自動殺魚機設(shè)計

.PAGE.WORD文檔可編輯技術(shù)資料專業(yè)分享機械創(chuàng)新設(shè)計大作業(yè)設(shè)計題目姓名：學(xué)號：學(xué)院：專業(yè)：班級：自動殺魚機摘要:作為海洋和湖泊中主要生物的魚類,具有高蛋白、低脂肪,是人們生活中主要拾取的蛋白來源。魚類作為食用商品的最好形式要體現(xiàn)出食用方便、安全衛(wèi)生、富有營養(yǎng)。不含骨刺的魚片、魚塊、魚絲和魚糜等為最好形式。這些產(chǎn)品必須在較低的環(huán)境溫度下,通過魚類處理機械、水產(chǎn)品加工機械來完成。通過魚類機械化加工處理,可保證魚類加工后剩余邊角和廢棄物的鮮度和集中度,為進一步發(fā)展魚類的精深加工創(chuàng)造條件,使魚類加工的產(chǎn)品向多樣化、系列化、高附加值方向發(fā)展。通過對魚類的綜合加工利用,向市場和消費者提供優(yōu)質(zhì)魚類系列產(chǎn)品,豐富市場,提高經(jīng)濟效益。魚類前處理設(shè)備主要對捕獲后的魚類進行清洗、分級、排列、"三去"〔去頭、去內(nèi)臟、去鱗、開片、去皮等加工處理。加工成魚片、魚塊、"三去"整魚,通過速凍、單凍,生產(chǎn)出冷凍魚片、冷凍魚塊和冷凍整魚。通過烹飪加工成即食食品和干制品等產(chǎn)品,滿足人們的生活需求。本文所設(shè)計的自動殺魚機,主要對一般海洋魚類進行剖腹、清洗、魚身剖切等前期自動化處理。主要包括殺魚機空間結(jié)構(gòu)設(shè)計、夾持部件設(shè)計、剖腹清洗部件設(shè)計。關(guān)鍵詞:自動殺魚機；魚頭、魚尾夾持部件；剖腹部件。1.前言1.1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)水產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展是從二十世紀(jì)80年代中期逐步開始的。通過設(shè)備的引進,然后對引進設(shè)備進行消化吸收,并結(jié)合國內(nèi)水產(chǎn)原料的特點和人們的消費習(xí)慣,研制出適合國內(nèi)特點的水產(chǎn)品加工機械。在魚類前處理加工機械方面：研制了魚類切頭機、剖腹去內(nèi)臟機、魚片去皮機、立式、臥式洗魚機等單機。目前國產(chǎn)的組合去頭、去內(nèi)臟、開片的魚類處理生產(chǎn)線還是處于空白狀態(tài)。近20年來,雖然我國水產(chǎn)品加工業(yè)有了長足的發(fā)展,但和發(fā)達國家相比,仍存在有很多不足。主要體現(xiàn)在水產(chǎn)品的加工資源嚴(yán)重衰退、基礎(chǔ)研究薄弱、加工與綜合利用率比較低、加工產(chǎn)品品種少、附加值低、裝備落后、質(zhì)量管理和標(biāo)準(zhǔn)體系不健全等方面。[1]目前國內(nèi)運用的技術(shù)都存在很大的缺陷,如下圖所示,理想機械除鱗設(shè)備主要由旋轉(zhuǎn)滾筒11、進料斗8、出料斗1、調(diào)節(jié)螺釘4、除鱗部件9、10等構(gòu)成。圖1.1除鱗機裝置結(jié)構(gòu)圖1.出料斗2.回收槽3.機架4.調(diào)節(jié)螺釘5.電動機6.帶傳動7.軸承座8.進料斗9.刀孔10.刀具11.滾筒12.閥門13.插銷14.噴頭15.悶頭16．水管旋轉(zhuǎn)滾筒式是一個帶孔的圓筒,滾筒用厚度為1．5咖～2．0mm的不銹鋼沖孔后卷成圓柱,按制造工藝的要求設(shè)計成幾段制造,然后焊角鋼聯(lián)接以增加簡體的剛度。滾筒上的孔直徑遠(yuǎn)大于加工對象的魚鱗,有助于魚鱗的回收,并有利于水流通過清洗魚鱗。得出結(jié)論如下:1.提出采用旋轉(zhuǎn)運動,依靠魚體表面與筒壁內(nèi)表面的搓擦來出去魚鱗的原理,經(jīng)理論及實驗證明簡單可行。2.提出的橫軸水平旋轉(zhuǎn)式滾筒除鱗裝置,機構(gòu)設(shè)計合理緊湊,設(shè)備簡單,制造方便,易操作。