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目錄TOC\o"1-3"\f\h\z一、緒論 (2)1.1包子機的發(fā)展 (2)1.2包子機的研制意義、相關(guān)介紹和目標(biāo)及未來的發(fā)展方向 (2)二、機械系統(tǒng)總體方案的擬定 (3)2.1動力系統(tǒng)的擬定 (3)2.2傳動系統(tǒng)的擬定 (3)2.3執(zhí)行機構(gòu)的擬定 (4)三、機械部分的設(shè)計 (4)3.1包子模型的建立與分析 (4)3.2生產(chǎn)效率與成型盤的設(shè)計 (5)3.3豎蛟龍的設(shè)計 (5)3.4橫蛟龍的設(shè)計 (5)3.5成型頭的設(shè)計 (5)四、包子機創(chuàng)意設(shè)計 (6)結(jié)論 (8)參考文獻 (9)家用包子機創(chuàng)意設(shè)計摘要 隨著時代步伐的大跨步進步以及生活節(jié)奏的加快,人們對烹飪的營養(yǎng)追求也是越來越高了,快速而且還具有營養(yǎng)的食品自然是我國傳統(tǒng)的包子、面條等傳統(tǒng)面食,從古至今這些面食始終都占據(jù)著重要的位置。本次創(chuàng)意設(shè)計主要針對“家用自動包子機的創(chuàng)意設(shè)計”,在通過觀察包子手工生產(chǎn)過程以及借鑒國內(nèi)外相關(guān)食品成型機械的結(jié)構(gòu)特點,采用成型頭為成型元件、螺旋機構(gòu)為面料輸送元件、滑片泵為輸餡元件的灌腸式滾切成型原理設(shè)計包子機。該種成型原理生產(chǎn)效率高,降低人工勞動成本,可以實現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn),因此在食品機械中得到廣泛應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】包子機機械系統(tǒng)成型頭創(chuàng)意設(shè)計
圖3-2包子三維模型圖 使用體積測量功能測得包子總體積為Vz=28.7cm3,其中空心部分(餡部分)體積為Vx=11.3cm3,實心部分(面皮部分)體積為Vm=17.4cm3。3.2生產(chǎn)效率與成型盤的設(shè)計 由于本設(shè)計沒有完善的理論計算方面的支持,因此在參考了國內(nèi)外眾多夾餡成型機械后擬定生產(chǎn)效率為3600個每小時,且由于成型盤每旋轉(zhuǎn)一周可生產(chǎn)包子一個,故而確定成型盤的轉(zhuǎn)速為nc=60r/min。 通過觀察手工包子生產(chǎn)過程了解到搓制面皮速度越快越易成型,手工生產(chǎn)時速度大約為0.2~0.3m/s。因考慮到機器生產(chǎn)效率高的影響,決定將搓制速度提高一倍,初步確定為0.5m/s。通過線速度計算公式可得到成型盤的基礎(chǔ)直徑應(yīng)為Dc=500π3.3豎蛟龍的設(shè)計初步確定每個包子面皮部分體積為Vm=17400mm3,包子內(nèi)腔壁直徑為Dm=30mm,即豎絞龍螺旋管的外徑為ds=30mm,初步擬定豎絞龍的套筒內(nèi)徑為Ds=44mm,螺旋帶厚度為H=0.5mm,螺旋帶最外緣半徑rlxs=42mm,且忽略因螺旋帶扭曲所帶來的體積增加(即認(rèn)定每個導(dǎo)程內(nèi)螺旋帶所占體積近似為一個內(nèi)徑D=30mm,外徑d=42mm,厚度H=0.5mm的圓環(huán)體所占的體積),則:Vlsx=π(rlxs^2-rs^2)H=π*(21^2-15^2)*0.5=339mm3設(shè)豎絞龍的轉(zhuǎn)速與成型盤轉(zhuǎn)速相同,即豎絞龍每旋轉(zhuǎn)一周,面料垂直向下運動一個導(dǎo)程,且該導(dǎo)程內(nèi)的面料恰好能供成型盤生產(chǎn)一個包子,為ns=60r/min。