0005-春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上的春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)【全套7張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書】
0005-春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上的春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)【全套7張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書】,全套7張CAD圖+文獻(xiàn)翻譯+說明書,春卷,自動(dòng),成型,生產(chǎn)線,機(jī)械傳動(dòng),結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),全套,cad,文獻(xiàn),翻譯,說明書,仿單
緒論20世紀(jì)50年代以前,食品的生產(chǎn)加工主要以手工操作為主,基本屬于傳統(tǒng)作坊生產(chǎn)方式。僅在沿海一些大城市有少量工業(yè)化生產(chǎn)方式的食品加工廠,所用的設(shè)備幾乎全是國外設(shè)備。而糧食加工廠情況略好于食品加工廠。此階段的工業(yè)化生產(chǎn)的糧食加工廠主要是以面粉的工業(yè)化生產(chǎn)加工為主。但同樣,面粉廠所用的設(shè)備也幾乎全是國外設(shè)備??梢哉f50年代以前全國幾乎沒有一家像樣的專門生產(chǎn)食品機(jī)械的工廠。50-70年代,食品加工業(yè)及食品機(jī)械工業(yè)得到很大的發(fā)展,全國各地新建一第二階段大批食品加工廠,尤其是面粉、大米、食用油的生產(chǎn)加工廠。在多數(shù)主要的糧食加工廠中基本上實(shí)現(xiàn)了初步的機(jī)械化工業(yè)生產(chǎn)方式。但同期的食品加工廠尚處于半機(jī)械半手工的生產(chǎn)方式,機(jī)械加工僅用于一些關(guān)鍵主要的工序中,而其他生產(chǎn)工序仍沿用傳統(tǒng)的手工操作方式。與此階段食品工業(yè)發(fā)展相適應(yīng),食品機(jī)械工業(yè)也得到了快速發(fā)展,全國各地新建了一大年的發(fā)展,使得國產(chǎn)批專門生產(chǎn)糧食和食品機(jī)械的制造廠。國內(nèi)的食品機(jī)械工業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展,是的國產(chǎn)食品機(jī)械基本能滿足我國食品工業(yè)發(fā)展的需求,為此階段實(shí)現(xiàn)食品工業(yè)化生產(chǎn)做出了重大貢獻(xiàn),食品機(jī)械工業(yè)已初步形成了一個(gè)獨(dú)立的機(jī)械工業(yè)。80年代以后的改革年代以后,食品工業(yè)得到迅猛發(fā)展。這得益于進(jìn)入第三階段,開放政策,隨著外資的引入,出現(xiàn)了很多外商獨(dú)資、合資等形式的食品加工企業(yè)。這些企業(yè)在將先進(jìn)的食品生產(chǎn)工藝技術(shù)引進(jìn)國內(nèi)的同時(shí),也將大量先進(jìn)的食品機(jī)械引入國內(nèi)。受此影響,再加上社會(huì)對(duì)食品加工質(zhì)量、品種、數(shù)量要求的提高,極大地推進(jìn)了我國食品工業(yè)及食品機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程及速度。此階段,通過消化吸收國外先進(jìn)的食品機(jī)械技術(shù),使我國的食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平得到很大提高。80年代中期,我國糧食加工業(yè)和食品加工業(yè)實(shí)施了第一輪大規(guī)模的技術(shù)改造工程。經(jīng)過這一輪的技術(shù)改造工程,食品工業(yè)全面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化。進(jìn)入90年代以后,又進(jìn)行了新一輪的技術(shù)改造工程。在這一輪的技改中,許多糧食加工廠和食品加工廠對(duì)設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代,或直接引進(jìn)全套的國外先進(jìn)的設(shè)備,或采用國內(nèi)廠家消化吸收生產(chǎn)出的新型機(jī)械設(shè)備??梢哉f這兩輪的技改工程對(duì)食品機(jī)械工業(yè)的發(fā)展起了極大的推進(jìn)作用,食品機(jī)械工業(yè)已完全形成了一個(gè)獨(dú)立的機(jī)械工業(yè)。春卷源自于漢族民間過節(jié)的一種傳統(tǒng)食物。目前在全國都比較流行,特別是江南等南方地區(qū)。進(jìn)入2000年以后,隨著人民生活水平的提高,對(duì)食品種類的需求以及質(zhì)量的要求也逐漸提高。市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,但是春卷皮的生產(chǎn)卻依靠人力肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足。于是,市場(chǎng)上就出現(xiàn)了專門制作春卷皮的春卷皮機(jī)。春卷皮機(jī)是利用壓力泵將面漿噴到加熱好的滾筒上,經(jīng)過滾筒加熱一段時(shí)間形成一定厚度,大小的面餅食物的機(jī)器。目前市場(chǎng)上的春卷皮機(jī)主要有:圓形春卷皮機(jī),全自動(dòng)春卷皮機(jī),春卷制皮機(jī),家用小型水餃機(jī)等。春卷皮機(jī)性能及優(yōu)點(diǎn):1、采用多輥型一次性成型原理,春卷皮大小、薄厚均勻一致,使成品春卷質(zhì)量有了保證。2、春卷皮機(jī)機(jī)器操作方便,春卷皮薄厚可調(diào),大小可按模具定制,適用于多種規(guī)格春卷生產(chǎn)。3、全部采用不銹鋼材料,結(jié)構(gòu)合理,維修、拆裝、清洗簡(jiǎn)單方便。4、除可一次成型外,還可自動(dòng)折疊面皮,手工切片?,F(xiàn)目前春卷皮機(jī)主要適用場(chǎng)所:學(xué)校食堂,食品加工廠,春卷皮、餃子皮加工廠,法式薄餅店,快餐店等等。由于春卷皮機(jī)的設(shè)計(jì)成本和加工制作工藝要求較高,市場(chǎng)上的春卷機(jī)大部分都不是大陸內(nèi)地自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,對(duì)于這一現(xiàn)狀展開了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題:春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)主要解決傳動(dòng)和加熱兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)。