辣椒切碎機畢業(yè)設(shè)計1改

1、畢業(yè)論文畢業(yè)論文 辣椒切碎機辣椒切碎機 學(xué) 生：李 旺 指導(dǎo)老師：楊文敏 （湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長沙 410128） 摘 要：此次畢業(yè)設(shè)計論文闡述了辣椒加工機械辣椒切碎機的工作原理、主要技術(shù) 參數(shù)、傳動系統(tǒng)、典型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及生產(chǎn)能力分析。辣椒切碎機是最生活中常用的食 品切碎機械之一。辣椒切碎機的結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、便于加工一定數(shù)量的原材料和實現(xiàn) 自動化、維護方便，在連續(xù)進料條件下可實現(xiàn)連續(xù)加工。 辣椒切碎機的機械設(shè)計過程分為兩步，第一步是初步設(shè)計，主要是通過理論計算選出 合適的切碎機部件。其中包括切碎機的進料機構(gòu)、傳送機構(gòu)、切割機構(gòu)、出料機構(gòu)、辣椒 切碎機箱體選擇、電動機、減速器的選

2、擇等；第二步是施工設(shè)計，主要根據(jù)初步設(shè)計選定 的進料方式、傳送機構(gòu)、切割機構(gòu)、出料方式完成對已選部件的安裝與布置圖紙設(shè)計工作。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：辣椒切碎機；傳送機構(gòu)；切割機構(gòu) title of graduation paper hot pepper mincing machine student:li wang tutor:yangwenmin (college of hunan agricultural university, changsha 410128, china) . abstract：this paper discusses the design of the hot pepper

3、 processing machinery- hot pepper mincing machine work principle, main technical parameters, transmission system, a typical part of the structure design and production capacity analysis. hot pepper mincing machine is the most commonly used one of the chop food machinery. hot pepper mincing machine t

4、he structure of hot pepper mincing machine is simple, easy operation and easy to process a certain number of raw materials and the realization of automation, easy maintenance, continuous feed in conditions that can be realized for the processing. the design of the hot pepper mincing machine is divid

5、ed into two step, the first step is preliminary design, mainly through theoretical calculation choose the proper hot pepper mincing machine components. including the hot pepper mincing machine feeding mechanism, transmit institutions, cutting institutions, discharging institutions, chili hot pepper

6、mincing machine case selection, motor, the choice of gear reducer; the second step is to the construction design, mainly based on the preliminary design of the selected feeding way, transmit institutions, cutting institutions, discharging way to complete the installation of the selected parts and la

7、yout drawing design work. key words: hot pepper mincing machine ；transmit institutions ；cutting institutions 目 錄 目錄1 中文摘要4 abstract4 前言4 第 1 章 緒論 6 第 2 章 結(jié)構(gòu)及工作原理 13 2.1 辣椒切碎機的結(jié)構(gòu)13 2.1.1 送料機構(gòu) 13 2.1.2 切割機構(gòu) 13 2.1.3 驅(qū)動機構(gòu) 13 2.2 辣椒切碎機的工作原理14 第 3 章 螺旋供料器的設(shè)計 15 3.1 絞籠的設(shè)計15 3.1.1 絞籠的材料 16 3.1.2 螺旋直徑 16 3.

8、1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 16 3.1.4 螺旋節(jié)距 16 3.2 絞筒的設(shè)計 17 第 4 章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 18 4.1 電機的選擇 18 4.2 帶傳動的設(shè)計19 4.2.1 設(shè)計功率 19 4.2.2 選定帶型 19 4.2.3 傳動比 19 4.2.4 小帶輪基準(zhǔn)直徑 19 4.2.5 大帶輪基準(zhǔn)直徑 19 4.2.6 帶速驗算 20 4.2.7 初定軸間距 20 4.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度 20 4.2.9 實際軸間距 20 4.2.10 小帶輪包角20 4.2.11 單根 v 帶的基本額定功率20 4.2.12 時單根 v 帶型額定功率增量 201i 4.2.13 v 帶的根

