柑橘剝皮機去頂環(huán)切裝置設計與試驗研究.pdf

1、柑橘是我國大宗農(nóng)產(chǎn)品，我國是柑橘的主產(chǎn)國，種植面積居世界第一位。柑橘的深加工和科研引起了各界的廣泛關注，伴隨著日趨嚴峻的食品安全形勢、人工成本的增長、高效率自動化生產(chǎn)流水線的發(fā)展，柑橘剝皮機械的研制是擺在我們面前的一道難題。目前，國、內(nèi)外現(xiàn)有寬皮柑橘剝皮設備劃皮率，沒有翻皮工序，不能保證所有柑橘果皮都被劃破并翻起，且柑橘頂部（果柄）的橘皮較其他部位硬且厚，橘絡密度大，橘皮與橘瓣之間的粘結力大，導致后續(xù)對輥剝皮時果皮一次剝凈率低;此外，刀

2、輥和柑橘的高速碰撞，造成果肉損傷率高，因此，國內(nèi)、外現(xiàn)有寬皮柑橘剝皮設備普遍存在果皮剝凈率低，果肉損傷率高等問題，限制了其在橘瓣罐頭加工業(yè)上的應用。
　　針對現(xiàn)有剝皮設備存在的問題，課題組提出一種包括去頂、環(huán)切（環(huán)劃果皮）、翻皮、對輥剝皮等工序在內(nèi)的新型柑橘剝皮方法。本文針對去除柑橘果柄部果皮以及沿柑橘果徑最大處（垂直橘瓣間隙方向）環(huán)切一周并將果皮劃破的作業(yè)要求，設計了一種去頂、環(huán)切裝置，并在性能試驗的基礎上，對結構參數(shù)和運行參數(shù)

3、進行了優(yōu)化，主要的研究內(nèi)容和結果如下:
　　(1)分析確定了柑橘去頂環(huán)切方式。收集相關的專利、文獻資料，結合現(xiàn)有技術方案，開展了柑橘去頂環(huán)切方式的預試驗，確定了柑橘不動去頂?shù)毒咝D(zhuǎn)的去頂方式和環(huán)切刀不動柑橘旋轉(zhuǎn)的環(huán)切方式;通過參考國內(nèi)外現(xiàn)有果實去皮去核方式和上述方案的對比分析及試驗研究，確定了去頂?shù)稄母涕夙敳總?cè)面嵌入柑橘，然后旋轉(zhuǎn)切除柑橘頂部果皮及與之相連的密集橘絡的去頂方案和環(huán)切壓盤帶動柑橘旋轉(zhuǎn)的環(huán)切方案。
　　(2)研制

4、了一種柑橘去頂環(huán)切裝置。在去頂方案和環(huán)切方案的基礎上，設計并試制了去頂環(huán)切裝置。該裝置主要由電機、刀具箱、對心機構、去頂機構、頂桿機構、環(huán)切壓盤、環(huán)切刀、去頂?shù)?、機架等組成。去頂主要由對心機構和去頂機構實現(xiàn)柑橘頂部果皮的去除，由頂桿機構實現(xiàn)去頂?shù)度信c果皮的分離，環(huán)切主要通過環(huán)切機構和環(huán)切刀完成柑橘最大果徑處的劃皮。
　　(3)開展了去頂環(huán)切裝置去頂性能試驗。在裝置上開展柑橘熱蒸汽時間、刀軸轉(zhuǎn)速、刀具回轉(zhuǎn)直徑、刀具齒高和刀具齒形等主

5、要影響因素對去頂性能影響的單因素試驗，在去頂單因素試驗的基礎上，開展了刀具回轉(zhuǎn)直徑、刀具齒高、刀具齒形三個因素的三水平正交試驗，結果表明影響去頂成功率和去頂損傷率的三個因素的主次順序不一致，通過綜合平衡法確定了去頂最優(yōu)的工藝參數(shù)水平組合為熱蒸汽90s、刀軸轉(zhuǎn)速120r/min、刀具回轉(zhuǎn)直徑20mm、刀具齒高6mm、刀具齒形為弧形齒，在此條件的去頂成功率為96.7％，去頂損傷率為3.2％。
　　(4)開展了去頂環(huán)切裝置環(huán)切性能試驗。