蔬菜清洗機(jī)的設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 1 1 1 2 3 4 4 第一章 課題分析 1．1 蔬菜清洗目的 一般數(shù)來(lái),對(duì)蔬菜清洗的目的主要有以下兩個(gè)： 1． 除去蔬菜原料表面沾染的泥沙、雜質(zhì) 蔬菜原料在其生長(zhǎng)、成熟、采摘、貯存、運(yùn)輸過(guò)程中，歷經(jīng)時(shí)間長(zhǎng)，歷經(jīng)工序多，不可避免地會(huì)沾染泥沙、雜質(zhì)等異物，特別是來(lái)自地下的果實(shí)，如土豆、紅薯等，更是不可避免地與泥土相粘連。這些泥土、雜質(zhì)的存在,將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量帶來(lái)極為不利的影響，所以必須將這些泥沙、雜質(zhì)的洗滌除去。 1． 去原料表面沾染

2、的農(nóng)藥和微生物 蔬菜原料在生長(zhǎng)過(guò)程中，為了控制病蟲(chóng)害，常常對(duì)蔬菜要噴射一些農(nóng)藥，這些農(nóng)藥的存在會(huì)有損于人體健康。另外，蔬菜表面也會(huì)或多或少地沾染各種微生物，這些微生物有可能危害蔬菜原料和人體健康，因此必須將其除去。 蔬菜原料清洗目的是去除蔬菜原料中一切不符合作業(yè)要求的物質(zhì)，尤其是微生物。在清洗前，正常的蔬菜原料表面上的微生物數(shù)量在10000-個(gè)/g之間，某些蔬菜，由于往往粘附著泥土，微生物數(shù)量還要高得多。通過(guò)正確的清洗工藝，蔬菜原料的微生物數(shù)量會(huì)降低到初始數(shù)量的2.5-5%左右。 1．2 清洗工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)的要求 在選擇清洗工藝及設(shè)備，必須考慮清洗要求達(dá)到的洗凈程度。對(duì)不同洗

3、凈程度要求的清洗應(yīng)選擇不同的清洗工藝和設(shè)備。洗凈程度要求越高，清洗成本也越高，而且生產(chǎn)成本是以幾何級(jí)數(shù)遞增的。 在設(shè)計(jì)清洗工藝及清洗設(shè)備時(shí)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮： 1. 可靠性 要求選用的清洗工藝及設(shè)備有穩(wěn)定的清洗質(zhì)量，能達(dá)到所要求的洗凈程度； 2. 對(duì)待清洗對(duì)象的影響 要求在清洗過(guò)程中對(duì)待清洗對(duì)象造成的損傷盡可能小，并且不能對(duì)待清洗對(duì)象產(chǎn)生新的二次污染； 3. 利于自然環(huán)境的保護(hù) 要求清洗工藝及設(shè)備能夠防止或盡可能減少清洗廢液、噪聲、廢氣等對(duì)自然環(huán)境造成的破壞； 4. 效率 要求清洗工藝及設(shè)備具有效率高、節(jié)約勞動(dòng)力的特點(diǎn)； 5. 良好的作業(yè)環(huán)境 要求所用的清洗工藝

4、及設(shè)備能保持良好的作業(yè)環(huán)境，使工人的健康和安全得到保證； 6. 經(jīng)濟(jì)性 要求采用既能達(dá)到洗凈程度要求，成本又低的清洗工藝及要求。 食品加工原料在其成熟階段以及運(yùn)輸、貯藏過(guò)程中常常受塵埃、沙粒及微生物等污染，因此，在加工前必須認(rèn)真清洗，并清除雜物及不合格部分，以便后道工序加工。 第二章 方案的設(shè)計(jì) 2．1 概述 針對(duì)葉狀類(lèi)蔬菜的特點(diǎn)，確定清洗機(jī)的工藝流程為浸泡清洗（預(yù)處理）---噴淋清洗---超聲波清洗---出菜，根據(jù)小組的分工我們主要側(cè)重噴淋式清洗機(jī)的設(shè)計(jì)。 在浸泡清洗段主要是對(duì)蔬菜進(jìn)行浸泡，為粘附于蔬菜表面上的污物進(jìn)行初步清洗，并對(duì)較難分離的雜質(zhì)進(jìn)行浸泡,使泥沙雜質(zhì)在水的浸泡

