振动喷淋式蔬菜清洗机的研究* 高英武① 刘毅君 任述光 夏延斌 全腊珍
(湖南农业大学 )
摘 要: 为实现蔬菜净菜机械化 ,对振动喷淋式蔬菜清洗机的工作原理和基本结构进行了 研究 ,并分析了蔬菜在清
洗过程中的运动和受力情况 ,以及叶类蔬菜的损伤机理。实验中清洗池容积为 3. 8× 1. 2× 0. 45 m
3
,清洗液 2000 L。 振动时间 3~ 7 min,振幅 60 cm,转速: 叶类蔬菜为 5~ 7 r /min,块茎类蔬菜为 80~ 90 r /min;喷淋的水 流速度为 24 m /s时的运动参数较为合理。 关键词: 蔬菜; 清洗机 ; 振动; 喷淋
振动喷淋式蔬菜清洗机的运用可集中在蔬菜基
地去除粘附在蔬菜表面的尘土、**肥 ,及残存的化
被清洗的蔬菜 (已除去了烂叶、黄叶、菜根 )须经
过振动清洗和喷淋清洗两道工序。 清洗机设有两个
清洗池 ,振动清洗池里 (池内注入清水和清洗剂 )装
有蔬菜的菜篮先浸泡 2~ 3 min,然后作往复运动 , 粘附在蔬菜表面上的污染物和残留农药在往复振动
惯性力和水的切向阻力以及清洗剂的综合作用下洗
脱。 经过振动清洗的蔬菜再放入喷淋清洗池。 喷淋
清洗池内带软管的喷头一边往复摆动 ,一边高速喷
水作进一步的喷淋清洗。 喷水顺序为先上方、后下
方、然后再前后方 ,喷淋水开始为一定浓度的杀菌
液 ,较后为净水。 振动清洗池内的振动发生器为一含两个移动副
的可调式曲柄滑块机构 (图 1) ,无级变速器 1与往
复振动发生器 2相联接 ,往复振动发生器与振动床
相联 ,使振动床带动盛菜篮在清洗液中往复振动。在
喷淋清洗池内电机通过偏心轮带动喷头作往复摆
动、顺序喷淋清洗。
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许经理:, 苗经理:
座机:0531-88705652
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国家蔬菜生产示范基地科技专项经费和湖南省长沙市科委资助
项目
①高英 武,副教授 ,长沙市芙 蓉区 湖南农业 大学工 程技术 学
院 , 410128
2. 1 运动分析
影响蔬菜振动清洗运动的主要工作参数有: 曲
柄的角速度k、滑块的振幅 L。为使问题简化 ,我们把
蔬菜装在菜篮里看作一个整体 ,其
运动方程 s = L ( 1 - co skt)
速度方程 v = Lksinkt
加速度方程 a = Lk
2 coskt
可见 ,当 kt=
2n + 1
2 c (n = 0、 1、 2、 3… ) 时 , vmax = Lk;
当 kt= nc(n = 0、 1、 2、 3… ) 时 , a
max = Lk2 2. 2 受力分析
蔬菜上的粘着物所受的横向力有粘着力 S、惯
性力 G、水的阻力 F。须使惯性力 G 与水的阻力 F 之
矢量和较大值大于粘着物的粘着力 S 时 ,粘着物才
能从蔬菜上被洗脱。试验表明 ,当物体在液体中运动
速度不大时 ,液体的阻力与物体运动速度成正比 ,即
F = _ v,_ 为与液体性质及物体形状有关的系数。为
求 F 与 G 之和的较大值
令 r= F + G = _ v+ ma = _ Lksinkt+ mL k
2 coskt
dr
dt = _ Lk
2 coskt- m Lk
3 sinkt= 0
tgkt=
_
m k
r
max = _ Lk
_
m
2k
2 + _
2 + mL k
2 mk
m
2k
2 + _
2 =
_
2 Lk+ m
2 Lk
3 m
2k
2 + _
2 k、 L 取得越大 , r
max 就越大 ,粘着在蔬菜上的污
物越容易洗脱。 振动清洗过程中蔬菜的受力是十分复杂的 ,有
相互间的摩擦、碰撞、水的阻力、切向力、惯性力等。 而运动的阻力和惯性力与流体运动状态、蔬菜的运
动状态、蔬菜的表面形状、体积、密度等诸多因素有
型 ,分析菜篮处于平衡位置时的绕流阻力
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