生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計和要求

生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計和要求,生產(chǎn)線,裝置,設(shè)計,以及,要求,請求 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題名稱 __螺旋式土豆自動加工機設(shè)計 _ 學 院 機械學院 專 業(yè) 機械設(shè)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(shè)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(diào)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(nèi)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(nèi)已有較規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)50多家，目前國內(nèi)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(shè)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(shè)備制造者為之奮斗。 2.2國內(nèi)外薯片加工機器簡介 國內(nèi)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)刀片與轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)示意圖 2.3本設(shè)計的螺旋土豆自動加工機特點 本設(shè)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(chǔ)上以電機為驅(qū)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(zhuǎn)和行進兩個動作，并設(shè)置空轉(zhuǎn)機構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)行進完成后空轉(zhuǎn)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(shè)置切削刀架，計算刀片角度保證切削厚度并設(shè)計刀片的自磨銳角度，延長刀片的使用壽命。 3 技術(shù)路線 3.1本設(shè)計的螺旋式土豆自動加工機的設(shè)計目標 螺旋式土豆自動加工機的設(shè)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(zhuǎn)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(shè)計的土豆加工機設(shè)計原理 螺旋式土豆自動加工機的設(shè)計原理如圖3-1所示，用1臺電動機驅(qū)動齒輪組，齒輪組帶動傳動軸轉(zhuǎn)動。傳動軸具有帶有螺紋的空腔，與一螺桿嚙合。當傳動軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)中前進、后退的動作。刀具通過機架固定在夾頭所在的旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)機構(gòu)及傳感器延時開關(guān)，夾頭實現(xiàn)在原地空轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，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(jié)構(gòu)簡圖 3.3切片工藝流程 本設(shè)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(shè)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(zhuǎn)速： ≥160r/min。 3）負載運動方式：旋轉(zhuǎn)運動，進給完成后空轉(zhuǎn)1-2圈，并自動反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)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(shù),農(nóng)村新技術(shù)：加工版，2011年第16期,33～33 [6]劉洪義等,食品油炸技術(shù)及其關(guān)鍵設(shè)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(shè)計手冊 第3卷 機械零部件設(shè)計,第5版,機械工業(yè)出版社,2009年 [8]聞邦椿，機械設(shè)計手冊 第1卷 常用設(shè)計資料,第5版,機械工業(yè)出版社,2009年 [9]聞邦椿，機械設(shè)計手冊 第2卷 機械零部件設(shè)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(shè)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(shè)計基礎(chǔ)，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