9、數(shù)21 4.2.14 單根 v 帶的預(yù)緊力 21 4.2.15 作用在軸上的力21 4.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 21 第 5 章 絞刀的設(shè)計 31 5.1 絞刀的設(shè)計 32 5.1.1 刀刃的起訖位置 33 5.1.2 刀刃的前角 34 5.1.3刀刃的后角 35 5.1.4 刀刃的刃傾角 36 5.1.5 刀刃上任一點位量上絞辣椒速度38 5.1.6 絞刀片的結(jié)構(gòu)39 第 6 章 生產(chǎn)能力分析 47 6.1 絞刀的切割能力 47 6.2 辣椒切碎機的生產(chǎn)能力 47 6.3 功率消耗 47 第 7 章 辣椒切碎機的維護與保養(yǎng)49 7.1 辣椒切碎機生銹去銹的方法 49 第 8 章 我國大型

10、辣椒切碎機的發(fā)展54 設(shè)計總結(jié) 54 參考文獻54 致 謝 55 1 前言 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人民對食品工業(yè)提出了更高 的要求?，F(xiàn)代食品已朝著營養(yǎng)、綠色、方便的方向發(fā)展，且功能食品將成為新 世紀(jì)的主流食品。近年來，我國食品工業(yè)實現(xiàn)了高速發(fā)展，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟 的支柱產(chǎn)業(yè)，作為裝備食品工業(yè)的食品機械工業(yè)發(fā)展尤為迅猛。但在經(jīng)歷了較 高速度的數(shù)量型增長后，食品與包裝機械的市場競爭力依然脆弱，有許多關(guān)鍵 設(shè)備依賴進口，因此開發(fā)科技含量高的產(chǎn)品成為重中之重。 食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平，在很大程度上依賴于食品機械的發(fā)展及其現(xiàn)代化 水，離開現(xiàn)代儀器和設(shè)備，現(xiàn)代食品工業(yè)就無從談起。食品工業(yè)的

11、發(fā)展是設(shè)備 和工藝共同發(fā)展的結(jié)果，應(yīng)使設(shè)備和工藝達到最佳配合，以設(shè)備革新和創(chuàng)新促 進工藝的改進和發(fā)展，以工藝的發(fā)展進一步促進設(shè)備的發(fā)展和完善。兩者互相 促進、互相完善，是使整個食品工業(yè)向現(xiàn)代化邁進的必要條件。 在辣椒加工的過程中，辣椒切碎的機械化程度很高，其中辣椒切碎機是最 基本的加工機械.目前中、小型辣椒類加工企業(yè)所使用的大部分設(shè)備為我國自行 設(shè)計制造的，這種辣椒切碎機是為中、小型食品加工企業(yè)所設(shè)計的較為理想的、 絞制各種食品的機械，它將食品可進行粗、中、細絞以滿足不同加工工藝的要 求，該機亦可作為其他原料的擠壓設(shè)備。 2 辣椒切碎機機構(gòu)及工作原理 2.12.1 辣椒切碎機的結(jié)構(gòu)辣椒切碎機的

12、結(jié)構(gòu) 辣椒切碎機主要由送料機構(gòu)、切割機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)等組成，如圖 21 所示。 圖 21 辣椒切碎機結(jié)構(gòu) 1.機架 2.絞刀 3.擠料樣板 4.旋蓋 5.紋筒 6.絞籠 7.進料口 8.減 速器 9.大皮帶輪 10.電機 11.三角帶 12.小皮帶輪 2.1.1 送料機構(gòu) 包括進料口 7、絞籠 6 和絞筒 5。其作用是輸送物料前移到切割機構(gòu)，并在 前端對物料進行擠壓。 2.1.2 切割機構(gòu) 包括擠料樣板 3,絞刀 2,旋蓋 4。其作用是對擠壓進人樣板孔中的物料進行 切割.樣板孔眼規(guī)格有多種，可根據(jù)不同的工藝要求隨時旋下旋蓋進行更換。 圖 2-2 擠料樣板 2.1.3 驅(qū)動機構(gòu) 包括電機 10、皮

