干腌火腿揉制加工腿坯运动受力分析与仿真.pdf

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1、第32卷第10期2962016年5月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．10May2016干腌火腿揉制加工腿坯运动受力分析与仿真张毅杰1，余杨1，孔令琼2，张曦睬，胡红超-，施杰t(1．云南农业大学机电工程学院，昆明650201；2．云南农业大学水利学院，昆明650201；3．云南农业大学动物科学技术学院，昆明650201)摘要：针对干腌火腿传统手工揉制加工生产率低、含盐量高、品质不稳定等问题，提出了一种机械式揉制加工方法。以HTRzJ500

2、型火腿揉制机为研究对象，进行了火腿揉制加工中腿坯运动和受力的分析与仿真：首先以干腌火腿为研究对象建立其腿坯的空间力学模型，绘制出腿坯在稳定揉制状态下的7个关键工位图谱；然后结合工位图谱与火腿揉制机揉制装置的结构尺寸，计算出腿坯全程被凸轮顶揉次数约36次，总时间约12s，揉制力出现的两次峰值大小分别为609N和973N；最后运用SolidWorks软件创建了揉制装置虚拟样机，并通过SolidWorksMotion仿真研究了腿坯揉制加工过程中的运动和受力规律。运动仿真结果表明：腿坯在整个揉制过程中持续振动，在4s的仿真时间中出现了两次揉制力峰值，大小

3、分别为677N和994N，与工位图谱对应位置的揉制力计算值的相对误差分别为10％和2．1％，仿真模型较为合理。该文结合工位图谱分析法和虚拟仿真技术揭示了干腌火腿的揉制加工运动机理和揉制力的变化规律，为火腿揉制机结构的设计与优化提供了理论参考。关键词：计算机仿真；模型；运动学；干腌火腿；揉制加工；揉制装置；工位图谱doi：10．11975／j．issn．1002-6819．2016．10．040中图分类号：$233．5；TS251．3文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一10—0296-07张毅杰，余杨，孔令琼，张曦，胡红超，施杰

4、．干腌火腿揉制加工腿坯运动受力分析与仿真【J】．农业工程学报，2016，32(10)：296-302．doi：10．11975／j．issn．1002-6819．2016．10．040http：／／www．tcsae．orgZhangYijie，YuYang，KongLingqiong，ZhangXi，HuHongchao，ShiJie．Motionforceanalysisandsimulationofdry-curedhamduringkneadprocessing叨．TransactionsoftheChineseSocietyofAgri

5、cuhuralEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(10)：296—302．finChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．10．040http：Uwww．tcsae．org0引言云腿是中国三大传统风味名腿之一，也是云南省具有特色优势的食品产业拳头产品。然而，由于目前云腿加工还以工人师傅的手工技艺为主，缺乏先进的现代加工工艺和技术设备的支撑，存在生产效率低、盐分过高、品质不稳定等诸多问题，在国内外其他火腿品牌的冲击下，

6、市场占有份额逐年下降。在国外，例如意大利帕尔玛火腿采用了机械式的火腿滚揉按摩设备，可以对整只带骨腿坯进行滚揉处理[1-31。近年来在国内，一些科研单位已经开始研发干腌火腿揉制的专用设备，南京农业大学章建浩等M研发出针对金华火腿的辊揉腌制机，其利用空间连杆机构实现对猪腿仿形的振动辊揉；曾瞍同通过干腌火腿滚揉腌制工艺正交试验验证了采用滚揉腌制技术能有效加速腿坯表层盐分和内部水分传质的渗透与扩散，降低火腿产品的最终含盐量。云南农业大学张曦等【8-l，】在借鉴国外西式火腿先进加工技术的基础上，结合云南传统手工揉制火腿工艺特点，自主研发出HTRZJ500型

7、火腿揉制机。收稿日期：2016—0l一11修订日期：2016—02—03基金项目：云南省科技计划项目(2008LA016)作者简介：张毅杰，男，哈尔滨人，讲师，主要从事CAD／CAE在农业工程领域的应用与研究。昆明云南农业大学机电工程学院，650201。Email：zhangyijiekg@126．com※通信作者：张曦，男，河北正定人，教授，博士生导师．主要从事动物营养、动物食品加工和饲料加工研究。昆明云南农业大学动物科学技术学院，650201。Email：943727490@qq．eom以上机械设备研发的核心思想是希望通过机械装置的创新设计来

8、实现机械振动和挤压，在替代手工揉制加工方式的同时，大幅提升火腿产品的品质。本研究的主要目的是在云南农业大学自主研发的HTRZJ500型火