雙向切削的食用甘蔗削皮裝置設計

黃才貴 鄧明健 張貴敏 郜菁煒 甘浩

摘要：本文設計了一種雙向切削的食用甘蔗削皮裝置，通過兩個夾持塊夾持甘蔗，通過導向架的往復移動帶動切刀片切除甘蔗表皮，通過棘輪和錐齒輪的傳動，使用戶在進行削皮操作時不必每次往復動作之后對甘蔗進行翻轉，使甘蔗削皮操作無需手持甘蔗，減輕了操作者的勞動強度。

關鍵詞：甘蔗;削皮;往復切削

引言

甘蔗是人們喜愛的農作物，甘蔗在食用之前，人們首先需要對甘蔗去皮處理，目前，人們大多采用牙齒啃咬的方式去除甘蔗皮，在市場上銷售的甘蔗，大多數商家會使用甘蔗去皮刀具去除甘蔗皮之后再銷售給顧客，采用牙齒啃咬的方式對人體牙齒容易造成損傷，且不適宜于小孩或老人采用，同時極不衛生，對人的身體健康造成安全隱患，而商家通過采用甘蔗去皮刀具去除甘蔗皮的方式則效率較低下。基于此，設計一種高效雙向切削的食用甘蔗削皮裝置，可以解決現有技術使用不便的問題，且結構簡單、經濟性好，適合于大眾水果攤使用。

1 總體設計要求及總體結構

總體設計圖如圖1所示，結構包括棘輪、錐齒輪B、錐齒輪A、支撐滑套、緊定螺釘、夾持塊、導向架、撥桿、切刀片、彈簧A、手柄和支撐座。

2 削刀部分的設計

如圖2所示即為削刀部分的結構設計圖。彈簧A的一端與撥桿固定連接，彈簧A的另一端與導向架固定連接。采用本發明的技術方案，當撥桿每次抵觸至其中一個棘齒之后，通過彈簧A使撥桿能夠回復至原來的姿態，為下一次導向架的往復移動做好準備。

導向架之上還固定連接有手柄，導向架下方還設置有連接塊，連接塊以內設置有沿豎直方向部署的導槽，導向架下方固定連接有導塊，導塊套裝于導槽以內，導塊還通過壓桿與切刀片鉸接。滑臺B還通過伸縮桿與切刀片鉸接。伸縮桿外周面之上還套裝有彈簧B。食用甘蔗削皮裝置還包括彈簧C，彈簧C的一端與導塊固定連接，彈簧C的另一端與導槽上端或導槽下端固定連接。

削皮部分機構的技術方案，是通過導塊、導槽、彈簧B、彈簧C等構件之間的配合，使切刀片始終能夠壓靠在甘蔗表面上，保證導向架的每次往復移動都能夠有效地將甘蔗表皮切除。此外，優選切刀片10數量為2個，并且以導向架的豎直中分平面對稱地部署于導向架的前后兩側。

3 甘蔗回轉部分的設計

甘蔗回轉部分如圖3所示，包括棘輪、錐齒輪B、錐齒輪A、支撐滑套、夾持塊。支撐槽前后兩端分別設置有支座和支撐滑套，支座、支撐滑套之上分別安裝有可轉動的錐齒輪A，錐齒輪A之上固定連接有夾持塊，兩個夾持塊之間部署有導向架。支撐槽前后兩端還分別安裝有可轉動的棘輪，錐齒輪B與棘輪同軸地固定連接在一起。錐齒輪A與錐齒輪B相互嚙合，棘輪外周面之上設置有多個棘齒。

4 其他結構的設計

滑槽結構如圖4所示，滑槽橫截面為“T”字型。滑槽使導向架在往復運動時，始終沿著支撐槽長度方向平直地往復移動，使切刀片作用在甘蔗表面上的切削力始終保持均勻。

另外，支撐滑套之上還螺接有緊定螺釘，緊定螺釘部署在與滑臺A鄰近的位置并且能夠限定支撐滑套與滑槽之間的相對位置。通過緊定螺釘，可有效限定支撐滑套與滑槽之間的相對位置，完成對放入甘蔗的可靠、穩定定位。

5 工作原理及過程

結合圖1-圖4，其工作原理為：使用時，首先將來甘蔗放置于支撐槽以內，通過支撐槽前后兩端的夾持塊對甘蔗進夾持定位，而后手柄向導向架施加作用力，使導向架沿著支撐槽長度方向往復移動，帶動切刀片將甘蔗表皮切除，每當導向架往復運動一次行程時，導向架之上安裝的撥桿觸碰到棘輪外周面上的棘齒，使棘輪轉動一定的角度，棘輪的轉動通過錐齒輪傳動傳遞至夾持塊之上，使甘蔗也圍繞其中心軸線旋轉相應的角度，導向架往復運動多次之后，即可實現對甘蔗整個圓周面表皮的有效切除操作;本發明提供的甘蔗削皮裝置，兩個夾持塊之間的距離可進行調整，可適應于對不同長度甘蔗的削皮操作，通過棘輪和錐齒輪的傳動，使用戶在進行削皮操作時不必每次往復動作之后對甘蔗進行翻轉，通過夾持塊對甘蔗的夾持，用戶無需手持甘蔗，減輕了用戶的勞動強度。

6 結語

本文設計了一種甘蔗削皮裝置，用戶在進行削皮操作時，甘蔗可自行回轉過一個角度以待下一次削皮工作，大大減輕了使用者的勞動強度。這為今后甘蔗削皮機械化裝置的設計提供一種技術方案基礎。

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黃才貴（1991.12），男 壯族 廣西南寧人 學歷：研究生 職稱：講師，從事現代農業機械、機械設計及理論、機電一體化等。

基金項目：國家級大學生創新創業計劃訓練項目（201811549030）;南寧學院CDIO教學團隊建設項目（2019XJJXTD06）。