工業(yè)絞肉機(jī)設(shè)計(jì)
工業(yè)絞肉機(jī)設(shè)計(jì),工業(yè)絞肉機(jī)設(shè)計(jì),工業(yè),絞肉機(jī),設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
學(xué)院 填寫時(shí)間: 2015 年 1 月 23 日
課題名稱
工業(yè)絞肉機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)、學(xué)號
機(jī)械設(shè)計(jì)自動化、116709078
畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及需要解決的關(guān)鍵問題
基本要求:了解現(xiàn)有碎肉加工基本原理和社會需求現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)工作原理正確,能實(shí)現(xiàn)對塊狀肉類絞碎加工,碎肉粒度大小可調(diào)。
設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)方案的評價(jià)與選擇
(2)完成總裝圖(可運(yùn)用CAXA電子圖板或AutoCAD繪圖)。
(3)繪制零件圖。
(4)畢業(yè)論文的撰寫。
關(guān)鍵問題:1. 能實(shí)現(xiàn)對塊狀肉類絞碎加工。
2. 不能擁堵、擠爛肉糜。
計(jì)劃
進(jìn)度
安排
第1設(shè)計(jì)周:收集資料、知識準(zhǔn)備;
第2~3設(shè)計(jì)周:方案設(shè)計(jì);
第4設(shè)計(jì)周:總體結(jié)構(gòu)草圖;
第5~10設(shè)計(jì)周:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、總體裝配圖、
零件圖設(shè)計(jì);
第11~13設(shè)計(jì)周:設(shè)計(jì)說明書(論文)編寫。
應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
1食品加工機(jī)械與設(shè)備,崔建云主編,中國輕工業(yè)出版社。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。
3.其它相關(guān)參考資料。
指導(dǎo)教師(簽名): 朱亨銀 職稱: 副教授
系(教研室)主任(簽名):
分管院長(簽名):
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告
設(shè) 計(jì) 題 目: 工業(yè)絞肉機(jī)設(shè)計(jì)
姓 名: 張萬泉
專 業(yè) 年 級: 2011級機(jī)械專業(yè)
學(xué) 號:
指 導(dǎo) 教 師:
時(shí) 間: 2015 年 1 月 23 日
一、本設(shè)計(jì)課題的目的意義
絞肉機(jī)是我們?nèi)粘I钪谐R姷囊粋€(gè)工業(yè)制品,和人們的生活息息相關(guān)。在超市買的速凍水餃,還是在超市買的香腸,臘腸,它都需要肉的存在,而如何把整塊的肉變成你想要的尺寸,就是絞肉機(jī)出現(xiàn)的原因,所以絞肉機(jī)的誕生是人們生活更進(jìn)一步發(fā)展變化的重要轉(zhuǎn)變。
并且可以按照你的需求制作出不同顧客的碎肉,因?yàn)楣嘀葡隳c碎肉相對來將要大一點(diǎn),而如果是做餡料的肉的話規(guī)格就得小些。只需要按下按鈕,就可以滿足不同人群的對碎肉的需求。并且只要幾分鐘,工廠隨時(shí)都有幾噸幾十噸的肉就變成了餃子餡,灌腸想要的那種規(guī)格。這樣的速度相當(dāng)符合現(xiàn)代人們生活節(jié)奏加快的需求。
絞肉機(jī)之類的產(chǎn)品都是利用內(nèi)部轉(zhuǎn)動的刀刃和孔板上做成孔眼擠壓而形成的剪切作用,將肉在內(nèi)部進(jìn)行分解,切碎,最后成為你要的大小。并且在螺旋桿的不斷旋轉(zhuǎn)的作用下,把原料不斷送到容器里。所以操作的時(shí)候一定要小心,不要把那些比較堅(jiān)硬的物體弄進(jìn)去,弄壞機(jī)器不說,還有可能發(fā)生危險(xiǎn)。
二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果和擬解決的關(guān)鍵問題
主要設(shè)計(jì)內(nèi)容:
1方案的評價(jià)與選擇
2完成總裝配圖(可運(yùn)用CAXA電子圖板或者AutoCAD繪圖)
3繪制零件圖。
4畢業(yè)論文的撰寫
預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果:
絞肉機(jī)碎肉的尺寸(設(shè)計(jì))規(guī)范要求,基本滿足使用上的功能要求,兼顧簡單實(shí)用要求,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和功能的統(tǒng)一。
擬解決的關(guān)鍵問題:
1、能不能實(shí)現(xiàn)對塊狀肉類進(jìn)行絞碎加工;
2、不能擁堵、擠爛肉糜。
三、設(shè)計(jì)方法和步驟
1、收集關(guān)于工業(yè)絞肉機(jī)的相關(guān)資料,調(diào)查研究,通過分析比較、確定設(shè)計(jì)方案;
2、根據(jù)給定要求,進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算;
3、運(yùn)用AutoCAD或Photoshop繪圖等工具進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、撰寫設(shè)計(jì)說明書
四、設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度
第1設(shè)計(jì)周:收集資料、知識準(zhǔn)備;
第2~3設(shè)計(jì)周:方案設(shè)計(jì);
第4設(shè)計(jì)周:總體結(jié)構(gòu)草圖;
第5~10設(shè)計(jì)周:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、總體裝配圖、零件圖設(shè)計(jì);
第11~12設(shè)計(jì)周:設(shè)計(jì)說明書(論文)編寫;
指導(dǎo)教師審查意見:
簽字:
年 月 日
系(教研室)審查意見:
簽字:
年 月 日
學(xué)院審查意見:
分管院長簽章:
年 月 日
3
說明書
設(shè)計(jì)題目:
專業(yè)年級:
工業(yè)絞肉機(jī)
2011級機(jī)械制造及其自動化
116709078
學(xué)
姓
號:
名:
張萬泉
指導(dǎo)教師:
朱亨銀
2015年 5月 15日
福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
目錄
目錄....................................................................................................................................................................2
摘要.....................................................................................................................................................................I
Abstract.............................................................................................................................................................II
第一章引言.................................................................................................................................................- 1 -
第二章結(jié)構(gòu)與工作原理............................................................................................................................ - 2 -
2.1絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)................................................................................................................................- 2 -
2.1.1送料機(jī)構(gòu)............................................................................................................................ - 2 -
2.1.2切割機(jī)構(gòu)............................................................................................................................ - 2 -
2.1.3驅(qū)動機(jī)構(gòu)............................................................................................................................ - 3 -
2.2工業(yè)絞肉機(jī)的工作原理........................................................................................................- 3 -
第三章螺旋供料器的設(shè)計(jì)........................................................................................................................ - 4 -
3.1軸的設(shè)計(jì)........................................................................................................................................- 4 -
3.1.1絞籠的材料........................................................................................................................ - 4 -
3.1.2螺旋直徑 ......................................................................................................................... - 5 -
3.1.3額定絞籠的轉(zhuǎn)速................................................................................................................ - 5 -
3.1.4螺旋節(jié)距............................................................................................................................ - 5 -
3.2絞筒的設(shè)計(jì)....................................................................................................................................- 5 -
