1、（威海）SHANDONG UNIVERSITY , WEIHAI機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大作業(yè)設(shè)計(jì)題目姓 名:學(xué) 號(hào):學(xué) 院:專(zhuān) 業(yè):班 級(jí):自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)摘要 : 作為海洋和湖泊中主要生物的魚(yú)類(lèi)，具有高蛋白、低脂肪，是人們生活中主要拾取的蛋白來(lái)源。魚(yú)類(lèi)作為食用商品的最好形式要體現(xiàn)出食用方便、安全衛(wèi)生、富有營(yíng)養(yǎng)。不含骨刺的魚(yú)片、魚(yú)塊、魚(yú)絲和魚(yú)糜等為最好形式。這些產(chǎn)品必須在較低的環(huán)境溫度下，通過(guò)魚(yú)類(lèi)處理機(jī)械、 水產(chǎn)品加工機(jī)械來(lái)完成。通過(guò)魚(yú)類(lèi)機(jī)械化加工處理，可保證魚(yú)類(lèi)加工后剩余邊角和廢棄物的鮮度和集中度，為進(jìn)一步發(fā)展魚(yú)類(lèi)的精深加工創(chuàng)造條件，使魚(yú)類(lèi)加工的產(chǎn)品向多樣化、系列化、 高附加值方向發(fā)展。通過(guò)對(duì)魚(yú)類(lèi)的綜合加工

2、利用，向市場(chǎng)和消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)魚(yú)類(lèi)系列產(chǎn)品， 豐富市場(chǎng)，提高經(jīng)濟(jì)效益。魚(yú)類(lèi)前處理設(shè)備主要對(duì)捕獲后的魚(yú)類(lèi)進(jìn)行清洗、分級(jí)、 排列、“三去” （去頭、去內(nèi)臟、去鱗）、開(kāi)片、去皮等加工處理。加工成魚(yú)片、魚(yú)塊、 “三去”整魚(yú)，通過(guò)速凍、單凍，生產(chǎn)出冷凍魚(yú)片、冷凍魚(yú)塊和冷凍整魚(yú)。通過(guò)烹飪加工成即食食品和干制品等產(chǎn)品，滿足人們的生活需求。本文所設(shè)計(jì)的自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)，主要對(duì)一般海洋魚(yú)類(lèi)進(jìn)行剖腹、清洗、 魚(yú)身剖切等前期自動(dòng)化處理。主要包括殺魚(yú)機(jī)空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、夾持部件設(shè)計(jì)、剖腹清洗部件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 : 自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)；魚(yú)頭、魚(yú)尾夾持部件；剖腹部件。前言國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展是從二十世紀(jì)80 年代中期逐步開(kāi)始的

3、。通過(guò)設(shè)備的引進(jìn)，然后對(duì)引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行消化吸收，并結(jié)合國(guó)內(nèi)水產(chǎn)原料的特點(diǎn)和人們的消費(fèi)習(xí)慣，研制出適合國(guó)內(nèi)特點(diǎn)的水產(chǎn)品加工機(jī)械。在魚(yú)類(lèi)前處理加工機(jī)械方面：研制了魚(yú)類(lèi)切頭機(jī)、剖腹去內(nèi)臟機(jī)、魚(yú)片去皮機(jī)、立式、臥式洗魚(yú)機(jī)等單機(jī)。目前國(guó)產(chǎn)的組合去頭、去內(nèi)臟、開(kāi)片的魚(yú)類(lèi)處理生產(chǎn)線還是處于空白狀態(tài)。近20 年來(lái)，雖然我國(guó)水產(chǎn)品加工業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在有很多不足。主要體現(xiàn)在水產(chǎn)品的加工資源嚴(yán)重衰退、基礎(chǔ)研究薄弱、加工與綜合利用率比較低、加工產(chǎn)品品種少、附加值低、裝備落后、質(zhì)量管理和標(biāo)準(zhǔn)體系不健全等方面。1目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用的技術(shù)都存在很大的缺陷，如下圖所示，理想機(jī)械除鱗設(shè)備主要由旋轉(zhuǎn)滾筒11、進(jìn)

