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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 多功能自動(dòng)剝蒜機(jī)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)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(wèn)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(huì)請(qǐng)專(zhuān)人來(lái)手工剝皮，這些工作不僅費(fèi)時(shí)且效率低。基于以上因素考慮我們?cè)O(shè)計(jì)了這臺(tái)多功能剝蒜機(jī)，它能同時(shí)滿(mǎn)足大蒜分瓣、脫皮、切片、搗蒜泥等多項(xiàng)功能需要，并具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠、工作效率高的特點(diǎn)，必將成為食堂、飯店、餐館等場(chǎng)所的好幫手。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品具有自動(dòng)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(jī)，分別控制5個(gè)電機(jī)：分瓣電機(jī)、剝皮電機(jī)、凸輪電機(jī)、切片電機(jī)、攪泥電機(jī)。有自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式，若選擇自動(dòng)，按下啟動(dòng)按鈕后，首先分瓣電機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使蒜瓣落入剝皮裝置后，分瓣電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待2秒后，剝皮電機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后停止。接著電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，底蓋板打開(kāi)，蒜仁落下，底蓋板碰到下方行程開(kāi)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(kāi)關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)。在30秒之內(nèi)，單片機(jī)檢測(cè)切片或攪泥的指令信號(hào)（是否觸到相應(yīng)的開(kāi)關(guān)）：若檢測(cè)到切片指令，則切片電機(jī)工作，壓板向下運(yùn)動(dòng)，碰到行程開(kāi)關(guān)后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓板向上運(yùn)動(dòng)，碰到行程開(kāi)關(guān)后，流程結(jié)束；若檢測(cè)到攪泥指令，則攪泥電機(jī)按設(shè)定的時(shí)間工作，時(shí)間到就結(jié)束，返回初始菜單；若沒(méi)有檢測(cè)到切片或攪泥指令，則流程結(jié)束。若采用手動(dòng)模式，在程序運(yùn)行前，先檢測(cè)開(kāi)關(guān)處于切片還是攪泥的位置。若為切片，按下啟動(dòng)按鈕后，切片電機(jī)工作，運(yùn)行同上；若為攪泥，按下啟動(dòng)按鈕后，攪泥電機(jī)工作，運(yùn)行同上。
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、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(huì)大蒜的營(yíng)養(yǎng)流失，影響口味，且受損率大、用水量大、不環(huán)保。市場(chǎng)上的一種小型剝蒜機(jī)存在剝皮效果差，功能單一、性?xún)r(jià)比低等缺點(diǎn)。另外，還有一種以硅橡膠為原料的手動(dòng)剝蒜器，采用揉磋方式進(jìn)行脫蒜皮，效果雖然比較好，價(jià)格也低，幾元錢(qián)一個(gè)，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(shí)現(xiàn)蒜頭的自動(dòng)分瓣功能 利用一對(duì)內(nèi)嚙合的橡膠輪偏心安裝，使進(jìn)入分瓣裝置中的蒜頭運(yùn)動(dòng)空間產(chǎn)生由大到小的變化，在內(nèi)、外齒的轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓作用下實(shí)現(xiàn)蒜頭的自動(dòng)分瓣功能。 2．實(shí)現(xiàn)蒜瓣的自動(dòng)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(duì)旋轉(zhuǎn)作用下通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)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(shí)現(xiàn)蒜皮的自動(dòng)收集功能 利用葉片輪在剝皮料筒內(nèi)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)網(wǎng)袋收集。 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題： 1．機(jī)架的設(shè)計(jì) 2．分瓣裝置中橡膠輪及兩輪偏心距的設(shè)計(jì) 3．剝皮葉片轉(zhuǎn)速的設(shè)定 4．蒜皮自動(dòng)收集裝置的設(shè)計(jì) 5．蒜片的切削方式設(shè)計(jì) 6．搗蒜泥裝置中下料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 主要指標(biāo)： 1.分瓣率達(dá)到90%以上 2.剝皮率達(dá)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(dá)到100% 6.絞蒜泥達(dá)到100%
