菠萝去皮机毕业设计.docx
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菠萝去皮机毕业设计
菠萝削皮机的设计
摘 要
面对飞速发展的现今社会，人们的压力越来越大。
城市污染日益严重。
人类的免疫
力面对极大的挑战，各种疾病威胁着人类的身体健康。
科学家通过研究证明水果中富含的维生素可以大大提高人体的抵抗力，这使得人们更加喜爱食用各种水果。
冰箱的发明已经解决了食物保鲜的问题。
剩下需要进步的就是如果更加快速方便的解决一些比较难切削的水果。
本设计依靠电动机、螺杆、特殊刀具、链条传动等方式对不同尺寸菠萝进行切削去钉。
既方便又安全，适合各种工厂及家庭的使用。
关键词：
削皮机；螺杆；链传动；刀具
Design Of Pineapple Pelling Machine
Abstract
Faced with the rapid development of modern society,people’s increasing pressure.Urban
pollution is becoming increasingly serious. The immune system of the human face of great challenge,various diseases threatening human health. Studies have shouwn that fruits rich in vitamin,scientists can greatly improve the body’s resistance, which makes it more popular to eat a variety of fruits. The invention of the fefrigerator has solved the problem of food preservation. The rest need to progress more quickly and easily solve some of the more difficult cutting fruit. The design relies on the motor,screw,special tools, chain drive on the different sizes of pineapple cutting to nail. Convenientandsafe,suitableforavarietyoffactoryandhomeuse.
Keywords：
Peeler；Screw；Chain drive；Tool
前言
菠萝，原名：
凤梨，别名：
露兜子，拉丁文名：
Ananascomosus.凤梨科、凤梨属植物，凤梨俗称为菠萝，为著名热带水果之一，菠萝原产于南美洲巴西、巴拉圭的亚马逊河流域一带，16世纪从巴西传入中国。
现在已经流传到整个热带地区。
其可食部分主要由肉质增大之花序轴、螺旋状排列于外周的花组成，花通常不结实，宿存的花被裂片围成一空腔，腔内藏有萎缩的雄蕊和花柱。
叶的纤维甚坚韧，可供织物、制绳、结网和造纸。
菠萝果实品质优良，营养丰富，据分析每100克果肉中含全糖12-16克、有机酸0.6克、蛋白质0.4-0.5克、粗纤维0.3-0.5克，并含多种维生素，其中维生素C含量高达42毫克。
此外，钙、铁、磷等含量丰富。
可以说菠萝是最好的水果之一。
科学研究表明癌症与人体缺失维生素有很大关系，人类是非常特殊的物种，我们自身无法产生所需的维生素。
当我们年龄开始增长，抵抗力开始下降，各种疾病都会找上门来。
如果能多食水果补充大量的维生素，我们完全可以抵御很多的疾病。
菠萝作为大家非常喜爱的水果之一，它完全可以胜任补充维生素的重任。
它不仅富含大量的维生素，而且口感非常的好。
但唯一的缺点就是削皮工作比较困难，一般的家庭在购买菠萝的时候都是让卖水果的人削好后拿回家再吃，现今社会空气污染比较严重，大量有害颗粒会附着在菠萝上，食用后对人体造成伤害。
所以有了设计菠萝削皮机的想法。
2 菠萝削皮机的研究现状
原本我国初级农产品质量比较差，加工增值程度比较低，缺乏一定的国际竞争力。
最近几年
就现在情况来看，我国的水果加工工业已经具备了相当不错的技术水平和生产规模。
随着工业的进步，产品加工质量明显大幅度提高。
加工增值程度比以前高了许多，对我国农产品出口起到了推波助澜的作用。
所以加大农产品加工机械的研发是提高出口水平的先决条件。
3设计的主要任务和研究内容
本设计主要是对菠萝削皮机的整体装置设计和计算进行分析探讨，然后对液压控制系统，电气控制系统，传感器的应用与检测系统，传动机构和工作机构等组成部分，进行设计和计算。
主要流程：
设计背景分析---总体方案分析---结构与案例分析---系统适用性分析。
4菠萝削皮机的系统设计思路
目前菠萝的加工行业中还是广泛的使用人工来去皮的，这种方式费时耗力，工作效率低，为解决人工的不足而设计一种能够降低人工的工作量，提高劳动效率的半自动皮机装置。
2现在菠萝去皮方式及所用工具调查
（1）手动菠萝去皮方式
手动菠萝去皮方式是目前比较常见的一种凤梨去皮方式，也是传统的凤梨去皮方式，其原理是首先通过削刀或刮刀去除外皮，然后再用深V字形刀去除钉扣。
下面就是一些手动去皮的例子：
刮除外皮以后，再用去钉刀把果眼内清除干净，就是我们常吃的菠萝了。
近年来市面上出现了一种从菠萝内部去肉的快速便捷的削皮刀。
它的原理就是通过一把螺旋刀具旋紧菠萝内部，把菠萝肉切削成螺旋状整体拉出来，但这种方法使果肉的浪费较多，下面就展示一下其切削过程：
此种刀具款式新颖，效率较高，比传统的削皮速度快好多倍，但是缺点也比较多，一是其果肉浪费的太多，二是人工操作有些还在室外，卫生无法控制。