1 設(shè)計(jì)方案選擇1.1 設(shè)計(jì)總參數(shù)滾筒加熱溫度160 0C滾筒旋轉(zhuǎn)速度4r/min面皮寬度400cm滾筒直徑1000cm1.2 傳動(dòng)方案的選擇圖11.滾筒 2.摩擦滾 3.鏈輪傳動(dòng) 4減速器 5電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案擬采用摩擦滾來傳動(dòng)大型電熱滾筒。電動(dòng)機(jī)(1)經(jīng)過減速器(2)減速后由鏈輪傳動(dòng)傳遞給摩擦滾(4),最后再由摩擦滾(4)傳遞給電熱滾筒(5),讓電熱滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行工作。2 滾筒設(shè)計(jì)2.1 加熱方式的選擇春卷皮在國內(nèi)外市場(chǎng)上屬于供不應(yīng)求狀況。對(duì)它主要生產(chǎn)設(shè)備-春卷皮機(jī)的需求量也隨之增大。而電熱系統(tǒng)及其電熱元件的設(shè)計(jì)合理性及制造質(zhì)量很大程度上決定了春卷皮的生產(chǎn)質(zhì)量乃至春卷皮機(jī)的工作可靠性。與一般的食品烘焙設(shè)備相比,春卷皮機(jī)的電熱系統(tǒng)和加熱原理有它的特殊性。因此,如何根據(jù)春卷皮機(jī)的特點(diǎn)和生產(chǎn)需要,選擇、設(shè)計(jì)合適的加熱方式、參數(shù)、結(jié)構(gòu),提高春卷皮機(jī)的電熱元件壽命和可靠性是提高春卷皮機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。電加熱的方式主要有紅外式加熱、電磁感應(yīng)式加熱、電弧加熱、電阻加熱和電子束加熱等。綜合了各種因素考慮本次設(shè)計(jì)采用的為電阻式加熱。紅外式加熱原理是利用紅外電熱元件通電產(chǎn)生的熱能先用來加熱某種紅外線輻射物質(zhì),使其輻射出紅外線然后再用來加熱滾筒。其傳熱方式主要是靠輻射,最大優(yōu)點(diǎn)是輻射效率高。因此在食品烘焙設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。但對(duì)于春卷皮機(jī)來說,由于輻射出的紅外線并非象其它烘焙設(shè)備那樣用來直接加熱食品,而是先用來加熱滾筒然后再間接加熱食品,所以它的優(yōu)越性并不突出。而由于結(jié)構(gòu)限制,它的抗振能力稍差,所以,目前只應(yīng)用右振動(dòng)穩(wěn)定性較好的小型機(jī)上。電磁感應(yīng)加熱原理是將春卷皮機(jī)的滾筒置于由勵(lì)磁裝置產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中,這樣,由于交流電的集膚效應(yīng)而在滾筒表層產(chǎn)生渦流而發(fā)熱,這種方式熱傳遞過程中熱能損失極小,所以,熱效率高。根據(jù)交變電流頻率分為低頻(50一60Hz)和高頻(15000Hz以上)二種形式。春卷皮機(jī)獨(dú)特工作機(jī)理(春卷皮漿噴附在轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒外周)使得感應(yīng)裝置安裝、結(jié)構(gòu)沒計(jì)比其它電磁感應(yīng)加熱裝置要復(fù)雜,成本也高。因此,目前應(yīng)用還不普遍,但這是一種很有潛在競(jìng)爭(zhēng)力的加熱方式。電阻式加熱是利用電流通過導(dǎo)體的焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱能對(duì)物體進(jìn)行加熱。春卷皮機(jī)上的加熱主要是用于滾筒上對(duì)面皮的加熱,對(duì)于形狀有所要求,所以電熱板選擇了不銹鋼電加熱板中的云母板加熱器。 將電熱元件固定在滾筒上,通電時(shí),由于電熱元件電阻發(fā)熱產(chǎn)生的熱能通過多層壁導(dǎo)熱的方式傳到春卷皮上。電阻式加熱方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠、加熱均勻、維護(hù)方便,因此春卷皮機(jī)上應(yīng)用最廣泛。所以本次設(shè)計(jì)采用電阻式加熱方法。2.2 春卷皮機(jī)電熱系統(tǒng)的特點(diǎn)春卷皮機(jī)的電熱元件處在高溫下振動(dòng)大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),主要傳熱方式屬多層壁型導(dǎo)熱(筒內(nèi))和復(fù)雜對(duì)流放熱(筒外)。春卷皮機(jī)加熱目的主要不是為烘烤食品,而是為快速烘散面漿中的大量水蒸汽,聽以滾筒圓柱表面是360全方位開放暴露的,因此,電熱功率均較大。而此大功率電熱元件是在一較小的、幾乎沒有對(duì)流的封閉滾筒內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作,加之前述的振動(dòng)大,所以工作擠境較為惡劣。由于春卷皮烘焙全過程不到20秒,且滾筒表面工作溫度應(yīng)隨著室溫、濕度、滾筒轉(zhuǎn)速、面漿成份、皮厚度等復(fù)雜變化而與之相應(yīng)配合變化。因此對(duì)其電熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也較高。春卷皮機(jī)加熱系統(tǒng)的失效方式有高溫下的熱腐蝕破壞(包括氧化皮剝落),高溫下機(jī)械強(qiáng)度不夠等。特別是在滾筒振動(dòng)大或電熱元件設(shè)計(jì)、制造、安裝不當(dāng)?shù)那闆r下,則可能是主要的失效形式。2.3 電熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖21.滾筒 2.導(dǎo)熱膠 3.加熱板 4.絕熱板2.4 電熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)矛盾分析工程設(shè)計(jì)應(yīng)突出主要矛盾進(jìn)行下述簡(jiǎn)化:(1)春卷皮的正常生產(chǎn)過程應(yīng)視為穩(wěn)態(tài)傳熱過程。(2)各導(dǎo)熱層厚度與滾筒直徑相比很小,因此可將多層圓筒壁導(dǎo)熱簡(jiǎn)化為多層平壁導(dǎo)熱過程。由電熱元件至工作表面之間的傳熱過程中對(duì)流和輻射熱可忽略不計(jì)。電熱片除與滾筒接觸傳熱外,其它方向絕熱層熱量損失忽略不計(jì)。所以滾筒內(nèi)應(yīng)視為一維穩(wěn)態(tài)多層平壁導(dǎo)熱。各導(dǎo)熱層之間結(jié)合緊密,沒有氣隙。(3)滾筒和春卷皮(滾筒約1/4圈,春卷皮約占3/4圈)與大氣之間的放熱,除了旋轉(zhuǎn)圓柱體放熱外,尚有水蒸汽蒸發(fā)和抽風(fēng)機(jī)的作用,是強(qiáng)制對(duì)流、自然對(duì)流和熱輻射的綜合作用,較為復(fù)雜。