机械工程及自动化毕业设计新型萝卜去皮机绝对经典管理资料.docx
- 文档编号:27097774
- 上传时间:2023-06-27
- 格式:DOCX
- 页数:51
- 大小:1.09MB
机械工程及自动化毕业设计新型萝卜去皮机绝对经典管理资料.docx
《机械工程及自动化毕业设计新型萝卜去皮机绝对经典管理资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械工程及自动化毕业设计新型萝卜去皮机绝对经典管理资料.docx(51页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机械工程及自动化毕业设计新型萝卜去皮机绝对经典管理资料
本科生毕业论文(设计)
新型萝卜去皮机
院-系:
工学院 机械系
专业:
机械工程及自动化
年级:
学生姓名:
学号:
导师及职称:
AnnualGraduationThesis(Project)oftheCollegeUndergraduate
TheNewCarrotPeelers
Department:
MechanicalEngineeringDepartment,
CollegeofEngineering
Major:
Grade:
Student’sName:
StudentNo.:
Tutor:
毕业论文(设计)原创性声明
本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:
日期:
毕业论文(设计)授权使用说明
本论文(设计)作者完全了解红河学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。
学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:
指导教师签名:
日期:
日期:
毕业论文(设计)答辩委员会(答辩小组)成员名单
姓名
职称
单位
备注
摘要
本文结合云南省红河州石屏县北部山区萝卜加工状况,以一种机械设备代替人工去皮为主要设计目的,实现对萝卜高效率的去皮作用,以提高经济效率和减轻人们的工作强度。
基于实用新型专利:
“萝卜去皮机”,对其在机构和原理上进一步的设计,以达到更适应,更便捷的对萝卜的加工,因此,以此为本文的研究研究目的,基于TRIZ理论对“新型萝卜去皮机”进行创新设计,对新型萝卜去皮机的进一步研究。
进行对当地的萝卜的特性采集数据并进行处理和分析,作为设计的初始数据。
结合当前蔬果所用的去皮方式,创想一种更适用于萝卜去皮的去皮方式,并进行对其机构和尺寸的设计。
结合当前的工业送料装置,通过对其的分析和总结,设计一种适用于萝卜的输料装置。
经过多种传动方案的比较择优,选定一种传动平稳,效率高的传动方案,并对其所涉及的部件设计和选定。
并且对出料口、机架、机壳等的设计,最终,根据各部件的设计装配整个装置。
为此,本设计完成新型萝卜去皮机的设计与制作,包括:
传动系统方案设计;萝卜夹紧送料为一体的装置的设计和制作;自动萝卜削皮机的切削的旋削盘的设计和制作。
总结本文所作的内容,指出文章的不足和创新之处,并对未来工作展望。
本文是机械工程、动力学、计算机科学技术等学科知识的综合运用,突破刷子用于清洁的传统而用于去皮观念和创想出新型的夹紧也输送为一体的装置。
本文在完成新型萝卜去皮机设计的同时,也为整个食品机械的发展注入新动力,为食品加工的发展添砖加瓦。
关键词:
去皮;高效率;新型萝卜去皮机;设计与制作
ABSTRACT
Inthispaper,themountainsofnorthernYunnanHongheShipingCountyradishprocessingstatustoamechanicaldevicedesignedtoreplacemanualpeeledforthemainpurposeoftheroleofradish,peeledachievehighefficiencyinordertoimproveeconomicefficiencyandreducetheintensityofpeople'swork.Basedutilitymodelpatents:
"carrotpeeler,"onitsfurtherdesigninstitutionsandprinciples,inordertoachievebetteradaptedandmoreconvenientprocessingofradish,therefore,asaresearchpurposeofthisstudy,basedonTRIZfor"newcarrotpeeler"innovativedesign,furtherstudyofthenewcarrotpeeler.
Performedonthelocalcharacteristicsofradishdatacollectionandprocessingandanalysis,astheinitialdatadesign.Peelfruitsandvegetableswiththecurrentapproachused,awishforamoresuitablewaypeeledcarrot,peeled,andthesizeofitsorganizationanddesign.Combinedwithcurrentindustryfeedingdevice,throughitsanalysisandsummary,todesignasuitableradishconveyingdevices.Aftercomparingavarietyofmerit-basedtransmissionscheme,selectedbyasmoothtransmission,highefficienttransmissionscheme,andtheyinvolvecomponentdesignandselection.Andthedischargeport,chassis,chassisdesign,etc.,finally,theassemblyofthecomponentsaccordingtothedesignofthedevice.Forthisreason,thedesigniscompletedthenewcarrotpeelerdesignandproduction,including:
transmissiondesign;radishclampingfeedasoneofthedevicedesignandfabrication;automaticcarrotpeelerrotarycuttingmachinecuttingdiscdesignandproduction.Thisarticlesummarizesthecontentmade,thearticlepointsoutthedeficienciesandinnovation,andthefutureworkprospects.
