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\ 畢業(yè)設計（論文）文獻綜述 系 別： 機械設計制造及其自動化 年級專業(yè)： 姓 名： 張忠輝 學 號： 112012341 題目名稱： 朝鮮冷面機的設計 指導老師評語： 指導教師簽名： 年 月 日 朝鮮冷面機文獻綜述 朝鮮冷面機的設計文獻綜述 【內容摘要】：目前國產(chǎn)的設備大多是對國外進口產(chǎn)品的簡單仿制，因此針對食品機械關鍵部件的深入研究，對原理、結構、運動、功能等分析，提供結構簡單可靠、操作方便、機械化程度高、使用范圍廣的食品機械是很有必要的。 本文在分析食品機械的工藝和使用要求的基礎上，通過對關鍵部件的理論分析，提出一種實用、簡單、可靠和通用的傳動系統(tǒng)，將結構等關鍵部件的設計原理、結構特點等做了較為詳細的研究和設計;本文分析各機構的運動學規(guī)律，提出可行的優(yōu)化結構滿足工藝;對關鍵部件提出完整的設計方法，旨在滿足市場需求，推動企業(yè)創(chuàng)新步伐。 【關鍵詞】：朝鮮冷面機、食品機械 、傳動系統(tǒng)、結構設計 導言 朝鮮冷面機是屬于食品機械的當中的一種機器，食品機械是食品加工業(yè)常用的一種設備，它主要用于各種食品的分割或整形。小型食品機品種繁多，廣泛應用于生產(chǎn)各式各樣食品的加工中心。小型食品機在被使用的過程中不斷的被改進與完善。目前使得小型機的性能趨向于高安全性，低能耗，高效率。使用食品機在加工中的應用顯著提高了食品的生產(chǎn)、包裝、出口，大大降低了工人的工作強度，緩解了企業(yè)的用人緊缺這現(xiàn)狀。 隨著食品工業(yè)的發(fā)展,食品機械的研發(fā)也有新的進展。目前，國際包裝機械競爭日趨激烈，未來食品包裝機械應配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢，朝著以下四個方向努力： （1）市場日趨壟斷化：專家認為，到2005年排名前五十家企業(yè)的生產(chǎn)集中度可達到50％～60％，繼續(xù)朝規(guī)?；?、集團化發(fā)展，以追求規(guī)模效益。而中小企業(yè)在目前資金、技術實力不夠雄厚的狀況下，不宜盲目引進生產(chǎn)線，可采用轉為大型機械企業(yè)提供零配件生產(chǎn)的模式。 （2）零部件生產(chǎn)專業(yè)化：國際包裝界十分重視提高食品包裝機械加工和整個包裝系統(tǒng)的通用能力，所以食品包裝機械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢，很多零部件不再由包裝機械廠生產(chǎn)，而是由一些通用的標準件廠生產(chǎn)，某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。 （3）向智能化發(fā)展：智能化包裝的技術，已經(jīng)在美國、法國等地投入使用。食品技術研究人員估計，未來20％到40％的食品包裝將會應用智能化技術。智能化能更有效地保護食品質量，或直接顯示食品是否新鮮，使消費者不必等到拆開包裝之后才發(fā)現(xiàn)食物是否已經(jīng)變質。 （4）向求精求專發(fā)展：今后我國食品包裝機械業(yè)的發(fā)展方向是求精求專?？亢唵蔚闹貜?，擴大生產(chǎn)數(shù)量，靠向上游、向下游延伸的方法是行不通的，我國包裝機械業(yè)必須走專業(yè)化生產(chǎn)的道路。要發(fā)展中高檔設備，努力提高技術含量，把產(chǎn)品做精、做細、做專、做強，靠技術進步來推動行業(yè)的發(fā)展。 食品裝置(機械)的應用及適用范圍 現(xiàn)代經(jīng)濟生活中，絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要經(jīng)過機械加工來提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。而有些產(chǎn)品的包裝要借助包裝技術及裝備。所以包裝設備在包裝過程中是不可或缺的工藝手段。 食品裝置是包裝設備中較為重要的一種機械設備形式，可廣泛應用于一般塊狀食品的包裝，尤其適用于大批量的轉移、稱重、封口 、碼放等過程。利用小型自動包裝機械包裝是提高裝袋速度，減輕工人勞動強度的有效方法。 食品裝置(機械)的國內外發(fā)展情況 食品機械，最初是由美國于上世紀五十年代開發(fā)出來的產(chǎn)品。后來日本得到發(fā)展，并于上世紀六七十年代隨日本經(jīng)濟高速發(fā)展，技術性能得到長足的進步。 上世紀八十年代初，我國大量引進食品機械并生產(chǎn)出自己的產(chǎn)品。以日清品牌為代表，主要針對方便面生產(chǎn)線配套使用。上世紀九十年代，這種機型開始大量用于糧食流通，同時派生出各種各樣的類似包裝機。隨著機電一體化的應用，粉料自動包裝也向著高速全自動模塊化的方向發(fā)展及創(chuàng)新。 