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紅薯切片機(jī)的設(shè)計(jì)
——開題報告
1.本課題研究的目的和意義
1.1課題目的
紅薯是一種常見的蔬菜和主食。常見于餐桌和其他以其為原料的食品。在日常生活中，紅薯主要用于鮮食，而在工業(yè)加工中，紅薯主要經(jīng)過各種工藝被加工成淀粉，粉絲，粉皮，薯片等。隨著人們生活水平的提高，對生活質(zhì)量提出了新的要求?？觳鸵约傲闶硺I(yè)發(fā)展迅速，一系列以紅薯為原料的衍生食品消費(fèi)量急劇增長，促進(jìn)了紅薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而在紅薯的加工工業(yè)過程中，往往需要將紅薯切片處理。要在短時間內(nèi)大量切片，靠人工是很難完成的，這就使 我們需要尋找高效率切片的方法，紅薯切片機(jī)的出現(xiàn)就可以解決這一問題。
1.2課題意義
紅薯切片機(jī)的問世將使紅薯的加工更為便捷和高產(chǎn)。并且還可以加工馬鈴薯，蘿卜等一些其他植物塊莖。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個方面：1能對多種植物進(jìn)行切削并且厚度均勻。2降低了勞動強(qiáng)度，提高工作效率。3本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，易操作，緊湊。
2.本課題所涉及的問題在國內(nèi)外 研究現(xiàn)狀及分析
2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
國外的切片機(jī)技術(shù)始于六十年代，?到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中后期，大?部分切片機(jī)都可以加工?125mm（5?英寸）以上大直徑單晶，像瑞士的邁爾-布格耶斯公?司的臥式內(nèi)圓切片機(jī)，切割棒料直徑最大可以達(dá)到?304.8?mm（12?英寸）。八十年代中?期后的一、兩年，切片技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時期，相當(dāng)多的多功能全自動切片機(jī)相繼商?品化。從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機(jī)廠家，如瑞士?Meyer-Burger?AG公司的TS系?列機(jī)，日本?TokyoSemitsu?株式會社的?TSK（若干）系列機(jī)，還有日本的Okam?Machine?株式?會社的ASM系列機(jī)，?美國?STC?公司的STC系列機(jī)等。就切片機(jī)的結(jié)構(gòu)而言，主軸以空?氣軸承活滾動軸承為支撐方式的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在，就切片機(jī)的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，切片的方式也多種多樣。
2.2?國內(nèi)切片機(jī)技術(shù)的發(fā)展概況
我國的切片機(jī)技術(shù)始于七十年代初期，我國的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜、中藥、凍?肉等領(lǐng)域，?其中土豆的應(yīng)用尤為顯著。目前我國切片機(jī)的主要方式有以下幾種：
(1)直線往復(fù)式切片機(jī)。直線往復(fù)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，但效益低。?因此它應(yīng)用?于工作要求不高、效益低的場合。?
(2)圓盤旋轉(zhuǎn)式切片。圓盤旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的機(jī)構(gòu)簡單也有較高的生產(chǎn)效益，因此它?廣泛應(yīng)用于各種場合。
(3)水槍式切片。水槍式切片機(jī)耗水量打，?只能切出平直的片，?因此它的應(yīng)用不?是十分廣泛。?
(4)圓形（內(nèi)圓切片的外圓切片）切片。圓形式切片機(jī)有很高的工作效率，但是結(jié)?構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)較困難，因此它應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專業(yè)領(lǐng)域。
我國的切片的研究開發(fā)方面雖然已有30年的歷史，近幾年來切片機(jī)的研制發(fā)展也?非常迅速，但是與發(fā)達(dá)國家相比目前仍然有一定的距離，研制的切片機(jī)沒有得到大面?積推廣應(yīng)用。雖然在我過已有切片機(jī)的生產(chǎn)廠家如山東省諸城市大洋食品機(jī)械廠的大?洋牌土豆切片機(jī)有400型、600型、江陰鑫達(dá)藥化機(jī)械的中藥切片機(jī)等。但我國的切片機(jī)方面仍然沒有根本性突破。
3. 對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
3.1任務(wù)要求
1具有切片機(jī)構(gòu)，紅薯運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，紅薯片收集機(jī)構(gòu)。
2切片厚度均勻且可調(diào)
3要求完成CAD圖紙和三維圖
4結(jié)構(gòu)簡單
3.2可行性分析
1基本參數(shù)的確定
2整體傳動比的計(jì)算
3傳動帶設(shè)計(jì)
4軸與校核
5刀片的設(shè)計(jì)
6進(jìn)料機(jī)構(gòu)與刀架的設(shè)計(jì)
4.解決思路與工作原理
4.1結(jié)構(gòu)
根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求及適用面來確定切片機(jī)的形式：本設(shè)計(jì)中我采用離心式，?因?yàn)?臥式切片機(jī)的裝料和卸料都比較容易，?結(jié)構(gòu)簡單，操作和維修便易，而且臥式相對立式工作時產(chǎn)生的震動小，有益于機(jī)械的正常工作，是非常適合作坊的機(jī)械。本人?設(shè)計(jì)的紅薯切片機(jī)，主要是由電動機(jī)經(jīng)?V?帶降速并傳遞給平帶動力，從而使平帶進(jìn)行?旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并帶動切片機(jī)內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，物料受到離心力作用緊貼切片機(jī)內(nèi)壁，刀片對?物料進(jìn)行旋切而達(dá)到切片作用。按動力種類分，離心式切片機(jī)可分為機(jī)動和人力兩類。機(jī)動的包括內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和?電機(jī)驅(qū)動。本設(shè)計(jì)選擇效率較高的電機(jī)驅(qū)動為動力來源。?