Thisistheintegrateduseofmechanicalengineering,dynamics,computerscienceandotherdisciplinesofknowledge,breakingthetraditionandforcleaningbrushesusedtocomeupwithnewandinnovativeideaspeeledclampingalsotransportasoneofthedevices.Basedonthecompletionofthenewcarrotpeelerdesign,butalsoinjectnewimpetustothedevelopmentofthefoodmachineryforthedevelopmentoffoodprocessingbuildingblocks.
Keywords:
peeled,highefficiency,thenewcarrotpeeler,designand
production
5
20
第一章绪论
课题的目的和意义
20世纪以来,我国食品工业较改革开放初期有了很大的发展,人民生活有了很大的改善,日益对食品加工和食品包装提出了更高的要求。
发展食品工业的基础便是食品机械。
不断地研制各种类型的食品机械来促进食品工业的发展,以满足不断提高的人民物质和文化生活的需要,使人们从繁重的家务劳动中解放出来,而以更充裕的时间投入到工作中去。
因此研制先进的食品机械,使食品加工迅速地实现机械化和自动化是社会发展必然趋势。
[4]
随着经济的发展,人们物质生活水平的不断提高,人们的饮食习惯逐步向方便,快捷,营养化发展,在蔬菜的加工方面出现了净菜半成品菜,受到广大人民群众的欢迎。
随之而来,半成品菜的加工成为难题。
虽然中国劳动力低廉,但手工切出的制品不卫生,规格尺寸不均,破损量大,成本相对较高。
[1]
云南省地处低纬度高原,有着独有的气候、地理优势和劳动力优势,经过二十多年的发展,加工型萝卜产业已成为云南蔬菜产业的重要组成部分。
据统计,云南省萝卜条(丝)出口年产值已接近15亿元。
萝卜除了作为新鲜蔬菜食用外,更多还是加工成萝卜丝作为干菜食用。
据资料报道,
萝卜丝在我国国内及美国、日本和欧洲都有很大的市场,我国是萝卜的主要出口国之一。
而日本每年都要从中国进口大量的干萝卜丝,云南、广西、四川等西南省区是萝卜(特别是水果萝卜)的主要产区,这种萝卜个头大,肉脆甘甜。
出了就地作为蔬菜食用外,农民更多的是加工成干萝卜丝出售。
云南大部分出口、内销的干制萝卜条(丝)仍采用传统的加工方法,即以农户为主的家庭作坊式加工。
每年12月至次年2月,禄丰、陆良、石屏、南华等白萝卜主产区农户陆续开始萝卜条(丝)的加工,地点多选择在通风、向阳的地方,搭上凉席或撑杆搭架,晾、挂晒萝卜条(丝)。
风干后,根据萝卜条(丝)质量进行分级、包装。
自然风干加工萝卜条,丝)的方法充分利用了风能和太阳能,降低了加工成本。
萝卜丝晾晒地点必须选择在无雾、无霜,风力大、湿度低、卫生的地方。
尽管云南省大部分地区冬季干燥、少雨,但雾霾、霜冻等气象灾害却时有发生,萝卜条丝变色、发霉等时有出现,影响其商品价值。
现代化机械脱
水加工实现了萝卜切条丝、脱水、分级、包装的全机械化操作,适应市场需求,切条丝的机器规格可调。
一条烘干生产线,每日耗2t煤,可产1t干萝卜条丝。
采用机械脱水加工萝卜条丝的方法能够提高加工产品的质量,得到的萝卜条丝色白、质优。
[2]
而萝卜皮对于萝卜丝的口感有较大影响,去皮的萝卜和不去皮的萝卜在市场上的价格差异较大,为了争取更大利益,农民现在大多数都生产去皮的萝卜。
去皮萝卜丝就是将新鲜萝卜削去外皮,然后切成细条。
晒干后成为干萝卜丝,,绕缠成被子状,打成卷包装,供出口商出口。
萝卜丝的加工由如下工序组成:
清洗
去叶
采取
原料
成品
卷席
