寬皮柑橘定向輸送方法的研究.pdf

1、柑橘是世界上重要的水果之一。中國是柑橘的主產(chǎn)國，寬皮柑橘的年產(chǎn)量占我國柑橘總產(chǎn)量的55％以上。受柑橘深加工技術(shù)的限制，我國的寬皮柑橘大多是鮮食消耗。寬皮柑橘加工的重要問題是剝皮，在柑橘剝皮前，確定每一個柑橘的狀態(tài)并使之朝向一致，可大幅提高寬皮柑橘的剝皮效率。高品質(zhì)柑橘產(chǎn)品生產(chǎn)中，需要先確定柑橘的狀態(tài)，再將柑橘進行單獨包裝或貼標(biāo)。此外，柑橘產(chǎn)品的在線品質(zhì)檢測中，為了避免計算機對果柄、果項的誤判，也需要首先完成柑橘的定向。因此，研究寬皮柑橘

2、的定向輸送方法對提高柑橘產(chǎn)業(yè)的機械化加工水平，具有重要意義。
　　柑橘定向的研究國內(nèi)外學(xué)者鮮有提及，與柑橘同屬橢球?qū)ΨQ水果的蘋果、桃、番茄的定向方法則早有報道。本文以橢球?qū)ΨQ水果為例，介紹了這一類水果的定向原理和方法。在參考前人研究的基礎(chǔ)上，提出了寬皮柑橘定向輸送方案，并在試驗的基礎(chǔ)上確定了定向方案中關(guān)鍵裝置的最優(yōu)參數(shù)，針對試驗裝置和定向方案中可能存在的問題，利用Solidwroks和Adams等軟件對部分結(jié)構(gòu)進行了仿真分析，并提

3、出改進思路。本文研究的內(nèi)容詳述如下:
　　1、確定了寬皮柑橘定向輸送方案。該方案主要包括清洗與分級、分料與提升、平推進料、果柄的調(diào)整、旋轉(zhuǎn)定向和側(cè)向夾緊。
　　2、設(shè)計并制造了寬皮柑橘旋轉(zhuǎn)定向裝置。在確定定向方案的基礎(chǔ)上，設(shè)計并加工了一種能完成預(yù)定要求的旋轉(zhuǎn)定向裝置，該裝置主要由傳動系統(tǒng)、平推進料機構(gòu)、槽輪機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)等組成。傳動系統(tǒng)主要完成動力的傳輸與分配，平推進料機構(gòu)主要完成柑橘的進料，槽輪機構(gòu)將連續(xù)運動轉(zhuǎn)化為間歇

4、運動并為旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)提供鎖止功能，旋轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)完成柑橘的旋轉(zhuǎn)，各機構(gòu)緊密配合完成柑橘的旋轉(zhuǎn)定向。
　　3、進行了旋轉(zhuǎn)定向裝置的性能試驗。在裝置上進行了進料放置方式、進料距離、果形指數(shù)、電機轉(zhuǎn)速和柑橘橫徑的單因素試驗。分析單因素試驗結(jié)果，確定選取果形指數(shù)、電機轉(zhuǎn)速和柑橘橫徑三因素進行正交試驗，正交試驗結(jié)果表明試驗因素對定向成功率的影響主次關(guān)系為:柑橘橫徑C＞果形指數(shù)A＞電機轉(zhuǎn)速B。正交試驗最佳組合為C2A2B2，即柑橘橫徑為60mm

5、-65mm，果形指數(shù)為0.8-0.9，電機轉(zhuǎn)速為18r/min，在此基礎(chǔ)上柑橘的側(cè)向定向成功率高達92％。
　　4、對定向方案中的關(guān)鍵步驟進行了仿真分析。通過Solidwroks軟件分別建立了柑橘果皮三維模型和柑橘整果三維模型。利用柑橘果皮三維模型，分析得出柑橘從斜面滑槽開始下滑的極限角度為15°，斜面滑稽的最佳傾斜角度為36°。利用柑橘整果三維模型研究了柑橘果皮在受到夾具動板或進料推板作用時的應(yīng)力分布，并得出在現(xiàn)有假設(shè)條件下，柑