下载文档原格式
大蒜根茎切割一体机设计林悦香;杨然兵;尚书旗【摘要】大蒜传统地去根、去茎，多采用手工操作，效率低，且容易伤蒜、伤手。
该设计是将大蒜根、茎切割一次完成，主要由动力装置、传送装置、切割装置3部分组成。
工作时由电动机带动，为多路皮带传动，分别带动载有带根、茎的大蒜输送带运动以及两个根、茎圆盘切割刀转动；为保证传动协调稳定，末端传动采用了齿轮传动；为保证切削精度，对蒜头实施了精确定位，对蒜茎采取上下皮带夹持输送的方式。
该机型可以实现不同大蒜尺寸的调整，特别注重了须根的切除精度。
%During the pre-processing periods before the garlic are treated , sold and exported , we have to cut off the gar-lic rhizomes and roots .The traditional way to do so was usually by manual with low efficiency andhigh risks to get hurt . The garlic rhizome cutting machine designed in this paper cut the rhizomes and roots simultaneously , and is mainly com-posed by gearing , transmitter and cutter .The machine is driven by electromotor .The power was transmitted by the multi-ple belts to the conveyor belts carrying rhizomes and roots , and also to the cuttingknifes .To keep the transmission stable and harmonious , we employ gear drive at the end of the transmission .We can guarantee the precise positioning and cut-ting by transmitting the garlic with two-sided belts griping .This kind of machine can realize the adjustment of different size while especially keeping the high cutting accuracy .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】4页(P103-106)【关键词】大蒜;根茎切割;精确定位【作者】林悦香;杨然兵;尚书旗【作者单位】青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109【正文语种】中文【中图分类】TS255.36我国是大蒜种植、加工、出口的主要国家之一，近年来中国大蒜出口一直保持着持续性增长的态势，自2002 年之后连续8年年出口量[1]保持在100万t以上。
大蒜去皮机的工作原理与机械结构设计大蒜去皮机是一种常见的农业机械设备，通过自动去除大蒜外皮，提高去皮效率，减少人工劳动强度，并且保持大蒜的完整性。
它的工作原理主要包括切割、摩擦和脱落等步骤，而机械结构设计则需要考虑机器的稳定性、耐久性以及操作的简便性。
大蒜去皮机主要通过切割来破坏大蒜外皮与内部的粘合层，然后利用摩擦力将外皮与大蒜分离，并最终通过脱落将去皮的大蒜与剩余的外皮分离。
整个去皮过程需要机械结构的协同工作，确保每个步骤的顺利进行。
在机械结构设计方面，大蒜去皮机需要考虑的第一点是机器的稳定性。
由于去皮过程中需要施加一定的力量，机器需要具备足够的重量和稳定的底座，以防止在操作过程中发生晃动和倾斜，确保机器能够安全可靠地工作。
其次，机器的耐久性也是一个重要的考虑因素。
大蒜去皮机在操作中会持续受到一定的冲击和摩擦力，因此机械结构设计需要选用耐用的材料和结构，以确保机器能够长时间稳定地工作，减少故障和损坏的发生。
另外，操作的简便性也是一个需要考虑的因素。
大蒜去皮机主要用于农田或食品加工厂等环境，操作人员可能没有专业的技术背景，因此机器的设计应该尽量简单易懂，方便操作人员上手使用。
同时，机器的部件应该容易维护和更换，以降低维修和维护成本。
在具体的机械结构设计中，可以采用以下几个关键部件来实现大蒜去皮的功能：1.传动系统：传动系统是机械结构设计中的重要组成部分，它通过齿轮、链条或皮带等来传递动力和转动力。
该系统需要具备足够的强度和稳定性，在保证去皮效率的同时，降低噪音和震动。
2.切割装置：切割装置可以采用旋转刀片或切割辊等形式，用于破坏大蒜外皮与内部粘合层。
刀片或辊子的选材和结构设计需要考虑切割的效果和耐用性，同时要保证运作安全，避免对操作人员产生伤害。
3.摩擦装置：摩擦装置一般采用摩擦辊或摩擦带，用于分离大蒜外皮与内部大蒜。
该部件需要具备一定的粗糙度和摩擦力，以确保去皮效果。
同时，摩擦装置的结构设计需要避免对大蒜本身产生损伤。