設(shè)備融除鱗、清洗、回收、輸送等功能于一體。3.本項技術(shù)是一種量大面廣的淡水魚機械除鱗的新技術(shù),針對鰱鳙等大宗低值的水產(chǎn)品,將除鱗、洗魚等多道工序減縮為一次性聯(lián)合作業(yè)工序,減少了魚體與機械裝置接觸的次數(shù)。降低了損傷魚體結(jié)構(gòu)、進而影響食品風(fēng)味的可能性,提高了生產(chǎn)效率,保證了下道工序的需求,減少了機具投資,并節(jié)約了能耗。該機械裝置適合我國廣大湖區(qū)、沿海、沿江地區(qū)的眾多中小型魚類食品加工廠使用；4.為使除鱗裝置工作可靠,滾筒應(yīng)傾斜一定角度,以增加作用距離,延長工作時間,并有助于物料的運輸。實踐證明：傾斜角度以20—30為宜。5.通過有限元理論對魚體在滾筒中的拋射和翻滾運動的分析表明：在以上過程中,魚體的生物應(yīng)力未達到或超過魚體的生物屈服應(yīng)力,因此魚體內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有被破壞,從而保證所加工魚的質(zhì)量。6.刀具的形狀有助于增強除鱗效果。刀具越粗糙除鱗效果越明顯。7.時間t及轉(zhuǎn)速n對除鱗比P有顯著影響,在一定的時間范圍內(nèi),時間越長,除鱗面積越大；時間t及轉(zhuǎn)速n對感官評價得分有非常顯著的影響,隨著時間及轉(zhuǎn)速n的增加,感官評價得分下降[2]。除上訴機械設(shè)備,國內(nèi)市場中還出現(xiàn)過其它相關(guān)魚類加工機械。刮鱗器是可應(yīng)用于魚類加工行業(yè)的一種新型工具。其以高效、高質(zhì)可替代8名工人的手工操作,充分達到結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、安全可靠的功效。而且主機可置于地面或是掛于墻壁之上,通過一套軟軸傳動系統(tǒng),驅(qū)動手持旋轉(zhuǎn)刮具,輕松刮去各種有鱗魚類的魚鱗。手柄內(nèi)裝有防水裝置,可確保軸承類傳動裝置的安全運轉(zhuǎn),且可將手柄及旋轉(zhuǎn)刮具隨時置于水中清洗,使刮鱗工作更加自如。主機外殼及手柄均采用不銹鋼及鋁合金制成,抗銹、抗腐蝕性能好,完全適合于魚類加工行業(yè)使用圖1.2除鱗器外觀圖1.2全自動殺魚機設(shè)計思路目前魚類剖殺多為手工操作：用刀剖開魚腹、用手抓取魚腸等物〔如圖1.3所示。手工剖殺的方法存在著很多缺陷：效率低、尤其存在安全隱患；同時會使殺魚工人手上腥味難當(dāng)；冬天殺魚時,容易使手生凍瘡；此外,對魚鱗和魚腸又缺乏集中處理,對周圍環(huán)境產(chǎn)生了不良影響。圖1.3傳統(tǒng)殺魚工具及場景圖殺魚機具備剖腹、挖腸及清洗功能,且應(yīng)具有智能性。針對以上功能,結(jié)合市場中運用的各類魚類處理機械的結(jié)構(gòu)優(yōu)點,殺魚機功能部件應(yīng)包括：魚體夾持部件、剖腹部件、清洗部件。魚體夾持部件設(shè)計是殺魚機工作的基礎(chǔ),同時是魚體檢測的實施部件。由于殺魚機是針對處理活魚而設(shè)計,故魚體夾持部件采用魚頭、魚尾夾持相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。1.3全自動殺魚機設(shè)計意義中國是一個水產(chǎn)大國,但還不是一個水產(chǎn)強國,與發(fā)達國家相比還有相當(dāng)大的差距。2003年國內(nèi)水產(chǎn)品加工量占總產(chǎn)量的比例約35%,世界發(fā)達國家達60%-90%,而國內(nèi)冷凍品、干制品和煙熏制品約占加工量的75%。據(jù)報道,我國水產(chǎn)加工的利潤率僅為10%-18%,而日本為113%,美國為91%,印度為44%?？梢娢覈a(chǎn)品加工以粗加工為主,高附加值產(chǎn)品更是寥寥無幾。目前國內(nèi)魚類前處理加工大部分還是手工操作為主,一般的冷凍加工企業(yè)基本不作去頭、剖腹去內(nèi)臟處理,只是整理裝盤隨后速凍。