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16屆畢業(yè)設計
家禽拔毛機的設計
學生姓名 買占江
學 號 8031212214
所屬學院 機械電氣化工程學院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化
班 級 16-2
指導老師 肖愛玲
日 期 2016.05
塔里木大學機械電氣化工程學院制
前 言
家禽拔毛機結構設計。結構有放血池、浸燙池、皮帶輪、脫毛筒、電機、脫毛轉盤、機架、出雜口等組成。工作的原理是經(jīng)過宰殺的家禽放入放血池放血，流入浸燙池在適合的水溫進行浸燙，最后流入脫毛機，選用在筒壁和轉盤上加上橡膠棒來仿造人工的揉搓方法以便達到脫毛之目的。主要設計有：1、水溫的控制，2、輸出動力的選擇，3、考慮脫毛的除凈率，4、整個機器的運作流暢性。選用合適的電動機不易于損壞家禽的質量。設計標準有：羽毛的除凈率98%、損破率3%、生產(chǎn)率達到較高水準。在放血池中和燙雞池中是相互配合的，都具有一定的斜度，使雞自動流入燙雞池中進行浸燙，當雞燙好之后，燙雞池也有一定的斜度，和放血池的斜度是平行的，因此會自動流入脫毛機脫毛雞中，在筒壁和轉盤上加上橡膠棒來仿造人工的揉搓方法以便達到自動脫毛之目的。雜物通過離心力的作用，并且有轉盤底座下的橡膠棒波動，雜物在力的作用下會流出出雜口。
主要設計有1、電動機的選擇，2、放血池的設計，3、燙雞池的設計，4、脫毛棒的設計，5、脫毛機整體設計，如脫毛筒、轉盤等等的設計。
家禽拔毛機大大減少了人工，省力省時間、工作效率相當于十多個人的手工勞動。拔毛機具有干凈，快速，高效，方便等優(yōu)點。拔毛機工作效率：一般情況下，每分鐘可加工1-2公斤的家禽三只，家度電可脫180-200只家禽。經(jīng)濟實惠，速度是人工的拔毛十倍。拔毛機用于家禽宰殺后的自動脫毛，能一次性脫凈羽毛、細皮、腳爪及表皮污垢。
關鍵詞：家禽；拔毛機;脫毛
目 錄
1 引言 1
1.1 拔毛機的使用狀況及國內外現(xiàn)狀 1
1.2 課題來源及研究的目的和意義 1
2 總體結構設計及主要部件設計 2
2.1 工作原理 2
2.2 放血池的設計 2
2.3 燙雞池的設計 3
2.4 脫毛筒的設計 3
2.5雞鴨脫毛機的技術要求 4
2.6雞鴨脫毛機材料的使用 4
2.7 脫毛機的分類 4
3 傳動裝置的總體設計 5
3.1分析及確定傳動方案 5
3.2脫毛的電動機選擇 5
3.3放血池的電動機選擇 5
3.4帶的設計 6
4 軸的校核及設計計算 7
4.1選擇軸的材料 7
4.2軸的校核 8
5 各部件之間間隙的確定和說明 9
5.1落毛間隙的設計 9
5.2脫毛橡膠棒排布的設計 9
5.3脫毛轉盤轉速及脫毛棒硬度的確定 9
5.4防水措施 9
6 相關部件的設計和說明 10
6.1拔毛機的機架及外殼 10
6.2 脫毛棒的設計 10
總 結 12
致 謝 13
參考文獻 14
塔里木大學畢業(yè)設計
1 引言
1.1 拔毛機的使用狀況及國內外現(xiàn)狀
