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題 目 : 農產品深加工設備-粉皮機的設計 目 錄中文摘要I英文摘要II前言1第1章 農產品深加工-粉皮機發展概論31.1 農產品深加工的發展現狀31.2 粉皮機的發展現狀6第2章 粉皮機的總體設計92.1 粉皮機主要工作部分的設計92.2 粉皮機的設計特點102.3 粉皮機的總體布局12第3章 電動機的選擇133.1電動機功率的計算133.2 電動機轉速計算13第4章 傳動帶和帶輪的設計154.1 傳動帶的設計154.1.1 傳動帶功率的確定154.1.2 V帶型號的確定164.1.3 帶輪基準直徑的計算164.1.4 帶長和中心距的計算164.1.5 驗算主動輪上的包角174.1.6 計算V帶的根數174.1.7 計算V帶的初拉力184.1.8 壓軸力的計算184.2 V帶帶輪的設計184.2.1 V帶輪的結構設計184.2.2 從動帶輪的設計20第5章 傳動軸的設計215.1 確定軸的每段直徑以及長度215.2 輸出軸系的選擇確定215.3 對軸的強度進行校核225.3.1 作軸的簡圖225.3.2 輸出軸所受作用力大小的計算:225.3.3 軸在平面內所受支反力大小的計算:225.3.4 軸在垂直面內所受的支反力的計算:225.3.5 作彎矩圖235.3.6 軸強度的校核24第6章 軸承壽命校核256.1 軸承受力簡圖:256.2 軸承受力情況的計算256.2.1 軸承(兩端)所受徑向載荷的計算256.2.2 計算兩軸承的軸向力266.2.3 求軸承的當量動載荷266.2.4 驗算軸承壽命276.3 螺旋槳上鍵的校核27第7章 螺旋槳的選擇287.1 螺旋槳相關參數的計算287.2 粉皮機的焊接297.3 流體模型的選擇與求解控制參數的設置30結 論31致 謝32參考文獻33粉皮機的設計摘要為了降低工人在制作粉皮時的工作強度、提高工作效率,設計了該粉皮機。該機主要有上料桶、氣缸推動裝置和電主軸及傳動部件等組成。分為熱水箱體和冷水箱體兩個部分,熱水箱的作用是對粉皮進行加熱,冷水箱的作用是對粉皮進行成型。并且在熱水箱內配備有螺旋槳和加熱裝置。螺旋槳的作用是促使水流產生波浪,從而使料斗運動,并且使料斗內粉料分布均勻,產生的粉皮厚薄平均,口感更好。用加熱管保證水溫在90C左右。然后以電動機為動力源,動力由電動機輸出軸輸出,再通過傳動帶傳遞到主軸上,帶動螺旋槳工作。關鍵詞:粉皮機;電主軸;角接觸軸承Design of Vermicelli Machine AbstractIn order to reduce the worker in making sheet jellys work intensity, improve work efficiency, so the vermicelli machine is designed. This machine mainly includes feeding bucket, cylinder driving device, motorized spindle and driving part. The vermicelli machine supply two boxes with hot and cold water ,used respectively heating and forming of Sheet jelly. In hot water the box is equipped with the propeller and the heating tube, so that the water can make the wave shape, prompting hopper, and making the powder inside the hopper more uniform and taste better. With heating tube to ensure the water temperature at about 90 C. Motor is used power producer. Power is passed on to the main shaft through the belt to make the propeller revolve. Key Words: vermicelli machine;spindle;angular contact lubrication前言自改革開放以來,人們的生活水平在逐步提高,這和我國工農業的發展有著密不可分的聯系。