則螺旋管的導(dǎo)程可按下式近似計算:Ls=Vlxs+Vmπ代入數(shù)據(jù)有:Ls=21.8mm,考慮到面料壓實體積需要收縮,故將導(dǎo)程圓整為Ls=22mm。3.4橫蛟龍的設(shè)計初選設(shè)計參數(shù):橫絞龍螺旋管外徑dh=20mm;橫絞龍導(dǎo)料槽內(nèi)徑Dh=36mm;螺旋帶厚度H=0.5mm;螺旋帶最外緣半徑rlxh=17mm;考慮到橫絞龍采用單端固定的形式,不適合承受過大彎矩,因此決定增大轉(zhuǎn)速縮小導(dǎo)程以減小作用在螺旋管上的徑向分力。擬定轉(zhuǎn)速為成型盤轉(zhuǎn)速的1.5倍,即nh=90r/min。則有: Vlxh=π(rlxh^2-rh^2)H=π*(17^2-10^2)*0.5=297mm3 Lh=1.5Vlxh同理考慮到面料壓實體積需要收縮,將導(dǎo)程圓整為Lh=17mm。3.5成型頭的設(shè)計 為降低價格,適合國情,在包子機的整機設(shè)計上要力求結(jié)構(gòu)簡單、合理,易于操作,便于清洗。在成型頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,首先應(yīng)該確定包子的褶數(shù),褶數(shù)太少影響包子外形美觀,褶數(shù)太多使傳動和設(shè)計變?yōu)閺?fù)雜,考慮到手工制作包子的習(xí)俗,確定每個包子褶數(shù)為12褶。其次,要使得包子能夠快速切斷,為了便于傳動,減少產(chǎn)生阻、卡的機率,可以設(shè)計如3-5圖所示:圖3-5成型頭三維圖其既可以形成褶,又可以快速切斷進行封口封底。同時還要有水平動力的輸入,這里采用兩個不規(guī)則的齒輪。成型頭主要由底座、滑塊、12個擠褶片、撥桿、滑動軸、不規(guī)則齒輪、彈簧等零件組成,動力傳遞是靠不規(guī)則的齒輪轉(zhuǎn)動帶動另一個不規(guī)則齒輪。 成型頭是整個系統(tǒng)中核心部分,也是本設(shè)計中的創(chuàng)意部分,本成型頭采用連桿機構(gòu)、不規(guī)則齒輪傳動來實現(xiàn),生成12褶包子。圖形如3-5圖所示:2121 3-5成型頭二維圖上圖所示的初始狀態(tài)就為張開式,成型頭的初始狀態(tài)主要由彈簧的彈力來形成,主要為不規(guī)則齒輪的沒齒處與另一個不規(guī)則齒輪1齒面不結(jié)合。因此,在滑塊軌道中安裝彈簧,1處為一個不完整齒輪,通過另一個不規(guī)則齒輪傳遞運動,使滑塊在滑軌中擠壓彈簧,同時成型頭閉合,彈簧蓄積彈力,通過不規(guī)則齒輪轉(zhuǎn)動,釋放彈力使得成型頭回到初始狀態(tài)。閉合狀態(tài)時,為兩個不規(guī)則齒輪的齒面結(jié)合,齒面結(jié)合傳遞動力,使滑塊在導(dǎo)軌中移動,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)到圈2使得成型頭閉合。四、包子機創(chuàng)意設(shè)計本設(shè)計包子機的操作方法:①活好的面裝入包子機面斗;②將包子餡裝入包子機餡斗;③啟動包子機電源,打開包子機成型開關(guān);④打開包子機輸面開關(guān);⑤打開包子機輸餡開關(guān);⑥從輸送帶取出合格的包子; 因此,可以發(fā)現(xiàn)此包子機需要活好的面才能生產(chǎn)包子,因此在放面口處加一個發(fā)酵裝置。市場上有包子發(fā)酵箱,發(fā)酵箱的工作原理,是靠電熱管將水槽內(nèi)的水加熱蒸發(fā),使面團在一定溫度和濕度下充分地發(fā)酵、膨脹。因此,可以改變發(fā)酵箱的底板,使其可以通過連桿機構(gòu)張開,將發(fā)酵好的面?zhèn)魉偷綑M蛟龍?zhí)帯T诎l(fā)酵箱底部配上4.1圖機構(gòu):4.1發(fā)酵底盤圖發(fā)酵的時候,底板閉合,等到發(fā)酵完成時,底板通過連桿機構(gòu)打開使面團進入有橫蛟龍的盛面團箱中。結(jié)論 本設(shè)計是在參考國內(nèi)外各種類似機械的結(jié)構(gòu)特點和成型原理后設(shè)計而成,其作用為以機械動作替代手工勞動來生產(chǎn)包子。