硬幣揀選分選機硬幣分揀器設計含全套CAD及三維圖紙2.doc
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14 屆畢業(yè)設計 硬幣分揀器 學生姓名 學 號 所屬學院 機械電氣化工程學院 專 業(yè) 班 級 指導老師 日 期 機械電氣化工程學院制 緒論 1.1硬幣清分機背景 銀行等一些特殊部門要對大量的硬幣進行高效的處理，如計數(shù)、分類、包裝等以使其再流通，無人售票車、投幣電話等需要對硬幣進行實時識別，自動售貨機除了識別之外，還要提供找零功能等。而且在目前在世界范圍內，硬幣以其成本低，流通次數(shù)多、耐磨損、易回收等無可替代的優(yōu)勢將占領小面額貨幣市場是大勢所趨。市場需要一種成熟可靠的硬幣自動處理機具。鑒于此需要，我們研制用于處理上述問題的機具。 硬幣清分機是金融行業(yè)設備中的用于清點硬幣的技術產品，它的主要功能是硬幣的計數(shù)和硬幣幣種的清分。目前主要適用于超市、公交、自動售貨行業(yè)，零售業(yè)等行業(yè)。硬幣清分機外型簡單大方，設備原理清晰。操作簡單易懂，價格適中，在超市，零售等行業(yè)頗受歡迎。 硬幣清分機的最大優(yōu)點在于它不僅可以清點硬幣的數(shù)目，更能將各幣種清分開來，并且面對不同的國家的硬幣不需要調整軟件，只需要調整機器的硬件設備就可以滿足不同的國家的硬幣清點需求。因此不僅占據(jù)了很大的市場份額，而且對于生產成本也有所降低。 1.2國內外硬幣清分機發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1國外硬幣清分發(fā)展現(xiàn)狀 硬幣清分機至今已有30年的歷史，發(fā)展到今天，硬幣清分機已具有可靠的傳動系統(tǒng)和先進的計數(shù)清分功能，其智能化的設計為解決硬幣清點的困難提供了完美的選擇。國外著名廠家有日本的榮光 瑞典的SCANCOIN AB。 由于國外硬幣清分機發(fā)展比較早，其技術也較為成熟。硬幣清分機的傳動系統(tǒng)技術具有低噪聲、傳動平穩(wěn)、、性能可靠等優(yōu)點；計數(shù)功能采用光敏傳感器，有功能齊全，操作更簡便等優(yōu)點；采用數(shù)字顯示屏，進行可視化設計，全面顯示硬幣的數(shù)量等信息。 1.2.2國內硬幣清分機發(fā)展現(xiàn)狀 1、硬幣清分機在我國的市場前景：隨著我國國民經濟持續(xù)穩(wěn)定地增長，2008年北京申奧成功和WTO的加入。從本世紀開始，我國進入了全面建設小康社會的新階段，創(chuàng)造美好生活環(huán)境是金融行業(yè)發(fā)展的巨大推動力。我國第五版人民幣的發(fā)行，輔幣(10元以下)硬幣化已經成為一種趨勢，硬幣的投放量還將大幅度增加[1]。由于硬幣手工清分成本大，利潤小，一般不復點且誤差多，因此硬幣流通自動化成為迫切的社會需求，所以硬幣清分機將會成為國內金融市場的一個主流機器。 2、硬幣清分機國內生產：在國內，清華大學、北京科技大學、上海交通大學、杭州電子科技大學、蘇州大學、福州大學等多家單位均對如何進行正確的硬幣識別做過深入研究，在機理上普遍采用電渦流法。這些單位的研究在可能涉及的硬幣范圍內取得了較好的效果，但對硬幣的鑒別都局限于項目本身，存在不系統(tǒng)、不完整，對偽幣效果識別不好等問題。 3、硬幣清分機是對高速通過的硬幣進行識別、計數(shù)，同時對偽幣、殘幣進行剔除的系統(tǒng)。它是分類機、計數(shù)機、包裝機、銷毀機等眾多硬幣處理器具的基礎。由于國情和貨幣體系不同，研制各國統(tǒng)一的硬幣清分系統(tǒng)不現(xiàn)實，因此，需要針對不同的貨幣體系研制相應的清分系統(tǒng)。 在這個領域里，國外較早的開展了研究，并且做了大量的工作。開發(fā)的產品大致也分為三個檔次，低檔、中檔和高檔。低檔清分速度在1000枚/min以下，中檔為1000～1500枚/min左右，高檔則在1500枚/min以上。