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蘋(píng)果切片機(jī)設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告
1課題來(lái)源及研究的目的和意義
我國(guó)是世界最大的果品生產(chǎn)國(guó)家,其水果產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的13.4%,果園面積是全球果園面積的21%, 我國(guó)加入WTO之后，蘋(píng)果是為數(shù)不多的具有明顯國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)產(chǎn)品之一，自1992年起我國(guó)蘋(píng)果的產(chǎn)量就居世界首位。2000年，我國(guó)蘋(píng)果的栽培面積達(dá)到225.4萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)到2043萬(wàn)t，分別占世界總面積的40%和總產(chǎn)量的30%。近幾年，我國(guó)蘋(píng)果的總產(chǎn)量每年都維持在2200萬(wàn)t左右，已成為我國(guó)北方蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)支柱，并在推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民收入及出口創(chuàng)匯等方面發(fā)揮著重要作用。但是，多年來(lái)賣(mài)果難一直是擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。與此同時(shí)，在一些大城市的超市里或水果市場(chǎng)上，進(jìn)口蘋(píng)果的價(jià)格卻比國(guó)產(chǎn)蘋(píng)果的價(jià)格高出許多，而且銷(xiāo)路很好。 從國(guó)外蘋(píng)果與國(guó)內(nèi)蘋(píng)果的優(yōu)勢(shì)對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn)，解決我國(guó)蘋(píng)果價(jià)格低迷的出路在于對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行深加工。據(jù)調(diào)查，我國(guó)每年加工蘋(píng)果的份額不到總產(chǎn)量的6%。而國(guó)際上蘋(píng)果深加工產(chǎn)品占鮮果的比例，美國(guó)45%，阿根廷50%，德國(guó)高達(dá)75%以上。在鮮果總體產(chǎn)量供過(guò)于求的同時(shí)，果醬、果泥、果醋、果片等蘋(píng)果深加工食品仍有很大的市場(chǎng)空間。因此，蘋(píng)果加工產(chǎn)業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?
過(guò)去，的林果雖然有名氣，但是量少、品種雜、種植分散。如今，的林果總面積已經(jīng)突破1700萬(wàn)畝，果品產(chǎn)量達(dá)600萬(wàn)噸，蘋(píng)果更是占了很大的份量。但是，由于現(xiàn)在的蘋(píng)果銷(xiāo)售方式很大程度上還是以鮮果的方式銷(xiāo)售到各地，就導(dǎo)致很多時(shí)候蘋(píng)果沒(méi)能得到很好的儲(chǔ)存條件，而導(dǎo)致大量的蘋(píng)果腐爛，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，這對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是及其不利的，所以，從國(guó)際和內(nèi)地的蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)看，蘋(píng)果的加工深加工具有很廣闊的發(fā)展前景，大力發(fā)展蘋(píng)果深加工與綜合利用技術(shù)研究，深加工不僅僅延長(zhǎng)了蘋(píng)果的儲(chǔ)存和銷(xiāo)售期，而且可以大大增加了產(chǎn)品的附加值，更主要的是豐富了食品的品種，能更好地滿(mǎn)足不同消費(fèi)者的多元化的食品需求。蘋(píng)果深加工調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、緩解了供需矛盾、節(jié)約了生產(chǎn)浪費(fèi)、促進(jìn)了人類(lèi)飲食文明的進(jìn)步。可以說(shuō)深加工所占比例反映了一個(gè)國(guó)家或地區(qū)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的成熟程度。大力發(fā)展?jié)饪s鮮果汁、飲料、果醬等蘋(píng)果加工技術(shù)，有助于提高蘋(píng)果的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
