一款家用葡萄除梗机的研发

姚 红

（广东省石油化工学院图书馆，广东茂名525000）

一款家用葡萄除梗机的研发

姚 红

（广东省石油化工学院图书馆，广东茂名525000）

对一款电动葡萄除梗机的研发背景、设计原则和实施方案、机器组成、结构设计、工作原理、技术参数及其试验效果逐一作介绍，指出无论是外形体积，还是使用效果，它都不失为一款真正意义上的家用葡萄除梗机。

电动葡萄脱粒机； 电动葡萄除梗机； 研发

随着人们生活水平和生活要求的提高，葡萄酒需求也日益增大。好的葡萄酒价格不菲，非普通百姓所能享用，即便是有能力购买,但是面对市面上充斥着各种各样假酒和劣酒的现状[1]，消费者在购买葡萄酒时也难以放心，因此，越来越多的人更愿意自己动手酿造葡萄酒，酿造自己放心而又消费得起的葡萄酒。酿造过程充满了乐趣，但是，人们在享受乐趣的同时却感受到了除梗工作的繁重和辛苦。通常情况下，由于家庭空间有限，大生产所用的那些过大、过重的除梗设备在家庭自酿中是很难派上用场的，自酿者不得不采用传统的手工方法进行除梗。可是，手工方法会带来工作时间长、劳动强度大、效率低、葡萄易受污染和易氧化等问题[2-3]，于是，用一种简便、快捷、高效，易操作且体积小的机械取而代之，是广大自酿葡萄酒爱好者迫切的需求。根据市场的需求，我学院资深工程师余文广和他的研究团队自2009年开始研制开发一款电动葡萄除梗机，经过7年的反复试验,该机器终于研发成功,并正式投放市场,受到了众多自酿爱好者的青睐。作为研究团队中的一员，笔者见证了机器的整个研发过程。现在就将机器的设计原则和实施方案、机器组成、结构设计、工作原理、技术参数及其试验效果等逐一作介绍，为其他的研究者研发更完善的同类产品提供参考与借鉴。

1 设计原则和实施方案

基于机器是为家庭使用而研发的，整个设计过程秉持了如下的原则：①体积小，重量轻；②安全可靠；③清洁方便；④除梗率高。

毕竟大多数家庭住宅空间有限，所以对家庭用品的基本要求是满足使用功能的前提下体积越小越好，这样，存放占用的空间就小。而重量轻的话，让小朋友都能拿得动，这样的机器成人独立操作就更不在话下了，不用为了几瓶酒的酿造而全家总动员，让酿酒成为一种快乐的活动而非负担，所以，在设计过程，首先考虑了重量和体积的适用性问题。

选择一个电器，首要考虑的最基本的问题是用电安全问题，为此，机器配置体积小、重量轻、转矩大、性能可靠的适速低压直流电机，在保证满足动力要求的同时亦能保证使用者的用电安全。

使用机器辅助酿造工作，目的就是为了减轻使用者的劳动强度，其中当然也要包括清洁机器的劳动强度。为此，机器的投料斗采用4块PP板楔入围成，电机与主机通过键连接方式相联，让整机都没有一个焊接点，无论是安装、拆卸都十分简单方便，使机器的清洁卫生工作轻而易举。

除梗率高，才能保证葡萄经机器脱粒之后无需再手工挑捡，避免了浪费。为此，机器上使用了具有弹性适度的硅胶脱粒钉，这种材质的脱粒钉具有足以敲落葡萄粒的硬度，让除梗率高达98%以上，同时由于其适度的弹性又保证了脱粒时葡萄梗不受损，从而避免了过多的梗中单宁进入酒体内。

2 机器组成

如图1所示，机器由主体、电机、开关电源三大部分组成，图2、图3、图4分别是机器的主视图、俯视图和剖视图，图中：1.长支撑棒；2.防溅挡板；3.端板；4.梅花螺丝；5.螺母；6.投料斗；7.电机；8.搅动棒；9.双头螺栓；10.搅动轴；11.硅胶脱粒钉；12.垫脚；13.短支撑棒；14.控制开关（开关上的标志I为正转，II为反转，O为停止）；15.电源插口；16.不锈钢脱粒笼。