多功能大蒜处理机研究与设计一、引言大蒜是一种常见的调味料和药材，具有丰富的营养和药用价值。
大蒜处理的传统方式需要人工剥皮和切片，效率低下且劳动强度大。
随着社会的发展，人们对大蒜处理机的需求越来越大，研究和设计一款多功能的大蒜处理机具有重要的意义。
二、大蒜加工的现状目前，大蒜的加工方式主要有手工剥皮、机械剥皮和切片机加工。
手工剥皮虽然简单，但是效率低下且劳动强度大，同时也容易造成食品安全问题。
机械剥皮虽然提高了剥皮效率，但机械剥皮机的设备成本高、占地面积大且维护成本高，投资成本大，适合规模化的生产而不适合小型生产或家庭使用。
切片机加工虽然提高了切片的效率，但是无法满足不同加工需求，且存在安全隐患。
需要研究设计一款多功能的大蒜处理机，可以满足不同加工需求的保证食品安全。
三、多功能大蒜处理机的研究与设计1. 大蒜剥皮功能多功能大蒜处理机首先应具备大蒜剥皮的功能，采用先进的剥皮技术，能够快速高效地完成大蒜的剥皮工作。
在研究设计时，需要考虑剥皮机构的设计，包括剥皮轮、剥皮辊、剥皮刀等部件的选材和工艺，保证剥皮效果的减少对大蒜的损伤。
2. 大蒜切片功能除了剥皮功能外，多功能大蒜处理机还应具备切片功能，能够快速、均匀地将大蒜切成片状。
在研究设计时，需要考虑切片机构的设计，包括切片刀、切片机构的传动方式等，保证切片的质量和效率。
4. 其他功能除了以上功能外，多功能大蒜处理机还可以具备其他功能，例如大蒜蒜蓉、大蒜汁的提取功能，以及一些自动化控制功能，提高加工效率和产品质量。
多功能大蒜处理机的出现也将带动相关产业的发展，例如大蒜种植产业、大蒜加工设备制造产业、大蒜加工配套设施产业等，形成一个完整的产业链条，推动相关产业的发展和进步。
未来，随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，大蒜及其加工产品的需求量会持续增加，多功能大蒜处理机必将成为食品加工行业的一大利器，对促进我国食品加工行业的发展具有重要的意义。
五、结论多功能大蒜处理机的研究与设计具有重要的意义，可以提高大蒜加工的效率，保证产品质量，满足市场需求，促进相关产业的发展。
一种大蒜收获机的设计作者：***来源：《农业科技与装备》2024年第02期摘要：大蒜收获是种植的重要作业环节，目前多采用人工挖掘，劳动强度大、生产效率低。
为此，研制一种大蒜收获机，介绍其整体结构及工作原理，简述主要零部件设计。
该机具采用左右对称式异动振动筛结构，结构简单、作业阻力小、机具运转平稳、动力消耗小、工作效率高，具有良好的大蒜收获效果。
关键词：大蒜；收获；机具；研制中图分类号：S225.79 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2024）02-0046-03大蒜在我国已有两千多年的生产史，是具有较高营养价值的经济作物，也是我国优势极为显著的特色农产品之一。
我国大蒜栽培面积大、产量高，是世界上最大的大蒜生产国和消费国[1-3]，种植面积和总产量分别占全球的60%及70%以上，常年种植面积约60～85万hm2。
我国大蒜种植相对比较分散，多以小户、小地块为主，且目前多采用人工挖掘，劳动强度大、生产效率低，尤其在大蒜收获季节需争抢农时，否则延误收获会影响大蒜的品质及产量，从而给农民造成损失。
收获是大蒜种植的重要作业环节，国外的大蒜收获机以挖拔式为主，技术已较为成熟，如西班牙、日本等国家在大蒜收获环节已实现机械化作业；国内的大蒜收获机以挖掘式为主，多采用整体式振动筛结构，存在筛选效果不好、收获质量差、功率消耗大、可靠性差等问题。
为此，设计提供一种左右分体式振动筛结构的大蒜收获机。
1 整体结构及工作原理1.1 整体结构大蒜收获机由机架、传动箱、左曲柄连杆机构、右曲柄连杆机构、左振动栅条、挖掘铲、护罩、限深机构等组成，整体结构如图1所示。
机具采用左右对称式异动振动筛结构，其作业效果明显优于传统的整体式振动筛，同时左右振动筛的异步运动还减少了作业时土壤的阻力，有利于降低动力消耗、提高工作效率。
机具的飞轮式曲柄配置、曲柄、双连杆传动等机构，使机具耗能比普通机型节能约50%。
该机运动平稳、振动小，具有节能、环保、安全等特点，有良好的应用前景。
目录一、引言 (02)二、大蒜分选机总体结构说明 (04)三、输送装置 (05)四、分选装置 (11)五、自动称重装置 (14)1 引言1.1 大蒜分选机的设计背景在大面积种植大蒜的地方，对于收获好的大蒜，工人们要分选出优劣级别，个头较大分为优等，个头较小的则相对较次，卖出的价格也就较低，因此把大蒜分类也成为大蒜加工的必要工作环节。
以前工人们把包装好的原料再重新筛选一边进行大蒜分级，大小要分开，分好极才能获取更大的利润，根据市场统计把大蒜分级能获取比之前不分级多百分之20的利润。
工厂中工人筛选大蒜单纯是用简单的人工劳力，使用市场上一种简单的划级板，也就是一种简单的分隔板，他能按照大蒜的大小个进行分选大小，这种大蒜分选器由六瓣组成，每一瓣由一个圆环组成，每个圆环的直径不同，每种规格大小的大蒜只能对应一种圆环孔，这样工人们就对照着圆环的大小以及自己的经验对大蒜进行分类筛选，工人们每人只筛选一种大小的大蒜通过团队合作就能把大小不同的大蒜分开，对于熟练地工人来说，只需要目测就估计出大蒜的类别，通过这种经验再加上大蒜分选器的帮助就大大提高了分选大蒜的效率，一个熟练的工人一天下来能够分选出1000多公斤大蒜。