但各類春卷皮機(jī)影響這部分的主要因素(放熱環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式、工質(zhì)性質(zhì)等)均有相似之處,因此可通過實(shí)驗(yàn)和相應(yīng)的相似準(zhǔn)則預(yù)先算定并導(dǎo)出簡(jiǎn)化公式,然后再根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)修正。2.5 電熱總功率計(jì)算卷皮機(jī)工作面(含春卷皮)全部暴露大氣中,除部分熱量傳給春卷皮外,主要熱量都傳給周圍的大氣。因此,電熱總功率的確定主要取決于滾筒(外附3/4周春卷皮)與大氣的對(duì)流放熱?;旧蠈儆谒叫D(zhuǎn)圓柱體大空間對(duì)流放熱類型。但由干此過程中伴有水蒸汽蒸發(fā)過程,且春卷皮熱物性亦隨之變化,加之抽濕通氣裝置的作用(不均勻的強(qiáng)制對(duì)流)。因此,影響因素很多,且各種因素交織一起,互為影響,不容易分清主次和影響程度。所以,在工程實(shí)用計(jì)算時(shí)常用相似準(zhǔn)則理論和量綱分析法將影響對(duì)流傳熱系數(shù)Q的諸多因素歸納為下述幾個(gè)準(zhǔn)則數(shù),再按照不同情況下根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法確定的各準(zhǔn)則數(shù)相互關(guān)系,整理出用準(zhǔn)則數(shù)表示的經(jīng)驗(yàn)方程式Nu=f(Re,Gr,Pr)基本準(zhǔn)則數(shù)如下:努賽特(Nusste)數(shù) Nu=d(對(duì)流放熱強(qiáng)度)雷諾(Reynolds)數(shù) Re=dV(氣體流動(dòng)狀態(tài))普朗特(Prandtl)數(shù) Pr=V(氣體物理性質(zhì))葛拉曉夫(Grashof)數(shù) Gr=gd3tV2(自然對(duì)流影響)公式中:-放熱系數(shù)(w/m2);-導(dǎo)熱系數(shù)(w/m2);-流速(m/s);V運(yùn)動(dòng)粘度(m2/s);-導(dǎo)溫系數(shù)(m2/s);g-重力加速度(g=9.8m2s);-體脹系數(shù)(1/);t-溫度差();d-定性尺寸即滾筒外徑(m)。乍看起來,上述相似準(zhǔn)則似乎很繁雜,但是如果注意到各相似準(zhǔn)則只是表示一些無因次數(shù)群時(shí),便可利用傳熱手冊(cè)中以上述準(zhǔn)則形式給出的經(jīng)驗(yàn)方程式代入有關(guān)參量,各影響因素之間的關(guān)系就能以很清晰的形式表達(dá)出來。這樣,很容易估計(jì)各種量的影響程度,方次越高的量影響越大。然后,再根據(jù)各量影響程度及各種春卷皮機(jī)工作環(huán)境情況進(jìn)行一系列簡(jiǎn)化,便可得出一定范圍內(nèi)的簡(jiǎn)單、實(shí)用的計(jì)算公式。根據(jù)相應(yīng)的準(zhǔn)則方程式(兼顧考慮輻射熱和水的汽化熱等)計(jì)算,在正常工作環(huán)境下(室溫20滾筒工作表面溫度150;低壓通風(fēng)機(jī)口位于滾筒上方0.8m處,風(fēng)量60m3/min),大中型春卷皮機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)=1018n1.25d w/m2公式中:n-滾筒額定轉(zhuǎn)速(r/min);d-滾筒直徑(m)。公式中的系數(shù)選取原則:面漿稠度小、通風(fēng)量大時(shí)取上限;反之取下限。與工程制單位的換算:1kcal/m2h=1.163w/m2對(duì)流傳熱名義熱流量Qw=dBtw-t1000kW公式中:d、B-分別為滾筒直徑、寬度(m);tw、t-分別為工作表面溫度、車間平均室溫。除了上述對(duì)流傳熱外,滾筒另有部分熱量以導(dǎo)熱方式傳給面漿,使其吸熱成皮并隨輸送帶傳走。這部分熱量QS=GCt3600kW公式中:G-每小時(shí)耗漿量k(g/h);C-比熱(面漿C2.62.7kJ/kg);t-溫度增量()這樣,可算得電熱總功率:P=K(Qw+Qs)其中功率系數(shù)K=1.21.6應(yīng)該指出:功率系數(shù)K對(duì)于一般烘焙設(shè)備來說主要是考慮工作能力儲(chǔ)備。在保證正常工作情況下,K值一般不宜選取過大。但對(duì)于春卷皮機(jī)來說,國際上目前的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是K值選取趨大,即同等規(guī)模機(jī)械的電熱總功率設(shè)計(jì)的越來越大。這是因?yàn)榇壕砥C(jī)是利用間斷通電來保持恒溫的,K值實(shí)際上是總工作時(shí)間與通電時(shí)間之比??偣β试O(shè)計(jì)大些,間斷時(shí)間亦長(zhǎng),這樣總耗電量(與總功率無定比關(guān)系)不僅不增加,反而由于大熱容量的滾筒預(yù)熱時(shí)間的縮短而提高效率。當(dāng)然,如果K值取得過大,也存在局部電負(fù)荷過大的間題。本次設(shè)計(jì)總功率P=57kW。2.6 穩(wěn)定工作時(shí)滾筒溫度場(chǎng)(導(dǎo)熱計(jì)算)確定電熱總功率之后,在設(shè)計(jì)、選擇電熱元件;計(jì)算熱流密度和設(shè)計(jì)溫控系統(tǒng)時(shí),還應(yīng)計(jì)算出包括電熱片在內(nèi)的滾筒溫度分布場(chǎng)。如前所述,這部分可視為一維穩(wěn)態(tài)多層平壁導(dǎo)熱。圖31.穿卷皮 2.滾筒 3.導(dǎo)熱膠 4.加熱板 5.絕緣層 6.絕熱層滾筒的一維多層平壁導(dǎo)熱由電熱絲算起,自內(nèi)向外依次為電絕緣層(含包皮)、導(dǎo)熱膠、滾筒、春卷皮。各層導(dǎo)熱系數(shù)依次為1、2、3、4;厚度依次為1、2、3、4;電熱層表面溫度為t1,以下依次為t2、t3、t4、t5。根據(jù)付立葉(Fourier)熱傳導(dǎo)公式:q=-gradtq-熱流密度;gradt-溫度梯度可推得:tn-1-tn=qn-1n-1其中:q=Qw+QsdB春卷皮機(jī)滾筒外表面溫度t4由生產(chǎn)工藝、產(chǎn)量、滾筒轉(zhuǎn)速等決定。一般t4=120160。由此可利用上式算得溫度場(chǎng)各處溫度和電熱絲工作溫度。2.7 電熱元件和電熱絲用在春卷皮機(jī)上的電熱元件有電熱片、電熱管和非金屬電熱件等。目前應(yīng)用最廣泛山是電熱片。它是用扁電熱絲被云母片隔絕后,外包鐵皮的片狀電熱元件。雖有成品銷售,但由于春卷皮機(jī)用電熱片要求較高,故需專門定制。電熱絲常用材料有鎳基合金和鐵基合金兩大類。鎳基價(jià)格較高,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮鐵基合金。