摘 要

第一章 绪论 8

1.1蔬菜清洗的目的及意义 8

1.2 清洗工艺及设备设计的要求 8

1.3蔬菜清洗机的工作原理 9

1.4 蔬菜清洗机的研究现状 9

1.4.2 对国内蔬菜清洗技术的展望 12

1.5 我国蔬菜清洗技术存在的问题与发展趋势 12

第二章 方案设计 13

2.1总体方案的论证 13

2.2传动方案的论证 14

第三章 结构设计 17

3.1 电动机的选用 17

3.2减速器的选择 19

3.3机械传动装置的总体设计与计算 20

3.4机械传动件的设计与计算 21

3.4.1链传动的设计与计算 21

3.5 链轮的基本参数和尺寸 24

3.6 滚子链传动的故障与维修 25

3.7 摩擦轮的设计与计算 27

3.7.1 摩擦轮方案选择 27

3.7.2 摩擦轮传动的主要失效形式 29

3.7.3 摩擦轮的材料 30

3.7.4 摩擦轮传动的设计和计算 30

3.8 轴的设计和计算 32

3.8.1 轴的材料 32

3.8.2 轴的结构设计 32

3.9轴承盖的设计计算 33

3.10 轴承的选择和润滑及其寿命计算： 34

3.10.1 轴承的选择： 35

3.10.2 轴承的润滑 35

第四章 超声波清洗装置的运用 37

4.1超声波清洗的原理 37

4.2 超声波清洗的方式 38

4.3 超声波清洗的特点 38

4.4 超声波清洗的主要技术参数 38

4.5超声波清洗装置的设备组成及特点 39

4.6 超声波清洗装置的操作规程 40

清洗废水的处理 41

结论 42

设计感言 43

致 谢 44

附录： 46

摘要

中国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国。蔬菜生产水平和生产规模已进入了一个新的阶段。而今农产品由前期的供不应求和供求平衡进入到现在的供大于求，农产品价格不断下降，农民收入减少。为解决当前难题，应该大力发展蔬菜的产后深加工产业，而蔬菜清洗则是蔬菜深加工的关键环节。随着人们对生活要求的提高，新鲜蔬菜的需求越来越大。人工蔬菜清洗的高强度和低效率严重阻碍了蔬菜加工生产的前景。为此蔬菜清洗机的发展势在必行。本文分析了滚筒式洗菜机、振动洗菜机、超声波洗菜机、气泡洗菜机等四种洗菜机的工作原理及工作方式。在研究了解了四种不同的蔬菜清洗机后结合它们的优点，尽量解决它们的不足设计一种更为合理的蔬菜清洗机。

关键词：蔬菜、清洗机械、滚筒、超声波、气泡

Abstract

China is the world's largest producer and consumer of vegetables.Vegetable production level and scale of production has entered a new stage.Today the early agricultural products in short supply and the balance of supply and demand into the now supply exceeds demand, falling prices of agricultural products, reduce the farmers' income.In order to solve the current problem, should vigorously develop the processing industry of postpartum vegetables, the vegetables cleaning is a key link in the process of deep processing of vegetables.With the improvement of people's life demand, there is an increasing demand of fresh vegetables. High strength and low efficiency of artificial vegetables cleaning a serious impediment to the prospect of vegetable processing production. Therefore the development of the vegetable washer is imperative. This paper analyzes the drum washing machine, vibration cleaning machine, ultrasonic cleaning machine, bubble wash dish machine and working principle of the four dish washing machine, such as way to work. In research to understand the four different vegetables cleaning machine and combined with the advantages of them, and try to address their shortcomings to design a more reasonable vegetable cleaning machine.

Key words: vegetables, washing machine, roller, ultrasonic, air bubbles

第一章 绪论

1.1蔬菜清洗的目的及意义

中国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国。蔬菜生产水平和生产规模已进入了一个新的阶段。而今农产品由前期的供不应求和供求平衡进入到现在的供大于求，农产品价格不断下降，农民收入减少。为解决当前难题，应该大力发展蔬菜的产后深加工产业。而蔬菜清洗则是蔬菜深加工的关键环节。

1.2 清洗工艺及设备设计的要求

为了达到要求的洗净标准，在选择不同的清洗工艺及设备时必须考虑清楚。对不同洗净的洗净标准应选择不一样的清洗工艺和设备。洗净标准越高，清洗的成本也越高，而且生产成本也是以几何级数递增的。

