螺旋式連續(xù)預(yù)煮機的設(shè)計【帶SolidWorks三維】【4張CAD圖紙-CAD無裝配圖+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務(wù)書】

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前 言

據(jù)調(diào)查，我國罐頭產(chǎn)量和出口量每年都以兩位數(shù)的增長速度發(fā)展。進(jìn)行食品罐頭生產(chǎn)時，必須對食品原材料進(jìn)行預(yù)煮，因此水平螺旋預(yù)煮機是罐頭生產(chǎn)工藝中的一種重要設(shè)備，本課題要求對以蘑菇等果蔬原材料作為加工對象，對其進(jìn)行預(yù)煮加工，因此本人對水平螺旋預(yù)煮機作了詳細(xì)設(shè)計。

水平式螺旋預(yù)煮機是利用螺旋輸送原理實現(xiàn)果蔬連續(xù)預(yù)煮的設(shè)備。在工作過程中．果蔬原材料被連續(xù)地送到預(yù)煮機加料口后，便被預(yù)煮機中的螺旋推送到出料口。物料在預(yù)煮機中披浸在熱水或沸水中，以避免與空氣接觸產(chǎn)生褐變，同時獲得均勻—致的預(yù)煮效果。

本人首先根據(jù)設(shè)計要求以及預(yù)煮技術(shù)對各個執(zhí)行機構(gòu)和傳動機構(gòu)進(jìn)行選擇。在此基礎(chǔ)上,初步確定水平螺旋預(yù)煮機由動力傳動裝置、預(yù)煮裝置、螺旋輸送裝置、出料裝置與連接支撐裝置等幾部分組成。動力裝置選擇了調(diào)速電機，減化了傳動裝置，提高了設(shè)備效率；預(yù)煮裝置是由蒸汽管將熱量傳遞給筒體內(nèi)的水，完成預(yù)煮過程；螺旋輸送裝置是在滿足預(yù)煮的前提下確定螺旋的相關(guān)直徑與長度，同時對螺旋軸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證其能方便制造與安裝；出料裝置是保證預(yù)煮好的物料順利地從熱水中瀝出來并輸送出去；連接支撐裝置上，采用了螺旋軸孔與花鍵連接，花鍵可以緩解螺旋軸因受熱的軸向伸長。

設(shè)計重點是螺旋輸送裝置和連接支撐裝置等。傳動裝置的設(shè)計中的電機、齒輪、軸的選擇、設(shè)計與校核也進(jìn)行了必要的設(shè)計說明。

關(guān)鍵詞：螺旋預(yù)煮機；螺旋輸送裝置；連接支撐裝置

目 錄

1引言 3

1.1課題背景 4

1.2課題的來源以及設(shè)計目標(biāo) 4

1.3研究對象及選擇相應(yīng)主體機械 5

1.4水平式螺旋預(yù)煮機 5

1.5螺旋類型的選擇 6

2總體方案的設(shè)計 7

2.1 螺旋輸送機配套設(shè)備的選用 7

2.2設(shè)計主要技術(shù)參數(shù) 7

2.3螺旋輸送機的布置形式 7

2.4主體尺寸的初步確定 8

2.5動力傳動方案設(shè)計與確定行距 8

2.6 螺旋軸連接及螺旋軸的方案設(shè)計與確定 9

3螺旋輸送裝置的設(shè)計 10

3.1螺旋輸送裝置的計算 10

3.2 電動機的功率計算與選擇 12

3.3電動機選擇 12

3.4總傳動比 13

3.5 合理分配傳動比 13

3.6 螺旋軸撓度計算 13

3.7螺旋軸強度校核計 15

3.8聯(lián)軸器的選擇 15

3.9設(shè)備總體重量的計算和支架的確定 16

總結(jié) 17

致 謝 18

參考文獻(xiàn) 19

1引言

1.1課題背景

隨著我國發(fā)展，我國罐頭產(chǎn)量和出口量每年現(xiàn)在都會以兩位數(shù)的增長的速度持續(xù)發(fā)展。同時出產(chǎn)商品也在日益增加，我國出口罐頭140萬噸，同比增長17%，出口額10.4億美元，同比增長24.5%。到目前2011年，我國罐頭出口量逐漸靠近350萬噸，出口額大概能28億美元，超過食品行業(yè)中其他行業(yè)的出口值。中國產(chǎn)的一些罐頭品種已經(jīng)在國際市場占據(jù)絕對優(yōu)勢，如橘子罐頭占據(jù)世界產(chǎn)量的75%，占國際貿(mào)易量的80%以上；蘑菇罐頭占據(jù)世界貿(mào)易量的65%；蘆筍罐頭占據(jù)世界貿(mào)易量的70%；番茄醬產(chǎn)量位居世界第三，但生產(chǎn)能力為世界第二；中國特色的紅燒肉罐頭、鯪魚罐頭為世界獨有，深受東南亞消費者的青睞。

