1、.本科论文(设计)绞肉机设计摘要本文讨论了肉类加工机械绞肉机的工作原理及其主要技术参数、生产能力和典型零件的结构设计分析。该绞肉机采用全封闭联轴器旋转,防护等级高,运行平稳,结构紧凑,运行可靠。该设备制造简单,线条流畅,没有可隐藏污渍和伤害操作者的空白边缘的间隙,并且易于清洁。这款绞肉机适用于任何酒店、酒店、餐厅、食堂。该绞肉机主要是通过研磨缸将托盘中的肉推到推料螺杆的挤肉样板上,充分利用旋转的刃口和挤肉样板上有序排列的孔,形成剪切作用。 .将肉剁碎,在磨缸的作用下,将肉粒厚度均匀的肉粒不断地从挤肉盘中排出。这样,绞肉机料斗中的肉不断通过托盘进入绞肉机,肉馅不断排出机外。由于绞肉机在日常生活中
2、应用广泛,可以根据需要将大块生肉研磨成颗粒或肉糊,更有利于与其他辅助调味料混合,极大地满足了不同肉类加工的需要。 .关键词:绞肉机;挤肉模型;铰刀摘 要介绍了绞肉机的原理、技术参数和主要部件结构。典型零件结构设计及生产能力分析。该台采用全封闭联轴器转动,结构紧凑,运行平稳,可靠。该设备制作简单,线条流畅,无污染隐藏操作员切削刃的间隙和损坏,易于清洁,适用于任何餐厅,酒店,在餐厅里绞肉。该阶段主要由生肉料斗的地面工作旋转气缸将推挤肉模处的螺杆推动,利用转动刀片和切肉的转动孔对挤肉模的剪切作用将肉切碎。肉。而在地管中,肉在肉模的作用下不断地从拥挤的肉模中排出。所以,肉不断地通过阶段料斗进入地管,肉
3、被不断地排出饼层。此阶段用途广泛,可将生肉块按工艺要求切成颗粒或糊状,方便与其他物料混合,满足不同肉制品的需要。关键词: 舞台, 挤肉模型, 铰刀目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc324280272 第 1 章 引言 PAGEREF _Toc324280272 h 1 HYPERLINK l _Toc324280273 1.1肉类加工发展 PAGEREF _Toc324280273 h 1 HYPERLINK l _Toc324280274 1.2我国大型绞肉机的发展 PAGEREF _Toc324280274 h 2 HYPERLINK l _Toc324
4、280275 第二章工作原理与结构3 HYPERLINK l _Toc324280276 2.1绞肉机结构3 HYPERLINK l _Toc324280277 2.1.1送料机构3 HYPERLINK l _Toc324280278 2.1.2切割机构3 HYPERLINK l _Toc324280278 2.1.3驱动机构4 HYPERLINK l _Toc324280279 2.2绞肉机的工作原理4 HYPERLINK l _Toc324280280 第三章电机选型5 HYPERLINK l _Toc324280281 第四章螺旋给料机的设计6 HYPERLINK l _Toc32428
5、0282 4.1推杆设计6 HYPERLINK l _Toc324280283 4.1.1推杆材质6 HYPERLINK l _Toc324280284 4.1.2螺旋直径6 HYPERLINK l _Toc324280285 4.1.3螺旋喂料机转速7 HYPERLINK l _Toc324280286 4.1.4螺距7 HYPERLINK l _Toc324280287 4.2绞盘的设计7 HYPERLINK l _Toc324280288 第 5 章 联轴器选择9 HYPERLINK l _Toc324280289 5.1 9型联轴器的选择 HYPERLINK l _Toc3242802
6、90 5.2耦合模型的选择9 HYPERLINK l _Toc324280291 第 6 章 铰刀的设计11 HYPERLINK l _Toc324280292 6.1铰刀11的设计 HYPERLINK l _Toc324280293 6.1.1刀片的起止位置 PAGEREF _Toc324280293 h 1 2 HYPERLINK l _Toc324280294 6.1.2叶片前角 PAGEREF _Toc324280294 h 1 3 HYPERLINK l _Toc324280295 6.1.3刀片后角 PAGEREF _Toc324280295 h 1 5 HYPERLINK l _
7、Toc324280296 6.1.4叶片倾斜度 PAGEREF _Toc324280296 h 1 6 HYPERLINK l _Toc324280297 6.1.5刀刃上任意一点的绞肉速度为 PAGEREF _Toc324280297 h 1 8 HYPERLINK l _Toc324280298 6.1.6叶片结构 PAGEREF _Toc324280298 h 1 9 HYPERLINK l _Toc324280299 6.2刀片磨损后的修复 PAGEREF _Toc324280299 h 1 9 HYPERLINK l _Toc324280300 6.2.1修复过程20 HYPERLI
