小型茶叶揉捻机设计

小型茶叶揉捻机设计

摘要：本文分析了中国国内外炒茶机机构的现状，对未来进行了展望，设计出一种新型小型炒茶机构。该小型炒茶机机构是由揉桶、揉盘、加压装置、减速机构和电动机组成。采用锥齿轮减速器和连杆回转机构，主要依靠三根连杆旋转，使揉桶在固定盘上作相对偏心回转运动，茶叶便在揉桶内受加压盖和固定盘上的棱骨作用而进行揉捻，直至完成揉捻作业。此次设在揉盖下方的锥面上设有棱骨，如此则在确保揉桶下部正常揉茶的同时，还对揉桶上部的茶叶实施揉捻，有效地提高揉茶效率，使揉茶更均匀，从而可以提高茶叶品质及等级。差额揉捻机的加工优点主要体现在：一是降低了农民的劳动强度，提高了工作效率；二是揉捻的成条率高、叶细胞破损率适度，质量稳定可靠；三是为茶叶揉捻的规模化提供了前提。

关键词：茶叶；揉捻机构；揉桶；棱骨

1 前言 3

1.1 选题研究意义 3

1.2 国内外揉捻机械化发展概况 3

1.3 国内茶叶机械化未来发展方向 4

1.4 目前国内常见的揉捻机主要有以下几种类型 4

2 总体设计方案的拟定 5

2.1 原理分析 5

2.1.1 目的 5

2.1.2 设计内容 5

2.1.3 方案选择 5

2.1.4 方案的比较 6

2.2 总体结构设计 7

2.2.1 总体结构 7

2.2.2 传动路线 8

2.3 各执行机构主要参数的初步确定 8

2.3.1 加压装置 8

2.3.2 减速机构 8

2.3.3 揉盘 8

2.3.4 揉桶 8

2.3.5 电动机的选择 9

2.4 传动装置的运动和动力参数的计算 9

2.4.1 各传动带装置的总传动比及各轴转速的计算 9

3 主要零件的选择和设计 10

3.1 皮带轮的设计 10

3.1.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2 11

3.1.4 确定窄V带的基准长度Ld和传动中心距a 11

3.1.6 计算带的根数 11

3.1.9 带轮的结构设计 12

3.1.10 带的张紧装置 13

3.2 直齿圆锥齿轮的设计计算 13

3.2.1 选择齿轮的材料 13

3.2.2 简化计算初步选定主要参数 13

3.2.3 校核计算 14

3.3 轴的设计计算 16

3.3.1 高速轴的设计计算 16

3.3.2 主轴的设计计算 20

3.4 轴承的校核 24

3.4.2 主轴轴承的校核 24

3.5 键的设计设计与校核 24

3.5.1 高速轴上联接的键的校核 24

3.5.2 电机上联接的键的校核 25

3.6 茶叶在揉桶中运动规律和受力分析 25

3.7 润滑与密封 26

3.8 主要缺点和有待进一步改进的地方 27

4 结论 27

1 前言

1.1 选题研究意义

在各方面日益现代化的今天，炒茶机也应该在技术上不断改进，向自动化、机电一体化方向发展[1]。采用传统的人工炒制方法易造成质量参差不齐，工人劳动强度，生产率低[2]，难以形成规模效益，为改变这种现状，研制小型的茶叶加工机械迫在眉睫[3]。

1.2 国内外揉捻机械化发展概况

我国茶叶加工机械起步五、六十年代，工农84型圆茶炒干机械的研制成功，使劳动强度大，工艺技术复杂的珠茶加工实现了机械化。70年代起，茶叶加工机械品种增多，茶叶加工机械标准化工作也开始起步，现在，我国茶叶加工机械已有100多项行业标准和企业标准。年生产能力达2万台以上。茶机行业从60年代的单动力、开式齿轮传动的型式发展到80年代中期自控技术、光电技术、静电技术和计算机控制技术等新技术开始在茶叶加工机械上得到应用，使以往间歇作业向连续作业转变。90年代初研制成功了热源装置与主体一体化的全金属滚筒式杀青机;产品由单机向成套设备发展;由大宗茶叶加工机械向名优特茶加工饥械发展;由单一产品向系列产品发展[4]。

