豆干片自動上裝系統(tǒng)總體設計畢業(yè)論文設計

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！ )豆干片自動上裝系統(tǒng)總體設計摘要豆干片自動上裝排序系統(tǒng)，是個既熟悉又陌生的機械系統(tǒng)，隨著豆類食品越來越受到人們的青睞，豆干片的生產(chǎn)工藝的發(fā)展完善是不可或缺的部分。在現(xiàn)在國內(nèi)為市場，還沒有豆干片自動上裝排序系統(tǒng)機械出現(xiàn)，豆干片的生產(chǎn)廠家要在豆干片的包裝過程中花費大量的勞動力，因此，為了改善豆干片的生產(chǎn)工序，提高食品加工的機械化，增加勞動效率，同時保障生產(chǎn)過程中食品的衛(wèi)生，我們選擇了此課題作為本科畢業(yè)設計題目。本次設計的豆干片自動上裝排序系統(tǒng)主要包括兩大部分：豆干片的自動排序和豆干片的自動落料填裝。為實現(xiàn)此目的主要設計使用了兩種主要機械裝置：

2、振動盤和氣缸。通過對豆干片生產(chǎn)現(xiàn)狀的了解，通過指導老師對本次設計的背景的介紹和設計目的及要求的說明講解，通過查找翻閱有關書籍和網(wǎng)上查找相關信息和在指導老師的指導下，完成了本次設計各個部分的設計。關鍵詞：豆干片自動上裝振動盤氣缸The bean curd pieces automatic sorting system is a both familiarand strange mechanical system. With the bean foodisgettingmoreand more favors of allages, the productionprocessan integralp

3、art of development and improvement.In the domestic market now,there is no automatically upload mechanical sorting systems, inorder to improve the production processes and the mechanizationoffoodprocessingandto increase thelaborefficiencyandguarantee the this topic as a graduate design project.The de

4、sign mainly consists of two parts: the bean curd piecesautomatic sorting and its automatic blanking. For this purpose,twomainmechanisms areused:vibrationplateand cylinder.Through understanding the production status and the backgroundof this design and referring to the online information, Ivecomplete

5、d the design under the guidance of instructorKey words: bean curdpieces;vibrationplate;cylinder;automaticupload目錄前 言 .11 總體方案的制定 .21.1設計目的和意義 .21.2總體方案的確定 .32 振動盤的設計 .52.2振動盤的原理 .錯誤！未定義書簽。2.2 1 振動盤的原理分析 .錯誤！未定義書簽。2.3振動盤的定向方法 .82.4 單通道振動盤料斗的設計 .92.4 1 振動盤料斗設計 .92.4 2 振動器設計 .錯誤！未定義書簽。2.5雙通道震動盤的設計 .錯誤！

6、未定義書簽。2.5 1 振動器設計 .錯誤！未定義書簽。2.7振動盤涂層 .錯誤！未定義書簽。2.8振動盤技術參數(shù) .錯誤！未定義書簽。2.8振動盤的調(diào)整步驟與要點 .錯誤！未定義書簽。3 滑道設計 .錯誤！未定義書簽。4 氣動傳動設計 .錯誤！未定義書簽。4.1氣壓傳動的系統(tǒng)分析 .錯誤！未定義書簽。4.1.1 氣壓傳動的組成及工作原理 .錯誤！未定義書簽。4.2.1 氣缸的性能 .錯誤！未定義書簽。4.2.2 緩沖裝置 .錯誤！未定義書簽。4.2.3連接與密封 .錯誤！未定義書簽。4.2.4氣缸筒與氣缸蓋的設計 .錯誤！未定義書簽?；钊c活塞桿 .錯誤！未定義書簽。氣動裝置的密封 .錯誤！

7、未定義書簽。5.1機架的概念及分類 .115.1.1機架的概念 .115.1.2機架按外形分類 .115.1.3機架按制造方法和材料分類 .115.1.4機架按力學模型分類 .125.2機架設計的準則 .125.2.1工況要求 .125.2.2剛度要求 .125.2.3強度要求 .135.2.4穩(wěn)定性要求 .135.2.5美觀 .135.2.6其他 .135.3機架設計的一般要求 .135.4機架的設計步驟 .145.5機架結構選擇的一般原則 .155.6機架的設計與計算 .165.7機架設計的技術要求 .16致謝 .17參考文獻.19附錄： .錯誤！未定義書簽。外文資料與中文翻譯 .錯誤！未

