比薩餅成型機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 1.引言：對(duì)所選課題進(jìn)行資料收集，簡(jiǎn)單介紹類似系統(tǒng)或技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀（500-1000字左右）；隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,成型機(jī)的驅(qū)動(dòng)力由機(jī)械式向液壓式方向發(fā)展,成型機(jī)的自動(dòng)化控制程度和生產(chǎn)效率顯著提高。成型設(shè)備按工作的連續(xù)性可分為間歇式和連續(xù)式兩種,但由于成型過(guò)程包括了上料、壓縮成型、卸料三個(gè)過(guò)程,所以大多成型設(shè)備都設(shè)計(jì)為間歇式工作。大多數(shù)間歇式成型機(jī),將成型的三個(gè)過(guò)程放在三個(gè)不同的工位來(lái)完成,且在工作時(shí)成型?？嘴o止,工位的轉(zhuǎn)換大多通過(guò)定位機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)或間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等完成。而連續(xù)式成型機(jī)將成型的三個(gè)過(guò)程連在一起沒(méi)有明顯的區(qū)分界線。以下介紹國(guó)內(nèi)外成型設(shè)備的

2、研究現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)對(duì)成型設(shè)備的研究主要有:劉佳欣設(shè)計(jì)了一旋轉(zhuǎn)間歇式食品成型機(jī),物料經(jīng)螺旋輸送器擠壓到模板的成型?？變?nèi);成型機(jī)有四個(gè)工作位,能在單位時(shí)間內(nèi)同步完成進(jìn)料、擠壓、退料、輸送、清理等工作,提高了工作效率(立太機(jī)械股份有限公司,2002)。王英(2003)設(shè)計(jì)了一種食用菌液壓成型機(jī),成型壓力由上下兩個(gè)凸模共同完成,上凸模固定,下凸模安裝于成型腔內(nèi)并可上下滑動(dòng)。該成型機(jī)的特點(diǎn)是只用一個(gè)液壓虹就完成了壓縮成型和卸料兩個(gè)過(guò)程,但需在人工上料。張曉和和張俊杰(2003)設(shè)計(jì)了一間歇式方便湯料壓塊成型機(jī),物料通過(guò)攪拌裝料機(jī)構(gòu),將物料裝入模盤(pán)中,由棘輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度,由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)

3、壓頭和成品推出桿分別完成物料壓塊成型和卸料過(guò)程。該機(jī)特點(diǎn)是使用了一種彈性沖孔壓頭,可調(diào)節(jié)加壓位置和預(yù)緊力。陳雪等(2005)人研究了一種間歇式營(yíng)養(yǎng)塊成型機(jī),步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度;定位銷(xiāo)鎖緊回轉(zhuǎn)工作臺(tái),由上下壓力虹共同完成壓縮成型。宋中界等(2008)研究了往復(fù)活塞雙向擠壓成型機(jī),動(dòng)力源由液壓系統(tǒng)提供,采用進(jìn)料螺旋將物料輸送到成型筒,液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)雙出桿油to;兩端的沖桿擠壓成型套筒中的生物質(zhì)完成成型過(guò)程,活塞的兩個(gè)行程都可以將生物質(zhì)壓縮成型,生產(chǎn)效率更高。王璟和李剛(2010)設(shè)計(jì)了全自動(dòng)食品成型機(jī)。物料經(jīng)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的螺旋桿間歇運(yùn)動(dòng)輸送到充填座,液壓虹帶動(dòng)沖塊下移將物料壓

4、入成型孔并壓實(shí)。趙瑞等(2010)設(shè)計(jì)了一種蔬菜育苗塊成型機(jī),有多個(gè)工位,采用伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度實(shí)現(xiàn)成型模板工位轉(zhuǎn)換,利用刮板將裝入的物料刮平完成物料定量的作用,采用上下兩個(gè)油虹同時(shí)作用完成壓塊成型。國(guó)外對(duì)成型設(shè)備的研究主要有:Nobuyoshi和Ohkawa (1977)設(shè)計(jì)了一間歇式食品成型機(jī)。物料在螺桿的作用下進(jìn)入由齒輪組成的壓力腔中,通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成的壓力將物料定量壓入成型腔,然后由滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的活塞桿將物料壓縮成型并推出成型腔,適應(yīng)于流動(dòng)性好的物料。Louis R和Richards (1979)設(shè)計(jì)了 一間歇式食品成型機(jī),由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋桿向活塞筒中進(jìn)料,液壓虹將物料向前擠壓通過(guò)