在设计清洗设备时，从以下几个方面进行考虑：

1. 可靠性 选用的清洗工艺及设备必须要有稳定的清洗质量，损伤尽可能小，并且不能对待清洗对象产生新的二次污染；

3. 利于自然环境的保护 要求清洗工艺及设备能够防止或尽可能减少清洗废液、噪声、废气等对自然环境造成的破坏；

4. 效率 要求清洗工艺及设备具有效率高、节约劳动力的特点；

5. 良好的作业环境 要求所用的清洗工艺及设备能保持良好的作业环境，保障工人的健康和安全；

6. 经济性 要求既能达到洗净程度要求，成本又低廉。

食品加工原料在其成熟以及运输、贮藏过程中常常受各种污染，因此，在加工前必须清洗，并清除杂物以及筛选，以便后道工序加工。

1.3蔬菜清洗机的工作原理

滚筒式清洗机是借圆形滚筒的转动，使原料在其中不断地翻转，同时用水管喷射高压水来冲洗翻动的原料，以达到清洗目的。污水和泥沙由滚筒的网孔经底部集水斗排出。该机适合清洗柑橘，橙，马铃薯等质地较硬的物料。本滚筒式清洗机，是一种比较实用的食品初加工机械，它是由机架、电机、皮带传动系统、减速器、联轴器、链轮传动系统、轴承、螺旋式滚筒、冲洗水管、挡料板、出料机构组成。电机、减速器固定在机架上，电机通过皮带传动系统与减速机相连，减速机通过联轴器与小链轮相连，大链轮带动滚筒上的摩擦轮而使得滚筒转动，滚筒内部有螺旋导板，在旋转的同时，带动食品排出，本新型滚筒式清洗机具有结构简单、能耗低、工作可靠、制造成本低和节约用水的优点。

1.4 蔬菜清洗机的研究现状

随着生物技术、蔬菜加工技术的迅速发展，使人们获得干净卫生、无公害、无污染的新鲜蔬菜将成为当前的主流。在蔬菜消耗量较大的学校、酒店、工厂食堂以及各种蔬菜加工厂等，手工清洗显然不能满足其需要。我国对蔬菜清洗技术的研究于20世纪90年代中后期开始兴起的，科学家们经过多年的努力研究终于取得了一定的成就^[1]。

1.4.1国内蔬菜清洗机的发展情况

目前 , 蔬菜清洗主要依靠手工 , 其机械化程度很低 ; 现有的蔬菜清洗机有滚筒式、振动喷淋式、超声波和气泡清洗等^[2]。

滚筒式清洗机的结构如图1所示，由一个倾斜的金属网状圆柱形旋转体组成 , 在中心的中心轴上有许多旋转喷水管 , 在不停的旋转中清水喷射蔬菜,达到清洗的目的 ^[3]。

清洗机的缺点是只能清洗根茎类蔬菜，而且对蔬菜损伤较大。

1.机体上盖 2.联结板 3.外壳体 4.外水桶 5.筛网式清洗桶 6.吊杆 7.排水阀 8.排水管 9.动力输出装置 10.电动机 11.泵叶片 12.减碰撞档位 13.毛刷 14.喷水嘴

图1滚筒式蔬菜清洗机原理示意图

传统清洗机主要通过浸泡、物理清洗和喷淋作用完成清洗目的，物理清洗环节有毛刷清洗、机械振动清洗和桨叶清洗等方式。水槽中的清洗水可以加热，进一步提高清洗效果。该类清洗机械主要适用于土豆、番茄、胡萝卜等果菜清洗，对叶菜损伤较大。

此类清洗机械最早出现的是1996年华中农业大学工程系袁巧霞等研制的GL-I型根茎类蔬菜清洗机。其结构如图2所示，利用六边形滚筒回转时与物料的撞击作用达到清洗的目的，同时在沿滚筒长度方向设有喷水管，在进出料过程中以同样大小的水量喷洗，但清洗过程中需不断换水，耗水量较大^[4] 。在此原理的基础上，后期又研发出刷淋式清洗机、滚筒式清洗机以及桨叶式清洗机等。

1.出料斗 2.前行走轮 3.机架 4.喷水管 5.滚筒

6.光盘 7.齿盘 8.齿轮 9.电机 10.进料口

图2 GL-I型根茎类蔬菜清洗结构简图

2000年湖南农业大学高英武等研制的振动喷淋式蔬菜清洗机是此类蔬菜物理清洗机的典型代表^[5]。振动喷淋式蔬菜清洗机一般有两个清洗池 , 蔬菜首先在振动清洗池中进行来回往复的振动清洗 , 然后在喷淋池中进行清水喷淋 , 在整个过程中耗水量比较大，而且振动清洗对蔬菜损伤也比较厉害。气泡清洗机通常采用底部给气的方式，利用气泵在流动或静止的水槽中加入具有一定正压力的气体（空气）。加入的正压力气体产生正压气泡，气泡在上升过程中破裂，引起的压强变化会对蔬菜表面的杂质进行不断的吸附与冲击，从而实现清洗的目的。与传统清洗机相比，气泡清洗机可用于叶菜的清洗，且损伤较小^[6]。

超声清洗开始于20世纪50年代初，初期主要用于电子、光学和医药等领域，作为一项实用性很强的技术他实用性强所以运用范围相当广。超声波清洗既迅捷，效果又好并且容易实现工业控制等，在应用于果蔬食品清洗时，可清洗根茎类、叶菜类等各种蔬菜和瓜果。随着声化学的出现与应用，再配合使用适当的溶液，调节清洗液酸碱度等，清洗效果更好。