【農(nóng)產(chǎn)品清洗機(jī)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)案例4300字】

農(nóng)產(chǎn)品清洗機(jī)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u10874農(nóng)產(chǎn)品清洗機(jī)結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)案例綜述 1255471.1設(shè)計(jì)目標(biāo) 173511.1.1清洗機(jī)方案的設(shè)計(jì) 1252251.1.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 286421.2機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3191301.1.1傳動(dòng)方案的分析擬定 345641.1.2設(shè)計(jì)方案的選擇 6216821.3電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 7268871.3.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇 7258311.3.2確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 860421.3.3電動(dòng)機(jī)的型號(hào)的確定 8229721.4減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型 81.1設(shè)計(jì)目標(biāo)針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的形狀特點(diǎn)，確定清洗機(jī)的工藝流程為浸泡清洗——噴淋清洗——輸送——出料。在浸泡清洗階段主要是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行浸泡，為粘附于農(nóng)產(chǎn)品表面上的污物進(jìn)行初步清洗，并對(duì)較難分離的雜質(zhì)進(jìn)行浸泡，使雜質(zhì)在水浸泡變得松脫，以利于在以后清洗過(guò)程中容易容易沖洗。在接下來(lái)的階段開(kāi)始進(jìn)行噴淋式清洗，在這一階段中，農(nóng)產(chǎn)品通過(guò)不銹鋼網(wǎng)傳送帶傳送，由一排噴頭進(jìn)行沖洗，使農(nóng)產(chǎn)品的各部位都能清洗到，從而達(dá)到比較好的清洗效果[5]。關(guān)于水采用了循環(huán)重復(fù)利用。1.1.1清洗機(jī)方案的設(shè)計(jì)根據(jù)該工況目前比較成熟清洗機(jī)的有超聲波清洗機(jī)以及浸泡清洗機(jī)兩種。1、超聲波清洗機(jī)工作原理：利用電子方式產(chǎn)生超聲波U(ultrasonic)

和強(qiáng)氧化劑O3的SO

(Ozone

Super

Oxidation簡(jiǎn)稱：OSO

)，OSO通過(guò)布?xì)獗P施放到水中；超聲波U產(chǎn)生40KHZ的機(jī)械震蕩和空化作用，它可大大增加OSO在水中的溶解度，最關(guān)鍵的是超聲波U提供了物質(zhì)反應(yīng)所需的能量，

UOSO對(duì)浸泡在水中的果菜、肉類及其它物品一方面起到降解農(nóng)藥、分解毒素，消毒殺菌的作用。同時(shí)還產(chǎn)生等離子可對(duì)處理過(guò)物質(zhì)的分子進(jìn)行修補(bǔ)，完全解決了人們對(duì)解毒和保健的需要，通過(guò)超聲波U換能后的果蔬原質(zhì)地完好無(wú)損，不會(huì)象電機(jī)旋轉(zhuǎn)那樣破壞丟損果蔬營(yíng)養(yǎng)元素。2、浸泡清洗機(jī)工作原理：原料在水槽高壓作用下,被充分打散,翻流、清洗、傳送。從物料表面脫洗的泥沙沉入底部隔離倉(cāng),不會(huì)發(fā)生翻揚(yáng)回流造成再度污染,漂浮水中雜質(zhì)、小蟲,通過(guò)去雜機(jī)構(gòu)網(wǎng)孔收集,下次過(guò)毛輥清理掉,洗凈后物料出水后再經(jīng)噴淋清洗,送至下到工序。經(jīng)過(guò)比較我們得知，一是超聲波清洗機(jī)一般為小型家用，二是我們所要的設(shè)計(jì)的是批量生產(chǎn)使用。顯然超聲波清洗機(jī)無(wú)法滿足我們的設(shè)計(jì)要求，所以我們只能選取后一種方案。浸泡清洗機(jī)的圖片如下：圖1浸泡清洗機(jī)的圖片1.1.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于浸泡清洗過(guò)程為打散、翻流、清洗、傳送，所以機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也將是從這幾個(gè)方面進(jìn)行的。因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程涉及到清洗所以整臺(tái)設(shè)備必須是安裝于密閉的空間內(nèi)，但又要滿足操作人員操作及查看需要，所以初步計(jì)劃將整機(jī)安裝于焊接而成的水槽中，該水槽是整個(gè)設(shè)備的基礎(chǔ)；關(guān)于輸送采用鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，考慮到農(nóng)產(chǎn)品本身特點(diǎn)，所以該輸送機(jī)采用網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，網(wǎng)采用鋼絲編織而成，這樣有一定的強(qiáng)度，同時(shí)長(zhǎng)期浸泡在水中又不至于生銹；至于水路采用循環(huán)水路，采用臥式安裝的水泵，進(jìn)口直接連接于水槽之上，出口則分為兩路，其一連接于水槽，另一連接于噴頭管路上，這樣在農(nóng)產(chǎn)品清洗完成之后，便于噴頭將農(nóng)產(chǎn)品表面的雜物清洗干凈?？偨Y(jié)起來(lái)該機(jī)就是網(wǎng)鏈輸送機(jī)和水泵加噴嘴組合而成的[6]。具體講來(lái)其驅(qū)動(dòng)方式為采用擺線針輪減速機(jī)采用二級(jí)直連的，電機(jī)采用普通三相異步電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)和主機(jī)之間采用短節(jié)距精密滾子鏈連接，這是因?yàn)殒渹鲃?dòng)效率高，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。其三維結(jié)構(gòu)圖如下：圖2農(nóng)產(chǎn)品清洗機(jī)的三維結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，本部設(shè)備主要由洗滌系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、泵循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、清洗通道等組成，其中洗滌系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)是該部設(shè)備的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。設(shè)計(jì)的網(wǎng)鏈?zhǔn)睫r(nóng)產(chǎn)品清洗機(jī)主要由擺線針輪減速器、傳動(dòng)裝置、噴淋、水箱池、電機(jī)、水泵等組成。本設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)線中清洗和傳送兩個(gè)任務(wù)，農(nóng)產(chǎn)品的清洗利用水和農(nóng)產(chǎn)品的螺旋流動(dòng)，清洗質(zhì)量?jī)?yōu)于其它方式，清洗和傳送過(guò)程不間斷，節(jié)約了人力有效的提高了生產(chǎn)效率。本設(shè)備泛用性好適合于各種農(nóng)產(chǎn)品加工的前道工序。在使用的過(guò)程中為避免部分零件長(zhǎng)時(shí)間泡在水里導(dǎo)致銹蝕影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需經(jīng)常更換零件，比如下軸端因一直浸在水中所以只能采用滑動(dòng)軸承，軸承壽命短，需要不斷更換軸承。隨著下端軸承材料及結(jié)構(gòu)的完善，該裝置會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前途[13]。1.2機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.1.1傳動(dòng)方案的分析擬定傳動(dòng)方案的選擇分析可以從以下三個(gè)表格開(kāi)始：表1-1傳遞連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)常用機(jī)構(gòu)的性能和適用范圍表1-2實(shí)現(xiàn)其他特定運(yùn)動(dòng)常用機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用表1-3常用減速器的型式、特點(diǎn)及應(yīng)用另外，傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有合理順序和布局，除必須考慮各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所適應(yīng)的速度范圍外，還要考慮到以下幾點(diǎn)：帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較嚙合傳動(dòng)大；但帶傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸震，應(yīng)盡量置于傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)．一般滾子鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，宜布置在低速級(jí)。

蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時(shí)，由于有較高的齒面相對(duì)滑動(dòng)速度，易于形成液體動(dòng)壓潤(rùn)滑油膜，也有利于提高承載能力及效率。輪(特別是大模數(shù)錐齒輪)的加工比較困難，一般宜置于高速級(jí)，以減小其直徑和模數(shù)。但需注意，當(dāng)錐齒輪的速度過(guò)高時(shí)，其精度也需相應(yīng)提高，此時(shí)還應(yīng)考慮能否達(dá)到所需制造精度以及成本問(wèn)題斜齒輪傳動(dòng)較直齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)應(yīng)用于高速級(jí)。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)一般工作環(huán)境較差，潤(rùn)滑條件不良，外廓緊湊性可低于閉式傳動(dòng)，應(yīng)布置在低速級(jí)。制動(dòng)器通常設(shè)在高速軸。傳動(dòng)系統(tǒng)中位于制動(dòng)裝置后面不應(yīng)出現(xiàn)帶傳動(dòng)，摩擦傳動(dòng)和摩擦離合器等重載時(shí)可能出現(xiàn)摩擦打滑的裝置。為簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置，一般總是將改變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)(如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu))布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的末端或低速處；對(duì)于許多控制機(jī)構(gòu)一般也盡量放在傳動(dòng)系統(tǒng)的末端或低速處，以免造成大的累積誤差，降低傳動(dòng)精度。傳動(dòng)裝置的布局應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊凄、勻稱，強(qiáng)度和剛度好．并適合車間布置情況和工人操作，便于裝拆和維修。在傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)中，必須注意防止因過(guò)載或操作疏忽而造成機(jī)器損壞和人員工傷，可視具體情況在傳動(dòng)系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)加設(shè)安全保險(xiǎn)裝置。如一臺(tái)機(jī)器中各工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)彼此無(wú)需協(xié)調(diào)配合，則可由多臺(tái)原動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，亦可共用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)鏈并聯(lián)分支驅(qū)動(dòng)各個(gè)工作構(gòu)件。綜上所述，根據(jù)本機(jī)工作情況的傳遞方案如下簡(jiǎn)圖所示。采用電動(dòng)機(jī)、擺線針輪減速器、鏈傳動(dòng)的組合方案[14]。圖3傳動(dòng)方案的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.1.2設(shè)計(jì)方案的選擇方案一：清洗機(jī)器傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶輪傳動(dòng)主軸使摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)鏈輪傳動(dòng)帶動(dòng)托輪，再以摩擦傳動(dòng)滾筒。方案二：清洗機(jī)器傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪傳動(dòng)主軸使摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)由皮帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)托輪，再以齒輪傳動(dòng)滾筒方案三：清洗機(jī)器傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)鏈輪主軸使得摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)滾筒傳動(dòng)：由電動(dòng)機(jī)經(jīng)由齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)托輪，再以齒輪傳動(dòng)滾筒。在如今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大潮中，成本低，經(jīng)濟(jì)性好是產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的一個(gè)首要因素，這一概念必須是每一設(shè)計(jì)者都應(yīng)具有的。故在畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程要考慮到影響產(chǎn)品成本的諸多因素。方案一結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，傳動(dòng)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用壽命可以得到保障，制造成本低，加工簡(jiǎn)單。方案二、三效率比較低，加工成本高。經(jīng)過(guò)三個(gè)方案的比較，選用方案一。1.1.3初步估算功率若設(shè)計(jì)產(chǎn)量達(dá)到每小時(shí)清洗2-3T,初定傳送帶輸送距離為3米，農(nóng)產(chǎn)品在放進(jìn)去再到清洗完畢所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為3分鐘，初定輸送速度為0.03m/s。傳動(dòng)滾筒的功率：P0=(K1××v+K2××Q±0.0273Q×H)K1空載運(yùn)行功率系數(shù)K1=0.0192輸送帶水平投影長(zhǎng)度=3mV帶速v=0.03m/sK2物料水平運(yùn)行功率系數(shù)K2=9.55×10-5Q輸送量(t/h)Q=2t/hK3附加功率系數(shù)K3=1.8代入公式求得:P0=1.06kw電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算:P=K×P0/ηP=1.5kw取K=1.25η=0.88滾筒可以分為傳動(dòng)滾筒和該向滾筒。傳動(dòng)滾筒：傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件，可以為鋼制表面滾筒，包膠滾筒，一般為鑄造或薄鋼板卷制而成，在此用薄鋼板卷制而成。改向滾筒：用于改變輸送帶的運(yùn)行方向和增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。1.3電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型1.3.1電動(dòng)機(jī)功率的選擇原動(dòng)機(jī)是機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來(lái)源，其種類很多，有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)、液動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