晾晒
切丝
目前,农民将萝卜去皮的方式是人工用刀削,然而效率低,劳动强度大,而且一不小心就会伤到手指,造成工伤事故。
如果用机械代替手工,将会解决萝卜生产的瓶颈。
阻碍着工效的提高。
所以人们很希望有一种快速高效的设备来解决这一问题。
提高生产效率,以到达解决当地生产力与生产关系的矛盾目的,所以本设计有广阔的市场前景。
常用的方法有以下几种:
1.手工去皮。
采用手工刨刀削皮其优点是去皮细致,干净、损耗少,但成本高、效率低。
手工去皮去皮是为了保持果肉完整、多采用手工剥皮。
2旋皮机去皮。
将需去皮的果品插入可旋转的插轴,附近安装一把弯月形刀,刀由弹簧控制。
刀口紧贴果品表面。
插轴旋转时刀就将旋转的果品表皮削去。
采用此法效率较高,但往往去皮不完全,损耗也较多。
3.碱液去皮。
将果品用一定浓度和温度的强碱液处理,果皮被腐蚀后,立即取出用清水洗干净,果皮即脱落。
此法适于李、杏、桃、苹果、梨、马铃薯、胡萝卜等果蔬去皮,效率较高。
常用的碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液,碱液浓度、温度、处理时间随果品种类、品种、成熟度的不同而异。
如处理不够,果皮去不净;处理过分又会腐蚀果肉。
了解,目前国内还没有报道有专去萝卜皮的机械设备,。
用这种方式去皮效率较低,人也不能长时间的劳作,一方面,握着刀的手容易有痛感,另一只手握着萝卜,容易伤到手。
这样不仅会发生工伤事故而且大大制约了生产效率的提高[3]。
鉴于已有方案的弊端,本论文提出了并实际加工一种新的适用于农户为主的家庭作坊式加工。
该设备最大优势是属于轻便、效率高的小型食品加工机械。
由于考虑到萝卜的形态,大小的不同,设计成灵活的包夹和旋削盘与萝卜的形态,大小变化而变化,所以适用不同的萝卜,应用较为范围广泛。
完成萝卜削皮机的设计与制作。
包括:
(1)萝卜削皮机萝卜夹紧装置的设计和制作;
(2萝卜削皮机的切削的新型刀具的设计和制作;
(3)萝卜削皮机传动系统;
(4)做出组装起来的三维实体图、部件图;
(5)做出样品模型。
预期结果
通过设计出物料进给装置和去皮装置,一定物料进给的条件下,旋削盘中的弹性刷子对物料的作用,模仿钢刷去除铁锈的动作一样与物料接触,通过弹性刷与物料相对运动,实现去皮目的。
整台设备使用方便、快捷。
基于加工型萝卜的发展状况和目前所使用的设备的分析,结合传统所用的加工(去皮)方式,总结本文所研究装置的必要性,提出研究更为方便、快捷的适用于农户为主的家庭作坊式加工设备的课题,根据去皮要求,拟定本文的研究内容,并预测研究结果。
第二章结构与运动设计
设计要求
经过一个简单的走访调查了解,一般而言,大部分加工型萝卜的种植大部分农户处于山区、半山区地区加工型萝卜生产仍以一家一户为主,农民组织化程度低,不成规模,无论种植区域还是品种选择都存在盲目性,而且仍采用传统的撒播种植,密度不均匀,个体生长参差不齐,所以要想使用机械设备去除萝卜皮有较大的难度。
而且收购商的要求较大,带有异物杂志,或者去皮不完全,带有皮削价格将会降低。
但是这种去皮以后的萝卜丝较未去皮的萝卜丝价格有较大的差距,甚至不去皮的萝卜收购商不以收购。
所以,一方面是机械去皮的难度较大,目前用人工去皮,效率低下;另外一方面,收购商对成品的要求较高。
基于上述要求的分析与总结出需要实现的要求:
去皮完全去皮效率较高
(1)原料萝卜的送入:
可选择用人工的方式实现,将清洗好的萝卜装于簸箕,用手逐可喂入料斗。
(2)经过初步统计整理得出以下的100棵萝卜的直径和长度的频率直方图。
萝卜的直径和长度的频率直方图
由上表得出一般萝卜的数据,所以作为本文的机构设计参数。
一般萝卜的尺寸表
项目
直径ø(mm)
长度L(mm)
质量(kg)
一般加工萝卜
50-130(平均:
104)
200-497(平均:
347)
(平均:
