蔬菜是人生活中必不可少的營養豐富的食品之壹，可為人體提供必需的維生素、礦物質、膳食纖維等有益於人體健康的功能成分。隨著人們生活水平的不斷提高，生活節奏加快，對食用方便、營養豐富、經過加工的精細蔬菜的需求越來越大，對產品的品質要求越來越高。蔬菜出口在我國起步雖晚，但由於中國蔬菜富含營養、品種齊全、質優價廉，深受各國消費者的青睞，因而近幾年蔬菜出口發展十分迅速，己成為創匯農業的支柱產業。
調查結果顯示，目前我國蔬菜加工機械卻遠遠滯後於蔬菜出口的發展，現在主要靠合資外方從國外進口，價格昂貴，如牛芬、胡蘿蔔切絲機，從日本進口壹臺普通(長短、粗細不可調)切絲機，需人民幣1.2萬多元。為適應蔬菜加工的需要，我們設計多功能蔬菜加工機，壹機多用，只需更換切刀和部分零件，即可加工各種異型塊根狀蔬菜，如鉛筆屑狀(牛芬)、各種異型狀片(胡蘿蔔、土豆的梅花狀、菊花、樹葉狀、球拍狀等)、絲條(胡蘿蔔、牛芬等)、自由片(牛芬、胡蘿蔔、姜、蒜等)及醬菜等。該機的多功能化，取代了部分功能單壹、價格昂貴的進口機械，蔬菜加工廠家只需購買壹臺設備就可加工多適合出口需要的不同規格的產品。投資少，效益高，適應於多品種、批量生產的需要，提高了設備利用率。
加快蔬菜機的發展，提高企業技術裝備水平，無疑將成為山東蔬菜出口發展的戰略突破口，增值增效潛力巨大。本課題旨在研制壹種高效、可靠、實用、多功能蔬菜加工機械，重點解決我國蔬菜加工機械功能單壹、進口機械價格昂貴的問題。
1.2 蔬菜加工機械的種類
（1）多功能旋轉式切菜機，其原理是使需要的切的蔬菜高速旋轉，利用離心力使蔬菜緊貼刀片進行加工，是壹個蔬菜加工行業、食品行業、脫水蔬菜廠、速凍食品二次加工常用的機器。使用它可將有固定形狀的如：芥菜、蘿蔔、土豆等塊切制成所需要厚度的片和絲，壹般采用防腐鋁外殼及高級合金刀片，具有結構緊湊、合理、操作簡便、調整維修方便、耐腐蝕的特點。其缺點是：切片或切絲的形狀不規則。厚度不均。
（2）離心式切菜機采用先進工作原理，其特點為結構緊湊、堅固耐用、易於維修，可提高生產率，降低勞動強度，對蘿蔔、土豆、白薯、圓白菜等根莖類可加工成菜絲、菜條、菜片、廣泛適合大、中型醬菜廠和速凍食品廠使用。
（3）切丁機性能優於其它機器，可壹道工序完成塊條的加工，省時省力，操做方便，適合芥菜、蘿蔔、黃瓜（包括鹹制黃瓜）、土豆、洋蔥、香瓜、胡蘿蔔、蘋果等圓形蔬菜、水果的加工。該機特點是機構緊湊、設計先進，使用方便，能耗低效率高。
（4）圓盤切菜機是醬菜加工業、食品行業及農產品二次加工的主要機械設備之壹。它將芥菜、蘿蔔等固有形狀的塊莖切成片，兩現翻轉後呈交錯90度切口。該機特點是壹臺結構新穎，技術先進，操作方便，安全可靠和具有較高效率的生產設備。
（5）直線式多用切菜機，本機模擬手工切菜原理，采用無級調節機構和離心式切片機構等先進技術研制而成復合式多用切菜機，廣泛適合用於各種根、莖、葉、絲、菱形、曲線等多種食品加工的花樣。該機設計先進，節能高效具同類領先水平。其缺點是電機調速精度低，切絲長度不宜控制，噪音大，電氣化程度低，成本高
1.3 國內外研究狀況
隨著我國改革開放，蔬菜加工出口的崛起，各種不同類型加工機械有了很大發展，開發研制的廠家也比較多。從我們文獻檢索情況來看，國內單壹功能的蔬菜加工機械品種較多，功能可靠但開發多功能加工機械的廠家幾乎沒有，即使所謂的多功能蔬菜加工機械其實也是生產同類型的產品，只不過是針對不同的原料而講是多功能。生產上除了靠昂貴的進口機械外，主要靠手工加工和醬菜機械或飲事機械來代替，加工成型不規則，成品率低，浪費大，不能滿足日益迅速發展的蔬菜加工出口的需要。國內蔬菜深加工的研究尚屬起步階段，對蔬菜的品質和綜合利用的研究與應用無成熟經驗。對蔬菜成型機械的研究尚屬空白，不能滿足日益迅速發展的蔬菜加工出口的需要。
國外情況: 國外蔬菜生產機械化具有6個突出特點:1.蔬菜機械大型化;2.機械自動化:3.使用高技術;4.廣泛應用多功能機械;5.質量穩定可靠，使用壽命長;6售後服務好。
1.4 研究的主要內容