3.3止推軸承座的設(shè)計(jì)........................................................................................................................- 6 -
第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)............................................................................................................................ - 8 -
4.1電機(jī)的選擇....................................................................................................................................- 8 -
4.2帶傳動的設(shè)計(jì)................................................................................................................................- 9 -
4.2.1設(shè)計(jì)功率 Pd .......................................................................................................................- 9 -
4.2.1大帶輪基準(zhǔn)直徑d
d2(mm)...........................................................................................- 9 -
4.2.2初定軸間距a0(mm).....................................................................................................- 10 -
4.2.3小帶輪包角?1.................................................................................................................- 10 -
4.2.4 V帶的根數(shù)Z....................................................................................................................- 11 -
4.3皮帶的選擇、及計(jì)算..................................................................................................................- 11 -
4.3.1單根 V帶的預(yù)緊力..........................................................................................................- 11 -
4.3.2作用在軸上的力.............................................................................................................- 12 -
4.3.3帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸.........................................................................................................- 12 -
第五章絞刀的設(shè)計(jì)..................................................................................................................................- 13 -
5.1絞刀的設(shè)計(jì)..................................................................................................................................- 13 -
5.1.1刀刃的起訖位置..............................................................................................................- 14 -
5.1.2刀刃的前角......................................................................................................................- 15 -
5.1.3刀刃的后角......................................................................................................................- 16 -
5.1.4刀刃的刃傾角..................................................................................................................- 17 -
5.1.5刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度......................................................................................- 19 -
5.1.6刀片的結(jié)構(gòu).....................................................................................................................- 20 -
5.2篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)..................................................................................................................................- 21 -
福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第六章生產(chǎn)能力分析..............................................................................................................................- 22 -
6.1影響生產(chǎn)能力的主要因素......................................................................................................... - 22 -
6.2絞刀的切割能力..........................................................................................................................- 22 -
6.3絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力......................................................................................................................- 22 -
6.4功率消耗......................................................................................................................................- 23 -
結(jié)束語........................................................................................................................................................ - 24 -
參考文獻(xiàn).................................................................................................................................................... - 24 -
致謝............................................................................................................................................................ - 25 -
摘要
目前,在面對國民生活水平快速提高的形勢下對肉和餡制品的需求量不斷加大,肉
制品加工機(jī)械發(fā)展也越來越快。肉和餡制品加工過程中,首先碰到的是根據(jù)工藝要求將
原料進(jìn)行預(yù)處理,包括切片、切絲和絞餡等。本文論述了肉類加工機(jī)械絞肉機(jī)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(jì)及生產(chǎn)能力分析。絞肉機(jī)的種類盡
管繁多,但是它們的基術(shù)結(jié)構(gòu)和工作原理是相同的。工作過程,主要靠旋轉(zhuǎn)的工作螺桿
(絞籠),將料斗提供的肉料通過工作圓筒推擠到篩網(wǎng)和切刀處,利用轉(zhuǎn)動的切刀刃和
篩網(wǎng)孔口形成約剪切和研磨作用將肉切碎,并在螺桿擠壓力作用下將肉粒排出篩網(wǎng)。
關(guān)鍵詞肉類工業(yè);絞肉機(jī);擠肉樣板;絞刀
I
ABSTRACT
Atpresent,inthefaceoftherapidincreaseinthelevelofnationallife
situationthedemandformeatandfillingproductscontinuetoincrease,meat
processingmachinerydevelopmentisalsogrowingfast。Meatandstuffingproduct
processingprocess,thefirstencounterisaccordingtothetechnical
requirementofthepretreatmentofrawmaterials,includingslicingand
shreddingandwringstuffingandsoon.Thispaperdealswiththemeatprocessing
machinerymincingmachineworkingprinciple,maintechnicalparameters,
transmissionsystemoftypicalparts,structuredesignandproductioncapacity
analysis.Althoughmanykindsofmeatgrinder,buttheirbasicstructureand
workingprincipleisthesame.Workingprocess,mainlybytherotationofthe
screwworking(strandingcage),thehopperofthemeatmaterialthroughthe
workingcylinderpushestothescreenandthecuttingknifeat,therotation
ofthecuttingedgeandthescreenholeformaboutcuttingandgrindingwill
bechoppedmeat,andscrewextrusionpressureunderthemeatparticlesdischarge
screen.