這些年來，伴隨著大家的生活質量的逐步提升，大家對家禽的需求量比起以前來說大增，所以對拔毛機來說是非常有市場需求的，對于這一領域的市場競爭力拔毛機是非常有市場的。目前，我國的雞、鴨兒、鵝等機械屠宰加工業(yè)所選用的機器設備：1引進外國家禽加工生產(chǎn)線、2國內的生產(chǎn)的家禽加工生產(chǎn)的設備。在國內家禽拔毛機的使用都是小型家禽拔毛機，還需人手來專門放血和浸燙，因此家禽拔毛機還有很大的發(fā)展[2]。國外家禽拔毛機的研究主要美國，在國外也是小型的家禽拔毛機或者是大型生產(chǎn)流水線，不適合在國內發(fā)展[1]。
1.2 課題來源及研究的目的和意義
這些年來，伴隨著大家的生活質量的逐步提升，大家對家禽的需求量比起以前來說大增，所以對拔毛機來說是非常有市場需求的，對于這一領域的市場競爭力拔毛機是非常有市場的[3]。 拔毛機通俗來講就是用來去除宰殺且浸湯的雞、鴨、鵝等家禽的自動去毛。該機器運用起來非常方便，而且比起人工慢慢悠悠來，其優(yōu)勢就可想而知了。在現(xiàn)代城市及鄉(xiāng)村的家禽屠宰場應用已經(jīng)十分普遍了。該機器去毛的效率非常的高。要求是：適合的浸燙的溫度、設備齊全、可靠性、基本達到食品衛(wèi)生的標準采用的材料應經(jīng)久耐用、無害無毒、防銹、機器系列性、結構便于維修且簡單。設計標準有：羽毛除凈率98%、損破率3%、生產(chǎn)率達到較高水準。工作原理及結構設計。結構有皮帶輪、脫毛筒、電機、脫毛轉盤、機架、出雜口等組成。工作的原理是選用在筒壁和轉盤上加上橡膠棒來仿造人工的揉搓方法以便達到脫毛之目的。
2 總體結構設計及主要部件設計
1. 傳動軸 2.脫毛筒蓋3.脫毛筒4.出雜口5.脫毛棒6.機箱7.機架8.電動機9.皮帶10.燙雞池
11.放血池
圖2-1家禽拔毛機
2.1 工作原理
經(jīng)宰殺過的雞放入放血池，由電動機傳輸動力，帶動風葉輪的轉動，會產(chǎn)生向上的力，雞在放血池會有充足的時間把血放凈并且在力的作用下推向出口，雞會自動掉落到到浸燙池，因此裝配時應注意，當雞落到浸燙池時，在恒溫棒的加溫下并可以保持溫度，所以可以浸燙不同的家禽，如鵪鶉，鴿子，雞，鵝等等，雞在風葉輪的帶動下，自動掉入脫毛機，脫毛機內有轉盤高速旋轉的轉盤，并且轉盤上有脫毛棒，脫毛筒上四壁也有脫毛棒并且脫毛筒是固定，通過脫毛棒造訪人工揉搓的方法達到目的。轉盤是在電動機帶動下速度為220r/min，因此顯而易見可以達到脫毛的目的。轉盤在高速旋轉下會產(chǎn)生離心力，雞毛在離心力的作用下，向四周擴散，并有轉盤底下的撥動棒撥向雜毛口。當雞毛被拔好后，可以拉開脫毛機出雞口的把手，雞會自動掉落下來。
2.2 放血池的設計
池中有葉片撥動雞在運動，電動機作為輸出動力當把雞推到最頂處時，會有出口掉入燙雞池。因為放血池有一定斜度，因此不需要動力推動雞掉入燙雞池，放血池留有小孔使放出的血自動流出放血池，也不至于積少成多會成為機架的承載力。如圖2-1所示
2.3 燙雞池的設計
燙雞池中有恒溫幫可以加溫，并且恒溫幫可以調節(jié)水溫，因此遇到不同的家禽時，水溫是可以調節(jié)，不會溫度過高或過低損害家禽的質量。當雞在往上運動時，會堵住水的流動，從出雞口流出，為防止水流出并且雞在向上運動過程中卡住的現(xiàn)象，在葉片的頂端流出一定縫隙讓水在一定范圍內，不至于流出，并且葉片的一段有細棒鏈接撥動雞向上運動，有很大的空間使水不向上運動。如圖2-2所示。
