甘蔗榨汁機(jī)的設(shè)計(jì)【三維SW】

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該設(shè)計(jì)借鑒手動(dòng)甘蔗榨汁機(jī)跟壓輥式榨汁機(jī)，從而研究設(shè)計(jì)的。是一款簡(jiǎn)易的壓榨機(jī)械，同時(shí)通過(guò)改變壓輥之間的間距，還能進(jìn)行水果，蔬菜等的壓榨。本文設(shè)計(jì)的三輥式甘蔗榨汁機(jī)是一款比較常用的提取汁液的壓榨機(jī)械。目前全國(guó)各地普遍種植甘蔗，甘農(nóng)在收獲甘蔗喜悅的同時(shí)，不免甘蔗出售而感到煩惱。很多甘農(nóng)自己采用古老的辦法將甘蔗進(jìn)行擠壓取液在市場(chǎng)上銷售。但往往提取的汁液很少，而且不能保證潔凈，面對(duì)龐大的消費(fèi)人群，普通壓榨的汁液就如同杯水車薪，不能滿足廣大消費(fèi)者的需求，還有大部分甘農(nóng)直接將甘蔗拿到市場(chǎng)上銷售，消費(fèi)者鑒于甘蔗汁液提取的不便，往往都是看看而已。因此研究設(shè)計(jì)一款甘蔗榨汁機(jī)，將它投入市場(chǎng)，將會(huì)給甘農(nóng)、消費(fèi)者帶來(lái)極大的方便，同時(shí)也帶來(lái)極大的市場(chǎng)利益。通過(guò)了解消費(fèi)者的需求可知，消費(fèi)者喜愛(ài)能夠像喝汽水那樣簡(jiǎn)單的來(lái)一杯甘蔗汁。本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)可以用于批量榨取甘蔗汁液，而且體積小也可用于家庭使用。更重要的是我們能夠?qū)⑺斗诺交疖囌尽⑵囌?、機(jī)場(chǎng)、學(xué)校、公園、廣場(chǎng)等一些人流量大的地方,給公民給予方便，同時(shí)盡顯公民對(duì)于健康衛(wèi)生的追求。 1 設(shè)計(jì)原理及機(jī)構(gòu) 1.1 設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)以現(xiàn)有甘蔗榨汁機(jī)以及水果榨汁機(jī)的技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)各個(gè)工作單元進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化組合，在將甘蔗收獲后，直接將甘蔗棒料送入喂料口進(jìn)行榨汁。榨汁過(guò)程中將通過(guò)由電機(jī)帶動(dòng)的三輥輪分兩級(jí)先后進(jìn)行對(duì)甘蔗的壓榨，以確保榨汁充分，壓榨下來(lái)的汁液進(jìn)入過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾處理，進(jìn)入汁液盛裝體，而殘?jiān)鼊t從出料口排出，最后消費(fèi)者可以從汁液盛裝體中得到甘甜清涼的甘蔗汁液。 1.底座2 2.電機(jī) 3.聯(lián)軸器 4.減速機(jī) 5.排料裝置 6.調(diào)隙螺栓 7.進(jìn)料裝置 8.側(cè)面架 9.過(guò)濾網(wǎng)10.盛液箱 工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速器減速帶動(dòng)皮帶傳動(dòng)，帶輪、齒輪由軸連接，通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)，三輥裝置在齒輪帶動(dòng)下兩兩相向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行壓榨。而另一方面將甘蔗從喂料口送入，直接通過(guò)甘蔗榨汁機(jī)的三輥壓榨裝置進(jìn)行壓榨，渣料從出料口排出，汁液經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾后流入汁液盛裝箱。 1.2樣機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 (1)三個(gè)壓輥在齒輪帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)兩級(jí)壓榨，如圖1-2所示： 1壓輥A,2壓輥B,3壓輥B 圖1-2三輥旋轉(zhuǎn)方向 在齒輪帶動(dòng)下，壓輥A首先正傳，齒輪組帶動(dòng)一組壓輥B同時(shí)反轉(zhuǎn)，從而將從喂料裝置進(jìn)來(lái)的甘蔗依次進(jìn)行兩級(jí)壓榨，保證榨取甘蔗汁液充分進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)，將喂料口、喂料斜面以及1、2輥輪間中心保持在統(tǒng)一斜面，使得甘蔗進(jìn)入喂料口能夠沿斜面滑入1、2壓輥處進(jìn)行甘蔗榨汁，1、2壓輥榨汁完成后將甘蔗棒送入1、3壓輥處，進(jìn)行第二次壓榨，兩級(jí)壓榨后保證甘蔗能夠壓榨充分，竟可能減少原材料的浪費(fèi)。 1.3喂料機(jī)構(gòu) 料斗的設(shè)計(jì)主要考慮其甘蔗棒直徑的大小，以及長(zhǎng)度。通過(guò)在市場(chǎng)上作比較，甘蔗大體為圓柱狀最大直徑不會(huì)超過(guò)60㎜，因此料斗設(shè)計(jì)成下斜坡?tīng)睢⑷缓笤诙松w側(cè)上方開(kāi)孔，開(kāi)出三個(gè)直徑60㎜等間距的圓孔，可以方便將甘蔗圓棒插入其中，以方便甘蔗沿斜面進(jìn)入到三輥壓榨裝置進(jìn)行壓榨。