Keywords:meatchopperCrowdedmeatmodereamerCage
II
第一章引言
隨著中國人民生活水平的提升和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民對食品工業(yè)提出了更高的
要求?,F(xiàn)代食品的發(fā)展方向大致分為,營養(yǎng)健康,方便快捷,綠色無污染,人民對食品
工業(yè)的要求使得食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展迅猛,肉類加工發(fā)展肉類機(jī)械加工的水平與整個(gè)肉
類行業(yè)的現(xiàn)狀發(fā)展密切相關(guān),食品工業(yè)的現(xiàn)代化水平,很大程度食品的發(fā)展依賴于食品
機(jī)械的發(fā)展及其現(xiàn)代化水平,離開現(xiàn)代儀器和設(shè)備,現(xiàn)代食品工業(yè)這個(gè)詞語現(xiàn)在就不會
出現(xiàn)在人們的視野中,食品工業(yè)的發(fā)展是設(shè)備與工藝共同發(fā)展是相依偎,少了起重工的
任何一個(gè)都無法發(fā)展,所以應(yīng)使現(xiàn)代化的設(shè)備與先進(jìn)的工藝達(dá)到最佳的配合,當(dāng)然食品
工業(yè)的發(fā)展依舊離不開設(shè)計(jì)人員的辛苦,食品工業(yè)讓設(shè)備和工藝共同發(fā)展,起到了重要
的角色。應(yīng)該讓工藝和設(shè)備達(dá)到最佳配合,從而使新的設(shè)備不斷革新和創(chuàng)新,有效的促
進(jìn)工藝的改善和發(fā)展。要使國內(nèi)食品工業(yè)邁向現(xiàn)代化的必要條件是它們之間互相促進(jìn)、
互相完善。
在肉類的加工流程中,切碎、絞碎、攪拌工序要求的機(jī)械化程度最高,其中絞肉
機(jī)、攪拌機(jī)、絞碎機(jī)是最基本的加工生產(chǎn)機(jī)械.現(xiàn)在很多肉類加工企業(yè)都要配備這三種
設(shè)備。國內(nèi)一些大型肉制品加工廠基本上都是從德國、日本等國家進(jìn)口擁有先進(jìn)工藝的
加工設(shè)備,但是它的價(jià)格是非常昂貴的。目前在我國小、中型肉類加工公司使用的絞肉
機(jī)為國內(nèi)公司開發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,我國的小、中型肉類加工企業(yè)都比較常用工業(yè)絞肉機(jī)來
絞各種肉類來生產(chǎn)自己所需要的產(chǎn)品,例如生產(chǎn)肉食便攜帶的罐頭、香腸、臘腸和各種
真空壓縮肉類食品等,絞肉機(jī)可以將肉類進(jìn)行不同的尺寸絞以滿足不同工藝的要求。該
機(jī)可作為其他肉質(zhì)原料的擠壓設(shè)備,已達(dá)到一機(jī)多用的功能。
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第二章結(jié)構(gòu)與工作原理
2.1絞肉機(jī)的結(jié)構(gòu)
絞肉機(jī)主要由送料機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)等組成,如圖2-1所示。
5
6
7
1
2
3
4
8
9
11
10
1旋蓋
2擠肉樣板
8機(jī)架
3絞刀
9三角皮帶
4絞籠
10電機(jī)
圖2-1
5料斗6軸承座
11小皮帶輪
7大皮帶輪
2.1.1送料機(jī)構(gòu)
包括料斗5絞籠4其作用是輸送物料前移到切割機(jī)構(gòu),并在前端對物料進(jìn)行擠壓。
2.1.2切割機(jī)構(gòu)
包括擠肉樣板2、絞刀3、旋蓋4其作用是對擠壓進(jìn)人樣板孔中的物料進(jìn)行切割.