13、帶輪 9、12、減速器 8、機架 i 等 2.22.2 辣椒切碎機的工作原理辣椒切碎機的工作原理 工作時，先開機后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋轉(zhuǎn)，把物 連續(xù)地送往絞刀口進行切碎。因為螺旋供料器的螺距后面應(yīng)比前面小，但螺旋 軸的直徑后面比前面大，這樣對物料產(chǎn)生了一定的擠壓力，這個力迫使已切碎 的料從格板上的孔眼中排出。 由于各種食品的粗細程度不同，用調(diào)換格板的方式來達到粗絞與細絞之需。 格板有幾種不同規(guī)格的孔眼，通常粗絞用之直徑為 810 毫米、細絞用直徑 35 毫米的孔眼。粗絞與細絞的格板，其厚度都為 20 毫米普通鋼板。由于粗 絞孔徑較大，排料較易，故螺旋供料器的轉(zhuǎn)速可比細絞時快

14、些，但最大不超過 400 轉(zhuǎn)/分。一般在 200400 轉(zhuǎn)/分。因為格板上的孔眼總面積一定，即排料量 一定，當(dāng)供料螺旋轉(zhuǎn)速太快時，使物料在切刀附近堵塞，造成負荷突然增加， 對電動機有不良的影響。 絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)學(xué)安裝的。絞刀用工具鋼制造，刀口要求鋒利，使 用一段時間后，刀口極易變鈍，此時應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨，否則將影響切 割效率。 裝配或調(diào)換絞刀后，一定要把緊固螺母旋緊，才能保證格板不動，否則因 格板移動和絞刀轉(zhuǎn)動之間產(chǎn)生相對運動，也會引起對物料的切割達不到理想要 求。絞刀必須與格板緊密貼和，不然會影響切割效率。 螺旋供料器在機壁里旋轉(zhuǎn)，要防止螺旋外表與機壁相碰，若稍相碰，馬上 損壞機

15、器。但它們的間隙又不能過大，過大會影響送料效率和擠壓力，甚至使 物料從間隙處倒流，因此這部分零部件的加工和安裝的要求比較高。 辣椒切碎機的生產(chǎn)能力不能由螺旋供料器決定，而由切刀的切割能力來決 定。因為切割后物料必須從孔眼中排出，螺旋供料器才能繼續(xù)送料，否則，送 料再多也不行，相反會產(chǎn)生物料堵塞現(xiàn)象。 3 螺旋供料器的設(shè)計 3.13.1 絞籠的設(shè)計絞籠的設(shè)計 絞籠是螺旋輸送機的俗稱，適用于顆?；蚍蹱钗锪系乃捷斔?，傾斜輸 送，垂直輸送等形式。輸送原理：旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進行螺旋輸 送機輸送。使物料不與螺旋輸送機葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋 輸送機機殼對物料的摩擦阻力。結(jié)構(gòu)特點：螺

16、旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉 片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型 式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋 的軸向反力，螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，一般螺旋 輸送機在設(shè)計時都是按照單項輸送來設(shè)計旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時，會大 大降低輸送機的使用壽命。 絞籠的作用是向前輸送物料，并在前端對辣椒塊進行擠壓。如圖 31 所示， 設(shè)計上采用一根變螺距、變根徑的螺旋，即螺距后大前小，根徑后小前大，這 樣使其絞籠與絞筒之間的容積逐漸減小實現(xiàn)了對物料的擠壓作用。 絞籠前端方形軸處安裝絞刀，后端面上安裝兩個定位鍵與其主軸前端面上 鍵槽配

17、合，以傳遞動力。 圖 31 絞籠 3.1.1 絞籠的材料 絞籠的材料選為 ht200 3.1.2 螺旋直徑 0.312 m 取 d320mm5 . 2 c g kd g生產(chǎn)能力,由所給條件得 g1t/h k物料綜合特性系數(shù),查表 1-16 得 k0.071 -物料得填充系數(shù)查 b4 表 116 得0.15 物料的堆積密度 t/m 辣椒的為 0.6t/m 33 c與螺旋供料器傾角有關(guān)的系數(shù)，查 b4 表 115 得 c1 3.1.3 螺旋供料器的轉(zhuǎn)速 由原始數(shù)據(jù) n326r/min 3.1.4 螺旋節(jié)距 實體面型螺旋的節(jié)距 td 3.23.2 絞筒絞筒 在安裝機器時，絞筒內(nèi)壁與絞籠之間的間隙要適