)
皮的厚度(mm)
(3)理论加工效率:
在保证供料正常的情况下,平均10min以内完成对120棵萝卜的去皮,也就是说每5s要加工一棵萝卜。
目前在市场上已有的蔬果类机械去皮方式有摩擦式和旋皮刀片式。
(1)
摩擦式:
1—摩擦筒1;2—摩擦筒;3—进料斗;4—原料
2-1摩擦式
通过摩擦、捻搓把食物的外皮脱掉,是常用的各种植物果实的脱皮方法,如图2-1所示。
物料从进料斗中进入时,落于两摩擦筒之间,当摩擦筒1和摩擦筒2旋转时,与物料相对运动态势,经过摩擦作用,起到去皮的作用。
但是,这种去皮方式,脱皮率低,摩擦过程中会使食物果仁破损、外观粗糙,外形。
(2)刀片式:
1—螺旋杆;2—削皮刀;3—扭矩弹簧
图2-2刀片式
此削皮方式将原料(果蔬)插在螺旋杆1上,当手工摇动螺旋杆的旋转时,带动原料一起旋转,同时在扭矩弹簧3的弹力下刀片与原料接触,这样刀片与果蔬相对运动,达到了去除果蔬皮的作用。
该设备由于轻小,适用于家庭日常适用。
但是,该设备由于是
手动,需要将果蔬插得到螺旋杆上去,这样一不小心容易伤到手,会出现工伤事故,当削完皮以后,还需将蔬果取下。
由于人的体力有限,加工速度慢,不能持续的运作这制约了生产效率。
图2—3弹性刷子
上述两种去皮方式各自有其特点,第一种虽然效率较高,但是适用于个头较小,去皮要求不高的
果蔬。
第二种虽然削皮质量较高,但是人工成分较突出,效率低,不益用于生产。
弹性刷子的设计
基于上述两种机械去皮方式优缺点的分析,对于摩擦式去皮方式,脱皮率低,摩擦过程中会使食物果仁破损、外观粗糙,和刀片式加工人的体力有限,加工速度慢,对不能持续的运作这制约了生产效率的缺点的考虑。
外形不利于长条型萝卜的去皮的加工。
对于萝卜形状各异、大小不同的考虑,去皮方式应该要适萝卜。
本文提出结合这两种去皮方式的新型去皮方式,将摩擦方式的磨砺换成弹性小刀片,支撑片与弹性小刀片组成了一把弹性刷子,如图(2-3)所示。
由于具有弹性的支撑片和小弹性小刀片的使用,弹性刷子始终与萝卜相互接触,满足了形状各异、大小不等的不足,弥补了刀片式去皮的效率低下的不足,以刀片式去皮方式质量优异,弥补了摩擦式去皮的表面质量的不足。
弹性小刀片
根据弹性小刀片与物料接触过程中的受力与切削效果,为了防止弹性小刀片因受里变形影响使用寿命,故将弹性小刀片设计为“U”形,。
结合一般萝卜皮的厚度数据,,选取“U”,宽度为1mm。
支撑片
F0—动力;F合—合力;F—切削阻力;F—支持力
图2—4支撑片受力图
支撑片是弹性小刀片的载体,支撑片的运动方式应当要合乎弹性小刀片的最切削效率,也就是说,保证弹性小刀片的韧始终要与萝卜表皮相垂直,而且考虑到驱动支撑片的受力(如右图)。
当支撑片转动时,由于动力远大于切削阻力和支持力,支撑片所受到的合力偏向于萝卜,也就是说,当支撑片随盘架一
起转动时,支撑片有一个向萝卜
紧靠的夹紧态势,在一定程度上减轻了支撑片在萝卜表皮跳动程度。
而考虑到萝卜呈圆柱状,更使与萝卜接触面增加,提高了单把弹性刷对萝卜去皮的效率,所以本文将支撑片设计为圆弧状。
结合一般萝卜皮的最小直径50mm,也就是说,在支撑片没有变形的情况下,也要实现切削的目的,所以本文将支撑片设计为具有弹性的直径为50mm的四分之三圆弧,厚度为1mm,宽度与盘架(以下文章)相吻合即10mm。
弹性刷子的组合
仿照一般生活所用的刷子,由手柄与刷毛组成一样,弹性刷子也由弹性小刀片和支撑片组成。
将弹性小刀片嵌入到支撑片中。
。
而为了使效率更高,本文将弹性刷子的数目增加为六把,即旋削盘,如图(2-4b)所示。
该去皮机构具有这样的特点:
因为支撑片具有一定的弹性,当萝卜自上往下插入时,支撑片让步于萝卜,而弹性片具有弹性,与萝卜始终相互接触,在盘架的旋转下,带动六把弹性刷子一起轴向运动,起到了高效的去皮作用。
图2—5盘架
盘架是弹性刷的驱动动力的直接来源,也是弹性刷的载体。