樣板孔眼規(guī)格有多種,可根據(jù)不同的尺寸大小要求隨時(shí)旋下旋蓋進(jìn)行更換。
- 2 -
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2.1.3驅(qū)動機(jī)構(gòu)
包括電機(jī)10、皮帶輪7、11、皮帶9等
2.2工業(yè)絞肉機(jī)的工作原理
工作時(shí),先開機(jī)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(jìn)行切碎。因?yàn)槁菪┝掀鞯穆菥嗪竺鎽?yīng)比前面小.將料斗提供的肉料通過工
作圓筒推擠到篩網(wǎng)和切刀處,利用轉(zhuǎn)動的切刀刃和篩網(wǎng)孔口形成約剪切和研磨作用將
肉切碎,并在螺桿擠壓力作用下將肉粒排出篩網(wǎng)用于午餐肉罐頭生產(chǎn)時(shí),肥肉需要粗絞
而瘦肉需要細(xì)絞,以調(diào)換擠壓樣板(篩網(wǎng))的方式來達(dá)到粗細(xì)絞之需。篩網(wǎng)有幾種不同
規(guī)格的孔眼,通常粗絞用之直徑為10-12毫米、細(xì)絞用直徑3-5毫米的孔眼。粗絞與
細(xì)絞的篩網(wǎng),其厚度都為12-15毫米普通鋼板。由于粗絞孔徑較大,排料較易,故絞
籠的轉(zhuǎn)速可比細(xì)絞時(shí)快些,但最大不超過408轉(zhuǎn)/分。一般在200-500轉(zhuǎn)/分。因?yàn)楹Y
網(wǎng)上的孔眼總面積一定,即排料量一定,當(dāng)絞籠旋轉(zhuǎn)速太快時(shí),使物料在篩網(wǎng)附近堵住,
造成絞籠負(fù)荷突然增加,會造成電動機(jī)的損壞,減短電動機(jī)的使用壽命。
絞刀刃口是順著切刀轉(zhuǎn)向安裝的。絞刀用工具鋼制造,刀口要求鋒利,使用一個(gè)時(shí)
期后,刀口變鈍,此時(shí)應(yīng)調(diào)換新刀片或重新修磨,否則將影響切割效率,甚至?xí)褂行?
肉不是切碎后排出,而是由擠壓、磨碎后成漿、糊狀排出,直接影響成品質(zhì)量,據(jù)有些
廠的研究,午餐肉罐頭脂肪嚴(yán)重析出的質(zhì)量事故,往往與此原因有關(guān)。調(diào)換或裝配絞刀
后,一定要把緊固螺母旋緊,才能保證篩網(wǎng)不動,否則因篩網(wǎng)挪動和絞刀轉(zhuǎn)動之間產(chǎn)生
相對滑動,也會引起對肉塊磨漿的影響。絞刀必須與篩網(wǎng)緊密貼和,否則會影響到絞肉
機(jī)工作的效率。螺龍?jiān)跈C(jī)壁里工作,要防止螺旋外表與機(jī)壁接觸,如果有一點(diǎn)接觸,會
損壞機(jī)壁的內(nèi)壁。但它們的間隙又不可以過于大,過大會影響送料效率的降低和擠壓力
的減小,甚至使肉塊從兩者間的間隙處倒流回去,因此這部分零部件的加工和安裝的精
度要求較高。工業(yè)絞肉機(jī)的生產(chǎn)效率的高低不是由絞籠決定,而是由絞刀的切割能力來
決定。因?yàn)榍懈詈笪锪媳仨殢目籽壑信懦?,絞籠才能繼續(xù)送料,否則,送料在多也不行,
相反物料會使篩網(wǎng)堵塞從而損壞機(jī)器。
- 3 -
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第三章螺旋供料器的設(shè)計(jì)
3.1軸的設(shè)計(jì)
絞籠的作用是向前輸送物料,并在前端對肉塊進(jìn)行擠壓。軸的設(shè)計(jì)主要包括定出軸
的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸;軸上安裝的林間的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸連接的方法;
在軸的性質(zhì),大小、方向及分布的不同而異
1)擬定軸上零件的裝配方案
擬定軸上的零件的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提,它決定軸的基本形式。
2)軸上零件的定位
軸上零件的軸向定位是以軸肩,套筒,軸端等來保證的
設(shè)計(jì)上采用一根變螺距、變根徑的螺旋,即螺距后端距長前端距小,這樣使其絞籠
與絞筒之間的容積逐漸變小實(shí)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(gè)軸承座中心距116mm,以固定絞籠
使絞籠不晃動、在最后面安裝一個(gè)8′8的鍵與大帶輪配合,以便電機(jī)帶動絞籠轉(zhuǎn)動。
圖3-1絞籠的設(shè)計(jì)
3.1.1絞籠的材料
絞籠的材料選用HT200,抗拉強(qiáng)度和塑性低,但鑄造性能和減震性能好。
- 4 -
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3.1.2螺旋直徑
G
jrC
D = K 2.5
=0.136m
D=160mm
G-生產(chǎn)能力,由原始條件得G=1T/H
K-物料綜合特性系數(shù),查表1-16得K=0.071
j-物料得填充系數(shù)查B4表1-16得j=0.15
r-物料的堆積密度t/m
C-與螺旋供料器傾角有關(guān)的系數(shù),查B4表1-15得C=1
3.1.3額定絞籠的轉(zhuǎn)速
由設(shè)計(jì)理念得出數(shù)據(jù)n=411r/min
3.1.4螺旋節(jié)距
實(shí)體面型螺旋的節(jié)距t=D=5
豬肉的為1.5t/m
3 3
3.2絞筒的設(shè)計(jì)
由于肉在絞筒內(nèi)受到攪動,絞筒內(nèi)壁與絞籠外表之間的間隙要適當(dāng),間隙太大會
使物料倒流;間隙太小絞籠與絞筒內(nèi)壁易碰撞。絞籠的外表與絞筒的間距為1-2mm之間。
我選擇的絞筒內(nèi)壁與絞刀的距離為1mm,若絞筒內(nèi)壁與絞刀外表的距離太多相近怎容易
發(fā)生碰壁現(xiàn)象,會是絞筒損壞,若絞刀外表與絞筒內(nèi)壁的距離相近太遠(yuǎn),絞肉機(jī)在工作
的時(shí)候物料容易向后回,而且對篩網(wǎng)的壓力會減弱,造成絞肉機(jī)無法正常工作。如圖3-2
所示。
- 5 -
福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
絞筒
圖3-2
3.3止推軸承座的設(shè)計(jì)
當(dāng)絞肉機(jī)的螺旋軸迫使肉料住前輸送時(shí),尤其是工作螺汗擠壓肉料通過格柵時(shí),
