基于大蒜根盘特征的精确切根机构优化设计

陈建能，周 赟，贾江鸣，*，陈天龙，蔡双雷，喻陈楠

(浙江理工大学 a. 机械与自动控制学院；b. 浙江省种植装备技术重点实验室，浙江 杭州 310018)

我国大蒜种植面积超过40万hm2，占全球种植面积85%以上，总产量达2 000万t[1-3]。大蒜加工产品包括蒜粒和蒜瓣，都需要对大蒜进行多道工序处理，包括大蒜的切须、切根、打散、去皮、清洗、晾干和包装等。其中，大蒜的切须、打散和去皮等工序的设备相对成熟；但大蒜切根设备相对落后，效率低下、效果差、蒜肉浪费严重[4-5]。可见大蒜的切根工序已经成为制约大蒜产业发展的主要因素之一[6-7]。

大蒜切根既要保证大蒜根盘的完全切除，也要避免大蒜蒜肉的大量浪费。现有的大蒜切根方式主要包括凹切式、平切式和钻削式。手动凹切式切根效果好、蒜肉浪费少，但需要手持大蒜进行切根，效率低，且受人为因素影响较大[8]；大型凹切式切根设备基本实现了自动化切根，但其切根刀片的轨迹不理想，经常出现根盘切除不完全和蒜肉浪费现象[9]。以平切方式为主的小型切根机效率低，由于采用平切，导致大蒜浪费更为严重或者切除不干净[10]。钻削式的切根设备切根效率高，但只能用于红蒜的切根，且切根时大蒜受钻削刀头的挤压影响，导致蒜粒、蒜瓣损伤，蒜肉浪费也不可避免[11-13]。综上，现有的大蒜切根机器不能进行精确切根，存在着切根不彻底或蒜肉浪费严重等问题。为此，本文对大蒜及其根盘尺寸进行统计分析，以大蒜根盘的完全切除和降低蒜肉浪费为目标，提出一种基于大蒜根盘特征的精确切根机构，并进行参数优化和试验研究。……