甘蔗榨汁機的設(shè)計【食品機械】【帶SolidWorks三維】【6張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+答辯稿+任務(wù)書】
18頁 6800字數(shù)+論文說明書【詳情如下】
A3-甘蔗榨汁機總裝配圖.DWG
A4-底座2.DWG
A4-機殼.DWG
A4-滾輪2.DWG
A4-調(diào)隙螺栓.DWG
A4-軸1.DWG
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前 言
甘蔗榨汁機是提取甘蔗汁液必不可少的機械加工設(shè)備。在加工甘蔗飲品時，必須將收獲的甘蔗進行榨汁取液。近年來，隨著經(jīng)濟、技術(shù)的不斷發(fā)展，許多食品的營養(yǎng)價值也陸續(xù)被發(fā)掘。試驗研究表明，甘蔗汁液的營養(yǎng)價值非?？捎^，并且口味甘美，贏得廣大消費者鐘愛。但一直困擾廣大消費者和甘農(nóng)的一個重要因素是如何便捷的提取甘蔗汁液。因此研究設(shè)計一款簡捷方便的甘蔗榨汁機將顯得尤為重要和迫切，而且市場需求極大。
甘蔗榨汁機是為了緊跟時代發(fā)展，迎合現(xiàn)代人健康、衛(wèi)生、新鮮、時尚、簡捷方便的飲食要求，研發(fā)引進高新技術(shù)，精心設(shè)計打造而成。采用該機壓榨的甘蔗汁液，屬于天然綠色食品，清甜甘爽，營養(yǎng)豐富。
該設(shè)計借鑒手動甘蔗榨汁機跟壓輥式榨汁機，從而研究設(shè)計的。是一款簡易的壓榨機械，同時通過改變壓輥之間的間距，還能進行水果，蔬菜等的壓榨。本文設(shè)計的三輥式甘蔗榨汁機是一款比較常用的提取汁液的壓榨機械。目前全國各地普遍種植甘蔗，甘農(nóng)在收獲甘蔗喜悅的同時，不免甘蔗出售而感到煩惱。很多甘農(nóng)自己采用古老的辦法將甘蔗進行擠壓取液在市場上銷售。但往往提取的汁液很少，而且不能保證潔凈，面對龐大的消費人群，普通壓榨的汁液就如同杯水車薪，不能滿足廣大消費者的需求，還有大部分甘農(nóng)直接將甘蔗拿到市場上銷售，消費者鑒于甘蔗汁液提取的不便，往往都是看看而已。因此研究設(shè)計一款甘蔗榨汁機，將它投入市場，將會給甘農(nóng)、消費者帶來極大的方便，同時也帶來極大的市場利益。通過了解消費者的需求可知，消費者喜愛能夠像喝汽水那樣簡單的來一杯甘蔗汁。本文設(shè)計的甘蔗榨汁機可以用于批量榨取甘蔗汁液，而且體積小也可用于家庭使用。更重要的是我們能夠?qū)⑺斗诺交疖囌尽⑵囌?、機場、學(xué)校、公園、廣場等一些人流量大的地方,給公民給予方便，同時盡顯公民對于健康衛(wèi)生的追求。
本文設(shè)計的甘蔗榨汁機不僅用于甘蔗的榨取，還能對纖維度高的食品進行壓榨，并且榨取時，能夠保證榨取的汁液清潔衛(wèi)生，同時保證榨取汁液全面，能夠做到一遍榨取到位，節(jié)約時間，不浪費甘蔗原材料。通過對現(xiàn)有壓榨機械的對比分析，該設(shè)計采用電機帶動，減速器減速，皮帶以及齒輪傳動，三個壓輥兩組壓榨，汁液分取采用過濾裝置。通過對整機的結(jié)構(gòu)尺寸，驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)尺寸、齒輪傳動比、減速器減速比等進行了詳細的計算，使本方案有了初步的設(shè)計應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞：三輥壓榨；榨汁機；甘蔗
目 錄
1緒論 1
1.1課題研究的目的和意義 1
1.2國內(nèi)外甘蔗榨汁機的研制狀況 1
1.3國內(nèi)外甘蔗榨汁機存在的問題 2
1.4現(xiàn)有甘蔗榨汁機的壓榨方式 2
1.5課題研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標 4
2甘蔗榨汁機的總體設(shè)計 5
2.1市場上常見的甘蔗榨汁機有 5
2.2設(shè)計的基本原理 6
2.3樣機結(jié)構(gòu)及工作原理 6
3甘蔗榨汁機機結(jié)構(gòu)設(shè)計 7
3.1喂料機構(gòu) 7
3.2三輥輪兩兩間間距的計算 8
4機構(gòu)的設(shè)計 9
