【農(nóng)產(chǎn)品清洗機結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計案例4300字】

農(nóng)產(chǎn)品清洗機結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u10874農(nóng)產(chǎn)品清洗機結(jié)構(gòu)的總體方案設(shè)計案例綜述 1255471.1設(shè)計目標 173511.1.1清洗機方案的設(shè)計 1252251.1.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 286421.2機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 3191301.1.1傳動方案的分析擬定 345641.1.2設(shè)計方案的選擇 6216821.3電動機的設(shè)計計算與選型 7268871.3.1電動機功率的選擇 7258311.3.2確定電動機的轉(zhuǎn)速 860421.3.3電動機的型號的確定 8229721.4減速機的設(shè)計計算與選型 81.1設(shè)計目標針對農(nóng)產(chǎn)品的形狀特點，確定清洗機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農(nóng)產(chǎn)品進行浸泡，為粘附于農(nóng)產(chǎn)品表面上的污物進行初步清洗，并對較難分離的雜質(zhì)進行浸泡，使雜質(zhì)在水浸泡變得松脫，以利于在以后清洗過程中容易容易沖洗。在接下來的階段開始進行噴淋式清洗，在這一階段中，農(nóng)產(chǎn)品通過不銹鋼網(wǎng)傳送帶傳送，由一排噴頭進行沖洗，使農(nóng)產(chǎn)品的各部位都能清洗到，從而達到比較好的清洗效果[5]。關(guān)于水采用了循環(huán)重復利用。1.1.1清洗機方案的設(shè)計根據(jù)該工況目前比較成熟清洗機的有超聲波清洗機以及浸泡清洗機兩種。1、超聲波清洗機工作原理：利用電子方式產(chǎn)生超聲波U(ultrasonic)

和強氧化劑O3的SO

(Ozone

Super

Oxidation簡稱：OSO

)，OSO通過布氣盤施放到水中；超聲波U產(chǎn)生40KHZ的機械震蕩和空化作用，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。同時還產(chǎn)生等離子可對處理過物質(zhì)的分子進行修補，完全解決了人們對解毒和保健的需要，通過超聲波U換能后的果蔬原質(zhì)地完好無損，不會象電機旋轉(zhuǎn)那樣破壞丟損果蔬營養(yǎng)元素。2、浸泡清洗機工作原理：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,不會發(fā)生翻揚回流造成再度污染,漂浮水中雜質(zhì)、小蟲,通過去雜機構(gòu)網(wǎng)孔收集,下次過毛輥清理掉,洗凈后物料出水后再經(jīng)噴淋清洗,送至下到工序。經(jīng)過比較我們得知，一是超聲波清洗機一般為小型家用，二是我們所要的設(shè)計的是批量生產(chǎn)使用。顯然超聲波清洗機無法滿足我們的設(shè)計要求，所以我們只能選取后一種方案。浸泡清洗機的圖片如下：圖1浸泡清洗機的圖片1.1.2總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計由于浸泡清洗過程為打散、翻流、清洗、傳送，所以機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計也將是從這幾個方面進行的。因為整個過程涉及到清洗所以整臺設(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，所以初步計劃將整機安裝于焊接而成的水槽中，該水槽是整個設(shè)備的基礎(chǔ)；關(guān)于輸送采用鏈式輸送機，考慮到農(nóng)產(chǎn)品本身特點，所以該輸送機采用網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，網(wǎng)采用鋼絲編織而成，這樣有一定的強度，同時長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)起來該機就是網(wǎng)鏈輸送機和水泵加噴嘴組合而成的[6]。具體講來其驅(qū)動方式為采用擺線針輪減速機采用二級直連的，電機采用普通三相異步電動機，減速機和主機之間采用短節(jié)距精密滾子鏈連接，這是因為鏈傳動效率高，同時結(jié)構(gòu)簡單。其三維結(jié)構(gòu)圖如下：圖2農(nóng)產(chǎn)品清洗機的三維結(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)計難點。設(shè)計的網(wǎng)鏈式農(nóng)產(chǎn)品清洗機主要由擺線針輪減速器、傳動裝置、噴淋、水箱池、電機、水泵等組成。本設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，造價低廉的優(yōu)點，可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品加工生產(chǎn)線中清洗和傳送兩個任務(wù)，農(nóng)產(chǎn)品的清洗利用水和農(nóng)產(chǎn)品的螺旋流動，清洗質(zhì)量優(yōu)于其它方式，清洗和傳送過程不間斷，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。在使用的過程中為避免部分零件長時間泡在水里導致銹蝕影響設(shè)備正常運轉(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，該裝置會有更廣闊的應(yīng)用前途[13]。1.2機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計1.1.1傳動方案的分析擬定傳動方案的選擇分析可以從以下三個表格開始：表1-1傳遞連續(xù)回轉(zhuǎn)運動常用機構(gòu)的性能和適用范圍表1-2實現(xiàn)其他特定運動常用機構(gòu)的特點與應(yīng)用表1-3常用減速器的型式、特點及應(yīng)用另外，傳動系統(tǒng)應(yīng)有合理順序和布局，除必須考慮各級傳動機構(gòu)所適應(yīng)的速度范圍外，還要考慮到以下幾點：帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時結(jié)構(gòu)尺寸較嚙合傳動大；但帶傳動平穩(wěn)，能緩沖吸震，應(yīng)盡量置于傳動系統(tǒng)的高速級．一般滾子鏈傳動運轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，宜布置在低速級。

蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動系統(tǒng)的高速級，以獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時，由于有較高的齒面相對滑動速度，易于形成液體動壓潤滑油膜，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，以減小其直徑和模數(shù)。但需注意，當錐齒輪的速度過高時，其精度也需相應(yīng)提高，此時還應(yīng)考慮能否達到所需制造精度以及成本問題斜齒輪傳動較直齒輪傳動平穩(wěn)，相對應(yīng)用于高速級。開式齒輪傳動一般工作環(huán)境較差，潤滑條件不良，外廓緊湊性可低于閉式傳動，應(yīng)布置在低速級。制動器通常設(shè)在高速軸。傳動系統(tǒng)中位于制動裝置后面不應(yīng)出現(xiàn)帶傳動，摩擦傳動和摩擦離合器等重載時可能出現(xiàn)摩擦打滑的裝置。為簡化傳動裝置，一般總是將改變運動形式的機構(gòu)(如連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu))布置在傳動系統(tǒng)的末端或低速處；對于許多控制機構(gòu)一般也盡量放在傳動系統(tǒng)的末端或低速處，以免造成大的累積誤差，降低傳動精度。傳動裝置的布局應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊凄、勻稱，強度和剛度好．并適合車間布置情況和工人操作，便于裝拆和維修。在傳動裝置總體設(shè)計中，必須注意防止因過載或操作疏忽而造成機器損壞和人員工傷，可視具體情況在傳動系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)加設(shè)安全保險裝置。如一臺機器中各工作構(gòu)件的運動彼此無需協(xié)調(diào)配合，則可由多臺原動機分別驅(qū)動，亦可共用一臺原動機通過傳動鏈并聯(lián)分支驅(qū)動各個工作構(gòu)件。綜上所述，根據(jù)本機工作情況的傳遞方案如下簡圖所示。采用電動機、擺線針輪減速器、鏈傳動的組合方案[14]。圖3傳動方案的機構(gòu)簡圖1.1.2設(shè)計方案的選擇方案一：清洗機器傳動：由電動機經(jīng)皮帶輪傳動主軸使摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動滾筒傳動：由電動機經(jīng)鏈輪傳動帶動托輪，再以摩擦傳動滾筒。方案二：清洗機器傳動：由電動機經(jīng)齒輪傳動主軸使摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動滾筒傳動：由電動機經(jīng)由皮帶輪傳動帶動托輪，再以齒輪傳動滾筒方案三：清洗機器傳動：由電動機經(jīng)鏈輪主軸使得摩擦輪高速旋轉(zhuǎn)。傳動滾筒傳動：由電動機經(jīng)由齒輪傳動帶動托輪，再以齒輪傳動滾筒。在如今市場經(jīng)濟的大潮中，成本低，經(jīng)濟性好是產(chǎn)品占領(lǐng)市場的一個首要因素，這一概念必須是每一設(shè)計者都應(yīng)具有的。故在畢業(yè)設(shè)計的全過程要考慮到影響產(chǎn)品成本的諸多因素。方案一結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，傳動簡單，可靠性高，使用壽命可以得到保障，制造成本低，加工簡單。方案二、三效率比較低，加工成本高。經(jīng)過三個方案的比較，選用方案一。1.1.3初步估算功率若設(shè)計產(chǎn)量達到每小時清洗2-3T,初定傳送帶輸送距離為3米，農(nóng)產(chǎn)品在放進去再到清洗完畢所經(jīng)過的時間為3分鐘，初定輸送速度為0.03m/s。傳動滾筒的功率：P0=(K1××v+K2××Q±0.0273Q×H)K1空載運行功率系數(shù)K1=0.0192輸送帶水平投影長度=3mV帶速v=0.03m/sK2物料水平運行功率系數(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電動機功率計算:P=K×P0/ηP=1.5kw取K=1.25η=0.88滾筒可以分為傳動滾筒和該向滾筒。傳動滾筒：傳動滾筒是傳遞動力的主要部件，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行方向和增加輸送帶與傳動滾筒間的圍包角。1.3電動機的設(shè)計計算與選型1.3.1電動機功率的選擇原動機是機器中運動和動力的來源，其種類很多，有電動機、內(nèi)燃機、蒸汽機、水輪機、汽輪機、液動機等。電動機構(gòu)造簡單、工作可靠、控制簡便、維護容易，一般生產(chǎn)機械上大多數(shù)均采用電動機驅(qū)動。