蔬菜的深加工，先進的工業化國家起步較早，設備先進，有規範的檢驗標準，但因其設備昂貴，用戶難以承受，加之壹些先進的加工技術對我們保密，致使我們不少的蔬菜出口後需要二次加工，效益流失嚴重。
本課題旨在研制壹種可加工絲條、片、塊、醬菜等不同類型的多功能加工機械，具體內容如下:
(1) 研究合理的切削裝置，滿足多功能(可加工絲條、片、塊、醬菜)的需要，3組刀具具有單獨控制性，調整方便，以完成多種形狀的加工。且規格尺寸在壹定範圍內可調，確保高效、耐用，操作方便:
(2) 由於蔬菜的種類多種多樣，各種蔬菜的物理特性不同，為了保證研制適合加工各種不同形狀的物料，蔬菜的輸送和固定是非常重要的工作條件，因此必須研制合理的送料機構。
(3) 研制合理的傳動機構，要求簡練、新穎、實用.根據我國的國情，在部件的原理和結構的設計中，以操作維修方便和降低成本為主要研究方向，尋求合理的工作原理，要求功能多樣化;對結構進行優化設計，以高效、節能、通用和工作可靠為目標:
（4)設計能加工各種異型蔬菜產品的刀具。
主要技術指標:(1)配套電機為750W調速電機。(2)每小時生產率(以5cm厚的土豆片為例)達到400Kg / he (3)適應加工的蔬菜:塊根狀蔬菜，如牛芬、胡蘿蔔、土豆、姜、蒜、蘿蔔、地瓜等狀蔬菜，如菠菜、大白菜等。(4)加工功能:可加工成長20mm-50.，粗為2m-10m的絲條，厚度為lmm-8mm的各種自由片及異形狀片，鉛筆屑狀，顆粒直徑為0.5m m左右的蔬菜醬，長為30mm-60mm的蔬菜段。
第二章 工作機理與結構分析研究
2.1 蔬菜切削有關理論分析
眾所周知，切割金屬時可假定消耗的切割功直接與切割材料的橫截面大小成比例。相反，在切割蔬菜時，由於蔬菜具有特殊的結構(纖維)阻力，此力的大小主要與切割方向有關，而與切割的橫截面大小關系不大。換句話說，切割阻力和功耗主要與割刀相對蔬菜的位置有關。
割刀相對蔬菜的各種位置如圖2.1所示。
序號 刀刃相對蔬菜的位置 切割方法 δ和θ角變化範圍 切割時發生的現象
1 橫向切割
(砍 切) δ=0° θ=0° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然後開始切割
2 斜切 0°＜δ＜90°θ=0° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然後斜切
3 傾斜的斜切 0°＜δ＜90° 0°＜θ＜90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然後斜 向切開
4 縱向歪切 δ=0° 0°＜θ＜90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然後切開(沒有滑切)
5
縱向切割 δ=0° θ=90° 開始時蔬菜被刀刃縱向擠壓 然 後切開
6
縱向斜切 δ=0° θ﹥90° 開始時蔬菜被刀刃擠壓然後斜向切開
7
縱向軸向切割 δ=0° θ=0 沿蔬菜纖維方向切
圖2. 1蔬菜不同的切割方法
根據測定，采用斜切及歪切不管其橫截面增大多少，其切割阻力和功耗均比正切減少很多(割刀相對蔬菜軸成45。時可以減少30%^-40%)。此外，克拉馬連科的測定結果表明，斜切的功耗降低很多，歪切的阻力約降低60%。故此設計機械采用歪切。
2.2 蔬菜夾持輸送的研究
由於蔬菜種類很多，有葉莖類的軟菜，又有根莖類的硬菜，也有塊根狀小型的，總起來說形狀千奇百怪，尺寸與剛度也相差很大。因此，要想有效地切削蔬菜，有效地定位與輸送是加工的關鍵。以前我們采用手動加工時，輸送浪費了大量的人工與物力，由於這幾年人工費地提高，手動己遠遠落後於形勢。並且手動加工不規則，成品率低，不衛生等等缺點，迫切要求設計壹種既能輸送有效定位、適合多種蔬菜的輸送機構，以實現規則的加工，適應出口蔬菜的要求。本設計采用單皮帶夾持輸送，其中上方為夾緊裝置懸浮狀態，工作時保證對加工物料的壓緊。為了防止物料的打滑，我們在皮帶的上方設有彈簧對壓力進行調整，實現傳動過程不打滑。