將受到強(qiáng)大的反作用力,這個(gè)作用力要靠止推軸承來承受。料斗和供料螺旋等是絞肉機(jī)
不可忽視的部分。因供料的好壞,直接影響絞肉機(jī)的生產(chǎn)效率。如圖3-3所示。
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5
3
4
2
止推軸承座
圖3-3
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第四章傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
工作條件:連續(xù)單向轉(zhuǎn)動,載荷較平穩(wěn),室內(nèi)工作,無粉塵,工作環(huán)境最高溫度40℃;
由于絞籠只有一種工作轉(zhuǎn)速,則從電機(jī)至絞籠的運(yùn)動路線為定比傳動,其總的傳動比可
利用帶傳動構(gòu)機(jī)減速后取得。
絞籠的轉(zhuǎn)速能不太高,因?yàn)榻g龍的轉(zhuǎn)動速度不是依靠下料量來決定的。當(dāng)絞龍速度
到達(dá)一定轉(zhuǎn)速以后,物料送的愈多效率反而不高,絞籠速度過高與物料之間產(chǎn)生磨擦,
摩擦產(chǎn)生的熱量使得出口處的壓力升高,易引起物料變性、減短機(jī)器的使用壽命并且會
影響絞出后肉的質(zhì)量,所以絞籠的轉(zhuǎn)速一般在300一450r/min比較適宜。在本機(jī)選用
411r/min。傳動比=主動輪轉(zhuǎn)速除以從動輪轉(zhuǎn)速的值=它們分度圓直徑的倒數(shù)的比值。
i = d1
d2
=
210
= 3.5
60
4.1電機(jī)的選擇
P= G·W=4(KW)
h
G-絞肉機(jī)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)d=10mm,
取w=0.0001kw.h/kg。(查B5p 750)
h-傳動效率,取0.75
所以根據(jù)P=4000w,n=1500r/min,查表得選用Y112M-4,再查表得Y112M-4電機(jī)
的結(jié)構(gòu)如圖4-1。
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Y112M-4
圖4-1
4.2帶傳動的設(shè)計(jì)
4.2.1設(shè)計(jì)功率 P
d
由公式所得 P
的求法為
d
Pd = K A · P =1.2′2.7 = 3.24kw
K A-工況系數(shù),查表,取 K A=1.2
P-傳遞的功率
選定帶型
根據(jù) p和n1查表選取普通V帶A型,n1-小帶輪轉(zhuǎn)速,為1440r/min
d
小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1
(mm)
由表選定
d
d1=60mm>ddmin
=75r/min
4.2.1大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2(mm)
確定大帶輪直徑根據(jù)使用要求大帶輪轉(zhuǎn)速為n=411r/min。小帶輪轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速
相同n=1440r/min
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大帶輪直徑dd2 = n1 ′dd1=
1440
′60 = 210mm
411
n2
(V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列)
i = n1 = 1440
取dd2=210㎜
傳動比:
帶速驗(yàn)算
= 3.5
411
n2
pdd n1
= p ·
60′1440 =
4.52m/ s < vmax = 25-30m/ s
v =
1
60′1000
4.2.2初定軸間距a
a0 = 2(dd + dd ) = 540mm
60 1000
′
0
(mm)
1
2
所需帶的基準(zhǔn)長度 Ld0
(mm)
+ (dd - dd )
2
+ p
Ld = 2a0
(dd + dd )
2
1
2
4a0
0
1
2
= 2′540+ p ′270+ 4150′540
2
2
=1514mm
依B1表取 Ld=1524mm,帶型號為A60
實(shí)際軸間距a
+ Ld - Ld0
a ? a0
= 540+1524-1514=545mm
2
2
4.2.3小帶輪包角?1
- dd -dd1
?1 =180o
′57.3
o
2
a
=180o -150
′57.3o
545
=164°
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單根V帶的基本額定功率 p1
根據(jù)帶型號、dd和n1普通V帶查表取2.82kw
1
i 11時(shí)單根V帶型額定功率增量DP1
根據(jù)帶型號、n1和i 查表取0.46kw
4.2.4 V帶的根數(shù)Z
查表得公式為
Pd
3.24
Z = (p1 + Dp1)kakL = (2.82+0.46)′0.96′1.13 = 0.98 ?1
ka-小帶輪包角修正系數(shù)查表取0.96
kL-帶長修正系數(shù)查表,取1.13
4.3皮帶的選擇、及計(jì)算
V型帶傳動由于有緩沖吸振作用,在機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。本次傳動所用的介子就是三
角皮帶,皮帶的選擇對傳動效率,傳動比等,有所影響。
4.3.1單根 V帶的預(yù)緊力
查表得公式為
F = 500(2.5
-1) P
+ mv
d
2
Zv
0
ka
= 500′( 2.5
3.24
+0.1′4.52
0.96 -1)1′4.52
2
=574.8(N)
式中;
Z——V帶根數(shù)
V——帶數(shù)m/s
Ka——小帶輪包角修正系數(shù)(查表)
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M——B型v帶每米長質(zhì)量Kg/m(查表)
4.3.2作用在軸上的力
?1
2
F? = 2F0Z sin = 2′1′574.8′sin82o =1137.8(N)
F?max-考慮新帶初預(yù)緊力為正常預(yù)緊力的1.5倍
4.3.3帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸
?1
2
F?max = 3F0Z sin = 3′574.8′1′sin82o =1707.2(N)
帶輪應(yīng)既有足夠的強(qiáng)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 Ra = 3.2mm)以減輕帶
的磨損。帶輪的材料為HT200。查B1表得基準(zhǔn)寬度制V帶輪輪槽尺寸,根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)
直徑查表確定輪輻
34°
圖4-3
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第五章絞刀的設(shè)計(jì)
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、4刃等,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。絞刀與篩
網(wǎng)之間不能有空隙,不然會發(fā)生絞肉機(jī)無法正常工作。
5.1絞刀的設(shè)計(jì)
絞刀的幾何參數(shù)對所絞出肉的顆粒度以及產(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(jìn)行設(shè)計(jì)。
十字刀片如圖(5-1)所示。其每一刃部的絞肉(指切割肉的)線速度分布亦如該圖
所示。從圖上可以看出其刃部任一點(diǎn)位置上只有法向速vrr
圖5-1
絞肉機(jī)絞刀片示意圖及每一葉刀片上速度分布
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其值為:
pn
v p =
· r
(r £ r £ R)
[1]
30000
式中:v p-刀片刃部任一點(diǎn)的線速度m/s;
n-刀片的旋轉(zhuǎn)速度rpm;
r-刀片刃部任一點(diǎn)至旋轉(zhuǎn)中心的距離mm;
r-刀刃起始點(diǎn)半徑mm;
R—刀刃終止點(diǎn)半徑mm;
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,分析刀片上各參數(shù)的作用及其影響,設(shè)計(jì)各參數(shù)。
5.1.1刀刃的起訖位置
絞肉時(shí),絞肉機(jī)的十字刀片作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。從[1]在轉(zhuǎn)速一定的條件下,刀刃離旋轉(zhuǎn)
中心點(diǎn)越遠(yuǎn),則絞肉(指切割肉的)線速度越快。并且在螺桿進(jìn)速度也一定的條件下,假
定絞肉時(shí)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(shí)間
內(nèi)產(chǎn)生的熱量為:
Q = F ·V
[2]
式中:Q-單位時(shí)間內(nèi)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃切割肉所產(chǎn)生的熱量(J/s)
F-鉸肉時(shí)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])
u-任一刀刃切割肉的線速度(m/s)
所以,絞肉(切割肉)的線速度越快,則所產(chǎn)生的熱量也越大,因此絞肉的線速度不
能很高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),我們知道一般絞肉時(shí)刀刃切割肉的錢速度處在30一90m/min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(diǎn)半徑g和終點(diǎn)半徑R。
根據(jù)式[1]得:
30000
pn
r =
·u
[3]
我們已知十字刀片得轉(zhuǎn)速n=411r/min
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當(dāng) rmin時(shí), r = g
,
ur=30m/min=0.5m/s
g = r /u = 30000411p ′0.5 =11.62mm
當(dāng) rmin時(shí), r = R
,
uR = 90m/min =1.5m/ s
R= r / R = 30000411p ′1.5 = 34.86mm
圓整后取:r=15mm
R=45mm
5.1.2刀刃的前角
當(dāng)十字刀片絞肉時(shí),其任一與網(wǎng)限板相接觸的刀刃上的受力情況與網(wǎng)眼板相接觸
的刀刃的受力分析
根據(jù)分析得
Fr = Frna + Ffa + Frt + Frng + Ffg
其值為:
Fna + Ffg cosg = Fng sing
F = Frt + Frfa + Frng cosg + Ffg sing
因?yàn)榈度信c網(wǎng)眼板的摩擦力為:
Ffa = Fna · ma
肉與前刀面的摩擦力為:
Ffa = Fng · mg
整理得:
F = Ft + Fna (ma + mg ) + Fng (1+ mg
2
)cosg
[4]
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式中:F-鉸肉時(shí)任一與網(wǎng)眼板相接觸的刀刃上的切割力(N)
Ft—刀片絞肉時(shí)肉的剪切抗力(N)
ma-刀刃與網(wǎng)眼板的摩擦系數(shù)
mg-肉被剪切時(shí)與前刀面的摩擦系數(shù)
g-刀片的前角(0 £ g £ 90
o
)
Fna-網(wǎng)眼板作用于刀刃上的壓力(N)
Fng-肉被切割時(shí)作用于前刀面的壓力(N)
由于 Ft =t · At
式中:t-肉的抗剪應(yīng)力,與肉的質(zhì)地有關(guān)
At-肉被剪切的面積,與網(wǎng)眼板的網(wǎng)眼直徑有關(guān)
所以 Ft與肉的質(zhì)地及網(wǎng)眼的直徑有關(guān),故選定網(wǎng)眼板之后, Ft可以看成為常量,
故令 Ft = C1。
由于 Fna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,是常量,故令
Fna = C2。 Fag是刀片切割肉時(shí),肉對前刀面的壓力與速度v有關(guān),故令 Fng = Fg[v]。
