【正文】 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2021 3 圖 21 面筋成型機(jī) 坯片導(dǎo)出及切斷裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 10. 切料凸輪 螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計(jì) 4 3 面筋機(jī)坯片導(dǎo)出及切斷部分具體設(shè)計(jì)說(shuō)明 本設(shè)計(jì)主要是面筋成型機(jī)的坯片導(dǎo)出裝置以及切斷裝置的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原則基于面筋有很高的彈性及延展性，以及柔性突出，很難將它壓制變形。設(shè)計(jì)的第一個(gè)難點(diǎn)就是如何將面筋變成片狀，為了弄清楚面筋制作的工藝流程和詳細(xì)了解面筋的特性，曾去了樓王的面筋 廠實(shí)地考察，并且親自動(dòng)手去卷制了很多，也測(cè)量過(guò)工人卷制時(shí)的面筋的尺寸，同時(shí)也向廠里工人詢問(wèn)機(jī)器制作時(shí)應(yīng)該達(dá)到怎樣的尺寸和標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候所依據(jù)的就是這些尺寸和標(biāo)準(zhǔn)。由于設(shè)計(jì)時(shí)把坯片導(dǎo)出裝置與切斷裝置設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，所以這兩個(gè)裝置的具體設(shè)計(jì)將一起說(shuō)明。 3． 1 進(jìn)出料口形狀設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)，首先要設(shè)計(jì)的是進(jìn)料和出料料斗的形狀。根據(jù)生活中的常識(shí)，選用常見(jiàn)的漏斗式進(jìn)料設(shè)計(jì) ,面筋出料要成片狀，所以出料部分末端采用長(zhǎng)方口的形狀。具體設(shè)計(jì)分為兩部分，大料斗進(jìn)料和送料，小料斗出料。大料斗上部分是圓柱形，方便滾 動(dòng)絲杠螺桿的擠壓運(yùn)動(dòng)；下部分要方便出料，所以選擇了漏斗形狀。小料斗上部分也采用圓柱形的，下部分采用圓積方的形狀。 工作原理：將大團(tuán)的面筋原料從送料口送入大料斗裝置中，靠滑動(dòng)螺桿的擠壓推力向前運(yùn)動(dòng)，直至小料斗的空間被面筋充滿，切片裝置切斷面筋的同時(shí)滑動(dòng)螺桿停止運(yùn)動(dòng)，小料斗處的活塞快速向下送料，等活塞恢復(fù)原狀的同時(shí)滑動(dòng)螺桿再次旋轉(zhuǎn)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 重的面筋其體積為 ， 重的面筋其體積為。所以小料斗以及大料斗的設(shè)計(jì)尺寸就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)的。 小料斗一次下料的量在 150g～ 200g 之間，符合設(shè)計(jì)規(guī)定的要求。 大料斗一次裝料的量為 5kg，符合人工加料的要求。 大料斗和小料斗的具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖 31和圖 32。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2021 5 圖 31 大料斗的具體結(jié)構(gòu)及尺寸 圖 32 小料斗的結(jié)構(gòu)與尺寸 螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計(jì) 6 3． 2 電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)選擇 面筋的繞制過(guò)程原為純手工操作，生產(chǎn)處于一個(gè)輕微耗能的狀況。設(shè)計(jì)中將考慮電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，常溫下工作。因無(wú)同類設(shè)計(jì)產(chǎn)品的比較，在此功率的確定僅依靠面筋廠的電動(dòng)機(jī)使用功率。如若在以后生 產(chǎn)實(shí)踐中有更為可靠的功率將作進(jìn)一步的改進(jìn)。此電動(dòng)機(jī)是進(jìn)出料裝置以及坯片切斷裝置中的電動(dòng)機(jī)。 Y 系列 (IP44)封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) [15]主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：效率高，耗電少，性能好，噪音低，震動(dòng)小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為 B 級(jí)絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑等雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為 IC411。 面筋機(jī)選用 Y90L6 型號(hào)，根據(jù)裝配的需要選用立式電機(jī)，其主要參數(shù)為： 額定功率 : ； 轉(zhuǎn)速 : 1000r/min； 電流 : ； 效率 : %； 功率因數(shù) cos? :； 額定轉(zhuǎn)矩 :； 額定電流 :； 噪聲 :65dB； 凈重 :24Kg； 電動(dòng)機(jī)的滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為 910r/min。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載時(shí)轉(zhuǎn)速 910r/min以及輸出軸的轉(zhuǎn)速 20r/min來(lái)確定總的傳動(dòng)比為： i = 20910 = (r/min) (31) 所以選用減速器的型號(hào)為 WD80 的蝸輪蝸桿雙輸出軸減速器 ,其傳動(dòng)比為 41。 WD型圓柱蝸桿減速器為一級(jí)傳動(dòng)的阿基米德型圓柱減速器，具有結(jié)構(gòu)緊 湊，安裝方便，工作平穩(wěn)可靠，無(wú)噪音，能做正反運(yùn)轉(zhuǎn)，并有自鎖作用等特點(diǎn)。 適用條件： a) 蝸輪滑動(dòng)速度不大于 (m/s)； b) 高速軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度不大于 1500(r/s)； c) 工作的環(huán)境溫度為 40～ 40(℃ )。 3． 3 電磁離合器選擇 由于實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)時(shí)，面料不能一直導(dǎo)出，必須要用離合器，所以要選擇離合器。