沈宇 李劍鵬 徐添樂

摘 要：板栗，素有"干果之王"的美譽(yù)，在國(guó)外它還被稱為"人參果"。 目前，人們基本通過(guò)手工方式進(jìn)行板栗加工前的切殼操作，用手工對(duì)栗子進(jìn)行切殼操作是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，這千家萬(wàn)戶的板栗愛好者們很是頭疼。本文提出了一種新型的自適應(yīng)功能栗子切殼裝置，介紹其結(jié)構(gòu)和工作原理。該裝置可以自適應(yīng)夾持傳遞大小不同的板栗通過(guò)切殼口，大小不同的板栗通過(guò)切殼口時(shí)，扇形刀片和簧件配合實(shí)現(xiàn)對(duì)板栗進(jìn)行自適應(yīng)切殼操作，高效保證板栗果肉完整度的同時(shí)方便板栗的進(jìn)一步加工，方便實(shí)用。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)性；堅(jiān)果切殼；機(jī)械結(jié)構(gòu)

1.背景環(huán)境

目前，人們基本通過(guò)手工方式進(jìn)行板栗加工前的切殼操作，用手工對(duì)栗子進(jìn)行切殼操作是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，但是為了獲得更加美味可口的板栗，板栗切殼又是炒板栗、煮板栗之前一項(xiàng)必不可少的工作。千家萬(wàn)戶的板栗愛好者們想盡辦法，使用指甲規(guī)避不了手指甲摳劈，使用刀具容易把手劃傷，使用剪子則會(huì)嚴(yán)重破壞板栗果肉的完整度。

并且中國(guó)的板栗品種大體可分北方栗和南方栗兩大類：北方栗堅(jiān)果較小，南方栗堅(jiān)果較大，僅此地域的不同，就有讓機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)遇到了第一個(gè)難題，接下來(lái)還有板栗形狀不同，各產(chǎn)地的板栗皮薄厚不一樣等問題，都是阻礙機(jī)械生產(chǎn)的難點(diǎn)。

由此可見，一種既能適應(yīng)大小各異的板栗，又能保證板栗果肉完整度的板栗切殼機(jī)械裝置將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。

2.方案介紹

本裝置目的是為了克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種具有自適應(yīng)功能的板栗切殼裝置，即采用三個(gè)簧件、四個(gè)滑塊、三個(gè)轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)摩擦輪達(dá)到對(duì)大小不同的板栗的自適應(yīng)持續(xù)輸送能力，一個(gè)簧件配合扇形刀片在切殼口位置實(shí)現(xiàn)對(duì)板栗的自適應(yīng)切殼功能，在提高切殼效率的同時(shí)高效保證了板栗果肉的完整性，有利于板栗進(jìn)行進(jìn)一步處理，提高成品價(jià)值。

本具有自適應(yīng)功能的板栗切殼裝置的一種實(shí)施例，如圖1、2所示：

本實(shí)施例對(duì)板栗進(jìn)行切殼時(shí)，電機(jī)101轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)第三轉(zhuǎn)軸93轉(zhuǎn)動(dòng)，套固在第三轉(zhuǎn)軸93上的第二摩擦輪112、第四傳動(dòng)輪74轉(zhuǎn)動(dòng)；第二柔性傳動(dòng)件82、第一傳動(dòng)輪71、第四傳動(dòng)輪74和張緊輪131四者配合形成傳動(dòng)關(guān)系，第一傳動(dòng)輪71轉(zhuǎn)動(dòng)，固連在第一傳動(dòng)輪71上的第一齒輪61轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪62轉(zhuǎn)動(dòng)；第二齒輪62、第二傳動(dòng)輪72套固在第二轉(zhuǎn)軸92上，第二傳動(dòng)輪72轉(zhuǎn)動(dòng)；第一柔性傳動(dòng)件81、第二傳動(dòng)輪72、第三傳動(dòng)輪73三者配合形成傳動(dòng)關(guān)系，第三傳動(dòng)輪73轉(zhuǎn)動(dòng)；第三傳動(dòng)輪73套固在第一轉(zhuǎn)軸91上，第一傳動(dòng)輪71套設(shè)在第一轉(zhuǎn)軸91上，第一轉(zhuǎn)軸91隨第三傳動(dòng)輪73轉(zhuǎn)動(dòng)，套固在第一轉(zhuǎn)軸91上的第一摩擦輪111轉(zhuǎn)動(dòng)。

