一款家用葡萄除梗機(jī)的研發(fā)

姚 紅

（廣東省石油化工學(xué)院圖書館，廣東茂名525000）

一款家用葡萄除梗機(jī)的研發(fā)

姚 紅

（廣東省石油化工學(xué)院圖書館，廣東茂名525000）

對一款電動葡萄除梗機(jī)的研發(fā)背景、設(shè)計原則和實(shí)施方案、機(jī)器組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理、技術(shù)參數(shù)及其試驗(yàn)效果逐一作介紹，指出無論是外形體積，還是使用效果，它都不失為一款真正意義上的家用葡萄除梗機(jī)。

電動葡萄脫粒機(jī)； 電動葡萄除梗機(jī)； 研發(fā)

隨著人們生活水平和生活要求的提高，葡萄酒需求也日益增大。好的葡萄酒價格不菲，非普通百姓所能享用，即便是有能力購買,但是面對市面上充斥著各種各樣假酒和劣酒的現(xiàn)狀[1]，消費(fèi)者在購買葡萄酒時也難以放心，因此，越來越多的人更愿意自己動手釀造葡萄酒，釀造自己放心而又消費(fèi)得起的葡萄酒。釀造過程充滿了樂趣，但是，人們在享受樂趣的同時卻感受到了除梗工作的繁重和辛苦。通常情況下，由于家庭空間有限，大生產(chǎn)所用的那些過大、過重的除梗設(shè)備在家庭自釀中是很難派上用場的，自釀?wù)卟坏貌徊捎脗鹘y(tǒng)的手工方法進(jìn)行除梗?？墒?，手工方法會帶來工作時間長、勞動強(qiáng)度大、效率低、葡萄易受污染和易氧化等問題[2-3]，于是，用一種簡便、快捷、高效，易操作且體積小的機(jī)械取而代之，是廣大自釀葡萄酒愛好者迫切的需求。根據(jù)市場的需求，我學(xué)院資深工程師余文廣和他的研究團(tuán)隊(duì)自2009年開始研制開發(fā)一款電動葡萄除梗機(jī)，經(jīng)過7年的反復(fù)試驗(yàn),該機(jī)器終于研發(fā)成功,并正式投放市場,受到了眾多自釀愛好者的青睞。作為研究團(tuán)隊(duì)中的一員，筆者見證了機(jī)器的整個研發(fā)過程?，F(xiàn)在就將機(jī)器的設(shè)計原則和實(shí)施方案、機(jī)器組成、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工作原理、技術(shù)參數(shù)及其試驗(yàn)效果等逐一作介紹，為其他的研究者研發(fā)更完善的同類產(chǎn)品提供參考與借鑒。

1 設(shè)計原則和實(shí)施方案

基于機(jī)器是為家庭使用而研發(fā)的，整個設(shè)計過程秉持了如下的原則：①體積小，重量輕；②安全可靠；③清潔方便；④除梗率高。

畢竟大多數(shù)家庭住宅空間有限，所以對家庭用品的基本要求是滿足使用功能的前提下體積越小越好，這樣，存放占用的空間就小。而重量輕的話，讓小朋友都能拿得動，這樣的機(jī)器成人獨(dú)立操作就更不在話下了，不用為了幾瓶酒的釀造而全家總動員，讓釀酒成為一種快樂的活動而非負(fù)擔(dān)，所以，在設(shè)計過程，首先考慮了重量和體積的適用性問題。

選擇一個電器，首要考慮的最基本的問題是用電安全問題，為此，機(jī)器配置體積小、重量輕、轉(zhuǎn)矩大、性能可靠的適速低壓直流電機(jī)，在保證滿足動力要求的同時亦能保證使用者的用電安全。

使用機(jī)器輔助釀造工作，目的就是為了減輕使用者的勞動強(qiáng)度，其中當(dāng)然也要包括清潔機(jī)器的勞動強(qiáng)度。為此，機(jī)器的投料斗采用4塊PP板楔入圍成，電機(jī)與主機(jī)通過鍵連接方式相聯(lián)，讓整機(jī)都沒有一個焊接點(diǎn)，無論是安裝、拆卸都十分簡單方便，使機(jī)器的清潔衛(wèi)生工作輕而易舉。

除梗率高，才能保證葡萄經(jīng)機(jī)器脫粒之后無需再手工挑撿，避免了浪費(fèi)。為此，機(jī)器上使用了具有彈性適度的硅膠脫粒釘，這種材質(zhì)的脫粒釘具有足以敲落葡萄粒的硬度，讓除梗率高達(dá)98%以上，同時由于其適度的彈性又保證了脫粒時葡萄梗不受損，從而避免了過多的梗中單寧進(jìn)入酒體內(nèi)。

