一种摩擦式马铃薯去皮机的设计

1 去皮机的结构设计

1.1 去皮机的设计及特点

马铃薯的清洗是去皮之前必不可少的一道工序，因此选用搅戈式机械清洗机，该清洗机在国内生产车间普遍使用。机器的铣槽形状为梯形，最上部是喷水装置，原料放入充水的铣槽里，在电机带动下，搅龙快速旋转，喷水装置不断喷水，冲洗块茎得以洗净。

摩擦式机械去皮机结构如图1.1所示。圆桶壁部有弹板，工作转盘中低边高，呈波浪形，在电机驱动下，采用V带传动，传动轴带动工作转盘做高速旋转运动，圆筒内马铃薯依靠力的相互作用实现去皮，该机工作时注入清水，皮屑随水流沿转盘和筒内壁的间隙排出机体，无皮马铃薯通过出料口排出。该机器作业过程无污染，皮屑可二次利用，符合设计要求。

  

图1.1 摩擦式去皮机结构图

 

1-机架 2-排渣管 3-出料口 4-圆筒 5-加料斗盖 6-反转螺帽7-进水孔 8-转盘 9-挡水环 10-V带 11-小带轮 12-电机13-大带轮 14-轴 15-键

1.2 去皮机基本结构

如上图1.1所示，去皮机基本结构包括：立式机型、机架、工作圆筒、传动机构和转盘。

1.2.1 工作圆筒

去皮设备要求安全、耐用、卫生等特性。因此圆筒材质应选取具有高硬度、摩擦系数小的不锈钢制品，内壁用棕刚玉掺环氧树脂浇注制成粗糙表面，圆筒侧壁安装出料口和排渣口。

1.2.2 工作转盘

工作转盘是去皮过程中马铃薯产生相互运动的主要部件。根据设计要求，增大转盘表面的粗糙程度，确定转盘形状为圆盘形，表面具有中低、边高、波纹凸起等特性，表面采用棕刚玉掺环氧树脂浇注，下方的橡胶挡板起到挡水环的作用。转盘结构示意图如图1.2所示。

  

图1.2 工作转盘结构示意图

 

1.反转螺帽 2.转盘 3.挡水环 4.传动轴

1.2.3 传动系统

采用V带传动，具有成本低、保护工件、传动比较小等特性。

疗后两组咳嗽起效时间的FAS分析，试验组中位时间为2 d、对照组的为3 d，试验组＜对照组，经Log‐Rank检验，组间比较差异有统计学意义（Logrank‐χ2=5.415，P=0.020），且FAS、PPS分析结论一致。

1.2.4 其他

去皮作业中，清洗水通过进水孔注入圆筒内，废液、皮屑从排渣口排出，作业过程中无污染，皮屑可二次利用。

1.3 工作原理

去皮机工作时，在电机的驱动下，采用V带传动，传动轴带动工作转盘作高速旋转运动。打开加料斗盖并倒入物料，物料落到转盘表面持续旋转、滚动、碰撞，受到离心力的作用下由转盘的中心区域向外运动，又随转盘一起做切向运动，直到固定的圆筒内壁。在转盘和圆筒的共同配合下，马铃薯在圆筒内相互碰撞、挤压，上升至顶部，受到顶盖的弹力又回到转盘的中心区域，如此循环运动过程中，形成了马铃薯之间、马铃薯与桶壁，转盘之间的以摩擦为主、碰撞为辅的综合机械作用效果，从而除去表皮。与此同时，进水口注入清水，摩擦下的皮屑随水流沿转盘和圆筒内壁的间隙从排渣口排出。去皮过程结束后，打开出料口的活门，马铃薯依靠离心力的作用下从出料口排出。卸料前应停止注入清水，为了防止活门打开后清水从出料口溅出。

2 确定去皮机的参数

2.1 马铃薯的受力情况

采用SPSS 20.0统计学软件对该次研究数据做统计学分析，以均数±标准差（±s）表示计量资料，行t检验；以百分比（%）表示计数资料，行 χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

  

图2.1 马铃薯的受力分析图

 

1-波纹 2-工作转盘

电机带动转盘旋转，从而带动原料A运动，设A的速度为V，V的方向与波纹切线垂直，V分解为V垂直和V水平。设波纹角是，转盘的圆周速度Rω，ω是转盘的角速度（1/s），R是设备的转盘半径（m）

 

即原料垂直方向抛起的动能

 

垂直方向抛起的动能与势能相等，即：

 

