海灣扇貝毛刷輥式清洗機(jī)的設(shè)計(jì),機(jī)械工程論文

海灣扇貝毛刷輥式清洗機(jī)的設(shè)計(jì),機(jī)械工程論文隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，人們對(duì)海洋資源的認(rèn)識(shí)程度越來(lái)越廣、越來(lái)越深。海產(chǎn)品不僅有著其獨(dú)特的食用價(jià)值，其藥用價(jià)值也彌足貴重。扇貝是世界重要的海洋漁業(yè)資源之一，其殼、肉、珍珠層具有極高的利用價(jià)值。隨著我們國(guó)家對(duì)海灣扇貝開(kāi)發(fā)與利用，海灣扇貝的需求量也越來(lái)越高。當(dāng)前，市場(chǎng)上的清洗機(jī)主要有氣泡式、超聲波式、毛刷式、噴淋式及滾筒式清洗機(jī)等;但清洗效果差、產(chǎn)量低，不是專(zhuān)門(mén)用于清洗海灣扇貝的，易損壞扇貝殼，生產(chǎn)效率低。海灣扇貝原料外表沾染著泥沙、雜質(zhì)，且很多海灣扇貝外表附著有微生物，這些泥土、雜質(zhì)的存在使后續(xù)加工中的貝柱、裙邊、內(nèi)臟都沾染上這些泥土、雜質(zhì)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量帶來(lái)極為不利的影響。為此，筆者設(shè)計(jì)了空心毛刷輥海灣扇貝清洗機(jī)。設(shè)計(jì)中選用的空心螺旋毛刷輥能夠在刷洗的同時(shí)起到運(yùn)輸?shù)淖饔?，提高了生產(chǎn)效率。該設(shè)備節(jié)省勞動(dòng)力，提高工作效率，符合自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。無(wú)論是在可行性，還是在實(shí)用經(jīng)濟(jì)性等方面，本裝置都符合廣大養(yǎng)殖企業(yè)的需要。為節(jié)約水資源，同時(shí)，設(shè)計(jì)了廢水循環(huán)利用設(shè)備。1、海灣扇貝的物理特性海灣扇貝的物理圖形如此圖1所示。海灣扇貝貝殼大小中等，殼較凸，近圓形，殼表黃褐色，殼頂位于背側(cè)，前殼耳大，后殼耳小，且具有淺足絲孔。上下兩殼都有放射肋17到22條，肋寬而高起，并且肋上有小棘，生長(zhǎng)紋很明顯。海灣扇貝屬瓣鰓綱類(lèi)、扇貝科、扇貝屬，又稱(chēng)大西洋內(nèi)灣扇貝，原產(chǎn)于美國(guó)東海岸。1982年由張福綏引進(jìn)國(guó)內(nèi)，并且開(kāi)展人工養(yǎng)殖，養(yǎng)殖廠(chǎng)主要集中于山東、遼寧及河北北部，主要集中在10月、11月收獲。用此設(shè)備清洗海灣扇貝時(shí)，主要牽涉海灣扇貝的厚度與直徑，表1是測(cè)量的100個(gè)隨機(jī)選取的海灣扇貝的厚度與直徑。由表1可知:海灣扇貝的直徑基本在55～65mm之間，海灣扇貝的厚度在20～30mm之間。2、構(gòu)造及工作原理在大多數(shù)工廠(chǎng)里使用的清洗機(jī)都是帶式或者基于帶式的組合清洗機(jī)，利用帶傳動(dòng)原理進(jìn)行流水作業(yè)，主要去污清洗裝置是刷輥及噴水管。海灣扇貝由進(jìn)料口進(jìn)入工作區(qū)域后，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)毛刷輥轉(zhuǎn)動(dòng)，與噴水管?chē)姵龅乃a(chǎn)生的作用力共同作用，使附著在海灣扇貝外表的污物去除;通過(guò)刷輥上的刷毛與水直接接觸在海灣扇貝的貝殼上，依靠摩擦力使物料外表的污物刷除洗凈;同時(shí)，此處所用毛刷輥為螺旋毛刷輥，可到達(dá)傳送海灣扇貝的目的。3、整體設(shè)計(jì)海灣扇貝毛刷輥式清洗機(jī)的主要包括清洗裝置、支撐裝置、進(jìn)料裝置、收集料口、傳動(dòng)裝置及廢水處理裝置。華而不實(shí)，清洗裝置由多個(gè)螺旋毛刷輥排列組成，并且毛刷輥穿在軸上用鏈兩兩相連進(jìn)行能量傳遞，軸承用軸承座固定在機(jī)架上，每個(gè)毛刷輥上方都有一個(gè)有多個(gè)噴水孔的噴水管來(lái)清洗海灣扇貝。3．1傳動(dòng)裝置海灣扇貝清洗機(jī)有多個(gè)毛刷輥排列共同清洗海灣扇貝，則毛刷輥之間需要有傳動(dòng)裝置鏈接。海灣扇貝清洗機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能的好換直接影響清洗機(jī)清洗效果的好壞，常用的傳動(dòng)方式有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)，在這里選用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)有下面優(yōu)點(diǎn):1)鏈與鏈輪之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng);2)工作情況況一樣時(shí)，傳動(dòng)尺寸相對(duì)緊湊;3)所需張緊力不大，作用在軸上的載荷比擬小;4)工作效率較高;5)能在溫度、濕度較大的環(huán)境中使用。3．2進(jìn)料裝置與收集料口進(jìn)料斗在位于靠近電動(dòng)機(jī)的一端，焊接在機(jī)架上，料斗下底面與水平成約30夾角，便于扇貝沿料斗底面下滑到達(dá)毛刷輥上。收集料口設(shè)在海灣扇貝輸出端毛刷輥下方，料口下底面與水平成約30角，便于海灣扇貝沿料口底面下滑。其焊接在機(jī)架上，收集清洗完的海灣扇貝。3．3噴水裝置與機(jī)架裝置上方有水管，水管焊接在機(jī)架上，水由高壓水泵提供，機(jī)架用角鋼或槽鋼焊接而成。