常用電熱合金材料性質(zhì)表合金牌號(hào)室溫下抗張強(qiáng)度x106(Pa)伸長(zhǎng)率(%)最高使用溫度()特性Cr20Ni80637785201100奧氏體組織,加工性能好,高溫強(qiáng)度好,用后不變脆,但價(jià)格高Cr15Ni60637785201050耐熱性低于Cr20Ni80,其他性質(zhì)相似0Cr25Ni15637785121100鐵素體組織,抗氧化性能比鎳鉻合金好,電阻率也比其高,價(jià)廉,但高溫強(qiáng)度低,用后易脆,加工性能稍差0Cr13Ni1458873612900耐熱性差,價(jià)廉,其他類似0Cr25Ni15表中允許最高使用溫度是指在干燥空氣中靜止?fàn)顟B(tài)下所允許的電熱絲自身表面最高溫度。而合金的強(qiáng)度隨溫度升高而降低。如前所述,春卷皮機(jī)電熱元件失效常由于滾筒振動(dòng)引起的高溫強(qiáng)度破壞,或發(fā)生倒塌現(xiàn)象造成短路而燒毀。所以選擇電熱絲材料和截面尺寸時(shí),不僅取決干溫度場(chǎng)分布,更應(yīng)考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況,將其工作溫度定在材料強(qiáng)度能滿足使用要求的區(qū)域范圍內(nèi)。應(yīng)該指出,上述各類材料雖屬塑性材料,但高溫使用冷卻后,則晶粒長(zhǎng)大而變脆。使用溫度越高,時(shí)間越長(zhǎng)則越嚴(yán)重(尤其是鐵鉻鋁合金)。為防止?jié)L簡(jiǎn)因重力變形,在非工作狀態(tài)(預(yù)加熱和降溫)時(shí)滾筒仍需長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)電熱絲處于中、低溫振動(dòng)狀態(tài),這樣因電熱絲表面質(zhì)量引起的應(yīng)力集中對(duì)其疲勞壽命的影響尤其之大。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),同等規(guī)格材料生產(chǎn)出的電熱片有時(shí)壽命竟相差十多倍,其原因就在于此。因此在設(shè)計(jì)中除對(duì)接頭等處的結(jié)構(gòu)要給予特別注意之外,還應(yīng)對(duì)工藝和表面質(zhì)量(繞絲加工過程中的砸、磕、碰、劃傷等)提出嚴(yán)格的技術(shù)要求。2.8 電熱片的表面負(fù)荷表面負(fù)荷是指電熱片表面上單位面積的功率數(shù)(w/cm2)。設(shè)計(jì)過程中,它的確定與材質(zhì)、規(guī)格、工作環(huán)境、溫度場(chǎng)分布及傳熱方式均有關(guān)。相同工作條件下,選用較大的表面負(fù)荷則節(jié)約合金材料,但表面溫度高,壽命短。由于春卷皮機(jī)電熱片處在封閉的工作環(huán)境,且對(duì)設(shè)計(jì)壽命要求較高,因此,其表面負(fù)荷不宜選擇過大(4w/cm2)。表面負(fù)荷的確定還應(yīng)考慮滾筒直徑,應(yīng)使電熱片均勻地分布在滾筒內(nèi)表面上,以求得均勻溫度場(chǎng)。為此,設(shè)計(jì)中常需用多個(gè)電熱片串聯(lián)的方法調(diào)整單片電功率來滿足上述要求。3 電機(jī)和減速器的選擇3.1 總功率的確定通過對(duì)滾筒的設(shè)計(jì)和材料分析得到滾筒的大約質(zhì)量為120kg,為了保證讓滾筒順利的轉(zhuǎn)動(dòng)起來,最后計(jì)算采用滾筒質(zhì)量M=150kg。由計(jì)算公式:T=9550Pn 式中P-電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率(kW),T-轉(zhuǎn)矩(Nm),n-額定轉(zhuǎn)速(r/min)??赏茖?dǎo)出電機(jī)功率公式:P=nT9550 kW轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為:T=MgR式中M-滾筒的質(zhì)量(kg),g-重力加速度(g=9.8m2s),R-轉(zhuǎn)矩半徑。帶入數(shù)值計(jì)算得到轉(zhuǎn)矩需要T=735 Nm,P=0.31kW 。3.2 減速器的選擇查詢有關(guān)于電動(dòng)機(jī)和減速的資料,確定減速器的型號(hào)為YCJ200。YCJ200減速器功率1.5kW,輸出轉(zhuǎn)速14 r/min,輸出轉(zhuǎn)矩941Nm,配用三相異步電機(jī)型號(hào)100L-6。3.3 減速器的安裝圖44 摩擦滾及軸的設(shè)計(jì)4.1 摩擦滾設(shè)計(jì)摩擦滾:適合用在精密儀器、高溫高壓條件下的機(jī)械部件,重型高負(fù)荷設(shè)備等。適用的范圍如下:1高溫條件下的軸承(經(jīng)向軸承、套筒軸承、導(dǎo)向軸承、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承)2防摩擦軸承或滾柱軸承3陶瓷、耐火材料等行業(yè)高溫窯車軸承的潤滑4建材工業(yè)的高溫烘房;木材加工行業(yè)的熱壓機(jī)耐火材料廠的窯車輪轂軸承、水泥廠洪爐支撐轉(zhuǎn)轂、烤漆、噴涂線5食品級(jí)軸承用脂,糕點(diǎn)傳輸帶軸承、烘房傳輸鏈軸承6紡織印染工業(yè)的拉伸拉幅機(jī)、熱定型機(jī)、蒸化機(jī)、如韓國理合,韓國日新,韓國美光,臺(tái)灣里根,亞磯;德國布魯克納7鼓風(fēng)機(jī)軸承、干燥箱、平版爐、水閘、烘干春卷皮機(jī)的滾筒就屬于高溫定型部分,所以采用摩擦滾的傳動(dòng)方式進(jìn)行。根據(jù)滾筒的質(zhì)量和滾筒的直徑,本次設(shè)計(jì)出的摩擦滾的直徑大小為100mm,長(zhǎng)度為100mm。經(jīng)過校核計(jì)算該設(shè)計(jì)能夠帶動(dòng)滾筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)而正常工作。由滾筒的4r/min推導(dǎo)出摩擦滾上的角速度為40r/min。摩擦滾的外形尺寸如下:圖54.2 軸的計(jì)算帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)需要的功率P=0.31kW,選取軸的材料為45鋼,調(diào)制處理。根據(jù)表15-3(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第八版),取A0=112,可以初步確定軸的最小直徑:dmin=A03Pn=11230.3140=22.16 mm 由于滾筒的固定是靠摩擦滾軸來支撐的,所以在支撐點(diǎn)上還需要承受滾筒的重量。于是,支撐滾筒需要軸的直徑可以分析:Mg=d22式中:-45鋼的剪切疲勞極限,d-軸的直徑由表15-1(機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)得到=155MPa,于是可以計(jì)算得出軸的直徑d=3.47mm。通過上面的計(jì)算可以確定出軸支撐點(diǎn)的最小直徑:D=dmin+d=25.63 mm春卷皮機(jī)的工作考慮到安全,所以取安全系數(shù)為1.5,算的軸支撐點(diǎn)的直徑取值為40mm。于是對(duì)于第一根支撐軸的大小尺寸設(shè)計(jì)如下圖:圖6第二根軸需要承受軸向力傳遞轉(zhuǎn)矩,并且外接鏈輪,所以軸直徑設(shè)計(jì)為:圖7滾筒中心的空心連接定位軸起到連接定位,為后面滾筒連線起到作用設(shè)計(jì)如下:圖8根據(jù)上面軸的直徑大小可以設(shè)計(jì)得出摩擦滾的中心孔大小為40mm。