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基本信息
- 項目名稱：
- 多功能自動剝蒜機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 大蒜是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹饕{(diào)料品種之一。但是大蒜剝皮難問題卻一直困擾著我們，特別是一些大蒜用量較大的食堂、食品配送中心、大蒜加工企業(yè)一般都會請專人來手工剝皮，這些工作不僅費時且效率低?；谝陨弦蛩乜紤]我們設(shè)計了這臺多功能剝蒜機，它能同時滿足大蒜分瓣、脫皮、切片、搗蒜泥等多項功能需要，并具有操作簡單、安全可靠、工作效率高的特點，必將成為食堂、飯店、餐館等場所的好幫手。
- 詳細介紹：
- 本作品具有自動分瓣、剝皮、卸料、蒜皮收集、切蒜片、搗蒜泥等功能，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊和功能分布合理。本作品采用AVR單片機，分別控制5個電機：分瓣電機、剝皮電機、凸輪電機、切片電機、攪泥電機。有自動和手動兩種模式，若選擇自動，按下啟動按鈕后，首先分瓣電機啟動，運轉(zhuǎn)一段時間，使蒜瓣落入剝皮裝置后，分瓣電機停止運轉(zhuǎn)，等待2秒后，剝皮電機啟動，運轉(zhuǎn)一段時間后停止。接著電機帶動凸輪轉(zhuǎn)動，底蓋板打開，蒜仁落下，底蓋板碰到下方行程開關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)，待蒜仁全部落下后，凸輪轉(zhuǎn)到初始位置，合上底蓋板，當(dāng)蓋板碰到行程開關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)。在30秒之內(nèi)，單片機檢測切片或攪泥的指令信號（是否觸到相應(yīng)的開關(guān)）：若檢測到切片指令，則切片電機工作，壓板向下運動，碰到行程開關(guān)后，電機反轉(zhuǎn)，壓板向上運動，碰到行程開關(guān)后，流程結(jié)束；若檢測到攪泥指令，則攪泥電機按設(shè)定的時間工作，時間到就結(jié)束，返回初始菜單；若沒有檢測到切片或攪泥指令，則流程結(jié)束。若采用手動模式，在程序運行前，先檢測開關(guān)處于切片還是攪泥的位置。若為切片，按下啟動按鈕后，切片電機工作，運行同上；若為攪泥，按下啟動按鈕后，攪泥電機工作，運行同上。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 傳統(tǒng)大蒜去皮方法是水泡，人工搓揉或用橡膠棒攪拌去皮，會大蒜的營養(yǎng)流失，影響口味，且受損率大、用水量大、不環(huán)保。市場上的一種小型剝蒜機存在剝皮效果差，功能單一、性價比低等缺點。另外，還有一種以硅橡膠為原料的手動剝蒜器，采用揉磋方式進行脫蒜皮，效果雖然比較好，價格也低，幾元錢一個，但是剝蒜的量非常小，并且蒜汁在剝蒜器的內(nèi)壁殘余，導(dǎo)致摩擦力降低，剝皮效果變差。 創(chuàng)新特色 1．實現(xiàn)蒜頭的自動分瓣功能 利用一對內(nèi)嚙合的橡膠輪偏心安裝，使進入分瓣裝置中的蒜頭運動空間產(chǎn)生由大到小的變化，在內(nèi)、外齒的轉(zhuǎn)動擠壓作用下實現(xiàn)蒜頭的自動分瓣功能。 2．實現(xiàn)蒜瓣的自動剝皮功能 利用干扒原理，使蒜瓣在外圓筒內(nèi)壁和葉片輪的相對旋轉(zhuǎn)作用下通過摩擦轉(zhuǎn)動實現(xiàn)剝皮。外圓筒內(nèi)壁（具有波紋）和葉片輪都采用硅膠材料制成，具有很好的摩擦性。 3．實現(xiàn)蒜皮的自動收集功能 利用葉片輪在剝皮料筒內(nèi)的高速轉(zhuǎn)動所形成的氣旋，使蒜皮在離心力的作用下從料筒頂部收料口飛出，通過網(wǎng)袋收集。 關(guān)鍵技術(shù)問題： 1．機架的設(shè)計 2．分瓣裝置中橡膠輪及兩輪偏心距的設(shè)計 3．剝皮葉片轉(zhuǎn)速的設(shè)定 4．蒜皮自動收集裝置的設(shè)計 5．蒜片的切削方式設(shè)計 6．搗蒜泥裝置中下料機構(gòu)的設(shè)計 主要指標(biāo)： 1.分瓣率達到90%以上 2.剝皮率達到90%以上 3.蒜仁損傷率小于2% 4.蒜皮收集率90% 5.切蒜片達到100% 6.絞蒜泥達到100%
科學(xué)性、先進性