在蘋(píng)果深加工過(guò)程中，蘋(píng)果切片就是其中的一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有將蘋(píng)果片切到合適的厚度，才能在后面得加工過(guò)程中很好的提取出蘋(píng)果的營(yíng)養(yǎng)成分，而且直接將蘋(píng)果切片進(jìn)行儲(chǔ)存也能很好的留住蘋(píng)果的營(yíng)養(yǎng)成分。在大批量生產(chǎn)蘋(píng)果切片的過(guò)程中，能保證切片質(zhì)量和效率的切片機(jī)就顯得至關(guān)重要了。
2 課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及分析
2.1國(guó)外的切片機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
國(guó)外的切片機(jī)技術(shù)始于六十年代，到七十年代已經(jīng)發(fā)展成熟，八十年代中期，大部分切片機(jī)都可以加工125MM以上大直徑單晶，像瑞士的邁爾-布格耶斯公司的臥室內(nèi)圓切片機(jī)，切割棒料直徑最大可以達(dá)到304.8mm。八十年代中后期的一兩年，切片技術(shù)發(fā)展到了鼎盛時(shí)期，相當(dāng)多的多功能全自動(dòng)切片機(jī)相繼商品化。從而誕生了世界上續(xù)道著名的切片機(jī)廠(chǎng)家，如瑞士AG公司的TS系列機(jī)、日本TOkyo Semisu 朱式會(huì)社的TSK系列機(jī)、ASM系列機(jī)、美國(guó)STC公司的STC系列機(jī)等，就切片機(jī)的結(jié)構(gòu)而言，主軸以空氣軸承火滾動(dòng)軸承為支撐方式的臥式和立式兩種。發(fā)展到現(xiàn)在就切片機(jī)的功能而言，已經(jīng)相當(dāng)齊全，而且復(fù)合化，切片方式也有很多種類(lèi)。
目前，全球水果加工機(jī)械需求每年以5.3%的速度增長(zhǎng)。美國(guó)擁有最大的水果加工設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他的主要生產(chǎn)商則來(lái)自德國(guó)、意大利和中國(guó)，目前水果加工設(shè)備生產(chǎn)增長(zhǎng)最快的是發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)。
據(jù)了解，美國(guó)包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%。其包裝機(jī)械最大使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是飲料產(chǎn)業(yè)、家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。在美國(guó)食品產(chǎn)業(yè)中，蔬菜和水果每年需要的食品機(jī)械所占比重最大，而美國(guó)進(jìn)口的食品加工機(jī)械主要來(lái)自德國(guó)、墨西哥、加拿大和中國(guó)。
在俄羅斯，機(jī)械制造業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了農(nóng)產(chǎn)品加工和食品生產(chǎn)等行業(yè)的需求。據(jù)了解，俄羅斯水果加工機(jī)械的市場(chǎng)容量為每年20億美元至40億美元，但是俄羅斯的制造商只占有20%的份額，并且這些制造商主要生產(chǎn)半自動(dòng)化的設(shè)備，目前還沒(méi)有能力去滿(mǎn)足俄羅斯食品生產(chǎn)加工行業(yè)的整體需求。
在亞洲，越南市場(chǎng)則對(duì)食品機(jī)械如食品切片機(jī)等成套加工設(shè)備的需求日益旺盛，尤其是在水果加工設(shè)備方面。越南出產(chǎn)豐富的熱帶水果，年產(chǎn)量達(dá)380多萬(wàn)噸，但水果加工技術(shù)落后，致使出口仍以鮮果為主。
2.2國(guó)內(nèi)的切片機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)的切片機(jī)技術(shù)始于其實(shí)年代初期，我國(guó)的切片機(jī)廣泛應(yīng)用于蔬菜、中藥、凍肉等領(lǐng)域，其中土豆的應(yīng)用最為顯著，目前我國(guó)的切片機(jī)主要方式有以下幾種：
1、 直線(xiàn)往復(fù)式切片機(jī)，直線(xiàn)往復(fù)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效益低，因此它應(yīng)用于工作要求不高，效率低得場(chǎng)合
2、 圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)，圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)式切片機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也有較高的生產(chǎn)效益，因此它廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。