4、料斗8、出料斗1、調(diào)節(jié)螺釘4、除鱗部件9、 1 0 等構(gòu)成。圖1.1除鱗機(jī)裝置結(jié)構(gòu)圖1.出料斗2.回收槽3.機(jī)架4.調(diào)節(jié)螺釘5.電動(dòng)機(jī)6.帶傳動(dòng)7.軸承座8.進(jìn)料斗9.刀孔10.刀具11.滾筒12.閥門(mén)13.插銷(xiāo)14.噴頭15.悶頭16 .水管旋轉(zhuǎn)滾筒式是一個(gè)帶孔的圓筒， 滾筒用厚度為1. 5咖2. 0 mm勺不銹鋼沖孔后卷成圓 柱，按制造工藝的要求設(shè)計(jì)成幾段制造， 然后焊角鋼聯(lián)接以增加簡(jiǎn)體的剛度。 滾筒上的孔直徑 遠(yuǎn)大于加工對(duì)象的魚(yú)鱗， 有助于魚(yú)鱗的回收， 并有利于水流通過(guò)清洗魚(yú)鱗。得出結(jié)論如下：.提出采用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，依靠魚(yú)體表面與筒壁內(nèi)表面的搓擦來(lái)出去魚(yú)鱗的原理，經(jīng)理論及 實(shí)驗(yàn)證明簡(jiǎn)單可行。

5、.提出的橫軸水平旋轉(zhuǎn)式滾筒除鱗裝置，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理緊湊，設(shè)備簡(jiǎn)單，制造方便，易操作。設(shè)備融除鱗、清洗、回收、輸送等功能于一體。.本項(xiàng)技術(shù)是一種量大面廣的淡水魚(yú)機(jī)械除鱗的新技術(shù)，針對(duì)鯉腦等大宗低值的水產(chǎn)品， 將除鱗、洗魚(yú)等多道工序減縮為一次性聯(lián)合作業(yè)工序，減少了魚(yú)體與機(jī)械裝置接觸的次數(shù)。降 低了損傷魚(yú)體結(jié)構(gòu)、進(jìn)而影響食品風(fēng)味的可能性，提高了生產(chǎn)效率，保證了下道工序的需求， 減少了機(jī)具投資，并節(jié)約了能耗。該機(jī)械裝置適合我國(guó)廣大湖區(qū)、沿海、沿江地區(qū)的眾多中小 型魚(yú)類(lèi)食品加工廠使用；.為使除鱗裝置工作可靠，滾筒應(yīng)傾斜一定角度，以增加作用距離，延長(zhǎng)工作時(shí)間，并 有助于物料的運(yùn)輸。實(shí)踐證明：傾斜角度以 20

6、30為宜。.通過(guò)有限元理論對(duì)魚(yú)體在滾筒中的拋射和翻滾運(yùn)動(dòng)的分析表明：在以上過(guò)程中，魚(yú)體的生物應(yīng)力未達(dá)到或超過(guò)魚(yú)體的生物屈服應(yīng)力， 因此魚(yú)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒(méi)有被破壞，從而保證所 加工魚(yú)的質(zhì)量。.刀具的形狀有助于增強(qiáng)除鱗效果。刀具越粗糙除鱗效果越明顯。.時(shí)間t及轉(zhuǎn)速n對(duì)除鱗比P有顯著影響，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，時(shí)間越長(zhǎng)，除鱗面積 越大；時(shí)間t及轉(zhuǎn)速n對(duì)感官評(píng)價(jià)得分有非常顯著的影響， 隨著時(shí)間及轉(zhuǎn)速n的增加，感官評(píng) 價(jià)得分下降2。除上訴機(jī)械設(shè)備，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中還出現(xiàn)過(guò)其它相關(guān)魚(yú)類(lèi)加工機(jī)械。 刮鱗器是可應(yīng)用于魚(yú)類(lèi)加 工行業(yè)的一種新型工具。具以高效、高質(zhì)可替代 8名工人的手工操作，充分達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便 于操作、安全

