蔬菜土豆切絲機設(shè)計

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)摘要蔬菜是人體所必需的一種食品，而且食用方法多樣。所以要把蔬菜加工成各種形狀（如：條狀、片狀等等），單單靠人工來完成既費時、費力而且也不好加工。目前，多功能切菜機多為價格昂貴的大型設(shè)備，不適用于農(nóng)民個體生產(chǎn)及小型工廠的食品加工；為克服這種缺點，我查閱了大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料，通過對各種小型切菜機性能的分析及比較，經(jīng)過理論計算及校核，設(shè)計了一種小型多功能切菜機。該機主要由進(jìn)料斗、下料斗、切削刀及刀盤、及動力源――電動機組成，工作原理主要是利用根莖類蔬菜的自由落體實現(xiàn)進(jìn)料，通過切削刀旋轉(zhuǎn)將下料斗中的蔬菜進(jìn)行切片或切絲，最后成品由出料口出料。該機將原有的多功能切菜機進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了能夠連續(xù)進(jìn)料和出料，片厚度、絲粗細(xì)可調(diào)的功能，具有生產(chǎn)率高、功耗低、安全可靠、加工質(zhì)量好等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：蔬菜；切削；電動機

AbstractAtpresepleisthemainrootslikethefreefallvegetablesrealizefeeding,bycuttingkniferotationinthehopperbiopsyundervegetablesorshred,finallyfinishedthematnt,multi-functioncutvegetablesformoreexpensivemachinelargeequipment,doesnotapplytothepeasants'individualproductionandsmallfactoryfoodprocessing;Inordertoovercometheshortcoming,Irefertoalotoftheliteratures,throughvarioussmallcutvegetablesmachineperformanceanalysisandcomparison,theoreticalcalculationandchecking,designakindofsmallmulti-functioncutvegetablesmachine.Thismachinemainlybyintohopper,hopper,cuttingknifeandundertheknifedish,andpowersupply-motorcomposition,workingprincierialbymouththematerialKeywords：vegetables；cutting；motor

目錄第一章緒論素蔬菜是人生活中必不可少的營養(yǎng)豐富的食品之一，可為人體提供必需的維生、礦物質(zhì)、膳食纖維等有益于人體健康的功能成分。隨著人們生活水平的不斷提高，生活節(jié)奏加快，對食用方便、營養(yǎng)豐富、經(jīng)過加工的精細(xì)蔬菜的需求越來越大，對產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高。蔬菜出口在我國起步雖晚，但由于中國蔬菜富含營養(yǎng)、品種齊全、質(zhì)優(yōu)價廉，深受各國消費者的青睞，因而近幾年蔬菜出口發(fā)展十分迅速，己成為創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。調(diào)查結(jié)果顯示，目前我國蔬菜加工機械卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于蔬菜出口的發(fā)展，現(xiàn)在主要靠合資外方從國外進(jìn)口，價格昂貴。而這種土豆切絲機不僅僅只適用于土豆，還可以用于如胡蘿卜、黃瓜、地瓜、榨菜等的切片、切絲等。要對蔬菜個頭的大小無特殊要求，可方便的調(diào)整調(diào)整土豆絲的粗細(xì)。切出的土豆絲粗細(xì)均勻，口感同手工切的一樣，同時保證干凈衛(wèi)生。這種土豆切絲機的使用方便又有效快捷。首先就是電源，選用220伏照明電為動力。另外就是操作方便，一人就可以操作。土豆切絲機目前市場上也有銷售。它適應(yīng)的范圍比較小，主要適合于小塊莖土豆的切絲，另外就是大型的土豆切絲機，但它是針對于加工生產(chǎn)的。