饺子机及传动系统设计.docx
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饺子机及传动系统设计
毕业设计论文任务书
一、题目及专题：
1、题目 饺子机及传动系统设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
我国传统的面点或糕点许多都是带馅料的，如饺子、春卷、汤圆、月饼等，这类食品的加工中夹馅成型是关键。
本课题拟确定这类食品的加工工艺，对生产线中的关键设备——饺子机进行重点设计，采用灌肠夹馅成型的原理，设计一台简单高效、经济实用的成型设备，用于这类食品的加工生产。
本课题主要对饺子机的传动系统进行设计，要求具有结构紧凑、满足工艺与操作要求、能方便调节控制的优点。
通过本课题的设计，有助于学生能掌握和运用专业知识，锻炼工程设计能力。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
①查阅和整理资料，包括一篇与课题相关或相近的外文资料并进行翻译;
②确定课题的总体设计方案，进行开题报告；
③ 进行相关参数的选择、计算和校核；
④掌对饺子机进行总体设计，绘制总装图；
⑤对传动系统进行详细的计算与结构设计，绘制部件图和典型零件图；
⑥对整个设计过程作出总结，撰写设计说明书。
四、接受任务学生：
五、开始及完成日期：
自2012年11月12日至2013年5月25日
六、设计（论文）指导（或顾问）：
指导教师 签名
签名
签名
教研室主任
〔学科组组长研究所所长〕 签名
系主任 签名
2012年11月12日
摘要
饺子是中国的饺子，是一个在中国很受欢迎的食物。
通常来说饺子是一种团圆、幸福、祥和的标志。
速冻食品作为一个日常消费品，在国内有很大的发展空间。
资料显示，2000年，美国人均速冻食品消费量为70kg，欧洲为近40kg；2001年日本在这方面的数字是20kg，比国内人均7kg来说高很多。
目前，世界速冻食品总产量已超过6000万t，品种达3500种以上；其贸易量近期以年均10％～30％的速度递增。
在我国，速冻水饺作为速冻食品中最大的一个品种，也有很大的发展空间。
80年代末到90年代初，人们以吃机制水饺为荣，机制水饺作为奢侈品摆上餐桌。
中期人们的消费趋于现实：
还是手工的好吃。
现在的水饺作为食品的一部分已走进了千家万户，但整体水平和中国的现状一样，处于发展阶段，还不成熟。
所以速冻食品包括速冻饺子设备和生产线的设计和改进直接决定着速冻食品行业的广大应用前景。
这是一个刚新兴不久的行业，它的不甚成熟表明着它具有广阔的市场和发展前景。
饺子机至今已更新至第五代。
产品类型主要包括辊压灌肠式饺子机和全自动饺子机。
现在国内比较有名的是台湾安口食品机械制造的饺子机。
各机械厂都将饺子机不断改造以适应消费者对于食用口感和健康的需要。
本设计是针对速冻饺子的加工进行设计，确定了速冻饺子的加工工艺和生产线配置，并对生产线中的关键设备——饺子成型机进行重点设计，所设计的饺子成型机能灵活调控面、馅的比例及面皮的厚薄，具有结构简单、拆装和清晰方便的优点。
关键词：
速冻食品，饺子成型机，辊切成型。
ABSTRACT
Thedegreeofthickness，possessstructuresimplicity,disassemblyandassemblydepartmentANDinfocusconvenientmeritofthekeyequipment--amongboththatofthatofbothboththeconsumegonereisoftheQuickfrozenfoodasoneofcurrentconsumptionquality，athomehavegotprodigiousextendspaceinto.materialdisplay，year2000，AmericanequalQuickfrozenfoodconsumptionfor70kg，Europefornear40kg；2001yearJapaninthisrespect'numberare20kg，ratioinlandpercapita7kgcamesaidhighagreatmany.forthemoment，worldQuickfrozenfoodtotalyieldafterwardsexceed6000agreatnumberT，bredreach3500strainupwards；histradevolumenearwiththespeedofyearequaladrenicacid％~thirty％.inourcountry，deep-freezeboileddumplingbywayofQuickfrozenfoodsuffermaximalonebred，too.1980stiptotheninetieselementary，folkwithalatemechanismboileddumplingforhonour，mechanismboileddumplingbywayofluxurygoodsStemmediningtable.metaphasefolk：