現在有關農業的機械是層出不窮,越來越先進,已經滲透到各個領域。在十幾年以前,小麥的收割還主要是靠人們拿著鐮刀一把一把的進行收割;花生的收果需要先從土壤中逐一的拔出,后續的花生米還是依靠手工去完;包括玉米,豆類的收割方式,都是依靠人工完成。此種工作方式的弊端就是農民的勞動強度高,效率低。這些因素都或多或少的阻礙著我國農業的發展。然而,經過十幾年的蛻變,農業機械發生了飛躍式的前進,現在大部分農產品已經實現了機械化收割,機械化加工。給我們的生活帶來了很大的便利。今天農業面貌的展現,離不開國家的大力支持和人民政府的高度重視,。尤其是在黨的十八大報告內容中就可以看出,已經明確指出要加快農業發展的步伐,提高農業生產能力,確保糧食最大化供給。這標志著農業現代化的建設已經被國家列入了建設小康社會的發展項目之一。然而,農業現代化的建設的重中之重就是發展農業機械。因為在建設農業現代化的過程中,農機起著推波助瀾的作用。1、我國農業機械的發展現狀人們常說:“現代農業靠科技,科技種田靠農機”。農機的發展,將直接關系到農業科技的變革。勞動生產率、土地產出率、資源利用率都將得到大幅提高。就我國農機的發展情況而言,存在著裝備結構不完善的情況,目前市場上主要是以小型農機居多,大型的很少,使農業生產受到了限制,農民的增收受到了限制。其次,農民的種地規模和大中型農機大面積作業之間也有矛盾,由于我國的土地屬于分散型種植,因此不能依靠大面積作業,而且,成本較高。如今,我國的農機服務體系還不健全,服務網絡也僅僅只有市級以上才有,縣級以下還沒有相應的服務。致使服務水平與農機的發展水平不在同一層面上,這對于實現市場化、國際化的需求有一定的阻礙作用。畢業設計論文代做平臺 580畢業設計網 是專業代做團隊 也有大量畢業設計成品提供參考 QQ3449649974農業機械的發展從某種程度上來說是取得了重大的突破,但也卻存在著發展失調現象。簡而言之,西部地區相對東部地區來說,發展水平仍然比較低下,機械數量上也有明顯的差距。從而出現了西部地區的生產效率不高以及農民收入偏低的現象。同時,在科研開發層面上與發達國家相比,也存在著很大的落差。由于科研人員有限,有關農業的動態信息不能及時掌握,導致我國農業的發展步伐較慢。慶幸的是在2004年第十屆人大常委會上明確指出要加快農機的發展,這對于農機的發展起到了一定的積極作用。我們現在能做的就是吸取國外的技術并針對中國目前農機方面的問題進行技術創新。2.農業機械在建設農業現代化中的作用隨著社會的進步,科技的發展,市場的需求等多方面因素,農業的發展已經不能再如昔日一樣靠人、畜來完成。必須依靠農機來作為主要的生產工具。因為只有農機才可以突破生產規模的限制,達到現代農藝的要求,提高產品的品質和生產力的水平。也只有農機的大幅度發展,才可以讓農民從土地中得到解放,勞動強度降低。才可以改變傳統的農業生產方式(以人畜為主的低效生產)。這不僅對于三農問題的解決起到了很大的幫助,而且對于工業化、城鎮化的建設也起到了很好的推動作用。現代農業的發展目標無外乎三個:產量高、效率高、產品優。這一目標的實現,從某種意義上來講,僅靠所謂的選種,提高生物技術,改變農作物的種植方式是不能實現的。因為任何沒有經過實踐的措施在開始實施之前都不可能去廣泛的推廣和應用,無形中都限制了農業高效化的發展。從一些發達國家的農業現代化建設和改革的成效中來看,歸根結底,只有依靠農機和農藝的緊密結合,才有望發展目標的達成。3、農業機械的發展前景農機的發展不僅僅是取代了大部分需要手工完成的工作那么簡單。其實它還有更深層次的含義。比如:人們的生活質量,生產率,農民的收入,對新農村的的和諧構建,人與社會的和諧發展等都起到了一定的推動作用。農機在我們的生活中也是到處可見,農田灌溉,病蟲的防治,雜草的消滅,秸稈的利用,種子的播種,化肥的施撒,水澇的排泄等方面,都離不開農機的完成,可以看出,農機是農業科技中最重要的一個環節。對于中國農機目前的發展情況而言,還是有很大的發展前景的。可以從以下幾個方面進行發展和實施。 (1)目前市場上大部分的農機雖然在使用功能方面得到了大幅提升,但是駕駛操作的環境不太理想,都過于簡陋,今后我們可以向安全舒適型方面發展,比如在農機操作駕駛室內配備空調,密封性再完善一些。