螺旋式預(yù)煮機在我國罐頭廠用得較多，其最大的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，和其他形式的預(yù)煮機比較，在同等生產(chǎn)能力時，其外行尺寸比較小，占地面積小，提高了車間的利用率。整個機器只有螺旋是動的部分，而這部分的設(shè)計和制造都比較方便和成熟。轉(zhuǎn)速不高，運行很平穩(wěn)。因部件損壞而停產(chǎn)修理的情況不多。同時實現(xiàn)全機自動控制比較容易?，F(xiàn)在我國比較先進(jìn)的螺旋預(yù)煮機已經(jīng)實現(xiàn)了溫度、酸度、加料、預(yù)煮時間和回水等的功能，目前還在逐漸實現(xiàn)更多的功能。因此在中大型的罐頭廠都有使用，現(xiàn)在呈現(xiàn)擴大的趨勢。

1.2課題的來源以及設(shè)計目標(biāo)

在歐洲和日本以及中國，螺旋預(yù)煮機的到廣泛應(yīng)用，另外荷蘭和英國都有定型產(chǎn)品出售。我國隨著科技的發(fā)展也產(chǎn)生出了自己的螺旋預(yù)煮機，設(shè)計了供青豆、蠶豆、馬蹄、桃子以及蘆筍預(yù)煮用的螺旋預(yù)煮機，后經(jīng)改型設(shè)計后已作為定型產(chǎn)品生產(chǎn)，并在罐頭廠普遍推廣使用。螺旋預(yù)煮機也可以煮蘑菇食品等。

預(yù)煮的目的：

(1)破壞原料中的多酚氧化酶，保持原料在加工過程中不變顏色。

(2)排除原料中部分水份，減小原料的體積，使原料具有柔軟性,方便裝罐工序的

操作。

(3) 排除原料組織內(nèi)的空氣,提高成品的真空度。

(4) 破壞物科的原生質(zhì)，在榨汁時提高出汁率。

本課題要求根據(jù)給定的技術(shù)參數(shù)設(shè)計出一臺螺旋預(yù)煮機設(shè)備，要求結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、通用性強。解決螺旋預(yù)煮機總體方案構(gòu)思、螺旋裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計,螺旋預(yù)煮機傳動系統(tǒng)的選型等問題。對螺旋預(yù)煮機進(jìn)行技術(shù)設(shè)計，作出裝配圖及技術(shù)說明。

主要研究的內(nèi)容：

①物料供給及排出系統(tǒng):分別向螺旋預(yù)煮機添加備煮物料和將煮熟的物料排出。

②執(zhí)行系統(tǒng)：由螺旋葉片等相關(guān)部件構(gòu)成。從進(jìn)料口來的備煮物料，在螺旋的推動下，在滾筒內(nèi)被加溫煮熟。

③動力系統(tǒng)：包括電動機、螺旋軸。螺旋軸貫穿整個動力過程，將動力系統(tǒng)的動力與運動傳遞給執(zhí)行機構(gòu)和控制元件，使之實現(xiàn)預(yù)定動作。

④控制系統(tǒng): 控制預(yù)煮過程中水量、水溫、預(yù)煮時間及其它。

⑤機身：主要由機架構(gòu)成，用來支撐和固定有關(guān)零件，保持其工作時要求的相對位置。

1.3研究對象及選擇相應(yīng)主體機械

設(shè)計一套螺旋預(yù)煮機，該機器不僅能滿足自動式進(jìn)料和出料而且能保證完成對蘑菇的預(yù)煮過程等一套設(shè)備。設(shè)計設(shè)備主要有三部分組成，第一部分是螺旋輸送機部分，其主要功能和作用是對物料進(jìn)行輸送處理；第二部分就是預(yù)煮過程，其主要功能和作用是通過蒸汽加熱法把物料進(jìn)行預(yù)煮處理；第三部分是冷卻過程，其主要功能和作用是將預(yù)煮過的物料冷卻。

