.全自動蘋果削皮機傳動系統設計[J].包裝工程，2012（11）：81-83+100.
[2]唐紅凱.水果削皮器的設計[J].機械工程師，2013（10）：3-5.
[3]丁海娟，郭立昌，趙子東，李必奎，郭帥亮，潘世雄.基于Triz理論的簡易果蔬切削機研究[J].機械管理開發，2016（01）：10-11+53.
[4]牛乃龍.哈密瓜削皮機的設計與試驗[D].新疆農業大學，2014.
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