小型自动水果削皮机的设计与仿真

侯欣欣 宋健 解福祥 陆子幸

摘 要：通过市场调研发现目前市面上的手摇式削皮机存在一些局限性，为此设计了一种新型自动水果削皮机，该削皮机主要由机架、水果支架、联轴器、齿轮轴、丝杠、齿轮组成，以电机提供动力，使得水果削皮更加方便，快捷，进一步实现水果削皮的自动化。

关键词：削皮机；设计；仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.007

0 引言

目前市面上出售的小型水果削皮机大部分是手摇式削皮机，即利用人力转动摇杆进行水果削皮。这种水果削皮机不仅消耗人力，而且由于转速的不同致使削皮厚度不均匀，不能够根据水果的尺寸调节刀片与水果之间的距离。因此，为了解决这些存在的问题，设计了一种新型自动水果削皮机，实现了水果削皮的自动化，从而使得水果削皮更加方便、快捷[1-4]。

1 总体设计与工作原理

1.1 总体设计

自动水果削皮机主要由底座、联轴器、齿轮轴、齿轮、丝杠、水果支架、水果托盘、刀片支架等组成，如图1所示。该自动水果削皮机由电机提供动力，电机固定在底座上，电机通过联轴器与齿轮轴相连接，电机带动齿轮轴转动，齿轮轴顶端安装有水果托盘，托盘中心有底针，托盘随齿轮轴转动，齿轮轴与齿轮相啮合，齿轮通过键与丝杆连接，齿轮轴转动带动与之相啮合的齿轮转动，从而丝杆实现旋转下降，其位移距离即为一个齿距的距离，刀片支架与丝杆相连，带动着刀片以一定距离向下移动，完成削皮工作。

1.2 工作原理

工作时，以电机提供动力，带动齿轮轴旋转，从而带动插在托盘上的水果旋转，水果支架可以根据水果的实际大小进行上下调节，支架上的顶针插入水果中，使得水果固定的更牢靠，齿轮轴与齿轮啮合，齿轮带动丝杆向下旋转，从而带动连接在丝杆上的刀架向下移动，刀片与水果表面相摩擦，可以很方便的将果皮削下，随着刀架的不断下降，水果的果皮自上而下的与果肉分离，实现了水果去皮的自动化。当工作完成后，可关闭电源，将水果从底针中取下即可。

2 主要结构部件设计

2.1 刀架与刀片

刀架表面有刀片结构底托，底托上留有凹槽，刀片底座嵌在凹槽中，可沿凹槽方向来回移动，整个刀片结构可以从刀架上取下。工作时，将刀片保护架移开，露出刀片，水果随着托盘旋转，刀架随丝杆向下移动，刀片与水果表皮相互摩擦，表皮可轻易与果肉分离，实现自上而下的削皮工作。刀架与刀片的结构如图2所示。

2.2 传动装置

该装置支持电池和220V交流电，电机采用6V，300r/min减速电机，上方通过联轴器连接长度20cm，齿数26，模数为2.5的齿轮轴，右边是齿数为26，模数2.5的齿轮，电机通过联轴器带动齿轮轴转动，齿轮轴与齿轮啮合，带动齿轮转动，从而实现传动。当丝杆旋转到最低处时，可拨动开关使电机反转，回到初始位置，完成下次剥皮工作。传动装置如图3所示。

3 仿真试验与结果

削皮机运转过程的仿真结果如图4所示。图4（a）为削皮时机器运动变化情况，图4（b）为削皮速度变化曲线图。仿真结果表明，削皮机在削皮过程中为匀速运转，削皮过程比较稳定。

4 结语

削皮机运转过程仿真结果表明，在削皮过程中削皮机的速度比较均匀，削皮过程比较稳定，能够有效的实现削皮的自动化。

参考文献：

[1]白雪宁.全自动苹果削皮机传動系统设计[J].包装工程，2012（11）：81-83+100.

[2]唐红凯.水果削皮器的设计[J].机械工程师，2013（10）：3-5.

[3]丁海娟，郭立昌，赵子东，李必奎，郭帅亮，潘世雄.基于Triz理论的简易果蔬切削机研究[J].机械管理开发，2016（01）：10-11+53.

[4]牛乃龙.哈密瓜削皮机的设计与试验[D].新疆农业大学，2014.

作者简介：侯欣欣（1990-），女，山东聊城人，硕士研究生，研究方向：新型自动苹果削皮机的设计。