4.1調(diào)隙螺栓的設(shè)計 9
4.2帶的選擇與計算 9
4.3軸的強度校核計算 9
4.4壓輥的校核 10
總 結(jié) 13
致 謝 14
參考文獻 15
1緒論
1.1課題研究的目的和意義
甘蔗榨汁機是甘蔗提取汁液必不可少的機械設(shè)備，甘蔗的營養(yǎng)價值頗為豐富[11]，含有大量的蔗糖，維生素、氨基酸、微量元素等。近年來，隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對于健康飲食的標準要求也在不斷的提高，許多食品的營養(yǎng)價值也陸續(xù)被發(fā)掘。
甘蔗在全球種植面積極大，我國也是世界上甘蔗種植大國，每年有200萬公頃的種植面積，產(chǎn)出蔗糖150萬噸，但有很多甘蔗不是直接進入工廠加工成蔗糖以及飼料，而是在市場上銷售。問題在于極大的甘蔗銷售在給甘農(nóng)帶來經(jīng)濟效益的同時，也給甘農(nóng)帶來了極大的不便，消費者需要的是方便簡潔的操作就能獲取甘蔗豐富的營養(yǎng)價值?？蓡栴}在于提取甘蔗汁液是個頭疼的問題。不能產(chǎn)業(yè)化，更不能大量提取。因而研制一款既簡捷又方便的甘蔗榨汁機將顯得尤為重要。
市場上現(xiàn)有的甘蔗榨汁機多采用手動，以及雙輥和五輥壓榨機，手動壓榨機械簡單，但需要消費者來自己完成，將給消費者帶來不便，雙輥壓榨便于控制兩壓輥之間的距離，不能保證壓榨質(zhì)量，五輥壓榨機械過于復(fù)雜，成本較高。采用三輥壓榨將有效避免機械裝備的復(fù)雜度，同時又能保證甘蔗榨取效果，節(jié)約成本，方便輕捷。該甘蔗榨汁機因其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，所以制造成本低，而且可以保證甘蔗榨取充分，節(jié)約原材料。
本文設(shè)計的甘蔗榨汁機榨取甘蔗時，能夠保證榨取的汁液清潔衛(wèi)生，同時保證榨取汁液全面，能夠做到一遍榨取到位，節(jié)約時間，不浪費甘蔗原材料。
1.2國內(nèi)外甘蔗榨汁機的研制狀況
1.2.1國內(nèi)甘蔗榨汁機現(xiàn)狀
國內(nèi)目前采用甘蔗榨汁機主要存在以下幾種形式，立式甘蔗榨汁機[7]，像冷飲店里面立式可樂灌裝機，這種機械操作簡單，每次可供應(yīng)一人使用，占用體積小，輕捷。但由于不能滿足我國廣大的甘蔗種植需求，因而只能在一些較小場合容易見到，并且不便于清洗。還有一些是通過螺旋推送器機構(gòu)設(shè)計的推壓式甘蔗榨汁機，這種甘蔗榨汁機是比較早期設(shè)計的一款甘蔗榨汁機，擠壓效果較好，但由于殘渣不易退出，并且在擠壓時需將甘蔗打碎，因而現(xiàn)在不常用。目前比較常見的是壓輥式甘蔗榨汁機。
壓輥式甘蔗榨汁機常見的有兩輥、三輥、五輥以及七輥。兩輥甘蔗榨汁機結(jié)構(gòu)簡單，但市場上很少，因為壓榨效果不太理想，浪費原材料，不便于大批量生產(chǎn)。比較發(fā)現(xiàn)效果最好的為三輥跟五輥式甘蔗榨汁機[10]，市場比較常見。值得提出的是還有一款手動擠壓式甘蔗榨汁機，結(jié)構(gòu)及其簡單，總 結(jié)
此次設(shè)計的任務(wù)是為了完成甘蔗榨取汁液而設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)有甘蔗榨汁機以及水果蔬菜榨汁機的設(shè)計要求，借鑒已有的榨汁機，將壓榨裝置改進為三輥兩級壓榨，相比兩輥甘蔗榨汁機榨汁充分，節(jié)省原料，同比四輥兩級甘蔗榨汁結(jié)構(gòu)簡單、造價低、工作效率高等優(yōu)點。為了便于適應(yīng)室內(nèi)工作條件噪音低，采用蝸輪蝸桿減速機，帶傳動。
喂料裝置口設(shè)計根據(jù)實際檢測甘蔗棒的大小來確定，測得十組任意甘蔗棒的大端、中端、小端的直徑，進而設(shè)計出喂料裝置口徑大小，同時將喂料裝置口、進料斜面，壓輥壓榨處設(shè)計在統(tǒng)一斜面上，便于甘蔗送入進料口沿斜面滑入兩壓輥間進行壓榨。該設(shè)計采用調(diào)隙螺桿，為了調(diào)節(jié)壓輥間距，使甘蔗榨汁充分，減少原料的浪費?？倷C尺寸大小按照人體身高設(shè)計，便于操作。在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題，如壓滾的校核問題，通過學(xué)習(xí)solidworks軟件，用該軟件知識進行壓輥表面強度校核，使得畢業(yè)設(shè)計能夠較為順利的進行。