圖2-2燙雞池
2.4 脫毛筒的設計
脫毛筒的四周都有脫毛棒的附著，并且底座轉盤也有脫毛棒的附著，脫毛筒是固定的，而底座轉盤是以每分鐘二百二十的速度在轉，通過脫毛棒與家禽的相對運動，產(chǎn)生揉搓作用，可去除羽毛、皮脂及腳殼。脫下的羽毛等雜物又在離心力及水的作用下從脫毛轉盤與脫毛筒之間的縫隙掉下，被刮毛棒刮到出雜口排除。此種結構雖然簡單，但效果十分顯著。如圖2-3所示
圖2-3脫毛機
要求是 ：適合的浸燙的溫度、設備安全、可靠性、基本達到食品衛(wèi)生的標準采用的材料應經(jīng)久耐用、無害無毒、防銹 、機器系列性、結構便于維修且簡單。設計指標有：羽毛除凈率98%、 損破率 3%、生產(chǎn)率達到較高水準[5]。
工作原理及結構設計。結構有 ：放血池、燙雞池、皮帶輪、脫毛筒、電機、脫毛轉盤、機架、 出雜口等組成。通過其上的橡膠脫毛棒來仿造人工揉搓的方法去毛。此設計是雞、鴨等家禽的脫毛機，要是應用水來清洗的話可清洗經(jīng)脫毛機器脫毛的家禽加工品，經(jīng)過適當?shù)乃疁剡M行浸燙，有恒溫棒加熱水溫并且可以調水的溫度，以至于達到適合的要求。
2.5雞鴨脫毛機的技術要求
（1）浸燙溫度
（2）設備可靠性
（3）符合食品衛(wèi)生的要求
（4）產(chǎn)品系列性[4]
設計指標如下：
羽毛脫凈率/%：>99%
破損率/%：<2%（禽體皮表面揉破、斷腳、斷翅）
生產(chǎn)率/kg.h:≥600或≥1200[8]
2.6雞鴨脫毛機材料的使用
脫毛機屬于食品加工的機械，必須達到食品衛(wèi)生的相關的要求，使用的材料要無害與人體。脫毛棒的材料要用無毒、白色的橡膠。經(jīng)過試驗，脫毛機的性能優(yōu)，使用便捷、可靠、安全、受到社會的親萊。
2.7 脫毛機的分類
在市場上的脫毛機通?？梢苑譃橐韵聨最悾?
1)攪龍式脫毛機。
2)對式脫毛機。
3)立式整體脫毛機[9]。
3 傳動裝置的總體設計
3.1分析及確定傳動方案
目前 ，國內的機型結構主要有兩種 ：一種是臥式滾筒式 ，另一種是立式轉盤式。對比試驗結果證明，立式轉盤式的練合性能指標優(yōu)于前者。本脫毛機主體結構采用立式轉盤式，其筒體固定不動；通過轉盤轉動，利用離心力將禽類甩出。經(jīng)反復試驗，轉盤轉速的值域最好為
220-240r／min?？紤]到傳動的載荷不大，傳動比要求不高以及皮帶傳動的優(yōu)點：(1)適用于兩軸中心距較大的傳動場合。（2)工作時傳動平穩(wěn)無噪聲,能緩沖、吸振。（3)工作中如遇到過載，帶將會在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護作用。（4)不能保證精確的傳動比,帶輪材料一般是鑄鐵等。（5)造價低廉、不需要潤滑以及緩沖、吸震、易維護等特點。確定采用皮帶輪兩級減速的傳動方案。
3.2脫毛的電動機選擇
根據(jù)技術要求，采取照明電作為動力來源，選用四級單相電動機，同步轉速為1500r/min,可滿足使用方便，操作簡單的要求。
首先計算工作機所需輸入功率Pw：
(3-1)
式中，F(xiàn)—轉盤運動阻力，若每次投入三只禽，取F=75N；
f—揉搓阻力系數(shù)，f=0.5;