18、當(dāng)，一般為 3-5mm。間隙太 大會使物料集沉在下面，影響切辣椒的質(zhì)量，間隙又不能太小，否則，絞籠與 絞筒內(nèi)壁易碰撞。絞筒的材料可選用鑄鐵，選 ht200 圖 32 絞筒 4 4 傳動系統(tǒng)的設(shè)計傳動系統(tǒng)的設(shè)計 由于絞籠只有一種工作轉(zhuǎn)速，則從電動機至絞籠的運動路線為定比傳動， 其總的傳動比可通過帶傳動、齒輪傳動等機構(gòu)逐級減速后得到。 絞籠的轉(zhuǎn)速不易太高，因為輸送能力并不是隨轉(zhuǎn)速增加而增加。當(dāng)速度達 到一定值以后，效率不但不會提高反會而下降，且如果速度過高，會使得出口 處的壓力升高，易引起物料變性，影響絞辣椒質(zhì)量，因此絞籠的轉(zhuǎn)速一般在 200 一 400r/min 比較適宜。在本機選用 326r/

19、min。 1 4 . 4 326 1440 iii 總 由傳動比標(biāo)準(zhǔn)系列查 b2 表 21 初步取1.76 2.5 0 i 1 i 根據(jù)選用的電機和絞籠轉(zhuǎn)速要求設(shè)計傳動路線如下： 4.14.1 電機的選擇電機的選擇 n=4(kw) wg g辣椒切碎機的生產(chǎn)能力，1000kg/h w切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼直徑有關(guān)，d 小則 w 大，當(dāng) d3mm， 取 w0.0030kw.h/kg。 （查 b5p） 75 傳動效率，取 0.75 所以根據(jù) n4kw，n1500r/min，查 b1 表 10-4-1 選用 y112m-4，再查 b1 表 10-4-2 得 y112m-4 電機的結(jié)構(gòu)。

20、 圖 4-1 y112m-4 電動機的外觀圖 4.24.2 帶傳動的設(shè)計帶傳動的設(shè)計 4.2.1 設(shè)計功率 d p kwpkp ad 6 . 544 . 1 工況系數(shù)，查 b1 表 8122 ，取1.4 a k a k p傳遞的功率 4.2.2 選定帶型 根據(jù)和查 b1 圖 812 選取普通 v 帶 b 型，小帶輪轉(zhuǎn)速，為 d p 1 n 1 n 1440r/min 4.2.3 傳動比 1.76 0 i 2 n i n1 min/018.818 76. 1 1440 r 4.2.4 小帶輪基準(zhǔn)直徑（mm） 1 d d 由 b1 表 8112 和表 8114 選定 200mm75r/min 1

21、d d min d d 4.2.5 大帶輪基準(zhǔn)直徑（mm） 2 d d cmdid dd 35220076. 1 12 由 b3 表 87 得=355mm 2 d d 4.2.6 帶速驗算 smvsm nd v d /3025/08.15 100060 1440200 100060 max 1 1 4.2.7 初定軸間距（mm） 0 a mm555 21 0 dd dda 4.2.8 所需帶的基準(zhǔn)長度（mm） 0 d l 0 2 0 4 )( )( 2 2 12 210 a dd ddal dd ddd 5504 155 550 2 5502 2 1974mm 依 b1 表 818 取2000

22、mm，即帶型為 b2000 d l 4.2.9 實際軸間距 a mm ll aa dd 563 2 19742000 550 2 0 0 4.2.10 小帶輪包角 1 3 .57180 12 1 a dd dd = 3 . 57 563 155 180 = 164 4.2.11 單根 v 帶的基本額定功率 1 p 根據(jù)帶型號、和普通 v 帶查 b1 表 8127（c） 取 5.13kw 1 d d 1 n 4.2.12 時單根 v 帶型額定功率增量1i 1 p 根據(jù)帶型號、和 查 b1 表 8127（c） 取 0.4kw 1 ni 4.2.13 v 帶的根數(shù) z z =26 . 1 98 .