所使用的清分方法上主要有兩大類，一類是根據(jù)物理技術進行清分，另一類是根據(jù)性能指標進行清分。高速清分基本上都是采用性能指標來進行清分。 綜觀來看，當今國內外硬幣清分裝置，或者設計原理簡單，抗振動、抗電磁干擾能力差，識別偽幣能力差；要么制造復雜、價格昂貴、缺少實用價值。 2 確定方案 硬幣清分機主要設計是從硬幣的分離，計數(shù)等幾個方面進行考慮。 分離步驟： 具體的分離步驟是這樣的，首先混幣通過傳輸裝置，定時定量的（定時定量的目的在于防止一次送進過多的硬幣而導致分離盤負擔過大，引起堵塞和分離不流暢）傳輸一部分混幣到圖中所示的分離盤，起先我們分離的是幣值為1分的硬 幣，所以第一個傳感器擋幣塊與導軌的距離設計的要比1分的硬幣略大，比其它幣值的硬幣直徑都要小，以此為標準再經過實驗產生的分離效果，我們確定一個合適的直徑，這樣一來，1分的硬幣和其它幣值的硬幣就區(qū)分了出來。 其工作原理如下：啟動電動機，電動機帶動分離盤，使得分離盤轉動，則分離盤中的硬幣作離心運動，硬幣被撥到導軌中（導軌上端對應6個傳感器擋幣塊,擋幣塊與導軌的距離大小循序從上到下依次變大），然后根據(jù)硬幣的尺寸由小到大的循序對擋幣塊與導軌之間的距離進行調整，從而對不同直徑的硬幣進行分離。其裝置簡圖如圖1所示 圖1 3 傳動設計 3-1 電動機的選型 考慮到設計的硬幣清分機機適用對象為零售業(yè)、銀行和個體商戶戶,故電動機電壓應選用220V.再考慮到所受的載荷不大,所需動力不是很大,選用小功率的電動機. 綜合各方面因素,選用YL系列電動機. YL系列電動機是新型高效節(jié)能產品,具有體積小、容量大,起動及運轉性能優(yōu)越等特點,符合國際標準IEC的有關規(guī)定,并實現(xiàn)同一機座號單、三相異步電動機等級相同,提高了單、三相電動機的互換性和通用性,被廣泛應用于冷凍機、泵、風機、,小型機床以及農副業(yè)和家用電器等方面. 電動機的主要參數(shù)： 型號:YL801-4 電壓:220V 功率:0.55KW 同步轉速:1500r/min 頻率:50HZ 效率:68% 功率因數(shù):0.92外形尺寸:295165200 電動機的安裝方式： 選擇IBM3型 3-2 V帶傳動的設計 ① 電動機V帶輪的設計 ② 主軸V帶輪的設計 一 、V帶輪的設計要求 設計V帶輪時應滿足的要求有：質量??；結構工藝性好，無過大的鑄造內應力，質量分布均勻，轉速高時要經過動平衡，輪槽工作面要經過精細加工（表面粗糙度一般應為3.2）以減帶的磨損，各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 二 、帶輪的材料 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號為HT200。 三 、 V帶輪的結構 鑄鐵制V帶輪的典型結構有以下幾種形式：①實心式②腹板式③孔板式④橢圓輪輻式. 當帶輪的基準直徑2.5d(d為軸的直徑，單位為mm)時，可采用實心式； 300mm時，可采用腹板式（當100mm時，可采用孔板式）；300mm時，可采用輪輻式。 四 、 相關計算 已知電動機的額定功率為0.55KW,轉速n1=1500r/min,選取傳動比為i=3.9,采用普通V帶傳動. 1.確定計算功率P 由參考資料[1]表8-6查得工作情況系數(shù) KA=1.1,故 P=KAP=1.10.55=0.605KW 2.選取帶型 根據(jù)P，n 由參考資料[1]圖8-9確定選用Z型 3.確定帶輪基準直徑 由[1]表8-3和表8-7取主動輪基準直徑 d=71mm 則從動輪基準直徑 d=i d=3.971=276.9mm 根據(jù)參考資料[1]表8-7 取d=280mm 按參考資料[1]式(8-13)驗算帶的速度 V==m/s=5.57<35m/s 帶的速度合適 4.確定V帶的基準長度和傳動中心距 根據(jù) 0.7(dd1+dd2)
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