生產(chǎn)線轉位裝置設計和要求

生產(chǎn)線轉位裝置設計和要求,生產(chǎn)線,裝置,設計,以及,要求,請求 畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題名稱 __螺旋式土豆自動加工機設計 _ 學 院 機械學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 BJ1101 學 號 111002210113 姓 名 指導教師 定稿日期： 2015年 03月9日  螺旋式土豆自動加工機設計 1 選題背景 眾所周知，土豆、紅薯等莖類植物，是國際上流行的新型食品。具有口味好，營養(yǎng)豐富，植物蛋白含量高，老少皆宜，原料豐富，市場廣闊等特點。土豆可供燒煮作糧食或蔬菜，但新鮮薯類塊莖大，含水量高，運輸和長期貯存有很大困難。為此，世界各國十分注意生產(chǎn)土豆的加工食品，如法式凍炸條、炸片、速溶全粉、淀粉以及花樣繁多的糕點、蛋卷等，為數(shù)達到100多種。但現(xiàn)有制作此類食品的機械，一般均為切絲、切條、切片或切塊機械。因土豆外形等條件制約，切片的厚度難以控制，切片后的薄片厚度不均，并且做出的食品形狀簡單，當人們對土豆的休閑食品要求花式形狀時，都需要手工來完成。并且切出的土豆片是重疊在一起的，切完后還需要人工拉開，操作麻煩，無法滿足土豆休閑食品日益增長的消費需求。 1.1 薯塔的介紹 薯塔是利用“螺旋式土豆加工機”將土豆，紅薯等天然食物自動切割成螺旋形片狀，并現(xiàn)炸而成。根據(jù)調味料不同，可形成數(shù)十種風味。其造型獨特，絕無僅有,消費者很難不被它的外觀和味道而吸引。且全身上下皆為新鮮食材，不添加任何防腐劑及色素等，口感更為香、酥、脆，打破了傳統(tǒng)包裝薯片的口感與視覺。 2 文獻綜述 2.1行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展意義 2.1.1 油炸土豆片食品國內行業(yè)現(xiàn)狀 適合作為批量生產(chǎn)的土豆原料雖然已經(jīng)有了產(chǎn)業(yè)化基地，但是主要供給外資和合資企業(yè)?，F(xiàn)國內已有較規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)50多家，目前國內油炸土豆片加工年生產(chǎn)產(chǎn)量約5萬噸。進入20世紀90年代，薯片食品在大中城市開始流行，市場消費量日益增大。市場日益成熟并表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。 而薯塔螺旋土豆片對土豆原料要求更低，普通土豆就可以滿足要求。且不需要包裝，運輸?shù)荣M用，加工設備簡單方便，現(xiàn)炸現(xiàn)賣無防腐劑等添加，是土豆休閑食品未來非常重要的一個分支。 2.1.2 油炸土豆片食品發(fā)展意義 隨著中國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民的消費觀念發(fā)生了深刻的變化。近年來，伴隨著歐美食品及其飲食文化的傳入，我國年輕人中喜歡油炸土豆片的人數(shù)在迅速增長，存在著龐大的市場消費潛力及良好的市場發(fā)展前景。 表1.1歐洲主要消費國油炸土豆片加工量 國別 加工量（萬噸） 德國 英國 荷蘭 法國 挪威 14.3 52.8 8.0 9.3 29.0 合計 132.2 表1列出了歐洲主要消費國油炸土豆片的加工量，如果未來10年我國10%的人年人均消費量達到4Kg，則我國將有52萬噸的市場，而目前我國的生產(chǎn)能力只有1/10，所以這是個巨大的市場。值得廣大食品研究及食品加工設備制造者為之奮斗。 2.2國內外薯片加工機器簡介 國內外主要的土豆片的加工方法主要有3種，即離心式刀片切片，凸輪式刀片切片，螺旋進給式切片。三種切片方法的工作原理如下： 一、離心式刀片切片。切片機工作時，電動機轉動，帶動輸出軸，軸的頂端連接葉輪和刀片，刀片將物料切成片，被切下的物料從刀盤底落下，然后經(jīng)出料口送出。通過調節(jié)刀片與轉盤間的墊片厚度來控制切片的厚度。其機械裝置簡圖如圖1： 圖2-1 離心式切片機結構簡圖 二、凸輪式刀片切片。土豆的直線間歇移動和切刀的往復運動。通過兩者的動作配合從而完成整個切片動作。其機械裝置如圖2： 圖2-2 凸輪式切片機結構簡圖 三、螺旋進給式切片。切片機工作時，刀片不動，通過齒輪傳動帶動螺桿螺旋進給，將螺桿上的土豆切成連續(xù)的螺旋形土豆片?；蛲炼怪本€運動，旋轉刀片將土豆切成連續(xù)的螺旋形土豆片。其機械裝置如圖3： 圖2-3 手搖式螺旋進給切片機結構示意圖 2.3本設計的螺旋土豆自動加工機特點 本設計的螺旋土豆自動加工機是在手搖式螺旋進給切片機基礎上以電機為驅動，將土豆均勻的切割成螺旋形連續(xù)片狀。