5 聯(lián)接鏈輪的設(shè)計(jì)5.1 鏈輪傳動(dòng)比圖91.滾筒 2.摩擦滾 3.鏈輪傳動(dòng) 4減速器 5電機(jī)春卷皮機(jī)滾筒5工作的轉(zhuǎn)速約為4r/min,經(jīng)過摩擦滾4傳到軸上的角速度為40r/min。經(jīng)過前面選定的YCJ200減速器輸出的角速度為14r/min,所以可以得到傳動(dòng)比:n=4014=207根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)鏈輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)一般為奇數(shù),鏈條為偶數(shù),所以采用傳動(dòng)比為i=3,即Z1=27,Z2=81,得到滾筒最終的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度r=4.2r/min 。5.2 鏈輪設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)鏈輪部分設(shè)計(jì)步驟計(jì)算得出需要的兩個(gè)鏈輪數(shù)據(jù)如下:圖10對(duì)于鏈輪軸向上的固定采用的是M5的緊定螺釘。小鏈輪尺寸如下圖:圖11大鏈輪的尺寸如下:圖125.3 鏈條的確定根據(jù)設(shè)計(jì)出來的鏈輪選擇對(duì)應(yīng)的鏈條數(shù),設(shè)計(jì)安裝尺寸中,兩鏈輪的中心距為367mm,所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷鏈輪的設(shè)計(jì)可以求得需要鏈條的長(zhǎng)度節(jié)數(shù)為124。6 鍵的選擇與校核6.1 鍵的選擇根據(jù)軸的大小選擇鍵,軸的設(shè)計(jì)如下:圖13從左到右軸的直徑分別為30mm、40mm、50mm、40mm。由表6-1(機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)可知,從左到右的三個(gè)平鍵尺寸(鍵寬b鍵高h(yuǎn))依次分別為8mm7mm,10mm8mm,10mm8mm。鍵的長(zhǎng)度取值分別為20mm,80mm,80mm。采用的材料為45鋼。6.2 鍵的校核根據(jù)導(dǎo)向平鍵連接和滑鍵連接的強(qiáng)度條件公式:p=2T103kldp公式中:T-傳遞的轉(zhuǎn)矩(T=FyFd2),Nm;k-鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,k=0.5h,此處h為鍵的高度,mm;l-鍵的工作長(zhǎng)度,mm,圓頭平鍵l=L-b,這里L(fēng)為鍵的公稱長(zhǎng)度,mm;p-鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用應(yīng)力,MPa。查表6-2(機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版),此處連接是屬于輕微沖擊,p=40MPa。E處平鍵的校核:傳遞轉(zhuǎn)矩:T = Mg d2 = 22.05 Nm連接強(qiáng)度:p=222.051030.50.0152030=21p=40MPa所以在E處的鍵滿足工作條件需要。C、D處的平鍵校核:因?yàn)镃、D采用的是同一種鍵,并且傳遞的都是使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)工作,所以此處的連接強(qiáng)度為:p=22.051030.588040=1.7p=40MPa通過計(jì)算得出該處的設(shè)計(jì)同樣滿足設(shè)計(jì)的需要。綜合以上分析校核,設(shè)計(jì)的鍵滿足工作強(qiáng)度,設(shè)計(jì)合理。7 電刷的選擇7.1選擇電刷由于滾筒的傳動(dòng)方式是屬于摩擦滾傳動(dòng),摩擦滾的傳動(dòng)有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是會(huì)使得滾筒出現(xiàn)軸向上的跳動(dòng),讓滾筒的旋轉(zhuǎn)中心一直處在運(yùn)動(dòng)之中。于是在選擇電刷的時(shí)候需要選擇可以滿足中心跳動(dòng)的電刷。根據(jù)設(shè)計(jì)的需要采用了如下圖的電刷設(shè)計(jì)方案:圖14這種電刷的中心與旋轉(zhuǎn)外環(huán)接觸屬于彈性接觸,外殼與軸也有一定的距離差,可以滿足摩擦滾的傳動(dòng)設(shè)計(jì)要求。8 軸承的選擇8.1 軸承的選擇在整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)中涉及到了兩根軸和一根連接定位軸上需要使用到軸承,一共需要4個(gè)軸承來滿足工作的需要。其中有兩根傳遞軸,一根需要傳遞轉(zhuǎn)矩需要選擇圓錐滾子軸承,一根只需普通深溝球軸承就行。連接定位軸上也只需要深溝球軸承即可滿足工作的需要。他們的分布圖如下:圖15在2處是需要傳遞轉(zhuǎn)矩讓加熱滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)工作,所以在這根據(jù)軸的直徑大小查附表20(機(jī)械制圖(第六版),選擇的是圓錐滾子軸承30208。在1處不需要傳遞轉(zhuǎn)矩,只需要起到支撐作用,于是查附表19(機(jī)械制圖(第六版),選擇深溝球軸承6008。9 有關(guān)安裝、拆卸、裝配、潤滑及焊接的說明9.1 安裝次序整體裝配效果圖如下:圖16安裝次序:(1)焊接機(jī)架:先將固定電機(jī)的機(jī)座焊接在圓柱支架上。(2)連接支架:將支架用螺母按照裝配圖連接固定好。(3)軸的安裝。(4)安裝滾筒。(5)安裝電機(jī)。9.2 軸的安裝傳動(dòng)軸的安裝順序?yàn)槟Σ翝L套筒軸承、機(jī)架鏈輪。支撐軸安裝順序?yàn)槟Σ翝L套筒軸承、機(jī)架。9.3 潤滑1.軸承:脂潤滑。2.摩擦滾連接處:SuperLube“舒泊潤”玻璃行業(yè)用潤滑脂。3.鏈條潤滑:一般使用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)礦物油,以不易氧化、成分純凈、不含雜質(zhì)的最佳。這采用L-AN32號(hào)潤滑油。10 設(shè)計(jì)總結(jié)通過本次的設(shè)計(jì),我的收益很大,讓我弄懂了何為設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的各種問題尋求對(duì)應(yīng)的解決措施。對(duì)于本次設(shè)計(jì)總結(jié)如下:(1) 如何入手一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。(2) 如何借鑒前人的成果又融合自我創(chuàng)新。(3) 如何充分利用手中的資料解決問題。