23、0 96. 0)4 . 013. 5( 6 . 5 )( 11 la d kkpp p 小帶輪包角修正系數(shù)查 b1 表 8123,取 0.96 a k 帶長修正系數(shù)查 b1 表 818，取 0.98 l k 4.2.14 單根 v 帶的預(yù)緊力 0 f 2 0 ) 1 5 . 2 (500mv zv p k f d a = 2 08.1518 . 0 08.152 6 . 5 ) 1 96. 0 5 . 2 (500 =190（n） mv 帶每米長的質(zhì)量（kg/m）查 b1 表 8124，取 0.18k/gm 4.2.15 作用在軸上的力 f )(75282sin21902 2 sin2 1 0

24、 nzff )(112982sin21903 2 sin3 1 0max nzff 考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的 1.5 倍 max f 4.2.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 帶輪應(yīng)既有足夠的強度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕， 并避免由于鑄造而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度）以減輕帶的磨損。mra2 . 3 帶輪的材料為 ht200。查 b1 表 8110 得基準(zhǔn)寬度制 v 帶輪輪槽尺寸， 根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑查 b1 表 8116 確定輪輻 2*45 40 12 a 63 b 0.1 a b 0.1 a 159 11 180 8.72.75 11 915 8.72

25、.75 34 b 0.1 a 0.1 a b 63 a 245 3.2 40 r5 圖 4-2 小帶輪 圖 4-3 大帶輪 5 5 刀刀 設(shè)設(shè) 計計 絞刀的作用是切割物料。它的內(nèi)孔為方形，安裝在絞籠前端的方軸上隨其 一起旋轉(zhuǎn)，刀刃的安裝方向應(yīng)與絞籠旋向相同。絞刀的規(guī)格有 2 刃、3 刃、4 刃、 6 刃、8 刃。 絞刀用 zg65mn 材料制造，淬火硬度為 hrc55 - 60，刃口要鋒利，與樣板 配合平面應(yīng)平整、光滑。 絞刀絞辣椒時，刀片呈現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動，在轉(zhuǎn)速一定的條件下每一片刀刃離旋 轉(zhuǎn)中心越遠，則絞辣椒的線速度越快，因此絞刀的線速度不能太高。在刀片旋 轉(zhuǎn)速度以及螺桿進料速度一定的情況下，刀

26、片的前角越大，切割辣椒所需要的 力就越小，反之則越大，但是，前角很大時，則因刀具散熱體積小而是刀具切 削辣椒產(chǎn)生的熱量不易擴散，以至于刀具的溫度不易下降，因此刀具的前角應(yīng) 該取一個合理的數(shù)值。對于刀刃的后角，可以減小后刀面的摩擦，同時在前角 不變的情況下增大后角可以使刀刃鋒利。刀刃磨損后將使刀刃變鈍，這樣會使 辣椒在切割的過程中變形能增加，同時由于磨損后刀片的后角為零，加大了刀 片和網(wǎng)眼的摩擦，使得整個絞辣椒過程產(chǎn)生的熱量增加。另外，在同樣的磨鈍 標(biāo)準(zhǔn) vb 下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大，這說明增大后角 可以增加刀具的耐久度，但同時刀刃的強度也會有所削弱，因此也應(yīng)該選擇一 個