8、NK l _Toc324280301 6.2.2理论分析 PAGEREF _Toc324280301 h 2 2 HYPERLINK l _Toc324280302 6.2.3结论 PAGEREF _Toc324280302 h 2 4 HYPERLINK l _Toc324280303 第 7 章 产能分析 PAGEREF _Toc324280303 h 2 5 HYPERLINK l _Toc324280304 7.1铰刀的切削能力 PAGEREF _Toc324280304 h 2 5 HYPERLINK l _Toc324280305 7.2绞肉机生产能力G PAGEREF _Toc3
9、24280305 h 2 5 HYPERLINK l _Toc324280306 7.3功耗N PAGEREF _Toc324280306 h 2 5 HYPERLINK l _Toc324280307 第 8 章 轴的结构设计和校核 PAGEREF _Toc324280307 h 2 7 HYPERLINK l _Toc324280308 8.1轴上零件的建议尺寸 PAGEREF _Toc324280308 h 2 7 HYPERLINK l _Toc324280309 8.1.1根据轴向定位要求确定轴径和长度 PAGEREF _Toc324280309 h 2 7 HYPERLINK l
10、_Toc324280310 8.1.2零件在轴上的圆周定位 PAGEREF _Toc324280310 h 2 8 HYPERLINK l _Toc324280311 8.1.3确定轴上的倒角尺寸 PAGEREF _Toc324280311 h 2 8 HYPERLINK l _Toc324280312 8.1.4找出轴上的负载 PAGEREF _Toc324280312 h 2 9 HYPERLINK l _Toc324280313 8.2检查轴的强度30 HYPERLINK l _Toc324280314 第 9 章 绞肉机的维护与保养 PAGEREF _Toc324280314 h 3
11、1 HYPERLINK l _Toc324280315 9.1绞肉机除锈除锈方法 PAGEREF _Toc324280315 h 3 1 HYPERLINK l _Toc324280316 9.2如何使用绞肉机 PAGEREF _Toc324280316 h 3 1 HYPERLINK l _Toc324280317 9.3绞肉机操作规程 PAGEREF _Toc324280317 h 3 2 HYPERLINK l _Toc324280318 第 10 章结论与展望 PAGEREF _Toc324280318 h 3 3 HYPERLINK l _Toc324280319 参考文献 PAGE
12、REF _Toc324280319 h 3 4 HYPERLINK l _Toc324280320 至 PAGEREF _Toc324280320 h 3 5.第一章介绍1.1 肉类加工发展肉类机械加工的水平与当前整个肉类产业的发展息息相关。改革开放30年来,国家政策的变化,带动了农业经济的快速发展和畜禽养殖业的长足发展。近年来,中国已成为肉类生产和销售增长最快的国家之一。据中国肉类协会统计,2003年人均占有量为6932.94万吨53.3kg。到2011年,肉类发展更加迅速,相应的国家法律法规也在不断更新。肉类产量不断增加,为满足人们对肉类的大量需求,对肉类生产设备提出了更高的要求。肉制品消
13、费量也超过了世界平均消费水平,但我国肉制品质量仍达不到欧美标准,出口量很低。出口。正因为如此,在国家“三农”政策的引导下,到2005年底,我国肉类总产量将达到7500万吨,肉类总产量也将达到300万吨。食品行业的发展离不开设计师的辛勤付出。在设备和技术的共同发展中发挥着重要作用。工艺与设备要优化匹配,不断创新和创新新设备,有效促进工艺的改进和发展。民族食品工业现代化的必要条件是相互促进、相互促进。当国家经济水平提高,人民对食品工业提出更高要求时。现代食品已朝着绿色、方便、营养、功能食品方向发展,功能食品有望成为我们未来的主流食品,食品工业也将成为我国未来发展的经济支柱产业,尤其是我国国家的装配
14、式食品机械加工业发展将更加迅猛。在肉类加工过程中,切碎、切碎和混合过程对机械化程度的要求最高。其中绞肉机、切碎机、搅拌机是最基本的加工生产机械。现在很多肉类加工企业都配备了这三台设备。我国一些大型肉类加工厂陆续从国外引进先进的加工设备,但价格非常昂贵。目前我国中小型肉类加工企业使用的绞肉机都是国家自行研发设计的产品。我国中小型肉类加工企业更喜欢使用绞肉机来研磨各种食品肉馅,比如生产肉类。手提罐头及各种真空压缩肉类食品等,绞肉机可对肉进行粗、中、细粉碎,满足不同工艺的要求,也可作为其他原料的挤压设备。1.2 我国大型绞肉机的发展在中国,绞肉机的发展还处于起步阶段,没有具体的规模。但随着改革开放,
15、国外先进技术被引进国内,使国内的绞肉机发展迅速。目前,大型肉类加工厂拥有大型绞肉机,已形成一定规模。但先进的技术终将普及,将大大提高企业的生产技术和效率,摆脱过去老式绞肉机效率低下的问题。但是,到目前为止,许多大型企业仍然采用电机驱动和皮带驱动的方式来磨肉,但其结构简单,操作方便,需要工人提供材料。后来又发明了大型绞肉机,其结构与小型绞肉机相同,只是在进料盘上增加了一个输送螺旋代替人工进料,是技术领域发展的一大进步。但是要求越来越高,大型绞肉机也有去骨的功能。后来,绞肉机和切碎机结合在一起,以最大限度地发挥它们的能力。提高生产力并最大限度地实现生产自动化。总之,国外比较先进的绞肉机在工具结构、
