張龍吟 陸波

【摘 要】為解決花椰菜花莖和花冠的切割問題，設(shè)計(jì)了一種花椰菜的自動(dòng)分離裝置。本裝置簡(jiǎn)單穩(wěn)定、安裝方便、實(shí)用性強(qiáng)，可以快速有效的對(duì)花椰菜進(jìn)行自動(dòng)分割處理。從而節(jié)省人力物力，提高生產(chǎn)效率，降低成本，增加種植戶的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】花椰菜;高效;精確;自動(dòng)切割分離

中圖分類號(hào)： TP23;TP271文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）03-0058-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.022

Design of automatic cutting and separating device for cauliflower

ZHANG Long-yin LU Bo

（Huzhou Vocational and Technical College，Huzhou Zhejiang 313000， China）

【Abstract】To solve the problem of cutting cauliflower stems and corolla，an automatic separation device for cauliflower was designed.The device is simple，stable，easy to install and practical.It can segment cauliflower quickly and effectively.Consequently，it can save manpower and material resources，improve production efficiency，reduce costs and increase economic benefits of growers.

【Key words】Broccoli;Efficient;Accurate;Automatic cutting and separation

0 引言

隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)中的機(jī)械化程度越來越高，辛苦的人工勞作現(xiàn)在都有機(jī)械代替。原本人工種植到現(xiàn)在播種車;原本挑水灌溉到現(xiàn)在的精準(zhǔn)滴灌;原本室外種植到現(xiàn)在溫室大棚。這些高科技事物的出現(xiàn)提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，極大的減輕了人們勞作的辛苦，解放的很大的一部分勞動(dòng)力?？萍紝?duì)農(nóng)業(yè)中的幫助不僅僅在種植方面的提供便利，像保鮮技術(shù)，雜交技術(shù)等方面都有極大的提高，幫助提高了糧食的產(chǎn)量，增長了農(nóng)作物的保質(zhì)期。所以現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開科技水平的提高，要提高生產(chǎn)力，就要更加重視科技的發(fā)展。

不過現(xiàn)在科技在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也并不是很充分，在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用還有很多空白，本文花椰菜的自動(dòng)分離裝置就是為了彌補(bǔ)花椰菜切割這方面的空白。

1 花椰菜簡(jiǎn)介及切割加工現(xiàn)狀

花椰菜，又名花菜，它原本生長于地中海東部沿岸，在19世紀(jì)被引入我國。最初種植在我國東部沿海，后推廣至全國，又由于生長環(huán)境的不同，各地種植的品種也不一樣，花球的顏色、花球的形狀、花椰菜的大小五花八門，使各地的花椰菜各具特色?；ㄒ吮旧磉€含有豐富的維生素、蛋白質(zhì)、膳食纖維等等。據(jù)美國癌癥協(xié)會(huì)的報(bào)道，花椰菜還具有抗癌的效果，花椰菜含有異硫氰酸鹽化合物和微量元素，具有抗氧化功效，長期食用花椰菜可減少直腸癌、乳腺癌及胃癌等癌癥的發(fā)病率。[1]人們對(duì)花椰菜的需求為其帶來了龐大的市場(chǎng)，促使了花椰菜生產(chǎn)發(fā)展，使我國花椰菜的種植面積不斷增大。1961年全世界有 51個(gè)國家種植花椰菜，面積為23. 5萬公頃，到2005年中國花椰菜種植面積已發(fā)展到35. 3萬公頃，是種植花椰菜種植面積最大的國家。[2]

目前國內(nèi)對(duì)于花椰菜切割的主要方式是人工切割，這種方式效率慢，浪費(fèi)大量的人力和資金，也保證不了蔬菜的衛(wèi)生狀況。面對(duì)這種情況也有些種植戶選擇不對(duì)其進(jìn)行切割，但這種情況也有著很大的問題，由于花冠和花莖的保質(zhì)期長度是不一樣，花冠的保質(zhì)期一般短于花莖，這樣會(huì)造成花莖的浪費(fèi)，降低花椰菜整體的保質(zhì)期。而且在運(yùn)輸時(shí)沒切割的花椰菜也難以整齊排列，會(huì)減少每次運(yùn)輸?shù)臄?shù)量，增加運(yùn)輸時(shí)的成本，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。這樣種種原因使得種植戶的經(jīng)濟(jì)效益提高不上去，而現(xiàn)在在種植面面積又這么大的情況下，所造成的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)是相當(dāng)之大的。