27、合理的范圍。對于刃傾角來說，增大刃傾角的絕對值，可以減小刀刃的實際 鈍圓半徑，這說明增大刃傾角可以使刀刃變的更鋒利。根據(jù)以上的分析，可以 設(shè)計出與傳統(tǒng)刀具不同的更加合理的刀具，主要來說有以下幾點： 1、 增加刃傾角，以提高刀具的鋒利程度。 2、 適當(dāng)減小后角，以增加刀片的壽命。 3、 增加前角，以減小絞辣椒所需的力以及功率。 4、 采用全圓弧的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃強度。 5、 采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料，并可選用不同的幾何參數(shù)的 刀片。 5.15.1 絞刀的設(shè)計絞刀的設(shè)計 絞刀的幾何參數(shù)對所絞出辣椒的顆粒度以及產(chǎn)品質(zhì)量有著很大的影響，現(xiàn) 對十字刀片的各主要幾何參數(shù)進行設(shè)計。 十字刀片

28、如圖(51)所示。其每一刃部的絞辣椒(指切割辣椒的)線速度 分 布亦如該圖所示。從圖上可以看出其刃部任一點位置上只有法向速度。 v 圖 5-1 辣椒切碎機絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布 其值為： （） 30000 n vprr 式中：刀片刃部任一點的線速度 ms； p v n刀片的旋轉(zhuǎn)速度 rpm； 刀片刃部任一點至旋轉(zhuǎn)中心的距離 mm； r刀刃起始點半徑 m m ； r刀刃終止點半徑 mm； 再從任一葉刀片的橫截面上來看 圖(5-1)aa 截面，其刃部后角較大， 而前角及刃傾角都為零。 因此，該刀片的幾何參數(shù)(角度)不盡合理。故再將以一葉刀片的與網(wǎng)眼扳 相接觸的一條刀刃為對象，分析刀片上

29、各參數(shù)的作用及其影響，設(shè)計各參數(shù)。 5.1.1 刀刃的起訖位置 絞辣椒時，辣椒切碎機的十字刀片作旋轉(zhuǎn)運動。從式i可以看出，在轉(zhuǎn)速 一定的條件下，刀刃離旋轉(zhuǎn)中心點越遠，則絞辣椒(指切割辣椒的)線速度越快。 并且在螺桿進科速度也一定的條件下，假定絞辣椒時刀片所消耗的功全部轉(zhuǎn)化 為熱能，則任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃，在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為： vfq 式中：q單位時間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割辣椒所產(chǎn)生的熱量 （js） f絞辣椒時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（n）（參見第二部分刀刃 的前角式4) 任一刀刃切割辣椒的線速度（ms） 所以，絞辣椒(切割辣椒)的線速度越快，則所產(chǎn)生的熱量也越大，因

30、此絞 辣椒的線速度不能很高。 根據(jù)經(jīng)驗，我們知道一般絞辣椒時刀刃切割辣椒的線 速度處在 30 一 90mmin 之間最為理想，因此由這些數(shù)據(jù)可估算出刀刃的起訖 位置，即刃的起點半徑和終點半徑 r。 根據(jù)式1得： 3 n 30000 我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n326r/min 當(dāng)時， min 30m/min=0.5m/s r mm65.145 . 0 326 30000 / 當(dāng)時， min r smm r /5 . 1min/90 rmmr94.435 . 1 326 30000 / 圓整后取:r=15mm r=45mm 5.1.2刀刃的前角 當(dāng)十字刀片絞辣椒時，其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力

31、情況如圖(5- 2)所示。 圖5-2 與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃的受力分析 根據(jù)圖5-2可知： fnfn ffffff 其值為： sincos sincos fnf nfn fffff fff 因為刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦力為： nf ff 辣椒與前刀面的摩擦力為： nf ff 整理得： 4 cos)1 ()( 2 nn ffff 式中：f鉸辣椒時任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力（n） 刀片絞辣椒時辣椒的剪切抗力（n） f 刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù) 辣椒被剪切時與前刀面的摩擦系數(shù) 刀片的前角（） 900 網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力（n） n f 辣椒被切割時作用于前刀面的壓力（n） n f 由于 af 式中

