水果苹果切片机的设计【含CAD图纸、说明书】
1 苹 果 切 片 机 的 设 计 摘 要 苹果的营养很丰富 它含有多种维生素和酸类物质 针对苹果在的种植广 产量大 设计了对于苹果深加工的 苹果切片机 设计的旋切式苹果切片机 主要是由电动机经 V 带降速并传递给平带动力 从而使平带进行旋转运动 使刀片 对苹果进行旋切 由齿条和弹簧的的配合使得刀片在切完一箱苹果后 立即更换物料箱 并且压紧物料进行切割 其特点是 效率较高 关键词 苹果 切片机 刀片 旋切式 中图分类号 文献标识码 A 文章编号 0 引言 苹果的营养很丰富 它含有多种维生素和酸类物质 1 个苹果中含有类黄酮约 30 毫克以上 苹果中含有 15 的碳水化合物及果胶 维生素 A C E 及钾和抗氧化剂 等含量也很丰富 1 个苹果 154g 膳食纤维 5g 钾 170mg 钙 10mg 碳水化合物 22g 磷 10mg Vc7 8g Vb7 8g 苹果中的含钙量比一般水果丰 富多 有助于代谢掉体内多余盐分 苹果酸可代谢热量 防止下半身肥胖 至于可溶性纤维果胶 可解决便秘 果胶还能促进胃肠道中的铅 汞 锰的排放 调节机体 血糖水平 预防血糖的骤升骤降 如今 的林果总面积已经突破 1700 万亩 果品 产量达 600 万吨 苹果更是占了很大的份量 但是 由 于现在的苹果销售方式很大程度上还是以鲜果的方 式销售到各地 就导致很多时候苹果没能得到很好的储 存条件 而导致大量的苹果腐烂 造成很大的经济损失 这对苹果产业的发展是及其不利的 所以 从国际和内 地的苹果产业发展态势看 苹果的加工深加工具有很广 阔的发展前景 大力发展苹果深加工与综合利用技术研 究 深加工不仅仅延长了苹果的储存和销售期 而且可 以大大增加了产品的附加值 更主要的是丰富了食品的 品种 能更好地满足不同消费者的多元化的食品需求 苹果深加工调整了产业结构 缓解了供需矛盾 节约了 生产浪费 促进了人类饮食文明的进步 可以说深加工 所占比例反映了一个国家或地区苹果产业的成熟程度 大力发展浓缩鲜果汁 饮料 果酱等苹果加工技术 有 助于提高苹果的国际竞争力 在苹果深加工过程中 苹果切片就是其中的一个关 键的环节 只有将苹果片切到合适的厚度 才能在后面 得加工过程中很好的提取出苹果的营养成分 而且直接 将苹果切片进行储存也能很好的留住苹果的营养成分 在大批量生产苹果切片的过程中 能保证切片质量和效 率的切片机就显得至关重要了 因此本人对以前的切片机进行参考 进行改进 将 其刀片改为旋切式的 提高机构的切片效率设计出此作 品 1 设计原理及机构 1 1 整体设计思路 本人设计的旋切式苹果切片机 主要是由电动机经 V 带 降速并传递给平带动力 从而使平带进行旋转运动 使 刀片对苹果进行旋切 由齿条和弹簧的的配合使得刀片 在切完一箱苹果后 立即更换物料箱 并且压紧物料进 行切割 通过平带的传动与切割 完成切片过程 同时 使用齿条和弹簧使得压紧元件能够很好的压紧 在即将 切完时迅速的退出并且更换物料箱 至于刀片 将其用 铆钉钉入平带中 物料箱固定在机架上的导轨上 随着 平带的旋转运动 刀片也跟着运动 同时 在平带上安 装了 8 把刀片 设定的切削速度为 1m s 切削厚度为 3mm 在保证了切片质量的同时 切削效率也是比较好的 小平带轮 1 通过它的轴与 V 带轴连接 为主动轮 机 架 2 通过它支撑与连接机架平台 起到固定的作用 机架平台 3 用来支撑物料箱上的导轨 平带 4 在 上面安装刀片 切片的同时也支撑物料 定位元件 5 用电机控制它的运动情况 在切片的时候固定物料箱 压紧轮 6 用来压紧平带 保证平带的强度 刀片 7 用铆钉铆在平带上 切片的元件 压紧机构 8 它与 电机配合 用来压紧物料 物料箱 9 用来盛放物料的 装置 导轨 10 设计在物料箱的两侧 正好架在机架 平台上 支撑板 11 支撑平带 大带轮 12 机构的 从动部件 挡料板 13 用来防止料乱飞 接料板 14 接住出料 2 1 小平带轮 2 机架 3 机架平台 4 平带 5 定位元件 6 刀片 7 压紧机构 8 压紧板 9 导轨 10 物料箱 11 支撑 板 12 大平带轮 13 挡料板 14 接料板 图 1 1 切片机示意图 2 关键部件设计 2 1 平带设计 首先平带的材料选取为胶帆布平带 