- 1、現(xiàn)有大蒜去皮方式分析 （1）傳統(tǒng)式大蒜去皮法均采用人力將泡水后的大蒜用搓揉去除，此方式使大蒜營養(yǎng)成分流失，影響大蒜的口味。 （2）用水洗大蒜脫皮機經(jīng)過水泡用橡膠棒攪碰，蒜的受損率很大，且用水量大，不環(huán)保。 （3）市場上的一種小型剝蒜機由于效果差，功能單一、性價比低等缺點，沒有被市場接受。 （4）以硅橡膠為原料的手動剝蒜器，效果雖然比較好，價格也低，但是剝蒜的量非常小，由于蒜汁在剝蒜器的內(nèi)壁殘余，導(dǎo)致摩擦力降低，剝皮效果變差 2、本作品的先進性 （1）獨一無二的分瓣裝置： 通過查閱相關(guān)文獻和市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前的一些剝蒜機都是人工事先將蒜頭分瓣好后再放入剝皮機去皮，沒有自動分瓣的裝置。 （2）剝皮裝置: 利用干扒原理，使蒜瓣在外圓筒內(nèi)壁和葉片輪的相對旋轉(zhuǎn)作用下通過摩擦轉(zhuǎn)動實現(xiàn)剝皮。外圓筒內(nèi)壁（具有波紋）和葉片輪都采用硅膠材料制成，并且硅膠都經(jīng)過手工雕刻均勻的凹槽，具有很好的摩擦性，蒜粒在圓筒內(nèi)高頻率地碰撞，蒜仁和蒜皮的分離，損傷程度小。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年5月11日溫州大學(xué)第四屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽獲一等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明： 有自動和手動兩種模式，若選擇自動，按下啟動按鈕后，首先分瓣電機啟動，運轉(zhuǎn)一段時間，使蒜瓣落入剝皮裝置后，分瓣電機停止運轉(zhuǎn)，等待2秒后，剝皮電機啟動，運轉(zhuǎn)一段時間后停止。接著電機帶動凸輪轉(zhuǎn)動，底蓋板打開，蒜仁落下，底蓋板碰到下方行程開關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)，待蒜仁全部落下后，凸輪轉(zhuǎn)到初始位置，合上底蓋板，當(dāng)蓋板碰到行程開關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)。在30秒之內(nèi)，單片機檢測切片或攪泥的指令信號（是否觸到相應(yīng)的開關(guān)）：若檢測到切片指令，則切片電機工作，壓板向下運動，碰到行程開關(guān)后，電機反轉(zhuǎn)，壓板向上運動，碰到行程開關(guān)后，流程結(jié)束；若檢測到攪泥指令，則攪泥電機按設(shè)定的時間工作，時間到就結(jié)束，返回初始菜單；若沒有檢測到切片或攪泥指令，則流程結(jié)束。 若采用手動模式，在程序運行前，先檢測開關(guān)處于切片還是攪泥的位置。啟動相應(yīng)程序。 設(shè)有暫停/繼續(xù)的功能按鍵，若有需要可在任意時刻暫停工作，再次按下可繼續(xù)執(zhí)行下一步。同時設(shè)有急停開關(guān)，按下后整個系統(tǒng)斷電，保護各元器件
同類課題研究水平概述
- 剝蒜機目前市場上主要有兩種類型：全自動氣脫剝蒜機和旋轉(zhuǎn)式氣脫剝蒜機。全自動氣脫剝蒜機是利用大功率空壓機氣流的力度強力脫皮，脫皮率和大蒜質(zhì)量跟購買的空壓機有直接關(guān)系，使用380V電壓，需要5.5或7.5KW的空壓機配合使用，每小時耗電10度左右，脫皮率90-98%左右。碰傷率控制在5-8%之間。 旋轉(zhuǎn)式氣動剝蒜機是近2年發(fā)明的一種大蒜脫皮機械，分為半自動與全自動2種。它是利用電機旋轉(zhuǎn)力學(xué)干扒原理結(jié)合聚離子復(fù)合脫皮材料，配2.2KW的空壓機配合脫皮，使用220V電壓，每小時耗電3度左右，脫皮率在90-98%之間，碰傷率控制在5-8%左右。兩種類型的剝蒜機產(chǎn)能都在30-50千克/小時。 以上兩種設(shè)備都利用了空氣壓縮機，帶來的問題是耗電量大，成本高，而且使用時需要配備空氣壓縮機，噪音大、占地空間大。而且這兩種設(shè)備都只進行了對大蒜的剝皮處理，對分瓣的過程還是得需要人工來完成，又加大了人的勞動力。 本作品的設(shè)計利用機電一體化技術(shù)很好的滿足了大蒜分瓣、脫皮、切片、搗蒜泥等工藝要求，且操作簡單，耗能低，效率高，安全可靠、體積大小適中，是大蒜加工方面很好的機械產(chǎn)品，是食堂、飯店、餐館以及食品配送中心等場所的好幫手；同時本產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計和體積上的優(yōu)勢，存在很好的一個市場前景和需求量，具有很好的推廣價值和實用價值。 另外，本作品通過AVR單片機來實現(xiàn)控制，共設(shè)有總電源、急停、暫停/繼續(xù)、啟動/模式、向下選擇、回主菜單、時間設(shè)定、時間增、時間減九個按鈕。其中分瓣裝置的工作時間初始設(shè)為15秒，停頓大約5秒鐘后，啟動剝皮裝置，其工作時間設(shè)為30秒鐘，完成剝皮后打開底蓋，蒜仁自動落入料斗中， 5秒鐘后，底蓋自動合上，等待下一操作指令。各工作環(huán)節(jié)的時間還可以根據(jù)需要，通過按鍵進行修改。 本作品每小時可完成15~20斤大蒜的分瓣、剝皮作業(yè)。產(chǎn)品分瓣率和剝皮率均達到90%以上，蒜皮的收集率達到85%以上，蒜仁損傷率小于2%，切片和搗蒜泥的效率也相當(dāng)高。