8、定義書簽。前言目前，食品安全是大家特別關注的一個問題，隨著社會發(fā)展人們對食品營養(yǎng)，衛(wèi)生，安全要求越來越嚴格。而人們在追求優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)的時候很容易選擇豆干，營養(yǎng)豐富，含有大量蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物，還含有鈣、磷、鐵等多種人體所需的礦物質(zhì)。豆腐干在制作過程中會添加食鹽、茴香、花椒、大料、干姜等調(diào)料，既香又鮮，久吃不厭，被譽為“素火腿”。社會需求很大然而豆干的加工還是人工的，存在著很大的食品安全隱患，并且生產(chǎn)效率比較低。尤其在豆干片加工企業(yè)需要花費大量的人力勞動從而完成排序部分。所以說，本次豆干片自動上裝系統(tǒng)設計，不管是對食品加工工業(yè)的發(fā)展還是對企業(yè)社會的利益增長都是具有重要價值和意義的。所以我們選擇

9、做豆干片自動上裝系統(tǒng)總體設計，這次設計符合我們專業(yè)的培訓目標，可以體現(xiàn)綜合訓練的要求，而且，本次設計題目符合現(xiàn)代社會食品加工工業(yè)的發(fā)展要求，是具有重大的現(xiàn)實價值。本次設計也是對我能力的一種考試，是檢查自我是否是合格的本科畢業(yè)生的一次考核。道路是曲折的，前途是光明的。梅花香自苦寒來，寶劍鋒從磨礪出。由于我國機械自動化，或者說是食品機械自動化還遠遠落后于發(fā)達國家，缺少成功的經(jīng)驗，同樣，豆干片是我們的傳統(tǒng)特色美食，國內(nèi)外沒有過自動上裝的成功經(jīng)驗， 所以我們在設計過程中沒有成功案例可循，首次進行設計，由于實際生存知識的欠缺和設計經(jīng)驗的缺乏。還有許多地方不足和錯誤，希望老師指出指導！1 總體方案的制定1

10、.1設計目的和意義豆干有抗氧化的功效。所含的植物雌激素能保護血管內(nèi)皮細胞，使其不被氧化破壞。如果經(jīng)常食用就可以有效地減少血管系統(tǒng)被氧化破壞。另外這些雌激素還能有效地預防骨質(zhì)疏松、乳腺癌和前列腺癌的發(fā)生，是更年期的保護神。豐富的大豆卵磷脂有益于神經(jīng)、血管、大腦的發(fā)育生長。比起吃動物性食品或雞蛋來補養(yǎng)、健腦，豆干都有極大的優(yōu)勢，因為豆干在健腦的同時，所含的豆固醇還抑制了膽固醇的攝入。大豆蛋白可以顯著降低血漿膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白，同時不影響血漿高密度脂蛋白。所以大豆蛋白恰到好處地起到了降低血脂的作用，保護了血管細胞，有助干預防心血管疾病。所以在這個人們越來越追求食品營養(yǎng)安全的大氛圍下，豆干

11、越來越受親睞。然而，豆干的生產(chǎn)包裝卻依然是人工排序上料。這影響了企業(yè)的生產(chǎn)，也威脅著這一行業(yè)的食品安全。所以做這個課題也是很迫切的任務。1.2總體方案的確定經(jīng)過一段時間的畢業(yè)實習和對課題的調(diào)查研究，我們大致的確定了一下這個總體方案?？傮w方案我們分兩大部分組成：排序部分和上裝部分。而這兩部分的主體設計是振動盤的設計和氣缸的設計。確定的方案流程如下圖：2 振動盤的設計2.1振動盤的發(fā)展過程振動盤的發(fā)展過程國內(nèi)振動機械新技術a、預防長距離振動輸送機產(chǎn)生彈性彎曲的新技術b、保持振動盤振動穩(wěn)定的新技術c 、消除構件焊接內(nèi)應力的新技術d、防止螺釘和螺帽松動的新技術e、防止篩孔堵塞的技術f 、提高篩面耐磨性