(2)向節能低耗方面發展,最大化的做到省油,這不僅對于農民是一種福音,對于社會而言也是一件功不可沒的事情。(3)向一機多用方面發展。它的出現,可以最大程度提高效率。比如,施肥,打藥,播種,松土等功能可以讓一機同時實現。(4)向智能化方面發展。盡可能減少人們的勞動強度。做到輕松致農,快速致富的。第1章農產品深加工-粉皮機發展概論1.1農產品深加工的發展現狀農產品深加工是運用現代工業技術把農產品轉化為其他形式產品的過程,并實現效益最大化。農產品深加工涵蓋的范圍也比較廣,和我們的生活息息相關。例如:糧食、油料、蔬菜、水果、畜禽、特產等方面。 在我們的日常飲食中,雖然大部分食品都和農產品深加工息息相關。但是我國的農產品深加工技術和發達國家相比還有很大的提升空間。就當下而言,我國農產品深加工技術主要呈現以下特點:粗加工產品的產量大于精加工產品的產量,中低檔產品的產量低于高檔產品的產量。雖然最近幾年國家政府對農產品項目增加了投入,加大了重視力度,但由于農產品深加工這項技術在我國發展的比較晚,基礎比較薄,因此,我們還需要不斷地努力創新,爭取早日趕上發達國家的水平。據有關資料顯示,我國農產品每年的產量在世界上也是首屈一指的。但遺憾的是對于這豐富的農產品,我國將其轉化為其他形式的產品的轉化率僅有30%左右。衡量一個國家農業現代化水平的標準是食品工業和農業的總產值。在發達國家,農產品加工業的產值是農業產值的2到3倍。而我們中國,還不到農業產值的1倍。與西方一些技術先進的國家相比,尚有很大的提升空間。同時,面對著農產品深加工這項技術,我們目前還存在著諸多困難和挑戰,為了推動農產品加工業的發展,提供有效的技術支撐是非常有必要的。在中國,農村人口數量遠遠大于城鎮人口數量。由此可見,農民的發展將直接影響到國民的發展,經濟的推動,國家的強盛。但是,農業的的發展情況與其他經濟發展情況相比,具有一定的弱質性。農業弱質性主要體現在:對自然環境高度依賴,自然風險大,生產周期長,對市場需求難以有效把握并且市場風險大。由于這些因素的存在,導致我國目前的農業生產狀況不太理想。尤其是一些技術設備落后,市場體系不健全,基礎設施不完善的地區,農業的生產方式還主要是以粗加工居多。1.1.1我國農產品加工業存在的問題(1)農產品深加工意識淡薄。大部分人認為對農產品進行深加工沒有太大的意義,不需要過多的資金投入。也正是因為這一觀念的淡薄導致食品加工業在市場上幾乎沒有任何競爭力。其實,隨著人們生活品質的提高,對食品的品質、營養、口感等方面也是越來越重視。這僅靠粗加工是不能滿足市場需求的。必須要依靠有一定技術含量的深加工才可以滿足。目前市場上也不乏深加工的農產品,但是都是用一些銷售不出的農產品進行加工的,這種做法,在質量上是沒有保障的。追根溯源,還是因為對農產品加工業的認識不到位,他們認為所謂的農產品深加工就是對一些普通的瓜果蔬菜進行加工。就目前市場情況來看,這一觀點要做出轉變。另外要想在市場上立足,想獲得徹底的質的改變,就要加大投入。尤其是一些大的加工企業,要起到帶頭作用,發揮積極作用。(2) 缺乏可加工的農產品品種。在之前的很長一段時期,我國對于農產品的關注僅僅是放在了產量上,曾一度認為產量高才是王道,而忽略了專用品種的培育,從而致使目前我們可以拿來深加工的產品種類不多。現階段農產品加工企業大多是小而分散的經營模式。規模小意味著效益就不會太高,同時還因技術設備落后,能耗高,資源利用率低,造成資源浪費,產品質量差的現象。(3)技術設備比較落后。產品的質量取決于加工工藝的選定和使用,加工工藝又主要是依托技術裝備來實現的。經過我國科研人員的不斷探索和引進一些國外的加工設備,雖然和之前相比有了一個很大的突破,但是和發達國家相比,還存在著一定的差距。主要的原因還是因為我國把工作的重心放在了生產過程中的領域內,忽視了生產完成后的領域。造成了在此領域內的創新能力較低,技術設備落后,大部分硬件需要進口,使我國加工業水平落后于發達國家。(4)產品過剩。在1995年以來,農業的發展速度真可謂是突飛猛進,尤其是農產品加工發展的速度尤為突出。不言而喻,城鄉居民的收入也在隨著提高。農產品加工業的發展對農民增收問題、農產品的質量和效益以及人們就業等方面都起著積極作用。今天,農產品加工業已成為國民經濟的支柱產業。 雖然農產品深加工工業一直在逐步提高,但是也出現了農產品過剩的現象。