5、接頭到達(dá)模板的成型孔內(nèi)。Harald E等(1999)設(shè)計(jì)了用碎肉生產(chǎn)寵物飼料的連續(xù)式成型機(jī)。物料經(jīng)定量上料機(jī)構(gòu)落入成型模板的四模中,通過(guò)旋轉(zhuǎn)切刀將未能完全進(jìn)入四模內(nèi)的物料切斷,由下凸模完成壓縮成型。此成型機(jī)特點(diǎn)為連續(xù)式,只利用下凸模完成壓縮成型和卸料兩個(gè)過(guò)程。JunyaU (2010)設(shè)計(jì)了一種米飯團(tuán)成型設(shè)備,包括進(jìn)料、成型和輸送機(jī)構(gòu)。進(jìn)料采用類似槳葉的機(jī)構(gòu)向下輸送物料至壓輯的凹處;成型機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的壓棍將米飯壓成團(tuán),輸送機(jī)構(gòu)釆用一對(duì)類似V形的夾持板完成,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。美國(guó)Foraiax公司,Ronald F M等(2007)設(shè)計(jì)了一臺(tái)肉餅成型機(jī),該設(shè)備利用了沖壓的原理,利用上模盤(pán)上料,

6、將物料沖壓成下模盤(pán)模孔的形狀,特點(diǎn)是僅通過(guò)更換上下模就可以得到復(fù)雜的圖形。Glenn S和Scott AL (2009)為肉餅成型機(jī)研制了一種新型的平衡重成型模板,能夠減小模板移動(dòng)所需的力,減少原料在模板間的泄漏量,提高成型設(shè)備的運(yùn)行效率。ScottAL等(2010)研制了一種生產(chǎn)肉餅的高速食品成型機(jī),速度達(dá)到100± /min,使用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu),曲柄機(jī)構(gòu)帶動(dòng)成型模板做直線運(yùn)動(dòng),成型模板上的成型模孔依次經(jīng)過(guò)上料壓縮和卸料工位。上料采用螺旋輸送方式,成型釆用的是液壓趕將物料擠壓到成型模孔內(nèi)成型,卸料釆用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)完成。ScottAL等(2012)研制了一種用于食品成型

7、的旋轉(zhuǎn)成型設(shè)備,物料經(jīng)螺旋擠壓輸送到圓形成型轉(zhuǎn)筒的四槽內(nèi),成型轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)270“后,轉(zhuǎn)筒內(nèi)的卸料推板將成型的產(chǎn)品推出,成型速度快。這些成型設(shè)備對(duì)于含水率高、流動(dòng)性較好、且不需要太大成型壓力的物料比較適用。根據(jù)壓縮成型的不同方式,壓縮成型可分為:活塞式、螺旋擠壓式和模壓式?；钊匠尚蜋C(jī)主成型部件如圖1-1所示,通過(guò)活塞對(duì)物料進(jìn)行間歇壓縮,根據(jù)動(dòng)力不同可分為液壓和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)由于振動(dòng)大,造成機(jī)器運(yùn)行穩(wěn)定性差,噪音較大等問(wèn)題。液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī),由于采用液壓驅(qū)動(dòng),機(jī)器的運(yùn)行穩(wěn)定性高且噪音小。因活塞與物料之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),活塞的磨損比螺旋式成型的螺桿磨損小,使用壽命更長(zhǎng)。螺旋式擠壓成

8、型機(jī)如圖1-2所示,主要由套筒和螺桿組成成型腔,旋轉(zhuǎn)的螺桿提供成型壓力將物料擠壓成型,是一種連續(xù)式成型機(jī),但由于螺桿與物料間有相對(duì)滑動(dòng),螺桿磨損嚴(yán)重,能耗高。模壓式成型機(jī),有環(huán)模式和平模式兩種形式如圖1-3、圖1-4所示。主要由壓輯和壓模組成,物料在壓輥的壓力作用下進(jìn)入到壓模的成型?？變?nèi),最終在?？椎牧硪欢吮粩D出,然后由切刀切成一定長(zhǎng)度。模壓成型機(jī)存在振動(dòng)大,噪聲大,壓親等關(guān)鍵部件易磨損等問(wèn)題。 2、 描述系統(tǒng)的總功能、分功能；總功能：比薩成型機(jī)的功能是將不加粘結(jié)劑的生面團(tuán)定量送入壓形置壓制成 × h 圓型片坯， 經(jīng)壓制成形后脫離該位置。機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程（送料、壓 形脫離）均自動(dòng)完