justthesamemanualpalatable.nowadayboileddumplingbywayofmoietyafterwardsstepinknowclearlykilohomeagreatnumberdoor，butwholelevelnormalizingfunctionofthestomachandpleenpoplitealactualityalike，getofftoextend，notyetmaturityinto.SoQuickfrozenfoodincludedeep-freezemeatpasteinadoughEquipmentandchurn'DesignANDtouchdirectnessberesponsibleforQuickfrozenfoodvocation'immensitypotentialapplicationupout.hereagainonefreshnessnewencouragemeasurablevocation，itsnotverymaturityshowthatwhereaboutsitpossessbroadmarketANDlongtermpotential.meatpasteinadoughenginehithertoinsertupdatedsolsticefifthgeneration.producttypemostlyincluderoll-inclystertypemeatpasteinadoughengineANDfullautomaticitymeatpasteinadoughengine.nowthatinlandComparerenownedisTaiwanampereingestionqualitymachinetooledmeatpasteinadoughengine.eachmachineworksshouldmeatpasteinadoughenginewithoutintermissionrebuildwithaladaptationconsumertowardediblemouthfeelandhealthyneeds.theseDESignbedirectatdeep-freezemeatpasteinadoughnowthatboileddumplingbywayofmoietyafterwardsstepinknowclearlykilohomeagreatnumberdoor，butwholelevelnormalizingfunctionofthestomachandpleenpoplitealactualityalike，getofftoextend，notyetmaturityintoprocessproceedDesign，ascertainknowclearlydeep-freezemeatpasteinadoughprocessingtechnicandproductlineallocate，combineoppositionproducestrung:
meatpasteinadoughformingmachineproceedEMPHASESDESign，stationdesignedmeatpasteinadoughformingmachinebeabletoagilityregulationandcontrolsurface,fillinginproperand/orcheek
.
KeyWords：
Quickfrozenfood,dumplingsmachine,rollmoulding
1绪论
食品加工的机械化程度是衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志。
食品工业的技术进步为食品加工业的快速发展提供了重要保证。