從而對農民收入的增收和農村市場的繁榮在一定程度上也起到了阻礙的作用,以致于成為目前農業發展的首要問題。1.1.2對農產品深加工的建議 在我國加入了世界貿易組織之后,提高農產品的市場競爭力、研發高端的農產品、提升產品的質量等一系列問題對于我們來說都是一件急需解決的問題。為了減小與發達國家的差距,我個人建議應從以下方面做出努力:(1)把工作重心放在科研開發上面。之所以我國的農產品加工業不能滿足市場需要,我覺得是因為我國比較重視生產加工,而對于科研開發沒有過多的投入,據有關資料顯示,我國大部分加工企業對科研開發的投資還不到銷售額的1%,這就造成和國外的一些差距。另外,對于科研人員也要進行適當的培訓,避免人手不夠,出現緊缺。(2)政府有關部門多加支持。任何項目的開發以及后期取得的成果,都離不開政府的大力支持和鼓勵。就農產品加工業而言,政府可以采取一些有利的措施,比如:土地和稅收都進行適當的優惠,筑巢引鳳等等。因農產品加工是一門多學科相結合的科學,涉及的范圍很廣。我們需要從國情出發,因地制宜,盡早的使農產品加工業與世界接軌。(3)對技術方面進行提高。對于發達國家的一些先進技術,我們要參考,要引進。尤其是日本這個國家的生產技術。但是,我們不能盲目的引進,要取其精華,棄其糟粕。在引進的同時,我們也不能照搬照抄,應在此基礎上加上一些屬于我們的東西,逐步提高我們的自主開發能力和創新能力。農產品深加工技術是一門多學科相結合的應用性技術。在此領域,各種各樣的先進技術都在不斷產生。比如,新型滅菌技術,貯運保鮮技術,生物轉化技術等等。而且在加工過程技術層面也在不斷地提高,從自動化生產到智能化生產再到精細化生產,對產品的質量和生產效率均得到大幅度提升。(4)對農產品進行精細化加工。目前社會上工種越來越多,這無疑要歸功于市場對產品的加工越來越精細化。農產品加工業也毫不例外,像一些加工出來的優質產品,主要還是來源于企業對加工原料進行了專用化的選擇,同時也促進了農業生產的專業化程度。目前,市場上大部分優質產品采用的都是專用的原料。比如在其他國家,就玉米品種而言,已經做出了嚴格的分類和加工方向。其中含有食用玉米,蔬菜玉米和高油類玉米等。而且在農產品深加工的過程中,還會有副產物的生成。針對這些副產物,我們也要好好的利用起來。就拿加工葡萄酒這件事情來說,在生產出葡萄酒的同時,會有大量的葡萄籽產出,我們可以將其葡萄籽油提煉出來。同時,有關資料表明,葡萄籽油還具有抗衰老的功效,因此葡萄籽油比其他類的食用油還要收消費者的歡迎。(5)對應用領域方面進行拓寬。最初深加工出來的產品僅僅是對人們正常生活的一個基本補充。并未涉及到其他領域,比如,生物能源,生物醫藥等領域。針對此領域的空缺,我們要很好的發揮起來。我們可以從農產品中提取一些天然的香精香料,取代化學合成這種做法。1.2、粉皮機的發展現狀1.2.1粉皮機發展概論 粉皮在我國是一種較為流行的漢族傳統食品,一般采用淀粉制成。鮮的可以即刻食用,干的便于存放。淀粉的主要來源是將一些農作物進行轉化。然后將這些淀粉經過一定的加工方法最終形成粉皮。起初,粉皮的生產方式主要還是借助人的力量去完成,是沒有專門的生產機器可以依靠的。首先將淀粉進行溶化并澆著在鋁鑼內,然后用最沸水將粉漿煮熟,最后勞動者們站在沸水缸旁進行生產操作。此種生產方式未必不可取,但其中存在著很多的弊端,比如工人們的勞動強度很大,而且還伴隨著一定的危險性。在加工的過程中,難免被沸水燙傷,導致生產效率低,同時產品的質量也無法保證。因為這種加工方法無法保證粉皮的厚薄均勻,容易破碎。由于日產量收到限制加之利用率不高。面對著眾多消費者,使市場出現了供不應求的情況。粉皮機的發展從手工作坊到自制的木頭生產設備,再到后來的粉皮生產網帶機的出現。雖然網帶機的出現提高了粉皮的生產量,但是浪費人力,需要多人進行操作。而且與此相關的設備還需要很多。例如電熱管、排風扇、微壓鍋、磨漿機等設備。而且這些設備造價很高,同時生產起來也會有很多的問題。如下圖所示。 之后自動化粉皮機誕生了,從某種意義上來講它的出現對于工人們來說是一種福音。因為它緩解了個人勞動力,同時產量也有很大的提高。然而,事總有其兩面性。可以看到,它占地面積比較大,設備也比較復雜。它利用的是多層網帶的運行來達到烘干粉皮的烘干主要借助于作用多層網帶的運行來實現。不難看出,攪拌系統安裝在機器的上方,不僅上料困難,而且粉漿濃度不易把控。 