【導讀】餃子是我國的傳統(tǒng)食品，市場需求量很大。餃子機的主要用途就是代替。人工包餃子的過程，提高工作的效率。業(yè)單位和快餐、餃子加工行業(yè)中。本課題對餃子機進行設計，采用灌腸夾餡。產(chǎn)，并對面料和餡料的輸送以及面餡壓片包合成型的部件進行重點設計。④對餃子機進行總體設計，繪制總裝圖；⑥對整個設計過程作出總結，撰寫設計說明書。dumpling是中國的餃子,是一個在中國很受歡迎的食物。通常來說餃子是一種團圓、速凍食品作為一個日常消費品,在國內(nèi)有很大的發(fā)展空間。目前,世界速凍食品總產(chǎn)量。已超過6000萬t,品種達3500種以上；其貿(mào)易量近期以年均10％～30％的速度遞增。進直接決定著速凍食品行業(yè)的廣大應用前景。餃子機至今已更新至第五代。壓灌腸式餃子機和全自動餃子機。各機械廠都將餃子機不斷改造以適應消費者對于食用口感和健康的需要。面皮的厚薄,具有結構簡單、拆裝和清晰方便的優(yōu)點。

　　

【正文】 輸送壓力下，通過入料口進入且充滿吸入腔，隨著轉子的轉動，葉片即被帶動回轉，同時在定子側壁的推動下又沿自身導槽滑動，吸入腔不斷增大；當吸入腔達最大時，葉片做純轉動，將物料通過封閉區(qū)代入排壓腔，在排壓腔內(nèi)，定子內(nèi)壁迫使葉片做隨轉子的轉動和相對轉子自身的滑動，隨著排壓腔逐漸 減小，物料被壓向出料口，離開泵體，并通過輸餡管進入已經(jīng)成型好的面管中餡量多少的調節(jié)可以通過圖。松開鎖緊螺母，搬動調節(jié)手柄可改變定子與輸餡管的接通面積，實現(xiàn)餡量的控制 [3]。為防止餃子餡和軸承接觸，餃子餡變味；更為了防止餃子餡中的液體滲入軸承處影響輸餡機構的 。 正常工作，在葉片泵的底部與轉軸的接觸處采取了密封與阻隔。 輸面機構 輸面機構主要由輸面螺桿、面盤、面團槽、固定螺母、內(nèi)面嘴、外面嘴、螺桿套筒、填充管及調節(jié)螺母等組成 [4]。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 輸面螺桿為前部帶有一定錐度的單導程臥式螺旋 輸送器 ， 錐度為 1:14， 其作用在于逐步改變螺旋槽內(nèi)的工作容積 ， 使被送面團的輸送壓力逐漸增大 ， 形成連續(xù)均勻面管 [5]。在靠近輸面螺桿的輸出端設置內(nèi)面嘴 和外面嘴，當螺桿輸出的旋轉面塊分散通過內(nèi)面嘴時，腰形孔既可以組阻止面塊的旋轉，又使得穿過孔的 4 條面塊均勻交錯搭接，匯集成環(huán)狀面管。面管在后續(xù)面料的推動下，由內(nèi)外面嘴的環(huán)狀狹縫擠出，從而形成所需的面管。 輸面機構零部件的材料大多為不銹鋼 ， 因為通常食品機械中與食品物料接觸的部件均用不銹鋼作為材料 [6]。 圖 輸面機構剖面圖 成型機 構 在完成面管成形和輸送餃子餡到面管中的工作之后，要解決的問題就是捏合餃子皮使餃子成形 。 實驗用 餃子機采用灌腸輥切成形 的原理結構，如圖 。輥切成形機構主要由成型輥與底輥組成 ， 成形輥上設有若干個餃子凹模 ， 其餃子捏合邊刃口與底輥相切 [7]。當含餡面柱從旋轉輥切模與底輥中間通過時 ， 面柱中間的餡料先是在餃子凹模感應作用下 ，逐步被推擠到餃子坯中心位置 ， 然后在回轉中被成形輥圓周刃口與底輥的輥切作用與成形為餃子生坯。另外 ， 在成形輥的上方設有不斷撒出干面粉的布面裝置，該裝置將干面粉撒向成形輥與底輥之問以及含餡面柱之上， 以防止水餃粘連在成形輥上，并有助于存放。在底輥的下面放置有面粉回收盤，用來接住多余的、掉落下來的干面粉 [8]。不僅保護機器的傳動零件、清潔環(huán)境，而且可以節(jié)約原料，降低餃子生產(chǎn)成本。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 成型機構示意圖（ 1） 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 成型機構示意圖（ 2） 餃子成型機的結構設計與計算 餃子成型機的結構設計主要包括總體結構設計、傳動系統(tǒng)零部件設計、關鍵零部件設計三個部分。其中關鍵零部件設計包括 :輸餡機構的葉片泵設計、輸面機構的輸面螺桿和輸面機筒設計、成型機構設計 [9]。由于餃子成型機是一臺低速運轉的 依靠較為復雜的傳動系統(tǒng)運行的設備，所以本設計著重對其中的傳動系統(tǒng)零部件設計等進行設計計算。 總體機構設計 相比如今食品機械中大型的自動餃子成型機來說，本設計中的 80kg/h 產(chǎn)量的一臺餃子成型機一般來說結構較為精巧，占地面積小，并且易于移動和拆洗。