随着社会生活各方面节奏的加快，人们对方面食品的需求量也越来越大，对食品的安全、营养、快捷、经济等性能亦普遍关注。
传统食品加工一直是以手工操作为主，难以实现大规模生产，工作环境较差，工人劳动强度大，生产率低，而且产品的稳定性较差。
而机械化食品加工不仅能够大幅度简化工人繁琐的工艺操作，降低工人的劳动强度，实现某些手工所不能达到的特殊加工效果，还能使农民在粮食增产之后对其进行深加工，获得更好的经济效益。
当前，国内饺子机的加工技术还不够完善，现有的饺子机有的效率低，有的虽说效率高但饺子机的设计一直停留在经验设计的水平上，机器的可靠度低，主要表现在：
a）使用寿命低。
据抽样调查，有70％以上的饺子机首次故障时问为140h，造成严重浪费；
b）饺子机的过流板，也叫支承架，污染面团,造成“黑沫”，混入馅中，属于A类合格；
c）适应能力较差环境温度、面粉质量、面团含水率的变化对面团流量Q产生的影响超出了机器本身对面团流量Q调节的范围。
如使用优质面粉或不得不用含水率低的面团时，饺子皮出现白芯，口感不佳；
d）由于过流板的阻力，增加了输面螺杆挤出机压缩腔的压力。
为了保持过流后的面团的可包合性，不得不降低面团含水率，使饺子口感下降；
e）过流板的阻力增加了拖动电机容量，使-部分机械功转化成面团升温的热能，面团膨润圾水，降低饺子口感。
在传动部分，蜗杆减速机会因磨损失效，为了提高饺子机的可靠性，饺子机的设计技术有待于进一步提高，而且由于中国百姓特别喜爱吃的水饺，所以夹馅成型技术会有很好的市场前景和潜质，因此对于夹馅成型及传输机械的研究和探索有重要的意义。
国内外研究概况：
对于饺子，国经济体制改革的进一步深化和科研设计单位的转制，随着人们生活节奏的加快，快长食品己成为我国人民饮食中不可缺少的重要组成部分，而且所占比例逐年上升。
饺子是中华民族的传统食品，被誉为“国粹食品”，是中式快长的主要食品。
所以，不断完善和解决饺子成型机（后称饺子机）存在的问盛是至关重要的。
目前，国内生产的饺子机都是采用灌肠式的原理，即:
将和好的面团经机器制成面管，并将馅冲入管中，再经成型橄滚压剪切制成饺子。
在输馅方面，已有多种形式的变且叶片泵能适应全菜馅、肉菜棍合馅、全肉馅的连续平稳给馅。
但在输面方面，却存在着一定的不足:
有时饺子会偶尔出现裂纹，饺子皮温升过高，产生轻橄糊化。
饺子出现裂纹和饺子皮沮升过高（能改变饺子的色泽）是直接影响饺子质爱的重要因素，因此，解决以上问题是完善饺子机的关键所在。
发展趋势：
今年来我国的夹馅成型技术正在迅速发展，但其仍旧有着许多缺点。
现阶段高新科技正在迅猛发展，因此我们要把新技术运用到夹馅成型技术以及传动部分上去，推陈出新设计制造出更好的夹馅成型机。
因此，如何尽快完善夹馅成型技术，根据夹馅成型机得特点利用高新技术设计出新型的夹馅成型机是此行业的发展趋势，如改善夹馅成型机的可靠性，在传动部分通过改变传动比和齿轮组合减少传动失效。
1.1市场现状及前景
随着人们生活节奏的加快，速冻食品由于烹煮简单，深受人们的喜爱。
饺子原名“娇耳”，是我国医圣张仲景首先发明的。
水饺不仅为了解决消费者的温饱或满足口味，它还很好地均衡安全、卫生、营养等元素。
从食品营养的角度来看，水饺作为中国的传统食品，如果和现代食品营养学结合起来，在提高维生素和微量元素含量、减少脂肪含量、改善蛋白质结构等方面进行探讨、完善，并且提供更多的花色品种，将会发展得更快、更健康。
据估算70％的各类冷冻食品是通过超市、便民店这类新兴零售业态销售的，按理说这些零售业应该是直接联系消费人群的市场，理应成为流通的中心与起点。
其表现为，特点之一是生产企业生产的冷冻食品无条件服从市场消费的需要，供应的商品种类、质量一定属于零售业热销的门类，否则不必生产；其二，流通以零售业为起点，由此而开始商流与信息流的源头，作为主导，物流只是从属于零售业的服务方法与手段。
而眼下我们冷冻食品流通基本上以生产者为支配型的流通，零售业从企业那里选择产品，签订合同，每家厂家产品有限，选择起来一家一家联系，即费事又送货分散，商品发送、结算与信息几乎一律从生产企业为起点，零售业反过来要适应厂家的条件。
当然生产者可以改善服务，但无论如何零售业的主导作用难以体现。
问题在于生产厂家直送商店弊病很大：
一厂家至多送几十家商店，双方生意做不大；店铺分散各地，运输费用高出十倍；零售商怕得不到即时供货，只好准备大量库存；零售店接货单位多，"门庭若市"，影响交通等。