經過以上的論述知道,粉皮的生產最初采用的是家庭作坊,手工制作。在此制作過程中,共需要5道工序,每一道工序還不是連續進行,導致生產效率很低。隨著機械行業的不斷更新完善,粉皮機也趨于成熟。在老師的指導下,本次設計的是半自動化構造,內部采用滾珠絲杠來控制軸的運動,通過電主軸連接刷子結構在料斗里添加食用油潤滑、用PLC程序控制加料,實現自動上貨加料,精確性更高。加料后料斗進入箱體,箱體內采用恒溫裝置,控制溫度在70左右,箱體內采用螺旋槳裝置,使水流產生波浪形狀,促使料斗前進,而且使料斗內粉料更加均勻,料斗出箱體后,采用冷水冷卻,使料粉凝結成粉皮即可。從國內發展狀況來看,粉皮機有以下發展趨勢:(1) 繼續向自動化、人工智能化方向發展。(2) 向高效、節能方向發展。(3) 進一步安全衛生、高穩定性和延長工作壽命、方向發展。1.2.2粉皮機的發展前景淀粉制成的食品在我們的日程生活中占據著很大的比重。并且在我國有著悠久的歷史。尤其對于北方地區的人們而言,淀粉制成的食品已成為人們的家常便飯。隨著人們對營養、健康的追求、淀粉食品的種類也越來越多,比如。粉條,粉絲,粉皮,涼皮等淀粉制品已遍布全國。值得高興的是,淀粉食品已經走出國門。同時,在不同的地區人們對于粉皮口感的要求也不盡相同,比如,南方偏淡,北方偏咸。對于人們不同的食用方式,加之便于容易儲存、和食用簡便、營養價值較高,而越來越受到消費者的青睞,不難看出粉皮食品的市場需求空間巨大,發展前景也值得期待。 上個世紀以前,關于粉皮的加工生產就已經出現了。多靠手工作坊或半機械化進行生產。在采用這兩種生產方式的同時,面臨著諸多問題。工作效率和產能都非常低,衛生環境差,產品的質量也不能保證。并且在口感、儲存、運輸等方面也存在著很多不利的因素,隨著社會的進步和人們生活水平的改善,有關消費理念也在發生著改變。人們現在所需要的不再是量,而是質。對于食品的衛生,安全,健康等方面有了一個更高的要求。因此,用先進的機械生產工藝去取代傳統的生產模式是非常有必要的,無論對于消費者來說還是對于企業發展來說都是一件相當迫切的事情。我國農產品種類的多樣化和年產量在世界上也是首屈一指的,對于農產品加工業是有很大發展潛力的。起初粉皮的加工,主要是依賴于手工小作坊,借助一般的炊具進行簡單的生產。毋庸置疑的是這樣的生產方式最大的弊端就是生產效率極低,隨著社會的發展,人類的進步,后來出現了半自動化粉皮機,雖然它的誕生大大的提高了生產效率,也節省了很大的勞動力。但是也有不足的地方,那就是體積過于龐大,而且設備設施方面也較為復雜,農產品深加工技術也得到了迅猛地發展。粉皮的食用不同于其他食品那樣耗時,需要等待很長時間。粉皮的做法簡單快捷,口感也很不錯。一直以來深受廣大消費者的喜歡。加上利潤可觀,原料豐富,因此有著很大的市場發展潛力。粉皮的市場需求,意味著設計一臺高效,衛生的的粉皮機也是很有必要的。 第2章粉皮機的總體設計 粉皮機通過革新后,其生產效率大大提高,其有了更方便快捷的操作方式,其效率顯著增強,其生產實現連續化,大大提高工作效率,而且提高了產品質量,達到厚薄均勻,破碎率少,自動沖漿,熱量穩定,使淀粉易于溶化,提高效率,再者改善了勞動條件,大大地改善了勞動強度及職業疾病,生產率的提高,滿足了市場的需求。經過對粉皮機發展現狀的了解,自己的設想,老師的精心指導,我設計出了一臺半自動化的生產流水線。粉皮機的結構組成:箱體、電主軸、氣缸、步進電機、底座、螺旋槳等部件。2.1粉皮機主要工作部分的設計2.1.1上料部分 首先將料漿通過輸送管輸送到料筒中,為了防止料漿發生粘稠現象,料筒中應裝有保溫裝置。然后再將料漿送入加熱桶,并將溫度保持在70C左右。進過動力裝置氣缸的推力下就會使其將料斗裝置推向其最底下,對于其中的數刷子的使用,就需要弄步進電機對刷子上的滾珠絲杠來進行操作實現的。對于其中的氣缸夾緊裝置是構成的主要部分,它作用于食用油的添加,運用了氣缸夾緊裝置的運動來達到添加食油。最后在上料中就需要料筒來達到目的。畢業設計論文代做平臺 580畢業設計網 是專業代做團隊 也有大量畢業設計成品提供參考 QQ34496499742.1.2加熱部分 生產粉皮的過程中,料漿需要先加熱并且溶化,那么水溫就要控制在90C左右,因此在熱水箱中需要安裝一個加熱管。同時還應滿足料斗前進,需要的動力裝置就是螺旋槳機構,而這種裝置還需要在熱水箱中來進行安裝,使用了這種動力裝置會讓水流對料斗網目的方向推進。