12、的技術g、二次隔振減小傳給基礎振動的技術=msh sin+mgcos =所以g sincossh =cossin式中工件與滑道間的摩擦系數(shù)。當滑道因電磁吸力作用帶著工件以加速度向左下方降移時，工件上所受的慣性力 m j 驅(qū)使工件向上滑移。 當j 超過某一臨界值時， 工件就可以可以克服摩擦阻力向上滑移。從2-2e 所示平衡力 系可得：m j cos-mgsin =mgcos -m j sin=所以g sincosj =cossin由此可見，只要振動料斗的結構設計合理，工作參數(shù)調(diào)整適當，工件就能連續(xù)地向上滑移。在這種情況下，工件的平均速度雖不及“騰空飛躍”高，但運動平穩(wěn)，有利于自動定向。振動料斗在

13、實際工作過程中，由于受多種因素的影響，工件的移動過程可能是上述幾種情況兼有的復雜過程，而且移動速度也不可能是恒定的，因此一般均以其平均速度m 表示。圖 2-3運動分析供料機構的任務是把待加工的物品（工件）從存料器（料箱）中分離出來，按照自動機的加工要求，定量、定時、定向地送到加工位置。供料機構主要由四大部分（機構、裝置）組成。2.3振動盤的定向方法在振動式料斗中，是以剔除法來進行定向的。一般都在螺旋料道的最上一層，根據(jù)工件的形狀特性和定向要求，安裝一些剔除構件，或?qū)⒛骋欢瘟系篱_出缺口、槽子，或做出斜面等，將不符合定向要求的工件剔除，使之重新落入料斗底部，而讓正確定向的工件通過。這樣的結果就能滿

14、足都干的定向問題。圖 2-4 定向方法實例在振動式料斗中，是以剔除法來進行定向的。一般都在螺旋料道的最上一層，根據(jù)工件的形狀特性和定向要求，安裝一些剔除構件，或?qū)⒛骋欢瘟系篱_出缺口、槽子，或做出斜面等，將不符合定向要求的工件剔除，使之重新落入料斗底部，而讓正確定向的工件通過。圖 (a) 為凸緣定向分選結構， 通過在料斗內(nèi)壁適當位置設置一段凸緣， 容許大頭向下的正立物品順利通過，倒立、側臥者則被剔除并落回料斗，實現(xiàn)定向分選。圖 (b) 和圖 (c) 適用于王冠瓶蓋及有凸緣瓶蓋的定向分選。圖 (b) 為限制板結構，限制板與螺旋輸送道間的距離只容許一個瓶蓋自由通過，重疊的蓋受阻并被分隔開，下面的蓋從

15、限制板下通過，上面的蓋受限制板的阻擋而落回料斗，未能分離開的重疊蓋都落回料斗。圖 (c) 是拱橋結構，一般設置在限制板結構之后， 適用于蓋口向上的送料場合，方位合乎要求的蓋通過拱橋結構繼續(xù)前進，不合要求的蓋從剔除孔落回料斗。圖 (d) 和圖 (e) 為缺口結構，適用于小杯、小蓋、小盒等的定向分選，通常直接在輸送槽或道上開設特定形狀的缺口， 蓋口朝上者可通過，蓋口朝下者剔除回料斗。 圖(f) 為凸塊結構，適用于高度大于直徑的圓柱或圓筒形蓋、塞的分選。在螺旋輸送道上高度大于物件直徑但小于物件高度的位置處設置特殊形狀的凸塊，物件直立者輸送至凸塊處即被推倒或剔除回料斗。為使圓柱形物品沿輸送道前進時，其

16、中心線與輸送道中心線方向一致， 將設置凸塊結構之后的螺旋輸送道逐步減小寬度， 這樣，不符合定向的又被除，實現(xiàn)二次定向分選擋條是常用于保證零件單項縱向的機構， 剔除靜置其他零件之上的零件。它還用于剔除那些直立方向上移動的零件。如果零件楔形擠入擋條下，使用這種機構將會出現(xiàn)阻塞，這種阻塞機構與零件的幾何結構有關。據(jù)曲線圖可以確定最大可接受擋條斜角 max ，它與由阻塞角 表示的零件幾何結構有關。通過的零件層與擋條之間的最大間隙近似等于零件的厚度?？梢源_定其最小間隙，它是輸送速度的函數(shù)。當值達 60 時，對進給速度的影響可以忽略不計。2.4 單通道振動盤料斗的設計2.4 1 振動盤料斗設計圓盤料斗應盡

