一種手動機械式切洋蔥機的研究與設計

張 磊，于楚飛，劉曉紅，李 丹，楊東方

（廣西大學機械工程學院，廣西 南寧540004）

洋蔥俗稱圓蔥、蔥頭等，我國的洋蔥產量占全球的百分之三十四，種植面積也居于世界第一[1]。相應的也就產生了一批洋蔥機械收割機，顧永平[2]分析了洋蔥機械收獲質量現狀問題，為實現洋蔥全過程機械化生產奠定堅實理論基礎；胡良農[3]等人介紹了洋蔥在收獲工程的各種類型機械的應用。在日常生活中，吃洋蔥是很多人的最愛，因為洋蔥不但爽口，而且對人體具有殺菌作用，補充人體所需要的維生素。但由于在切洋蔥的過程中經常會被洋蔥的汁濺到眼睛上，即使帶著眼鏡也避免不了眼睛會被辣的情況，因此影響了切洋蔥的效率及安全。目前國內對家用切洋蔥機研究還不多，家庭中長期以來一直用傳統的刀切，隨著生活品質的提升，有必要研究和設計一種真正適合家庭切洋蔥用的機器。

本文研究和設計了一款家用手動的機械式切洋蔥的機器，該洋蔥機制作成本低，切割效率高，使用安全，并且簡單小巧，易操作。

1 手動機械式洋蔥機基本介紹

1.1 設計的目的和意義

目前市場上雖有切割洋蔥的機械但是由于機械化復雜，制造成本高，且體積大不易移動，適用于批量化加工洋蔥的工廠，而不適用家用，本設計是專門針對家用的切洋蔥機。

1.2 設計的方案

本設計是采用如下技術方案達到上述目的：一種手動機械式切洋蔥機，包括內置抽屜、墩座、刀具座、壓臂、連接軸、箱體和刀具，具體結構和連接關系為：所述刀具座下面安裝有刀具，刀具由相互交錯的弧形刀片構成，刀具座上面與連接軸連接，連接軸與壓臂連接，墩座安裝在內置抽屜中，內置抽屜安放在箱體內。所述刀具由8個弧形刀片組成，每個刀片之間的夾角為45°.當所有刀片集中到一個點，這個點作用在洋蔥上，使得相同壓力下，受力面積小，壓強大，能很輕松的完成操作，從而實現安全、簡便、高效率地對洋蔥進行切割的目標。

2 手動機械式洋蔥機總體設計

2.1 手動機械式洋蔥機的結構示意圖和工作原理

如圖1、圖2所示，手動機械式洋蔥機主要是由內置抽屜1、墩座2、刀具座3、壓臂4、連接軸5、箱體6和刀具7裝配而成。具體結構和連接關系為：所述刀具座3下面安裝有相互交錯的弧形刀片，刀具座3上面與連接軸5連接，連接軸5與壓臂4連接，墩座2安裝在內置抽屜1中，內置抽屜1安放在箱體6內。

圖1 手動機械式切洋蔥機的結構示意圖

圖2 手動機械式切洋蔥機的剖面示意圖

手動機械式切洋蔥機的工作過程是：當拉出內置抽屜1然后把洋蔥放在墩座2上以后，關閉內置抽屜1，用手操作壓臂4，刀具7隨著刀具座3之間的連接軸5下落而下落，就使得刀片落在洋蔥上，這時候整個裝置為封閉狀態，切割完洋蔥后灑落的洋蔥片落在內置抽屜1內，切完后取出內置抽屜1，把洋蔥從內置抽屜1中取出。

2.2 刀具的設計

刀具的設計結構圖如下圖3所示：刀具由8個弧形刀片組成，每個刀片之間的夾角為45°，刀具的材料選用316L不銹鋼，316L不銹鋼具有良好的力學和工藝性能、耐腐蝕性好，且不易滋生細菌，具有極強的耐污性[4]，維護費用低、使用壽命長，綜合成本較普通鋼低。

圖3 手動機械式切洋蔥機的刀具結構示意

2.3 箱體的設計

圓柱形箱體內置有抽屜，箱體采用ABS材料注塑成型，ABS是目前一種用途極廣的熱塑性工程塑料，是目前為止產量最大，應用最廣泛的聚合物[5]。ABS容易加工，成品化學性狀穩定、光澤度好，可以進行表面著色，具有顏色鮮艷、穩定性好等特點。箱體的壁厚必須設置得當，以確保塑料件的機械強度滿足使用要求，箱體的厚度不宜過大，否則會浪費原料，增加重量及生產成本，但箱體厚度也不可過薄，薄壁往往會造成塑料難成型且箱體容易變形[6]。因此箱體的塑料件的壁厚必須均勻，即壁與壁連接部位的厚度保持一致，采用圓弧過度。

3 結束語

本文設計的切洋蔥機主要機構包括有內置抽屜、墩座、刀具座、壓臂、連接軸、箱體以及刀具，其中刀具的材料是316L不銹鋼，箱體采用ABS材料注塑成型。設計的優點在于：

（1）由于整個裝置切割時是封閉的，解決了切割洋蔥時出現辣眼睛的問題。當切洋蔥時，關閉抽屜按下壓臂就會使得整個裝置處于完全封閉狀態，洋蔥的汁液就不會濺到人的面部上。

（2）壓臂裝置用到了省力杠桿原理，并且整個刀具由8個弧形刀片組成，故不再需要二次切割，切割效率高，操作起來更加輕松。

（3）此裝置不但可以切割洋蔥，還可以切割其他果蔬，用途廣泛。