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1、喷刷式水果清洗机的设计0引言随着人们的生活水平的提高，由于水果味美价廉，营养丰富，十分有利健康，特别是新鲜的果汁越来越被众多的人们所青睐，它不仅推动了水果种植业持续稳定的快速发展,而且也带来了果品加工工业的方兴未艾，为了进…步推动果品的产业化，系列化生产和加工工业的规模化经营，降低人工清洗的劳动工作量和提高资源的利用率，作者试图设计-•种水果清洗机组，以利于水果的保鲜储藏和后续加工.1整机结构及工作原理1.1整机结构整机由进料斗，清洗池,沉淀池，毛刷，水喷头冰泵，岀料翻斗和机架等构成;三刷辘呈”品”字状分布，毛刷在车昆轴上缠绕成螺旋状，刷辗和出料翻斗的工作间用隔离
2、板分开,形成两个相对独立的空间,隔离板的下部开设水流通道且装设滤网;隔离板上均开设小孔，喷头装在出料翻斗的正上方（图1）月『图1喷刷式水果清洗机1一机体2一滤网3一下刷棍4一水果5.上刷棍6一进料斗7一隔离板8—水喷头9一出料翻斗10—水果出口11一水而线12—沉淀箱13—清洗池214_清洗池1112工作原理工作时，上,下三辗同时开始作同，反向旋转运动，下两馄带动水体形成涡流且在清洗池1和清洗池2之间经滤网进行循环流动;水果则从进料斗6进入清洗池1中，直接掉落在下两毛刷辘上;在螺旋毛刷的推进和水流的共同作用下,水果依序向前运行的同时绕自身轴线旋转，完成对水果周身污
3、物的清洗;当水果由清洗池1穿越隔离板6到清洗池2后，由出料翻斗9直接将水果捞起,水果随翻斗顺时针运行与水体逐渐脱离;当水果运行到水喷头8下方时，高压水对水果再次进行喷淋冲洗，最后从水果出口10送岀机体.2水果清洗刷的清洗过程分析工作时动力由传动装置传人，使清洗刷旋转,运行正常后，开启控制阀门,水果从进料斗6直接掉落在刷辘上，在螺旋毛刷的轴向推力作用下，水果依序沿清洗槽1向前运动•水果在螺旋毛刷上受力分析（图2）.水果对三刷辗的作用力和三刷辗对水果的反作用力构成一对相互平衡的力•为简化分析，将水果受力转化为其中的任一刷开发与研究车昆所受到的力进行分析.以左下车昆为例
4、，设Fn为集屮作用于节点P处的法向载荷，它作用于法向截面Pabc内（图2）,Fn可分解为圆周方向的切向力Pt,径向力Pr和轴向力Fa三个相互乖直的分力.显然，在清洗刷与水果间,存在着Ftl与Fa2,Frl与Fr2和Fal与Ft2.这三对作用力和反作用力（图2一c）.因此,当忽略摩擦力和水体对水果的作用力的影长响时，水果个体所受力即为三辗轴受力的合力.b图2刷棍传动的受力分析由于在清洗过程,三刷辘受到结构的不完全对称性和水果个体人小的影响，带来它们对水果的作用力即径向力，切向力和轴向力不可能完全对称，因而，水果在相互垂直的三方向上的合力均不可能为零.其中径向力，切向
5、力分别作用在水果的前后侧面和上下侧面，共同形成了带动水果绕自身轴线旋转的力偶矩，使得水果与三刷辘之间均产牛相对运动，完成清洗;轴向力的合力则完成水果从清洗池1到清洗池2的轴向移动.3刷辘转速"）与出料翻斗转速n关系的确定要保证清洗后的水果及时收集且不相互挤压损伤，提《湖北农机化》2007年第4期固江大学机械学院胡秋牛刘守祥张云华式饷豫计5寸】开发与研究高整机的生产效率，则清洗槽1完成清洗后送出的水果在清洗槽2中必须能及时排出.水果在清洗池1中停留的时间，直接决定了水果在水屮的浸泡程度和毛刷对水果周身进行清理的次数，决定了对清洗后的质量和整机的生产率;而水果停留的
6、时间又取决于刷车昆的转速.若设水果与刷辘间的滑移系数为，水果的平均长度为1;个体均重为m;刷辘上毛刷的升程为h;刷辘有效长度为L(图3):图3刷辗转速u则有::,(3—1)式中:w—水果输送量,00由刷辘的有效长度和水果在池屮的清洗时间决定.如没水果在水中停留的时间不能超过t不能少于t2;则该清洗槽的清洗能力为:<G<,(3—2)水果从清洗池1进入清洗池2后，即要排出;设出料翻斗叶片转速为n,每叶片每转一周，所装载水果的重量为Q水果与刷辘间的滑移系数为(图4);若小考虑水流对翻斗运行速度的影响,则每片叶片的牛产能力为：G=60qn,(3_3)参,1Z图
7、4水果在清洗池2运行示意该清洗槽的清洗能力为G2=360qn,则G1=G2,即t<36oqn<t(1),17(1儿(3-_4)(3-5)(3-_6)所以翻斗的转速n的范围值为:<n<180qLt24结束语水果采用喷刷的方式进行清洗，机械效率高，生产能力可达2000kg/h,水果破损率小于2%,洗净率达99%,结构紧凑，清洗质量好，造价低，使用方便，是中小型企业较为理想的果品清洗机.进一步的生产试验表明:对于苹果，桃和枣类等进行清洗时，当刷辘转速（I）=250i7min,出料翻斗转速n=40r/min时，其清洗效果较好.（收稿日期:2007—
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