(4) 勇于解決問題,持之以恒。參考文獻(xiàn)1農(nóng)機(jī)具之友,2006年03期:SRP-45型春卷皮機(jī),作者:射良2糧油食品科技,1984年04期:CJP-50型春卷皮機(jī),作者:劉群3包裝與食品機(jī)械,PACKAGING AND FOOD MACHINERY,1996年02期:春卷皮機(jī)的電熱原理與設(shè)計(jì),(機(jī)構(gòu)) 天津商學(xué)院,作者:蔣立康、許國義4石一兵等,食品機(jī)械與設(shè)備中國商業(yè)出版社,1992 5錢濱江等,簡(jiǎn)明傳熱手冊(cè),商等教育出版社,19856 王文超等,家用電熱器具大全,中國計(jì)量出版社,19897液壓泵輸出流量脈動(dòng)控制及其應(yīng)用研究,吉林大學(xué),作者:劉大威,20138劉順安,液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)M,長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,19999楊小森等,飛機(jī)泵源回路消減壓力脈動(dòng)的阻抗調(diào)整法J,空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào),2006,7(3):13一1510雷天覺,液壓工程手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199011稽光國,液壓泵故障診斷與排除M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199712王曉紅、徐革玲,現(xiàn)代物流標(biāo)準(zhǔn)化與包裝標(biāo)準(zhǔn)化J,包裝工程,2005,26(2),82-8413鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化分析研究,重慶大學(xué),機(jī)械設(shè)計(jì)及理論,2004,碩士14機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版15何銘新,錢可強(qiáng),徐祖茂,機(jī)械制圖第六版,北京:高等教育出版社,201016錢可強(qiáng),機(jī)械制圖,北京:高等教育出版社,200717濮良貴,機(jī)械設(shè)計(jì)第八版,北京:高等教育出版社,200618緊固件聯(lián)接設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫委員會(huì),緊固件聯(lián)接設(shè)計(jì)手冊(cè),北京:國防工業(yè)出版社,199019許尚賢,機(jī)械設(shè)計(jì)中的有限元法,北京:高等教育出版社,199220成大先,機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè):第1卷,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200021王步瀛,機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的理論和方法,北京:高等教育出版社,198622鏈輪手冊(cè)編委會(huì),鏈輪手冊(cè),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199023美伯爾,機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計(jì),王一麟,等譯,北京:高等教育出版社,1986附錄:開題報(bào)告(或數(shù)據(jù)報(bào)告)1 論文結(jié)構(gòu)1.1 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)想 論文的總體結(jié)構(gòu)將做如下安排: 1.綜述目前春卷食品生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程及其自動(dòng)生產(chǎn)線的研發(fā)狀況和現(xiàn)狀,市場(chǎng)上的春卷皮生產(chǎn)的主要方式及成本消耗情況。 2.總結(jié)市場(chǎng)上主要的春卷皮生產(chǎn)的方式,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),功率消耗和生產(chǎn)效率對(duì)比情況。 3.研究設(shè)計(jì)并確定春卷皮生產(chǎn)機(jī)器的傳動(dòng)方式,電機(jī)的選擇,計(jì)算出各部分效率比值,選擇市場(chǎng)上的電刷裝置,確定滾筒和加熱功率。 4.整體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化處理,解決運(yùn)輸難題和產(chǎn)品防震地面固定處理。1.2 主要解決的問題 1市場(chǎng)上春卷皮制作機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)所采用的主要形式。2分析春卷皮成型所需要達(dá)到的條件,機(jī)器傳動(dòng)方案的選擇,整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)思。3. 進(jìn)行春卷自動(dòng)成型生產(chǎn)線上春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案分析和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1.3 主要工作1.調(diào)查研究市場(chǎng)上的春卷皮機(jī)的結(jié)構(gòu),生產(chǎn)工作方式。2.確定春卷皮機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。3.設(shè)計(jì)滾筒和加熱功率,選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。3.計(jì)算確定機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比值,選擇適合的傳動(dòng)方式及其具體參數(shù)的確定。4.設(shè)計(jì)春卷皮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)尺寸2 文獻(xiàn)綜述 2.1 傳統(tǒng)手工春卷皮制作方法1、普通面粉和的比較?。ǖ群隣畛硪恍?,加鹽和油少許,使勁朝一個(gè)方向拌,徹底均勻了后,醒2個(gè)小時(shí)左右;2、平底鍋燒熱(不要太熱,中等溫度就可以了),可以不放油,鍋離開火,用刷子蘸面糊在鍋內(nèi)刷上一圈,再把鍋放回火上,等看著顏色發(fā)白了就是熟了,揭起即可。鍋太熱,皮乾得太快,面糊抓起時(shí)會(huì)連烤好的皮一起抓起。鍋太冷,做出來的皮較厚,且不易揭下。