16、切割方式、输送螺杆的形状等方面都有很多变化。一般来说,弹簧刀可以自动消除刀与筛网之间的间隙,使刀与筛网的筋膜可以被拆除。但其结构的优点是控制部分比较先进。绞肉装置配有温度控制和监控系统。如果绞肉温度超过预定限值或原时间中断原料供应,机器将自动停机。在国外,绞肉机发生了翻天覆地的变化。它具有许多优点,结构简单,成本低,特别是去筋效果明显。我们必须抓住这一优势和发展前景,把绞肉机在去筋行业做得更好。被广泛推广。第二章工作原理与结构2.1绞肉机的结构绞肉机主要由驱动机构、进料机构、切断机构等功能机构组成,如图2.1所示。图 2.1 绞肉机结构1、螺帽2、挤肉模板3、铰刀4、推螺丝5、铰刀6、托盘7、
17、弹性活销联轴器8、电机9、上壳10、支架11、下壳12、螺丝柱13、螺丝14 , 螺柱 15, 挡板 16, 毡圈 17, 弹簧垫圈2.1.1进料机构它包括托盘6、绞盘5和推动螺杆4。其作用是将料肉输送到切割机构,在绞盘前端对物料进行切割和挤压,并将其排除在机器外。2.1.2切割机构主要包括三部分:螺帽1、挤肉模型2、铰刀3。它的主要功能是将馅料切成模板孔的材料和肉挤压模板的孔规格。根据不同的生产技术要求,可随时拧下更换螺帽。2.1.3驱动机构包括电机8和联轴器7。电动机的作用是将电能转化为机械能,用于驱动机械设备。有些设备只配备一个电机,例如单轴钻床。而一些机械设备配备多台电机,例如起重机上
18、的三个电机。联轴器的作用是将主动轴和从动轴连接起来,带动一个装置一起转动。当它们旋转时,它们可以传递扭矩。一些联轴器的功能还包括缓冲和减振。2.2绞肉机的工作原理绞肉机正常工作时,先接通电源使机器运转,然后放下物料。物料本身的重量可以使其进入螺旋给料机并旋转至前铰刀将物料连续送入磨床。刀刃被切碎。因为螺旋给料机的螺距前比后大,而螺杆轴的直径前比后小,所以对物料有一定的挤压力,这个挤压力会将切碎的肉从挤压样品盘中挤出。出洞。如果我们有一整块肥肉和瘦肉,我们需要将它们分开。在制作我们的罐头食品时,脂肪和瘦肉的结构和味道是不同的。肥肉粗磨,瘦肉精磨,更换前端挤肉机型即可实现,可满足不同人群对肉粒粗细
19、的要求。挤肉样品上设有几种不同类型的孔,通常直径为8-10毫米,用于粗捻。粗绞和细绞格栅,其厚度应根据实际加工条件计算,普通钢一般为10-12mm。因为样板分粗捻和细捻,细捻的孔比较小,肉不易排出,转速要低,选用600-1500转。粗捻应以较高的速度旋转。但最大值不能超过 3000 rpm。由于挤肉样板上孔的总面积保持不变,当螺杆转速过快时,肉不能很好地排出,导致肉块在绞刀旁边,导致绞刀负荷突然增加,这将对电机不利。影响。铰刀刃沿刀具安装。绞肉机的铰刀由工具钢制成,刀片锋利。使用一段时间后,刀片会变钝。现在应该用新刀片更换或重新磨尖。否则,有些物料被切碎后没有排出,而是被挤出。 ,研磨后变成糊
20、状,直接影响肉制品的质量。推丝杆在绞盘内转动,需要防止丝杆与绞盘的壁发生碰撞。稍有碰撞就会产生铁屑,影响食品安全,损坏机器。但它们的间隙不宜过大,过大会影响推杆的工作效率及其挤压力,更有可能将肉磨成浆状并从间隙中流出,因此需要装配零件的更高加工等等。第三章电机选型电机主要分为同步电机和异步电机两大类。我们需要根据实际情况来选择电机。选择电机的基本原则是:一个。电机的机械特性、启动、调速、制动等控制性能应满足机械特性和生产加工过程的要求,电机会对电源产生不利影响(如电压波动、电气波干扰等),也应控制在一定范围内;湾。根据规定的工作制和冷却方式,基辅确定的电机功率情况下,电机的温升应控制在一定范围
21、内;C。根据环境条件、运行条件、传动方式和安装方式,选择电机的结构、安装和保护形式,并根据实际应用条件一一验证,确保电机可靠运行;d。在设计绞肉机时需要考虑很多因素,比如绞肉机运行环境的控制、成本以及对环境造成的污染程度,这样才能将污染降到最低。使驱动系统经济、合理、节能、安全。N= = 0.68(KW) 取N=750WG绞肉机生产能力, 1000kg/hW型切削1kg材料需要能量,其产值与孔的大小有关。如果 w 很大,则 d 应该很小。当 d= 时3mm,取 w= 1.310J/kg 。Ita传输效率,取0.8所以根据 N= 750W ,选择 Y 80M2-4,选用的Y系列电机技术参数如下:
22、(附图)电机型号:Y 80M2-4额定功率:0.75KW满载转速:1390r/min同步转速:1500r/min 4级重量:17Kg附图Y - 80M24电机结构图.第四章螺旋给料机的设计4.1 推杆设计推料螺杆的作用是将物料输送到前端,并在前端挤出物料。如图 4.1 所示,设计中采用了变螺距变根径的螺杆,即螺距设计为后大前小,前大后小后,使推丝杆与扭筒之间的空间逐渐变小。这样就完成了肉的挤压。铰刀安装在推丝杆前端的方轴上,后端设计有定位键,与主轴前端的键槽相匹配,更好地传递动力。图 4.1 推螺丝4.1.1推丝杆材质由于推杆与我们的食品直接接触,因此选用的金属材料必须符合国际食品标准,对人身