5、變得松脫，以利于在以后清洗過(guò)程當(dāng)中容易沖洗。在接下來(lái)的階段開(kāi)始進(jìn)行噴淋式清洗，在這一階段中，蔬菜通過(guò)不銹鋼絲編織網(wǎng)傳送帶傳送，由上下兩排噴頭進(jìn)行沖洗，起清洗作用的主要是上面的一排噴頭，下面的噴頭主要是靠水的壓力使蔬菜處于一種層流狀態(tài)，使蔬菜的各部位都能清洗到，從而達(dá)到比較好的清洗效果。根據(jù)噴射壓力的不同，水噴射可以分為低壓水噴射、中壓水噴射、高壓水噴射和超高壓水噴射。在本清洗機(jī)中，由于清洗的對(duì)象是葉狀類(lèi)蔬菜，所以我們選擇低壓水噴射對(duì)蔬菜進(jìn)行上下兩個(gè)方向的沖洗，去除蔬菜表面的泥沙、微生物和部分殘留農(nóng)藥，從而達(dá)到蔬菜清洗的目的。 另外，我們還考慮了廢水的處理問(wèn)題，使清洗廢水可以重復(fù)使用，盡可能大

6、的節(jié)約資源。 2．2 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2．2．1 初步估算功率 若設(shè)計(jì)產(chǎn)量要達(dá)到每天清洗葉片類(lèi)蔬菜2—3T。 每天按8小時(shí)工作制計(jì)算，經(jīng)過(guò)初步估算，初定傳送帶傳輸距離為3米，蔬菜在放進(jìn)去到清洗完畢所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為3分鐘，由此確定傳送帶的傳送速度為1m/s。 傳動(dòng)滾筒的功率： P0=(K1××v+K2××Q±0.0273Q×H) K1---空載運(yùn)行功率系數(shù) K1=0.0192 ---輸送帶水平投影長(zhǎng)度 =3m V

7、 ---帶速 v =1m/s K2---物料水平運(yùn)行功率系數(shù) K2=9.55×10-5 Q---輸送量(t/h) Q=0.4t/h K3---附加功率系數(shù) K3=2.8 代入公式求得: P0=0.19kw 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算: P=K×P0/η

8、 P=0.27 kw 取K=1.25 η=0.88 2．2．2 減速器的選擇 因?yàn)閲娏芮逑礄C(jī)中傳送帶轉(zhuǎn)速很慢，根據(jù)葉片類(lèi)蔬菜自身的性質(zhì)和特點(diǎn)，我們選擇傳動(dòng)比較大的擺線(xiàn)針輪減速機(jī)。 擺線(xiàn)針輪減速機(jī)適用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)分單級(jí)和兩級(jí)。其中又分立式和臥式；雙軸型和直聯(lián)型。適用于冶金、礦山、建筑、化工、紡織、輕工等行業(yè)，其適用條件如下： 輸入功率P1： 單級(jí)0.6—75kw； 兩級(jí)0.052—13.41kw； 傳動(dòng)比i： 單級(jí)11—87，共9種； 兩級(jí)121—7569

9、，共18種； 高速軸的轉(zhuǎn)速不大于1500r/min,減速機(jī)可用于正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。 根據(jù)前面的設(shè)計(jì)要求，輸送帶速度v=1m/min,故我們選用雙級(jí)臥式擺線(xiàn)針輪減速器，型號(hào)為: BWY2215-35×17-0.34 此減速器輸出轉(zhuǎn)速為2.5r/min， P=0.24kw 2．2．3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 常用的傳動(dòng)方式有鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)，在此我們選用鏈傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn): （1）沒(méi)有滑動(dòng)； （2）工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊； （3）不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較??； （4）效率較高； （5）能在溫度較高以及濕度較大的環(huán)境中使用。 1、已知:減速器的軸輸出轉(zhuǎn)速為