3、 水槍式切片機(jī)，水槍式耗水量大，只能切出平直的片，因此它的應(yīng)用不是十分廣泛。
4、 圓形切片機(jī)，圓形式切片機(jī)有很高的工作效率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)比較困難，因此它應(yīng)用于工作效率要求相當(dāng)高的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)在的切片機(jī)類(lèi)型有輪轉(zhuǎn)切片機(jī)、振動(dòng)切片機(jī)、立式薄片切片機(jī)、凍肉切片機(jī)、中藥切片機(jī)、木材切片機(jī)、果蔬切片機(jī)等等。
我國(guó)的切片研究開(kāi)發(fā)方面雖然已經(jīng)有30年的歷史，近幾年來(lái)切片機(jī)的研制發(fā)展也非常迅速，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比目前仍有一段距離，研制切片機(jī)沒(méi)有得到大面積的推廣應(yīng)用，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有很多的切片機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家，但是我國(guó)的切片機(jī)方面仍然處于較低得發(fā)展水平。
2.3總結(jié)
隨著機(jī)械制造技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的切片機(jī)也已經(jīng)比較成熟，現(xiàn)在在果蔬切片類(lèi)比較流行的就是全自動(dòng)多功能的切片機(jī)，其外形美觀、安全衛(wèi)生，不需換刀片，只需使用不同進(jìn)料斗和點(diǎn)動(dòng)倒順開(kāi)關(guān)即可進(jìn)行切片工作，切片厚度可以調(diào)節(jié)。但是這些切片機(jī)大多都適用于大型工廠(chǎng)等地方?；诙喙δ芮衅瑱C(jī)，此次設(shè)計(jì)的是針對(duì)中小型場(chǎng)合的離心式蘋(píng)果切片機(jī)，例如食堂、家庭等。
3 課題所涉及的要求及可行性分析
離心式蘋(píng)果切片機(jī)是針對(duì)中小型場(chǎng)合的，要求重量輕，成本低，工作時(shí)候噪音小，需要有較高的工作效率，切片均勻。
如今我國(guó)的林果業(yè)蓬勃發(fā)展，大量的水果已經(jīng)不能再單一的靠鮮果銷(xiāo)售，而需要對(duì)水果進(jìn)行加工處理，而在這隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)購(gòu)買(mǎi)力的不斷提高，將會(huì)有更多的功能更齊全的果蔬切片機(jī)和其它處理設(shè)備研制出來(lái)，并迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，促使我國(guó)果蔬加工業(yè)蓬勃發(fā)展起來(lái)。這種適用于中小型場(chǎng)合的蘋(píng)果切片機(jī)將會(huì)有很大的市場(chǎng)。所以在現(xiàn)今的市場(chǎng)前景下，此種切片機(jī)的生產(chǎn)是可行的。
4 內(nèi)容與思路
1、確定切片機(jī)的總體方案
2、根據(jù)實(shí)際要求合理選擇電動(dòng)機(jī)
3、確定傳動(dòng)方案并設(shè)計(jì)計(jì)算
4、選擇軸，并確定結(jié)構(gòu)尺寸，校核強(qiáng)度
5、選擇軸承及校核
6、刀片設(shè)計(jì)
7、入料斗及葉輪設(shè)計(jì)
8、機(jī)架的選擇和設(shè)計(jì)
9、整個(gè)機(jī)體的設(shè)計(jì)
5 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
第 1-2 周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料。
第 3 周 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
第 4-6 周 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況確定蘋(píng)果切片機(jī)的設(shè)計(jì)方案。
第 7-9 周 根據(jù)工作要求，計(jì)算并查閱相關(guān)手冊(cè)，選擇和設(shè)計(jì)各零部件。
第 10 周 運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。
第11-12周 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模。
第13-14周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、校核、修正。
第 15 周 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
第 16 周 答辯。
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