在上述傳動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)101同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一摩擦輪111第二摩擦輪112轉(zhuǎn)動(dòng)，且第一摩擦輪111與第二摩擦輪112轉(zhuǎn)向相反。

在裝置進(jìn)行板栗夾持傳遞過(guò)程中，漏斗1內(nèi)的板栗在重力的作用下源源不斷地滑落至切殼口；機(jī)架40一側(cè)第一滑槽41和第四滑槽44之間的固定間距、機(jī)架40另一側(cè)第二滑槽42和第三滑槽43之間的固定間距限定了第一轉(zhuǎn)軸91和第三轉(zhuǎn)軸93之間的極限位置，使得第一摩擦輪111和第二摩擦輪112在未夾持板栗時(shí)保持一定間距，保證了第一摩擦輪111和第二摩擦輪112夾持板栗的持續(xù)性；第一滑塊51和第四滑塊54在第一簧件121的作用下、第二滑塊52和第三滑塊53在第二簧件122的作用下保證了第一摩擦輪111和第二摩擦輪112在夾持不同大小的板栗時(shí)具有自適應(yīng)性。

在上述板栗夾持傳遞過(guò)程中，張緊輪131、第四簧件124和張緊輪軸132相互配合，使得在第一轉(zhuǎn)軸91和第三轉(zhuǎn)軸93的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，第二柔性傳動(dòng)件82保持張緊，在摩擦輪自適應(yīng)夾持板栗時(shí)，第四傳動(dòng)輪74的動(dòng)力仍能傳遞到第一傳動(dòng)輪71，從而使得兩個(gè)摩擦輪同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便對(duì)不同大小板栗保持足夠的夾持力。

在摩擦輪夾持傳遞板栗的同時(shí)，切殼口兩側(cè)套設(shè)在刀片軸32上的扇形刀片31在板栗殼上切口，第三簧件123和刀片軸32的配合作用使得刀片在對(duì)不同大小的板栗進(jìn)行切殼時(shí)可改變切割姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)切殼過(guò)程的自適應(yīng)性；同時(shí)，板栗在第一摩擦輪111和第二摩擦輪112的擠壓作用下，板栗外殼與摩擦輪接觸的部分及其周邊部分向內(nèi)凹陷，靠近扇形刀片31部位的板栗外殼向外凸出，使得扇形刀片31附近的板栗外殼與板栗果肉間的間距增大，大大避免了扇形刀片31對(duì)板栗果肉的劃傷，從而高效保證了板栗果肉的完整性。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

該裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大小不同的板栗進(jìn)行自適應(yīng)切殼的功能，不僅可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)夾持傳遞大小不同的板栗通過(guò)切殼口，且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大小不同的板栗進(jìn)行自適應(yīng)切殼操作，高效保證板栗果肉完整度，大幅度提高板栗切殼效率的同時(shí)方便板栗的進(jìn)一步加工，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

無(wú)論是炒板栗，還是板栗剝?nèi)?，將板栗剪開一刀口子都是一道必不可少的工序，，以往都是手工剪刀剪口，而本裝置則代替了手工割口，用板栗切殼器給板栗開口，機(jī)械化加工，效率自然較高。

4.結(jié)束語(yǔ)

板栗開口，都是讓板栗炒貨商和板栗深加工企業(yè)頭痛的工作。傳統(tǒng)的方式是人力用剪刀給板栗剪口，效率低下，工作強(qiáng)度高，開口深淺不一。隨著社會(huì)的發(fā)展，手工剪口已經(jīng)無(wú)法滿足板栗加工企業(yè)要求——機(jī)械化的生產(chǎn)設(shè)備呼之欲出，板栗切殼裝置問世，是生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，因此該裝置將會(huì)有一個(gè)廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴寧. 栗子整周切殼輔助脫殼器 [P]. 中國(guó)專利：CN104872790A，2015-09-02.

[2]板栗激光劃口機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 肖紅偉，林海，高振江，張林泉，龐昌樂，王海蓬.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2010（11）

[3]機(jī)械式板栗脫殼技術(shù)研究初探[J]. 楊雪銀，齊延興.農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006（05）