这是由于带轮 的工作环境比较干燥 工作量比较小 至于带轮 选取 为普通的滚筒 由于其所要承受的载荷不是很大 因此 滚筒的结构形式为轮辐式 平带及带轮的机构示意图 图 2 1 平带及带轮的示意图 2 2 平带上刀片的设计 因为根据设计要求 刀片既要一边支撑物料 又要 一边切削 所以我将它与平带设计在一起 随着平带的 运动而运动 同时考虑到箱子不能跟平带一起运动 必须另外有 装置固定它 所以 我设计支架通过它支撑箱子 又为 了避免妨碍刀片运动 就将刀片宽度设定为箱子宽度 考虑到平带是圆周运动 因此我设计在每隔一定的距离 安装一把刀片 有效的利用圆周运动 大大的提高工作 效率 由平带的转速 带长和物料箱的长度决定每隔 500mm 安装一把刀片 这样在整个平带上就有 8 把刀片 即在平带运动一周的时间内 刀片切削 8 次 刀片的尺 寸为宽 300mm 长 10mm 高 3mm 用铆钉将刀片铆上去 铆钉的大小选取 采用沉头的型式 同时 为防止平带的强度由mdL4 10 于有沟槽而降低 在平带上装有刀片的地方也铆上薄铁 皮 能有效的减少因开有沟槽而造成的强度降低 42315 1 刀片 2 沟槽 3 平带 4 铆钉 5 铁片 图 2 2 刀片示意图 2 3 带轮轴的设计 选择轴的材料并确定许用应力 选用 45 号钢正火处 理 查得强度极限 得MPaB60 其许用弯曲 b51 确定轴的直径 按扭转强度估算 取 C 110 mnPCd9 24 303 考虑到轴上有键槽 将轴的直径增大 5 则 5 1 9 24 这里 d 取 30mm 轴的基本数据如下 m301 L301 此两段轴主要是用于安装轴承 主要按轴承内径尺寸系 列确定 初选轴承类型为深沟球轴承 型号为 6306 内 径为 30mm 外径为 72mm 宽度为 19mm md52 L402 此段轴主要考虑轴上的键槽 查表取其数值为 91 hbL180 轴的示意图如下 图 2 3 轴的示意图 3 2 4 小 V 带轮的设计 轮类零件 齿轮 带轮 链轮及蜗轮等 的功能是在 轴与轴之间传递动力和运动 V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 本 10 机构选用 HT200 小 V 带轮的直径较小 在这里采用实心 式 轮槽的契角 节宽 槽间34 1pb m 距 基准线上槽深 150 e min2 75ah 最小槽缘厚度 外径 in6 105 52wdah 其结构示意图如下 图 2 4 V 带小轮 2 5 大 V 带轮的设计 V 带轮的材料的选择主要用铸铁 HT150 或 HT200 10 本机构选用 HT200 大 V 带轮的直径大于 300mm 时 其带 轮结构采用轮辐式 带宽 查表 得 A 带 1 25Bze 15e f 9 轮槽的契角 节宽 槽间距38 mbp 基准线上槽深 e 015 最小槽缘厚度 外ha72min 6in 径 320 5 wdah 其结构示意图如下 图 2 5 V 带大轮示意图 2 6 V 带的张紧 由于各种材质的 V 带都不是完全的弹性体 因而 V 带在张紧里的作用下 经过一定的时间运转后 就会由 于塑性变形而松弛 是张紧力减小 传递动力的能力降 低 因此 带传动必须设计张紧装置 最常见的有定期 张紧和自动张紧两类 由于本人设计与选用的 V 带的中 心距不可调 因此选用张紧轮装置 张紧轮放在松边的 内侧 是带只手单向弯曲 同时 放置张紧轮时 使其 尽量的靠近大带轮 以免影响带在小轮上的包角 张紧 轮的轮槽与带轮相同 且直径小于小带轮 张紧轮定期张紧装置的示意图如下 2345 1 小 V 带轮 2 大 V 带轮 3 V 带 4 张紧轮 5 张紧轮机架 图 2 6 V 带张紧装置的示意图 2 7 物料箱的选择 根据设计的要求 物料箱两旁装有导轨 使得它能 够在有外力作用的时候能够沿着导轨运动 根据物料苹 果的型状大小 设计得出它的长为 150mm 它的宽度为 300mm 主要是因为设计与选用的平带的带宽为 355mm 由于苹果的平均直径为 70mm 物料箱中一般放有 8 个苹 果 物料箱的高度为 100mm 2 8 压紧机构的设计 为了使压紧机构与刀片的密切配合 在切片的行程 里缓慢的压紧苹果 并随时调整距离 在即将切完时 