生產(chǎn)線轉(zhuǎn)位裝置設(shè)計(jì)和要求,生產(chǎn)線,裝置,設(shè)計(jì),以及,要求,請求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 __螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)設(shè)計(jì) _ 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級 BJ1101 學(xué) 號 111002210113 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期： 2015年 03月9日  螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)設(shè)計(jì) 1 選題背景 眾所周知，土豆、紅薯等莖類植物，是國際上流行的新型食品。具有口味好，營養(yǎng)豐富，植物蛋白含量高，老少皆宜，原料豐富，市場廣闊等特點(diǎn)。土豆可供燒煮作糧食或蔬菜，但新鮮薯類塊莖大，含水量高，運(yùn)輸和長期貯存有很大困難。為此，世界各國十分注意生產(chǎn)土豆的加工食品，如法式凍炸條、炸片、速溶全粉、淀粉以及花樣繁多的糕點(diǎn)、蛋卷等，為數(shù)達(dá)到100多種。但現(xiàn)有制作此類食品的機(jī)械，一般均為切絲、切條、切片或切塊機(jī)械。因土豆外形等條件制約，切片的厚度難以控制，切片后的薄片厚度不均，并且做出的食品形狀簡單，當(dāng)人們對土豆的休閑食品要求花式形狀時(shí)，都需要手工來完成。并且切出的土豆片是重疊在一起的，切完后還需要人工拉開，操作麻煩，無法滿足土豆休閑食品日益增長的消費(fèi)需求。 1.1 薯塔的介紹 薯塔是利用“螺旋式土豆加工機(jī)”將土豆，紅薯等天然食物自動(dòng)切割成螺旋形片狀，并現(xiàn)炸而成。根據(jù)調(diào)味料不同，可形成數(shù)十種風(fēng)味。其造型獨(dú)特，絕無僅有,消費(fèi)者很難不被它的外觀和味道而吸引。且全身上下皆為新鮮食材，不添加任何防腐劑及色素等，口感更為香、酥、脆，打破了傳統(tǒng)包裝薯片的口感與視覺。 2 文獻(xiàn)綜述 2.1行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展意義 2.1.1 油炸土豆片食品國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀 適合作為批量生產(chǎn)的土豆原料雖然已經(jīng)有了產(chǎn)業(yè)化基地，但是主要供給外資和合資企業(yè)?，F(xiàn)國內(nèi)已有較規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)50多家，目前國內(nèi)油炸土豆片加工年生產(chǎn)產(chǎn)量約5萬噸。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，薯片食品在大中城市開始流行，市場消費(fèi)量日益增大。市場日益成熟并表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。 而薯塔螺旋土豆片對土豆原料要求更低，普通土豆就可以滿足要求。且不需要包裝，運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，加工設(shè)備簡單方便，現(xiàn)炸現(xiàn)賣無防腐劑等添加，是土豆休閑食品未來非常重要的一個(gè)分支。 2.1.2 油炸土豆片食品發(fā)展意義 隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民的消費(fèi)觀念發(fā)生了深刻的變化。近年來，伴隨著歐美食品及其飲食文化的傳入，我國年輕人中喜歡油炸土豆片的人數(shù)在迅速增長，存在著龐大的市場消費(fèi)潛力及良好的市場發(fā)展前景。 表1.1歐洲主要消費(fèi)國油炸土豆片加工量 國別 加工量（萬噸） 德國 英國 荷蘭 法國 挪威 14.3 52.8 8.0 9.3 29.0 合計(jì) 132.2 表1列出了歐洲主要消費(fèi)國油炸土豆片的加工量，如果未來10年我國10%的人年人均消費(fèi)量達(dá)到4Kg，則我國將有52萬噸的市場，而目前我國的生產(chǎn)能力只有1/10，所以這是個(gè)巨大的市場。值得廣大食品研究及食品加工設(shè)備制造者為之奮斗。 2.2國內(nèi)外薯片加工機(jī)器簡介 國內(nèi)外主要的土豆片的加工方法主要有3種，即離心式刀片切片，凸輪式刀片切片，螺旋進(jìn)給式切片。三種切片方法的工作原理如下： 一、離心式刀片切片。切片機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸，軸的頂端連接葉輪和刀片，刀片將物料切成片，被切下的物料從刀盤底落下，然后經(jīng)出料口送出。通過調(diào)節(jié)刀片與轉(zhuǎn)盤間的墊片厚度來控制切片的厚度。其機(jī)械裝置簡圖如圖1： 圖2-1 離心式切片機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 二、凸輪式刀片切片。土豆的直線間歇移動(dòng)和切刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過兩者的動(dòng)作配合從而完成整個(gè)切片動(dòng)作。其機(jī)械裝置如圖2： 圖2-2 凸輪式切片機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 三、螺旋進(jìn)給式切片。切片機(jī)工作時(shí)，刀片不動(dòng)，通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)螺桿螺旋進(jìn)給，將螺桿上的土豆切成連續(xù)的螺旋形土豆片。或土豆直線運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)刀片將土豆切成連續(xù)的螺旋形土豆片。其機(jī)械裝置如圖3： 圖2-3 手搖式螺旋進(jìn)給切片機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 2.3本設(shè)計(jì)的螺旋土豆自動(dòng)加工機(jī)特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的螺旋土豆自動(dòng)加工機(jī)是在手搖式螺旋進(jìn)給切片機(jī)基礎(chǔ)上以電機(jī)為驅(qū)動(dòng)，將土豆均勻的切割成螺旋形連續(xù)片狀。