柑橘剝皮機去頂環(huán)切裝置設(shè)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(guān)注，伴隨著日趨嚴(yán)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(shè)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(luò)密度大，橘皮與橘瓣之間的粘結(jié)力大，導(dǎo)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(shè)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(yīng)用。
　　針對現(xiàn)有剝皮設(shè)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(shè)計了一種去頂、環(huán)切裝置，并在性能試驗的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)

3、進(jìn)行了優(yōu)化，主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)分析確定了柑橘去頂環(huán)切方式。收集相關(guān)的專利、文獻(xiàn)資料，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)方案，開展了柑橘去頂環(huán)切方式的預(yù)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(luò)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(chǔ)上，設(shè)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(gòu)、去頂機構(gòu)、頂桿機構(gòu)、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(gòu)和去頂機構(gòu)實現(xiàn)柑橘頂部果皮的去除，由頂桿機構(gòu)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(gòu)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(chǔ)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(jié)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。