小型蘑菇定向切片机的设计.docx

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小型蘑菇定向切片机的设计

小型蘑菇定向切片机设计的设计

摘要：

本设计根据当前社会的需要，自行设计了小型蘑菇定向切片机。

介绍了小型蘑菇定向切片机的国内外研究情况和研究意义。

此小型蘑菇定向切片机装置简单，由原动机，传动系，切片装置和机架构成，设计计算了各主要部件所需参数并进行了校修，完成了装备图及各主要零件的图纸设计，进行了总结。

其特点是，结构简单、部件紧凑、动力消耗少、切片效率高。

整体结构紧凑，采购简单，操作和维修简便，装料卸料容易。

切片的厚度均匀，不因卷曲而开裂，切片的大小一致，不中间折断可根据需要换刀。

关键词：

小型；定向；切片机；设计

TheDesignOfSmallDirectionalSliceMushroomMachine

Abstract:

Thedesignaccordingtocurrentsocialneed,itisdesignedthesmallmushroommachine.Introducingthesmalldirectionalslicemushroommachineathomeandabroad,andtheresearchsituationoftheresearchsignificance.Thissmalldirectionalslicemushroommachinesimpledevice,theprimemover,thetransmission,slicedeviceandframestructure,designandcalculation,themajorpartsrequiredparametersandtheschool,thecompletionoftheequipmentandthemainpartsofthegraphdrawingdesign,aresummarized.Itscharacteristicis,whichhastheadvantagesofsimplestructure,compact,lowpowerconsumption,partsofsectionsofhighefficiency.Thewholestructureiscompact,simpleoperationandconvenientapplication,easyrepair,loadingunloading.Theslicingthicknessuniform,notbecauseofcurlyandcracking,sectionsofthesamesize,donotbreakoffaccordingtotheneedsofchangingknife.

Keywords:

small;directional;slicemachine;design

1前言

社会的不断发展，人们的生活水平日益提高，各种各样的现代新技术越来越多的应用在人们的日常生活中，家庭必备的生活用品在丰富着人们生活的同时也给我们带来了不少的方便，其中厨房用品占有很大的比例。

本设计致力于设计一种小型的蘑菇定向切片机，它能根据人们的不同需要，结合物料的特性切出片状的的加工食品，也是农产品加工企业的常用设备。

小型蘑菇定向切片机类的研发比较成熟，它主要有以下几种类型，按动力种类分，可分为机动和人力两类。

机动的包括内燃机驱动和电动机驱动；人力的包括手摇式和脚踏式。

机动的有盘刀式切片机、滚刀式切片机、离心式切片机三中[1]。

其中在工作时要求平稳，整体结构紧凑，急购简单，操作和维修简便，装料卸料容易。

切片的厚度均匀，不因卷曲而开裂，切片的大小一致，不中间折断可根据需要换刀。

并要求环保节能。

2系统总体方案的确定

2.1结构特点及工作原理

2.1.1结构特点

果蔬切割机可将外形小而质地柔软的果蔬切成厚薄均匀、切向一致的薄片，切片效果好，简单可靠，操作方便。

它主要由圆刀切片装置、定向定位装置、电动机、机架等组成。

2.1.2工作流程

生产时，由升送机将原理提升至进料斗，然后在上压板的作用下定量进入弧槽滑料板中，弧槽滑料板上装有水管、不断向弧槽供水，由于水流和弧槽倾斜的作用，使原料向下定向滑至下压板处，在此处自动定向进入圆刀中切片，然后通过挡流板的作用将切除的原料正片与边片分开，分别滑到各自的出料斗中。

圆刀切片机装置是在一根轴上装有几十片圆刀，轴的转动带动圆刀旋转，切片圆刀通常六片为一组，两片圆刀之间装有挡流板，挡流板固定不动，圆刀嵌入橡胶垫棍之间，圆刀和垫棍转动时即对原料进行切片。

圆刀之间的距离可以调节，以适应切割不同厚度的果蔬片。

2.1.3定向原理

蘑菇的菇盖体积重量均大于菇柄，在水力作用和具有轻微振动的条件下，菇盖很容易朝下或朝前运动。

弧槽滑料板由进料口向切刀倾斜安装，底部设有偏摆装置使弧槽产生轻微振动，并利用水管供水使蘑菇在漂移过程中定向定位[2]。

1--支架；2--边片出料斗；3—正片出料斗；4--护罩；5—刀片；6、9—上压板、下压板；7、13—铰板；8—定向滑斜板；10—进料斗；11—支撑垫；12—加料斗机架；14—偏心轴；15—水管；16—电动机；17—六角螺母：

18—垫辊轴承

图1小型蘑菇定向切片机总体方案图

Figure1Hob-stylesliceroverallprogramdiagram

2.1.4系统总体方案设计

（1）组成：

圆刀切片装置、定向定位装置、电动机、机架等组成，如图1所示。

（2）确定传动方案：

考虑到电机转速高，传动功率大，在工作中要承受轻微的冲击等实际要求，故采用一级斜齿轮减速器，初步确定传动系统总体方案如图2，选择带传动和一级圆柱斜齿轮减速器（展开式）[3]。