本機具有以下特點：
(1)榨汁充分，盡可能減少浪費，結(jié)構(gòu)簡單便于操作。
(2)通用性能好，便于清理殘渣，噪音小，使用壽命長。
致 謝
畢業(yè)在即，四年的大學(xué)生活已接近尾聲，經(jīng)過三個多月的努力，在老師的悉心指導(dǎo)下，設(shè)計任務(wù)基本完成了。在撰寫論文期間，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師，從設(shè)計的選題、實施到撰寫、修改和定稿，老師均傾注了大量的心血。導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)、熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。還有，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力將使我終生受益。同時我還要感謝大學(xué)期間任課老師李傳峰、范修文在機械設(shè)計，機械制圖上的指導(dǎo)和幫助。以及在大學(xué)期間所有老師給予的悉心教導(dǎo)和幫助。感謝他們四年來的辛勤栽培，他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐。最后，也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友張盼，鄭艷偉等，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂，感謝他們的陪伴與幫助，愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！
參考文獻
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200 年 月 第 期 - 94 - 甘蔗榨汁機的設(shè)計 摘 要： 甘蔗在我國種植面積極大，是我國南方各省的主要經(jīng)濟作物之一。由于近年來人民生活水平的不斷提高，對于健康要求的不斷追求，甘蔗的營養(yǎng)價值同樣也不斷開發(fā)出來。甘農(nóng)在收獲甘蔗喜悅的同時，不免對甘蔗的銷售感到憂愁，消費者一樣喜歡甘蔗汁液的甘甜可口，但不能容易從甘蔗棒料里面提取出甘蔗鮮美的汁液同樣感到煩惱。研究設(shè)計一款簡捷 的甘蔗榨汁機將顯得尤為重要，通過了解現(xiàn)有甘蔗榨汁機的結(jié)構(gòu)，該設(shè)計去繁從簡，設(shè)計出三輥兩級壓榨式甘蔗榨汁機。 關(guān)鍵詞： 甘蔗 ； 榨汁機 ； 三輥壓榨式 中圖分類號： 文獻標識碼： A 文章編號： 0 引言 甘蔗榨汁機是提取甘蔗汁液必不可少的機械加工設(shè)備。在加工甘蔗飲品時，必須將收獲的甘蔗進行榨汁取液。近年來，隨著經(jīng)濟、技術(shù)的不斷發(fā)展，許多食品的營養(yǎng)價值也陸續(xù)被發(fā)掘。試驗研究表明，甘蔗汁液的營養(yǎng)價值非常可觀，并且口味甘美，贏得廣大消費者鐘愛。但一直困擾廣大消費者和甘農(nóng)的一個重要因素是如何便捷的提取甘蔗汁液。因此研究設(shè)計一款簡捷方便的甘蔗榨汁機將顯得尤為重要和迫切，而且市場需求極大。 該設(shè)計借鑒手動甘蔗榨汁機跟壓輥式榨汁機，從 而研究設(shè)計的。是一款簡易的壓榨機械，同時通過改變壓輥之間的間距，還能進行水果，蔬菜等的壓榨。本文設(shè)計的三輥式甘蔗榨汁機是一款比較常用的提取汁液的壓榨機械。目前全國各地普遍種植甘蔗，甘農(nóng)在收獲甘蔗喜悅的同時，不免甘蔗出售而感到煩惱。很多甘農(nóng)自己采用古老的辦法將甘蔗進行擠壓取液在市場上銷售。但往往提取的汁液很少，而且不能保證潔凈，面對龐大的消費人群，普通壓榨的汁液就如同杯水車薪，不能滿足廣大消費者的需求，還有大部分甘農(nóng)直接將甘蔗拿到市場上銷售，消費者鑒于甘蔗汁液提取的不便，往往都是看看而已。