32、：辣椒的抗剪應(yīng)力，與辣椒的質(zhì)地有關(guān) 辣椒被剪切的面積，與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān) a 所以與辣椒的質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān)，故選定網(wǎng)眼板之后，可以看成 f f 為常量，故令 。 1 cf 由于是網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力，可以看為刀片的預(yù)緊壓力，是常 n f 量，故令。是刀片切割辣椒時，辣椒對前刀面的壓力與速度v有關(guān)， 2 cfn f 故令。 vn ff 簡化式4得： 5 cos)1 ()( 2 21 v fccf 從式5和式2可知，刀刃前角的大小，直接影響著絞辣椒過程中的切 割力，以及切割辣椒時所產(chǎn)生的溫度。 在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進料速度都一定的情況下，前角大，切割辣椒所 需的力和切割辣椒所產(chǎn)生的熱

33、都小；反之，則大。但前角很大時，則因刀具散 熱體積小而使切割辣椒時所產(chǎn)生的溫度不能很快冷卻。因此，在一定的條件下， 前角有一合理的數(shù)值范圍： 一般?。?辣椒材質(zhì)比較軟。此處可以取40) 4025 5.1.3刀刃的后角 刀刃后角的目的：一是減小后刀面與網(wǎng)眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二 是在前角不變的情況下，增大后角能使刀刃鋒利。 刀片磨損后將使刀刃變鈍，使辣椒在絞辣椒(切割)過程中變形能增加，同 時由于磨損后刀片的后角基本為零，加大了刀片與網(wǎng)眼扳的摩擦，兩者都使絞 辣椒過程中產(chǎn)生的熱量增多。 另外，在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)v b下，后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體 積較大如圖5-3所示。這說明增大

34、后角可提高刀片的耐用度，但同時也帶來的 問題是刀片的n b磨損值大(反映在刀體材料的磨損過大這一方面)，并且刀刃極 度也有所削弱，故后角也有一合理的數(shù)值范圍： 一般?。?辣椒質(zhì)軟取大值反之取小值) 53 圖5-3 后角與vb、nb的關(guān)系 5.1.4 刀刃的刃傾角 從分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃來得知刀傾角對刀片性能的影響 情況。 在任一葉刀片的法剖面內(nèi)，當(dāng)把刀刃放大看時，可以把刀刃看成是一段半 徑為的圓弧圖 54，由于刀刃有刃傾角，故在線速度方向剖面內(nèi)的刀刃 r 將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所得) 圖 5-4 刃傾角與刀刃鋒利度 橢圓的長半徑處的曲率半徑，即為刀刃實際純圓半徑。 e r0 其

35、關(guān)系為： 6 cos 0ne rr 由此可見，增大刀傾角的絕對值，可減小刀刃的實際鈍圓半徑，這就 e r0 說明增大刃傾角就可使刀刃變得較為鋒利。 一旦刀刃的起訖半徑 r 及 r 確定后，其最大初始刃傾角就可確定了 max0 參見圖 5-5： 圖 5-5 7rr /arcsin max0 初始刃傾角按下式計算： 見圖 5-6 圖 5-6 初始刃傾角計算用示意圖 8)/( 22 0 brbrarctg 式中：r刀刃起始點半徑(mm)； r刀刃終止點半徑(mm)； b葉刀片外端寬度（mm）; 初始刃傾角； 0 5.1.5 刀刃上任一點位量上絞辣椒速度 由于有了刃傾角，故刀刃上任一點相對于網(wǎng)眼板的速

36、度，將可以分解為 v 垂直于刃的法向速度分量和平行于刃的切向速度 分量。參見圖 5-7 n v r v 即： vvv n 其值為： )( 30000 rprp n v cosvvn sinvvr 圖 57 刀刃上任一點的速度示意圖 又因為：/sin sin r 所以： 30000 sin cos 222 r 整理得 30000/sin 222 rnvn （）30000/sin nrv rpr 式中：刀刃上任一點位置的法向速度分度 ms； n v 刀刃上任一點位置的切向速度分量 ms； v 刀刃上任一點至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離 mm； 刀刃的初始刃傾角； 與刀刃相切的圓計算半徑 mm； r刀刃的終點半