改变冷冻食品流通现状，需要集商品、信息与结算等功能于一体的中间批发机构，或称"配送中心"，它作为零售业与生产企业的中介桥梁，具有交易市场的类似功能，在流通中与零售业一起发挥中心主导地位作用，实现消费主导型的流通。
这类冷冻、冷藏食品零售业的伙伴机构配送中心，应是社会性的，独立经营，不从属于任何产品企业，否则对同类产品有排他性。
这个机构除了先进的冷藏、运输与结算手段外，府具有以下的有效功能：
1.同种商品的广泛选择性；2.热销商品供货的充足性；3.价格水平的合理性；4.流通费用的低成本[2]。
速冻食品作为一个日常消费品，在国内还有很大的发展空间。
资料显示，2000年，美国人均速冻食品消费量为70kg，欧洲为近40kg；2001年日本在这方面的数字是20kg，比国内人均7kg来说高很多。
目前，世界速冻食品总产量已超过6000万t，品种达3500种以上；其贸易量近期以年均10％～30％的速度递增。
在我国，速冻水饺作为速冻食品中最大的一个品种，也有很大的发展空间。
80年代末到90年代初，人们以吃机制水饺为荣，机制水饺作为奢侈品摆上餐桌。
中期人们的消费趋于现实：
还是手工的好吃。
现在的水饺作为食品的一部分已走进了千家万户，但整体水平和中国的现状一样，处于发展阶段，还不成熟。
所以速冻食品包括速冻饺子设备和生产线的设计和改进直接决定着速冻食品行业的广大应用前景。
这是一个刚新兴不久的行业，它的不甚成熟表明着它具有广阔的市场和发展前景。
1.2国内外研究概况、水平和发展趋势
哈尔滨商业大学50年代研制出中国第一台饺子机，为饺子成为中式快餐和产业化做出了贡献。
另一说，1956年，毛泽东发出了向科学进军的号召。
一场以摆脱笨重体力劳动为主的技术革新运动随之展开1958年哈尔滨三八饭店研制了饺子机生产线的雏形，哈尔滨饮食机械厂后来将自动切菜机、自动切肉机、自动包饺子机等整合在一起，这就是现在的速冻饺子生成线，并支撑着这个企业四十多年。
金美乐商业机械公司：
本公司是中国第一台饺子机发明企业。
美乐饺子机于1965年曾获由国家科委颁发的“发明证书”，并先后荣获国家质量金奖，莱比锡国际博览会金奖等殊荣。
饺子机至今已更新至第五代。
产品类型主要包括辊压灌肠式饺子机和全自动饺子机。
现在国内比较有名的是台湾安口食品机械制造的饺子机。
各机械厂都将饺子机不断改造以适应消费者对于食用口感和健康的需要。
1.3饺子机类型介绍
1.3.1灌肠式饺子机
20世纪70年代初，由北京饮食服务机械研究所、哈尔滨金美乐商业机械有限公司（现名）等单位研制出了灌肠式饺子机。
该饺子机经过近十年的完善改进，实现了一机多功能，更换机头可以包制春卷、锅贴。
到80年代初，该机技术已经趋于成熟。
目前已经可以包制咖喱饺、变形馄饨（梯形）、长形饺子（手捏两角后变成馄饨）、圆形饺子（俄罗斯饺子）、方形饺子（意大利饺子）和火锅饺子等品种。
机型有分台式和落地式等多种型式[1]。
灌肠式饺子机生产效率由每分钟60个饺子到240个饺子，中间分数裆。
市场上目前仍在大量销售灌肠式饺子机，该机型的创新点在于有成型、输面、输馅部分，其成型原理完全有别于“盆式”饺子机。
成型及输面部分，设计后改动不大，输馅部分由于馅量不稳，经过多次改进完善后输馅部分的设计才日趋成熟。
最初是双螺杆送馅，后又改为齿轮泵送馅，再改成叶片泵送馅，最后在1983年10月成功研制锥式螺旋推进器与卧式变量泵相结合的组合馅泵，称双级变量叶片泵，实现了馅量稳定、大小可调、供馅理想的设计，目前国内生产的饺子机、包子机等食品机械基本都采用此供馅装置。
灌肠式饺子机由成型、输面、输馅、电器传动部分组成，如图1.1所示，将和好的面团分割成数块较小的面团，连续地放入面斗中，通过螺旋推进器和副辊，相对转动将面团挤入面套，再经过内面嘴，外面嘴挤出薄厚均匀的面管，同时，将和好的馅放到馅斗中，经过双级变量叶片泵把馅连续均匀注入面管中（馅量大小调节手柄），再经成型模辊和成型副辊相对滚，将带馅的面管分割压制成饺子。
图1.1灌肠式饺子机结构图
1-成型部分2-输面部分3-输馅部分
4-电器部分5-传动部分
灌肠式饺子机的优点：
①一次成型，不产生废面；
②供馅稳定，馅量大小调整方便；
③成品率高，破损率≤2%；
④饺子质量误差小，最大质量与平均质量间的相对误差不超过±6%；
⑤生产效率高，能满足更多用户
灌肠式饺子机存在的不足：
①包制出的饺子单面起肚，另一面是平的；
②面皮含水量较手工饺子含水量低，饺子皮吃着发艮；
③由于是螺旋推进器输面，形成的面管壁含有压缩气体，煮饺子时气体受热膨胀，饺子皮有时会出现气泡。
1.3.2包合式饺子机