該加工機可自動帶動土豆等塊莖食品同時完成旋轉和行進兩個動作，并設置空轉機構，在旋轉行進完成后空轉將多余的食材切斷，切斷后自動進行退回復位動作。在加工機的前端設置切削刀架，計算刀片角度保證切削厚度并設計刀片的自磨銳角度，延長刀片的使用壽命。 3 技術路線 3.1本設計的螺旋式土豆自動加工機的設計目標 螺旋式土豆自動加工機的設計目標是為了自動獲得均勻、連續(xù)的螺旋形土豆片，并且自動旋轉進給、切斷、退回。解決現(xiàn)有手搖式切片機操作不便，切片不穩(wěn)定不均勻，且需要人工切斷、拉花、退回等效率低下等問題。 3.2本設計的土豆加工機設計原理 螺旋式土豆自動加工機的設計原理如圖3-1所示，用1臺電動機驅動齒輪組，齒輪組帶動傳動軸轉動。傳動軸具有帶有螺紋的空腔，與一螺桿嚙合。當傳動軸轉動時，與螺桿發(fā)生螺旋進給運動，螺桿固定，傳動軸可帶動夾頭實現(xiàn)旋轉中前進、后退的動作。刀具通過機架固定在夾頭所在的旋轉傳動機構行進的方向上，這樣就可以實現(xiàn)土豆等食材在切片的同時利用旋轉進給通過刀具，并形成連續(xù)穩(wěn)定的螺旋形切片。 切片完成后通過尾端的空轉機構及傳感器延時開關，夾頭實現(xiàn)在原地空轉1-2圈，保證食材多余部分切斷。切斷完成后傳動軸自動反轉，實現(xiàn)退回動作，準備下一次作業(yè)。 圖3-1 螺旋式土豆自動加工機結構簡圖 3.3切片工藝流程 本設計為實現(xiàn)土豆螺旋切片的自動化，其工藝流程如下： 穿料 固定 切片 切斷 退回 圖3-2 土豆切片工藝流程 3.4 螺旋式土豆自動加工機的設計參數(shù) 3.4.1電動機 1）工作方式： 重復短時工作制。 2）工作轉速： ≥160r/min。 3）負載運動方式：旋轉運動，進給完成后空轉1-2圈，并自動反轉退刀。 3.4.2刀片 1）刀片長度：根據(jù)土豆尺寸，刀片長度≥50mm。 3.4.3 整機主要參數(shù)指標 1）外形尺寸：＜長500mm×寬350mm×高300mm 2）整機功率：≤500W 3）切削轉矩：≥2N.m 4參考文獻 [1]徐開生,我國馬鈴薯加工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策,農(nóng)產(chǎn)品加工，2007第9期.55～57 [2]劉文秀，彭鑒君,我國油炸土豆片發(fā)展現(xiàn)狀及前景,農(nóng)產(chǎn)品加工，2003第3期.8～9 [3]我國食品加工機械造型現(xiàn)狀調查分析.食品文摘，2003年第９期.68～68 [4]何定兵，徐斐，華澤釗，宋曉燕.降低油炸土豆制品吸油率方法與機理研究.農(nóng)業(yè)工程學報. 2012年第28卷第5期.278～281 [5]薛志成,低脂油炸土豆片加工技術,農(nóng)村新技術：加工版，2011年第16期,33～33 [6]劉洪義等,食品油炸技術及其關鍵設備的研究,農(nóng)機化研究,2011年第33卷第6期,95～98 [7]聞邦椿，機械設計手冊 第3卷 機械零部件設計,第5版,機械工業(yè)出版社,2009年 [8]聞邦椿，機械設計手冊 第1卷 常用設計資料,第5版,機械工業(yè)出版社,2009年 [9]聞邦椿，機械設計手冊 第2卷 機械零部件設計,第5版,機械工業(yè)出版社,2009年 [10]駱素君，朱詩順主編，機械課程設計簡明手冊，化學工業(yè)出版社，2006年 [11]黃華梁，彭文生主編，機械設計基礎，第4版，高等教育出版社，2007年 [12]高志主編，機械原理，華東理工大學出版社，2011年 [13]張秉榮主編，工程力學，第4版，機械工業(yè)出版社，2011年 [14] Bill Schaefer，Making Machinery: Equipment manufacturers drive innovation in thepotato?industry，Spudman，2012:45-50 [15]Michael Hoerle，Potato leaf shredder machine with system for applying a surface treatment material，2006:3-5 [16]Rajput R K, Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ.House,1985. [17] You?Bum-Jae．Hwangbo?Myung．etc． Development?of?a?Home?Service?Robot?IEEE International?Conference?on?Intelligent?Robots?and?Systems．2003，3：2630~2635 [18]M.E.?Merchant.?Mechanics?of?the?cutting?processes.?I.?Orthogonal cutting?and?a?type?2?chip,?J.?Appl.?Phys.,?AIP?16?(5)?(1945)?. 6