n—轉盤速度（r/min），n=200-220，此處取220r/min;
r—轉盤半徑，取0.25m。
傳動裝置總效率：
(3-2)
式中，—皮帶傳動效率，；
—滾子軸承傳動效率，。
則所需電動機輸出功率：
(3-3)
因載荷平穩(wěn)，電動機額定功率略大于即可。所示Y系列三相異步電動機的技術參數(shù)，故選電動機的額定功率為0.75kW。結合電動機選同步轉速1500r/min，易知應選電機型號為Y80M2-4。其參數(shù)為額定功率0.75kW，同步轉速1500r/min，滿載轉速1390r/min。
3.3放血池的電動機選擇
根據(jù)技術要求，采取照明電作為動力來源，選用八級單相電動機，同步轉速為710r/min,可滿足使用方便，操作簡單的要求。
(3-4)
F—葉片向上的阻力，當最多放兩只雞，去F=50N；
V—葉片的轉速（r/min），此處取20r/min;結合電動機選同步轉速710r/min，易知應選電機型號為Y132S-8。其參數(shù)為額定功率1kW，同步轉速710r/min，滿載轉速710r/min。
3.4帶的設計
1)電動機功率為0.75kW，轉速，傳動比i=6.31
確定計算功率
工作情況系數(shù)，故
=1082 (3-5)
2)選取V帶帶型
根據(jù)確，定選用Z型
3)確定帶輪基準直徑
選取主動輪基準直徑
從動輪基準直徑
取
按式驗算帶的速度
(3-6)
4)確定V帶的基準長度和傳動中心距
根據(jù)式，初步確定
根據(jù)式計算帶所需的基準長度
(3-7)
由表選帶的基準長度
按式計算實際中心距
5)驗算主動輪上的包角
由式得
主動輪上的包角合適。
6)計算帶的根數(shù)Z
由式知 (3-8)
由=1390r/min，=71mm，i=6031
=0.2928kw =0.03kw
=0.96，=1.08，則
取z=2根。
7) 計算預緊力
(3-8)
q=0.06kg/m，故
8) 計算作用在軸上的壓軸力Q
由公式得
帶輪的具體結構尺寸見零件圖
4 軸的校核及設計計算
4.1選擇軸的材料
選用45號鋼調質處理，獲得良好的綜合機械性能。
初算軸上的最小直徑，按彎扭強度計算：
考慮到軸上鍵槽適當增加軸直徑，取dmin=21mm。式中， A0——由許用扭轉剪應力確定的系數(shù)。由參考文獻[2]P370頁表15-3，考慮扭矩大于彎矩，取小值，A0=110。
P—軸傳遞的功率。
n—軸的轉速。
4.2軸的校核
P=0.661kW
T=2.86XNmm
=220r/min
作用在帶輪上的力：
初拉力 =500
=57.8
壓軸力 Q=2Z2257.8sin1147.4
Q=213.39
（1）求支反力
圖4-1支反力的分析
解得
—抗彎截面系數(shù)
—抗扭剖面模量
(4-1)
（2）扭矩切應力
(4-2)
(4-3)
，在規(guī)定范圍內。
5 各部件之間間隙的確定和說明
5.1落毛間隙的設計
落毛間隙是指轉盤外徑與筒體內徑之間的問隙。在脫毛過程中要不停地向簡體內澆水 將脫落的羽毛坤入間隙，使之從漏斗漏出。間隙過大，家禽的頭或爪易落入其中，造成破損或脫臼；闊隙則羽毛排出不暢，甚至在間隙中造成堆積，轉盤被卡。試驗發(fā)現(xiàn)，間隙為 l0mm 時機子使用效果較好。
5.2脫毛橡膠棒排布的設計
