毕业设计我帮你

红薯切条机设计

摘要

红薯是一种常见的食物，红薯含有丰富的淀粉、膳食纤维、胡萝卜素、维生素A、B、C、E以及钾、铁、铜、硒、钙等10余种微量元素和亚油酸等，营养价值很高，因此被营养学家们称为营养最均衡的保健食品。随着人们生活水平的提高，对生活质量有了更高要求，近些年来快餐业迅速发展，随之出现的红薯薯片、薯条等休闲食品消费量急剧增长，展现出强劲的势头。与此同时也促进了红薯的生产业和加工业的发展。而在红薯的多种工业加工过程中，时常需要将红薯进行快速处理并且加工量大，这样由人工来完成的话不仅效率低而且工作劳动量大，因此我们设计了一款红薯切条机。本文设计的红薯切条机主要用于食堂、作坊及小型工厂等，可以进行切条处理。本设计主要任务是电动机选择，传动装置的设计，刀盘及刀片的设计，箱体的设计及重要零部件的校核计算等。本设计切条机有较高的效率，能对红薯、进行工作。

关键词： 切条机； 刀片；刀盘；传动装置

 

目录

1  前言 1

2  选题背景 1

2.1 国外发展情况 1

2.2 国内切条机技术的发展概况 1

3 切条机总体方案的确定 2

3.1  结构特点与工作原理 2

3.2  机构的组成部分及特点 3

3.2.1  电动机 3

3.2.2  皮带传动装置 3

3.2.3  轴 3

4  电动机的选择 3

5  V带传动的设计计算 4

5.1  V带材料的选择 4

5.2求计算功率PC 4

5.3  选V带的型号 4

5.4  求小带轮d1，大带轮d2 基准直径 4

5.5  验算带速度v 5

5.6  确定V带的中心距a和基准长度Ld 5

5.7  验算小带轮上的包角α1 5

5.8  求V带的根数 6

5.9  计算单根V带的初拉力F0 6

6  V带轮的结构设计 7

6.1  V带轮材料的选择 7

6.2  带轮的结构尺寸的设计 7

6.2.1  带轮结构形式的设计 7

6.2.2  带轮尺寸的设计 7

7  轴的选择 9

7.1  计算轴的最小直径 9

7.2  轴的结构尺寸确定 10

7.3  轴的校核 10

7.4  按弯扭合成应力校核轴的强度 11

8  轴承的选择与校核 12

8.1  轴承的选择 12

8.2  轴承的校核 12

9  键的选择和校核 13

9.1 选择键连接的类型和尺寸 13

9.2 校核键连接的强度 13

10.刀片的设计 14

10.1刀片类型的选择 14

10.2 刀盘的总体结构设计 16

11. 入料斗的设计 16

12. 机座和箱体的设计 17

12.1 机架的设计要求 17

12.2 机架的材料选用 17

12.3  机架整体结构的设计 18

13机体整体结构的设计 19

14.结论 19

参考文献 21

 

1  前言

红薯是我国的主要经济作物，在我国东北以及西部地区都有大量的种植。人工切条费时费力，切条效果不好，经常有粗细不均的现象出现，为了提高切条效率减少加工户的经济损失，小型红薯切条机械得到加工户的青睐，因此设计一款小型化红薯切条机械就显得十分重要。本设计旨在解决人工切条存在的问题，解决家庭及个体加工户对小型化机械的需求。根据红薯的形状、含水率、淀粉及糖份含量、材质硬度，合理设计切条机构，根据加工要求以及切条尺寸要求，进行力学分析，按照功率设计传动机构，根据红薯的淀粉及糖份含量分析黏附力，合理设计落料机构。所进行的机构设计涉及机械设计、机械原理、机构学、材料以及力学的相关内容，设计中合理选择相关常用件及标准件，使设计的机构合理简洁具有互换性。各部分机构的设计要考虑整体性，传动件采用柔性传动，以适合物料投送特点。

 在我国薯类作物分布较广，种植面积较大，生产量较高。红薯是一种很好的蔬菜，作为我国的主要粮食之一，是世界上薯产最多的国家。

随着现在的快餐行业迅速发展，对茎块类食物的需求越来越多。像土豆薯条、薯片等休闲食品的消费急剧上升。这使得块茎类食品加工量越来越大，由于加工的的要求常常将其进行切条处理，所以我们不得不设计切条机，切条机主要有盘刀式、滚刀式和离心式三种。 