23、安全无影响。参考各种参数综合推理,推丝杆材质选用不锈钢1Cr134.1.2螺旋直径=0.06 m拿 D =60G-生产能力,从原始条件,G=0.15t/hK-材料综合特性系数,得K=0.071- 填充因子,得到= 0.15- 体积密度 t/m猪肉为 1.5t/mC与推杆倾角的相关系数,查2表1-4得C=14.1.3螺旋喂料机转速螺旋进料器的转速必须与联轴器的转速相同。参考参考资料,选择转速n=1390r/min4.1.4螺距根据实际设计考虑,发现螺距为t=D=60 mm4.2 绞盘的设计目前市场上的绞肉机在设计上存在很多不足。绞肉机伤人案件时有发生,每年都有数十起伤人事件。其中,操作不当是造成
24、事故的因素之一,但机器设计不合理导致事故频发。为什么用户一不小心就会被绞肉机剁碎。有三个原因。一是绞肉机高速运转,里面塞满了材料(肉),使绞肉机无法正常工作,需要人工按压,导致手不慎被卷入。二是肉粘,使肉粘在机壁上。用户为了让肉充分剁碎,不小心用手刮到了,酿成悲剧。三是绞肉机本身的设计存在很大缺陷,没有制定合理的国家标准。综上所述,我根据绞肉机的不足对绞肉机做了一些改动。绞肉机受伤的本质是机器与人体直接接触,而我做的改变是让推杆避免和手接触,设置障碍物,设计一个弧形的进料口,也就是设置一个与绞肉机相连的进料口有一定的弧度,避免绞肉机的转子与手直接接触。但是如图所示,这种设计只能降低绞肉机伤人的
25、概率,并不能完全消除危险。关键是操作者在使用过程中要谨慎。图 4.2 绞盘弯曲部分由于物料在铰刀内高速旋转,受挤压力反作用力的影响,物料流向后端,再流向铰刀进行切片,所以在壁面上开有8个推力的铰刀。插槽。沿墙均匀分布如图4.3根据实际经验,绞盘壁与推丝之间应有适当的间隙,一般为3-5mm。间隙过大,物料会倒流;如果间隙太小,很容易发生碰撞。并产生一定的摩擦力,产生铁屑,肉质变质。卷筒金属材料可选铸铁,可选HT200图 4.3 绞盘.第 5 章 联轴器选择联轴器主要用于连接两根轴(或轴与转动件)以传递运动和扭矩,也可用作安全装置或定向装置。联轴器用于连接两个轴。只有在机器停机后,才能将两轴完全结
26、合或拆卸后分离,如电机和减速器通过联轴器连接;联轴器的种类很多,常用的已经标准化了。使用联轴器连接两根轴,由于制造和安装误差,加载后变形,以及温度波动的影响,往往很难保证被连接的两根轴的严格对中,并且会有一定的偏差。两轴之间的相对位移因此,联轴器本身除了传递所需的扭矩外,还具有补偿两轴之间偏移的能力,否则会在联轴器、轴和轴承中产生附加载荷,甚至造成强烈的振动会影响机器的正常运行。联轴器的种类很多。根据是否含有弹性元件,可分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。刚性联轴器按正常工作时是否内容两个半联轴器的相对位移分为固定刚性联轴器和活动刚性联轴器。固定刚性联轴器必须以被连接的两个轴的轴线为中心,因为它
27、不能补偿两个轴的相对位移。常用的类型有套筒联轴器、夹套联轴器和法兰联轴器。活动刚性联轴器可以通过两半联轴器之间的相对运动来补偿连接的两根轴的相对位移。常用的有欧氏联轴器、齿轮联轴器和万向联轴器。弹性联轴器中含有弹性元件,不仅具有吸振、缓震的能力,而且通过弹性元件的变形补偿两轴的相对位移。常用的有弹性销式联轴器、弹性套筒销式联轴器和轮胎式联轴器。5.1 联轴器类型的选择根据机械设备的工作特点和使用的具体要求,结合各种联轴器的各种特性选择联轴器型号。一般来说,两个轴的对中要求都比较高。当轴的刚度较大时,可选择套筒联轴器或法兰联轴器;如果两轴对中困难或轴刚度小,应考虑采用能补偿轴挠度的弹性联轴器;如
28、果传递扭矩比较大,应考虑法兰联轴器。5.2 耦合模型的选择不同的联轴器具有不同的功能。要选择符合自己设计要求的联轴器,需要考虑以下因素。根据传递扭矩、转速和轴径选择联轴器类型。从耦合标准中查看数据选择。所选型号必须满足以下条件:计算出的扭矩 Tc 应小于或等于所选型号的标称扭矩 Tn:TcTn湾。转速n应小于或等于所选机型的内容转速n:nnC。轴的直径应在所选型号的孔径附近:dminddmax已知电机功率P=0.75KW,转速n=1390r/min,电机伸出端直径19mm,推丝杆直径17mm。额定扭矩可以计算为:Tc=K A T=9550K A P/n=8.76N mK A 工况系数,查阅机械
29、设计基础表11-10,K A取1.7n 工作转速(r/min)P传输功率(KW)查资料4 P283,选型弹性活销联轴器,通用性好,适用范围广,拆装方便,适用于轴对中难安装及辅助人员的工况环境-小时最小化。其标称转矩,即TcTn,满足条件。内容转速为13640 (联轴器材质为钢); 10230(耦合材料为铁)。轴孔直径d=1219mm.第6章铰刀的设计的特点是空间角度难以计算,形状复杂且绘图困难,形状相似且尺寸大。随着模具制造技术和五轴数控刃磨技术的飞速发展,现在可以加工形状非常复杂的金属切削刀具。因此,现代设计师应不断创新,利用自己的社会经验和知识,在软件的基础上开发出新的功能工具。只有这样,
30、国家才能发展,社会才能进步。在生产加工中,会遇到各种形状复杂的刀具。为了方便刀具的工作,设计者还必须考虑刀具的可更换性及其排屑能力。设计人员应充分利用当前先进的三维软件,更有效地完成工具的设计和修改。目前我们接触到的软件包括CAD二次元、UG、 Pro/E、 solidworks等,软件是在自己的基础上开发的,以便更好的为企业服务。这些软件集成了三维实景建模、平面绘图、工程分析、CNC加工、零件装配等模块,形成了一个非常完整的刀具设计软件系统,具有较强的自修改能力和强大的设计编程功能。免去图纸上手绘的麻烦,全面提升效率,让企业快速进入生产模式。铰刀的作用是切削材料。其孔为方形,安装在推丝杆前端