轉盤和簡體上的橡膠棒的排布，影響到脫毛率、生產(chǎn)率等參數(shù)。根據(jù)試驗轉盤上的橡膠 捧的排布宜為正四邊形，其邊長取50mm。簡體上脫毛橡膠棒的排列共設4排，每排間隙60mm，最下面排橡膠捧與轉盤橡膠棒的頂端間隙以10mm為宜。實際使用證明這種脫毛橡膠棒的排列方法能提高脫毛率和生產(chǎn)率使用效果很好。
5.3脫毛轉盤轉速及脫毛棒硬度的確定
脫毛轉盤轉速是拔毛機的一個重要參數(shù)，經(jīng)反復試驗，速度為220-240r/min為好。
5.4防水措施
脫毛機在工作過程中要不斷向筒中澆水，為使水不進入筒體下部的軸承座中，需要采取必要的密封措施。主要的密封措施有兩種：一是采用密封隔套的形式，密封工藝要求不高，并且可以滿足實際要求，如下圖。
圖5-1 防水隔套
6 相關部件的設計和說明
6.1拔毛機的機架及外殼
（1）拔毛機的底座
底座在拔毛機中主要起安裝和固定部分部件及怎增加脫毛機的底盤重量，使脫毛機在脫毛的高速轉動過程中相對的平穩(wěn)。由于時間及圖紙數(shù)量的限制，機架部分畫成簡單零件圖。或者由于在本設計中此部分非設計重點，而雞鴨脫毛機技術已發(fā)展相當成熟，此部分的結構及尺寸可采用已有的技術。
（2）家禽脫毛機的外殼
家禽脫毛機的外殼主要是起支撐外桶（脫毛筒）和安裝家禽脫毛機上蓋和安裝操作版的作用。在此設計中，對該部件無特殊要求，類似于機架部分，其尺寸可參考裝配圖尺寸，而具體的結構和材料可參考已有的技術和材料。
6.2 脫毛棒的設計
脫毛棒是脫毛機的重要零部件，直接影響著脫毛的效果，其材質也影響著脫毛機本身的質量。
一般的脫毛棒有兩種：橢圓形和圓柱形，上面布有螺紋狀凸起。經(jīng)過使用證明，圓柱形脫毛棒比較適用。實驗轉盤上的脫毛棒的布置采用正四邊形式或平行四邊形，其邊長取50-60mm。筒體上脫毛棒采用平行四邊形，布置四排，其邊長、高度為60mm，最下方一排的高度距轉盤脫毛棒頂端10mm 。其布置效果如圖6-1、圖6-2所示。
6-1圖脫毛棒
1.脫毛筒蓋2.脫毛筒壁3.脫毛棒4.撥動棒5.轉盤6.電動機7.出雞口
圖6-2脫毛機
總 結
隨著社會的發(fā)展，雞的需求量越來越大，是每家每戶的必需品，并且每戶人家都有大量的養(yǎng)殖，因此脫毛是個棘手的事情，實現(xiàn)脫毛存在幾個難點：一、水溫的控制；二、脫毛的除凈率；三、出雜口的設置。本文主要做了脫毛一體機的相關研究。主要研究結果如下：
（1）根據(jù)不同家禽接受水溫的程度不同，因此選擇了恒溫棒?？梢噪S時調節(jié)溫度，來改變水溫，以至于家禽經(jīng)過燙雞池，可以提高除凈率。
（2）這是中性脫毛機，不是太大型的家禽拔毛機，不需要很大的傳輸動力，可以選用電動機就可以傳輸動力。
（3）通過放血池，燙雞池，再進入脫毛機是相互配合的，在零雞放入的前提下設計相應的傳動系統(tǒng)。
（4）確定了最終的皮帶輪傳輸方案，由電動機帶動放血池和燙雞池的轉動，電動機帶動底座轉盤的轉動，通過理論計算選擇合適的傳動比，選擇合適的皮帶皮帶輪。
但是也有很多缺點：
（1）機組結構。整個機組顯得結構太大，不易運輸，并且看起來不緊湊，還有很大的修改空間，值得我們以后去發(fā)掘。
（2）在開始拔毛之前，需要一段時間加熱溫，加熱水溫的時間比較長，也有很大的修改空間。
