一、作品简介
本团队设计出一款适用于多种红枣去核的高效型设备,该设备可服务于红枣机械化去核和红枣机械化分级等工序,实现红枣深加工。解决深加工产业受红枣去核效果以及去核质量的限制,红枣加工厂的设备和小型手工作坊的设备均不能适用于当下的产业现状问题。
本项目的高效冲压型红枣去核设备首次将喂料刷辊与阶梯状定位孔配合应用于红枣产后加工,实现了红枣的快速供料;同时采用空心去核杆件与刮枣板配合使用,降低了去核后果肉损失率。
本项目的高效冲压型红枣去核设备用2级灰枣作为试验对象,去核结果显示去核率100%,加工效率≥240千克/小时,破损率≤ 2 %。该设备在全疆大面积推广实施可提高红枣深加工企业50%以上的经济效益,可降低新疆部分地区较贫困人口数量,可带动农民脱贫致富以及提高相关地区经济水平,促进全疆红枣产业地区农业转型。
二、作品背景
红枣富含大量氨基酸、维生素、多糖等维持人体日常生活功能的营养元素,其营养价值相对较高,同时食用红枣还有养脾护肝等保健功效,经常作为中医常用辅助药材。随着人们生活水平的提高,红枣的营养价值和药用价值愈发被人们重视,国内外市场对红枣精深加工产品的需求也日益增长。同时我国还是世界上最大的红枣生产国与消费国,至2021年我国有超过世界98%的红枣种植面积和产量,其中如图2-1~图2-2所示,新疆红枣产量从2012年的544.09万吨增长至2020年的733.2万吨。并占有世界近50%的红枣贸易额。在这样的背景下,不仅为红枣产业提供了巨大的发展空间,也对中国的红枣加工生产线配套装置的研发提出了更为严格的要求。同时红枣加工厂的设备和小型手工作坊的设备均不能适用于当下的产业现状问题。因此,目前红枣加工产业亟需一款设备来实现红枣快速去核。高效冲压型红枣去核机的设计与应用可以提升红枣附加价值,大幅度提高加工生产效率、节省大量劳动力成本,对红枣深加工产业的发展具有十分重要的工程意义。红枣去核设备研究滞后是影响产业发展的瓶颈问题,因此亟需一款高效冲压型红枣去核设备。
本团队针对红枣去核方面已经展开了大量研究,首先对红枣的物理参数进行测定,为后续红枣载盘的设计提供理论依据,在团队成员协作下,已完成样机的制作,调试完毕后采用2级灰枣作为试验对象,去核结果显示,去核率为100%,加工效率≥240千克/小时,损伤率≤2%。高效冲压型红枣去核机可将红枣快速供料,采用两喂料刷辊与阶梯状定位孔配合进行供料,可以有效的提高供料速度;对红枣进行去核,采用空心去核杆件与刮枣板配合使用,可以有效提高冲核率,降低损伤率与果肉损失率,该部位是提高去核红枣品质的核心;采用红枣去核载盘间歇控制系统来有序实现红枣的定位扶正与红枣冲压作业,保证整个去核工序有条不紊的进行,提高了去核速度。三道工序功能依次递进、环环相扣,合理的协同调控可以实现对红枣快速供料与高精度快速去核,去核后果肉损失少同时去核率高。
整机的工作原理主要是:红枣从机器的进料口进入,电机通过皮带带动滚筒刷转动,将成堆的红枣迅速分开使其落入红枣载盘里,同时电机的动力通过蜗杆与带传动将分别传递给冲核装置和红枣载盘,冲核装置上下运动与红枣载盘转动角度相互配合,依次进行红枣的扶正、冲核,最后将去核后的红枣收集。