這種動力裝置的使用會使的粉皮機的制作粉料更好,而產生的粉皮會更加的好,同時對于產生出來的粉皮更加的美味,外觀更加漂亮。2.1.3成型部分為了使加熱后的融漿進行冷卻并形成粉皮,需要在冷水箱內裝滿冷水。待凝結形成分粉皮過后。直接取出即可。2.1.4粉皮的特點 厚薄均一、不易破碎、口感細膩,便于儲存、健康衛生。2.1.5粉皮的形成 目前市場上有部分粉皮的口感還有待提高,主要是因為粉皮的厚度不均與,有的過厚有的卻很薄,根據分析得知,影響粉皮厚度的因素主要有兩個,帶速的快慢和漿粉的濃度,如果想生產出厚度均一,有型的粉皮,那就要選取一定的措施來進行控制,主要從以下兩個方面入手:(1)改變粉漿的濃度。此因素與放置原料的多少來決定。 (2)改變傳動帶在工作時的傳動速。帶的傳動速度主要由電機輸出轉速和傳動裝置決定,一般情況下是固定不變的,如果有必須改變,通過改變電機轉速來達到目的比較方便。因此電機就要選擇可調電機。2.2粉皮機的設計特點(1)最大化降低勞動強度,生產效率進行提高。 (2)功能多樣化,一機多用。(3)料斗采用滾刷工藝,使油膜厚度均勻,最大限度地節省食用油。 (4)粉漿槽的漿面位置由電腦控制,避免忘記關閉閥門或閥門調節過大導致粉漿流失的現象。(5)安全衛生、性能穩定、工作壽命長。 生產粉皮前后共需五道工序。手工操作時,每道工序都是間斷進行,這是工效低的主要原因。實現機械操作后,把每道工序連接起來,實現連續性生產。 (1)將原來用紫銅質的湯羅一張一張澆,改為鋁皮料斗連續性放漿澆制。(2) 將湯羅放在沸水缸里燙熟,涼水缸里冷卻,改為料斗在沸水箱里加熱,在冷水箱里冷卻。(3)沖漿采用盤香管進漿,盤香管浸沒在熱水里,用控溫儀控制溫度,采用單向電磁閥來沖漿。(4)內部采用滾珠絲杠來控制軸的左右、上下運動,通過電主軸連接刷子結構在料斗里添加食用油潤滑,使粉皮更容易取出,減少其因為粘底而碎裂。(5)實現自動上貨加料,精確性更高。加料后料斗進入箱體,箱體內采用恒溫裝置,控制溫度在68左右,使漿水逐步凝結成糊狀。(6)在粉皮機箱體這一部件的設計中,內部裝有螺旋槳,對于這種裝置的設定使有波浪產生,這種情況會使動力結構中的料斗向前移動,會使粉皮機的中的粉漿分布的更加平均,料斗出箱體后,采用冷水冷卻,使料粉凝結成粉皮即可。2.3粉皮機的總體布局初步定粉皮機機的總體布局如圖2.1,圖2.2,圖2.3所示 圖2.1 主視圖圖2.2左視圖圖2.3 俯視圖第3章 電動機的選擇3.1電動機功率的計算根據公式確定螺旋槳的切向速度: (3-1)粉皮機所需功率為,應由粉皮機的工作阻力和運轉參數求定,即根據受力分析得到螺旋槳切向力F。 (3-2)由確定出電動機的功率。式中為傳動部件的總效率。而的確定是由各個運動副的效率的乘積,即 。下面對傳動副的效率值進行選取: V帶傳動 0.940.97 即取 =0.972級齒輪傳動效率=0.99 角接觸軸承(每對)0.980.995 即取 =0.99 (3-3) 即功率為: (3-4)3.2 電動機轉速計算 在此設計中,考慮到粉皮的厚度與帶速有關,因為帶速決定著粉漿的稠度。同時帶的傳動速度由電機輸出轉速和傳動裝置決定,因此在選擇電機的時候盡可能選擇可調電機。設計主軸的轉速n為600,中間要經過變速箱變速,為了使電動機的運動與主軸的的運動相互協調,經過查表,V帶傳動比的可取范圍為24。那么電動機的轉速范圍也隨之確定了。即12002400。畢業設計論文代做平臺 580畢業設計網 是專業代做團隊 也有大量畢業設計成品提供參考 QQ3449649974機械設計不僅僅是理論上的可行,還要考慮多很多實際中的問題。就本次設計而言,零部件的轉速、箱體的體積、帶傳動的傳動比、傳動裝置的尺寸等問題都要考慮進來。經過查閱機械設計手冊,電動機的型號初選為Y112M-4。并依照相關參數得出電動機的額定功率4kw,最大轉速=1440rmin。此選擇可達到總傳動比和結構都比較適中的效果。 電動機的相關參數如下: 型 號滿載時各項參數額 定 電 流額 定 轉 矩額 定 功 率轉速rmin電流效 率 %功率因數Y112M-414408.7784.50.827.02.04第4章 傳動帶和帶輪的設計 V帶的相關參數的確定需要根據傳動帶帶和帶輪的參數來確定。然后在確定帶輪的相關數據,比如,材料的選取,帶輪的結構尺寸以及傳動中心距等等。