海蜇具有独特的营养价值和药用功效,因此深受广大消费者的喜爱。海蜇脱水后的海蜇皮形状主要有:平的和碗形的。通常碗形海蜇皮是以宽度均一的海蜇皮丝销售到国内外,但是国内对碗形海蜇皮的切丝加工,是由工人使用修制弧形刃剪刀剪切成丝,工人劳动强度大、切手事件时常发生,切丝效率和成品率较低,造成了碗形海蜇皮的大量浪费。本文针对以上加工生产状况,展开了碗形海蜇皮螺旋自动切丝机研发。本论文的主要研究内容如下:(1)利用质构仪对碗形海蜇不同取样半径位置进行了剪切力和质构测试及分析,结果表明:取样半径在次外环、中环2处对剪切力的影响最显著,剪切力最大值为53.57N,在次外环、外环处对硬度影响最显著,硬度最大值为145.81N,在内环、外环处对弹性的影响最显著,弹性最大值为0.81。通过上述实验测得的参数,为碗形海蜇皮螺旋自动切丝机的液压缸选型和螺旋切刀设计提供了理论依据。(2)根据碗形海蜇皮丝的规格和设备技术指标要求,完成了碗形海蜇皮螺旋自动切丝机的总体方案设计,包括:上料机构装置、切丝机构装置和电气控制装置。在上料机构装置的结构设计中:采用步进电机驱动链轮旋转,从而带动链条拖动盛料盘完成自动进给上料;同时设计了张紧机构,避免链条松弛脱链;进行了步进电机选型和链传动设计。在切丝装置的结构设计中:基于微分几何学理论推出螺旋切刀刀刃线的数学模型,利用MATLAB分析了螺旋切刀刀刃线曲率和挠率随极角的变化,找到其弯曲、扭曲程度最大位置,为螺旋切刀强化处理提供了技术支持;设计了与螺旋切刀相配合的脱料盘结构,一次冲切可完成切丝与脱料,提高了切丝效率;进行了液压缸和液压泵的选型设计。(3)利用Solidworks15.0软件完成了碗形海蜇皮螺旋自动切丝机的三维设计,进行了模拟装配,通过Motion插件功能对切丝装置进行了运动仿真,通过仿真分析可以看出无干涉现象,验证了结构设计的合理性。(4)建立了碗形海蜇皮螺旋自动切丝机切丝过程力学模型,利用ANSYS Workbench15.0软件对螺旋切刀工作状态下受力情况和机架的模态进行了有限元模拟,分析了应力和应变状态,从计算结果来看满足结构设计要求。(5)完成了碗形海蜇皮螺旋自动切丝机的电气控制设计,进行了相关部件的选型。完成了实验样机制作,进行了生产调试。通过该设备进行碗形海蜇皮切丝,外观质量较好,废品率显著降低,完全达到了设计要求。