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畢業(yè)設(shè)計(jì)-多功能家用面條機(jī)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧

2024-11-14 09:53 本頁(yè)面


【正文】 .............................................................................................................. 24 第四章 基于有限元的關(guān)鍵零件應(yīng)力分析 .................................................................................... 25 有限元概述 .......................................................................................................................... 25 ANSYS 軟件介紹 ................................................................................................................. 26 寬面條主動(dòng)面輥的應(yīng)力分析 .............................................................................................. 27 本章小結(jié) .............................................................................................................................. 36 第五章 總結(jié)與展望 ........................................................................................................................ 37 總結(jié) ...................................................................................................................................... 37 展望 ...................................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 39 致 謝 ................................................................................................................................................ 40 iv 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 第一章 緒 論 面條的歷史 面條是一種用谷物或豆類的面粉加水磨成面團(tuán),之后壓或搟制成片再切或壓,或者使用 搓、拉、捏等手段,制成條狀(或窄或?qū)?,或扁或圓)或小片狀,最后經(jīng) 煮、炒、燴、炸而 成的一種食品。面條花樣繁多,品種多樣。中國(guó)、阿拉 伯及意大利都聲稱是面條的發(fā)源地, 但可考的關(guān)于面條的最早文字記錄是東漢時(shí)期的中國(guó)。而且在 2021 年,中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古 研究所研究員葉茂林在青海省民和縣喇家遺址(約 4000 年前被地震掩埋)中發(fā)現(xiàn)了距今有 4000 多年歷史的面條,長(zhǎng)約 50 厘米、寬 厘米,由粟制成,有最早的文字和實(shí)物佐證,很 明顯面條是起源于中國(guó)。面條是一種制作簡(jiǎn)單,食用方便,營(yíng)養(yǎng)豐富,即可主食又可快餐的 健康保健食品,早已為世界人民所接受與喜愛(ài)。在古代中國(guó),食品衛(wèi)生條件較差,相對(duì)于其 它食品而言,經(jīng)過(guò)煮沸的面條最為潔凈, 可以大大減少腸胃疾病的發(fā)生,因此面條成為中國(guó) 最常見(jiàn)的食品之一。由于制條、調(diào)味的不同,從而使中國(guó)各地出現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的面條品種, 遍及各地。著名的面條有北京的炸醬面、河北的撈面、南京的小煮面、山西的刀削面、上海 的陽(yáng)春面、港臺(tái)地區(qū)的擔(dān)擔(dān)面等,地方特色極其豐富,又如節(jié)日喜慶的長(zhǎng)壽面,國(guó)外的香濃 意大利面,日本的日本拉面等。面條不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等多種營(yíng)養(yǎng) 成分,而且易于消化吸收,有改善貧血、增強(qiáng)免疫力、平衡營(yíng)養(yǎng)吸收等功效,所以面條備受 人們的喜愛(ài)。 圖 素菜面 圖 青菜面 圖 牛肉面 1 家用面條機(jī)的市場(chǎng)背景研究 家用面條機(jī)的選題背景 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)食品的口感也越來(lái)越挑剔,隨之一些大型的 生產(chǎn)食品的機(jī)械廠都紛紛對(duì)機(jī)械進(jìn)行改進(jìn),生產(chǎn)了各種家用的食品生產(chǎn)機(jī)器。