10、2.5r/min，P=0.24kw, 輸出軸徑d=55mm，因?yàn)楣ぷ鬏d荷較平穩(wěn)，所以鏈輪懸臂裝于軸上。 （1）鏈輪齒數(shù)： 減速器軸上鏈輪齒數(shù)為Z1=21，從動(dòng)軸鏈輪齒數(shù)為Z2=21。 傳動(dòng)比i: i= Z1/ Z2=1 （2）轉(zhuǎn)速： 主動(dòng)軸鏈輪轉(zhuǎn)速n1=2.5r/min，從動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速n2=2.5r/min （3）設(shè)計(jì)功率： ≥×P/(×) =0.216kw 式中：=1.0 =1.11 =1 （4）鏈條節(jié)距P： 由設(shè)

11、計(jì)功率P0=0.216kw和主動(dòng)輪鏈輪轉(zhuǎn)速n1=2.5r/min 在手冊(cè)中查得節(jié)距P=12A，即 19.05mm。 （5）初定中心距a： 暫取 a=30P （6）鏈節(jié)數(shù)： =81 取=80節(jié) （7）鏈實(shí)際中心距： 取a=562mm （8）

12、鏈速： v=×Z1×P/1000 v=1m/min=0.017m/s 與估算相符 （9）有效拉力： F1=1000P/v F1=14117.6N （10）軸上載荷： FQ=1.2KAF1 FQ=16941N

13、 取KA=1 （11）潤(rùn)滑方式選定： 根據(jù)滾子鏈節(jié)距P=19.05和鏈條的速度v=0.017m/s查圖選用潤(rùn)滑方式為用油刷或油壺人工定期潤(rùn)滑。 （12）鏈條標(biāo)記： 根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果采用單排12A滾子鏈，節(jié)距為19.05mm，節(jié)數(shù)為80節(jié)。 （13）鏈輪材料及熱處理： 材料為45鋼，熱處理滲碳、淬火、回火。 齒面硬度為HRC50—60。 表2-1 滾子鏈的基本尺寸 鏈 號(hào) 節(jié) 距P(mm) 排 距(mm) 滾子直徑(mm) 12A 19.05 22.78 11.91 二、鏈輪幾何尺寸計(jì)算 （1）主動(dòng)鏈輪孔徑：

14、 =55mm＜=72mm （2）分度圓直徑： d=128mm （3）齒頂圓直徑： =137.3mm （4）齒根圓直徑： =d- =116.09mm （5）最大齒根距離： =115.7mm （6）齒輪凸緣直徑：

15、 ＜107.52mm 查表得： h=18.0 （查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)表11-1） 取=100mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得其他參數(shù)： 倒角寬度： g=2.4mm 倒角深度： h=9.5mm 倒角圓弧半徑：

16、 r=20.3mm 圓角半徑： =0.5mm 齒寬： b=11.7mm 二、滾筒 滾筒可以分為傳動(dòng)滾筒和該向滾筒。 傳動(dòng)滾筒：傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，可以為鋼制表面滾筒，包膠滾筒，一般為鑄造或薄鋼板卷制而成，在此用薄鋼板卷制而成。 改向滾筒：用于改變輸送帶的運(yùn)行方向和增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。 根據(jù)實(shí)際情況，我們選擇滾筒直徑為120mm，具體尺寸見(jiàn)零件圖。 三、輸送帶 輸送帶是輸送裝置中

17、的曳引構(gòu)件和承載構(gòu)件，本清洗機(jī)中輸送帶采用特中不銹鋼編織而成，鋼絲直徑d=1.5mm，網(wǎng)格大小為10mm×10mm。輸送帶總長(zhǎng)度C＝6151mm。 四、托輥 托輥是用與支撐輸送帶及輸送帶上所承載的物料，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。在該清洗機(jī)中采用平行上托輥，其外筒由無(wú)縫鋼管制成。 2．2．4 張緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 輸送帶張緊裝置：使輸送帶具有足夠的張力，并限制輸送帶在個(gè)托輥間的垂度。在該清洗機(jī)中采用調(diào)節(jié)螺母調(diào)整改向滾筒橫向移動(dòng)來(lái)張緊輸送帶。 鏈輪張緊裝置：采用張緊輪張緊，它從外向內(nèi)壓緊鏈條，從而達(dá)到張緊目的，另外還可以使鏈條與鏈輪的包角增大，使傳動(dòng)效率提高。 2．2．5 缸體的設(shè)計(jì)

