海灣扇貝毛刷輥式清洗機的設計,機械工程論文隨著社會的發展、科技的進步和人們生活水平的提高，人們對海洋資源的認識程度越來越廣、越來越深。海產品不僅有著其獨特的食用價值，其藥用價值也彌足貴重。扇貝是世界重要的海洋漁業資源之一，其殼、肉、珍珠層具有極高的利用價值。隨著我們國家對海灣扇貝開發與利用，海灣扇貝的需求量也越來越高。當前，市場上的清洗機主要有氣泡式、超聲波式、毛刷式、噴淋式及滾筒式清洗機等;但清洗效果差、產量低，不是專門用于清洗海灣扇貝的，易損壞扇貝殼，生產效率低。海灣扇貝原料外表沾染著泥沙、雜質，且很多海灣扇貝外表附著有微生物，這些泥土、雜質的存在使后續加工中的貝柱、裙邊、內臟都沾染上這些泥土、雜質，會對產品的加工質量帶來極為不利的影響。為此，筆者設計了空心毛刷輥海灣扇貝清洗機。設計中選用的空心螺旋毛刷輥能夠在刷洗的同時起到運輸的作用，提高了生產效率。該設備節省勞動力，提高工作效率，符合自動化生產的需要。無論是在可行性，還是在實用經濟性等方面，本裝置都符合廣大養殖企業的需要。為節約水資源，同時，設計了廢水循環利用設備。1、海灣扇貝的物理特性海灣扇貝的物理圖形如此圖1所示。海灣扇貝貝殼大小中等，殼較凸，近圓形，殼表黃褐色，殼頂位于背側，前殼耳大，后殼耳小，且具有淺足絲孔。上下兩殼都有放射肋17到22條，肋寬而高起，并且肋上有小棘，生長紋很明顯。海灣扇貝屬瓣鰓綱類、扇貝科、扇貝屬，又稱大西洋內灣扇貝，原產于美國東海岸。1982年由張福綏引進國內，并且開展人工養殖，養殖廠主要集中于山東、遼寧及河北北部，主要集中在10月、11月收獲。用此設備清洗海灣扇貝時，主要牽涉海灣扇貝的厚度與直徑，表1是測量的100個隨機選取的海灣扇貝的厚度與直徑。由表1可知:海灣扇貝的直徑基本在55～65mm之間，海灣扇貝的厚度在20～30mm之間。2、構造及工作原理在大多數工廠里使用的清洗機都是帶式或者基于帶式的組合清洗機，利用帶傳動原理進行流水作業，主要去污清洗裝置是刷輥及噴水管。海灣扇貝由進料口進入工作區域后，電動機帶動毛刷輥轉動，與噴水管噴出的水產生的作用力共同作用，使附著在海灣扇貝外表的污物去除;通過刷輥上的刷毛與水直接接觸在海灣扇貝的貝殼上，依靠摩擦力使物料外表的污物刷除洗凈;同時，此處所用毛刷輥為螺旋毛刷輥，可到達傳送海灣扇貝的目的。3、整體設計海灣扇貝毛刷輥式清洗機的主要包括清洗裝置、支撐裝置、進料裝置、收集料口、傳動裝置及廢水處理裝置。華而不實，清洗裝置由多個螺旋毛刷輥排列組成，并且毛刷輥穿在軸上用鏈兩兩相連進行能量傳遞，軸承用軸承座固定在機架上，每個毛刷輥上方都有一個有多個噴水孔的噴水管來清洗海灣扇貝。3．1傳動裝置海灣扇貝清洗機有多個毛刷輥排列共同清洗海灣扇貝，則毛刷輥之間需要有傳動裝置鏈接。海灣扇貝清洗機為執行機構，其性能的好換直接影響清洗機清洗效果的好壞，常用的傳動方式有帶傳動、齒輪傳動和鏈傳動，在這里選用鏈傳動。鏈傳動有下面優點:1)鏈與鏈輪之間沒有相對滑動;2)工作情況況一樣時，傳動尺寸相對緊湊;3)所需張緊力不大，作用在軸上的載荷比擬小;4)工作效率較高;5)能在溫度、濕度較大的環境中使用。3．2進料裝置與收集料口進料斗在位于靠近電動機的一端，焊接在機架上，料斗下底面與水平成約30夾角，便于扇貝沿料斗底面下滑到達毛刷輥上。收集料口設在海灣扇貝輸出端毛刷輥下方，料口下底面與水平成約30角，便于海灣扇貝沿料口底面下滑。其焊接在機架上，收集清洗完的海灣扇貝。3．3噴水裝置與機架裝置上方有水管，水管焊接在機架上，水由高壓水泵提供，機架用角鋼或槽鋼焊接而成。