Design and testing of a rotary contour peeling device for roots of lotus

ZENG Rong; CHEN Yaxin; ZHAO Zhuangzhuang; LIU Wanru; TANG Nanrui; CHEN Liming; ZHANG Guozhong

doi:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.05.024

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Design and testing of a rotary contour peeling device for roots of lotus

Food science and agricultural engineering | 更新时间：2026-11-05

- Design and testing of a rotary contour peeling device for roots of lotus
- Journal of Huazhong Agricultural University Vol. 44, Issue 5, Pages: 241-248(2025)
- 作者机构：
  
  华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，武汉430070
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.05.024
  CLC： S226.4
- Received：17 August 2024，
  
  Published：15 September 2025
- 稿件说明：
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曾荣，陈亚欣，赵状状，等.莲藕回转式仿形去皮装置设计与试验［J］.华中农业大学学报，2025，44（5）：241‐248.

ZENG Rong,CHEN Yaxin,ZHAO Zhuangzhuang,et al.Design and testing of a rotary contour peeling device for roots of lotus[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2025,44(05):241-248.
曾荣，陈亚欣，赵状状，等.莲藕回转式仿形去皮装置设计与试验［J］.华中农业大学学报，2025，44（5）：241‐248. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.05.024.

ZENG Rong,CHEN Yaxin,ZHAO Zhuangzhuang,et al.Design and testing of a rotary contour peeling device for roots of lotus[J].Journal of Huazhong Agricultural University,2025,44(05):241-248. DOI： 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.05.024.

摘要

针对莲藕去皮机械效果不佳且依赖人工的问题，设计一种由夹持回转和往复式仿形切削机构组成的回转式仿形去皮装置。对该装置的关键部件及转速关系进行理论分析，确定圆弧去皮刀刃口半径为7 mm、限深支撑块的形状为半椭圆柱体、刀臂摆杆长度为85 mm，确定莲藕与步进电机丝杆转速比值范围为0.51~1.03；对整机开展试验，以鄂莲5号为对象，以去皮均匀度、去皮损失率为试验指标，以莲藕转速、步进电机转速、扭力弹簧线径为试验因素开展Box-Behnken响应面试验，确定最优参数组合为莲藕转速108 r/min、步进电机转速74 r/min、扭力弹簧线径1.6 mm。在该条件下开展验证试验，得到莲藕去净率≥88.75%，去皮损失率≤12.36%。

Abstract

A rotary contour peeling device consisting of a clamping rotary and reciprocating contour cutting was designed to solve the problem of ineffective mechanical peeling and the reliance on manual labor in peeling the roots of lotus. A theoretical analysis was conducted on the key components of the device and their relationship with the rotary speed. The radius of the arc peeling blade edge， the shape of the depth-limited support block， the length of the cutter arm pendulum， and the ratio of the rotary speed of the roots of lotus to the screw of the stepper motor was determined to be 7 mm， a semi-ellipsoidal cylinder， 85 mm and ranged from 0.51 to 1.03， respectively. Elian No. 5 was used to conduct a Box-Behnken response surface with the uniformity of peeling and the loss rate of peeling as indexes and the rotary speed of lotus root and stepper motor， and the diameter of torsion spring as factors. The optimal combination of parameters was determined to be a rotary speed of lotus root of 108 r/min， a rotary speed of stepper motor of 74 r/min， and a diameter of torsion spring of 1.6 mm. A verification experiment was conducted under these conditions， resulting in a removal rate of lotus root of ≥88.75% and a loss rate of peeling of ≤12.36%. It will provide a reference for improving the design of peeling machinery for roots of lotus.

关键词

Keywords

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