因此研究設(shè)計一款甘蔗 榨汁機，將它投入市場，將會給甘農(nóng)、消費者帶來極大的方便，同時也帶來極大的市場利益。通過了解消費者的需求可知，消費者喜愛能夠像喝汽水那樣簡單的來一杯甘蔗汁。本文設(shè)計的甘蔗榨汁機可以用于批量榨取甘蔗汁液，而且體積小也可用于家庭使用。更重要的是我們能夠?qū)⑺斗诺交疖囌?、汽車站、機場、學(xué)校、公園、廣場等一些人流量大的地方 ,給公民給予方便，同時盡顯公民對于健康衛(wèi)生的追求。 1 設(shè)計原理及機構(gòu) 設(shè)計原理 本設(shè)計以現(xiàn)有甘蔗榨汁機以及水果榨汁機的技術(shù)為基礎(chǔ)，對各個工作單元進行了改進設(shè)計和優(yōu)化組合，在將甘蔗收獲后 ，直接將甘蔗棒料送入喂料口進行榨汁。榨汁過程中將通過由電機帶動的三輥輪分兩級先后進行對甘蔗的壓榨，以確保榨汁充分，壓榨下來的汁液進入過濾網(wǎng)進行過濾處理，進入汁液盛裝體，而殘渣則從出料口排出，最后消費者可以從汁液盛裝體中得到甘甜清涼的甘蔗汁液。 工作時，電機通過減速器減速帶動皮帶傳動，帶輪、齒輪由軸連接，通過皮帶傳動帶動齒輪傳動，三輥裝置在齒輪帶動下兩兩相向轉(zhuǎn)動，進行壓榨。而另一方面 將甘蔗從喂料口送入，直接通過甘蔗榨汁機的三輥壓榨裝置進行壓榨，渣料從出料口排出，汁液經(jīng)過濾網(wǎng)進行過濾后流入汁液盛裝箱。 (1)三個壓輥在齒輪帶動下實現(xiàn)兩級壓榨，如圖1 200 年 月 第 期 - 95 - 1壓輥 A,2壓輥 3壓輥 圖 1在齒輪帶動下，壓輥 A 首先正傳，齒輪組帶動一組壓輥 B 同時反轉(zhuǎn)，從而將從喂料裝置進來的甘蔗依次進行兩級壓榨，保證榨取甘蔗汁液充分進行。在設(shè)計時，將喂料口、喂料斜面以 及 1、 2 輥輪間中心保持在統(tǒng)一斜面，使得甘蔗進入喂料口能夠沿斜面滑入 1、 2 壓輥處進行甘蔗榨汁， 1、 2 壓輥榨汁完成后將甘蔗棒送入 1、 3 壓輥處，進行第二次壓榨，兩級壓榨后保證甘蔗能夠壓榨充分，竟可能減少原材料的浪費。 料機構(gòu) 料斗的設(shè)計主要考慮其 甘蔗棒直徑的大小，以及長度。通過在市場上作比較，甘蔗大體為圓柱狀最大直徑不會超過 60㎜ ，因此料斗設(shè)計成 下斜坡狀 、 然后在端蓋側(cè)上方開孔，開出三個直徑 60㎜ 等間距的圓孔，可以方便將甘蔗圓棒插入其中，以方便甘蔗沿斜面進入到三輥壓榨裝置進行壓榨。為了順利將甘蔗送入壓輥處， 將喂料口跟斜面以及壓輥擠壓處設(shè)計在統(tǒng)一斜面處，以防壓輥抱死無法工作。如圖 1 圖 1料裝置 示意圖 輥輪兩兩間間距的計算 影響甘蔗榨汁質(zhì)量的因素很多，首先是甘蔗的品種、類型、物理結(jié)構(gòu)、水分、甘蔗大小、均勻度及飽滿程度等因素。甘蔗直徑一般在 3，現(xiàn)任選十株甘蔗進行測量，測量結(jié)果如下： 表 3選 十株甘蔗中部進行 的測量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（ 35 40 38 46 37 33 29 52 43 39 表 3選 十株甘蔗小端進行 的測量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（ 31 28 26 37 32 29 29 30 41 39 表 3選 十株甘蔗大端進行 的測量 甘蔗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 甘蔗直徑（ 39 45 40 37 49 33 55 52 43 48 由上述三表得甘蔗棒的平均直徑如下： 甘 蔗 中 部 的 平 均 直 徑 ：9435229333746384035d 1 ??????????? 甘 蔗 小 端 的 平 均 直 徑 ：9413029293237262831d 2 ??????????? 蔗 大 端 的 平 均 直 徑 ：8435255334937404539d 3 ??????????? 而兩輥之間的間距前一級設(shè)置在 20㎜ ，由前一級壓榨過的甘蔗進入下一級進行壓榨時，需減小下級輥輪之間的間距，因此，下級輥輪間間距設(shè)置為 15㎜ 。這樣就可以直接將借助三個壓輥對甘蔗進200 年 月 第 期 - 96 - 行兩次壓榨。 