因此，一臺方便普遍適用的土豆切絲機的問世無疑會給人們的生活帶來很大的方便。第二章土豆切絲機的結(jié)構(gòu)第一節(jié)整機的結(jié)構(gòu)首先是切刀方案的選擇，受人們生活中檫絲的檫菜板的造型和蔬菜的運動的啟發(fā)，決定采用檫板往復(fù)式運動來進(jìn)行切絲。又查閱資料，查到蘿卜切絲的方案，決定采用切片刀和縱向割刀配合的方式切絲。如此只需將縱向割刀卸下就可切片了。此后又是運動方案的改變，這也是在我不斷的思考和學(xué)習(xí)過程中改變的。因為往復(fù)式仍然存在效率低的問題，然后就是這樣的機械制成之后震動也比較大。應(yīng)該采用連續(xù)運轉(zhuǎn)的方式。結(jié)合蘿卜切絲機，選用圓盤式了。而后又是土豆絲粗細(xì)的調(diào)節(jié)遇到了難題，其實調(diào)節(jié)并不難實現(xiàn)，關(guān)鍵是要操作方便。也存在切刀和下料斗壁間隙的問題，這也很是個問題，這是保證土豆切削的最后部分能否完成切削的關(guān)鍵問題。通過更換縱向割刀當(dāng)然能夠?qū)崿F(xiàn)，但必要時候還是要調(diào)節(jié)切片刀的。最后決定將切片刀與軸位置固定。調(diào)整刀盤在軸上的位置來實現(xiàn)切片的薄厚，這也是切絲粗細(xì)改變的關(guān)鍵之一。整機的結(jié)構(gòu)如圖2-1。1.大帶輪2.圓螺母3.機體壁4.機架5.軸承端蓋6.軸承7.軸承座8.主軸9.進(jìn)料斗10.下料斗11.切片刀12.刀盤13.彈簧14.調(diào)整螺母16.角鋼機架17.縱向小割刀18.電動機19.V帶20.小帶輪圖２-１土豆切絲機的結(jié)構(gòu)第二節(jié)土豆夾持輸送的設(shè)計由于蔬菜種類很多，有葉莖類的軟菜，又有根莖類的硬菜，也有塊根狀小型的，總起來說形狀千奇百怪，尺寸與剛度也相差很大。因此，要想有效地切削蔬菜，有效地定位與輸送是加工的關(guān)鍵。以前我們采用手動加工時，輸送浪費了大量的人工與物力，由于這幾年人工費地提高，手動己遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于形勢。并且手動加工不規(guī)則，成品率低，不衛(wèi)生等等缺點，迫切要求設(shè)計一種既能輸送有效定位、適合多種蔬菜的輸送機構(gòu)，以實現(xiàn)規(guī)則的加工，適應(yīng)出口蔬菜的要求。本設(shè)計采用單皮帶夾持輸送，其中上方為夾緊裝置懸浮狀態(tài)，工作時保證對加工物料的壓緊。為了防止物料的打滑，我們在皮帶的上方設(shè)有彈簧對壓力進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)傳動過程不打滑。如圖2-2所示。1.切刀2.壓土豆輪3.壓土豆輥4土豆5.輸送帶6.輥筒圖2-2多功能土豆加工機械夾緊裝置示意圖第三節(jié)設(shè)計方案的選擇及論證不同的食用要求對被切碎物料的規(guī)格和質(zhì)量各不相同。因此，為達(dá)到需要，對切削的工藝要求是：（1）切割省力，耗用功率少；（2）加工質(zhì)量好；（3）適合加工切割成不同的幾何形狀和大小的成品；（4）有效的送料，解決耗用大量勞動力的問題。土豆切絲機不僅僅適用于土豆的切絲，還廣泛適用于其它各種蔬菜和水果等。如葉菜類如大白菜、菠菜等，塊根類如胡蘿卜、馬鈴薯等，上述物料的加工處理過程，將其切成一定形狀或絲狀，我們把這類機械統(tǒng)稱為蔬菜切碎機，即加工機。盤刀式加工機的特點式動刀片刃口線的運動軌跡是一個垂直于回轉(zhuǎn)軸的上的共同點是類似球形，橢圓形，圓柱形和不規(guī)則形狀，他們都要經(jīng)過尺寸減少圓形平面。物料由輸送帶傳送，切割部分安裝在回轉(zhuǎn)軸的圓盤上。這類加工機的通用性廣，切割質(zhì)量更好，生產(chǎn)效率高，刀片拆卸和安裝方便，自動化程度較高。此設(shè)計方案中的刀具是完全按照手工切菜的方法安裝的有橫刀和豎刀在形態(tài)。第四節(jié)切削部分的設(shè)計土豆以及其它蔬菜最好形狀相對類似，這樣切出來的效果更好。所以要求土豆切絲機（1）切割副必須配合合理（2）刀具具有一定的強度和高度（3）喂入口配置合理（4）道具具有互換性，通過刀具的簡單更換，滿足加工各種不同規(guī)格形狀土豆的要求，以達(dá)到質(zhì)量要求。(a)動刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)（b）動刀片安裝角（c）切割副1.動刀片2.