31、的方轴上随其旋转,不易脱落,能很好地切断物料。两者同时旋转,速度与电机同步。铰刀的规格有2刃、3刃、4刃、6刃、8刃。由于是食品切割,食品与人体直接接触,所以铰刀材料需要耐腐蚀,安全可靠。铰刀采用W18Cr4V材料,淬火硬度为HRC55,切削刃锋利,与模型配合面平整光滑。避免摩擦。6.1 铰刀的设计铰刀的几何参数与碎肉的粒度和产品的质量有很大的关系。现在设计了十字叶片的主要几何参数。十字刀片如图(6.1)所示。从下图可以看出每个切削刃处碎肉的线速度分布。从图中不难发现,叶片任一点有且只有法向速度。图 6.1 绞肉机绞肉机刀片示意图其值为:( ) (1)式中: 叶片任意点线速度m/s;- 刀片任
32、意一点到旋转中心的距离 mm;n叶片转速rmin;r叶片起点半径,mm;R叶片端点半径,mm;从任何叶片的横截面不难发现图。 (6.1)AA截面,其叶片后角较大,前角和叶片倾角均为零。因此,叶片的几何参数(角度)不是很合理。因此,选择网孔扳手和刀片作为对象,在充分了解了各个参数后,对比的效果,能产生什么样的影响,需要我们详细分析。6.1.1刀片的开始和结束位置绞肉机正常工作时,工具正常转动。由式(1)可以得出,当转速达到一定值时,刀片离中心点越远,此时绞肉机的转速就越大。并且在联轴器带动的推丝杆的旋转中,速度是恒定的,那么磨肉时刀片产生的大量热能会影响肉的品质,所以单位时间内接触所产生的热量用
33、网板计算如下:(2)式中:Q单位时间内用刀片切肉所产生的热量(J/s)-任意刀片切肉的线速度(m/s)F - 绞肉时与网板接触的任何刀片上的切割力 (N)(参考刀片的前角 4)因此,绞肉线越快,产生的热量就越大,这会使肉在机器内变质,达不到生产加工的预期目的。因此,肉末的线速度不宜过高。根据实践,我们知道刀片切肉的线速度在440到1760m/min之间比较理想。因此,可以从这些计算数据中粗略地计算出叶片的起止位置,即叶片的起止半径。 R。根据公式1,我们得到:(3)我们知道十字刃的转速为n=1390r/min那时,=440m/min=7.3m/s那时,R=取整后取:r=15mm R=45mm6
34、.1.2刀片前角每当横切刀与任何网板接触时,刀片上的力如图(6.2)所示。图 6.2 叶片与网板接触的受力分析根据图 6.2 可以看出:其值为:因为刀片与网板之间的摩擦力为:肉与耙面的摩擦力为:安排:(4)式中:F绞肉时刀片与网板接触的切削力(N)- 刀片研磨肉时肉的抗剪切力 (N)- 切肉时与前刀面的摩擦系数- 刀片和网板之间的摩擦系数- 刀片的前角 ( )- 切肉时前刀面上的压力 (N)- 啮合作用叶片上的压力(N)因为其中: - 肉的剪切应力,与肉质有关- 切肉的面积与网眼直径有关因此,它与肉的质地和网孔的直径有关,所以选择网板后,可以认为是一个常数,所以让.是网板作用在叶片上的压力,因
35、为它可以作为叶片的预紧压力,它是恒定的,所以设置为。刀片切肉时,前刀面上肉的压力与速度v有关,所以让.简化公式4得:(5)由上式(2)和(5)可知,刀片前角的大小与绞肉过程中的切削力和切肉时产生的温度有直接关系。在刀片转速与螺杆进给速度恒定的情况下,前角越大,切肉的力越小,肉的产热越小;否则,它更大。但是,当前角较大时,由于刀具散热量小,切肉时产生的温度无法快速散去。因此,在某些特定条件下,前角应有一个合理的取值范围:一般取:(肉质较软,取较大值,否则取较小值)6.1.3刀片后角叶片后角的目的: 1、减少后刀面与网板(包括三眼板)之间的摩擦,从而减少摩擦产生的热量;增加后角可以使刀片更锋利。而
36、且更有利于切肉。此外,在钝头标准VB下,后角大的刀片去除的金属量更大如图6.3所示。这意味着增加后角可以提高刀片的耐用性,但刀片的NB磨损,刀刃的极端也会被削弱。因此,我们需要合理地提高这个控制值范围。一般取:(肉软,取大值,否则取小值)图 6. 3后角与VB和 NB的关系6.1.4叶片倾角经过各种分析计算,得出前刀面和后刀面形成的刀片对刀片性能有一定影响。在任何刀片的法向截面中,当刀片放大时,刀片可以看成一个圆弧段,半径为Slicing edge cylinder)图 6. 4边缘倾斜度和边缘锐度椭圆长半径处的曲率半径是叶片的实际纯圆半径。它的关系是:(6)综上所述,增加刀片倾角的绝对值可以
37、减小刀片的实际钝角半径,也就是说增加刀片倾角可以使刀片更加锋利。如果确定了刀片的起始和终止半径 r 和 R,则可以确定其最大初始刃倾角见图 6.5:图 6.5(7)初始刃倾角计算公式:【见图6.6】(8)式中:r叶片起点半径(mm);R切削刃终点半径(mm);b叶片叶片外端宽度(mm);- 初始边缘倾角;图 6.6 初始边倾角计算示意图6.1.5测量刀片上任意一点的切碎速度计算叶片倾角时,该点相对于网板的速度分解为垂直于叶片的法向速度分量和平行于叶片的切向速度分量。 见图 6.7这是:其值为:图 6.7 叶片上任意点速度示意图还因为:所以:安排:( )其中: 计算的与刀片相切的圆的半径,单位为