4.1傳動帶的設計4.1.1 傳動帶功率的確定 (4-1)其中:為工作情況系數、為電動機的功率。由上面的公式可以看出,要確定傳動帶功率的前提是要確定工作情況系數KA。工作機原動機類類一天工作時間/h10161016載荷平穩液體攪拌機;離心式水泵;通風機和鼓風機();離心式壓縮機;輕型運輸機1.01.21.3載荷變動小帶式運輸機(運送砂石、谷物),通風機();發電機;旋轉式水泵;金屬切削機床;剪床;壓力機;印刷機;振動篩載荷變動較大螺旋式運輸機;斗式上料機;往復式水泵和壓縮機;鍛錘;磨粉機;鋸木機和木工機械;紡織機械載荷變動很大破碎機(旋轉式、顎式等);球磨機;棒磨機;起重機;挖掘機;橡膠輥壓機根據表格中的數據確定工作情況系數=1.0 即: Kw4.1.2 V帶型號的確定由傳動帶的功率和帶輪的轉速對V帶的型號進行選定,根據機械設計712表確定選用B型較為合適。4.1.3 帶輪基準直徑的計算 (1)由機械設計表8-4(單根普通V帶的基本額定功率P0)得出,主帶輪基準直徑選取的范圍為。(2)V帶速度的選定: (4-2) 因9.42m/s 在525m/s之間,故帶速合適。 (4-3)可知,電動機與主軸的傳動比為2.4。從動輪基準直徑的計算: 由公式 (4-4)可得,從動輪基準直徑D2約等于300,查表8-8 可以得出,D2=315。4.1.4 帶長和中心距的計算 根據公式: (4-5) 得: 即: 經過查表,確定 當 確定出來之后,那么帶長也隨之確定出來。 由公式: (4-6) 得:1709mm根據“普通V帶的基準長度及帶長修正系數”一表,確定 1760mm。 由公式 : (4-7)確定出中心距的變化范圍為523mm597mm。4.1.5 驗算主動輪上的包角 由公式 (4-8)得:因為 符合傳動要求。4.1.6 計算V帶的根數 參照機械設計P163 中關于V帶傳動的防護的計算,根據本設計中已算出的已知數據,、 i=2.4和B型帶,查閱相關數據表得出: 由公式 (4-9)計算V帶根數z (4-10) 考慮到實際問題, 即根4.1.7 計算V帶的初拉力由機械設計8-3表得B型帶的單位長度質量q=0.10kg/m。 由公式 (4-11) 4.1.8 壓軸力的計算 (4-12) 4.2 V帶帶輪的設計4.2.1 V帶輪的結構設計 材料的選定主要是依據運動件的速度大小。前面已經計算出帶輪的轉速v25m/s,因此用灰鑄鐵材料即可。材料的硬度為。帶輪的結構形式主要是參照所選V帶的型號從而確定輪槽的尺寸。 而帶輪的結構設計主要是參照帶輪的基準直徑來進行確定的。因為 由公式,。計算出主動帶輪采用腹板式。V帶輪按腹板(輪輻)結構的不同分為以下幾種型式:(1) 實心帶輪:用于尺寸較小的帶輪(dd(2.53)d時),如圖a。 (2) 腹板帶輪:用于中小尺寸的帶輪(dd 300mm 時),如圖b。 (3) 孔板帶輪:用于尺寸較大的帶輪(ddd) 100 mm 時),如圖3.2c 。 (4) 橢圓輪輻帶輪:用于尺寸大的帶輪(dd 500mm 時),如圖3.2d。(a) (b) (c) (d)根據機械設計基礎,對主帶輪其他相關的參數進行確定,具體數據見下表 單位(mm)型號ptrefhB143.5111911.538由公式:B=2e+2f 得出V帶帶輪的厚度B=61mm主動帶輪的結構如圖所示4.1:圖 從動帶輪的設計有關從動帶輪的結構設計和參數的選擇,如V帶帶輪的設計一樣,同樣的根據計算公式: B=2e+2f (4-13) 得出: B=61mm從動帶輪的結構如圖4.2:圖4.2第5章 傳動軸的設計軸的設計要考慮到軸上的功率、軸的轉速,軸的扭轉強度等。首先可根據公式來確定軸的最小直徑 (5-1)關于傳動軸材料的選擇,經查閱資料可選用調質處理的45號鋼。,因此 : 由于要在軸上開槽,與此同時還要保證軸的工作強度不削弱,因此在軸原有直徑的基礎上再增加5%,即: (5-2)5.1確定軸的每段直徑以及長度為了使帶輪的軸向定位達到要求,在軸的右端需要設定一個軸肩,即段的軸直徑可取 ,軸鍵的功用是減小階梯軸在軸徑上的應力集中。軸的徑向定位還要借助鍵來完成。那么關于鍵的選擇,通過查閱可選為普通平鍵。鍵的型號為=。5.2 輸出軸系的選擇確定 軸系的種類多種多樣,因為本次設計的課題是粉皮機的設計,根據前面所設計的結構確定輸出的軸系為角接觸軸承比較合適,其型號為7212。