传动装置的总效率η0：

η0=η1η2η3η4η5η6=0.96×0.97×0.99³×0.96=0.8674

（1）

η1为联轴器的效率，η2为高速轴齿轮的效率，

η3为高速轴承的效率，η4为第二对轴承的效率，

η5为第三对轴承的效率，η6为V带的效率（齿轮为9级精度，油脂润滑，因是薄壁防护罩，采用开式效率计算）。

3主要部件的设计计算及校核

下列是GT6D14A型蘑菇定向切片机的主要技术参数：

生产能力预煮后蘑菇1000kg/h；

适用范围菇盖直径26~30mm;

圆刀片排列8组，每组6片刀；

面刀片规格直径155mm,厚度1mm;

定向切片率95%以上

弧槽倾斜角15°

3.1原动机的选择

电动机所需的功率为：

Pd=Pw/η0=2800/0.8674=3.2kw

（2）

Pw----工作装置的功率；

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选择型号为YU90L2的三相异步电动机，额定功率1.1kw,额定电流8.68A，转速

nm=2800r/min.

表1电动机性能表

Table1MotorPerformancetable

方案电机额定电机电机参考总传带传减速器

型号功率转速重量价格动比动比

1YU90L21.128002102309.31.53.73

表2电动机外形尺寸

中心高外形尺寸底脚安装地脚螺栓轴身尺寸装键部位尺寸L×L×（AC/2*AD）×HD尺寸A×B孔直径KD×EF×CD

132300×176×205216×1781236×10010×41

Table2MotorDimensions

3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机转速nm和工作装置主动轴转速n1，可得传动装置总传动比为[1]

im=nm/n=2800/300=9.3（3）

（2）分配传动装置传动比

im=i0×i（4）

式中im,i0分别为带传动和减速器的传动比[3]。

为使带传动外廓尺寸不致过大，初步im=3.则减速器传动比i=im/=i0=9.3/3=3.1

根据各原则，查图得高速级传动比为im=3，则i=3.1

3.3传动装置的运动和动力参数计算

（1）各轴转速

nm=2800r/min（5）

n1=nm/im=2800/3.1=903r/min（6）

n2=n1/i=903/3=301r/min（7）

（2）各轴的输出功率P额=1.1kw

P1=p额×η1η2η3η4=1.1×0.96×0.97×0.99×0.99=1.0kw（8）

P2=p1×η5η6=1.0×0.96×0.99=0.9504kw（9）

（3）各轴的输出转矩

因电动机轴的输出矩:

（10）

所以[3]：

T1=rd×i0×η1=3.7×3.73×0.99=13.67Nm（11）

T2=r1×i1×η1η2=3.5×1.5×0.97×0.99=19.70Nm（12）

运动和动力参数结果表3：

表3运动和动力参数表

Table3Movementanddynamicparametertist

轴名功率P/K输出转矩T/Nm输出转速r/min

电动机轴1.103.702800

1轴1.013.67903

2轴0.9519.70301

3.4V带及V带轮的选择计算

带传动是通过中间挠性件传递运动和动力的，适用于两轴中心距较大的场合，用带传动具有结构简单，成本低廉等优点。

3.4.1带轮的设计计算

带轮通常为铸铁制造，一般采用HT150或HT200材料，允许的最大圆周速度为25米/秒。

带轮较小时可采用实心式；中等直径的带轮可采用腹板式；直径大于350mm时可采用轮辐式[4]。

选择V带的带型：

表查的工作情况系数KA1=1.2，故：

Pca=KAP=1.2×0.75=0.9Kw（13）

根据Pca，选用A型带[4]。

（1）大小带轮直径确定

由2.4.1可知小V带轮的直径d1为112mm，设大带轮为d2,由经验公式[3]：

（14）

式中：

n1-1轴转速；

n2-工作装置转速；

L-滑动率（因其值在0.01-0.02之间，一般计算不予考虑）。

带入数据计算得：

d2=903/301×112=336mm（15）

（2）中心距a的确定和基准长度Ld，

（16）

初步选定中心距：

=400mm

计算带轮所需的基准长度

（17）

选带的基准长度Ld=2000mm

按文献计算实际中心距a。

（18）

中心距的变化范围为630~657mm

（3）验算小带轮上的包角а1

（19）

（4）计算带的根数Z

计算单根V带的额定功率P1

由dd1=112mm和n1=903r/min,得P0=1.21Kw。

根据n1=903r/min,i=3.1和A型带，

查得Ka=0.95，KL=0.96[4]，于是

Pr=（P0－ΔP）·Ka·KL=（1.21+0.15）×0.95×0.96Kw=0.985Kw（20）

计算V带的根数Z：

（21）

取2根。

轴的最小直径取20mm，显然是安装在轴承上的直径，为了使所选的轴与轴承吻合，故需同时选取轴承的型号。

选用轴承型号为6006[5].

（5）计算单根V带的初拉力的最小值（F0）m