動刀片圖2-3刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)第三章動力機構(gòu)的設(shè)計及電動機的選擇目前最常用的主要是交流電動機，它可分為兩種：1.三相異步電動機。2.單相交流電動機。第一種多用在工業(yè)上，而第二種多用在民用電器上。下面以三相異步電動機為例介紹其基本工作原理起先，形成一個閉合的籠型繞組。定子三相繞組可接成星形，也可以接成三角形。綜上分析可知，三相異步電動機的基本工作原理是：三相對稱繞組中通入三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電動勢和電流。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。經(jīng)查閱手冊及相關(guān)資料，只要刀盤軸轉(zhuǎn)矩滿足T〉5N.m，即可滿足一般蔬菜的切削。由于刀盤太快了反而不好，不能保證質(zhì)量，初步擬定轉(zhuǎn)速450r/min，取轉(zhuǎn)矩T=15N.m（3－1）（3－2）由于功率不大，為了使用方便，選用單相電動機，額定電壓是220V的。查閱機械課程設(shè)計手冊，可選用小功率異步電動機YC系列。該系列的特點是單相電容起動，起動力矩大，起動電流小，適用于滿載起動的機械。這樣在進(jìn)行蔬菜切削時完全可以將蔬菜放進(jìn)料斗以后在開動機器。根據(jù)功率和轉(zhuǎn)速，由機械設(shè)計課程設(shè)計手冊查出的電動機型號有以下兩種傳動比選擇方案符合，如下表據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計手冊可知有：表3-1電動機的類型方案電動機型號額定功率/W電壓/V轉(zhuǎn)速電動機質(zhì)量傳動裝置傳動比1YC90L475022014002332YC90S27502202800226綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸，質(zhì)量以及傳動比。采用V帶傳動，采用第一種方案，設(shè)計V帶傳動比為3即可，不必另外安裝減速器。故采用第一種方案。因此選定電動機的型號是YC90L4。該電動機的主要外型和安裝尺寸如下表3-2：表3-2電動機主要外形尺寸中心高外形尺寸安裝尺寸地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸裝鍵部位尺寸90310×190×175100×1401050×248其主要外形安裝尺寸如圖3-1圖3-1電動機主要外形安裝尺寸根據(jù)轉(zhuǎn)速初步確定傳動比為i=3，電動機功率pd=750w,電動機輸出轉(zhuǎn)矩（3－3）其中nd為電動機轉(zhuǎn)速刀盤軸輸入功率P=pd.ηv=750W×0.94=720W（3－4）ηv=0.94其中ηv為V帶傳遞效率這樣刀盤軸的轉(zhuǎn)矩（3－5）轉(zhuǎn)矩也符合要求。刀盤軸轉(zhuǎn)速（3－6）第四章主要參數(shù)與零部件設(shè)計第一節(jié)電機的選用采用電磁調(diào)速電動機，型號：JD1A-11電動機主參數(shù)：最大額定輸出：直流90V3A測速發(fā)電機：三相交流≧2V/100r/min轉(zhuǎn)速變化率：≦3%靜態(tài)精度：≦1%輸入電源：交流220V±10%50～60Hz第二節(jié)帶傳動的設(shè)計計算（1）電動機功率的預(yù)選功率p=60W最高轉(zhuǎn)速nmax=500r/min（2）帶的選擇A型普通V型帶（3）選擇主動輪的基準(zhǔn)直徑選擇主動輪的基準(zhǔn)直徑D1=75mmv1=（4）計算從動輪的基準(zhǔn)直徑圓整為=265mm（5）確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度0.7(+)<<2(+)238<680取=250mm則+(+)+=2取=1000mm則實際中心距=216mm(6)主動輪包角計算最小包角要求=147＞符合要求（7）確定帶的根數(shù)選取取z=3根第三節(jié)主軸的設(shè)計計算（1）計算主軸上的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩功率取三角帶傳動功率則扭矩（2）初步確定軸的最小直徑及該處的長度選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取因為前面取帶輪的寬度為50mm，孔的內(nèi)徑為20mm所以初步確定最小直徑（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計A：根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度。