角接觸軸承的尺寸為 5.3 對軸的強度進行校核5.3.1 作軸的簡圖對軸做受力分析,簡圖如下所示:圖 輸出軸所受作用力大小的計算: 由公式 (5-3) 可得:即螺旋槳的切向力為2500N、徑向力為1300N、軸向力為625N。5.3.3 軸在平面內所受支反力大小的計算: (5-4) (5-5)5.3.4 軸在垂直面內所受的支反力的計算: 由 (5-6)D主軸軸心與漿葉頂端的長度 mm得: (5-7)D主軸軸心與漿葉頂端的長度 mm5.3.5作彎矩圖 在水平面內,軸的彎矩為 (5-8) 在垂直面內,軸的彎矩為 : (5-9)合成的彎矩為 : 具體所受的彎矩,如下圖所示:圖5.2軸的彎扭圖5.3.6軸強度的校核 有關軸強度的校核,一般情況下只針對危險截面的強度進行校核即可。根據公式并依照前面所計算出的數據進行校核:畢業設計論文代做平臺 580畢業設計網 是專業代做團隊 也有大量畢業設計成品提供參考 QQ3449649974 (5-10) W軸的抗彎拋面模量, 軸的許用應力,。根據軸所受的實際彎曲應力的循環特性,在、中選取相應的數值, 對于的碳鋼,在承受對稱循環變應力時的許用應力為故軸的強度符合要求。第6章 軸承壽命校核軸承選用角接觸球軸7212,查參考文獻15表7-2-767知7212基本額定動載荷C=36.8KN,基本額定靜載荷=36KN。6.1軸承受力簡圖: 首先分析軸的受力,根據受力情況做出軸承的受力簡圖如圖6.1:圖6.1 軸承受力分析圖6.2軸承受力情況的計算6.2.1軸承(兩端)所受徑向載荷的計算對軸系進行空間受力分析,將其分解為鉛垂面水平面,由此可得: (6-1) (6-2) (6-3) (6-4) (6-5) (6-6)6.2.2計算兩軸承的軸向力對于角接觸球軸承7212型,查相關文獻得出,軸承的軸向力,其中為判斷系數,定為=0.31,因此可估算 (6-7) (6-8)因此 (6-9) (6-10)6.2.3 求軸承的當量動載荷 (6-11) (6-12)參照相關文獻進行插值計算 參照相關文獻的得: 6.2.4 驗算軸承壽命 因為大于,所以按軸承的受力大小驗算 (6-13)可以滿足使用要求。6.3螺旋槳上鍵的校核選用圓頭普通平鍵(GB1096-79),根據d=45mm及外伸端長度,選擇鍵940,其中b=14mm,h=9mm,L=40mm。根據公式: (6-14)故選擇合適。第7章螺旋槳的選擇7.1 螺旋槳相關參數的計算隨著人們生活水平的提高,對食品的追求不再是量的需求,而是質的變化。粉皮的口感也變得越來越受人們重視。為了增加粉皮的口感,在此設計過程中,用螺旋槳來實現搖勻,從而代替以往的以電動機為動力源的曲柄滑塊機構。這樣做的目的是使用了動力裝置中的螺旋槳,這種裝置在工作的時候會產生水流,這樣就會使銅羅借助水流的動力發生搖擺。其中在螺旋槳槳葉的選擇方面,轉速的設定,從而獲得適合生產的水流,這種適合于生產的水流能夠是銅羅的搖擺更加的有用使得銅羅搖擺穩定,是生產出來的粉皮厚度均一。在粉皮機零部件的設計中,應根據箱體的實際大小來計算。,即m水=800kg, 水流的速度V水=0.37m/s,由P=FV=3kW得出工作時最大的功率為3KW.從而螺旋槳的型號選用為CNC400x45。相對應的參數如下:直徑/D.mm-1轂徑比螺距比/P.D-1槳葉數螺旋槳進速系數盤面比4000.20.630.80.55螺旋槳的形狀如圖所示: 用計算流體動力學的方法來模擬螺旋槳的工作情況,(主要針對淌水),在水流均勻以及螺旋槳為周期性工作的情況下,取1個螺旋槳葉進行計算研究即可。建立的模型如下圖所示。直角坐標系用0-XYZ來表示,為了使網格值在30300范圍內,在槳葉和槳轂表面之間的的這層非網狀結構的尺寸定為直徑的1/200。采用局部加密對網格進行劃分,其次對于槳轂與槳葉的連接處以及槳葉葉末的部分葉采用局部加密的方法,便于獲得重要的流場信息,網格的劃分如下圖所示:計算區域邊界條件有:入口邊界、出口邊界、槳葉和槳轂表面、扇形柱狀側面。本次設計用的是Fluent軟件提供的多重參考模型,壓力出口條件選用出口邊界,速度進口條件選用進口邊界和扇形柱體圓弧面,槳葉和槳轂表面為無滑移物面邊界條件,扇形柱狀大、小域兩側面設定為旋轉周期性邊界條件,轉動區域(小域) 與靜止區域(大域)的交界面設為交換面。7.2粉皮機的焊接對于

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