并且根據(jù)本設計中速凍餃子生產(chǎn)線是半自動化的設計，這種小產(chǎn)量的餃子成型機的總體設計應當充分考慮到人工的操作和維修，即輸餡和輸面的料斗和成型口都要依照人工為主來設計 [10]。主要表現(xiàn)在以下幾個方面 :成型機高度控制在一米內(nèi)，便于手工操作；成型機有輪子可以推動， 便于移動；大部分部件可以比較容易的拆卸清洗。 總體機構的設計還要考慮到傳動系統(tǒng)布置的問題，以及實際操作中的細節(jié)問題的考慮，比如成型機構應當設計成可在工作臺上移開的樣式，方便工人對成型前的灌腸式面餡管進行調整，這樣就需要一個聯(lián)軸器來對成型機構進行傳動。整臺設備的關鍵傳動機構應當有一個箱體對其集中密閉，即齒輪箱；此外本設計另外在輸餡機構下方設計了一個小箱體用于輸餡機構的傳動，因為輸餡機構需要在空間上改變水平為垂直的傳動，成型機構亦是如此。此外輸面機構的傳動為水平方向的傳動 [11]。 餃子成型機總體設計中為了使結 構簡單，應當將輸餡機構、輸面機構、成型機構三者放置在水平同軸線上，通過餡管插入機筒形成灌腸式的餡面管正對成型機構的兩輥中心偏上。 輸面螺桿設計 生產(chǎn)能力 Q=60π /4d178。?ｓ?ｎ? ρ ?φ ?c （ ） Q—— 生產(chǎn)能力， t/h。 每分鐘生產(chǎn) 90 個 15g 重的餃子，其中輸面重量為 90 =675g， 則 Q=d —— 螺旋直徑， m； s —— 螺距， m；因為是帶式，所以 s=d； n—— 螺旋轉速 ， r/min。 ρ —— 物料的堆積密度， 3tm。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 面團密度 ～ 3gcm ，取ρ = 3gcm =1180 3tm c—— 傾斜系數(shù)，根據(jù)傾斜系數(shù)表，輸送機傾角為 0，所以 c=； ? —— 物料的充填系數(shù)。 根據(jù)物料參數(shù)表，面團屬于固狀、粘性易結塊（舉例 :含水 的糖、淀粉質的團塊）。則其充填系數(shù)為 ～ ，物料綜合系數(shù) k=，物料綜合系數(shù) A=20； 取 ? = 螺旋的直徑與轉速 物料即將被拋棄時的螺旋轉速稱為臨界轉速，則螺旋軸允許的轉速應低于臨界轉速，并保持一定的關系 [12]。 臨界轉速 : And? （ ） 將 上式帶入生產(chǎn)能力計算式，可解得 : ｄ＝ k?[Q/（φ?ρ? c） ]^（ ） （ ） ｄ＝ [ （ 1180 ） ]^（ ） ＝ 24mm 則根據(jù)生產(chǎn)能力公式可以算出 n=57 r/m，轉速 n 應圓整為標準轉速 :20r/m、 30r/m、35r/m、 45r/m、 60r/m、 75r/m、 90r/m、 120r/m、 150r/m、 190r/m。所以取 n=60r/min 代入臨界轉速公式得，則 dA =308r/min， n=60r/min 符合轉速范圍。 直徑 d 亦應圓整為標準直徑 :150mm、 200mm、 250mm、 300mm、 400mm、 500mm、600mm。為了餃子成型機結構精巧，仍取 d=24mm[13]。 計算時，一般先從有關數(shù)據(jù)表中查取螺旋形式、 ? 、 A、 k、 c 值等參數(shù)，再后計算 d、n，并圓整為標準值。當輸送塊狀物料（如面團）時，螺旋直徑還應與 物料的塊度保持如下關系 : 對于分選物料 : ? ?4 ~ 6 kdd? （ ） 對于一般物料 : ? ?8 ~ 10 kdd? 式中 kd —— 物料最大尺寸。 如果根據(jù)物料的塊度，需要選用較大的螺旋直徑，則在維持螺旋輸送機輸送能力不變的情況下，可以選擇較低的螺旋轉速，延長其使用壽命 [14]。 由于在上述計算過程中，計算所得的 d、 n 值都要按標準系 列圓整，因此實際的充填系數(shù) ? 一般均與原來從表中取定的充填系數(shù)值不同，這時必須按下式進行充填系數(shù)校核 : 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 247Qd n cs? ?? （ ） 式中 d、 n—— 均應是圓整后的標準值。 校核所得的 ? 值若在物料參考表推薦范圍內(nèi)（ ～ ），則圓整后的直徑和轉速都是合適的；若 ? 值略低于表中所列值的下限，也是允許的；但不得高于表中所列數(shù)值的上限，否則應增大螺旋直徑，重新計算轉速，并再一次校核 ? 值。如此反復計算、校核，直到取得合適的 ? 值。