整個(gè)設(shè)備由機(jī)架支承，設(shè)計(jì)中采用3．6號(hào)角鋼焊制，機(jī)架材料一般采用碳素構(gòu)造鋼，采用Q235;全部焊接好以后，外表需涂防護(hù)漆。4、毛刷輥的設(shè)計(jì)毛刷輥包括帶軸刷輥、空心刷輥、組合刷輥、螺旋刷輥及彈簧刷輥等，有鋼帶纏繞式、鋼板夾毛式、鋼片穿毛式及打孔穿毛式。刷毛長(zhǎng)度不限，刷絲直徑0．05～2mm。刷體最小直徑25mm，刷體最長(zhǎng)5．5m。刷毛能夠根據(jù)要求排列成特殊形狀，能夠植毛加工和舊刷翻新。生產(chǎn)刷類(lèi)的主要材料有不銹鋼材、碳鋼、無(wú)縫鋼管、PVC板材、PP棒材、塑管、橡膠及尼龍等。刷毛有PP、PA、PET、1010、610、612、杜邦絲、防靜電絲，碳纖維磨料絲、鋼絲、銅絲、不銹鋼絲、棉紗、棉布、墨西哥進(jìn)口劍麻(白棕)、豬鬃、馬鬃、羊毛及山棕等。本設(shè)計(jì)的海灣扇貝清洗機(jī)，要邊清洗邊傳送，所以選用螺旋空心毛刷輥;又由于所洗物為海灣扇貝，所以刷毛用尼龍，刷輥用45#鋼。用尼龍的刷輥對(duì)海灣扇貝進(jìn)行清洗，要求刷絲抗壓、彈性好，但又不能擦傷被清洗物。食品機(jī)械毛刷材料采用PA6、PA66、611、612及010絲等，輥芯使用45#圓鋼或不銹鋼件，注塑，植入耐高溫尼龍刷絲，用于清洗物質(zhì)外表污垢;刷毛多項(xiàng)選擇用防菌尼龍1010刷絲，耐溫耐磨，刷絲不回彎、不掉毛。毛刷輥如此圖2所示。5、滾動(dòng)軸承座設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)使用深溝球軸承軸承，選擇如此圖3所示的滾動(dòng)軸承座，用一個(gè)止推環(huán)固定軸承。對(duì)它的密封采取在缸體壁上鏜一圓槽，放置O形橡膠密封圈密封，可有效防水浸透。6、各種零件的裝配軸上零件的裝配圖如此圖4所示。擋板安裝于整個(gè)裝置兩端，防止海灣扇貝從側(cè)面滑下，進(jìn)而保證海灣扇貝被清洗。7、清洗廢水的處理為了保衛(wèi)環(huán)境、節(jié)約水資源，清洗海灣扇貝后的廢水需要回收處理循環(huán)利用。清洗后，廢水中的主要成分有泥沙等異物。泥沙呈膠體狀混在水里，去除需要采用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備。經(jīng)過(guò)大量查閱資料，選用了水力旋流器。水力旋流器是一種靠離心來(lái)沉降的設(shè)備，它靠泵使懸浮液從圓柱殼體上部入口由切線(xiàn)的方向進(jìn)入水力旋流器，在筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并由筒邊緣向中心移動(dòng)而構(gòu)成一股強(qiáng)烈的由上而下的旋渦運(yùn)動(dòng)。在筒體內(nèi)膠體液流中，較粗顆粒遭到離心力的作用向筒壁沉降，并和殘留的液體由底流口卸出;而含有細(xì)顆粒的那一部分液體則是通過(guò)固定在水力旋流器頂部中心并且延伸至水力旋流器中的圓管排出;排出來(lái)的水經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾，利用活性炭芯的吸附作用吸附濾液中較細(xì)的顆粒，進(jìn)而使水凈化再利用。8、結(jié)束語(yǔ)螺旋毛刷輥式海灣扇貝清洗機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造加工難度低;整體布局上占有空間小，布局緊湊;工作較平穩(wěn)，安全性能好，具有較長(zhǎng)壽命;物料在螺旋毛刷輥上運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料的機(jī)械損傷小，清洗的效率較高。因而，本螺旋毛刷輥式海灣扇貝清洗機(jī)能夠很好地知足海灣扇貝加工工廠(chǎng)的清洗要求，具有較高的生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益及較強(qiáng)的使用和推廣價(jià)值。海灣扇貝加工設(shè)備的研制在我們國(guó)家還處于初級(jí)階段，不斷深切進(jìn)入研究、開(kāi)發(fā)海灣扇貝加工設(shè)備，對(duì)提高加工水平、促進(jìn)海灣扇貝產(chǎn)業(yè)發(fā)展將起到積極的推動(dòng)作用。以下為參考文獻(xiàn):［1］楊慧英，王玉坤．機(jī)械制圖(2版)［M］．北京:清華大學(xué)出版社，2008．［2］李建功．機(jī)械設(shè)計(jì)(4版)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007．［3］陸玉．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(4版)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2018．［4］萬(wàn)書(shū)亭．互換性與技術(shù)測(cè)量(4版)［M］．北京:電子工業(yè)出版社，2007．［5］劉鴻文．材料力學(xué)(4版)［M］．北京:高等教育出版社，2018．［6］蔡春園．新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［K］．沈陽(yáng):遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1993．［7］聯(lián)合編寫(xiě)組．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(2版)［K］．北京:化學(xué)工