該加工機(jī)可自動(dòng)帶動(dòng)土豆等塊莖食品同時(shí)完成旋轉(zhuǎn)和行進(jìn)兩個(gè)動(dòng)作，并設(shè)置空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)行進(jìn)完成后空轉(zhuǎn)將多余的食材切斷，切斷后自動(dòng)進(jìn)行退回復(fù)位動(dòng)作。在加工機(jī)的前端設(shè)置切削刀架，計(jì)算刀片角度保證切削厚度并設(shè)計(jì)刀片的自磨銳角度，延長刀片的使用壽命。 3 技術(shù)路線 3.1本設(shè)計(jì)的螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo) 螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了自動(dòng)獲得均勻、連續(xù)的螺旋形土豆片，并且自動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)給、切斷、退回。解決現(xiàn)有手搖式切片機(jī)操作不便，切片不穩(wěn)定不均勻，且需要人工切斷、拉花、退回等效率低下等問題。 3.2本設(shè)計(jì)的土豆加工機(jī)設(shè)計(jì)原理 螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)的設(shè)計(jì)原理如圖3-1所示，用1臺電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪組，齒輪組帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)軸具有帶有螺紋的空腔，與一螺桿嚙合。當(dāng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與螺桿發(fā)生螺旋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，螺桿固定，傳動(dòng)軸可帶動(dòng)夾頭實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)中前進(jìn)、后退的動(dòng)作。刀具通過機(jī)架固定在夾頭所在的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)行進(jìn)的方向上，這樣就可以實(shí)現(xiàn)土豆等食材在切片的同時(shí)利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)給通過刀具，并形成連續(xù)穩(wěn)定的螺旋形切片。 切片完成后通過尾端的空轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及傳感器延時(shí)開關(guān)，夾頭實(shí)現(xiàn)在原地空轉(zhuǎn)1-2圈，保證食材多余部分切斷。切斷完成后傳動(dòng)軸自動(dòng)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)退回動(dòng)作，準(zhǔn)備下一次作業(yè)。 圖3-1 螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 3.3切片工藝流程 本設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)土豆螺旋切片的自動(dòng)化，其工藝流程如下： 穿料 固定 切片 切斷 退回 圖3-2 土豆切片工藝流程 3.4 螺旋式土豆自動(dòng)加工機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù) 3.4.1電動(dòng)機(jī) 1）工作方式： 重復(fù)短時(shí)工作制。 2）工作轉(zhuǎn)速： ≥160r/min。 3）負(fù)載運(yùn)動(dòng)方式：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給完成后空轉(zhuǎn)1-2圈，并自動(dòng)反轉(zhuǎn)退刀。 3.4.2刀片 1）刀片長度：根據(jù)土豆尺寸，刀片長度≥50mm。 3.4.3 整機(jī)主要參數(shù)指標(biāo) 1）外形尺寸：＜長500mm×寬350mm×高300mm 2）整機(jī)功率：≤500W 3）切削轉(zhuǎn)矩：≥2N.m 4參考文獻(xiàn) [1]徐開生,我國馬鈴薯加工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策,農(nóng)產(chǎn)品加工，2007第9期.55～57 [2]劉文秀，彭鑒君,我國油炸土豆片發(fā)展現(xiàn)狀及前景,農(nóng)產(chǎn)品加工，2003第3期.8～9 [3]我國食品加工機(jī)械造型現(xiàn)狀調(diào)查分析.食品文摘，2003年第９期.68～68 [4]何定兵，徐斐，華澤釗，宋曉燕.降低油炸土豆制品吸油率方法與機(jī)理研究.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012年第28卷第5期.278～281 [5]薛志成,低脂油炸土豆片加工技術(shù),農(nóng)村新技術(shù)：加工版，2011年第16期,33～33 [6]劉洪義等,食品油炸技術(shù)及其關(guān)鍵設(shè)備的研究,農(nóng)機(jī)化研究,2011年第33卷第6期,95～98 [7]聞邦椿，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第3卷 機(jī)械零部件設(shè)計(jì),第5版,機(jī)械工業(yè)出版社,2009年 [8]聞邦椿，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第1卷 常用設(shè)計(jì)資料,第5版,機(jī)械工業(yè)出版社,2009年 [9]聞邦椿，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第2卷 機(jī)械零部件設(shè)計(jì),第5版,機(jī)械工業(yè)出版社,2009年 [10]駱?biāo)鼐煸婍樦骶?，機(jī)械課程設(shè)計(jì)簡明手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年 [11]黃華梁，彭文生主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，第4版，高等教育出版社，2007年 [12]高志主編，機(jī)械原理，華東理工大學(xué)出版社，2011年 [13]張秉榮主編，工程力學(xué)，第4版，機(jī)械工業(yè)出版社，2011年 [14] Bill Schaefer，Making Machinery: 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