这种筛选还是存在很多的弊端，筛选出的大蒜还是有一些规格不符的，工人们这样劳累一天也是很辛苦的，最主要的是还是存在错误率的，对一些大型出口企业，这种现象是不允许出现的。
人工分选大蒜虽然简单，但是需要来回分选，劳动过程就会有多余的消耗，所以相对来说并不轻松，面对这么多的大蒜，难道没有机器来代替人工吗？经过调查社会上还是存在有很多经过简易改制做成大大蒜分选机，大蒜分类毅然成为大蒜行业最大的问题，通过人工费事费力，于是就慢慢衍生出用机器分选的想法，这种简单的大蒜分选机比人工省点劲，它的结构就像咱们生活中的滚筒洗衣机，它的内壁散步着许多圆孔，根据现实的需要可以确定圆孔直径的大小，工作时把大蒜从一端倒进去，随着滚筒的转动大蒜也从相应的圆孔掉下去，但是这种分选方式也存在它的弊端，这种分选方式远远达不到现代化生产的要求，这种机器分选下来的大蒜，原来好好的皮子都给掉下来，大蒜也分瓣了，要求是必须是一个完整的大蒜，这种破坏了的大蒜只能是废品了，造成资源浪费经济的损失，在一个就是大蒜的规格，有很多分选出的大蒜达不到规格的要求，还得重新量一遍，费时费力。
这种大蒜分选机效率不高工作也不尽人意。
1.2 大蒜分选机的工作原理大蒜分选机能够完成对不同规格的大蒜的分选工作，分选的规格一般为4、4.5、5、5.5、6等。
其工作装置包括振动筛部分、上料部分和分选部分；振动筛部分通过振动振动掉大蒜上的泥土和部分蒜皮，完成对大蒜的大部分清理工作，以免对后续的分选工作造成影响；上料部分功能是将振动筛过来的大蒜传送给分选装置完成对大蒜不同规格的分选；分选部分即完成大蒜的分选工作。
目前社会上对大蒜特别是独蒜进行分选主要是靠人工手选或筛选，这两种方法劳动强度大，成本高、效率低、质量差，越来越赶不上社会的供应要求，严重阻碍了经济的发展。
本设计根据实际存在的问题，通过逐步探索改善和完善，基本上能适应生产的需要，设计提供的的大蒜分选机，包括机架、给料振动筛、分选装置、蒜皮处理装置、自动称重装置，其结构简单、使用方便，分选效果好，工作效率高。
本次设计开发采用SolidWorks软件完成，大蒜分选机总体外观如图1.1：图1.1 大蒜分选机外观图2 大蒜分选机的总体结构设计经过我们的调查研究我们设计的这款机器分为上料装置、蒜皮处理装置、多级分选装置和称重装置。
分选时首先将大蒜放在放料平台上，接着经过机器的传输，大蒜经过分选装置，分选装置从小到大依次排列，这个分选装置可以根据现实的需要调整分选孔的大小以及分选数量，上面布满了相应大小的筛孔，首先最小的大蒜被筛网分选出去，剩下的大蒜就进入下一个分选区域，这样一次进行，各种大小的大蒜就进入相应的区域，进入接料装置。
图2.1分选机侧面图我们这款分选机只设置了两个接料口，两个分选孔，现实中可以根据需要自由加减。
使用简单方便，工作效率高。
3 输送装置机器放料装置实际上是一个震动筛，大蒜放在左端的上料装置上，装置下面安装了一个震动装置从而引起该装置的不断震动，震动的作用是去掉大蒜身上的泥土以及一些老皮，起到一个清理大蒜的作用。
震动筛用到了机械中凸轮传动的原理，由发动机的齿轮传动转换成我们所需要的震动这种运动，经过查阅资料我们感觉这种装置效果明显，所以采用这种机械装置。
图3.1振动筛凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。
凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。
因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。
由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。
凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。
从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。
尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。
为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用簧或施加重力。
具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。
一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。
多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。
凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。
它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。
但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。
凸轮容易磨损，主要原因之一是接触应力较大。
凸轮与滚子的接触应力可以看作是半径分别等于凸轮接触处的曲率半径和滚子半径的两圆柱面接触时的压应力，可用赫芝公式进行计算，应使计算应力小于许用应力。