螺旋式預(yù)煮機的型式可以分為：水平式和傾斜式。

水平式螺旋預(yù)煮機

水平式螺旋預(yù)煮機主要由筒體、螺旋、傳動裝置、出料裝置和蒸汽分布管組成。裝有篩網(wǎng)的水平螺旋預(yù)煮機的優(yōu)點是可以防止物料在傳送過程中被夾在葉片和篩網(wǎng)之間所造成的破損，同時還可以避免螺旋與筒體之間的摩擦，缺點是需要設(shè)計一個卸料轉(zhuǎn)斗，在將煮熟的物料輸送至出料卸槽的同時，還需保證筒體的密封性，給設(shè)計時增添一些難度。

采用傾斜式螺旋預(yù)煮機

傾斜式螺旋預(yù)煮機結(jié)構(gòu)與水平式相當(dāng)，只是筒體安裝時與地面形成一個角度。和水平式螺旋預(yù)煮機相比，傾斜式不需設(shè)計安裝卸料轉(zhuǎn)斗，螺旋旋轉(zhuǎn)輸送物料過程中，會將煮熟的物料輸送至筒體較高位置，逐漸脫離水面，物料在經(jīng)過冷卻以后就到達(dá)出料卸槽。而且與水平螺旋預(yù)煮機比較，傾斜式可以節(jié)省水蒸汽和檸檬酸的消量，造價比較低。缺點是電動機的安裝不方便，若電動機安裝在筒體的出料口一端，可以減小安裝難度，卻會對筒體產(chǎn)生壓迫，使螺旋軸產(chǎn)生變形；若安裝在進(jìn)料口一端，通過聯(lián)軸器傳遞動力，則安裝時讓電動機主軸線與輸送機螺旋軸線在同一直線上會給安裝帶來難度。

總 結(jié)

本次畢業(yè)設(shè)計是通過對螺旋預(yù)煮機的分析和了解，在查閱了相關(guān)文獻(xiàn)以及觀看相關(guān)視頻的基礎(chǔ)上，對螺旋預(yù)煮機的方案進(jìn)行了設(shè)計螺旋預(yù)煮機的設(shè)計是一個比較長時間的任務(wù)，螺旋預(yù)煮機通過電動機，螺旋輸送裝置，減速器等主要部分組成，由輸送裝置運輸，然后由后序工序進(jìn)行蒸煮來完成目的。

我對螺旋預(yù)煮機要做一些改進(jìn)，我們要明確螺旋預(yù)煮機是由三個部分組成的。一部分是螺旋輸送裝置，其主要功能和作用是對食品進(jìn)行輸送傳遞；第二個部分就是預(yù)煮加熱的過程，通過蒸汽加熱處理；第三部是冷卻過程，是將預(yù)煮過的物料進(jìn)行冷卻。確定好各零部件以后，我們進(jìn)行總體的方案設(shè)計，要提到螺旋預(yù)煮機的型號，因為每個型號作用不同。然后根據(jù)任務(wù)書設(shè)計主要設(shè)計參數(shù)；我們要在總體方案里面把布置形式、主體尺寸、總體結(jié)構(gòu)布局都要一一確定。然后就是螺旋軸，螺旋軸的連接方式也要確定下來?？傮w方案已經(jīng)確定，我們要進(jìn)行各個零部件的計算；在此，我查閱了多方資料與書本，首先將螺旋輸送裝置，電動機，減速器等參數(shù)進(jìn)行計算得出。然后對螺旋軸進(jìn)行直徑，撓度，還有強度校核的計算。聯(lián)軸器作為連接點要進(jìn)行正確的選擇。因為高溫會產(chǎn)生變形，所以我們要考慮高溫下軸的變化情況。計算完各個零部件數(shù)據(jù)以后，我們要對螺旋預(yù)煮機進(jìn)行進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，要考慮到密封，不銹鋼等焊接的問題，選材也是一個重要的問題。螺旋預(yù)煮機的保養(yǎng)，能夠增加機器的使用壽命，提高效率。這也是一個不可或缺的重點。