（2）机械菠萝削皮方式
由于手工削皮存在费工、费时、而且不卫生等缺点，设计需针对工厂，店铺等对快速卫生去皮的要求。
市面上也存在几种快速去皮菠萝机，下面就分析一下：
这种机器采用PLC控制，机器由削皮刀、削眼刀、机械手、定果叉、PLC等组成的。
运动有电脑控制，由于刀具能够自动跟踪菠萝外形伸缩，因而去皮和去果眼带肉少，是菠萝的浪费减少。
机械去果眼可以大幅度减少成本。
试机前先测量菠萝皮的厚度和果钉深度，更换刀具，在数控触摸屏上设定参数和编写程序，把菠萝放进工作台，机器就可以同时将果皮和果眼削下来。
加工参数：
加工能力:
300—500个/小时
效果：
一次去除果皮和果眼
削皮厚度：
2—6毫米（可调）
削果眼深度：
5—7毫米（可调）
菠萝外形：
粗、细、高、矮、畸形均可
电机功率：
1.5千瓦电压：
220伏
重量：
150千克外形尺寸：
1200x700x1900
经过了解，该设计因为需要多个传感器及需要PLC控制等，制造成本较高，对于小店、小铺来说投资太大，所以一般大中型企业才使用。
3菠萝去皮机设计方案的分析与确定
（1）方案一
本方案用的是摩擦原理分析如下：
本机采用立式结构，主要有摩擦圆筒、工作转盘、机架和传动部分。
1）工作圆筒：
工作圆筒部分包括圆柱形摩擦滚筒好人倒梯形容屑槽。
它是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磨性，尤其是对于水果类的产品加工，效果更好）。
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和方便操作来确定。
2）工作转盘：
工作转盘是物料去皮过程中产生机械作用的主要部件。
根据菠萝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一起转动的挡水环，以防止清洗水进入轴承。
1菠萝入口2筒盖3插板4圆筒5出料口6底座7机架8联轴器9电机10变速机构11橡胶挡板12磨盘
3）传动系统：
该传动系统采用V带一级传动。
电机安装在机架上，整机结构简单、紧凑。
工作圆筒下面设置有排泄口，清洗水连同果皮果渣一起从这里排出。
4）工作原理：
它以电动机为动力，通过齿轮带动圆筒底部的磨盘旋转。
磨盘上表面中间低、边缘高，呈波浪形。
菠萝块茎进入筒内，由于离心力和相互碰撞作用，在筒内不停地上、下、左、右翻滚，与筒壁不断的摩擦；而圆筒上的弹板将菠萝块茎弹回，在磨盘和弹板共同作用下菠萝就被磨去了外皮，达到了菠萝去皮的效果。
去皮结束时加入清水，然后打开侧门，块茎从侧门排出，果皮果屑随水从流从磨盘的周围间隙排出。
但本机器效率不高，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，从而形成了与盘与筒壁及颗粒之间的以翻转、摩擦揉搓为主，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，从进水口注入清水，及时将去掉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，打开卸料口的活门，物料在离心力的作用下被甩出活门。
卸料前应停止注水，以防止活门打开后水从出料口溅出。
（2）方案二
该设计采用切削表皮的方式来达到去皮的效果，其刀具是采用的“V”型刀具来剔除果眼及菠萝表皮，对于果眼以外的部分则采用切削方法来切削。
基本结构如图所示：
1、外壳2、基座3、上顶盖4、上顶盖及对顶螺母5、下顶盖6、下顶钉7、V型刀具一8、V型刀具二9、蝴蝶夹紧卡子10、开口槽11、夹紧滑动梯形槽12、夹紧T型销13、刀具夹紧法兰盘体14、刀片15、刀片16、进给螺纹套管17、直齿圆锥齿轮18、直齿圆锥齿轮
V型刀具去钉示意图
其机构各部件作用：
1、外壳：
机械外壳2、基座：
用于机构的稳定3、上顶盖：
用来遮挡切屑飞溅及外部灰尘进入4、上顶盖及对顶螺母：
上顶钉用来固定菠萝上部，对顶螺母用来固定上顶钉，两螺母对顶拧紧后使旋和螺纹受到附加的压力和摩擦力作用，当菠萝再被切削有轴向跳动时，该摩擦力仍然存在其特点，结构简单5、下顶盖：
与下顶钉配合来支撑固定菠萝下部6、下顶钉：
用来固定菠萝，与上顶钉配合使用7、V型刀具：
固定刀具，随着动力传到刀具法兰带动V型刀剔除果眼，V型刀具两面均为刀刃8、V型刀具：
沿刀杆可上下移动刀具，用来确定菠萝果眼之间的距离进而确定转速，沿开槽口
（一）移动V型刀具使其对准果眼，调整摇动手柄，选取合适转速，切削菠萝9、蝴蝶夹紧卡子：
用于配合V型刀具
（二）选取正确位置10、开口槽
（一）：
V型刀具
（二）沿开口槽
（一）上下移动，上面的刻度用来选择转速11、夹紧滑动梯形槽：
当下顶盖上放上待切削菠萝时，转动夹紧T型销12使刀具夹紧法兰盘体13上的刀架沿夹紧滑动梯形槽向中心夹紧，实施对波罗的夹紧12、夹紧T型销：
转动夹紧T型销，使刀具夹紧法兰盘体13向内夹紧实现定位13、刀具夹紧法兰盘体：
刀具夹紧法兰盘体上由四把可移动的刀杆，上面有两把V型槽刀，V型刀具
（一）和V型刀具
（二），还有两把与菠萝表面平行的刀，片刀
（一）与片刀
（二），其V型刀具
（一）与片刀
（一）、片刀
（二）在同一水平面上
14、片刀
（一）：
用来切削菠萝的表面的毛刺和菠萝皮15、片刀
（二）：
同片刀
（一）16、进给螺纹套管：
上面选用传动螺纹，用于传递功，实现回转运动与直线运动。
传动螺纹的牙型有梯形、矩形等，此处选用的是矩形螺纹，大径为14mm，螺距为2mm，中经为11.8mm17、直齿圆锥齿轮
（一）：
与进给螺纹套管固连18、直齿
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