7、可靠的功效。而且主機(jī)可置于地面或是掛于墻壁之上，通過(guò)一套軟軸傳動(dòng)系統(tǒng)， 驅(qū)動(dòng)手持旋轉(zhuǎn)刮具，輕松刮去各種有鱗魚(yú)類(lèi)的魚(yú)鱗。手柄內(nèi)裝有防水裝置，可確保軸承類(lèi)傳動(dòng) 裝置的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，且可將手柄及旋轉(zhuǎn)刮具隨時(shí)置于水中清洗， 使刮鱗工作更加自如。主機(jī)外殼 及手柄均采用不銹鋼及鋁合金制成，抗銹、抗腐蝕性能好，完全適合于魚(yú)類(lèi)加工行業(yè)使用圖1.2除鱗器外觀圖全自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)設(shè)計(jì)思路目前魚(yú)類(lèi)剖殺多為手工操作：用刀剖開(kāi)魚(yú)腹、用手抓取魚(yú)腸等物（如圖 1.3所示）。手工 剖殺的方法存在著很多缺陷：效率低、尤其存在安全隱患；同時(shí)會(huì)使殺魚(yú)工人手上腥味難當(dāng)； 冬天殺魚(yú)時(shí)，容易使手生凍瘡；止匕外，對(duì)魚(yú)鱗和魚(yú)腸又缺乏集中處理，對(duì)周?chē)h(huán)

8、境產(chǎn)生了不良 影響。圖1.3傳統(tǒng)殺魚(yú)工具及場(chǎng)景圖殺魚(yú)機(jī)具備剖腹、挖腸及清洗功能，且應(yīng)具有智能性。針對(duì)以上功能，結(jié)合市場(chǎng)中運(yùn)用的各類(lèi)魚(yú)類(lèi)處理機(jī)械的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，殺魚(yú)機(jī)功能部件應(yīng)包括：魚(yú)體夾持部件、剖腹部件、清洗部件。魚(yú)體夾持部件設(shè)計(jì)是殺魚(yú)機(jī)工作的基礎(chǔ)，同時(shí)是魚(yú)體檢測(cè)的實(shí)施部件。由于殺魚(yú)機(jī)是針對(duì)處理活魚(yú)而設(shè)計(jì)，故魚(yú)體夾持部件采用魚(yú)頭、魚(yú)尾夾持相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。全自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)設(shè)計(jì)意義中國(guó)是一個(gè)水產(chǎn)大國(guó)，但還不是一個(gè)水產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距。2003年國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品加工量占總產(chǎn)量的比例約35%，世界發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)60%-90%，而國(guó)內(nèi)冷凍品、干制品和煙熏制品約占加工量的75%。 據(jù)報(bào)道，我國(guó)水產(chǎn)加工的利

9、潤(rùn)率僅為10%-18%， 而日本為113%，美國(guó)為91%，印度為44%?？梢?jiàn)我國(guó)水產(chǎn)品加工以粗加工為主，高附加值產(chǎn)品更是寥寥無(wú)幾。目前國(guó)內(nèi)魚(yú)類(lèi)前處理加工大部分還是手工操作為主，一般的冷凍加工企業(yè)基本不作去頭、剖腹去內(nèi)臟處理，只是整理裝盤(pán)隨后速凍。所以說(shuō)中國(guó)水產(chǎn)品加工機(jī)械的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。目前國(guó)內(nèi)在魚(yú)類(lèi)開(kāi)片等前處理加工方面，基本以手工操作為主，即人工開(kāi)片。這樣操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，手指容易劃傷，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品容易升溫而影響產(chǎn)品質(zhì)量。全自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)將殺魚(yú)過(guò)程自動(dòng)化，同時(shí)對(duì)魚(yú)鱗等物進(jìn)行集中處理，解決了傳統(tǒng)殺魚(yú)過(guò)程中的一些問(wèn)題，減輕了殺魚(yú)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)漁業(yè)加工機(jī)械在此方面的空白。機(jī)械機(jī)構(gòu)及工

10、作原理設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理設(shè)計(jì)根據(jù)總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和性能要求得出: 自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)可自動(dòng)完成剖腹、清洗等動(dòng)作。故將全自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)分為機(jī)械、電控兩部分。本文僅就機(jī)械部分作介紹。機(jī)械部分包括魚(yú)頭夾持部件、魚(yú)尾夾持部件、剖腹部件、清洗部件、剖切部件個(gè)部分，其工作流程如下：進(jìn)魚(yú)，啟動(dòng)殺魚(yú)機(jī)；傳送帶轉(zhuǎn)將魚(yú)送進(jìn)，夾魚(yú)頭裝置夾持魚(yú)頭；魚(yú)頭固定后，夾魚(yú)尾裝置在合適位置夾持魚(yú)尾；夾持裝置前進(jìn)；剖腹部件完成剖腹與魚(yú)內(nèi)臟的清理工作；剖腹完成后夾持裝置繼續(xù)前進(jìn)，清洗部件完成對(duì)魚(yú)的清洗；清洗完成后，刀片將魚(yú)頭魚(yú)尾切下，魚(yú)身隨傳送帶前進(jìn)至收集裝置；夾持裝置回退，魚(yú)頭魚(yú)尾落至殺魚(yú)機(jī)下方的垃圾箱內(nèi)；復(fù)位；2.1.2整