18、 在噴射清洗工藝中，缸體的主要作用是容納輸送帶在其中輸送蔬菜，并且容納噴淋頭所噴射出來(lái)的大部分水。缸體的尺寸決定了蔬菜清洗的產(chǎn)量，由于本清洗設(shè)備不但在自動(dòng)化聯(lián)系清洗上有要求，而且在產(chǎn)量規(guī)?；灿幸欢ǖ臉?biāo)準(zhǔn)，所以缸體也有一定的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該主要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定。根據(jù)經(jīng)過(guò)我們的分析與計(jì)算，確定缸體的內(nèi)壁尺寸為3000mm×1000mm×1000mm。外壁與框架進(jìn)行焊接。 材料的選擇： 經(jīng)查資料，我們選用不銹鋼，經(jīng)查資料選用材料為2Cr13，主要用于較重要的鋼結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，滲碳零件，壓力容器等。從材料性能和經(jīng)濟(jì)因素各方面來(lái)說(shuō)，對(duì)壁厚的設(shè)計(jì)為2毫米。 在下面一排噴頭的進(jìn)水口，我們?cè)诟左w壁上

19、開(kāi)了一個(gè)與水管管道同一直徑的圓孔，并焊接一同直徑的水管，可用彎頭實(shí)現(xiàn)與泵出水口的連接。在缸體底部設(shè)計(jì)了兩個(gè)出水口，用來(lái)排放缸內(nèi)的廢水，廢水通過(guò)專(zhuān)門(mén)的管道流到處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一系列的處理達(dá)到可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)，重新回到泵的進(jìn)水口。 2．3 輔助設(shè)備的選擇 2．3．1 泵的選擇 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，我們選擇MP6—30型號(hào)泵，MP表示小流量流程泵，流量Q選擇6m3/h，即1L/ m3。泵的揚(yáng)程為30m。 MP型泵為單級(jí)懸壁泵，轉(zhuǎn)速有n=2900r/min和n=5900r/min兩種，MP型泵主要用以被輸送介質(zhì)溫度小于80oc，其轉(zhuǎn)子由托架支撐。 軸封有填料密封及機(jī)械密封兩種，同過(guò)爪型彈性聯(lián)

20、軸器與電機(jī)聯(lián)接。 按耐磨和耐腐蝕及使用溫度，泵的主要部件材料有六，根據(jù)需要我們選擇Ⅱ型。為了適應(yīng)清洗不同的蔬菜，我們通過(guò)對(duì)泵的電機(jī)進(jìn)行無(wú)機(jī)調(diào)速，從而達(dá)到調(diào)壓的目的。 2．3．2 軸承的選擇 從清洗機(jī)整體結(jié)構(gòu)考慮，我們選擇深溝球軸承。 深溝球軸承的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要受徑向載荷，也可承受一定的雙向軸向載荷。高速裝置中可代替推力軸承。摩擦系數(shù)小、極限轉(zhuǎn)速高、價(jià)廉。應(yīng)用范圍最廣。GB276，軸承代碼為61805。 （1）軸承材料：本清洗機(jī)中的軸承不能避免磨損,因此要用在給定壓力、溫度、和速度范圍內(nèi)磨損率低的材料制造。通常使用各種聚合物和碳石墨等作為無(wú)潤(rùn)滑軸承的軸承材料。減小磨損率是選

21、擇與之匹配的軸徑材料是應(yīng)注意的問(wèn)題，不銹鋼和鍍鉻鋼是最滿(mǎn)意的，如果環(huán)境無(wú)腐蝕性，低碳鋼也可以選用。采用非鐵金屬(銅/鋁)性能要差些。軸徑的表面硬度應(yīng)大于軸瓦表面硬度。經(jīng)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可知：碳石墨材料的軸承適用環(huán)境在水中為尚好或好，所以我們選擇碳石墨為軸承材料。 碳石墨材料的線(xiàn)脹系數(shù)較小，加入石磨的金屬，其線(xiàn)脹系數(shù)與金屬接近，故軸承間隙可取小些，為了排出磨屑的方便，直徑間隙最好≥0.075mm。 表面粗糙度，磨合期的磨損量和穩(wěn)定磨損期的磨損率均與配合表面的粗糙度有關(guān)。通常，表面粗糙度越低，磨損率越小，為了經(jīng)濟(jì)，建議取Ra為0.2～0.4um， Ra值減小50%，磨損率可降低50%～80%。