這些整體部分設(shè)計完成以后，要考慮出轉(zhuǎn)料斗的設(shè)計方案，出轉(zhuǎn)料斗作為裝設(shè)在料斗(或料倉)下部等處，進(jìn)料量不易控制時，可能會出現(xiàn)超載和物料堵塞現(xiàn)象，甚至?xí)p壞驅(qū)動裝置，因此須在螺旋輸送機進(jìn)料口裝設(shè)剛性葉輪喂料器等均勻供料裝置，以保證設(shè)備的安全運行。

致 謝

    時光荏苒，長達(dá)幾個月時間的畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)在已基本完成。首先我要感謝的是我的指導(dǎo)老師。從選題到開題再到這個學(xué)期的完成，我的畢業(yè)設(shè)計的每個階段都包含著劉老師的心血。為了能使我們更好的完成本次的畢業(yè)設(shè)計，老師花了好多時間來為我們來指導(dǎo)。在進(jìn)行螺旋軸的設(shè)計及其他相關(guān)零件的選型的時候遇到很多問題自己一時難以解決，后來在劉老師的耐心指導(dǎo)下，最終確定了現(xiàn)在的螺旋軸連接方案，并幫我將螺旋預(yù)煮機的外形也確定了下來。到了設(shè)計后期，基本上是每兩三天就見一次面，老師犧牲自己寶貴的休息時間來給我們指導(dǎo)，給我們指出設(shè)計過程中出現(xiàn)的缺陷和錯誤，使我們的設(shè)計一步步的完善起來。有時遇到了難題，老師會耐心的給我們講解，使我們盡快的擺脫設(shè)計誤區(qū)，使設(shè)計順利地進(jìn)行下去。這所有的一切都多虧了我們的劉老師，在這里我真心的感謝您，老師您辛苦了！其次，我要感謝的是和我一組的同學(xué)們還有我的室友們，他們也在整個畢業(yè)設(shè)計過程中給了我很大的幫助。最后感謝全院為學(xué)生默默的奉獻(xiàn)的老師！在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束的現(xiàn)在，我要再一次感謝他們，謝謝你們給我的幫助和支持！

