張 磊，于楚飛，劉曉紅，李 丹，楊東方

（廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，廣西 南寧540004）

洋蔥俗稱圓蔥、蔥頭等，我國(guó)的洋蔥產(chǎn)量占全球的百分之三十四，種植面積也居于世界第一[1]。相應(yīng)的也就產(chǎn)生了一批洋蔥機(jī)械收割機(jī)，顧永平[2]分析了洋蔥機(jī)械收獲質(zhì)量現(xiàn)狀問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)洋蔥全過(guò)程機(jī)械化生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)；胡良農(nóng)[3]等人介紹了洋蔥在收獲工程的各種類型機(jī)械的應(yīng)用。在日常生活中，吃洋蔥是很多人的最愛(ài)，因?yàn)檠笫[不但爽口，而且對(duì)人體具有殺菌作用，補(bǔ)充人體所需要的維生素。但由于在切洋蔥的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)被洋蔥的汁濺到眼睛上，即使帶著眼鏡也避免不了眼睛會(huì)被辣的情況，因此影響了切洋蔥的效率及安全。目前國(guó)內(nèi)對(duì)家用切洋蔥機(jī)研究還不多，家庭中長(zhǎng)期以來(lái)一直用傳統(tǒng)的刀切，隨著生活品質(zhì)的提升，有必要研究和設(shè)計(jì)一種真正適合家庭切洋蔥用的機(jī)器。

本文研究和設(shè)計(jì)了一款家用手動(dòng)的機(jī)械式切洋蔥的機(jī)器，該洋蔥機(jī)制作成本低，切割效率高，使用安全，并且簡(jiǎn)單小巧，易操作。

1 手動(dòng)機(jī)械式洋蔥機(jī)基本介紹

1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義

目前市場(chǎng)上雖有切割洋蔥的機(jī)械但是由于機(jī)械化復(fù)雜，制造成本高，且體積大不易移動(dòng)，適用于批量化加工洋蔥的工廠，而不適用家用，本設(shè)計(jì)是專門針對(duì)家用的切洋蔥機(jī)。

1.2 設(shè)計(jì)的方案

本設(shè)計(jì)是采用如下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種手動(dòng)機(jī)械式切洋蔥機(jī)，包括內(nèi)置抽屜、墩座、刀具座、壓臂、連接軸、箱體和刀具，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：所述刀具座下面安裝有刀具，刀具由相互交錯(cuò)的弧形刀片構(gòu)成，刀具座上面與連接軸連接，連接軸與壓臂連接，墩座安裝在內(nèi)置抽屜中，內(nèi)置抽屜安放在箱體內(nèi)。所述刀具由8個(gè)弧形刀片組成，每個(gè)刀片之間的夾角為45°.當(dāng)所有刀片集中到一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)作用在洋蔥上，使得相同壓力下，受力面積小，壓強(qiáng)大，能很輕松的完成操作，從而實(shí)現(xiàn)安全、簡(jiǎn)便、高效率地對(duì)洋蔥進(jìn)行切割的目標(biāo)。

2 手動(dòng)機(jī)械式洋蔥機(jī)總體設(shè)計(jì)

2.1 手動(dòng)機(jī)械式洋蔥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖和工作原理

如圖1、圖2所示，手動(dòng)機(jī)械式洋蔥機(jī)主要是由內(nèi)置抽屜1、墩座2、刀具座3、壓臂4、連接軸5、箱體6和刀具7裝配而成。具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：所述刀具座3下面安裝有相互交錯(cuò)的弧形刀片，刀具座3上面與連接軸5連接，連接軸5與壓臂4連接，墩座2安裝在內(nèi)置抽屜1中，內(nèi)置抽屜1安放在箱體6內(nèi)。

圖1 手動(dòng)機(jī)械式切洋蔥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 手動(dòng)機(jī)械式切洋蔥機(jī)的剖面示意圖

手動(dòng)機(jī)械式切洋蔥機(jī)的工作過(guò)程是：當(dāng)拉出內(nèi)置抽屜1然后把洋蔥放在墩座2上以后，關(guān)閉內(nèi)置抽屜1，用手操作壓臂4，刀具7隨著刀具座3之間的連接軸5下落而下落，就使得刀片落在洋蔥上，這時(shí)候整個(gè)裝置為封閉狀態(tài)，切割完洋蔥后灑落的洋蔥片落在內(nèi)置抽屜1內(nèi)，切完后取出內(nèi)置抽屜1，把洋蔥從內(nèi)置抽屜1中取出。

2.2 刀具的設(shè)計(jì)

刀具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下圖3所示：刀具由8個(gè)弧形刀片組成，每個(gè)刀片之間的夾角為45°，刀具的材料選用316L不銹鋼，316L不銹鋼具有良好的力學(xué)和工藝性能、耐腐蝕性好，且不易滋生細(xì)菌，具有極強(qiáng)的耐污性[4]，維護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)，綜合成本較普通鋼低。

圖3 手動(dòng)機(jī)械式切洋蔥機(jī)的刀具結(jié)構(gòu)示意

2.3 箱體的設(shè)計(jì)

圓柱形箱體內(nèi)置有抽屜，箱體采用ABS材料注塑成型，ABS是目前一種用途極廣的熱塑性工程塑料，是目前為止產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物[5]。ABS容易加工，成品化學(xué)性狀穩(wěn)定、光澤度好，可以進(jìn)行表面著色，具有顏色鮮艷、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。箱體的壁厚必須設(shè)置得當(dāng)，以確保塑料件的機(jī)械強(qiáng)度滿足使用要求，箱體的厚度不宜過(guò)大，否則會(huì)浪費(fèi)原料，增加重量及生產(chǎn)成本，但箱體厚度也不可過(guò)薄，薄壁往往會(huì)造成塑料難成型且箱體容易變形[6]。因此箱體的塑料件的壁厚必須均勻，即壁與壁連接部位的厚度保持一致，采用圓弧過(guò)度。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的切洋蔥機(jī)主要機(jī)構(gòu)包括有內(nèi)置抽屜、墩座、刀具座、壓臂、連接軸、箱體以及刀具，其中刀具的材料是316L不銹鋼，箱體采用ABS材料注塑成型。設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）由于整個(gè)裝置切割時(shí)是封閉的，解決了切割洋蔥時(shí)出現(xiàn)辣眼睛的問(wèn)題。當(dāng)切洋蔥時(shí)，關(guān)閉抽屜按下壓臂就會(huì)使得整個(gè)裝置處于完全封閉狀態(tài)，洋蔥的汁液就不會(huì)濺到人的面部上。

（2）壓臂裝置用到了省力杠桿原理，并且整個(gè)刀具由8個(gè)弧形刀片組成，故不再需要二次切割，切割效率高，操作起來(lái)更加輕松。

（3）此裝置不但可以切割洋蔥，還可以切割其他果蔬，用途廣泛。