37、徑 mm； r刀刃的起點半徑 mm； 5.1.6 刀片的結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上對絞刀各個幾何參數(shù)的分析，得出絞刀的結(jié)構(gòu)圖（圖 5-8），此 絞刀的特點： 1、后角取 4 ，刀片的壽命較長； 2、前角取 30 ，以減小絞辣椒所需的力及功率； 3、增加刃傾角，以提高刀刃的鋒利度； 4、采用全圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu)，以改善刀刃的強度； 5、采用可換式刀片結(jié)構(gòu)，以節(jié)約刀體材料并可選用不同幾何參數(shù)刀片。 r65 ? 40 a 15 8 8 15 a r65 ? 40 6.5 ? 30 r65 ? 40 n 圖 58 2 刃、4 刃、8 刃絞刀 6 生產(chǎn)能力分析生產(chǎn)能力分析 6.16.1 絞刀的切割能力絞刀的切割能力

38、 切刀的切割能力，可用下式計算： )/( 4 60 2 2 hcmz d nf 式中：f絞刀切割能力（） ；hcm / 2 n絞刀轉(zhuǎn)速（r/min ）;326r/min d擠辣椒樣板外徑（mm） ；340mm 孔眼總面積與樣板面積之比，一般取 0.30.4；取 0.4 z絞刀刃數(shù)；取 4 6.26.2 辣椒切碎機的生產(chǎn)能力辣椒切碎機的生產(chǎn)能力 g g 生產(chǎn)能力 g（kg/h）： a f f g 1 式中：被切割 1kg 物料的面積，其值與孔眼直徑有關(guān)（） ； 1 fhcm / 2 a絞刀切割能力利用系數(shù)，一般為 0.70.75； 6.36.3 功率消耗功率消耗 n n 功率消耗 n 可用下式計

39、算： (kw) wg n 式中：w切割 1kg 物料耗用能量，其值與孔眼有關(guān)（kw h/kg） ； 傳動效率； 由生產(chǎn)能力計算可知，在 n、d 一定的條件下，絞刀的刃數(shù)越多，生產(chǎn)能力 越大。但是不同刃數(shù)的絞刀應(yīng)與不同孔徑的擠辣椒樣板相匹配，才能得到較為 合理的生產(chǎn)量和功率消耗。在使用能過程中，可根據(jù)附表中推薦的值來選用。 樣板孔徑 mm 38、1016 絞刀刃數(shù) 842 生產(chǎn)能力 kg/h 80010001400 7 7 辣椒切碎機的維護與保養(yǎng)辣椒切碎機的維護與保養(yǎng) 辣椒切碎機的潤滑部分較多，一些軸承直接與原材料接觸，考慮到食品的 安全性，在于原材料直接接觸的軸承處的潤滑問題采用定期注入食品級

40、潤滑油 (主要成分為烴類油、食用白礦油，即使有少許泄漏，也不影響食品安全性與口 感)，避免因加入其它種類的潤滑油的泄露，而造成的食品原材料的報廢，以及 設(shè)備停機的事故。 7 7. .1 1 使使用用辣辣椒椒切切碎碎機機應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)注注意意的的問問題題 1、沖洗。 每次使用辣椒切碎機前，得簡單沖洗一下。一般而言，辣椒 切碎機在上次用完后都是及時清洗過的，使用前的清洗，主要是洗掉機器內(nèi) 外的一些浮塵等。另一個好處是，使用前的沖洗會使絞辣椒時變的比較順暢， 也會使工作結(jié)束后的清洗變的比較簡單省事。 2. 組裝好后通電，待機器運轉(zhuǎn)正常后，再添加原料辣椒。 3. 添加原料辣椒一定要均勻，不能過多，以免影響電機損壞，如發(fā)現(xiàn) 機器運轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)立即切斷電源，停機后檢查原因。 4. 如發(fā)現(xiàn)漏電、打火等故障，應(yīng)馬上切斷電源找電工修理，嚴(yán)禁私自 開機修理。 5. 使用后關(guān)閉電源。然后將辣椒切碎機內(nèi)部清洗干凈 8 8 設(shè)設(shè) 計計 總總 結(jié)結(jié) 漫長而又倍感充實的畢業(yè)設(shè)計階段即