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蘋果切片機設(shè)計的開題報告
1課題來源及研究的目的和意義
我國是世界最大的果品生產(chǎn)國家,其水果產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的13.4%,果園面積是全球果園面積的21%, 我國加入WTO之后，蘋果是為數(shù)不多的具有明顯國際競爭力的農(nóng)產(chǎn)品之一，自1992年起我國蘋果的產(chǎn)量就居世界首位。2000年，我國蘋果的栽培面積達到225.4萬hm2，產(chǎn)量達到2043萬t，分別占世界總面積的40%和總產(chǎn)量的30%。近幾年，我國蘋果的總產(chǎn)量每年都維持在2200萬t左右，已成為我國北方蘋果產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟支柱，并在推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入及出口創(chuàng)匯等方面發(fā)揮著重要作用。但是，多年來賣果難一直是擺在我們面前的現(xiàn)實問題。與此同時，在一些大城市的超市里或水果市場上，進口蘋果的價格卻比國產(chǎn)蘋果的價格高出許多，而且銷路很好。 從國外蘋果與國內(nèi)蘋果的優(yōu)勢對比中不難發(fā)現(xiàn)，解決我國蘋果價格低迷的出路在于對蘋果進行深加工。據(jù)調(diào)查，我國每年加工蘋果的份額不到總產(chǎn)量的6%。而國際上蘋果深加工產(chǎn)品占鮮果的比例，美國45%，阿根廷50%，德國高達75%以上。在鮮果總體產(chǎn)量供過于求的同時，果醬、果泥、果醋、果片等蘋果深加工食品仍有很大的市場空間。因此，蘋果加工產(chǎn)業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
過去，的林果雖然有名氣，但是量少、品種雜、種植分散。如今，的林果總面積已經(jīng)突破1700萬畝，果品產(chǎn)量達600萬噸，蘋果更是占了很大的份量。但是，由于現(xiàn)在的蘋果銷售方式很大程度上還是以鮮果的方式銷售到各地，就導(dǎo)致很多時候蘋果沒能得到很好的儲存條件，而導(dǎo)致大量的蘋果腐爛，造成很大的經(jīng)濟損失，這對蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是及其不利的，所以，從國際和內(nèi)地的蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢看，蘋果的加工深加工具有很廣闊的發(fā)展前景，大力發(fā)展蘋果深加工與綜合利用技術(shù)研究，深加工不僅僅延長了蘋果的儲存和銷售期，而且可以大大增加了產(chǎn)品的附加值，更主要的是豐富了食品的品種，能更好地滿足不同消費者的多元化的食品需求。蘋果深加工調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、緩解了供需矛盾、節(jié)約了生產(chǎn)浪費、促進了人類飲食文明的進步?？梢哉f深加工所占比例反映了一個國家或地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的成熟程度。大力發(fā)展?jié)饪s鮮果汁、飲料、果醬等蘋果加工技術(shù)，有助于提高蘋果的國際競爭力。
在蘋果深加工過程中，蘋果切片就是其中的一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有將蘋果片切到合適的厚度，才能在后面得加工過程中很好的提取出蘋果的營養(yǎng)成分，而且直接將蘋果切片進行儲存也能很好的留住蘋果的營養(yǎng)成分。在大批量生產(chǎn)蘋果切片的過程中，能保證切片質(zhì)量和效率的切片機就顯得至關(guān)重要了。
2 課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及分析
2.1國外的切片機發(fā)展狀況
國外的切片機技術(shù)始于六十年代，到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中期，大部分切片機都可以加工125MM以上大直徑單晶，像瑞士的邁爾-布格耶斯公司的臥室內(nèi)圓切片機，切割棒料直徑最大可以達到304.8mm。八十年代中后期的一兩年，切片技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時期，相當(dāng)多的多功能全自動切片機相繼商品化。從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機廠家，如瑞士AG公司的TS系列機、日本TOkyo Semisu 朱式會社的TSK系列機、ASM系列機、美國STC公司的STC系列機等，就切片機的結(jié)構(gòu)而言，主軸以空氣軸承火滾動軸承為支撐方式的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在就切片機的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，切片方式也有很多種類。
目前，全球水果加工機械需求每年以5.3%的速度增長。美國擁有最大的水果加工設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他的主要生產(chǎn)商則來自德國、意大利和中國，目前水果加工設(shè)備生產(chǎn)增長最快的是發(fā)展中國家和地區(qū)。