鍋太黏,皮在上頭很難揭下,可用紙沾點(diǎn)油擦拭鍋心,如油太多,可用廢棄的春卷皮擦拭去。缺點(diǎn):面糊刷鍋時(shí),不能太薄,也不要太厚,太薄的話,皮熟后會(huì)變脆,不好包餡,太厚的話,當(dāng)然是不好吃。操作麻煩,生產(chǎn)效率低,只能個(gè)人家中制作少量的食用,無法無法滿足市場(chǎng)的銷售量。2.2 市場(chǎng)上春卷皮制作機(jī)器的現(xiàn)狀SRP-45型春卷皮機(jī)1由上海安久國際貿(mào)易有限公司研制生產(chǎn)。該機(jī)具有以下特性:1.烤輪采用特殊合金鋼材質(zhì),不變形。2.噴漿嘴精度高,制出的春卷皮厚薄均勻。3.采用微電腦溫控系統(tǒng),春卷皮軟硬度均型春卷皮機(jī)勻。4.機(jī)器符合進(jìn)人歐洲市場(chǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)。5.全自動(dòng)裁剪、疊放、整放春卷皮,省時(shí)省力。6機(jī)身采用不銹鋼材質(zhì)。主要技術(shù)參數(shù):總功率60kW,生產(chǎn)效率9000片/h,皮的最大寬度430mm,皮的厚度0.35-0.80mm。外形尺寸:5800毫米1400毫米1800毫米。CJP-50型春卷皮機(jī)2是北京市糧食科學(xué)研究所參照國外先進(jìn)水平,結(jié)合我國國情設(shè)計(jì)的。由中國輕工機(jī)械總公司安陽機(jī)械廠生產(chǎn)。本機(jī)是制作春卷皮的較佳設(shè)備,也可以制作厚度由0.25-1毫米的各種片狀快餐食品。適用于高級(jí)賓館、大中型飯店、食品廠以及前店后廠(中小城鎮(zhèn)、糧店、食品店)生產(chǎn)春卷皮。主要技術(shù)參數(shù):產(chǎn)量:20斤/小時(shí)(面粉),總功率:8.99千瓦,滾筒電機(jī):180瓦,面泵電機(jī):180瓦,切斷電機(jī):180瓦,電泵:40瓦,加熱板:8.4千瓦,滾筒直徑:500毫米,面皮制作厚度:0.25-1毫米,面皮塊重(200200毫米):10-15克,切斷機(jī)輸送速度:3.14米/分,機(jī)重:340公斤2.3 春卷皮機(jī)的電熱原理與設(shè)計(jì)目前,春卷皮在國內(nèi)外市場(chǎng)上呈供不應(yīng)求狀況。對(duì)其主要生產(chǎn)設(shè)備春卷皮機(jī)的需求量亦隨之增大。而春卷皮的生產(chǎn)質(zhì)量乃至春卷皮機(jī)的工作可靠性很大程度上取決于電熱系統(tǒng)及其電熱元件的設(shè)計(jì)合理性及制造質(zhì)量。特別是與一般食品烘焙設(shè)備相比,春卷皮機(jī)的電熱系統(tǒng)及加熱原理有其特殊性。因此,如何根據(jù)生產(chǎn)需要和春卷皮機(jī)的特點(diǎn),選擇、設(shè)計(jì)合適的加熱方式、結(jié)構(gòu)、參數(shù),提高電熱元件壽命和可靠性是提高春卷皮機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。目前,國內(nèi)外各種類型春卷皮機(jī)的基本工作原理大體是相似的,都是把預(yù)先調(diào)好的糊狀面漿均勻地噴涂在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒圓柱表面上。滾筒內(nèi)部裝有能恒溫控制的電熱系統(tǒng)而使工作表面具有一定的溫度,噴附在滾筒工作表面上的面漿在隨之轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,受此溫度的烘焙作用而形成連續(xù)的帶狀春卷皮。春卷皮機(jī)按其產(chǎn)量和滾筒直徑分類:(1)小型產(chǎn)量20kg/h以下,滾筒直徑在800mm以下。(2)中型產(chǎn)量20 -40kg/h,滾筒直徑在800-1000mm。(3)大型產(chǎn)量40kg/h以上,滾筒直徑在1000mm以上。目前,規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)主要采用大、中機(jī)型。按滾筒定軸轉(zhuǎn)動(dòng)方式分類:(1)有心轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),但由于結(jié)構(gòu)限制,需采用懸臂結(jié)構(gòu),因此承載能力差,主要應(yīng)用于小型機(jī)型上。(2)無心轉(zhuǎn)動(dòng)工作可靠、承載能力大,但不如有心轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn),主要應(yīng)用于大、中機(jī)型。按電熱系統(tǒng)加熱方式分類:(1)紅外式加熱(2)電磁感應(yīng)式加熱(3)電阻式加熱紅外式加熱原理是利用紅外電熱元件通電產(chǎn)生的熱能先用來加熱某種紅外線輻射物質(zhì),使其輻射出紅外線然后再用來加熱滾筒。其傳熱方式主要是靠輻射,最大優(yōu)點(diǎn)是輻射效率高。因此在食品烘焙設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。但對(duì)于春卷皮機(jī)來說,由于輻射出的紅外線并非象其它烘焙設(shè)備那樣用來直接加熱食品,而是先用來加熱滾筒然后再間接加熱食品,所以它的優(yōu)越性并不突出。而由于結(jié)構(gòu)限制,它的抗振能力稍差,所以,目前只應(yīng)用存振動(dòng)穩(wěn)定性較好的小型機(jī)上。電磁感應(yīng)加熱原理是將春卷皮機(jī)的滾筒器于曲勵(lì)磁裝置產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中,這樣,由于交流電的集膚效應(yīng)而在滾筒表層產(chǎn)生渦流而發(fā)熱這種方式熱傳遞過程中熱能損失極小,所以,熱效率高。根據(jù)交變電流頻率分為低頻(50w-60Hz)和高頻(15000Hz以上)二種形式。春卷皮機(jī)獨(dú)特工作機(jī)理(春卷皮漿噴附在轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒外周)使得感應(yīng)裝置安裝、結(jié)構(gòu)沒計(jì)比其它電磁感應(yīng)加熱裝置要復(fù)雜,成本也高。因此,目前應(yīng)用還不普遍,但這是一種很有潛在競(jìng)爭(zhēng)力的加熱方式。申阻式加熱原理比較箔將電熱元件周定在滾筒上,通電時(shí),由于電熱元件電阻發(fā)執(zhí)廣以毛的熱能通過多層壁濘熱的方式傳到養(yǎng)卷皮上。具體結(jié)構(gòu)形式很多,電熱元件材質(zhì)又分金屬(鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金等)和非金屬(碳化硅、PTC半導(dǎo)體材料等)。天津商學(xué)院和天馬工程公司合作研制的CHP-100A型春卷皮機(jī)的電熱系統(tǒng)(新型電熱器)就屬于這種形式。電阻式加熱方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、熱均勻、維護(hù)方便,因此在春卷皮機(jī)上應(yīng)用的最廣泛。