要使工作间的原料都能正常去皮，所以原料的抛出高度h必须大于原料在工作圆筒内的堆积厚度，才能使最底层的马铃薯被抛起与桶壁进行摩擦，所以抛高h用δ替换，得到

随着科学技术的发展，露天矿山边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题，其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。在社会经济迅速发展的今天，人们对资源的需求量越来越多，露天矿山的挖掘面积也在逐渐增加，挖掘深度随之逐渐加大，因此一旦发生滑坡事故，将会造成重大人身伤亡与财产损失。因此，对高陡露天矿山边坡稳定性进行分析，尽早发现存在的安全隐患，及时制定有关的安全防范措施，确保矿山安全。

 

同时，代入上式得到

在教学方法上，将理论教学与上机编程和软件操作相结合。由于课程理论涉及矩阵、微积分等运算，计算过程复杂，一般要通过计算机程序应用于工程实际，计算机程序分为自编程序和通用软件程序，两种方式均需学生掌握。自编程序训练时建议使用Microsoft Visual Studio编程环境或MATLAB这种应用普遍的计算软件；通用软件操作训练时建议使用工程实际中广泛应用的Adams或RecurDyn软件。

即（r/min）（2·5）

此外，这次问卷调查跟2015年对2014级医学本科生的调查[2]，在一些基本问题上有很大不同，首先是2017级学生拥有个人电脑或笔记本电脑达到97%，比往届明显提高，其次是，北京和其他省市生源在中学期间计算机教育水平相同，往届是北京生源具有较好的计算机教育。

角的正常范围

淮安生态新城是淮安市城市化进程中规划的新区，原属清浦区，位于主城区与淮安区连接处，总用地面积约29.77km2（含水域面积）。其中西片区位于京杭运河西侧，面积为16.93km2，规划区现状为城区与农区结合部。

 

N1：马铃薯和工作转盘相互摩擦造成的功率；

据介绍，枸杞产业已成为海西农牧业增效、农牧民增收的重要支柱产业。目前，海西州枸杞种植面积已突破50万亩，干果总产量预计达8万吨，是全国第二大枸杞产区。自2008年到2017年，枸杞产值从0.33亿元跃升到21.6亿元，增长65倍。进入盛果期的枸杞，每亩纯收入达3000-6000元。

波纹对马铃薯的摩擦力应小于自身所受到的离心力，原料才能离开波纹抛向侧壁进行摩擦，

即，得到

 

2.国家。国家层面对成人教育的资助主要来自两个部委。国家教育部负责补贴成人教育的基础设施，而劳工部则为初始职业教育以及国家所定义的弱势群体（移民、老年人、有特殊需要的人、监狱囚犯）的成人教育提供资金支持。

在设计计算时，作为设计的转速值(n)，故选择（2.5）、（2.9）式子的大值。

2.2 工作转盘转速的确定

My——原料受到离心力的作用与侧壁的瞬时摩擦力矩（N·m）

根据以上参数确定工作转盘半径R=400mm，那么马铃薯的堆高δ，从估算得到物料的堆高值δ=110mm

从（2.5）式得到，在α＜45°，转盘转速随着α变大而变小，以实际考虑转速不宜太高且能有较大的抛高，取α=25°，则由（3.5）式计算转速n的最小值是93r/min，已知马铃薯的转盘的摩擦系数为 1.1～1.3，为了方便计算，=1.2

即从（2.9）得到转速n=52r/min，二者之间取大值作为设计的转速值，但是由于以上确定的转速仅适用于理想物料情况，在实际生产中，马铃薯在离心力的作用下，马铃薯之间的相互摩擦，碰撞和相互的弹性作用，需要考虑设计转速是否能满足条件，是否能达到理想高度，所以转速需要放大考虑，即n取150r/min。

当接通电源，工作转盘处于一定的转速时，原料受到C（离心力）、G(重力)、T（摩擦力）的相互作用下，马铃薯与转盘的速度相对差值从而使其达到去皮效果。马铃薯的受力情况如图2.1所示：

火锅传播弓形虫显然需要同时具备两个条件：一是肉类被弓形虫污染，二是弓形虫没有被杀死。动物感染弓形虫的几率是比较高的，比如有调查说，羊群中弓形虫的感染率大概是61.4%。因为弓形虫主要寄生在肌肉和内脏中，所以肉类中有弓形虫的几率较大。肉类弓形虫的另一个来源是直接或间接被受感染猫的粪便污染。总而言之，吃生肉意味着较大的感染风险。