眾所周知 , 面條是中華民族的傳統(tǒng)美食,也是我們?nèi)粘I畹闹魇持唬? 面條不僅含有豐富的蛋 白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等多種營(yíng)養(yǎng)成分,而且易于消化吸收,有改善貧血、增強(qiáng)免疫 力、平衡營(yíng)養(yǎng)吸收等功效,所以面條備受人們的喜愛(ài) 。然而,面條好吃難做,不僅需 要和面,還要壓面、切面,十分麻煩,并且如果面和不好,將嚴(yán)重影響面條的口感。為 了滿足人們?nèi)粘I畹男枨?,讓人們方便快捷地制作出美味的面條,面條機(jī)以其方便快 捷逐漸成為了北方大部分家庭日常生活不可缺少的產(chǎn)品,這類產(chǎn)品須同時(shí)具有使用功能 及相應(yīng)的審美形式,即具有物質(zhì)功能和文化功能的雙重屬性。連路邊的街邊小吃都有好 多面條店,所以如何更快地制作面條成為一個(gè)熱點(diǎn),面條機(jī)就這樣應(yīng)運(yùn)而生。市場(chǎng)上已 經(jīng)出現(xiàn)許多如和面機(jī)、洗面機(jī)、面條機(jī)、餃子機(jī)等形狀各異、種類繁多的面食品加工機(jī) 械,但是 大多為大型面食品加工機(jī)械,而家用面食品節(jié)能加工機(jī)械并不多,且功能單一 , 而人們對(duì)面條的需求量很大,所以研發(fā)家用面條機(jī)有很大的市場(chǎng)需求 。 家用面條機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究概況 本次設(shè)計(jì)的家庭面條機(jī)主要面向的市場(chǎng)是個(gè)人家庭,目前現(xiàn)有市場(chǎng)同類型的面條機(jī) 體積都比較大,操作也比較復(fù)雜,且大多適合批量生產(chǎn),從經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度上來(lái)看大多不 太適合家用。 現(xiàn)有的大中型面條機(jī)在美觀方面考慮地一直較少,且重量較大,不易攜帶,不適合 家用。這些面條機(jī)工序復(fù)雜、價(jià)格昂貴、清潔不便,家用面條機(jī)應(yīng)盡量改善這些缺點(diǎn) 。 家用面條機(jī)的應(yīng)用前景 針對(duì)傳統(tǒng)手工制作面食存在的勞動(dòng)強(qiáng)度大、工序復(fù)雜、效率低、不衛(wèi)生等缺陷,運(yùn) 用齒輪傳動(dòng)、偏心軸上設(shè)置間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及相關(guān)的機(jī)械原理,設(shè)計(jì)多功能家用面條機(jī)。 要求該面條機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、造型新穎、操作簡(jiǎn)單、維修方便、光潔衛(wèi)生、可 流動(dòng)作業(yè)等特點(diǎn),能壓制形狀整齊、厚薄勻稱的寬窄面條、餃子皮、包子皮及餛飩等多 種面食。市場(chǎng)上的大中型面條機(jī)工序復(fù)雜、價(jià)格昂貴、清潔不便,小型家用面條機(jī)應(yīng)盡 2 [16] [16] [14] 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 量改善這些缺點(diǎn)。應(yīng)努力達(dá)到攜帶方便,價(jià)格便宜,所需功率 小,面條成型??筛鶕?jù)個(gè) 人喜歡制作出不同款式和不同營(yíng)養(yǎng)的面條。面條在我國(guó)食品類很受歡迎。農(nóng)副產(chǎn)品深加 工是中國(guó)十五期間重點(diǎn)扶持行業(yè) , 隨著經(jīng)濟(jì)條件的改善和人們對(duì)綠色新鮮早餐的需求,該 課題市場(chǎng)前景廣闊,具有重要的應(yīng)用價(jià)值 。 本文主要研究?jī)?nèi)容 面條好吃難做,不僅需要和面,還要壓面、切面,十分麻煩,并且如果面和不好,將嚴(yán) 重影響面條的口感。為了滿足人們?nèi)粘I畹男枨?,讓人們方便快? 地制作出美味的面條, 為此開(kāi)展了家用面條機(jī)的三維設(shè)計(jì)研究。傳統(tǒng)的通用機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是先將產(chǎn)品以二維平面 圖的形式 表達(dá)出來(lái), 然后進(jìn)行反復(fù)校核和修改,最后由加工者把圖樣上的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為成形的 產(chǎn)品。這樣不僅設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、成本高,而且當(dāng)產(chǎn)品制造出來(lái)后,零部件之間相互干涉,經(jīng)常 會(huì)出現(xiàn)無(wú)法安裝或裝配不到位等問(wèn)題,反復(fù)修改勢(shì)必會(huì)延長(zhǎng)產(chǎn)品投放市場(chǎng)的周期,應(yīng)用 Pro/E 等高端三維設(shè)計(jì)軟件就可以很好地解決這些問(wèn)題。直接采用三維設(shè)計(jì),使設(shè)計(jì)者能夠了解產(chǎn) 品的每一個(gè)細(xì)節(jié),并利用其參數(shù)化設(shè)計(jì)的思想,使零件的設(shè)計(jì)、修改變得簡(jiǎn)單易行 ,并在后 期使用 ANSYS 有限元分析內(nèi)部軸的強(qiáng)度。