通過幾個月的不斷實踐和探索，畢業(yè)設計已圓滿結束。在這次設計中，我的收獲很大，不僅對該題目有了比較深入的了解，而且在不斷應用所學的知識的過程中，對在四年中所學的知識有了更加深入系統(tǒng)的理解。在這次設計中通過認真總結，一下幾點對我來講感受頗深。我明白了一臺機器從開始設想到最后變成圖紙的每一個步驟，每一個細節(jié)，使我對本專業(yè)有了一個比較系統(tǒng)的認識。
通過這次設計，大大提高了我的綜合分析問題和解決問題的能力。通過這次設計，是我獨立工作的能力大為提高，為以后走上工作崗位打下堅實基礎。
在這次設計中，從開始原理的構思直到零部件的設計和選擇，都翻閱了大量的資料和本專業(yè)的工具書。因此，通過這次設計，鍛煉了我查詢和翻閱資料的能力。雖然此次設計是在老師的指導下由我一個人獨立完成，但我仍然深刻體會到協(xié)作工作的必要性和重要性，培養(yǎng)了我協(xié)作工作的能力。
與此同時，在這次設計的過程中也報露出我的一些缺點：基礎不是很扎實，很牢靠，出現(xiàn)一些本不該出現(xiàn)的錯誤，對某些錯誤也不能及早發(fā)現(xiàn)和修改。露出第二個弱點就是理論聯(lián)系實際的能力差，不能將所學的知識靈活應用到實踐得過程中去。缺乏經(jīng)濟觀念，不能把設計把握道較為經(jīng)濟的水平。
總之，這是我們在大學期間所進行的一次非常全面的設計，為自己在大學四年所學習知識的全面總結和鞏固，使我們初步了解和掌握做設計的基本步驟、基本方法，通過本環(huán)節(jié)把我們在大學期間所學課程中所獲得的理論知識在設計實踐中加以綜合運用，把大學四年來所學的知識貫穿起來，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結合起來，為我將來的實際工作打下了堅實的基礎。
致 謝
本次畢業(yè)設計是在指導老師肖愛玲老師的指導下完成的，在這里首先要感謝肖老師，在我做畢業(yè)設計期間，從指導機構，到畫三維示意圖，機械裝配總圖都給了我許多良好的意見與建議。
感謝塔里木大學機械電氣化工程學院的老師，四年來我們的學習生活；耐心的教導，讓我們的畢業(yè)項目順利完成。老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的知識，無私奉獻給我的啟示。從老師的尊重，我不僅學到了扎實的，廣泛的專業(yè)知識，還學到了做人的道理。同時，還要感謝同組學生的畢業(yè)設計，我設計的，他們在這艱苦的工作，克服了許多困難完成畢業(yè)設計，沒有他們的努力工作，完成的設計將變得非常困難。我們的同學關系進一步在畢業(yè)設計，同學之間互相幫助，有什么不懂的都在一起討論，對我們更好的理解知識聽取不同意見，所以在這里非常感謝同學們的幫助。
在這里我想對我的老師，我的同學，和我最衷心的感謝和感激。在設計中，仍有許多不足之處，希望各位老師和同學批評，我向你道歉，向所有的老師和同學表示感謝。
這樣的設計過程中，我得到了肖愛玲老師的幫助和支持，使我能順利，本設計是完成時間。借此機會表達我衷心的感謝！
參考文獻
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