電動(dòng)機(jī)已經(jīng)系列化，通常由專門工廠，按標(biāo)準(zhǔn)系列成批或大量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工作載荷(大小、特性及其變化情況)、工作要求(轉(zhuǎn)速高低、允差和調(diào)速要求、起動(dòng)和反轉(zhuǎn)頻繁程度)、工作環(huán)境(塵土、金屬屑、油、水、高溫及爆炸氣體等)、安裝要求及尺寸、重量有無(wú)特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，確定具體型號(hào)。選擇電動(dòng)機(jī)包括選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、功率、轉(zhuǎn)速和型號(hào)。在工業(yè)上一般采用三相交流電動(dòng)機(jī)，Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等特點(diǎn)，故一般應(yīng)優(yōu)先考慮。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩較小時(shí)，可選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，在經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)、間歇或短時(shí)工作的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過(guò)載能力大，應(yīng)選用YZ和YZR系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有開(kāi)啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式[7]。在此可選用封閉式的電動(dòng)機(jī)。所以選用Y系列全封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇原則：功率選的過(guò)小，不能保證工作機(jī)的正常工作或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞；功率選的過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)價(jià)格高，且常不在滿載下運(yùn)行，功率因素很低，造成浪費(fèi).對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)工作負(fù)荷較穩(wěn)定的負(fù)載機(jī)械，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需要的功率來(lái)選擇，選擇時(shí)應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的額定功率PN稍大于電動(dòng)機(jī)的所需功率。由計(jì)算已知電動(dòng)機(jī)所需功率為：=1.5kw,所以我們可選擇電動(dòng)機(jī)功率為1.5kw。1.3.2確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同一功率的異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min四種。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速高，磁極對(duì)數(shù)少，輪廓尺寸小、價(jià)格低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外輪廓尺寸愈大，價(jià)格愈高。由于工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速很低，所以不易選用高速電動(dòng)機(jī)，一般應(yīng)選擇同步轉(zhuǎn)速為1500或1000r/min的電動(dòng)機(jī)。1.3.3電動(dòng)機(jī)的型號(hào)的確定根據(jù)所要求的的轉(zhuǎn)速和功率選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)?查得可選用電動(dòng)機(jī)Y100L-6，功率1.5kw，轉(zhuǎn)速940r/min。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境，如果不加防護(hù)，水有可能進(jìn)入電動(dòng)機(jī)中導(dǎo)致電機(jī)短路而燒壞，于是在設(shè)計(jì)中選擇電機(jī)的防護(hù)等級(jí)為IP44。現(xiàn)在將這種電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)列于下表二中[7]。表2、電動(dòng)機(jī)型號(hào)(Table2)，Motormodel電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kW）最大轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩滿載轉(zhuǎn)速（r/min）額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量（kg）Y100L-61.51.01.09401.0331.4減速機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與選型因?yàn)閲娏芮逑礄C(jī)中傳動(dòng)帶線速度很小，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品自身的性質(zhì)和特點(diǎn)，選擇傳動(dòng)比較大的擺線針輪減速機(jī)。擺線針輪