簡化式[4]得:
F = C1 + C2(ma + mg ) + Fg[v](1+ mg
2
)cosg
[5]
從式[5]和式[2]可知,刀刃前角g的大小,直接影響著絞肉過程中的切割力,以及
切割肉時(shí)所產(chǎn)生的溫度。
在刀片旋轉(zhuǎn)速度以及螺桿進(jìn)料速度都一定的情況下,前角大,切割肉所需的力和切
割肉所產(chǎn)生的熱都小;反之,則大。但前角很大時(shí),則因刀具散熱體積小而使切割肉時(shí)
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?。簂 = 25
o
- 40
o
(肉質(zhì)軟取大值,反之取小值)
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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,使肉在絞肉(切割)過程中變形能增加,同時(shí)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,兩者都使絞肉過程中產(chǎn)生的熱量增
多。
另外,在同樣的磨鈍標(biāo)準(zhǔn),后角大的刀片由新用到鈍所磨去的金屬體積較大。這說
明增大后角可提高刀片的耐用度,但同時(shí)也帶來的問題是刀片的NB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?。篴 = 3o
-5(肉質(zhì)軟取大值反之取小值)
o
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l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(shí),可以把刀刃看成是一段半徑為r
由于刀刃有刃傾角l,故在線速度方向剖面內(nèi)的刀刃將變成橢圓弧(斜剖刀刃圓柱所得)
a
的圓弧,
橢圓的長半徑處的曲率半徑,即為刀刃實(shí)際純圓半徑r0e
。
其關(guān)系為:
r0e = rn cosl
由此可見,增大刀傾角l的絕對值,可減小刀刃的實(shí)際鈍圓半徑r0e,這就說明增大
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l0max
就可確定了[參見圖5-2]:
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λ
λ0max
2
r
R70
圖5-2
l0max = arcsinr / R
[7]
初始刃傾角按下式計(jì)算:[見圖5-3]
6
b
λ0
R 60.77
圖5-3初始刃傾角計(jì)算用示意圖
2 2
l0 = arctg r -b /(R -b)
[8]
式中:r-刀刃起始點(diǎn)半徑(mm);
R-刀刃終止點(diǎn)半徑(mm);
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b-葉刀片外端寬度(mm);
l0
-初始刃傾角;
5.1.5刀刃上任一點(diǎn)位量上絞肉速度
r
由于有了刃傾角,故刀刃上任一點(diǎn)相對于網(wǎng)眼板的速度v
,將可以分解為垂直于刃
r
r
和平行于刃的切向速度分量vrr。[參見圖5-4]
的法向速度分量v
n
r
即:vr = vrn +vrt
其值為:
pn
vr =
· p(r £ p £ R)
30000
vn = vcosg
vr = vsinl
又因?yàn)椋簊inl =t / r
'
t
'
= Rsinl
cosl =
r - R sin lo
2 2 2
30000
所以:
整理得
vn = pn r
2
- R
2
sin
2
lo /30000
(r £ p £ R
vt = pnRsinlo /30000
)
式中:v
-刀刃上任一點(diǎn)位置的法向速度分度m/s;
-刀刃上任一點(diǎn)位置的切向速度分量m/s;
n
vt
r-刀刃上任一點(diǎn)至刀片旋轉(zhuǎn)中心距離mm;
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lo
-刀刃的初始刃傾角;
t
'
-與刀刃相切的圓計(jì)算半徑mm;
R-刀刃的終點(diǎn)半徑mm;
r-刀刃的起點(diǎn)半徑mm;
5.1.6刀片的結(jié)構(gòu)
根據(jù)以上對絞刀各個(gè)幾何參數(shù)的分析,得出絞刀的結(jié)構(gòu)圖,此絞刀的特點(diǎn):
后角取4o,刀片的壽命較長;
前角取30o,以減小絞肉所需的力及功率;
增加刃傾角,以提高刀刃的鋒利度;
采用全圓弧形的前刀面結(jié)構(gòu),以改善刀刃的強(qiáng)度;
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。
十字絞刀與一字刀
圖5-4
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5.2篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)
篩網(wǎng)孔徑大小決定生產(chǎn)效率的主要因素如圖5-2。
篩網(wǎng)
圖5-2
- 21 -
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第六章生產(chǎn)能力分析
6.1影響生產(chǎn)能力的主要因素
1)絞籠傳送物料的速度越快對篩網(wǎng)的擠壓力越大,則生產(chǎn)能力越強(qiáng)
2)篩網(wǎng)孔徑的大小對生產(chǎn)能力的影響:篩網(wǎng)孔徑越大,生產(chǎn)能力越強(qiáng),孔徑越小,
生產(chǎn)能力越弱,
3)絞刀的切割能力對生產(chǎn)效率的影響,轉(zhuǎn)速越快切割效率越高,反之亦然。
6.2絞刀的切割能力
切刀的切割能力,可用下式計(jì)算:
F = 60nh D
2
jZ(cm /h)
2
4
式中:F-絞刀切割能力(cm /h);
2
n-絞刀轉(zhuǎn)速(r/min);326r/min
D-擠肉樣板外徑(mm);168mm
j-孔眼總面積與樣板面積之比,一般取0.3-0.4;取0.4
Z-絞刀刃數(shù);取
6.3絞肉機(jī)的生產(chǎn)能力
生產(chǎn)能力G(kg/h):
G = F A
F
1
式中: F1-被切割1kg物料的面積,其值與孔眼直徑有關(guān)(cm