代入 n、 d 值，實際的充填系數(shù) ? =，在物料參考推薦范圍內(nèi)，所以所計算 n、 d 合適。 功率計算 po＝ Q/367(wO?L?177。 h) [15] （ ） P=k?po/η 0P —— 軸功率， kW； P—— 電機功率， kW； Q—— 生產(chǎn)能力， t/h； 0? —— 阻力系數(shù)，見物料的阻力系數(shù)表，其中面團應為 ； L—— 輸送機長度， m； h—— 運送高度， m；向上輸送時取正號，向下輸送時取負號，水平輸送時取零，所以h=0； ? —— 傳動效率， ? =～ 綜上所述，得知輸面螺桿直徑 24mm，轉速 60r/min。 葉片泵設計 葉片泵由定子、轉子和葉片三部分組成。轉子上開有九字槽，兩個葉片分別在兩個槽內(nèi)，隨轉子的轉動而來回滑動 [16]。其工作原理是 :葉片轉至進料口的位置，兩個葉片與定子、轉子組成的容積最大。物料靠自重和外壓力以及泵形成的負壓充入泵腔，葉片帶著物料一起旋轉。然后容積逐漸變小而產(chǎn)生壓力。到出餡口位置時容積最小，壓力最大，在此壓力作用下將物料擠出 泵體。 強制性葉片計量供餡泵用螺旋擠出器供料，特別是餡料往往會使食品物料變質 [17]。因此，較新式的供料裝置采用了強制性的葉片泵。這種葉片泵的工作原理是利用料腔容積的變化吸入和排出物料，利用葉片強制性地沿定子內(nèi)壁回轉的 [18]。 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 供料量計算示意圖 圖 定子的最佳尺寸 全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 : 泵的供料量主要是由葉片形成的空腔體積的變化所決定的，每轉供量 0g 為 ? ? ? ?01222()14gVVVB R r????? ? ? ????????? ? ??? （ ） 令 00,e R r R R r r??? ? ? ? ? ? 有 ? ?0 0 04g Be R r ?? ???? 總供料量 ? ? ? ?0004Q ngnBe R r k g? ????? 式中 B———— 葉片寬度（ mm） R———— 定子內(nèi)表面的大圓弧半徑（ mm） r———— 定子內(nèi)表面的小圓弧半徑（ mm） ?? ———— 泵的容積效率 ? ———— 餡的密度 ? ?3kgmm 0r ———— 葉片頂部運動軌跡最小圓弧半徑（ mm） 其中，在設計里， B=30mm， R=， r=24mm， ?? =， ? =? ?3kgmm 0r =23mm 所以根據(jù)公式可知每轉供量 0g =，每分鐘生產(chǎn) 90 個 15g 重的餃子，其中輸餡重量為 90 =675g=， n=Q/ 0g =，取輸餡機構定子轉速為 24 r/min，由于進入輸餡傳動系統(tǒng)的軸轉速為蝸輪的轉速 r/min，所以輸餡機構的傳動系統(tǒng)的總傳動比為 [19]。 : 通常定子曲線由 4 段組成（圖 ）。圖中可見半徑分別為 R 和 r 的兩段圓弧和兩段對全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 稱布置的過渡曲線 錯誤 !未找到引用源。 r1(θ )和 錯誤 !未找到引用源。 r2(θ ) 根據(jù)結構的要求，過渡曲線的方程為（極坐標） （ ） 因為過渡曲線是對稱的，所以 錯誤 !未找到引用源。 r2(θ )錯誤 !未找到引用源。 對上式兩邊去對數(shù)，得 上式表明，凡是變量 θ 錯誤 !未找到引用源。 為一次冪的線性函數(shù)都滿足式子的要求。如 :等速運動曲線，阿基米德螺線和等加速，等減速運動曲線等。 下面分 別進行論證 α .等速運動曲線 （ ） =[R－ v(θ /ｗ )]+（ 錯誤 !未找到引用源。 ） =R+錯誤 !未找到引用源。 =R+r=const b．阿基米德螺線 （ ） r（ 錯誤 !未找到引用源。 ） + r（ φ θ ） = （ R－ αθ ） +Rα（ φ－θ ） =R+（ R－ 錯誤 !未找到引用源。 θ ） =R+r =const ，等減速運動曲線 （ ） r（ 錯誤 !未找到引用源。 ） + r（ 錯誤 !未找到引用源。 － θ ） =R+r =const 根據(jù)對上述各個曲線分析可知 :阿基米德螺線和等速運動曲線在始末位置的加速度值全套設計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 均有突變，因而會產(chǎn)生較大的慣性力，引起剛性沖擊，加劇定子的磨損。等加速，等減速運動曲線沒有上述的缺點，所以是比較理想