一种成排红枣正截面切片机的设计

张 磊，王家珂，徐颖梅

（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127）

大枣最先起源于中国，中国的大枣产量位居世界第一，据资料显示，国际贸易中的大枣也大都来自于中国。红枣储存环境要求比较特殊，新鲜红枣储存繁琐，其因腐烂而浪费成为世界难题。整鲜枣完全风干晾干需要经过漫长的时间周期，如果把枣切割成大小均匀的枣片，再风干晾干，就会缩短大枣加工的周期，也不会造成维生素和有益物质的大量流失。本次设计就是要将红枣均匀切成片状，方便风干晾干后储存，然后推向市场。在我国已有企业或院校在研究红枣切片机，国内外专家学者也在关注这种机器的发展，虽然国内外红枣切片机种类各式各样，但是机械结构复杂、效率低下、安全性差，因此多功能集成化是红枣切片机发展的必然方向。在未来，红枣切片机的机械加工结构会越来越简单，其功能会越来越多，切片也会越来越均匀。综上所述，研究制造机械结构简单的，能够均匀切片的，对红枣本身没有太大损伤的红枣切片机迫在眉睫。将来红枣切片机的市场行情必然是可观的。

1 成排红枣正截面切片机工作原理

红枣切片机的工作原理是将红枣摆放在机器的槽型传送带上，红枣在槽型传送带以及平板振动器的作用下，整齐均匀地进行排列，所有红枣通过导料板到达圆盘刀处都是一样的形态，之后在橡胶辊和圆盘刀的共同作用下，槽型传送带上所有整齐均匀排列的红枣均进行有序的加工切片[1]，见图1。

图1 切片机俯视图

2 成排红枣正截面切片机结构设计

第126 页图2、图3 分别为切片机结构示意图和切片机剖视图。如图2、图3 所示，红枣正截面切片机包括主体、切片组件、输送组件、出料组件和支撑组件。支撑组件用于支撑主体1；输送组件用于输送红枣；出料组件用于输送切片后的红枣；切片组件包括转辊16，转辊16 安装于主体1 的内部，且转辊16 绕着主体1 做圆周运动，转辊16 的圆周面呈环形阵列安装有切刀15，主体1 靠近转辊16 的一侧转动连接有橡胶辊14；主体1 的一侧安装有第二电机12 和第三电机13，第三电机13 位于第二电机12 的一侧，且第三电机13 延伸至主体1的内部与橡胶辊14 转动连接，第三电机13 延伸至主体1 的内部与转辊16 转动连接。输送组件包括传动辊18，传动辊18 对称安装于主体1 内部靠近转辊16 的上方，两个传动辊18 之间套设有输送带21，主体1 一侧靠近第三电机13 的上方位置处通过螺栓固定连接有第一电机7，第一电机7 延伸至主体1 内部的一端与其中一个传动辊18 转动连接，且第一电机7 的顶部安装有控制器27，第一电机7用于驱动传动辊18 进行圆周运动。

图2 切片机结构示意图

图3 切片机剖视图

支撑组件包括底脚8，4 个底脚8 安装于主体1 底部，4 个底脚8 两个为一组，两两对称，4 个底脚8 的底部均安装有底板10，底板10 的底部安装有脚垫9。主体1 内部靠近输送带21 和转辊16之间的一侧位置处安装有斜板17，斜板17 呈45°与主体1 内壁固定连接。出料组件包括出料板11，出料板11 安装于主体1 内部靠近橡胶辊14 的下方，出料板11 上开设有贯穿式的通孔24，通孔24的内部从上到下依次安装有两个移动板25，两个移动板25 上均安装有分选网23。移动板25 的一侧安装有拉环22，拉环22 的内部安装有弧形垫28。主体1 内部靠近输送带21 的上方位置处安装有调节板20，调节板20 的两侧与主体1 之间均旋合连接有调节螺栓31，且调节板20 的底部安装有齿板19；调节螺栓31 的两侧均安装有指杆32，指杆32 的两侧均开设有指槽。主体1 内部靠近调节板20 的一侧位置处安装有底架4，底架4 的顶部安装有料斗2，料斗2 圆周面一侧安装有排气扇3，且料斗2 相背于排气扇3 的一侧开设有进气槽29，进气槽29 的内部安装有防尘网30；主体1 相邻于第一电机7 的一侧安装有电动推杆6，底架4 的一侧安装有连接杆26，电动推杆6 与连接杆26 一端之间安装有连接板5。