11、機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)空間布置設(shè)計(jì)2.1.2整機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)空間布置設(shè)計(jì)魚(yú)屋夾持部件魚(yú)頭央持那仔圖2.1殺魚(yú)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)空間布置圖（俯視）副切部件剖腹部生整體機(jī)械布置情況如圖2.1所示。用于收集內(nèi)臟和魚(yú)頭魚(yú)尾的垃圾箱置于底部。剖腹部件 與剖切部件空間上采用前后布置。在各運(yùn)動(dòng)行程兩邊安裝導(dǎo)軌。2.2.2剖腹、清洗部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)殺魚(yú)機(jī)機(jī)械零部件設(shè)計(jì)魚(yú)頭夾持部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2.2魚(yú)頭夾持部件如圖2.2所示，魚(yú)頭夾持部件包括上下夾板、絲杠、退魚(yú)頭頂桿、鋼針以及動(dòng)力裝置（圖 中未畫(huà)出）。啟動(dòng)整機(jī)放入魚(yú)后，光電開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)，動(dòng)力電機(jī)啟動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)后絲杠帶動(dòng)下夾 板向下運(yùn)動(dòng)將魚(yú)頭固定。此過(guò)程中，絲杠頭部的螺母套可限制鋼針扎入魚(yú)

12、頭的深度。退魚(yú)頭過(guò)程，絲杠帶動(dòng)下夾板向上運(yùn)動(dòng)，頂桿將魚(yú)頭推出夾魚(yú)頭部件。魚(yú)尾夾持部件同魚(yú)頭夾持部件相同。圖2.4清洗部件毛刷細(xì)部結(jié)構(gòu)圖如圖2.3所示，其中剖腹部件包括：刀及刀架、扶持架。夾持裝置運(yùn)行至剖腹部件時(shí)，使 剖腹刀伸入魚(yú)腹，夾持裝置繼續(xù)前進(jìn)，將魚(yú)腹剖開(kāi)。清洗部件采用空心毛刷，其細(xì)部結(jié) 2.4構(gòu)如圖。外接增壓泵、輸水管（圖中未畫(huà)出），可 有效清洗魚(yú)身魚(yú)腹。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2.5減速器結(jié)構(gòu)減速器采用齒輪傳動(dòng)，具優(yōu)點(diǎn)包括傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，可縮小裝置空間2.3.2傳送帶鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.2傳送帶鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2.6鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳送帶部分采用皮帶傳動(dòng)，具優(yōu)點(diǎn)包

13、括傳動(dòng)平穩(wěn)、精度高、載荷大。各傳動(dòng)結(jié)構(gòu)性能分析如表2.1所示表2.1機(jī)械傳動(dòng)性能分析表傳動(dòng)類(lèi)型所屬部件性能分析螺旋傳動(dòng)魚(yú)頭魚(yú)尾夾持部件、剖腹、清洗 部件傳動(dòng)平穩(wěn)，工作壽命長(zhǎng)；保證 整機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。齒輪傳動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)效率圖，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng) 平穩(wěn)，縮小裝置空間。皮帶傳動(dòng)傳送帶部分傳動(dòng)平穩(wěn)、精度圖、載何大。絲桿傳動(dòng)導(dǎo)軌裝置、魚(yú)頭魚(yú)尾夾持裝置傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)力矩大，精度 高；在剖腹裝置伸縮部件中， 快速精準(zhǔn)傳遞較大力矩。總結(jié)全自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)應(yīng)用前景隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品的消費(fèi)量也越來(lái)越大，然而傳統(tǒng)的殺魚(yú)方法具有一定的缺陷。尤其對(duì)于大型魚(yú)類(lèi)加工企業(yè)，傳統(tǒng)的手工殺魚(yú)已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的障礙，而