22、 軸瓦壁厚，塑料的熱導(dǎo)率比金屬低，且隨著軸承體積的增加，尺寸變化的影響變得明顯，故軸瓦壁厚應(yīng)盡量小。為此,常用金屬作為軸瓦，然后壓入薄的塑料襯套，若在金屬瓦背上涂覆一層塑料襯，塑料襯的厚度可以很薄。塑料軸瓦的壁厚可查表選取。由于強(qiáng)度的原因，碳石墨軸承的厚度應(yīng)大于金屬軸承的厚度，對(duì)于軸徑直徑＞10～20，壁厚S為3～5，我們選S=4。 軸承的安裝采用軸瓦在軸承座孔里的安裝方法，碳石墨軸瓦—過(guò)盈配合，用溫差方裝入。軸承座孔為缸體支撐的壁。 （2）滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 查手冊(cè)可知，因我們?cè)O(shè)計(jì)軸轉(zhuǎn)速低，負(fù)荷較小，固選用潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑。 （3）滾動(dòng)軸承的密封 密封是為了阻止?jié)櫥瑒妮S承中流

23、失，也為了防止外界灰塵、水分等侵入軸承，沒(méi)有合理的密封，將大大影響軸承的工作壽命。密封按照其原理不同可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類(lèi)。非接觸式密封不受速度的限制。接觸式密封只能用在線(xiàn)速度較低的場(chǎng)合，為保證密封的壽命及減少軸的磨損，軸接觸部分的硬度應(yīng)在40HRC以上。對(duì)軸承我們采用了脂潤(rùn)滑，所以我們可采用氈圈密封，性能特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓緊力不能調(diào)整。 2．3．3 滾動(dòng)軸承座的選擇 根據(jù)我們是用圓柱孔軸承，選擇代號(hào)為SN205的滾動(dòng)軸承座，用一個(gè)止推環(huán)固定軸承。對(duì)它的密封我們采取在缸體壁上鏜一圓槽，放置O形橡膠密封圈密封，可有效防水滲透。 O形密封圈特點(diǎn)：有良好的密封性，是一種壓縮

24、性密封圈，同時(shí)又具有自封能力，所以使用范圍很寬，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，使用方便，密封性不受運(yùn)動(dòng)方向的影響，因此得到了廣泛的應(yīng)用。材料選用聚氨脂橡膠，適用水油，耐磨，但應(yīng)避免高速使用。 第三章 超聲波清洗機(jī) 3.1 超聲波和氣泡清洗蔬菜的機(jī)理探討 3．1．1 超聲波清洗蔬菜的機(jī)理 利用高于20KHZ的超音頻電能，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳入到清洗液中。超聲波在清洗液中疏密地向前輻射，使液體移動(dòng)，并產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)計(jì)的微小氣泡，這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生產(chǎn)、迅速閉合稱(chēng)為空化現(xiàn)象。在空化現(xiàn)象中氣泡閉合時(shí)形成超過(guò)1000個(gè)大氣壓的瞬時(shí)高壓，連續(xù)不斷產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓就像一連串小爆

25、炸不斷地轟擊物體表面，使物體表面及縫隙中污垢迅速剝落，這種空化侵蝕作用就是超聲波清洗的基本原理。 超聲波清洗的主要清洗動(dòng)力是超聲空化作用存在于液體中的空化核在超聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)當(dāng)聲壓達(dá)到某個(gè)臨界值時(shí), 空化泡將迅速增長(zhǎng), 然后突然閉合,在空化泡閉合瞬間產(chǎn)生壓很大的沖擊波, 破壞蔬菜表面的污染物使之溶解在清洗液中。空化泡對(duì)污染物的反復(fù)沖擊, 方面破壞污染物和蔬菜之間的吸附作用, 另一方面也會(huì)使污染物從蔬菜表面脫落?？栈瘹馀菰谡袷庍^(guò)程中, 伴隨一系列的復(fù)雜的聲學(xué)效應(yīng)如產(chǎn)生輻射扭。輻射扭力能引起液體本身的環(huán)流運(yùn)動(dòng), 該環(huán)流能對(duì)蔬菜表面的污染物造成破壞從而使之從蔬菜表面脫落。蔬菜表面的污染物主要有塵