2  选题背景

2.1 国外发展情况 

国外的切条机技术发展要比我国早。切条机技术的出现最早可以追溯到60年代，70年代切条机的技术已经成熟。到80年代，国外出现很多切条机制造公司，如瑞士的迈尔-布格耶斯公司。八十年代中后期，出现了很多全自动多功能切条机。随继产生了像日本Tokyo Semitsu 株式会社的TSK（若干）系列机，瑞士Meyer-Burger AG公司的TS系列机， 日本Okamoto Machine 株式会社的ASM系列机， 美国STC公司的STC系列机等世界著名切条机生产厂家[3]。就切条机的结构而言，主要是以滚动轴承为支撑方式的切条机，一种是卧式的，另一种便是立式的。切条机的技术发展到今天功能已经相当齐全，而且复合化，切条的方式也多种多样。

2.2 国内切条机技术的发展概况 

在上世纪七十年代初我国才开始发展切条机技术，主要用于冻肉，蔬菜等领域。目前我国切条机的主要方式有以下几种：

（1）直线往复式切条机。特点是结构简单，效率低。因此它应用于工作要求不高、效益低的场合。

（2）圆盘旋转式切条。圆盘旋转式切条机的机构简单也有较高的生产效益，因此它广泛应用于各种场合。

（3）水枪式切条。水枪式切条机耗水量打， 只能切出平直的片， 因此它的应用不是十分广泛。

（4）圆形（内圆切条的外圆切条）切条。该切条机的优点是工作效率高，缺点是设计困难、结构复杂， 因此它应用于工作效率要求相当高的。

就现在我国的切条机研发方面与其他一些发达国家相比还有一定的差距，切条机没有得到很好的推广，虽然有些生产厂家已研发并生产出多种切条机。但我国的切条机方面仍然没有根本性突破。

3 切条机总体方案的确定

3.1  结构特点与工作原理

本设计根据任务及要求综合考虑我们采用离心式切条机。由于离心式切条机结构简单，操作和维修方便，工作稳定性好，很适用于小工厂、饭店等。本人设计的切条机主要由电动机经过V带降速传递给输出轴，轴的顶端连接刀盘及刀片，通过高速旋转的作用将红薯进行切条。本机构主要有以下优点：

一、降低了人们的劳动强度，提高了工作效率，能达到 300-500kg/h。

二、切条的厚度一致性高，损耗低。

三、切削种类多，能对土豆、红薯、洋葱等进行切削。

四、结构简单紧凑。

按动力种类分，切条机可分为机动和人力两类。机动的包括内燃机驱动和电机驱动。本设计选择效率较高的电机驱动为动力来源。

本切条机由电动机、刀盘、皮带传动装置和输入、输出物料装置等组成。

 

参考文献

[1] 濮良贵、纪明刚. 机械设计[M]. 北京：高等教育出版社第八版. 143-272

[2] 王与、王顺喜. 饲料粉碎机发展现状分析[J]. 北京：粮食与饲料工业2007，10

[3] 王昆、何小柏,汪信远.机械设计课程设计[M]. 北京：高等教育出版社1996年版 130-152 

[4] 沈再春主编.农产品加工机械与设备[M].北京.中国农业出版社.1993. 75-82

[5] 李良藻、汤楚宙主编. 农产品加工机械[M].长沙：湖南教育出版社，1989 

[6] 无锡轻工业学院 天津轻工业学院编著. 食品工厂机械与设备[M]. 北京: 北京轻工业出版社，1981.

[7] 崔大同主编. 果蔬加工机械[M].北京：北京农业大学出版社，1993.

[8] 历建国、赵涛.食品加工机械[M]. 成都. 四川科学技术出版社出版. 1984. 130-152

[9] 刘鸿文. 材料力学[M]. 北京：高等教育出版社. 2011.1  

[10] 中国农业机械化科学研究院.实用机械设计手册[M].北京.中国农业机械出版社.1984

[11] 沈再春.农产品加工机械与设备[M].北京.中国轻工业出版社.1993. 105-120 

[12] You Bum-Jae．Hwangbo Myung．etc．Development of a Home Service Robot IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems．2003，3：2630~2635

[13] Toshininchi Illinova, Horsham Kinwra,Junichi shim and others A Transmission:290~291