據(jù)了解，美國包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的3%。其包裝機械最大使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料產(chǎn)業(yè)、家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。在美國食品產(chǎn)業(yè)中，蔬菜和水果每年需要的食品機械所占比重最大，而美國進口的食品加工機械主要來自德國、墨西哥、加拿大和中國。
在俄羅斯，機械制造業(yè)遠遠滿足不了農(nóng)產(chǎn)品加工和食品生產(chǎn)等行業(yè)的需求。據(jù)了解，俄羅斯水果加工機械的市場容量為每年20億美元至40億美元，但是俄羅斯的制造商只占有20%的份額，并且這些制造商主要生產(chǎn)半自動化的設(shè)備，目前還沒有能力去滿足俄羅斯食品生產(chǎn)加工行業(yè)的整體需求。
在亞洲，越南市場則對食品機械如食品切片機等成套加工設(shè)備的需求日益旺盛，尤其是在水果加工設(shè)備方面。越南出產(chǎn)豐富的熱帶水果，年產(chǎn)量達380多萬噸，但水果加工技術(shù)落后，致使出口仍以鮮果為主。
2.2國內(nèi)的切片機發(fā)展狀況
我國的切片機技術(shù)始于其實年代初期，我國的切片機廣泛應(yīng)用于蔬菜、中藥、凍肉等領(lǐng)域，其中土豆的應(yīng)用最為顯著，目前我國的切片機主要方式有以下幾種：
1、 直線往復(fù)式切片機，直線往復(fù)式切片機的結(jié)構(gòu)簡單，但效益低，因此它應(yīng)用于工作要求不高，效率低得場合
2、 圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機，圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機的結(jié)構(gòu)簡單也有較高的生產(chǎn)效益，因此它廣泛應(yīng)用于各種場合。
3、 水槍式切片機，水槍式耗水量大，只能切出平直的片，因此它的應(yīng)用不是十分廣泛。
4、 圓形切片機，圓形式切片機有很高的工作效率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計比較困難，因此它應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域。
國內(nèi)市場現(xiàn)在的切片機類型有輪轉(zhuǎn)切片機、振動切片機、立式薄片切片機、凍肉切片機、中藥切片機、木材切片機、果蔬切片機等等。
我國的切片研究開發(fā)方面雖然已經(jīng)有30年的歷史，近幾年來切片機的研制發(fā)展也非常迅速，但是與發(fā)達國家相比目前仍有一段距離，研制切片機沒有得到大面積的推廣應(yīng)用，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多的切片機生產(chǎn)廠家，但是我國的切片機方面仍然處于較低得發(fā)展水平。
2.3總結(jié)
隨著機械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的切片機也已經(jīng)比較成熟，現(xiàn)在在果蔬切片類比較流行的就是全自動多功能的切片機，其外形美觀、安全衛(wèi)生，不需換刀片，只需使用不同進料斗和點動倒順開關(guān)即可進行切片工作，切片厚度可以調(diào)節(jié)。但是這些切片機大多都適用于大型工廠等地方?；诙喙δ芮衅瑱C，此次設(shè)計的是針對中小型場合的離心式蘋果切片機，例如食堂、家庭等。
3 課題所涉及的要求及可行性分析
離心式蘋果切片機是針對中小型場合的，要求重量輕，成本低，工作時候噪音小，需要有較高的工作效率，切片均勻。
如今我國的林果業(yè)蓬勃發(fā)展，大量的水果已經(jīng)不能再單一的靠鮮果銷售，而需要對水果進行加工處理，而在這隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會購買力的不斷提高，將會有更多的功能更齊全的果蔬切片機和其它處理設(shè)備研制出來，并迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，促使我國果蔬加工業(yè)蓬勃發(fā)展起來。這種適用于中小型場合的蘋果切片機將會有很大的市場。所以在現(xiàn)今的市場前景下，此種切片機的生產(chǎn)是可行的。
4 內(nèi)容與思路
1、確定切片機的總體方案
2、根據(jù)實際要求合理選擇電動機
3、確定傳動方案并設(shè)計計算
4、選擇軸，并確定結(jié)構(gòu)尺寸，校核強度
5、選擇軸承及校核
6、刀片設(shè)計
7、入料斗及葉輪設(shè)計
8、機架的選擇和設(shè)計
9、整個機體的設(shè)計
5 完成本課題的工作方案及進度計劃
第 1-2 周 查閱相關(guān)文獻和資料。
第 3 周 撰寫開題報告。
第 4-6 周 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況確定蘋果切片機的設(shè)計方案。
第 7-9 周 根據(jù)工作要求，計算并查閱相關(guān)手冊，選擇和設(shè)計各零部件。
第 10 周 運用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。
第11-12周 運用三維設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模。
第13-14周 從工藝性能，經(jīng)濟性能，實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合評價、校核、修正。
第 15 周 完成設(shè)計說明書。
第 16 周 答辯。
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