整個設備由機架支承，設計中采用3．6號角鋼焊制，機架材料一般采用碳素構造鋼，采用Q235;全部焊接好以后，外表需涂防護漆。4、毛刷輥的設計毛刷輥包括帶軸刷輥、空心刷輥、組合刷輥、螺旋刷輥及彈簧刷輥等，有鋼帶纏繞式、鋼板夾毛式、鋼片穿毛式及打孔穿毛式。刷毛長度不限，刷絲直徑0．05～2mm。刷體最小直徑25mm，刷體最長5．5m。刷毛能夠根據要求排列成特殊形狀，能夠植毛加工和舊刷翻新。生產刷類的主要材料有不銹鋼材、碳鋼、無縫鋼管、PVC板材、PP棒材、塑管、橡膠及尼龍等。刷毛有PP、PA、PET、1010、610、612、杜邦絲、防靜電絲，碳纖維磨料絲、鋼絲、銅絲、不銹鋼絲、棉紗、棉布、墨西哥進口劍麻(白棕)、豬鬃、馬鬃、羊毛及山棕等。本設計的海灣扇貝清洗機，要邊清洗邊傳送，所以選用螺旋空心毛刷輥;又由于所洗物為海灣扇貝，所以刷毛用尼龍，刷輥用45#鋼。用尼龍的刷輥對海灣扇貝進行清洗，要求刷絲抗壓、彈性好，但又不能擦傷被清洗物。食品機械毛刷材料采用PA6、PA66、611、612及010絲等，輥芯使用45#圓鋼或不銹鋼件，注塑，植入耐高溫尼龍刷絲，用于清洗物質外表污垢;刷毛多項選擇用防菌尼龍1010刷絲，耐溫耐磨，刷絲不回彎、不掉毛。毛刷輥如此圖2所示。5、滾動軸承座設計本設計使用深溝球軸承軸承，選擇如此圖3所示的滾動軸承座，用一個止推環固定軸承。對它的密封采取在缸體壁上鏜一圓槽，放置O形橡膠密封圈密封，可有效防水浸透。6、各種零件的裝配軸上零件的裝配圖如此圖4所示。擋板安裝于整個裝置兩端，防止海灣扇貝從側面滑下，進而保證海灣扇貝被清洗。7、清洗廢水的處理為了保衛環境、節約水資源，清洗海灣扇貝后的廢水需要回收處理循環利用。清洗后，廢水中的主要成分有泥沙等異物。泥沙呈膠體狀混在水里，去除需要采用專門的設備。經過大量查閱資料，選用了水力旋流器。水力旋流器是一種靠離心來沉降的設備，它靠泵使懸浮液從圓柱殼體上部入口由切線的方向進入水力旋流器，在筒內做旋轉運動，并由筒邊緣向中心移動而構成一股強烈的由上而下的旋渦運動。在筒體內膠體液流中，較粗顆粒遭到離心力的作用向筒壁沉降，并和殘留的液體由底流口卸出;而含有細顆粒的那一部分液體則是通過固定在水力旋流器頂部中心并且延伸至水力旋流器中的圓管排出;排出來的水經過活性炭過濾，利用活性炭芯的吸附作用吸附濾液中較細的顆粒，進而使水凈化再利用。8、結束語螺旋毛刷輥式海灣扇貝清洗機構造簡單，制造加工難度低;整體布局上占有空間小，布局緊湊;工作較平穩，安全性能好，具有較長壽命;物料在螺旋毛刷輥上運動，對物料的機械損傷小，清洗的效率較高。因而，本螺旋毛刷輥式海灣扇貝清洗機能夠很好地知足海灣扇貝加工工廠的清洗要求，具有較高的生產效率、經濟效益及較強的使用和推廣價值。海灣扇貝加工設備的研制在我們國家還處于初級階段，不斷深切進入研究、開發海灣扇貝加工設備，對提高加工水平、促進海灣扇貝產業發展將起到積極的推動作用。以下為參考文獻:［1］楊慧英，王玉坤．機械制圖(2版)［M］．北京:清華大學出版社，2008．［2］李建功．機械設計(4版)［M］．北京:機械工業出版社，2007．［3］陸玉．機械設計課程設計(4版)［M］．北京:機械工業出版社，2018．［4］萬書亭．互換性與技術測量(4版)［M］．北京:電子工業出版社，2007．［5］劉鴻文．材料力學(4版)［M］．北京:高等教育出版社，2018．［6］蔡春園．新編機械設計手冊［K］．沈陽:遼寧科學技術出版社，1993．［7］聯合編寫組．機械設計手冊(2版)［K］．北京:化學工