现在我国茶叶加工机械行业已能生产红茶初制、绿茶初制和名优特茶加工成套及茶叶精制成套设备，包括炒青眉茶、加工机械工夫红茶、珠茶、烘青、花茶、乌龙茶和紧压茶(砖茶)的成套设备。有适用于年产5一6t茶叶至500一1000t茶叶的各类茶厂所需的初制、精制加工及各种辅助设备的成套设备。加工机械可向市场提供加工扁茶、毛峰、毛尖、圆茶等形状的名优茶加工成套设备，从杀青、揉捻、烘干、加工机械成型等大类产品都发展成系列，可以适应不同生产规模茶农的需求。

50年来已产销各类茶机45万台以上，装备了产茶区数以万计的茶叶加工厂、机械加工茶叶的能力达到800万担以上，改变了茶叶加工的面貌，满足了市场的需求[5]。印度居环球第二产茶大国的地位，也是世界茶叶入口的第四大国，受东方茶叶花费偏好转变的影响，以及肯尼亚等国茶叶入口的冲击，近年来茶叶产量连续上涨，从1998年的8.7亿公斤削减到2004年的8.2亿公斤，为15年以来的最低点。加上国际花费的增添，出口量也逐年下滑，茶叶出口量也从2002年的2亿公斤降落到2004年的1.45亿公斤。1公斤高品质的阿萨姆茶5年前售价100卢比(约2.3美元)，此刻跌到75卢比(约1.72美元)。除去晦气气候的身分，茶叶价格下降、本钱下跌、市场竞争剧烈也是重要原因。为挽回印度茶叶旧日的光辉，印度茶叶企业一面不竭开辟新兴红茶市场(包罗中国在内)；一面也在转变其产品结构，顺应正在产生转变的东方社会的茶叶花费习气；同时印度茶商纷纭采取措施下降生产成本，让优良茶叶能以更有竞争力的价钱出卖。一些茶叶研讨机构也正在抓紧开辟下降生产成本的新技术并帮忙茶厂停止出产加工装备的更新换代。日本在20世纪20年代就有简略的精揉机用于茶叶加工，颠末几十年的成长，制茶机械已很进步前辈，不只台时产量大，并且产品质量不变。茶叶加工基本上都由高度自动化的蒸青生产线来实现[6]。

1.3 国内茶叶机械化未来发展方向

茶文化使中国传统文化的重要组成部分之一，随着社会发展和进步，茶不但是人们生活的必需品，而且对经济起了很好的作用，而揉捻机使茶叶生产中的一种主要机械。

21世纪，中国将实现茶叶生产和加工全程机械化，以满足茶业生产规模化、经营产业化、茶叶产品多元化、茶叶质量无公害化的要求。茶业机械集机、电、液于一体，向智能化、自动化跨越[7]。

1.4 目前国内常见的揉捻机主要有以下几种类型

目前我国茶区生产上使用的揉捻机类型很多，大小不一。按回转方式分有单动式揉捻机和双动揉捻机；按揉盖支撑方式分有单柱式揉捻机和双动式揉捻机；按加压方式分有杠杆加压式和螺旋加压式揉捻机；按操作方式分有手动式、机动式、气动式揉捻机；按揉捻机的自动化程度分有普通型、程控型、连续型揉捻机。

参考文献

[1]6CR-55型茶叶揉捻机[J] 中国茶叶，1979，（01）

[2]李小平.连续式茶叶揉捻机[P].中国专利：CN02 15437.6， 2002

[3]江用文.我国茶叶加工发展战略的研究[J]. 中国农业科技导报，2004， 6[I]: 33-39

[4]徐金城.机制扁茶工艺技术探讨[J]. 茶叶机械， 1995，（4）：14-17

[5]殷鸿范.30年来我国茶叶机械的研究进展[J]. 茶叶科学， 1994，（02）

[6]权启爱.20世纪的中国茶叶机械[J].中国茶叶，2000，（03）