同時(shí),還可以完成產(chǎn)品的系列化設(shè)計(jì)。 3 [16] 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 第二章 家用面條機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 家用面條機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 面條機(jī)有三對(duì)傳動(dòng)裝置:軋面皮機(jī)構(gòu),軋寬面條機(jī)構(gòu)、軋窄面條機(jī)構(gòu)。其主要包括 主動(dòng)面輥、從動(dòng)面輥、互相嚙合的主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪、偏心軸、寬窄面條輥、支撐板 、 側(cè)封蓋、面輥蓋、進(jìn)面板、驅(qū)動(dòng)手柄和夾具等部件組成。面條機(jī)三對(duì)面輥并排平行分布 , 布局合理易于操作;每對(duì)輥刀靠齒嚙合,三對(duì)輥刀的驅(qū)動(dòng)槽同放一側(cè),用同一個(gè)驅(qū)動(dòng)手 柄來(lái)?yè)Q槽操作;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪分布在另一側(cè)。這樣使得結(jié)構(gòu)比較緊湊,操作比較方便快 捷。 圖 面條機(jī)示意圖 面條機(jī)的工作原理 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 面條機(jī)是由手柄圓周攪動(dòng)驅(qū)使主動(dòng)面輥轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)帶動(dòng)主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪互相嚙 合使從動(dòng)輥和主動(dòng)輥同速度對(duì)滾,從而進(jìn)行面皮及面條的加工。 面皮厚度的調(diào)節(jié):從動(dòng)面輥套有偏心軸,偏心軸上設(shè)置有面輥間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),在軋 面皮時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)此機(jī)構(gòu)來(lái)改變主從面輥之間的間隙,從而來(lái)改變面皮的厚度。 面條寬度的調(diào)節(jié):面條的寬度是由面輥齒槽寬來(lái)控制的。 家用面條機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 面輥的設(shè)計(jì) 面輥機(jī)構(gòu)是通過(guò)兩個(gè)壓輥的相對(duì) 回轉(zhuǎn),面團(tuán)在摩擦力和壓力的作用下在輥隙中擠壓 延伸,由于輥的間隙逐漸減小,其間的壓力和剪切作用逐漸加強(qiáng),已完成面料在脫離壓 輥后延展成厚薄均勻的面片。 面團(tuán)導(dǎo)入力學(xué)條件分析 : 圖 面條進(jìn)入面輥示意圖 1, 3 壓輥 ; 2 面團(tuán) 設(shè) P 為壓輥對(duì)物料產(chǎn)生的徑向力, T 為面料受到的摩擦力,α為導(dǎo)入角,即壓輥在 接觸變形區(qū)對(duì)應(yīng)壓輥的中心角。 f 為摩擦系數(shù), h1 和 h2 為面團(tuán)導(dǎo)入前后的厚度。面團(tuán)導(dǎo) 入輥隙的力學(xué)條件是 Tx≥ Px,分析后得到α≥ (h1h2)/1f。 面輥原來(lái)采用普通鑄鐵 ,由于壓輥尺寸較大,鑄件常出現(xiàn)宿孔和疏松。而且硬度不 夠,磨損較嚴(yán)重,面片很容易粘在壓輥上。由于壓輥在裝配時(shí),其直徑大小是配合平衡 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 齒輪中心距的,可調(diào)節(jié)的范圍比較小,所以當(dāng)出現(xiàn)以上問(wèn)題時(shí)壓輥就無(wú)法使用從而造成 浪費(fèi)。同時(shí)面團(tuán)中含有鹽、堿及一些添加劑,對(duì)壓輥有一定的腐蝕性,也減少壓輥的壽 命。采用球墨鑄鐵作為壓輥材料,其鑄造加工問(wèn)題得到解決,而且壓輥有了足夠的剛度 。 壓輥表面經(jīng)調(diào)質(zhì)后能達(dá)到很高的硬度和光滑度,大大提高了壓輥的質(zhì)量。隨著科技發(fā)展 , 新材料逐漸應(yīng)用到壓 輥表面,大大調(diào)高了壓輥表面的硬度和光滑度。 根據(jù)面皮在生活飲食操作當(dāng)中的要求,一般在做餃子過(guò)程中,餃子皮的大小 為 100 mm 左右,在做混沌皮其大小在 50 mm 左右。綜合其它面皮的需要和整個(gè)面條機(jī)的外 觀大小,為了節(jié)省材料,設(shè)計(jì)軋面皮主動(dòng)輥和從動(dòng)輥為圓筒,兩段分別配合驅(qū)動(dòng)件和傳 動(dòng)件,它們以過(guò)盈配合聯(lián)接,每對(duì)軋輥表面要求達(dá)到拋光。 L 145 mm D 24mm 面輥(圖 )工作部位的尺寸為:軋面皮的面輥,長(zhǎng)度 = ,直徑 = ; 軋寬、細(xì)面條的面棍:長(zhǎng)度 L= 175 mm,直徑 D= 17 mm。 1 2 圖 主、從面輥 1,主動(dòng)面輥; 2,從動(dòng)面輥 根據(jù)面條的寬度和面輥的長(zhǎng)度,設(shè)計(jì)了兩種面輥,即寬面條輥(圖 )和窄面條 輥(圖 ),對(duì)應(yīng)面輥的齒數(shù)和齒
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