3 结构设计

如图2、图3、图4所示，用4根双头螺栓和4个螺母将半圆筒状的不锈钢脱粒笼夹紧在两块端板的中间，两块端板分别水平安装一根支撑棒(其中一块使用长支撑棒,另一块使用短支撑棒)。在脱粒笼中轴线的上方安装一个可拆卸的投料斗，在脱粒笼中轴线下方的筒壁上，交错有序地分布筛孔和安装孔。从脱粒笼的外壁将长短不一的硅胶脱粒钉插入安装孔内，并让它们依靠自身的弹性固定在脱粒笼上。脱粒笼的两外侧各安装一块防溅挡板。以两端板的中心开孔作为轴承用以安装搅动轴，搅动轴上安装数根与之垂直的搅动棒。配有控制开关的电机通过键连接方式与搅动轴相联，并通过两个梅花螺丝固定在一端板上。搅动轴的停止，正、反方向转动通过电机和控制开关来控制实现。

图1 实物图

图2 主视图

图3 俯视图

4 工作原理

机器的工作原理：按下控制开关，电机带动搅动轴转动，轴上的搅动棒随之转动，这时将葡萄投入不锈钢脱粒笼中，葡萄串在搅动棒的带动下沿着笼壁作快速圆周运动并与弹性硅胶脱粒钉不停地撞击，在脱粒钉的敲打作用下，葡萄粒迅速与枝梗分离，然后通过筛孔落入下方的接果盘中，最后，将枝梗从笼中取走。要让葡萄串与脱粒钉有更充分的接触以达到最佳的脱粒效果，操作者可以通过前后按压控制开关让搅动轴（棒）作间隔性的正反转运动。

图4 剖视图

5 技术参数

机器的主要技术参数如下：

动力：电动(电源电压：220 V；操作电压：24 V)。

材料：不锈钢（304）、食品级PP塑料、食品级硅胶。

重量：约10 kg(其中4 kg为电机重量)。

外型尺寸：52×52×45 cm。

处理速度：800斤/h以上。

适用范围：直径小于16 mm的酿酒专用葡萄，如赤霞珠，桂葡等。

6 试验效果

2014年10月份的酿季，公司从葡萄产区河北怀来购回了5 t专用酿酒葡萄（品种：赤霞珠）进行了机器定型前的最后一次的试验，如视频[4]所示，整个过程，机器运作非常顺畅，不受投料速度的影响，除梗率也达到了设计的预期目标，试验数据如下：

操作人员：1人；所用时间：12 h；除梗率：98%以上。

7 结论

综上所述，无论是外形体积，还是使用效果，此款电动葡萄脱粒机都不失为一款真正意义上的家用葡萄除梗机，能满足家庭自酿葡萄酒除梗工作的需要，让自酿爱好者能轻松享受酿造葡萄酒的乐趣。该机器于2014年11月获得了国家知识产权局的专利授权（专利号：203913299U）。

[1]张燕,朱济义.中国葡萄酒行业现状、存在的问题及发展趋势[J].酿酒科技,2009(11)：128-131.

[2]张燕,冯韶辉,白忠勤,等.对葡萄酒质量安全的探讨[J].酿酒科技,2010(7)：99-102.

[3]李莹,王世平.自酿葡萄酒生产工艺及过程中的质量控制研究[J].食品安全质量检测学报,2015(9)：3713-3722.

[4]小机器，大能耐——大婶第三代(强力型)家用除梗机面市[EB/OL].[2017-04-31].http://bbs.wines-info.com/show.aspx?class=73&id=377733.

Development of a Domestic Electric Grape Stemmer

YAO Hong

（Library of Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming,Guangdong 525000,China)

The development background,design principles,implementation options,machine components,working principles,technical parameters,and the performance of a newly-developed domestic electric grape stemmer were introduced in this paper.The stemmer was satisfactory in appearance and application effects.

electric grape thresher;electric grape stemmer;development

TS262.6；TS261.3；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0136-03

10.13746/j.njkj.2017149

2017-05-31

姚红（1963-），女，广东人，副研究馆员，学士学位。

优先数字出版时间：2017-07-19；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170719.1122.010.html。