9、成。該機(jī)器可以壓制小比薩餅，雙料比薩餅等。分功能：1. 送料功能：事先做成的近似呈立方體的面團(tuán)有序的經(jīng)皮帶輪傳送機(jī)構(gòu)送入送入機(jī)器的送料口處，在送料過(guò)程中，為不發(fā)生粘連，須在面團(tuán)周?chē)錾厦娣邸?. 輔助功能：輔助功能主要是給面團(tuán)添加食用香油，使面團(tuán)在沖壓的過(guò)程中不粘連。三.成型功能：落入送料口的面團(tuán)，由槽輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶到成型工位，在電動(dòng)推桿的沖壓作用下沖壓成型，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓，轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)工位。四卸料功能：被沖壓成型的面團(tuán)，經(jīng)過(guò)電動(dòng)推桿的作用，在卸料口處落在輸出的傳送帶上。五.輸送功能：成型的披薩餅由皮帶輪傳送機(jī)構(gòu)輸出。3、 分功能實(shí)現(xiàn)方案；1 送料功能：送料工位在第一個(gè)工位進(jìn)行。送料機(jī)構(gòu)有連

10、續(xù)送料，間歇送料兩種方案可以選擇。間歇送料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，但是不滿足高效率的要求，采用連續(xù)送料機(jī)構(gòu)，可以保證送料的高效率，平穩(wěn)性。連續(xù)送料機(jī)構(gòu)由小型的皮帶傳送機(jī)構(gòu)組成，在面團(tuán)入口處加裝傳感器可以保證人工間歇添加帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)不均勻性，從而保證每個(gè)工位的運(yùn)轉(zhuǎn)是均勻的。2 輔助功能：輔助工位在第二個(gè)完成。小型液壓油泵從外界吸入可食用的香油，經(jīng)液壓泵加壓，從噴嘴噴出霧狀的香油在第二個(gè)工位上，每次噴出的油量多少，噴出的時(shí)間多少，由加載在液壓泵一端的傳感器來(lái)控制。3 成型功能：成型功能在第三個(gè)工位完成。對(duì)于提供成型壓力的方案有三種,機(jī)械、液壓和電動(dòng)推桿等,由于壓縮成型采用雙面加壓,且有5s保壓時(shí)間,機(jī)械方式實(shí)

11、現(xiàn)會(huì)很復(fù)雜，若用六桿沖壓機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不僅運(yùn)算復(fù)雜，而且披薩餅的厚度不能連續(xù)可調(diào);而液壓方式比較簡(jiǎn)單且易于控制,但由于涉及到食品安全問(wèn)題,需要食品級(jí)的液壓油,成本高;電動(dòng)推桿是將電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的裝置,具有自鎖的功能,沖壓的行程可調(diào)，適合沖壓各種不同厚度的披薩餅，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格相對(duì)便宜。經(jīng)綜合考慮,本成型機(jī)采用電動(dòng)推桿來(lái)提供成型壓力。而，成型的模由上下兩圓形模組成，上模由槽輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)做間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，下模固定不動(dòng)，上模分布有四個(gè)相同的圓柱形?？祝履Ｔ谛读系牡谒膫€(gè)工位處開(kāi)有略大于披薩餅大小的圓形通孔，披薩餅在第三個(gè)工位由電動(dòng)推桿沖壓成型并保壓5秒，使披薩餅成型充分。工作盤(pán)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇：槽輪機(jī)構(gòu)外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)外嚙合不完全齒輪 圓柱凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在以上的幾種間歇運(yùn)動(dòng)方案中，槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，工作可靠，轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，機(jī)械效率高，且上圖所示的槽輪機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)四個(gè)工位的間歇運(yùn)動(dòng)，對(duì)四個(gè)工位進(jìn)