B:初選滾動軸承及周的各段尺寸因軸承主要受徑向力的作用，同時考慮帶輪及軸承的安裝、定位和尺寸，所以選取只受徑向載荷的向心球軸承205，其尺寸左邊軸承的定位用軸肩，軸肩高度1-2段與動刀盤配合，取考慮箱體的厚度，取。確定軸的總長度L=196mm，則(4)軸的危險截面的疲勞強度校核A:12截面處T1=10142.1N.m截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力經(jīng)插值后可查得故有效應(yīng)力集中系數(shù)軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)軸未被表面強化處理，即則計算安全系數(shù)剖面右側(cè)一定安全。B:截面6右側(cè)的安全性校核抗彎截面系數(shù)w抗扭截面系數(shù)彎矩及彎曲應(yīng)力右側(cè)安全C:校核鍵的強度(1)刀盤處平鍵（2）帶輪處平鍵第四節(jié)縱向小割刀的設(shè)計要防止生銹和保證機體有足夠的強度和硬度，采用通用不銹鋼型號SUS304進(jìn)行制造。由于切絲機的設(shè)計要能切出來不同粗細(xì)的蔬菜絲，這就要求在調(diào)整切片刀的同時，還要通過縱向割刀的更換來實現(xiàn)。首先，縱向割刀采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，能方便的從到盤上取下和裝上?？v向割刀制成上面小刀片間隙r從0～10mm的刀系列。其形狀和基本尺寸如圖4－6圖4-6縱向小割刀

第五章主要結(jié)論和建議本文緊緊圍繞著設(shè)計一種能把各種形狀的蔬菜加工成片、絲、末、段等規(guī)格尺寸的機器來開展研究工作的，主要是在前人研究的基礎(chǔ)上設(shè)計制造出一種可以在生產(chǎn)上實用、安全可靠、高效的機器，取得了一些有參考價值的成果，井取得一些社會與經(jīng)濟(jì)效益。第一節(jié)主要結(jié)論①研究了多功能蔬菜加工機合理的切削機構(gòu)，采用了標(biāo)準(zhǔn)刀片與圓盤切刀相結(jié)合方式，顯著改善了切削效果，調(diào)節(jié)加工尺寸簡單容易，滿足了多規(guī)格的需要，使機器的性能達(dá)到較高水平;②設(shè)計制造了多功能蔬菜加工機的輸送料機構(gòu)，采用上、下輸送帶夾持與輸送方式，經(jīng)過反復(fù)試驗改進(jìn)，特別對上、下壓輥參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化和通過拉簧自動調(diào)節(jié)壓輥力，實現(xiàn)了各種蔬菜在輸送帶上既能同步前進(jìn)又能固定位置的要求，滿足了多種蔬菜輸送要求，克服了前人設(shè)備上的不足;③采用調(diào)速電機，可調(diào)節(jié)切刀轉(zhuǎn)速與輸送帶速度，以滿足切削規(guī)格要求，該電機安全、可靠、耐用可以直接應(yīng)用到實際生產(chǎn)中;④設(shè)計多功能蔬菜加工機經(jīng)過更換刀具即可用于各種形狀及尺寸的蔬菜加工，更換切削刀盤可將蔬菜加工成不同型式，調(diào)節(jié)電機無級變速來調(diào)節(jié)加工規(guī)格，可合理地利用原料，提高出成率。實現(xiàn)了自動送料，解決了手動和半自動送料的技術(shù)難題;⑤對設(shè)計的多功能蔬菜加工機從制造廠家、使用單位等不同角度進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益分析。表明使用該課題的研究成果優(yōu)于以往使用的其它種類的加工機。第二節(jié)存在的問題①由于刀具尺寸與電機調(diào)速范圍的局限性，一些蔬菜要加工成比較大規(guī)格或小尺寸，加工機的能力達(dá)不到，有待于進(jìn)一步提高機械性能;②切絲條時，絲條有點彎曲;③刀盤品種少，不能完成對一些異形狀的加工:④輸送橡膠帶時間長老化，在漲緊輪作用下斷裂，影響生產(chǎn)。第三節(jié)進(jìn)一步研究的建議①在試驗研究的基礎(chǔ)上，加強對切削刀具應(yīng)用范圍的研究，進(jìn)一步加大調(diào)速范圍，完善加工機的性能，從生產(chǎn)的角度進(jìn)行效果的驗證;②對刀具材料進(jìn)行詳細(xì)的研究，盡量采用常見尺寸和材料，以降低制造成本。結(jié)束語這次設(shè)計還是費了一番功夫的，其實功夫應(yīng)該應(yīng)該說是下在對實現(xiàn)方案