離心切片機(jī)由電動機(jī)、旋轉(zhuǎn)葉輪、皮帶傳動裝置和輸入、輸出物料裝置等組成
4.1工作原理
紅薯切片機(jī)采用電動機(jī)作為動力，皮帶輪傳動減速裝置帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，軸的末?端接一旋轉(zhuǎn)盤，固定的刀片隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動把物料切成片，切片的厚度由刀片和刀座?間的墊片厚度控制，然后通過離心力將紅薯片甩出下料。
5完成本課題的工作條件及方法
查閱信息，通過圖書館書籍以及萬方，知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫，或像老師同學(xué)咨詢關(guān)鍵難題。
比較網(wǎng)上的幾種切片機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。熟悉切片機(jī)的工作原理。
6研究方案
1設(shè)計(jì)任務(wù)的確定；
2查閱資料，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)查詢畢業(yè)論文相關(guān)內(nèi)容的論文的檢索，根據(jù)圖書館先有圖書查閱相關(guān)內(nèi)容，了解實(shí)際使用過程中的利弊。
3查閱中英文資料，研究國內(nèi)外切片機(jī)的發(fā)展，技術(shù)核心以及營運(yùn)場所。
4整體方案的設(shè)計(jì)；
5可行性分析，通過查閱資料，確定幾個設(shè)計(jì)方案，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確定方案。
6材料的選擇，根據(jù)設(shè)計(jì)的切片的要求，選擇合適的材料，使其滿足強(qiáng)度要求。
7工藝，尺寸參數(shù)計(jì)算，對其中的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對材料進(jìn)行工藝的選擇。
8零件圖裝配圖繪制，用CAD進(jìn)行繪圖；
9設(shè)計(jì)說明書，根據(jù)圖紙和資料撰寫改切片機(jī)的設(shè)計(jì)說明書。
7進(jìn)度計(jì)劃
第一周到第二周：大量的查閱資料，比對其他的切片機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，了解自己設(shè)計(jì)的課題的內(nèi)容，撰寫開題報告。
第二周到第三周：確定總體設(shè)計(jì)方案，畫出傳動簡圖。與老師溝通驗(yàn)證其可行性。
第三周到第八周：確定基本參數(shù)，傳動比，傳動帶和軸的計(jì)算并校核。
第八周到第九周：葉輪及刀片的設(shè)計(jì)。
第九周到第十一周：利用CAD畫出二維圖，利用Solidworks軟件繪制三維圖，完成三維裝配圖；
第十一周到第十四周：撰寫設(shè)計(jì)說明書，整理材料，準(zhǔn)備答辯的相關(guān)事宜。
8主要參考資料
【1】 蒲良貴、紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社第八版.
【2】 孫國正、過玉卿.優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用.北京:人民交通出版社,2000。
【3】 劉惟信、孟嗣宗.機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社,1994.
【4】 劉永翔.產(chǎn)品設(shè)計(jì)中形態(tài)創(chuàng)造途徑與方法.工程圖學(xué)學(xué)報,2004.3.
【5】 李良藻、唐楚洲主編.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械.長沙.湖南教育出版社,1989
【6】 崔大同主編.果蔬加工機(jī)械.北京:北京農(nóng)業(yè)出版社,1993
【7】 劉鴻文.材料力學(xué).北京:高等教育出版社,2011.1
【8】 沈再春.農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械與設(shè)備.北京:中國輕工業(yè)出版社1993.105-120
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