38、 mm;- 叶片上任意点的正常速度划分 m/s;- 叶片上任意点的切向速度分量 m/s;- 刀片上任意一点到刀片旋转中心的距离,单位为 mm;- 刀片的初始边缘倾斜度;r刀片的起点半径,mm;R刀片的终点半径,mm;6.1.6叶片结构根据以上对铰刀各种几何参数的分析,对各个参数进行严格计算,从而得到铰刀的结构图(图6.8)。该铰刀的特点是:一个。铰刀后角为4,刀片寿命更长;湾。铰刀前角为30 ,可减少磨肉时的力道和动力;C。增加刀片的倾斜角度可以增加刀片的锋利度;d。采用全圆弧前刀面结构,提高刀片强度;e.采用可更换刀片的结构,为节省刀片本体的原材料,可选择不同几何参数的刀片。图 6.8 2
39、刃、4 刃、8 刃铰刀6.2 刀片磨损后的修复图6.8显示了修复后刀片的平面图。绞肉机刀片的切削刃由于强烈的磨粒磨损而耐用性低。因此,我们需要研究一种相对较好的叶片修复方法。一种这样的方法是将磨损的刀片预热到塑性变形点,然后将多余的金属从模具压到磨损的切削刃上,以补偿磨损余量。6.2.1维修过程一般绞肉机刀片需要通过热塑性变形进行修复,但它是分两个阶段使用的。在第一阶段,毛坯平面会变形,金属会流向厚端(图 6.9.a) 。在第二阶段,有必要研究与楔形冲头平镦相同的方法,金属流入端面的间隙。图 6.8 修整后的叶片平面图图 6.9 修复后的铰刀刀片成型图第一变形阶段; b 第二(最终)变形阶段;
40、1个上司; 2个boss死了; 3,4 槽口模具的结构如下图6.10所示,既保证了金属的最佳分布,又达到了要求的表面质量。图 6.10 修复刀片的磨刀器示意图1拳; 2 死; 3下模;4个刀片; 5个心轴; 6个喷射器6.2.2理论分析第一阶段的变形分析可以充分利用滑移线开发和工程计算方法。平镦楔形坯如图6.11.a所示。根据该图,假定存在一个中性层,金属在该中性层上流向相对两侧的坯料的厚端和薄端。给定上面的平面加厚图,正应力图是在滑移线的基础上绘制的(图6.11.b )。法向应力值是中性层上的最大值。但就我们自己的意愿而言,我们只希望金属能流到厚实的一端。因此,假设采用毛坯细端线上的中性层位
41、置。在这种情况下,正应力图仅代表左侧的“分支”图。如图6.11.b所示,与 y 轴的距离为 L HO 。如果热锻模对着金属流动,取模壁上的最大摩擦力(如图,我们可以充分利用数据查询,得到摩擦系数等于0.5),用下面的方程来描述正常压力: y = s 1+ ln (1)其中 s 是金属在变形温度下的屈服极限:楔形坯料的楔角。h 所研究截面的空白高度,hr 中性线上的空白高度。图 6.11 平镦楔坯(A )和法向应力图; 1个刚性区; 2 塑料区对于设计的实际情况,如果取图 6.8和图6.9 中的特殊符号,式(1)可写为: y = s 1+ ln (2)沿着刀片的整个变形表面通过积分方程(2)获得
42、:式中,n个叶片数,n=4;L 刀片切削部分的长度(见图6.8 )L0中段叶片宽度, L0 = ( a+b) / 2;为叶片的楔角, =2arctg H、H1刀片粗端和细端的高度(见图6.9 )。第二变形阶段使用确定合模力和流入间隙的金属的方法进行。在最大摩擦的情况下,金属沿侧壁 NM 移动的法向应力 NM(见图6.9 )可以使用以下等式确定:yA=s (0.578+h/s) (4)其中 h - 刃高(在所研究的情况下,这是修复的刀片切削刃的所需高度);s - 刀片工作边缘的厚度。当金属流入间隙时,金属处于塑性变形状态,所以滑移点沿模具斜面从A点到B点就是滑移线。旋转角度 1 将等于 ( /2
43、),因为当摩擦力最大时,A 点的滑动线在 0 角下与垂直壁相切,而对面的倾斜壁应位于90度。因此,在点 C 将等于:平均值根据公式(2)确定应力。 C点正常应力可按以下公式求得:获得总的力量分数:对式(7)的分析,在变形过程中达到了最大变形力值。从计算公式也可以看出,随着叶片楔角的减小,变形力逐渐增大。例如,当十字铰刀后表面的平面倾角从6增加到10 时,变形力减少50KN。从理论上看,其特点如下:1 )增加凸凹模凸台的斜角(/2),可以大大降低变形力,从而提高模具的耐用性。2 )当凸模和凹模闭合时,金属可以流入到切削面的最大磨损处。3 )当发生塑性变形时,金属沿剪切面流动可以强化机械表面。4
44、)凸台1和凸台2相对于彼此对称布置(如图6.9.b ),以填满凹口3和4。6.2.3综上所述1 、十字刀片在绞肉机中的应用非常重要。它不仅影响肉类加工的质量,而且对食品安全也起着重要作用。在保证健康安全的情况下,金属材料可以达到最佳品质。功能没有任何其他问题。2、金属从非工作面移动到刀片磨损段所需的力为2000KN。.第七章产能分析7.1 铰刀的切削能力刀具的切削能力可由下式计算:式中:F铰刀的切削能力( );D挤肉盘外径(mm);拿72mmn-铰刀转速(r/min );发现 1390r/min孔的总面积与样板面积之比,一般取0.3-0.4;取 0.4Z铰刀刀片的数量;拿 47.2 绞肉机生产