能够迅速的松开 以配合供给机构的送料 当更换完物 4 料箱之后 又进入压紧过程 使切片顺利 为此 我选 择用电机和齿条的配合来压紧 由平带的速度 1m s 和 平带上的刀片数 8 把 得出压紧机构以每秒 6mm 的速度 向下运动 当压紧机构向下运动了 120mm 时 此时 松 开手动摇柄 这时机构依靠弹簧中的储能向上弹 等另 一物料箱到预定位置后 摇动摇柄 然后又一轮的压紧 行程开始 压紧机构的机构示意图如下所示 234657 1 压料元件 2 螺栓 3 挡板 4 弹簧 5 保护杆 6 压紧连杆 7 齿条 图 2 7 压紧机构示意图 压料元件 1 用弹性较大的材料制成 其底部粘贴一层 橡皮 使得它在压紧的过程中始终能紧密的贴着物料 螺栓 2 将压料元件 1 和杆 6 连接起来 挡板 3 用 螺栓将它固定在基架上 弹簧 4 连接压紧连杆 6 和挡 板 3 在压紧连杆 6 向下运动 当碰到挡板 3 的时候 它 开始储能 最后利用弹簧的弹力使压紧机构退出物料箱 保护杆 5 它卡在机架中的槽中 使得压紧机构不能做 水平方向上的运动 只能上下运动 压紧连杆 6 用于 连接和传递动力 齿条 7 在连杆上加工出来的齿条 通过它与电机的配合运动来传递动力 3 结论 1 此切片机的效率是人工的 5 6 倍 能达到 25 30 个 分 2 由于是用带传动进行旋切 所以对带的寿命影 响比较大 带的磨损比较快 4 参考文献 1 徐灏 机械设计手册第 3 卷 北京 机械工业出版社 1992 年 21 235 2 戈振扬 余扬 脱水蜜菠萝切片方法的研究 J 云 南农业大学学报 1990 04 3 谢中生 国外切片机发展述评 电子工业部第 45 研究 所 1996 3 4 屠用利 罐藏果蔬原料处理设备 三 J 食品工业 1985 02 5 方大千 电动机速查速算手册 M 中国水利水电出 版社 2004 年 99 101 6 陈立周等 机械设计 原书第二版 M 北京 机 械工业出版社 2002 年 68 70 7 姜雪鹰 冯小氟 计算机控制螺旋切片机的设计 J 机械设计与制造 1995 04 8 李仕坦 鲜菇切片机闻世 J 食用菌 2003 02 9 手电动两用蔬菜切丝切片机 J 农村新技术 2010 20 10 王先逵 机械制造工艺学 M 机械工业出版社 2006 年 26 28 Apple slice machine design Chen Bin Tarim University mechanical electrical engineering college xinjiang in843300 Abstract Apple s nutrition is very rich it contains a variety of vitamins and acids on Apple plantations in Xinjiang wide large output designed for apple deep processing apple slicer Design of the rotary cutting type Apple slicer 5 primarily by motor through V belt speed down and transferred to the flat belt flat belt driving thereby allowing a rotational motion so that the blade on the apple peeling By a rack and spring makes the blade of the cut ends with a box of apple the immediate replacement of the material box and compress the material cutting which is characterized by high efficiency Key words Apple slicer blade rotating cutting type
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