26、土、肥料、腐殖質(zhì)和殘余農(nóng)藥。如果上述蔬菜表面的污染物是不可溶解的, 超聲波的穩(wěn)態(tài)空化和微聲流可以在蔬菜表面處提供一種溶解機(jī)制而使污染物溶解, 在污染物層和蔬菜表面之間形成的穩(wěn)態(tài)空化泡會(huì)使腐殖質(zhì)等污染物脫落。穩(wěn)態(tài)空化和微聲流有助于在水溶液中將農(nóng)藥等油脂類(lèi)污染物乳化, 使之脫落。超聲波的瞬態(tài)空化作用能擊碎塵土和肥料等不溶污染物, 達(dá)到蔬菜清洗的目的。 3．1．2 氣泡清洗蔬菜的機(jī)理 在含有許多氣泡的液體中, 當(dāng)氣泡潰滅和回彈再生時(shí), 會(huì)產(chǎn)生巨大的瞬時(shí)壓強(qiáng)。當(dāng)潰滅的氣泡靠近過(guò)流的固體邊界時(shí), 水流中不斷潰滅的氣泡所產(chǎn)生的高壓強(qiáng)的反復(fù)作用, 可破固體表面, 從而產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。氣泡在蔬菜表面附近的

27、破裂, 近于球形的氣泡隨射流運(yùn)動(dòng)到剛性固體表面附近。由于淹沒(méi)射流在固體表面形成一層很薄的漫流, 所以在氣泡與蔬菜表面之間存在著液流的橫向流動(dòng), 使氣泡壁距蔬菜表面近的一端，較遠(yuǎn)的一端的液體壓力低, 向心運(yùn)動(dòng)速度也較其它部分慢。在氣泡中心向蔬菜表面移動(dòng)時(shí), 近壁與蔬菜表面的距離基本不變, 為保持動(dòng)量守恒, 氣泡必須做加速運(yùn)動(dòng), 遠(yuǎn)壁向內(nèi)凹進(jìn), 靠近近壁, 近壁被穿透形成速度很高的微射流, 這種微流指向蔬菜表面, 其破壞和沖蝕能力很強(qiáng) 。 氣流引起水的翻滾、漩渦等復(fù)雜的擾動(dòng)在蔬菜清洗過(guò)程中，蔬菜、水和氣流一起組成一個(gè)非常復(fù)雜的固- 液- 氣三相流動(dòng)。當(dāng)氣體以一定的速度射入清洗槽中的液體時(shí)，將引起

28、液體的流動(dòng)。液體在流動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)較快的流層帶動(dòng)較慢的流層，而運(yùn)動(dòng)較慢的流層又阻止較快的流層, 不同速度流層之間互相牽制，產(chǎn)生層與層之間的摩擦力。即流體在流動(dòng)過(guò)程中由于液體的黏性而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。管中的空氣以一的速度進(jìn)入液體中時(shí)，在液體相鄰兩流層之間，存在內(nèi)摩擦力和動(dòng)量的交換。這樣直接導(dǎo)致清洗槽中的液體和清洗物無(wú)規(guī)則的擾動(dòng)，這種無(wú)規(guī)則的擾動(dòng)能有效去除蔬菜表面的污染物。 3.2 清洗工藝參數(shù)的確定 3．2．1 蔬菜清洗試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)了以超聲波和氣泡作為蔬菜清洗動(dòng)力的清洗試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)由超聲波發(fā)生源、超聲換能器、風(fēng)泵、氣閥、流量計(jì)、清洗槽和網(wǎng)孔面板組成。超聲換能器通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與超

29、聲波發(fā)生源相連。超聲換能器將超聲波發(fā)生源的高頻電振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)信號(hào)，用來(lái)產(chǎn)生一定頻率，一定聲功率密度的超聲波。風(fēng)泵是氣流的發(fā)生源。氣閥調(diào)節(jié)通入清洗槽中的風(fēng)量，改變氣閥的開(kāi)度大小達(dá)到調(diào)節(jié)氣流量的目的。流量計(jì)測(cè)量通風(fēng)量的大小。網(wǎng)孔面板是產(chǎn)生氣泡的裝置。一定強(qiáng)度和大小的氣流通過(guò)網(wǎng)孔面板產(chǎn)生分流現(xiàn)象，導(dǎo)致一定壓力和速度的微小氣流產(chǎn)生，使清洗槽的液體產(chǎn)生氣泡和翻滾。清洗槽盛裝清洗液和清洗物。 3．2．2 超聲波對(duì)蔬菜清洗效果的影響 用不同功率大小的超聲波做蔬菜清洗試驗(yàn), 通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 當(dāng)超聲波功率超過(guò)600W 時(shí), 蔬菜表面有明顯的破損痕跡；當(dāng)超聲波功率低于300W 時(shí), 蔬菜的清洗