鑒于磁粉離合器的以下諸多優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)選用的是磁粉離合器。 磁粉離合器是由傳動(dòng)單元 (輸入軸 )和從動(dòng)單元 (輸出軸 )合并而成。在兩組單元之間的空間，填有粒狀的磁粉（休 積大約 40 微米）。當(dāng)磁性線圈不導(dǎo)電時(shí)，轉(zhuǎn)矩不會(huì)從傳動(dòng)軸傳至從動(dòng)軸，但如將線圈電磁通電，就由于磁力的作用而吸引磁粉產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，在連繼滑動(dòng)之間會(huì)把轉(zhuǎn)矩傳達(dá)。 磁粉離合器的特點(diǎn)： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2021 7 ，轉(zhuǎn)矩控制范圍廣，控制精度高，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，可在主從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速同步或有轉(zhuǎn)速差下工作。 ，動(dòng)作迅速，響應(yīng)快，控制功率小（約為輸出功率的 1%），而且傳遞轉(zhuǎn)矩大。 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，噪音低。 ，過(guò)載時(shí)有保護(hù)作用。 磁粉離合器主要用于接合頻率高，要求接合平穩(wěn) ，需要調(diào)節(jié)起動(dòng)時(shí)間，或過(guò)載時(shí)能起安全保護(hù)作用及要求自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和保持恒轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。 3． 4 聯(lián)軸器選擇 凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣泛的一種固定式剛性聯(lián)軸器，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，裝拆方便，可以聯(lián)接不同直徑的兩軸，也可以聯(lián)接圓錐形軸伸。凸緣聯(lián)軸器有三種不同的對(duì)中方式。有利用絞制孔螺栓對(duì)中的，有利用凹凸對(duì)中，還有一種用一對(duì)部分環(huán)對(duì)中的。在這里我們考慮使用第二種凹凸對(duì)中的凸緣聯(lián)軸器。 3． 5 鏈輪設(shè)計(jì)及校核 面筋機(jī)的傳動(dòng)主要依靠鏈輪，本設(shè)計(jì)中的鏈輪有兩對(duì)，兩對(duì)鏈論的轉(zhuǎn)速一致，其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下具體說(shuō)明。 3． 5． 1鏈輪的設(shè)計(jì) 第一對(duì)鏈輪的具體設(shè)計(jì)：總傳動(dòng)比為 i=,減速機(jī)的傳動(dòng)比為 i=41,所以鏈輪的傳動(dòng)比 i=。 已知： n1= (r/min)， P1 =(kw)，具體設(shè)計(jì)尺寸見(jiàn)表 31： 表 31 鏈輪具體設(shè)計(jì)尺寸表 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 設(shè)計(jì)依據(jù)及內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 （ 1） 小鏈輪齒數(shù) （ 2） 大鏈輪齒數(shù) （ 3） 實(shí)際傳動(dòng)比 i= , 推薦 z1=17 z2=z1 i=17 ，取 z2=19 i=z2/z1=19/17= Z1=17 Z2=19 i= a0 以結(jié)構(gòu)定尺寸。 Lp 待定 待定 螺旋管狀面筋機(jī)總體及坯片導(dǎo)出裝置設(shè)計(jì) 8 48A C fQS K F F F? ? ???續(xù)表 31 p0 （ 1）工況系數(shù) ka （ 2）齒數(shù)系數(shù) kz （ 3）鏈長(zhǎng)系數(shù) kl （ 4）排數(shù)系數(shù) km （ 5）計(jì)算額定功率 p0 查表得 ka= 查表得 kz= 查表得 kl= 查表得 km=1（單排） ka= kz= kl= km=1（單排） p0=(kw) ，確定鏈條節(jié)距 p 根據(jù) n1,p0, 選單排 16A型滾子 鏈， p=(mm) 單排 16A型滾子鏈， p=(mm) v V=(m/s)（合適） 待定 FQ==*1000(p/v) FQ=(N) 小鏈輪 d=(mm)，實(shí)心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。 大鏈輪 d=(mm)，實(shí)心式結(jié)構(gòu)，工作如圖所示。 第二對(duì)鏈輪的設(shè)計(jì)與第一對(duì)鏈輪，只是根據(jù)軸的直徑選取不同的 dk，具體的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)圖紙。 3． 5． 2鏈輪校核 鏈的靜 強(qiáng)度校核公式為： (3— 2) 式中 Q鏈的抗拉載荷（ N） AK 工況系數(shù) F有效圓周力（ N）， 1000PF V? CF 離心力引起的拉力（ N）， 2Fc qv ? fF 懸垂拉力（ N） 210ffF K qa ???, fK 為系數(shù)，取決于兩鏈輪中心連線對(duì)水平線的傾角 ? ； 查表 32 得 Q=, AK =, CF 省略， 210ffF K qa ???， fK =4， q=( 1/Kg m? ) a=350(mm)所以經(jīng)過(guò)計(jì)算的 S4,符合設(shè)計(jì)要求。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2021 9 表 32 滾子鏈的主要尺寸和極限拉伸載荷 鏈號(hào) 鏈節(jié)距 P 滾子直徑 D1max 銷軸直徑 D2max 內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬 B1min 內(nèi)鏈節(jié)外寬 B2min 內(nèi)鏈板高度 H2 排距 pt 單排每米質(zhì)量 q/(kg/m) 單排鏈極限拉伸載荷 Flim/N 16A 55590 3． 6 凸輪設(shè)計(jì) 凸輪是一個(gè)具有曲線或凹槽的構(gòu)件，它運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)高副接觸可以使從動(dòng)件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是 ：只需要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧梢允箯膭?dòng)件得到任意的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便，因此在自動(dòng)機(jī)床、