所以說中國水產(chǎn)品加工機械的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。目前國內(nèi)在魚類開片等前處理加工方面,基本以手工操作為主,即人工開片。這樣操作勞動強度大,手指容易劃傷,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品容易升溫而影響產(chǎn)品質(zhì)量。全自動殺魚機將殺魚過程自動化,同時對魚鱗等物進行集中處理,解決了傳統(tǒng)殺魚過程中的一些問題,減輕了殺魚者的勞動強度,同時也填補了國內(nèi)漁業(yè)加工機械在此方面的空白。2.機械機構(gòu)及工作原理設(shè)計2.1機械結(jié)構(gòu)整體設(shè)計整機結(jié)構(gòu)及工作原理設(shè)計根據(jù)總體設(shè)計準(zhǔn)則和性能要求得出:自動殺魚機可自動完成剖腹、清洗等動作。故將全自動殺魚機分為機械、電控兩部分。本文僅就機械部分作介紹。機械部分包括魚頭夾持部件、魚尾夾持部件、剖腹部件、清洗部件、剖切部件個部分,其工作流程如下：1.進魚,啟動殺魚機；2.傳送帶轉(zhuǎn)將魚送進,夾魚頭裝置夾持魚頭；3.魚頭固定后,夾魚尾裝置在合適位置夾持魚尾；4.夾持裝置前進；5.剖腹部件完成剖腹與魚內(nèi)臟的清理工作；6.剖腹完成后夾持裝置繼續(xù)前進,清洗部件完成對魚的清洗；7.清洗完成后,刀片將魚頭魚尾切下,魚身隨傳送帶前進至收集裝置；8.夾持裝置回退,魚頭魚尾落至殺魚機下方的垃圾箱內(nèi)；9.復(fù)位；2.1.2圖2.1殺魚機機械結(jié)構(gòu)空間布置圖〔俯視整體機械布置情況如圖2.1所示。用于收集內(nèi)臟和魚頭魚尾的垃圾箱置于底部。剖腹部件與剖切部件空間上采用前后布置。在各運動行程兩邊安裝導(dǎo)軌。。2.2殺魚機機械零部件設(shè)計魚頭夾持部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2.2魚頭夾持部件如圖2.2所示,魚頭夾持部件包括上下夾板、絲杠、退魚頭頂桿、鋼針以及動力裝置〔圖中未畫出。啟動整機放入魚后,光電開關(guān)發(fā)出信號,動力電機啟動,經(jīng)傳動后絲杠帶動下夾板向下運動將魚頭固定。此過程中,絲杠頭部的螺母套可限制鋼針扎入魚頭的深度。退魚頭過程,絲杠帶動下夾板向上運動,頂桿將魚頭推出夾魚頭部件。魚尾夾持部件同魚頭夾持部件相同。2.2.2剖腹、清洗部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2.3剖腹、清洗部件圖2.4清洗部件毛刷細(xì)部結(jié)構(gòu)圖如圖2.3所示,其中剖腹部件包括：刀及刀架、扶持架。夾持裝置運行至剖腹部件時,使剖腹刀伸入魚腹,夾持裝置繼續(xù)前進,將魚腹剖開。清洗部件采用空心毛刷,其細(xì)部結(jié)2.4構(gòu)如圖。外接增壓泵、輸水管〔圖中未畫出,可有效清洗魚身魚腹。2.3傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3.1減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2.5減速器結(jié)構(gòu)減速器采用齒輪傳動,其優(yōu)點包括傳動效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),可縮小裝置空間。2.3.2傳送帶鏈條傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2.6鏈條傳動結(jié)構(gòu)傳送帶部分采用皮帶傳動,其優(yōu)點包括傳動平穩(wěn)、精度高、載荷大。各傳動結(jié)構(gòu)性能分析如表2.1所示表2.1機械傳動性能分析表傳動類型所屬部件性能分析螺旋傳動魚頭魚尾夾持部件、剖腹、清洗部件傳動平穩(wěn),工作壽命長；保證整機平穩(wěn)運行。