17、量做得輕巧些，一般都用鑄鋁制成整體式然后將螺旋料道車出。對于大、中型的料斗也有用薄鋼板拼焊而成。圓盤料斗的主要結構參數(shù)是： 螺旋料道的升角、升距 t 和中徑 Dm 。A 料道的螺旋升角：升角愈小，工件的平均速度愈高， 但料道的螺旋圈數(shù)增多。當工件的高度或直徑較大時還會料斗直徑顯著增大。值也不能太大，當增加到一極限值max 時，工件將不能向上滑移。根據(jù)前所分析工件在料道滑移的條件可知，角的極限值與角和摩擦系數(shù)有關，g sincos從公式sh =sincosg sincosj = sincostg22使shj 可得：maxtgtg即maxtg12tg所選取的值應比max 為小，一般為 1到 5 .

18、 根據(jù)實際應用取 1B 料道螺旋升距 t: 應保證兩層料道之間不讓兩個工件重疊通過，其升距可按下式?jīng)Q定：t=1.6h+s(毫米 )式中）的大小來評定內(nèi)泄漏的質(zhì)量指標。 對于外泄漏，在 1.3 1.5 倍的最大工作壓力作用下，活塞全程往復510 次，各密封、焊縫處，不得漏油，但在活塞桿處允許少量滲出；（六）緩沖試驗：在公稱負載力作用下，行程端點應有明顯緩沖，無撞缸現(xiàn)象；（七）試驗結束，各零件表面要涂上防銹油、缸體外壁涂耐油漆；（八）在裝配圖上，沿著缸的軸線方向，要標注封閉的尺寸鏈。在圖上還要注明：有效工作行程、最大運動范圍尺寸，中心高、最大外形尺寸、缸的進口和出口的通徑、定位銷和安裝螺釘?shù)拈_擋尺

19、寸、安裝螺釘?shù)囊?guī)格，各相配零件的配合尺寸（如活塞與缸體、缸蓋與缸體、活塞與缸蓋、活塞桿與導向套、導向套與缸蓋等）。5 機架的總體設計5.1機架的概念及分類機架的概念機器（或儀器）中支撐或容納零、部件的零件稱為機架。如支撐貯罐的塔架、固定發(fā)動機的機架、容納傳動齒輪的減速器殼體、機床的床身等統(tǒng)稱為機架。機架按外形分類機架按外形分類包括網(wǎng)架式（如貯罐塔架）、框架式（如柱式壓力機機身）、梁柱式（如鋼絲纏繞機架）、板塊式（如搖臂鉆床底座）、箱殼式（如機械傳動箱體）。機架按制造方法和材料分類按制造方法，機架可分為鑄造機架、焊接機架和螺栓連接或鉚接機架。按機架材料可分為金屬機架、非金屬機架。非金屬機架又可分

20、為混凝土機架、素混凝土機座平臺、花崗巖機架、塑料機架或其他材料的機架。鑄造機架常用材料為鑄鐵、鑄鋼和鑄鋁。機架按力學模型分類桿系結構：由桿件組成，而桿件（直桿或曲桿）長度遠大于其他兩個方向的尺寸，如網(wǎng)架式機架、多數(shù)框架式和梁柱式機架。板殼結構：由薄壁構件組成，而薄壁構件（薄板或薄殼）厚度遠小于其他兩個方向的尺寸，如多數(shù)板塊式和箱殼式機架。實體結構：結構三個方向的尺寸是同一數(shù)量級的，如少數(shù)板塊式、框架式和箱殼式機架。5.2機架設計的準則工況要求的設計首先必須保證機器的特定工作要求。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉，機架的外形或內(nèi)部結構不致有阻礙運動件通過的突起；設置執(zhí)行某一工況所必需的平臺

21、；保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。剛度要求在必須保證特定外形條件下，對機架的主要要求是剛度。例如機床的零部件中，床身的剛度則決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速其中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運轉性能。強度要求對于一般設備的機架，剛度達到要求，同時也能滿足強度要求。但對于重載設備的強度要求必須引起足夠的重視。其準則是在機器運轉中可能發(fā)生的最大載荷情況下，機架上任何點的應力都不大于允許應力。此外，還要滿足疲勞強度的要求。對于某些機器的機架尚需滿足振動或抗振的要求。例如振動機械的機架；受沖擊的機架；考慮地震影響的高架等。穩(wěn)定性要求對于細長的或薄壁的受壓結構及受彎壓結構存在失