電動機已經(jīng)系列化，通常由專門工廠，按標準系列成批或大量生產(chǎn)。機械設(shè)計中應(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、重量有無特殊限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)型式、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，確定具體型號。選擇電動機包括選擇電動機的類型、結(jié)構(gòu)、功率、轉(zhuǎn)速和型號。在工業(yè)上一般采用三相交流電動機，Y系列三相交流異步電動機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便等特點，故一般應(yīng)優(yōu)先考慮。當轉(zhuǎn)動慣量和啟動力矩較小時，可選用Y系列三相交流異步電動機，在經(jīng)常啟動、制動和反轉(zhuǎn)、間歇或短時工作的場合，要求電動機的轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大，應(yīng)選用YZ和YZR系列三相交流異步電動機，電動機的結(jié)構(gòu)有開啟式、防護式、封閉式、防爆式[7]。在此可選用封閉式的電動機。所以選用Y系列全封閉式籠型三相異步電動機。選擇原則：功率選的過小，不能保證工作機的正常工作或使電動機長期過載而過早損壞；功率選的過大，則電動機價格高，且常不在滿載下運行，功率因素很低，造成浪費.對于長期連續(xù)工作負荷較穩(wěn)定的負載機械，可根據(jù)電動機所需要的功率來選擇，選擇時應(yīng)使電動機的額定功率PN稍大于電動機的所需功率。由計算已知電動機所需功率為：=1.5kw,所以我們可選擇電動機功率為1.5kw。1.3.2確定電動機的轉(zhuǎn)速同一功率的異步電動機的同步轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min四種。一般來說，電動機的同步轉(zhuǎn)速高，磁極對數(shù)少，輪廓尺寸小、價格低；反之，轉(zhuǎn)速愈低，外輪廓尺寸愈大，價格愈高。由于工作機滾筒的轉(zhuǎn)速很低，所以不易選用高速電動機，一般應(yīng)選擇同步轉(zhuǎn)速為1500或1000r/min的電動機。1.3.3電動機的型號的確定根據(jù)所要求的的轉(zhuǎn)速和功率選擇Y系列三相異步電動機，由?機械設(shè)計課程設(shè)計手冊?查得可選用電動機Y100L-6，功率1.5kw，轉(zhuǎn)速940r/min。因為工作環(huán)境，如果不加防護，水有可能進入電動機中導致電機短路而燒壞，于是在設(shè)計中選擇電機的防護等級為IP44?，F(xiàn)在將這種電動機的數(shù)據(jù)列于下表二中[7]。表2、電動機型號(Table2)，Motormodel電動機型號額定功率（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減速機的設(shè)計計算與選型因為噴淋清洗機中傳動帶線速度很小，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品自身的性質(zhì)和特點，選擇傳動比較大的擺線針輪減速機。擺線針輪