現(xiàn)今國外開發(fā)的食品機械已極其人性化:高速、節(jié)能、全自動、模塊化。 就國內外食品機械的開發(fā)情況來看，主要從以下幾點進行: (l)不斷擴大其通用能力，以滿足多種屬性粉料的包裝。 (2)高速全自動，配備微機控制系統(tǒng)，借助預先儲存的程序控制多臺伺服電機，分別驅動有關執(zhí)行機構。 (3)參數(shù)化調整和設置，對主要操作部件(供送、袋成型、牽引、封切等)作適當調整有關工作參數(shù)，便可在較寬的尺寸范圍內，滿足不同品種不同尺寸的包裝。 (4)模塊化結構設計，對供送、牽引、封切等主要部件進行相對獨立并又能較為自由組合的結構設計，以滿足臥式組合和立式組合的包裝機。 德國與美國、日本、意大利均為世界食品機械大國。在食品機械設計、制造、技術性能等方面居于領先地位。德國食品機械的設計是依據(jù)市場調研及市場分析結果進行的，其，目標是努力為客戶，尤其是為大型企業(yè)服務。為滿足客戶要求，德國食品機械制造廠商和設計部門采取了諸多措施：? ? (1)工藝流程自動化程度越來越高，以提高生產(chǎn)率和設備的柔性及靈活性。采用機械手完成復雜的動作。操作時，在由電腦控制的攝像機錄取信息和監(jiān)控下，機械手按電腦指令完成規(guī)定動作，確保包裝的質量。? ? (2)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。德國食品機械以飲料、啤酒灌裝機械和塑料食品機械見長，具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點。其飲料灌裝速度高達12萬瓶/h，小袋食品機械機的包裝速度高達900袋／min。? ?? (3)使產(chǎn)品機械和食品機械一體化。許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后直接進行包裝，以提高生產(chǎn)效率。如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)及包裝設備，就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化，關鍵是要解決好在生產(chǎn)能力上相互匹配的問題。? ? (4)適應產(chǎn)制品變化，具有良好的柔性和靈活性。由于市場的激烈競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。如化妝品生產(chǎn)三年一變，甚至一個季度一變，生產(chǎn)量又都很大，因此要求食品機械具有良好的柔性和靈活性，使食品機械的壽命遠大于產(chǎn)品的壽命周期，這樣才能符合經(jīng)濟性的要求。? ? (5)普遍使用計算機仿真設計技術。隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國食品機械設計普遍采用了計算機仿真設計技術，大大縮短了食品機械的開發(fā)設計周期. ??食品機械設計不僅要重視其能力和效率，還要注重其經(jīng)濟性。所謂經(jīng)濟性不完全是機械設備本身的成本，更重要的是運轉成本，因為設備折舊費只占成本的6％～8％，其他的就是運轉成本。 我國食品機械行業(yè)起步于20世紀70年代，在80年代末和90年代中得到迅速發(fā)展。已成為機械工業(yè)中的10大行業(yè)之一，無論是產(chǎn)量，還是品種上，都取得了令人矚目的成就，為我國包裝工業(yè)的快速發(fā)展提供了有力的保障。目前，我國已成為世界食品機械工業(yè)生產(chǎn)和消費大國之一。? ??食品機械作為一種產(chǎn)品，它的含義不僅僅是產(chǎn)品本身的物質意義，而是包括形式產(chǎn)品、隱形產(chǎn)品及延伸產(chǎn)品3層含義。形式產(chǎn)品是指食品機本身的具體形態(tài)和基本功能；隱形產(chǎn)品是指食品機給用戶提供的實際效用；延伸產(chǎn)品是指食品機的質量保證、使用指導和售后服務等。所以食品機的設計應該包括：市場調研、原理圖設計、結構設計、施工圖設計、使用說明書編寫及售后服務預案等。? ??食品機械設計的類別主要有：測繪仿制設計、開發(fā)性設計、改進性設計、系列化設計。如啤酒灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為1．6～4萬瓶/h，其中灌裝機的灌裝閥工位數(shù)從48個、60個、90個到120個就屬于系列化設計。? ??由普通啤酒灌裝生產(chǎn)線到純生啤酒灌裝生產(chǎn)線的設計就屬于改進、開發(fā)性設計。對于中低速運行的食品機，目前我們基本上可以進行自主設計。而高速運行的食品機，特別是一些先進機型，大多是測繪、仿制國外的同類機型，進行國產(chǎn)化設計和系列化設計。