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畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 課題名稱 螺旋式連續(xù)預(yù)煮機的設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 起止時間 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 一、本題來源及研究的目的和意義 課題的來源：自選題 研究的目的 1、 農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè) 是國民經(jīng)濟基礎(chǔ)性和保障 民生 的重要支柱產(chǎn)業(yè)。 2、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè) 產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度 高、涉及面廣、吸納就業(yè)能力強、勞動技術(shù)密集，在服務(wù) “ 三農(nóng) ” 、壯大 縣域經(jīng)濟 、促進(jìn)就業(yè)、 擴大內(nèi)需 、增加出口、保障營養(yǎng)健康與質(zhì)量安全等方面發(fā)揮重要作用。 3、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的風(fēng)向標(biāo)和建設(shè) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 的重要環(huán)節(jié)，是促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)增收的重要途徑和建設(shè) 社會主義新農(nóng)村 的重要支撐，是滿足城鄉(xiāng)居民生活需求的重要保證。 究的意義 這種煮制設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行平穩(wěn)，進(jìn)料、欲煮溫度和時間及用水等操作能自動控制，在國內(nèi)外大中型罐頭廠廣泛應(yīng)用。機體內(nèi)的零部件和與物料接觸部件均采用不銹鋼材料制造，符合食品衛(wèi)生要求。 現(xiàn)在果脯工業(yè)除了要求保持傳統(tǒng)的果脯豐滿度、透明度、光澤性和色澤外，還要求保存其營養(yǎng)成分、風(fēng)味物質(zhì)和色素等。傳統(tǒng)的果脯加工設(shè)備已經(jīng)不能完全滿足生產(chǎn)與消費的要求。一些果蔬加工中的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到果脯加工業(yè)中。因此了解我國現(xiàn)階段果脯工業(yè)在技術(shù)和設(shè)備上的現(xiàn)狀 ,有利于把理論研究成果與實際工作更緊密地 的結(jié)合起來。 二、本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 螺旋式連續(xù)預(yù)煮機是連續(xù)式生產(chǎn)設(shè)備。螺旋式連續(xù)預(yù)煮機生產(chǎn)能力大 ,結(jié)構(gòu)緊湊。是國外很多果蔬加工企業(yè)采用的預(yù)煮機 ,在我國果脯中一般在國有大型企業(yè)和外資企業(yè)中有采用。其他預(yù)處理設(shè)備如機械去皮設(shè)備 (拋甩擦皮機、堿液去皮機、摩擦去皮機等 )、機械切分設(shè)備 (如削皮機、切條機等 )、漂燙槽、硫化槽、硬化槽、清洗機在目前果脯加工中也普遍應(yīng)用。 三、本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 究的主要問題 傳統(tǒng)的煮制設(shè)備結(jié)構(gòu)不夠緊湊，站地面積過大，不能夠自動控制預(yù)煮溫度 和時間及用水等。該設(shè)計由殼體，篩筒，螺旋，蓋和卸料裝置等組成。篩筒裝在殼體內(nèi)，螺旋在篩筒中心軸上，篩筒浸沒在水中，蒸汽從進(jìn)氣管通過電磁閥分幾路從殼體底部進(jìn)入機內(nèi)直接對水加熱。中心軸由電機和變速裝置傳動。從溢水口，溢出的水用泵送到存儲槽內(nèi)，在回流到預(yù)煮機中使用。作業(yè)時物料經(jīng)過進(jìn)料口落到篩筒內(nèi)，通過螺旋運轉(zhuǎn)將物料送至出料轉(zhuǎn)斗中卸出，物料在通過篩筒時被加熱預(yù)煮。預(yù)煮時間由螺旋轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，蓋由提升裝置開啟。這種煮制設(shè)備的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行平穩(wěn)，進(jìn)料，預(yù)煮溫度和時間及用水等操作能自動控制。 決思路 （ 1）篩筒裝在殼體內(nèi)，螺旋在篩筒中心軸上，篩筒浸沒在水中，保證蒸汽能從進(jìn)水管通過電磁閥分幾路從殼體底部機內(nèi)直接對水加熱。 （ 2）中心軸由電機和變速裝置傳動，從溢水口溢出的水用泵送到儲存 槽內(nèi)。在回流到預(yù)煮機中使用 （ 3）作業(yè)時物料經(jīng)過進(jìn)料口落到篩筒內(nèi)，通過螺旋運轉(zhuǎn)將物料送至出料轉(zhuǎn)斗中卸出，無聊在通過篩筒時被加熱預(yù)煮。 （ 4）保證機器的安全性能。 四、完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 （ 1）查閱有點資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料，設(shè)計殼體，篩筒，螺旋，蓋和卸料裝置等組成。 （ 2）設(shè)計完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗設(shè)計的可靠性。 （ 3）運用 件，繪制三維零件圖和裝配圖。 （ 4）運用三維 設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模并進(jìn)行運動仿真。 五、工作方案及進(jìn)度計劃 預(yù)煮機總體機架。 3 繪制所有零部件并查閱相關(guān)說明，各零部件尺寸要 嚙 合達(dá)到合適效果。 4 組裝裝配圖并生成三維立體模型，觀察效果并加以改進(jìn)。 工作進(jìn)度 第一周：查找相關(guān)資料，熟悉課題內(nèi)容。 第二周：專寫開題報告，并制 定總體方案。 第三周到第九周：設(shè)計螺旋式連續(xù)預(yù)煮機實驗裝置的三維實體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。 第十周：對螺旋式連續(xù)預(yù)煮機進(jìn)行機構(gòu)設(shè)計。 第十一周：撰寫畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問題。 第十二周：編寫答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。 第十三周：調(diào)整心態(tài)。 第十四周：答辯。 六、參考文獻(xiàn) [1]萬新，佟霞，王彥明 我國農(nóng)副產(chǎn)品加工機械發(fā)展?fàn)顩r 2010、 [2]王勇亮 斗槽式果品連續(xù)預(yù)煮機的設(shè)計。 山西省食品工業(yè)研究所。 [3]楊金英 王劍平 低糖果脯加工技術(shù)及其設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀 。 浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食 品科學(xué)學(xué)院 2003 [4]張三川 ,郭洪 ,姚建銓等 J〕 2001, (3): 9～ 11. [5]張佳林 ,耿勇 J〕 2002,(1): 43～ 46. [6]張三川 J〕 1998, 30: 27～ 29. [7]陳光南 J〕 1996,(4): 155～ 158. [8]虞鋼 M〕 冶金工業(yè)出版社 , 2002. 學(xué)生簽名 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日