45、能力G生产能力G(kg/h):式中: 1kg材料的切割面积,其值与孔的直径( )有关;A铰刀切削能力的利用率,一般为0.7-0.75;关于F1的值:它取决于材料的类型和模板上的孔径大小。对于肉类, F1值如下:孔径为2mmF1=11000 12000(cm2/kg)孔径为3mmF1=6000 7000孔径为25mmF1=700-1000看到光圈, F1 ,然后G 。7.3 功耗N功耗N可以通过以下公式计算:(千瓦)式中: G生产能力W1kg切割物体所用的能量,与孔直接相关(kw.h/kg);- 传输效率;新鲜肉类:孔径为 , 能耗比2mmW = 0.004-0.005孔径为,能耗比3mmW =
46、 0.0025-0.003孔径为 , 能耗比25mmW = 0.0004对于冷冻肉:孔径为2mm ,所需能耗比W = 0.019孔径为2mm ,所需能耗比W = 0.01从产能计算可以看出,在n和D一定条件下,铰刀的刀片越多,产能越大。但不同刀片数的铰刀应与不同孔径的挤肉机型相匹配,以获得更合理的生产量和功耗。在使用过程中,可根据附表中的推荐值进行选择。表 7.1 推荐生产能力样品孔径mm38. 1016铰刀刀片数量842生产能力公斤/小时80010001400.第 8 章 轴结构设计与校核8.1 推荐轴上的零件尺寸轴是一种重要的非标零件,其作用主要是支撑转动部件(如齿轮、凸轮、皮带轮等)并传
47、递运动和扭矩。它的结构和尺寸是由支撑部件和支撑轴承的结构和尺寸决定的。轴的材料是决定轴的承载能力的重要因素。轴的材料选择应考虑工况的强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性要求,以及制造的可制造性和经济性。8.1.1根据轴向定位要求确定轴径和长度轴的直径应满足强度和刚度要求。此外,各轴段的基本直径应根据轴上零件的固定方法和拆卸顺序确定。每个轴段直径的确定应考虑轴上载荷的大小。但是,在初步确定轴的直径时,在不知道支撑和反作用力的作用点的情况下,一般不可能确定轴上弯矩的大小和分布。因此,不能根据轴上的具体载荷和应力来确定轴的直径。轴的直径是根据抗扭强度初步估算,修圆后作为承受扭矩的轴截面的最小直径。轴的最小直
48、径也可以类推确定。用于固定定位的台肩和轴环,应保证一定的高度a(0.070.1)d(d为配合位置的轴径),并安装滚动轴承。根据安装尺寸检查轴承标准。非定位肩的高度一般取a1 2mm;领口宽度为b 1.4a,与标准件配套的直径必须符合相应的标准尺寸系列。轴的长度应根据轴上零件的宽度和零件之间的相互配置来确定。长度尺寸的确定与轴各段的长度、零件的尺寸以及相关零件的相互位置有关;为保证零件在轴上的可靠固定,配合轴的长度应略小于轮毂宽度(2-3)mm。图 8.1 轴的结构确定轴各段的尺寸:1)为满足联轴器的轴向定位要求,考虑= 16.19 mm, 轴颈上有键槽,因此轴径应增加5%,加长段的轴径17 m
49、m应做成 ,并且需要从端到端的过渡。取一个轴肩,取端26mm轴径为,半联轴器与轴配合处的轮毂孔长度26 mm。2) 端的螺杆直径30mm之前已经确定。为了增加挤压力,螺杆轴做成一定的锥度,截面右端的轴直径26mm取为。3) 根据工具孔为正方形,高度为8mm,厚度为8mm。为了防止刀具在轴向上滑动,将8mm截面的轴宽取为,长度取为8mm。4) 为防止轴径变化过大和刀轴折断,以段为过渡轴,轴径为20mm。5)为防止切刀与挤肉模板碰撞,在第节的左端放置两个标准GB93-87弹簧垫圈,使轴承和轴配合在一起。8.1.2零件在轴上的圆周定位键连接通常用于实现轴与轴上零件(如皮带轮、齿轮、凸轮等)的圆周固定
50、,以传递运动和扭矩。某些类型的键还可以实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键连接具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点,因此得到了广泛的应用。在键连接的设计过程中,一般类型首先根据使用要求选择合适的类型;然后根据轴的直径和轮毂的长度选择相应尺寸的键;最后,检查强度。半联轴器与轴的圆周定位用平键连接。根据资料3 ,键槽用键槽铣刀加工,长度为18mm(标准键长,见GB1096-79 ) 。同时,为保证联轴器与轴的良好对中,匹配为H7/s6。8.1.3确定轴上的倒角尺寸参考文献5表11-5以1-1为右端倒角,4-4为左端倒角。8.1.4找到轴上的负载根据转轴的结构,制作转轴的受力图。图 8.2 轴的受
51、力图由于整个轴的弯矩很小,可以根据轴的扭矩来计算。根据轴的生产能力为150kg/h,铰刀上的力估计为30N。根据铰刀的切削刃半径r R,取中点=10.5,其扭矩为。估计联轴器末端扭矩T= 。画出其扭矩图,如图8.3所示图 8.3 扭矩图8.2 检查轴的强度根据轴的受力扭矩图可以看出,1-1端截面的计算扭矩最大,属于危险截面。主要看这里。查资料6表11-5得到扭转截面模数= 887.4轴的扭剪应力= 5.806Mpa _查阅资料6表11-3得到轴的许用扭剪应力 =40-50所以,要安全。第九章绞肉机的维护与保养绞肉机的润滑部位很多,有些轴承是直接接触的。考虑到食品安全问题,食品级润滑油(主要成分
52、为碳氢油、食用白矿油,即使漏油也不会影响食品安全),可以避免其他类型润滑油的渗漏,以免肉原料的碎屑导致机器停机。9.1绞肉机除锈方法铁会生锈,我们可以采取多种方法来除锈。一般金属铁制品都会生锈,可以通过物理方法去除锈迹。但如果铁制品表面不平整,就很难用物理方法。因为绞肉机的内部是螺旋形的,我们不能用简单的方法磨掉锈迹。这里有几个简单的方法供大家参考:一个。为防止绞肉机生锈,必须采取适当的措施。将黄泥和细沙参水混合,在绞肉机中搅拌,这样可以去除绞肉机的锈斑,但请不要在绞肉机中安装刀片。在里面,刀会损坏,但也会对人造成伤害。乙。其次,我们可以去超市买一些除绣喷雾,但前提是对人体无毒,易清理,污染小