2.3 马铃薯去皮机功率的确定

接通电源，机器正常运行时，

摩擦力T＝Gf （N） f（摩擦系数）

N2：马铃薯和工作圆筒壁摩擦需要的功率；

N3：马铃薯自身被抛起所消耗的功率；

N4：传动机构自身摩擦消耗的功率

顾名思义，要达到好的去皮效果，仅把物料抛起还不行，还需要使马铃薯抛向侧壁进行摩擦、即原料抛向侧壁还应靠周向惯性力，设其为C，得到

在解算对数距离路径损耗模型的参数时常采用最小二乘法。最小二乘法可以使误差平方和达到最小，完成方程解算，得到模型参数。其线性方程为：

以上功率分别用以下公式计算

 

Mmp——处于工作圆筒原料的摩擦力矩（N·m）

G ——原料重力（N）

基于同一PDM系统平台进行产品数据管理，产品信息调用效率高，数据的更新及时，管理与使用方便。可以实现数据一次导入，多场合应用。使用PDM系统保存、更新、查询和调用数据，能快速地生成十多种制造、采购、成本核算等部门所需要的清单，节省研发数据统计时间，出现偏差时及时修正，代替烦琐的人工劳动，以往需要两三天完成的工作，只需几分钟即可完成，提高了效率。通过PDM系统在企业的成功实施和应用，使研发管理工作更加高效。有的企业在一年的实施过程中，产品开发部门日常数据汇总、分析、统计和跟单岗位的工作人员减少了几十人。

——摩擦系数（1.1—1.3）

——摩擦臂矩（m）

——原料与工作转盘的平均相对角速度（1/s），取最大角速度的1/2

 

工作转盘的半径会受到马铃薯长度的影响，所以首先要对马铃薯进行分级处理，挑选范围在50～200mm之间，收购马铃薯时，每袋大约25～30kg之间，下面以此确定整机的尺寸和转速。马铃薯去皮机工作时，投料量每次在50Kg左右，根据相关资料查得该去皮机的容量一般取值900kg /m3。

 

即 ν——原料圆周速度（m/s）

R′——摩擦臂距

 

s—工作转盘表面的波纹高度（m）

k—波纹的数量

N4—表示传动损失，用传动效率η表示（η=0.9）

那么消耗的总功率为：

从田文镜对黄河的治理可以看出，田文镜能够在中年之后得以雍正帝的重用，主要在于他的大义为民。他的多数主张符合了雍正帝的用人标准：厉行新政，尽职尽责，刚正不阿，清廉节俭。他在河南的政绩确实十分显著，使得官场风气为之一新，雍正便赞称他为“巡抚中第一人”，如此之高的评价可见雍正帝对他的宠爱。

 

根据以上可知，总功率N可用以下式子进行估算得到

 

M是转盘转矩（N·M），η是传动效率

 

R是摩擦臂矩（m），R＝0.4D（D为转盘直径）而进行估算。考虑到正常生产的需求情况,可选择型号为Y160MI-8型电动机。

2.4 整机主要参数指标

从而算出

根据该机消耗的总功率，转速n=150r/min, 从

 

该机主要参数对照表

  

型号 JL-II电动机 Y160MI-8 4KW（同步转速750r/min）转速 150r/min转盘直径 800mm去皮得率 95%去皮时间 约为70秒每次投料量 约为50kg清洗水 3t/h

3 结语

此次设计主要是针对当前马铃薯去皮方法的局限性，研究一款小成本、高效、环保去皮机。去皮过程主要是在电机驱动下，采用V带传动，传动轴带动工作转盘做高速旋转运动，圆筒内马铃薯依靠力的相互作用实现去皮，相比较其它去皮方式，摩擦去皮作业过程无污染，皮屑的二次利用也是本次研究的创新点。去皮得率达到95%，相比目前的去皮方式已经有所改善，但是要达到最好去皮效果，还有很长的路要走，也希望后人在确定去皮机的参数时更加严谨，在前人的基础上再创佳绩。

甜玉米品质：成熟期采集甜玉米可鲜食部分，采用水杨酸硝化法测定硝酸盐含量，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，采用考马斯亮蓝G250法测定可溶性蛋白含量［16］。

参考文献：

[1]张立萍,郑威强.小型果园割草机的设计[J].科技信息,2009,(19).

[2]王立哲.地铁受流器环形实验台的整体技术设计[J].科技风,2016,(16).

[3]胡煊.高速永磁同步电机轴连接方案优化设计[J].科技信息,2014,(14).