14、對(duì)于小型魚(yú)類(lèi)售賣(mài)點(diǎn)，日趨高漲的環(huán)保呼聲也對(duì)傳統(tǒng)殺魚(yú)方法提出了嚴(yán)格的要求。對(duì)于企業(yè)而言，本作品可改進(jìn)成為全自動(dòng)生產(chǎn)線，既便捷又實(shí)惠；對(duì)小型魚(yú)類(lèi)經(jīng)營(yíng)商，它又有清潔快速，對(duì)環(huán)境影響小，操作簡(jiǎn)單，維修方便等特點(diǎn)，因此本作品有較好的市場(chǎng)前景。殺魚(yú)機(jī)設(shè)計(jì)中問(wèn)題分析與總結(jié)自動(dòng)殺魚(yú)機(jī)機(jī)械部分包括魚(yú)頭夾持部件、魚(yú)尾夾持部件、剖腹部件、清洗部件、剖切部件個(gè)部分， 其整體工作流程為：機(jī)器主要傳動(dòng)方式為齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)，將魚(yú)平放在傳送帶上，前后的夾持裝置把魚(yú)尾和魚(yú)頭夾?。凰椒较虻牡镀瑢Ⅳ~(yú)腹剖開(kāi)，帶有軟毛刷的小滾筒將內(nèi)臟清除， 同時(shí)毛刷中的空心管沖水清洗魚(yú)腹，內(nèi)臟落至下方垃圾箱內(nèi)；之后豎直方向的刀片將魚(yú)頭魚(yú)尾切掉，

15、魚(yú)腹由出口處傳送帶運(yùn)出，魚(yú)頭魚(yú)尾回到垃圾箱上方，夾持裝置上的頂桿使其落至垃圾箱中。整機(jī)工作流暢，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)工作的自動(dòng)化和智能化，但還可做進(jìn)一步的改進(jìn)，主要包括以下幾個(gè)方面：利用此機(jī)器處理淡水魚(yú)時(shí)，可加裝去魚(yú)鱗裝置；針對(duì)腹部魚(yú)鰭的處理方式對(duì)剖腹部件作進(jìn)一步改進(jìn)；剖腹部件增加彈性調(diào)整，以適應(yīng)剖切大小不同的魚(yú)。3 展望國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品加工機(jī)械通過(guò)引進(jìn)、消化吸收、研制，近幾年來(lái)得到了快速的發(fā)展，水產(chǎn)加工產(chǎn)品和與水產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品琳瑯滿目，基本滿足人們的生活需求。但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還看不到有海、淡水魚(yú)類(lèi)的冷凍魚(yú)片、調(diào)味魚(yú)片等產(chǎn)品的供應(yīng)。冷凍整魚(yú)基本上是沒(méi)有經(jīng)“三去”加工處理。中國(guó)是一個(gè)水產(chǎn)大國(guó)，但還不是一個(gè)水產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，與發(fā)

16、達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距。2003 年國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品加工量占總產(chǎn)量的比例約35%，世界發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)60%90%，而國(guó)內(nèi)冷凍品、干制品和煙熏制品約占加工量的75%。據(jù)報(bào)道，我國(guó)水產(chǎn)加工的利潤(rùn)率僅為10%18%，而日本為113%，美國(guó)為91%，印度為44%?？梢?jiàn)我國(guó)水產(chǎn)品加工以粗加工為主，高附加值產(chǎn)品更是寥寥無(wú)幾。目前國(guó)內(nèi)魚(yú)類(lèi)前處理加工大部分還是手工操作為主，一般的冷凍加工企業(yè)基本不作去頭、剖腹去內(nèi)臟處理，只是整理裝盤(pán)隨后速凍。所以說(shuō)中國(guó)水產(chǎn)品加工機(jī)械的發(fā)展任重道遠(yuǎn)。目前國(guó)內(nèi)在魚(yú)類(lèi)開(kāi)片等前處理加工方面，基本以手工操作為主，即人工開(kāi)片。這樣操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，手指容易劃傷，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品容易升溫而影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前漁區(qū)漁民經(jīng)濟(jì)收益也不是很高，國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力成本相對(duì)比較便宜，既于目前國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，在魚(yú)類(lèi)前處理加工機(jī)械方面應(yīng)首先發(fā)展半機(jī)械化、半自動(dòng)化魚(yú)類(lèi)去頭、去內(nèi)臟、開(kāi)片設(shè)備和組合生產(chǎn)線，逐步替代手工操作