3 成排红枣正截面切片机传动和传送部分设计

3.1 电机的选择

电机的技术参数：满载转速为1 400 r/min，额定功率为0.75 kW。电机所需功率为P=p/η=（0.37/0.76）kW=0.49 kW，其中，p 为红枣切片机获得功率。按照计算转矩的方式，可算出电机的轴转矩Td=5.1 N·M，即可计算出每一个转动轴的功率P1为0.72 kW，P2为0.68 kW，因此要选择Y 系列的电机更加符合要求。

Y 系列三相异步电动机最明显的一个特征是国际互换性，Yx 系列的都是三相异步电动机，是全封闭自扇式的，能够有效避免灰尘、铁屑等细小杂物进入到电机中，绝缘级别为B，工作时周遭的温度最高为40 ℃，相对湿度保持在95%，最高工作海拔为1 km，额定电压为220 V，频率为50 Hz。本文中的红枣切片机就使用此款电机。

比较电机的数据后，选用Yx 系列三相异步电动机，已知机器工作的功率最小为0.49 kW，只要大于这个功率，那么使用的电机额定功率就最小为0.5 kW，能供选择的电机包括：Y160M1-8，Y132M1-6，Y112M-4，Y112M-2。其中Y112M-2型电机体型不大且磁极少，购买成本不高，工作时转动速度较快，导致传动较大；Y160M1-8 型电机转动速度较慢，有较多磁极，自身较重，花销较多，故而所介绍的两款电机在这里不符合要求，对比之后选择使用Y112M-4-B3 型电机。

3.2 传送带的机械结构

加工红枣遵循以下流程：有凹槽的传送带安放在机械上，将红枣摆放于其上，在此对槽的大小以及红枣的体型加以控制，平板振动器振动，然后加工的红枣就能在传送带上均匀排列，主动轮带动传送带转动，并且转动速度是一定的，如此方能在匀速的状况下，将等待切割的红枣运送到圆盘刀处[2-3]，见图4。

图4 图2 中B 部的放大图

4 成排红枣正截面切片机机壳设计

机壳材料使用45 号钢，属于调质钢，淬火、高温处理之后力学综合性能较高，一般生产的零部件对于强度、塑性以及韧性都是有很高要求的，例如轴类零部件。在机械生产中使用频率最高的是45 号钢。

精加工未开始前要进行时效处理。将机座的内应力去除掉，将它的尺寸稳定性变得更高。现实生活中用的较多的方式是自然时效、人工时效和振动时效等，本机壳使用频率最高的是人工时效。

5 成排红枣正截面切片机设计意义

本文设计的红枣切片机降低了红枣片的分选效率且无需返工，提高了红枣加工效率且无需人工整理。具体实现方法如下。

1）通过通孔让两个移动板往相反的方向移动，使两个分选网移动至使用者需要的位置，通过两个分选网之间形成的分选腔对切片后的红枣进行分选，分选出规格不同的红枣片，让工人后期无需重新分选，提高了红枣片的分选效率。

2）拉动调节板和齿板，使齿板移动至使用者需要的位置，通过拧紧调节螺栓，让调节板和齿板固定于使用者需要的位置处，通过齿板和调节板对堆叠过高的红枣阻挡，从而避免装置发生红枣未切割的现象，无需进行返工。

3）通过排气扇的工作，将料斗内部的气体吸收，通过防尘网对外部气体过滤，使外部气体从进气槽进入，使红枣表面的粉尘四散，然后让排气扇将粉尘排出，减少了红枣的加工步骤，提高了红枣的加工效率。

4）通过电动推杆带动连接板移动，从而带动连接杆移动，使连接杆带动底架在主体中往复运动，让红枣掉落时更加均匀，上料时也更加均匀，无需人工整理，大大降低了工人的工作强度。