其主要的原因是：(1)大多數(shù)設計人員還沒有真正掌握先進的設計方法，如高速食品機械的動力學設計理論和方法等，對高速工況下機構的動態(tài)精度分析等問題還不能模擬解決；(2)產(chǎn)、學、研結合不夠緊密，理論上的科研成果不能及時地在實際設計中運用，設計人員缺乏及時的技術培訓；(3)整個行業(yè)缺乏宏觀調控的力度，優(yōu)勢資源不能得到合理的配置與調整。? ??在食品機械設計領域，絕大多數(shù)設計人員仍沿用以前的設計方法：(1)根據(jù)設計任務書尋找同類機型作為樣機；(2)參考樣機制定各項技術性能指標及使用范圍；(3)設計工作原理圖、傳動系統(tǒng)圖；(4)設計關鍵零件，部件；(5)設計總裝圖方案和動作循環(huán)圖；(6)設計部件圖、總裝圖和零件圖；(7)對主要部件中的關鍵零件進行強度、剛度校核；(8)設計控制原理圖、施工圖等。? ??而今，國內一些大學的設計軟件，可以對食品機中常用機構進行有限元分析和優(yōu)化設計，其開發(fā)的凸輪連桿機構CAD／CAM軟件已經(jīng)能夠滿足企業(yè)進行凸輪連桿機構自主設計的能力，但在實際食品機械的設計中應用還不普遍。? ??新型食品機械往往是機、電、氣一體化的設備。充分利用信息產(chǎn)品的最新成果，采用氣動執(zhí)行機構、伺服電機驅動等分離傳動技術，可使整機的傳動鏈大大縮短，結構大為簡化，工作精度和速度大大提高。其中的關鍵技術之一是采用了多電機拖動的同步控制技術。其實掌握這種技術并不很難，只是一些設計人員不了解食品機械的這一發(fā)展趨勢。如果說以前我國食品機械設計是仿制、學習階段，那么現(xiàn)在我們應該有創(chuàng)新設計的意識。 我國食品行業(yè)技術與機械近些年所取得的成績是顯著的，其起步于20世紀70年代末，剛起步時年產(chǎn)值僅七、八千萬元，產(chǎn)品品種僅100 余種，技術水平也較低。在20紀80年代中期至20世紀年代中期十余年的時間里，才得到快速發(fā)展，年增長率達到20%—30% ，到1999年底塑料和食品機械達40 大類，品種達1700種，到2000年產(chǎn)值增加到300億元，且技術水平也上了個臺階，開始出現(xiàn)了規(guī)?；?、自動化趨勢，傳動復雜、技術含量高的設備也開始出現(xiàn)，許多食品機械如液體塑料灌裝機等設備已開始成套出口。 朝鮮冷面機的介紹 朝鮮冷面機可生產(chǎn)牛筋面，朝鮮面，熱干面，四川麻辣面，冷面，涼面，泡泡面，擔擔面等多種花樣，涼拌、烹調均可。朝鮮冷面是近年來新興起的一種風味小吃。生產(chǎn)的自熟式多功能牛筋面機，無需外界加熱，就能使各種面粉自熟?？缮a(chǎn)牛筋面、泡泡面、小麥冷面、四川涼面等多種風味小吃，夏天涼拌，冬天可爆炒。無論面粉多少，都可加工制作，1公斤干面粉可生產(chǎn)2.2-2.5公斤成品牛筋面，一公斤牛筋面的批發(fā)價在2—3元。廣泛用于學校、機關、食堂，更適合于個體攤位使用。我公司免費提供生產(chǎn)配方，包技術，使用我們的機器和技術，可使您生產(chǎn)出當?shù)刭|量最好的牛筋面。牛筋面機廣泛適用于學校，機關食堂，更適合于風味小吃，是一種投資少，效益快的致富小機械. 圖1 朝鮮冷面機實物圖 針對國內許多部門對食品機械的需求，本設計著重探討食品機械的整體結構設計和模塊化結構，開發(fā)出具有包裝速度快，通用性好以及結構簡單可靠、操作方便、自動化程度高的新穎食品。 總結 在日常生活中食品是必不可少的，食品生產(chǎn)多樣化，使得很多食品的加工都具有了專用的加工機械，很多加工機械被研發(fā)制造并投入使用。但是一些食品加工機械還是非常落后的，不僅耗能高、效率低、安全性低而且不能保證食品加工的質量。在對這個課題的研究過程中，逐步了解了食品機械的發(fā)展、要求，初步形成一套食品機的設計方案，在如何提高此類食品機的性能、安全性、效率及降低能耗等方面進行了探索。 參考文獻 [1]成大先.機械設計手冊[M].第5版 北京：化學工業(yè)出版社，2010 [2]朱孝錄.齒輪傳動設計手冊[M]北京：北京化學工業(yè)出版社，2005 [3]楊黎明.機構選型與運動設計[M]北京：國防工業(yè)出版社，2007 [4]朱龍英.機械設計基礎[M] 第2版 北京：機械工業(yè)出版社，2009 [5]鄧根清，陳義莊.機械制造基礎 [M]北京：北京希望電子出版社2006 [6]申永勝.機械原理[M]北京：清華大學出版社，1999 [7]申榮華.工程材料及其成形技術基礎[M]北京：北京大學出版社，2008 [8]顏永年.先進制造技術[M]北京：北京化學工業(yè)出版社，2003 [9]袁巧霞.食品輸送機械與設備[M]北京：北京機械工業(yè)出版社，2010 [10]陳明.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005 [11]改進我國包裝機械設計方法的新思路 [12] Ben-Tal, A., Bar-Yoseph, P. 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