為了順利將甘蔗送入壓輥處，將喂料口跟斜面以及壓輥擠壓處設(shè)計(jì)在統(tǒng)一斜面處，以防壓輥抱死無(wú)法工作。如圖1-3所示： 圖1-3 進(jìn)料裝置示意圖 1.4三輥輪兩兩間間距的計(jì)算 影響甘蔗榨汁質(zhì)量的因素很多，首先是甘蔗的品種、類型、物理結(jié)構(gòu)、水分、甘蔗大小、均勻度及飽滿程度等因素。甘蔗直徑一般在3-5㎝，現(xiàn)任選十株甘蔗進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如下： 表3-2 任選十株甘蔗中部進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（mm) 35 40 38 46 37 33 29 52 43 39 表3-3 任選十株甘蔗小端進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（mm) 31 28 26 37 32 29 29 30 41 39 表3-4 任選十株甘蔗大端進(jìn)行的測(cè)量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（mm) 39 45 40 37 49 33 55 52 43 48 由上述三表得甘蔗棒的平均直徑如下： 甘蔗中部的平均直徑：mm 甘蔗小端的平均直徑：mm 甘蔗大端的平均直徑：mm 因而兩輥之間的間距前一級(jí)設(shè)置在20㎜，由前一級(jí)壓榨過(guò)的甘蔗進(jìn)入下一級(jí)進(jìn)行壓榨時(shí)，需減小下級(jí)輥輪之間的間距，因此，下級(jí)輥輪間間距設(shè)置為15㎜。這樣就可以直接將借助三個(gè)壓輥對(duì)甘蔗進(jìn)行兩次壓榨。 1.5調(diào)隙螺栓的設(shè)計(jì) 調(diào)隙螺栓是為了改變壓輥裝置進(jìn)行壓榨時(shí)的間距而設(shè)計(jì)的，安裝時(shí)將壓輥2放在距離兩個(gè)壓輥1最近的距離，如遇到壓輥間隙小不能有效的進(jìn)行甘蔗壓榨，采用加方形墊片的方式加在兩側(cè)面架上再用調(diào)隙螺栓預(yù)緊，進(jìn)而達(dá)到調(diào)隙的作用。 1.6帶的選擇與計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)主要適用于家庭，以及一些室內(nèi)場(chǎng)所，因而選擇傳動(dòng)裝置為帶傳動(dòng)，帶傳動(dòng)可以減少噪音的產(chǎn)生。由于小帶輪直徑=80㎜，大帶輪直徑=140㎜。 帶速計(jì)算近似為 如此通過(guò)帶速可選擇適用平帶傳動(dòng)，平帶傳動(dòng)效率高，在傳動(dòng)中心距較大的情況下應(yīng)用較多，便于帶的安裝，轉(zhuǎn)速適合在較低場(chǎng)合適用，帶的造價(jià)較為便宜，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。材料可選擇錦侖片復(fù)合平帶。 1.7軸的強(qiáng)度校核計(jì)算，按鈕轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 根據(jù)本文設(shè)計(jì)的甘蔗榨汁機(jī)，軸基本上不承受彎矩載荷，通常用此種方法初步估算軸徑，也可以作為最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 是中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，； ——軸所受的扭矩，㎜； ——軸的抗扭截面系數(shù)，㎜； ——軸的轉(zhuǎn)速，； ——周傳遞的功率，； ——計(jì)算軸面處的直徑，㎜； []——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， 根據(jù)查表可知，45號(hào)鋼[]范圍為25-45；計(jì)算截面處直徑為25㎜；傳遞功率由電機(jī)輸出功率可知為2； 軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算：電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速為3000 r/min，減速機(jī)的減速比為1∶10，安裝在減速機(jī)輸出軸端的帶輪直徑為80㎜，安裝在軸端的帶輪直徑為140，假設(shè)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)是不發(fā)生打滑，按此計(jì)算軸的轉(zhuǎn)速可得： 軸的轉(zhuǎn)速=171.4 r/min 綜上可得軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： [] 所以根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度最終計(jì)算校核得知軸是安全的。 參考文獻(xiàn)： [1]趙若梅. 一種甘蔗榨汁機(jī)[P]. 江蘇：CN105361192A,2016-03-02. 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