齒輪傳動電機傳動裝置傳動效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),縮小裝置空間。皮帶傳動傳送帶部分傳動平穩(wěn)、精度高、載荷大。絲桿傳動導(dǎo)軌裝置、魚頭魚尾夾持裝置傳動平穩(wěn),傳動力矩大,精度高；在剖腹裝置伸縮部件中,快速精準(zhǔn)傳遞較大力矩。3.總結(jié)3.1全自動殺魚機應(yīng)用前景隨著人們生活水平的不斷提高,對魚類產(chǎn)品的消費量也越來越大,然而傳統(tǒng)的殺魚方法具有一定的缺陷。尤其對于大型魚類加工企業(yè),傳統(tǒng)的手工殺魚已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的障礙,而對于小型魚類售賣點,日趨高漲的環(huán)保呼聲也對傳統(tǒng)殺魚方法提出了嚴(yán)格的要求。對于企業(yè)而言,本作品可改進成為全自動生產(chǎn)線,既便捷又實惠；對小型魚類經(jīng)營商,它又有清潔快速,對環(huán)境影響小,操作簡單,維修方便等特點,因此本作品有較好的市場前景。3.2殺魚機設(shè)計中問題分析與總結(jié)自動殺魚機機械部分包括魚頭夾持部件、魚尾夾持部件、剖腹部件、清洗部件、剖切部件個部分,其整體工作流程為：機器主要傳動方式為齒輪傳動和皮帶傳動,將魚平放在傳送帶上,前后的夾持裝置把魚尾和魚頭夾??；水平方向的刀片將魚腹剖開,帶有軟毛刷的小滾筒將內(nèi)臟清除,同時毛刷中的空心管沖水清洗魚腹,內(nèi)臟落至下方垃圾箱內(nèi)；之后豎直方向的刀片將魚頭魚尾切掉,魚腹由出口處傳送帶運出,魚頭魚尾回到垃圾箱上方,夾持裝置上的頂桿使其落至垃圾箱中。整機工作流暢,實現(xiàn)了整機工作的自動化和智能化,但還可做進一步的改進,主要包括以下幾個方面：利用此機器處理淡水魚時,可加裝去魚鱗裝置；針對腹部魚鰭的處理方式對剖腹部件作進一步改進；剖腹部件增加彈性調(diào)整,以適應(yīng)剖切大小不同的魚。3.3展望國內(nèi)水產(chǎn)品加工機械通過引進、消化吸收、研制,近幾年來得到了快速的發(fā)展,水產(chǎn)加工產(chǎn)品和與水產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品琳瑯滿目,基本滿足人們的生活需求。但國內(nèi)市場上還看不到有海、淡水魚類的冷凍魚片、調(diào)味魚片等產(chǎn)品的供應(yīng)。冷凍整魚基本上是沒有經(jīng)"三去"加工處理。中國是一個水產(chǎn)大國,但還不是一個水產(chǎn)強國,與發(fā)達國家相比還有相當(dāng)大的差距。2003年國內(nèi)水產(chǎn)品加工量占總產(chǎn)量的比例約35%,世界發(fā)達國家達60%~90%,而國內(nèi)冷凍品、干制品和煙熏制品約占加工量的75%。據(jù)報道,我國水產(chǎn)加工的利潤率僅為10%~18%,而日本為113%,美國為91%,印度為44%?？梢娢覈a(chǎn)品加工以粗加工為主,高附加值產(chǎn)品更是寥寥無幾。目前國內(nèi)魚類前處理加工大部分還是手工操作為主,一般的冷凍加工企業(yè)基本不作去頭、剖腹去內(nèi)臟處理,只是整理裝盤隨后速凍。所以說中國水產(chǎn)品加工機械的發(fā)展任重道遠(yuǎn)。目前國內(nèi)在魚類開片等前處理加工方面,基本以手工操作為主,即人工開片。這樣操作勞動強度大,手指容易劃傷,生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品容易升溫而影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前漁區(qū)漁民經(jīng)濟收益也不是很高,國內(nèi)勞動力成本相對比較便宜,既于目前國內(nèi)的實際情況,在魚類前處理加工機械方面應(yīng)首先發(fā)展半機械化、半自動化魚類去頭、去內(nèi)臟、開片設(shè)備和組合生產(chǎn)線,逐步替代手工操作。在半機械化、半自動