促使凸轮磨损的因素还有载荷特性、几何参数、材料、表面粗糙度、腐蚀、滑动、润滑和加工情况等。
其中润滑情况和材料选择对磨损寿命影响尤大。
为了减小磨损、提高使用寿命，除限制接触应力外还要采取表面化学热处理和低载跑合等措施，以提高材料的表面硬度。
为使凸轮机构运动的加速度及其速度变化率都不太大，同时考虑动量、振动、凸轮尺寸、弹簧尺寸和工艺要求等问题，还可设计出其他各种运动规律。
应用较多的有用几段曲线组合而成的运动规律，诸如变形正弦加速度、变形梯形加速度和变形等速的运动规律等，利用电子计算机也可以随意组合成各种运动规律。
还可以采用多项式表示的运动规律，以获得一连续的加速度曲线。
为了获得最满意的加速度曲线，还可以任意用数值形式给出一条加速度曲线，然后用有限差分法求出位移曲线，最后设计出凸轮廓线。
和降低表面粗糙度。
凸轮的工作条件是空气干燥、润滑油洁净，或采用加有各种添加剂的润滑油。
润滑油的粘度和供油方式的选择要考虑从动件的形状和凸轮的转速等。
凸轮和从动件的材料匹配应适当，如硬钢和铸铁价廉，适用于高速滑动；硬钢和磷青铜的振动和噪声小，还能补偿轮廓的不精确。
铸铁和铸铁配对使用效果尚可。
但硬镍钢和硬镍钢、软钢和软钢等的组合则效果不佳。
对于几何参数、润滑、材料和表面粗糙度等，也可采用弹性流体动压润滑理论进行综合计算，以减少磨损。
凸轮结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动，在各种机械中广泛使用。
我们运用凸轮的知识，根据所需要的震动效果，用电机的传动作为动力源，加上凸轮这个结构，连接好震动筛，就能满足现实的需要。
图3.2振动机构这是我们的输送装置也是震动筛，输送装置由于震动的缘故，装置下面会不可避免的出现很多泥土和老皮，因此尽快的处理掉他们也是一个很重要的问题。
我们采用吹风机安装在横梁架上，然后加上去皮底板，这样问题就迎刃而解。
吹风机我们也是根据分选机的实际尺寸以及形状进行了设计和组装。
几个去皮底板并排在输送装置下面接着泥土和蒜皮，还可以把该装置下面四周密封起来，不会造成环境的污染。
图3.3去皮底板另外一部分是上料装置，该装置处在分选装置和振动装置之间。
该装置和之前平的上料装置上滚动的轴棍是由齿轮转动带动起来不停地转动，带动大蒜不停地向前运输，还起到摩擦蒜皮，去泥土的作用。
经过查阅资料我们知道链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。
链传动有许多优点，与带传动相比，无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高；传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小；所需张紧力小，作用于轴上的压力小；能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。
链传动的缺点主要有：仅能用于两平行轴间的传动；成本高，易磨损，易伸长，传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声，不宜用在急速反向的传动中。
图3.4上料输送装置图3.5吹风机链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。
它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。
链条长度以链节数来表示。
链节数最好取为偶数，以便链条联成环形时正好是外链板与内链板相接，接头处可用弹簧夹或开口销锁紧。
若链节数为奇数时，则需采用过渡链节。
齿形链由许多冲压而成的齿形链板用铰链联接而成，为避免啮合时掉链，链条应有导向板(分为内导式和外导式)。
齿形链板的两侧是直边，工作时链板侧边与链轮齿廓相啮合。
铰链可做成滑动副或滚动副，滚柱式可减少摩擦和磨损，效果较轴瓦式好。
与滚子链相比，齿形链运转平稳、噪声小、承受冲击载荷的能力高；但结构复杂、价格较贵、也较重，所以它的应用没有滚子链那样广泛。
齿形链多用于高速(链速可达40m/s)或运动精度要求较高的传动。
国家标准仅规定了滚子链链轮齿槽的齿面圆弧半径、齿沟圆弧半径和齿沟角的最大和最小值(详见GB1244-85)。
各种链轮的实际端面齿形均应在最大和最小齿槽形状之间。
这样处理使链轮齿廓曲线设计有很大的灵活性。
但齿形应保证链节能平稳自如地进入和退出啮合，并便于加工。
符合上述要求的端面齿形曲线有多种。
最常用的齿形是“三圆弧一直线”，即端面齿形由三段圆弧和一段直线组成。
图3.6链传动模型与带传动相比，链传动没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力也小，可减少轴承的摩擦损失；结构紧凑；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。
与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；中心距较大时其传动结构简单。
瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。