所以盘架的运动方式决定了弹性刷的运动方式和切削效果,如上文所述,支撑片的运动方式应当要合乎弹性小刀片的最大切削效率,使弹性刷于萝卜周向运动,考虑到运动的连续性,设计成圆盘状,如图2—5所示。
图2—6弹性刷固定方式
结合一般萝卜的最大直径数据,
=120mm,本设计将盘架的尺寸定为如图2—5所示(螺纹孔的数据与标准件圆头螺钉GB6170-M6相匹配)。
弹性刷子是由弹性小刀片和支撑片组成,每个弹性刷由一颗螺钉固定在盘架上如图2—6所示。
在一定(摩擦轮)的驱动下,使其在一个平面内旋转,
弹性刷随之一起旋转,到达连续削皮的目的。
旋削盘的驱动形式
盘架是弹性刷的驱动动力的直接来源,也是弹性刷的载体。
即要使弹性刷的运动方式和切削效果得以保证,也要使其具有运动的连贯性。
而由弹性刷与盘架组成的旋削盘是以圆周的方式运动的,但是无轴可以驱动其转动,故以皮带传动或者齿轮传动是比较困难的。
为更易于实现其转动,又在没有轴、传动比没有严格要求和功率比较小的情况下,本文选择摩擦轮传动。
而使之在一个固定的平面内转动,一个摩擦轮无法实现,
所以为了保证旋削盘的运动稳定性,外
加三个摩擦轮固定。
如图2—7旋削盘
1—盘架;2—支撑片;3—弹性小刀片
4—驱动摩擦力;5、6、7—辅助摩擦轮
图2—7旋削盘的驱动形式
的运动简图所示。
盘架1与摩擦轮4、5、6、7以摩擦副传动,其中摩擦轮4摩为驱动摩擦轮,4、5、6摩擦轮作为辅助和固定旋削盘的作用。
据查询,当前机械设备的送料装置一般是使用传送皮带输送和曲柄滑块机构等。
下面具体分析这两种送料方式的优缺点:
1—机架;2—驱动轮;3—连杆;4—滑块;5—物料
图2—9曲柄滑块机构送料
1—皮带轮1;2—皮带轮2;3—输送带;4—物料
图2—8皮带送料
(1)皮带送料
皮带输送机结构紧凑,机架轻巧,具有输送量大、结构简单、维修方便等优点,是可连续的输送物料的机构,适用于散状物料的输送,如图(2—8)所示。
但是对于大块状、量少的物料的小输送设备不益于使用这种方式,因为即浪费了动力,也达不到量少物料的输送的目的。
(2)曲柄滑块机构送料
对于这种输送方式该装置包括由送料滑块、摆轮、连杆等组成的间歇送料机构,如图(2—9)所示机构简图。
该送料方式是间歇性的送料方式,不能连续的送料。
基于上述两种送料方式的优缺点的分析得出:
1—驱动轴1;2—粗糙带;3—拉力弹簧;
4—固定轴;5—滚子;6—带轮
图2—10包夹
(1)皮带输送方式连续性强,适用于散状物料的输送;
(2)曲柄滑块机构送料方式适用间歇性要求物料的输送。
而本文中针对萝卜在上述去皮方式:
沿萝卜周向削皮。
要求萝卜在连续输送达到物料传送的高效,也要满足当旋削盘周
向选转时萝卜不与之一起旋转。
也就是说
,在萝卜在削皮的过程中,送料装置既要达
到连续送料的目的,也要实现送料过程中起到一个加紧的目的。
但是对于萝卜形状各异,大小不同的现实状况,皮带输送和曲柄滑块机构送料显然难于实现。
1—支撑件;2—轴;3—粗糙滚筒;
图2—11辅助夹板
本文提出一种更适合萝卜去皮进给设备的输送方式,即包夹。
如图(2—10)所示。
该包夹装置呈锥状,由四块夹板组成,
其中有两块带有粗糙皮带驱动动
力,其余两块做辅助板,这四块夹板之间由四个板以拉力弹簧连接,保持加紧态势。
为了使包夹装置呈锥状,本文将辅助夹板
设计成梯形,如图2—11所示,辅助夹板由两块夹板支撑件和七个长度不等的粗糙滚筒组成。
粗糙滚筒是辅助夹板的主要组成部份,该零件需要做成具带有表面带
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械工程 自动化 毕业设计 新型 萝卜 去皮 绝对 经典 管理 资料
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)