科學(xué)性、先進(jìn)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(yíng)養(yǎng)成分流失，影響大蒜的口味。 （2）用水洗大蒜脫皮機(jī)經(jīng)過(guò)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(chǎng)上的一種小型剝蒜機(jī)由于效果差，功能單一、性?xún)r(jià)比低等缺點(diǎn)，沒(méi)有被市場(chǎng)接受。 （4）以硅橡膠為原料的手動(dòng)剝蒜器，效果雖然比較好，價(jià)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(jìn)性 （1）獨(dú)一無(wú)二的分瓣裝置： 通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)和市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前的一些剝蒜機(jī)都是人工事先將蒜頭分瓣好后再放入剝皮機(jī)去皮，沒(méi)有自動(dòng)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(duì)旋轉(zhuǎn)作用下通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)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(guò)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(jiǎng)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(jìng)賽獲一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 有自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式，若選擇自動(dòng)，按下啟動(dòng)按鈕后，首先分瓣電機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，使蒜瓣落入剝皮裝置后，分瓣電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，等待2秒后，剝皮電機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后停止。接著電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，底蓋板打開(kāi)，蒜仁落下，底蓋板碰到下方行程開(kāi)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(kāi)關(guān)后，凸輪停轉(zhuǎn)。在30秒之內(nèi)，單片機(jī)檢測(cè)切片或攪泥的指令信號(hào)（是否觸到相應(yīng)的開(kāi)關(guān)）：若檢測(cè)到切片指令，則切片電機(jī)工作，壓板向下運(yùn)動(dòng)，碰到行程開(kāi)關(guān)后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓板向上運(yùn)動(dòng)，碰到行程開(kāi)關(guān)后，流程結(jié)束；若檢測(cè)到攪泥指令，則攪泥電機(jī)按設(shè)定的時(shí)間工作，時(shí)間到就結(jié)束，返回初始菜單；若沒(méi)有檢測(cè)到切片或攪泥指令，則流程結(jié)束。 若采用手動(dòng)模式，在程序運(yùn)行前，先檢測(cè)開(kāi)關(guān)處于切片還是攪泥的位置。啟動(dòng)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(shí)刻暫停工作，再次按下可繼續(xù)執(zhí)行下一步。同時(shí)設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，按下后整個(gè)系統(tǒng)斷電，保護(hù)各元器件
同類(lèi)課題研究水平概述
- 剝蒜機(jī)目前市場(chǎng)上主要有兩種類(lèi)型：全自動(dòng)氣脫剝蒜機(jī)和旋轉(zhuǎn)式氣脫剝蒜機(jī)。全自動(dòng)氣脫剝蒜機(jī)是利用大功率空壓機(jī)氣流的力度強(qiáng)力脫皮，脫皮率和大蒜質(zhì)量跟購(gòu)買(mǎi)的空壓機(jī)有直接關(guān)系，使用380V電壓，需要5.5或7.5KW的空壓機(jī)配合使用，每小時(shí)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(dòng)剝蒜機(jī)是近2年發(fā)明的一種大蒜脫皮機(jī)械，分為半自動(dòng)與全自動(dòng)2種。它是利用電機(jī)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(jī)配合脫皮，使用220V電壓，每小時(shí)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(lèi)型的剝蒜機(jī)產(chǎn)能都在30-50千克/小時(shí)。 以上兩種設(shè)備都利用了空氣壓縮機(jī)，帶來(lái)的問(wèn)題是耗電量大，成本高，而且使用時(shí)需要配備空氣壓縮機(jī)，噪音大、占地空間大。而且這兩種設(shè)備都只進(jìn)行了對(duì)大蒜的剝皮處理，對(duì)分瓣的過(guò)程還是得需要人工來(lái)完成，又加大了人的勞動(dòng)力。 本作品的設(shè)計(jì)利用機(jī)電一體化技術(shù)很好的滿(mǎn)足了大蒜分瓣、脫皮、切片、搗蒜泥等工藝要求，且操作簡(jiǎn)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(jī)械產(chǎn)品，是食堂、飯店、餐館以及食品配送中心等場(chǎng)所的好幫手；同時(shí)本產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和體積上的優(yōu)勢(shì)，存在很好的一個(gè)市場(chǎng)前景和需求量，具有很好的推廣價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。 另外，本作品通過(guò)AVR單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，共設(shè)有總電源、急停、暫停/繼續(xù)、啟動(dòng)/模式、向下選擇、回主菜單、時(shí)間設(shè)定、時(shí)間增、時(shí)間減九個(gè)按鈕。其中分瓣裝置的工作時(shí)間初始設(shè)為15秒，停頓大約5秒鐘后，啟動(dòng)剝皮裝置，其工作時(shí)間設(shè)為30秒鐘，完成剝皮后打開(kāi)底蓋，蒜仁自動(dòng)落入料斗中， 5秒鐘后，底蓋自動(dòng)合上，等待下一操作指令。各工作環(huán)節(jié)的時(shí)間還可以根據(jù)需要，通過(guò)按鍵進(jìn)行修改。 本作品每小時(shí)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(dá)到90%以上，蒜皮的收集率達(dá)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。
