臺灣博碩士論文加值系統

本研究針對鮮食鳳梨削皮需求，研製一鳳梨削皮試驗機，並進行削皮性能測試及分析。研製之試驗機為配合測試，設計具果實夾持座轉速、刀具上升螺桿轉速、刀具張力大小、刀具側傾角等調整功能。
刀具上升螺桿及果實夾持座轉速對削皮影響的試驗結果顯示，當設定條件為削皮刀採一次到達削皮深度、削皮刀的側傾角為14度及削皮厚度為1.1cm時，其果實夾持固定座及刀具上升螺桿轉速分別為55 rpm及60 rpm，可得到較佳之削皮率及補修率為32.75 %及2.52 %。故完成削除率為測定條件中較佳的結果，此參數為後續削皮試驗研究之設定值。
刀具張力及刀具側傾角對削皮影響的試驗結果顯示，當削皮刀採分批次到達削皮深度、削皮厚度為0.7 cm，當刀具張力為14.1 N時平均削皮厚度皆比8.9 N和3.7 N為厚，當削刀側傾角分別固定為10、14及18度時，其對應之刀具張力較大時，所得削皮率即高，相對之補修率較低。另當削刀側傾角為14度，對應刀具張力3.7、8.9及14.1 N時其平均補修率分別為3.88、0.90及0.65 ％，其值皆比削刀側傾角10度及18度為低。
削刀側傾式試驗研究結果顯示，刀具張力固定為8.9N時，分別改變側傾角為10、14及18度之完成削除率之值分別為28.95、27.42及27.54 %，皆低於其他參數設定的組合，亦低於鳳梨人工削皮之平均完成削除率30.16 %。而刀具張力及削刀側傾角皆會對削皮厚度造成影響，故兩者有交互影響存在。

To meet the demand of peeling fresh pineapple, the objectives of this study were to develop a pineapple peeling machine and to analyze its peeling function. The prototype was designed to have adjustable rpm for a fruit-holding platform and a knife-rising screw, and adjustable function for the tension and tilted angle of the knife.
Both turning speeds of the fruit-holding platform and the knife-rising screw affected testing results. As the knife tilted to 14 degree and peeling thickness was 1.1 cm, the turning speeds of the fruit-holding platform and the knife-rising screw were 55 rpm and 60 rpm, respectively, and resulted in the peeling rate of 32.75% and refining rate of 2.52%. The total peeling rate was defined from the better results and the parameter was set for the further peeling operation.
For testing the effect of knife’s tension and tilted angle, results showed that peeling gradually to the right depth, the peeling thickness was 0.7 cm. As knife tension was 14.1 N, the average peeling thickness was the thickest, compared with 8.9 N and 3.7 N. However, when the knife tilted angles were set to 10, 14, and 18 degrees, the greater tension resulted in higher peeling rate and lower refining rate. In addition, when the knife tilted angle was fixed to 14 degree and the knife tensions were 3.7, 8.9, and 14.1 N, the average refining rates were 3.88, 0.90, and 0.65%, respectively. These values were the lowest ones compared to 10- and 18-degree fixed tilted angles.
The results also showed that when the knife tension fixed to 8.9 N and the knife tilted angles changed to 10, 14, and 18 degrees, the total peeling rates were 28.95, 27.42, and 27.54 %, respectively, that was the lowest combination among others. The result also showed better performance than manual work, 30.16%. And, knife tension and tilted angles would affect the peeling thickness as well as their interactions.