/h);
2
A-絞刀切割能力利用系數(shù),一般為0.7-0.75;
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6.4功率消耗
功率消耗N可用下式計(jì)算:
N = G′W
h
(kw)
式中:W-切割1kg物料耗用能量,其值與孔眼有關(guān)(kw·h/kg);
h-傳動效率;
由生產(chǎn)能力計(jì)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)與不同孔徑的擠肉樣板相匹配,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6.4中推薦的值來選用。
表6.4
樣板孔徑mm
f8、f10
f14
絞刀刃數(shù)
4
2
生產(chǎn)能力kg/h
1000
1400
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結(jié)束語
我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài),和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用
所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,解決實(shí)際設(shè)計(jì)問題的能力,同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手
冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然
也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果的標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)過這兩個(gè)月的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)之后,我們了解了所學(xué)的應(yīng)
該如何應(yīng)用在實(shí)踐中對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響。
其次,我學(xué)會了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí),心里真的是一
點(diǎn)頭緒也沒有,根本不知道從那里下手。在劉老師的指導(dǎo)下,我開始查閱相關(guān)書籍,借
鑒他人的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自己的構(gòu)想,再利用自己所學(xué)過的專業(yè)知識技能,,深入了解了機(jī)
械傳動原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。把設(shè)計(jì)意圖從構(gòu)想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)
階段。我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過程,在設(shè)計(jì)的過程中,運(yùn)用自
己所掌握的知識,發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設(shè)計(jì),這個(gè)過程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。
這是一個(gè)艱辛的過程,很幸運(yùn)能在劉杰華老師的指導(dǎo)下,邊學(xué)邊用,才能按時(shí)按量完成
規(guī)定的任務(wù)。
設(shè)計(jì)的完成,給了我很大的信心:我完全有能力利用自己所學(xué)過的知識和技能完
成我并不熟悉的任務(wù)。在設(shè)計(jì)過程我更深切的體會到:獨(dú)立自主是關(guān)鍵,互協(xié)作更重要。
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福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
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福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
致謝
歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完,在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困
難和障礙,都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師朱亨銀
老師,他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助,不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外,
在校圖書館查找資料的時(shí)候,圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此
向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝!
感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn),如果沒有各
位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā),我將很難完成本篇論文的寫作。
感謝我的同學(xué)和朋友,在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材,還在論文的撰
寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。
由于我的學(xué)術(shù)水平有限,所寫論文難免有不足之處,懇請各位老師和學(xué)友批評和指
正。
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