22、穩(wěn)問題，某些板殼結構也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。失穩(wěn)對結構會產(chǎn)生很大的破壞，設計時必須校核。美觀目前對機器的要求不僅要能完成特定的工作，還要使外形美觀。其他如散熱的要求；防腐蝕及特定環(huán)境的要求；對于精密機械、儀表等熱變形小的要求等。5.3機架設計的一般要求在滿足機架設計準則的前提下，必須根據(jù)機架的不同用途和所處壞境，考慮下列各項要求，并有所偏重。機架的重量輕，材料選擇合適，成本低。結構合理，便于制造。結構應使機架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。結構設計合理， 工藝性好， 還應使機架本身的內(nèi)應力小，由溫度變化引起的變形應力小?？拐裥阅芎?。耐腐蝕，使機架結構在服務期限內(nèi)盡量少修理。有導軌

23、的機架要求導軌面受力合理，耐磨性良好。5.4機架的設計步驟1、初步確定機架的形狀和尺寸。根據(jù)設計準則和一般要求，初步確定機架結構的形狀和尺寸，以保證其內(nèi)外部零件能正常運轉。2、根據(jù)機架的制造數(shù)量、結構形狀及尺寸大小，初定制造工藝。例如非標準設備單件的機架、機座，可采用焊接代替鑄造。3、分析載荷情況，載荷包括機架上的設備重量、機架本身重量、設備運轉的動載荷等。對于高架結構，還要考慮風載、雪載和地震載荷。4、確定結構的形式，例如，采用桁架結構還是板結構等。再參考有關資料，確定結構的主要參數(shù)（即高、寬、板厚與材料等）。5、畫出結構簡圖。6、參照類似設備的有關規(guī)程、規(guī)范，確定本機架結構所允許的撓度和應

24、力。7、進行計算，確定其尺寸。8、有必要時，進行詳細計算，并校核或做模型試驗，對設計進行修改，確定最終尺寸。5.5機架結構選擇的一般原則根據(jù)前面的準則和要求，進行機架結構形式的選擇，仍是一個較復雜的過程。對結構形式、構件截面和結點構造等均需要結合具體的情況進行仔細的分析。對結構方案要進行技術經(jīng)濟比較。由于各種設備有不同的規(guī)范和要求，制定統(tǒng)一的機構結構選擇較困難。但是，可以利用結構力學的知識提出下列一般的規(guī)則。這些規(guī)則是為了節(jié)省材料在選擇結構形式時應遵循的一般規(guī)律。1、結構的內(nèi)力分布情況要與材料的性能相適應，以便發(fā)揮材料的優(yōu)點。軸力較彎矩能更充分地利用材料。桿件受軸力作用時，截面上材料的應力分布

25、是均勻的（圖 5.1a ），所有材料都得到充分利用。但在彎矩作用下截面上的應力分布是不均勻的（圖5.1b ），所以材料的利用不夠經(jīng)濟。圖5.1應力分布圖2、結構的作用在于把載荷由施力點傳到基礎。載荷傳遞的路程愈短，結構使用的材料愈省。3、結構的連續(xù)性可以降低內(nèi)力，節(jié)省材料。5.6機架的設計與計算1、氣缸支架的結構簡圖圖 5.2 進料氣缸支架的結構簡圖45.7機架設計的技術要求1、材料應符合國家標準的規(guī)定。根據(jù)需要情況進行復驗、 補項檢驗，包括強度試驗、化學成分檢驗等。2、型材尺寸與偏差應符合國家標準。不得有裂紋、分層、重皮、夾渣等缺陷，麻條或劃痕深度不得大于鋼材厚度負公差的一半，且不得大于 0.5mm，并有出廠合格證書與標號說明。3、各連接件、焊條、焊絲、焊劑應按被焊材料選定，并符合國家標準。4、鋼架焊接零件的下料加工尺寸應根據(jù)要求確定，對一般鋼桁架的下料尺寸，極限偏差不得大于 2mm。在焊接、組裝、涂料前必須清除表面的油污、飛濺、毛刺、鐵銹等污物。切口必須整齊， 缺棱不得大于 1mm。5、熱處理要求，例如對鑄鐵機架的時效處理；鑄鋼機架的熱處理，一般有正火加回火，退火，高溫擴散退火，補焊后回火等。6、工藝技術要求，如加工誤差要求，鑄件的圓角要求