2 機(jī)器組成

如圖1所示，機(jī)器由主體、電機(jī)、開關(guān)電源三大部分組成，圖2、圖3、圖4分別是機(jī)器的主視圖、俯視圖和剖視圖，圖中：1.長支撐棒；2.防濺擋板；3.端板；4.梅花螺絲；5.螺母；6.投料斗；7.電機(jī)；8.攪動棒；9.雙頭螺栓；10.攪動軸；11.硅膠脫粒釘；12.墊腳；13.短支撐棒；14.控制開關(guān)（開關(guān)上的標(biāo)志I為正轉(zhuǎn)，II為反轉(zhuǎn)，O為停止）；15.電源插口；16.不銹鋼脫?；\。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖2、圖3、圖4所示，用4根雙頭螺栓和4個螺母將半圓筒狀的不銹鋼脫?；\夾緊在兩塊端板的中間，兩塊端板分別水平安裝一根支撐棒(其中一塊使用長支撐棒,另一塊使用短支撐棒)。在脫?；\中軸線的上方安裝一個可拆卸的投料斗，在脫?；\中軸線下方的筒壁上，交錯有序地分布篩孔和安裝孔。從脫粒籠的外壁將長短不一的硅膠脫粒釘插入安裝孔內(nèi)，并讓它們依靠自身的彈性固定在脫粒籠上。脫粒籠的兩外側(cè)各安裝一塊防濺擋板。以兩端板的中心開孔作為軸承用以安裝攪動軸，攪動軸上安裝數(shù)根與之垂直的攪動棒。配有控制開關(guān)的電機(jī)通過鍵連接方式與攪動軸相聯(lián)，并通過兩個梅花螺絲固定在一端板上。攪動軸的停止，正、反方向轉(zhuǎn)動通過電機(jī)和控制開關(guān)來控制實(shí)現(xiàn)。

圖1 實(shí)物圖

圖2 主視圖

圖3 俯視圖

4 工作原理

機(jī)器的工作原理：按下控制開關(guān)，電機(jī)帶動攪動軸轉(zhuǎn)動，軸上的攪動棒隨之轉(zhuǎn)動，這時將葡萄投入不銹鋼脫粒籠中，葡萄串在攪動棒的帶動下沿著籠壁作快速圓周運(yùn)動并與彈性硅膠脫粒釘不停地撞擊，在脫粒釘?shù)那么蜃饔孟?，葡萄粒迅速與枝梗分離，然后通過篩孔落入下方的接果盤中，最后，將枝梗從籠中取走。要讓葡萄串與脫粒釘有更充分的接觸以達(dá)到最佳的脫粒效果，操作者可以通過前后按壓控制開關(guān)讓攪動軸（棒）作間隔性的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動。

圖4 剖視圖

5 技術(shù)參數(shù)

機(jī)器的主要技術(shù)參數(shù)如下：

動力：電動(電源電壓：220 V；操作電壓：24 V)。

材料：不銹鋼（304）、食品級PP塑料、食品級硅膠。

重量：約10 kg(其中4 kg為電機(jī)重量)。

外型尺寸：52×52×45 cm。

處理速度：800斤/h以上。

適用范圍：直徑小于16 mm的釀酒專用葡萄，如赤霞珠，桂葡等。

6 試驗(yàn)效果

2014年10月份的釀季，公司從葡萄產(chǎn)區(qū)河北懷來購回了5 t專用釀酒葡萄（品種：赤霞珠）進(jìn)行了機(jī)器定型前的最后一次的試驗(yàn)，如視頻[4]所示，整個過程，機(jī)器運(yùn)作非常順暢，不受投料速度的影響，除梗率也達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

操作人員：1人；所用時間：12 h；除梗率：98%以上。

7 結(jié)論

綜上所述，無論是外形體積，還是使用效果，此款電動葡萄脫粒機(jī)都不失為一款真正意義上的家用葡萄除梗機(jī)，能滿足家庭自釀葡萄酒除梗工作的需要，讓自釀愛好者能輕松享受釀造葡萄酒的樂趣。該機(jī)器于2014年11月獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利授權(quán)（專利號：203913299U）。

[1]張燕,朱濟(jì)義.中國葡萄酒行業(yè)現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展趨勢[J].釀酒科技,2009(11)：128-131.

[2]張燕,馮韶輝,白忠勤,等.對葡萄酒質(zhì)量安全的探討[J].釀酒科技,2010(7)：99-102.

[3]李瑩,王世平.自釀葡萄酒生產(chǎn)工藝及過程中的質(zhì)量控制研究[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2015(9)：3713-3722.

[4]小機(jī)器，大能耐——大嬸第三代(強(qiáng)力型)家用除梗機(jī)面市[EB/OL].[2017-04-31].http://bbs.wines-info.com/show.aspx?class=73&id=377733.

Development of a Domestic Electric Grape Stemmer

YAO Hong

（Library of Guangdong University of Petrochemical Technology,Maoming,Guangdong 525000,China)

The development background,design principles,implementation options,machine components,working principles,technical parameters,and the performance of a newly-developed domestic electric grape stemmer were introduced in this paper.The stemmer was satisfactory in appearance and application effects.

electric grape thresher;electric grape stemmer;development

TS262.6；TS261.3；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0136-03

10.13746/j.njkj.2017149

2017-05-31

姚紅（1963-），女，廣東人，副研究館員，學(xué)士學(xué)位。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-07-19；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170719.1122.010.html。