基于灌肠式饺子机的不足，近几年又开发研制出包合式饺子机，基本克服了灌肠式饺子机的不足。
从结构上大致可分为单侧模成型和双侧模成型两种机型。
单侧成型的饺子机结构紧凑，体积小，但生产效率较低，其生产效率在每分钟80~120个饺子，双侧模成型的饺子机生产效率高，每分钟最多可包制450个饺子（哈尔滨金美乐商业机械有限公司制造）[6]。
（1）单侧模成型饺子机结构与原理
单侧模成型饺子机由输馅、电气、输面、传动、成型部分组成，如图1.2所示。
将和好的面团，用压面机连续压面多次（一般压5~6次即可），将面带压成厚度大约15mm左右，再分切成宽约85mm左右待用，将一条面带放在托面架上，并导入Ⅰ级压面辊中（根据用户的需要，调整Ⅰ、Ⅱ级压面辊调节螺栓可以控制带厚薄）面带经过Ⅰ级压面辊，Ⅱ级压面辊的滚压，将其压成符合饺子所需厚度的面带，即饺子皮的厚度。
通过成型部分的一对捏合辊将面带合和成带飞边的面管，同时馅泵将馅通过注馅嘴连续均匀地注入面管中（根据用户的需要，馅量大小可以通过馅泵上的馅量馅量调节手柄来调节）。
再经过成型模辊和副辊相向滚切，即包制出饺子。
余面由余面导辊导出，余面中不含饺子馅，可以回收再用。
毛刷与成型模辊，副辊相向转动，将成型模辊与副辊清理干净同时也将饺子清出成型模和副辊。
图1.2单侧模成型包合式饺子机
1-输馅部分2-电气部分3-输面部分
4-传动部分5-成型部分
（2）双侧模成型饺子机结构与原理
双侧模成型饺子机主要由电气、传动、压面、输馅、成型等部分构成，如图1.3所示。
将和好的面团用压面机轧压4~5次，厚度在20mm左右的面带，再分割成宽约170mm左右，将其放在面托架上，面带进入输面系统中Ⅰ组压面辊后，再自动进入Ⅱ组压面辊（根据需要调节两组调节手柄可以改变面带的薄厚），再经过Ⅲ组压面辊（调节手轮1可以调整面带的薄厚达到饺子所需的厚度）将面带轧压成所需的厚度，即饺子皮的厚度。
压制薄厚合适的面带导入面带导向器，经过半圆锥形导面槽和一对合成快，将面带形成带“余边”的面管，再由一对捏合切断刀把带余边“面管”捏合并将多余部分切掉（切掉的余面由余面导辊导出并回收），形成完整封闭的面管，同时由馅泵连续、均匀地将馅通过馅嘴注入面管中（馅泵与馅嘴连接管已拆除），再经成型模辊和副辊相向转动滚切，即包制成饺子。
根据用户的需求，包制饺子的速度及馅量大小，均可由变频调速电机来控制。
图1.3双侧模成型包合式饺子机
1-电气部分2-传动部分3、4-压面部分
5-输馅部分6-成型部分
包合式饺子机优点：
①可在额定效率下，根据用户的需求任意调节饺子的产量；
②面带经过多次轧压，面筋得到充分捋顺，包制过程中不破坏面筋；
③包饺子用面含水量（40%~50%）较灌肠式饺子机大有提高，俗话说“软面饺子、硬面汤”，面团含水量高包制出的饺子口感好，可与手工水饺相媲美；
④成型速度、馅量大小可以通过控制面板上旋钮来调节，并在数显表上直观显示，方便快捷。
包合式饺子机设计存在的不足：
①合成面管时产生二次回用余面；
②需压成面带供机器使用，不能连续供面；
③不能包制出带手型褶的饺子。
2饺子配方及生产线设计
2.1饺子的配方
设计一组产品的配方首先要掌握配方的基本原则，一般有三个基本原则：
意识口味的倾向性，不同地区有不同口味的倾向性，比如福建福州地区喜好甜味，四川、湖南地区偏向辣味，上海地区偏好多汤清香，北方地区偏向咸味。
二是主原料的稳定性，其陷料的主要原料最好一年四季都有，季节性太短的原料（尤其是蔬菜类）不宜配成主要原料。
三是配方的经济性，在配方的设计时，成本时始终要考虑的重要因素，忽略了成本的配方时没有实际意义的。
配方的设计有很多方法，然而紧紧抓住一个主原料，围绕这个主原料进行组合配方是很多配料师经常采用的技巧。
下面以鲜肉水饺为例来设计配料。
配方一（鲜肉水饺）
猪肉100％
食盐2％
味精5％
生姜0.5％
白糖3％
酱油2％
胡椒粉0.5％
高丽菜100％
青葱12％
花生油4％
芝麻油2％
如果要配制一个鸡肉水饺的陷料，就可以模仿鲜肉水饺的陷料的设计方法：
配方2（鸡肉水饺1）
鸡肉100％
食盐2％
味精5％
生姜0.5％
白糖3％
酱油2％
胡椒粉0.5％
高丽菜100％
青葱12％
花生油4％
芝麻油2％
实际配制中会发现鸡肉较瘦，另外鸡肉本身比较苦涩，因此可以考虑添加一部分肥肉填充，同时也可以增加花生油和芝麻油的用量，这样分析后又可以对配方2作如下修改
配方3（鸡肉水饺2）
鸡肉70％
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