本次設(shè)計(jì)即采用電阻式加熱方案。2.4 春卷機(jī)液壓泵的原理及設(shè)計(jì)選擇液壓系統(tǒng)主要由動(dòng)力元件(液壓泵)、執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))、控制元件(各種液壓閥)、輔助元件和液壓油等組成。其中液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件,是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置,它將電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?,為系統(tǒng)提供一定流量和壓力的油液。液壓泵是液壓系統(tǒng)中的最基本元件,作為構(gòu)成液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)和液壓系統(tǒng)動(dòng)力的源頭,液壓泵性能的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的整體性能,液壓泵性能低下會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。例如,在液壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的諸多原因中,液壓泵的輸出流量脈動(dòng)就是整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)的根源,是液壓系統(tǒng)壓力脈動(dòng)的主要原因。因此,針對(duì)液壓泵的自身特點(diǎn),設(shè)法提高液壓泵的各方面性能,是提高液壓系統(tǒng)整體性能的一個(gè)重要突破口。液壓泵的種類很多,分類方法也各不相同。按工作原理,它們都是依靠密封工作油腔的容積不斷變化進(jìn)行工作的,因此也被稱為容積式液壓泵。常用的液壓泵主要有以下幾種類型(1)柱塞泵:柱塞泵依靠柱塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng),使泵內(nèi)部密封工作容腔的容積發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。柱塞泵具有效率高、泄漏小、額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、易于變量等優(yōu)點(diǎn),但它成本較高、對(duì)油液污染很敏感。使用最廣泛的兩種柱塞泵是斜盤式軸向柱塞泵和斜軸式軸向柱塞泵。(2)鏈輪泵:鏈輪泵是通過將兩個(gè)相互嚙合的鏈輪密封在一個(gè)殼體內(nèi),在鏈輪的嚙合過程中,使殼體內(nèi)的有效工作容積發(fā)生變化來輸送油液的液壓泵。鏈輪泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、自吸性能好、轉(zhuǎn)速范圍大、不容易咬死、對(duì)污染不敏感、使用可靠、壽命較長(zhǎng)、便于制造、便于維修,成本低等特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。依據(jù)鏈輪的嚙合方式,鏈輪泵可以分為外嚙合鏈輪泵和內(nèi)嚙合鏈輪泵兩種。外嚙合鏈輪泵通常由兩個(gè)尺寸相同的鏈輪通過外嚙合完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出。而內(nèi)嚙合鏈輪泵由一對(duì)相互嚙合的內(nèi)鏈輪及它們中間的月牙形件、泵殼等構(gòu)成。同外嚙合鏈輪泵相比,內(nèi)嚙合鏈輪泵的制造稍顯復(fù)雜,但其結(jié)構(gòu)更加緊湊,噪聲更低。(3)葉片泵:葉片泵在工作時(shí),通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和壓力油的作用,使葉片頂端緊貼在定子內(nèi)表面形成工作容積,在旋轉(zhuǎn)過程中工作容積不斷變化,完成吸排油動(dòng)作。葉片泵具有輸出流量均勻、脈動(dòng)小、噪聲小等優(yōu)點(diǎn),但其同時(shí)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自吸性能較差、對(duì)污染較敏感等不足。盡管結(jié)構(gòu)各不相同,但以上列舉的各類型液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進(jìn)行工作的,它們統(tǒng)稱為容積式液壓泵。本次設(shè)計(jì)采用鏈輪泵,成本低。2.5 春卷機(jī)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)工作滾筒上的傳動(dòng)采用摩擦滾傳動(dòng)。摩擦滾適合用在精密儀器、高溫高壓條件下的機(jī)械部件,重型高負(fù)荷設(shè)備等。適用的范圍如下:1高溫條件下的軸承(經(jīng)向軸承、套筒軸承、導(dǎo)向軸承、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承)2防摩擦軸承或滾柱軸承3陶瓷、耐火材料等行業(yè)高溫窯車軸承的潤滑4建材工業(yè)的高溫烘房;木材加工行業(yè)的熱壓機(jī)耐火材料廠的窯車輪轂軸承、水泥廠洪爐支撐轉(zhuǎn)轂、烤漆、噴涂線5食品級(jí)軸承用脂,糕點(diǎn)傳輸帶軸承、烘房傳輸鏈軸承6紡織印染工業(yè)的拉伸拉幅機(jī)、熱定型機(jī)、蒸化機(jī)、如韓國理合,韓國日新,韓國美光,臺(tái)灣里根,亞磯;德國布魯克納7鼓風(fēng)機(jī)軸承、干燥箱、平版爐、水閘、烘干春卷皮機(jī)的滾筒就屬于高溫定型部分,所以采用摩擦滾的傳動(dòng)方式進(jìn)行。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)和摩擦滾之間的傳動(dòng)方式采用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)是在兩個(gè)或者多與兩個(gè)鏈輪之間用鏈條作為撓性拉拽元件的一種嚙合運(yùn)動(dòng)。它的傳動(dòng)因?yàn)槠渚哂幸韵聨讉€(gè)有點(diǎn):傳動(dòng)功率大、且張緊力小,作用在軸和軸承上的力??;能在低速、高溫和重載條件下以及塵土飛揚(yáng)、淋油、淋水等不良環(huán)境中工作;傳動(dòng)的效率高,一般可達(dá)95%98%;傳動(dòng)距離長(zhǎng)等。它被最為廣泛的用于采礦、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、起重、化工、石油、紡織等各種機(jī)械的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)中。29
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