包子機是由機架部分、減速部分、供餡部分、供面部分、成形部分等五大部份組成。工作原理是面斗中面團經(jīng)螺旋推進器(橫絞龍和豎蛟龍)推至出口(面嘴)處形成空心面管;同時經(jīng)雙級葉片泵將餡推入面管內(nèi),最后經(jīng)成形頭切成型。 具體設(shè)計內(nèi)容主要圍繞以下三點展開:傳動系統(tǒng)的設(shè)計。成型系統(tǒng)的設(shè)計。主要為成型盤的設(shè)計。面料和餡料的輸送系統(tǒng)設(shè)計。主要為橫豎絞龍、出面嘴的設(shè)計。創(chuàng)意思維拓展。 并對上述四點進行有機結(jié)合,使之成為一能實現(xiàn)特定功能動作的機械實體。由于該次設(shè)計涉及內(nèi)容多,無論是時間方面還是設(shè)計經(jīng)驗方面均有很大的欠缺,設(shè)計內(nèi)容亦不甚完善,較之國內(nèi)外主流類似產(chǎn)品有很大差距。 全自動包子機在市場上涉及廣泛,本次設(shè)計還有許多不足之處,例如如果能到面粉就可以直接生產(chǎn)出包子會更加好。在零件設(shè)計時,對其加工性和制造性考慮的很少,嚴(yán)重缺乏具體的實踐。由于對所學(xué)知識還不能很好運用,使得在整體設(shè)計方面數(shù)據(jù)還是有些欠缺。 不過經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計我得到了很多寶貴的知識,對一個產(chǎn)品的設(shè)計流程有了新的理解,還有就是做任何事都要有計劃,按照計劃一步一步施行,同時充分借鑒和參考同類產(chǎn)品的設(shè)計思路,也培養(yǎng)了我的堅持不懈和挑戰(zhàn)自我的精神,對我以后的工作和學(xué)習(xí)有很大的幫助!同時對自己有了清晰的認(rèn)識,自己所欠缺的知識面正是以后要做技術(shù)設(shè)計工作所要需要的,由此認(rèn)識到,只有擁有豐富的實踐經(jīng)驗,生產(chǎn)第一線的鍛煉,以后走上技術(shù)崗位才能夠設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。參考文獻[1]陳育儀.MS7E5型自動包餡機的設(shè)計與計算[J].包裝與食品機械,1987,04:1005-1295.[2]潘炳義.馮丙千.包子機的研制[J].安徽科技,1994,12:1007-7855.[3]朱桓才,李渭江.包餡機成型盤仿形法加工[J].食品與機械,1987,04:1003-5788.[4]貝加.包餡制品的皮與餡[J].四川烹飪,1997,04:1004-2083.[5]陳航.包餡方式的合理化和復(fù)合方式[J].食品科學(xué),1980,06:1002-6630.[6]成大先.機械設(shè)計手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993.[7]張春林.機械創(chuàng)新設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,2007.9。
致謝 通過這次創(chuàng)新設(shè)計的學(xué)習(xí),培養(yǎng)了綜合運用所學(xué)知識的技能和解決技術(shù)問題的能力。進一步加深和拓寬大學(xué)期間所學(xué)機械方面的知識,同時,我還學(xué)到許多新的知識,基本養(yǎng)成了嚴(yán)肅認(rèn)真和求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)和工作態(tài)度。 在此次創(chuàng)新設(shè)計過程中,遇到過很多問題也走過很多彎路,曾經(jīng)幾度處于迷茫之
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