53、,最终达到安全除绣的目的.C。我们日常的淘米水也可以很好的去除绣花。用淘米水浸泡绞肉机。一段时间后,用清水清洗,达到去除绣花斑点的目的。9.2 如何使用绞肉机一个。冲洗。虽然绞肉机还没有普及到家家户户,但是绞肉机的使用是非常普遍的,所以在使用之前一定要清洗干净,否则空气中的灰尘会进入。使用前一定要简单冲洗一下。但是,我们每次使用绞肉机时,都必须对其进行清洁,否则,久而久之,机器内的污垢会填满腔体。乙。安装。我们从店里买了绞肉机,要仔细检查零件是否齐全。回到家后,我们按照说明进行安装。此外,每次使用后应拆开清洗,零件晾干后放入柜内。否则,零件可能会生锈并滋生大量细菌。这使您下次使用时更容易安装。
54、丙。手术。普通家庭一旦购买了绞肉机,就会对它产生好奇。在使用或组装前,一定要仔细阅读说明书,注意以上安全提示,不要因触电造成人员伤亡。在家庭中,应该内容男性操作绞肉机。也可以两人合作,但一定要注意人身安全。绞肉前需要放一个大葱,这样可以使绞肉过程更加省力。9.3 绞肉机操作规程一个。使用前请仔细阅读说明书,部分部件需要清洗。乙。按照说明书组装好后,打开电源,让机器正常运行,然后添加原材料丙。在磨肉之前,我们应该用刀将脂肪和瘦肉与骨头分开,否则会卡机。d .我们在添加原料的时候要切肉均匀,但不能过多,以免影响电机工作,造成重大故障。如发现电机有故障,应立即切断电源,检查修理后再通电。e .如发现
55、机器有泄漏,不能正常点火,应寻求专业维修,严禁私自拆装维修。f .使用后应关闭电源,然后拆开清洗,沥干水分,置于干燥处以备下次使用。.第10章结论与展望2011年11月,我们本科班开始准备毕业设计。至此,设计终于完成。我校的学习成果将从这里得到体现,也将是我们走向社会的最后一课。从最初的发呆,到慢慢进入设计状态,再到思路逐渐清晰,整个设计思路都体现在脑海中,整个设计过程有苦有乐。经过这几个月的努力,同时又是冬天,我感受到了寒冷的冬天带来的挑战,但我的毕业设计终于告一段落了。想想这段设计期间的经历和感受,我感到很欣慰。在这次毕业设计的过程中,我增长了一些无形的知识,收获了很多财富。我在学校图书馆
56、收集资料,也在网上搜索了各种相关资料。我把这些宝贵的资料都复制到了我的记忆卡里,尽我所能,使我的资料完整准确,更有利于毕业设计的完成。设计过程中会遇到很多困难,但我联系了和指导石老师,和同学们进行了深入交流,询问了相关专业课程的老师。在大家的帮助下,困难一一解决,设计也逐渐成型。我也有成就感。当我终于完成打字、绘图、排版、校对的所有任务时,整个人会很累,但同时看着电脑屏幕上的毕业设计稿,我的心是满足的。也重拾了一天的信心。我认为这一切都很有趣和值得。这个毕业设计的过程是我重新学习和提高的过程。我还巩固了课堂上没有掌握的知识,尤其是CAD软件。我从过去学到了很多,学到了很多以前没有使用过的指令,
57、并且在设计中充分利用了大学期间学到的知识。 .查找资料、翻阅教科书、在线搜索等。这几个月的冬天让我难以忘怀。毕业设计是我永远铭记在心的东西。这也是我大学生涯中最宝贵的时光。我学会了收集材料,学到了很多机械设计的基础知识。它使我能够巩固和提高我所学的知识。我相信我将来会学习。踏实、认真、踏实、勇于面对工作中的困难、不怕困难、坚持不懈是我在这个设计中最大的收获。我觉得这是对意志的考验,是提高我实践能力的一次飞跃,对我以后的学习和工作也有很大的帮助。感受一下我走过的日子。.参考1 机械设计课程设计 严晓洛雄勇主编:理工大学,2010.12 主编于中。食品加工技术与设备第一版. : 中国轻工业,200
58、03 机械设计基础(第二版),吴伟、林丽萍主编:理工大学,2010.84 周明恒,主编,联轴器选型手册:化工,20005 王坤,何小白,王新元,主编,机械设计基础课程设计:高等教育,19966 明忠,朱家成,主编,机械设计:化学,20007 林满,主编,肉类加工机械:化工,2006.38 于中主编,食品加工技术与装备:中国轻工业,20079 兴国主编。食品力学(第 2 卷)第一版。 : 教育,199210游文明,叶农主编,机械设计基础课程设计:高等教育,2011.211冯、谷乐,主编,机械课程设计手册:高等教育,2010.112 马晓祥,钟军祥主编。描述性几何和机械制图第二版。华南理工大学, 199213 吴宗泽主编。机械设计实用手册第一版。 : 化学工业, 1999.至近三个月的毕业设计,悄然完成。在这个珍贵的时期,学校为我们全心全意地做毕业设计提供了优越的环境。我觉得学校可以很重视我们本科的毕业。设计是对我们未来工作的极大鼓励。在导师洪涛的带领下,我从一开始就不知所措,一步步进入设计状态:收集资料、核对资料、绘制图纸,直到最终完成手工和后期检查。通过这次毕业设计,我不仅系统地学习和应用了以前的知识,还锻炼了我的独立行动和思考能力。在这里我要感谢我的导师,他是一位认真负责的好老师。他对每个学生都有严格的要求,并根据学校的格式要求仔细修改。正是您的悉心指导和关怀,让我顺利完