全自动柚子包装生产线设计

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1、固试Sh验iya研nY究anjiu栏目主持人：刘同平全自动柚子包装生产线设计李如虎，邵明(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)摘要：柚子从采摘到销售需要经过清洗、烘干、薄膜裹包等工序的处理，但目前只能依靠人工来完成，其生产效率低、劳动强度大，通过设计全自动柚子包装生产线，可为柚子的保鲜包装实现自动化提供一种结构简单、操作方便、工作效率高的包装设备。关键词：柚子；包装；生产线中图分类号：TS255．35文献标志码：A水果包装技术是目前农产品加工和包装领域的降，不利于保鲜储存；在热收缩过程中薄膜上排气一大热点，包含了水果清洗、烘干、分级、打蜡等所需要的小孔也不

2、利于柚子的储存嘲。由于柚子皮多种加工技术。我国柚子年产量达1000万t，其属海绵体且厚薄不一、直径相差较大，因此实现柚中仅广东梅州地区的柚子年产量就达100万t。目子自动化加工包装难度较大，迄今为止专门用于柚前柚子清洗、分级等处理都只能依靠人工完成，其子的清洗、烘干、薄膜裹包和分级等多功能集成设生产效率低、劳动强度大、功能单一、自动化程度备尚待研发。低。包装处理只是通过热收缩包装机或者手工进行1生产线总体设计简单裹膜，在进行热收缩包装过程中fI1，由于薄膜收缩的温度一般要在70oC～120oC，柚子在几天之全自动柚子包装生产线见图1。后表皮就会发生变色，同时果肉的质量也会明

3、显下如图1所示，本文作者设计的全自动柚子包装1一供料机构；2一清洗机构；3一烘干机构；4一整料机构；5一薄膜裹包机构；6一分级机构图1全自动柚子包装生产线生产线由供料机构、清洗机构、烘干机构、整料机着又逐渐减小的间隙时，较宽的间隙使得柚子的尖构、薄膜裹包机构、分级机构等6部分组成。生产端旋转下垂，而圆端则在传送带的作用下继续向前线通过各功能机构与传动系统相互配合来完成，其移动，最终使得柚子尖端在后、圆端在前，进而达中传动机构主要由清洗机构和烘干机构的辊轴传动到统-~-7：姿态的目的。部分和供料机构、整料机构及裹包机构的带传动部整料机构的工作效率取决于整条生产线的加工分组成。

4、效率。生产线的加工速度约为1200个／h，单个柚子工序加工的最长时间约为3S。根据整料机构2生产线详细设计的工作原理，取柚子前后间的距离约为60mm，而2．1整料机构设计单个柚子的长度约为180mm，则整料机构的工作整料机构的设计原理是利用柚子圆锥状的体形速度约为(180+60)×10—2／3=0．08m／s。柚子圆端的特征，在柚子通过2条传送带形成的逐渐增大、接直径约为140mm～160mm。整料机构俯视见图2。I72I农产品加工_______--_______．_．___一0一L______--_．一，_⋯、一一．一一Tel：0351-4606086试验研究E-maih

5、ncpjg@163．cornShiyanYanjiu固承料斗9，与此同时薄膜5被切膜刀4切断，薄膜5在成型器6的作用下附着在柚子表面。随后主动拨盘7旋转9O。，带动从动槽轮8旋转，柚子表面的薄膜的袋口在旋转过程中进入扎口支撑块i1中。气缸推动压杆l0向前压紧薄膜，使得薄膜袋口收紧，接着气缸推动胶带扎口机12向前并实现扎口。当柚子再旋转90o时，承料斗9由于其自身重力倾1一电机；2一传送带；3一调节辊轴；4一支撑板斜，柚子滑落到分级机构上。图2整料机构俯视图在薄膜裹包机构中，带动主动拨盘和从动槽轮如图2所示，调节辊轴3安装在传送带2的中旋转的两心轴是关键零件。将通过强度和刚度

6、校核间位置，并使得2条传送带的中间间隙约为100来确定其直径大小。mm的菱形状。为保证有足够的摩擦力，确定2对两心轴均选用1Crl8Ni9材料，切变模量G=79称传送带的倾斜角度约为30。，其皮带宽度约为Gpa，【~-]=430MPa，【=0．5。／m。从动槽轮的质量160mm。G，=8kg，d1=0．36in。主动拨盘的质量G2=12kg，2．2薄膜裹包机构设计d2=0．36ITI。料斗和转盘的总质量G，=24kg。薄膜裹包机构主视图见图3，薄膜裹包机构俯槽轮心轴工作时所需转矩：视图见图4。Ml=(Gl+G3)r1(O12—32X0．36／2X(2~r／12)一1．577

7、5N·in满足扭转强度条件：。～==一c2=V2．65mm满足扭转刚度条件：1一电机；2一传送带推头；3一导向辊；nI=×](24一切膜刀；5一薄膜；6一成型器图3薄膜裹包机构主视图G产d1≥12．35mm．由式(2—1)和式(2—2)得，取槽轮心轴的直径为161Tim。拨盘心轴工作时所需转矩：朋=l"l"G2F2(．／．)223．9438N·m(2-3)满足扭转强度条件：=6。mmc24满足扭转刚度条件：7一主动拨盘；8一从动槽轮；9一承料斗；M2：×](2—5)1O一压杆；11一扎口支撑块；12一胶带扎口机～图