30、效果很差。通過(guò)氣泡強(qiáng)度和清洗時(shí)間對(duì)蔬菜清洗效果的影響與超聲波對(duì)蔬菜清洗效果影響，選擇600W的功率。 7 刮板 6 超聲波蓄能器 13 從動(dòng)輪 5 氣管 12 支架 4 超聲波發(fā)生器 11 輸送帶 3 驅(qū)動(dòng)輪 10 底座 2 風(fēng)泵 9 清洗槽 1 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 8 排污閥 圖 3-2 蔬菜清洗機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 3.3　蔬菜清洗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了蔬菜清洗機(jī)總體結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。該蔬菜清洗機(jī)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、清洗槽、超聲波發(fā)生器、超聲換能器、風(fēng)泵、輸送網(wǎng)帶(帶刮板)、氣

31、管和排污閥等主要部件組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈軸的運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)鏈帶動(dòng)輸送網(wǎng)帶。蔬菜在輸送網(wǎng)帶上刮板的作用下由進(jìn)菜口運(yùn)動(dòng)到出菜口。清洗槽底部是超聲換能器和氣泡發(fā)生裝置，蔬菜在隨網(wǎng)帶的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到氣泡和超聲波的清洗作用。 第四章 清洗廢水的處理 為了節(jié)約水資源，清洗后的廢水要回收處理重復(fù)使用。清洗后，廢水中的主要成份有機(jī)械性雜質(zhì)（主要是爛菜葉）和泥沙。機(jī)械性雜質(zhì)可通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾掉，而泥沙則是成膠體狀混在水里，去除它需要采用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，經(jīng)過(guò)查閱資料我們選用了水力旋流器。 水力旋流器是一種離心沉降設(shè)備，它靠泵（或靜水頭壓力）將懸浮液從圓柱殼體上部的入口有切線(xiàn)方向進(jìn)入旋流器，在筒內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并由

32、四邊向中心移動(dòng)而形成一股強(qiáng)烈的旋渦運(yùn)動(dòng)，由上而下旋流。在錐體內(nèi)液流中較粗顆粒受離心力作用向筒壁沉降并和殘留的液體由錐體錐頂處的底流口卸出。含細(xì)顆粒的那部分液體，則通過(guò)一個(gè)固定在頂部中心并伸至旋流器中的圓管排出，排出的水再經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾芯，利用活性炭的吸附作用可以吸附濾液中的較細(xì)顆粒，從而使水凈化可以重復(fù)使用。 圖 4-1廢水處理原理圖 設(shè)計(jì)感言 通過(guò)努力和查閱機(jī)械方面的相關(guān)資料最終設(shè)計(jì)出了能實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜自動(dòng)清洗的蔬菜清洗機(jī)，設(shè)計(jì)的同時(shí)也對(duì)一些機(jī)械方面的知識(shí)有了進(jìn)一步的提高和掌握，對(duì)成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、步驟有了較深的認(rèn)識(shí)。

33、熟悉了齒輪、軸等多種常用零件的設(shè)計(jì)、校核方法；掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件，如何查閱和使用手冊(cè)，如何繪制零件圖、裝配圖；以及設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件的要點(diǎn)、方法。這次設(shè)計(jì)貫穿了所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，綜合運(yùn)用了各科專(zhuān)業(yè)知識(shí)，從中學(xué)習(xí)到很多平時(shí)在課本中未學(xué)到的或未深入的內(nèi)容。相信這次設(shè)計(jì)對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)都會(huì)有很大的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 徐灝、石松副主編. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,1993 [2] 徐灝主編. 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)（下）. 機(jī)械工業(yè)出版社,1993 [3] 劉品.劉麗華主編. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001 [4] 肖旭霖主編.食品加工機(jī)械與設(shè)備.中國(guó)輕工業(yè)出版社,1994 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)