謝誌 I
摘要 III
Abstract IV
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 V
第一章前言 1
1-1研究動機 1
1-2 研究目的 2
第二章 文獻探討 3
2-1 鳳梨果實性狀及結構 3
2-2 果實削皮方式與機械 5
2-3 機械削皮後之成品判斷標準 11
2-4 鳳梨削皮方式 13
2-4-1 人工削皮 13
2-4-2 手工鳳梨去皮工具 14
2-4-3機械式鳳梨削皮 16
2-5 削皮刀具探討 18
第三章 試驗設備與方法 20
3-1 試驗材料 20
3-2 測定儀器及設備 20
3-3 試驗方法與步驟 25
3-3-1鳳梨機械削皮機研製 25
3-3-2刀具張力量測 26
3-3-3固定座及刀具上升轉速量測 27
3-3-4 削刀埋入式試驗 28
3-3-5 削刀側傾式試驗 30
3-3-6機械削皮效能判定 32
3-3-7.人工削皮量測試驗 33
第四章 結果與討論 34
4-1鳳梨削皮試驗機試製結果 34
4-2刀具張力量測結果 41
4-3 固定座及刀具上升轉速量測結果 42
4-4削刀埋入式試驗結果 43
4-4-1果肉與果皮表面的影響 43
4-4-2刀具上升螺桿及固定座轉速的影響 45
4-5 側傾削皮試驗結果 51
4-5-1刀刃對果肉表面的影響 51
4-5-2削皮厚度量測 53
4-5-3刀具張力及側傾角對削皮率及補修率的影響 57
4-5-4 各參數設定值之交互作用 60
4-5-4鳳梨機械削皮與人工削皮之完成削除率比較結果 63
第五章 結論 66
參考文獻 67
附錄 69
圖目錄
圖2-1　鳳梨外型部位圖 3
圖2-2　鳳梨剖面部位圖 4
圖2-3　全自動水果去皮機之研製 7
圖2-4　青芒果去皮機之機體示意圖 8
圖2-5　青芒果削皮機之外貌 8
圖2-6　柿子削皮機作業情況 9
圖2-7　青木瓜削皮之外貌 9
圖2-8　木瓜削皮示意圖 10
圖2-9　鳯梨去頭尾 13
圖2-10人工削皮作業情形 13
圖2-11罹病果目、花腔進行修飾 13
圖2-12削皮後全貌 13
圖2-13鳳梨頭部去除 14
圖2-14手握鳳梨冠芽處削皮作業 14
圖2-16鳳梨去皮除蕊器 15
圖2-17去皮除蕊器 15
圖2-18去皮除蕊器作業情形 15
圖2-19機械去頭、尾 17
圖2-20機械去頭、尾後 17
圖2-21圓管型切削器 17
圖2-22圓管型切削後果實 17
圖2-23 削皮刀與角度的關係 19
圖3-1 游標卡尺：（上）150 MM規格（下）600MM規格 21
圖3-2 精密電子天秤 21
圖3-3 量角器 22
圖3-4 轉速計 22
圖3-5 材料拉伸機 23
圖3-6刀具組作業時相關位置示意圖 24
圖3-7刀具彈簧張力FS與刀具張力F 26
圖3-8 刀刃採埋入式之示意圖 29
圖3-9 刀刃採側傾式之示意圖 31
圖4-1 固定機構（一） 37
圖4-2 固定機構（二） 37
圖4-3 刀具機構 38
圖4-4 刀具組 38
圖4-5 彈簧裝置 39
圖4-6 動力傳動裝置（一） 39
圖4-7 動力傳動裝置（二） 40
圖4-8 刀具彈簧張力與位移伸張量關係圖 41
圖4-9 削皮後未補修之果肉情況 43
圖4-10 削皮後已補修之果肉外觀 44
圖4-11 削刀埋入式試驗情況（一） 48
圖4-12 削刀埋入式試驗情況（二） 48
圖4-13平均削皮率與補修率的關係 49
圖4-14刀具上升螺桿及固定座轉速與平均削皮率的關係 49
圖4-15刀具上升螺桿及固定座轉速與平均補修率的關係 50
圖4-16側傾削皮試驗 51
圖4-17 側傾削皮試驗後果肉表面平整 52
圖4-18 去冠芽後進行削皮前寬度量測 55
圖4-19側傾削皮試驗後寬度量測 55
圖4-20刀具張力與平均削皮厚度的關係 56
圖4-21側傾角與平均削皮厚度的關係 56
圖4-21 刀具張力及傾斜角對平均削皮率的關係 59
圖4-22 刀具張力及傾斜角對平均補修率的關係 59
表目錄
表4-1 試驗機機構及元件名稱 36
表4-2 削刀埋入式試驗結果 47
表4-3 刀具張力及側傾角與削皮厚度的關係 54
表4-4 不同刀具張力及側傾角與削皮試驗結果 58
表4-5刀具張力與削刀側傾角對削皮率之變異數分析 61
表4-6刀具張力與削刀側傾角對補修率之變異數分析 62
附表1 削刀側傾式試驗削皮厚度之量測值 69
附表2 刀具張力及側傾角與機械削皮之量測值 70
附表3 刀具張力及側傾角對削皮率及補修率之結果 71

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