2 花椰菜自動(dòng)切割分離裝置基本原理

針對(duì)花椰菜種植量大，需要切割花椰菜數(shù)量多的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了花椰菜自動(dòng)切割裝置，如圖1所示。本裝置有四個(gè)機(jī)構(gòu)：傳送機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)。傳送機(jī)構(gòu)中我們采用了帶傳動(dòng)對(duì)放料槽進(jìn)行運(yùn)輸，因?yàn)閭魉蛶в辛己玫膹椥?，可以減小震動(dòng)，可以在傳送花椰菜圖中保持平穩(wěn)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和安裝精度要求不高，可方便維修，降低生產(chǎn)成本。在此機(jī)構(gòu)中還設(shè)置了很多放料槽，可以加快花椰菜的運(yùn)輸。裝置中安裝有電機(jī)可以為傳送帶的傳輸提供動(dòng)力。切割機(jī)構(gòu)中有弧形切割鋤，通過圓弧運(yùn)動(dòng)對(duì)花椰菜進(jìn)行切割。機(jī)構(gòu)中還設(shè)有齒輪軸、齒輪和齒條，用來傳輸動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)具有瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變，運(yùn)動(dòng)傳遞準(zhǔn)確可靠和傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)[3]，可以在切割使穩(wěn)定的將動(dòng)力傳動(dòng)到切割鋤，壓緊機(jī)構(gòu)有兩個(gè)壓緊裝置，在切割機(jī)構(gòu)下方，設(shè)置在裝置左右兩側(cè)，可以切割機(jī)構(gòu)開始運(yùn)作前會(huì)對(duì)花椰菜進(jìn)行很好的固定。分離機(jī)構(gòu)由分離孔和分離槽組成。分離孔可以將切割完的花椰菜花與莖很塊地分離，花冠經(jīng)分離槽進(jìn)入儲(chǔ)物籃。

1-基架機(jī)構(gòu);1-1-左側(cè)擋板;1-2-右側(cè)擋板;2-傳輸機(jī)構(gòu);3-切割機(jī)構(gòu);4-壓緊機(jī)構(gòu);5-分離機(jī)構(gòu);5-1-分離槽;5-2-分離孔

3 花椰菜自動(dòng)切割分離裝置主要部件

3.1 放料槽

放料槽料槽形狀是仿照花椰菜的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于花椰菜的不規(guī)則形狀很難對(duì)其進(jìn)行安放和固定，會(huì)影響后續(xù)對(duì)花椰菜的切割，增加切割環(huán)節(jié)難的難度。在對(duì)花椰菜的形狀的進(jìn)行研究后，我們采取了半圓形狀放料槽，該放料槽可以最大程度的貼合花椰菜的花冠，減少花椰菜在放入時(shí)對(duì)花冠的損傷，加快了花椰菜放入的速度，可以對(duì)花椰菜進(jìn)行初步固定，提高了切割的準(zhǔn)確性。放料槽在傳送帶上均勻間隔分布，也給切割裝置留下活動(dòng)空間方便快速切割。

3.2 弧形切割鋤

弧形切割鋤是本裝置的一大特點(diǎn)?；⌒吻懈钿z切割是以齒輪軸為圓心，齒輪軸到圓形切割鋤的距離為半徑，做圓弧運(yùn)動(dòng)，可將已切除的花椰菜的花莖，利用慣性帶離放料槽，對(duì)其進(jìn)行初步的分離，加快切割的效率?；⌒吻懈钿z末端設(shè)置有弧形刀片，由于切割鋤在切割時(shí)做圓弧運(yùn)動(dòng)，刀片也設(shè)置成弧形，加快切割的速度，其形狀也可以防止帶離花椰菜的過程中花椰菜的掉落?；⌒吻懈钿z圓弧運(yùn)動(dòng)的弧長大于切開花椰菜花莖的最小長度，直徑也大于切散花椰菜的最小直徑，保證對(duì)花椰菜的花莖的切除。

3.3 壓緊機(jī)構(gòu)

壓緊機(jī)構(gòu)末端設(shè)有壓緊薄片，其的弧形外觀設(shè)計(jì)仿照了花冠圓球形狀，可以減少花椰菜在壓緊過程中花冠受損，也加強(qiáng)了固定。壓緊裝置分為兩個(gè)，設(shè)置在切割機(jī)構(gòu)的下方的左右擋板上，這樣壓緊裝置在工作時(shí)可以起到雙向壓緊作用。壓緊機(jī)構(gòu)會(huì)在切割裝置切割前，對(duì)花椰菜進(jìn)行固定，并抬升一定的高度，保切割裝置可以準(zhǔn)確切割花椰菜的花莖。

3.4 分離機(jī)構(gòu)

作業(yè)時(shí)，傳送機(jī)構(gòu)會(huì)將花椰菜傳送到切割機(jī)構(gòu)的下方停止。這時(shí)壓緊機(jī)構(gòu)會(huì)進(jìn)行工作，將放料槽中的花椰菜進(jìn)行固定，再抬升至一定高度，以便切割鋤的切割。最后再由弧形切割經(jīng)圓弧運(yùn)動(dòng)對(duì)其進(jìn)行切割。

4 結(jié)束語

花椰菜自動(dòng)切割分離裝置在保證傳輸、切割、壓緊、分離等機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理、尺寸精確、安裝到位等條件下能夠快速有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)花椰菜進(jìn)行自動(dòng)切割、并對(duì)切割后花椰菜的莖和花球進(jìn)行自動(dòng)分離，滿足現(xiàn)在市場(chǎng)需求，具有良好的發(fā)展前景。裝置可以解放一定的人力，降低種植戶生產(chǎn)成本，一定程度上促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳琰臻.福建省花椰菜產(chǎn)業(yè)若干問題的研究[D].福建農(nóng)林大學(xué)，2013.

[2]李素文，趙前程，孫德嶺，耿欣.國內(nèi)外花椰菜種植面積及產(chǎn)量變化趨勢(shì).中國蔬菜，2005.6.

[3]金旭星，朱耀武，李迎吉，王瓊.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).人民郵電出版社.