隙螺栓的設(shè)計 調(diào)隙螺栓是為了改變壓輥裝置進行壓榨時的間距而設(shè)計的，安裝時將壓輥 2 放在距離兩個壓輥1 最近的距 離，如遇到壓輥間隙小不能有效的進行甘蔗壓榨，采用加方形墊片的方式加在兩側(cè)面架上再用調(diào)隙螺栓預(yù)緊，進而達到調(diào)隙的作用。 的選擇與計算 根據(jù)設(shè)計要求，本文設(shè)計的甘蔗榨汁機主要適用于家庭，以及一些室內(nèi)場所，因而選擇傳動裝置為帶傳動，帶傳動可以減少噪音的產(chǎn)生。由于小帶輪直徑 1d =80 ㎜ ，大帶輪直徑2d=140 ㎜ 。 帶速計算近似為 06030 021 1????? 如此通過帶速可選擇適用平帶傳動，平帶傳動效率高，在 傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多，便于帶的安裝，轉(zhuǎn)速適合在較低場合適用，帶的造價較為便宜，經(jīng)濟實用。材料可選擇錦侖片復(fù)合平帶。 的強度校核計算 ， 按鈕轉(zhuǎn)強度條件計算 根據(jù)本文設(shè)計的甘蔗榨汁機，軸基本上不承受彎矩載荷，通常用此種方法初步估算軸徑，也可以作為最后的設(shè)計結(jié)果。軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為 ][?? ???? ???? —— 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， a?? ； ? —— 軸所受的扭矩， ?? ㎜ ； ?W —— 軸的抗扭截面系數(shù)， ㎜ 3； n —— 軸的轉(zhuǎn)速， ； ? —— 周傳遞的功率，； W? d —— 計算軸面處的直徑， ㎜ ； [ ?? ]—— 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， a?? 根 據(jù) 查 表 可 知 ， 45 號鋼 [ ?? ] 范圍為25a?? ；計算截面處直徑為 25 ㎜ ；傳遞功率由電機輸出功率可知為 2 W? ； 軸的轉(zhuǎn)速計算：電機輸出的轉(zhuǎn)速為 3000 r/速機的減速比為 1∶ 10，安裝在減速機輸出軸端的帶輪直徑為 80㎜ ，安裝在軸端的帶輪直徑為 140，假設(shè)皮帶運轉(zhuǎn)是不發(fā)生打滑，按此計算軸的轉(zhuǎn)速可得： 軸 的 轉(zhuǎn) 速= ?? ?14010 803000171.4 r/上可得軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： ????????? ?? ] 所以根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn) 強度最終計算校核得知軸是安全的。 參考文獻 ： [1] 趙若梅 . 一種甘蔗榨汁機 [P]. 江蘇：016[2] 莊冰梅 . 甘蔗榨汁機 [P]. 福建：016[3]江水波 . 手搖電動立式甘蔗榨汁機 [J]. 農(nóng)村百事通 ,2005,10:27. [4]鄧 繼 禹 . 聾 人 榨 甘 蔗 汁 的 啟 示 [J]. 中國殘疾人 ,1995,05:47. [5]王明杰 ,劉守祥 . 甘蔗榨汁機的設(shè)計 [J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工 (學(xué)刊 ),2007,09:89[6]. 水 果榨汁機 [J]. 農(nóng)村新技術(shù) ,2009,02:38. [7]. 立式甘蔗榨汁機 [J]. 農(nóng)村新技術(shù) ,2010,24:40. [8] 楊中輝 . 甘蔗榨汁機 [P]. 浙江：014[9] 唐雪華 . 液 壓 式 甘 蔗 榨 汁 機 [P]. 江蘇：013[10] 陳錫培 . 五 輥 甘 蔗 榨 汁 機 [P]. 江蘇：006[11]何海燕 ,覃擁靈 ,李楠 ,陳桂光 ,梁智群 . 甘蔗糖蜜培養(yǎng)高鐵營養(yǎng)酵母發(fā)酵條件優(yōu)化的研究 [J]. 食 品工業(yè)科技 ,2007,08:105[12] 黃 聰 聯(lián) . 甘 蔗 榨 汁 機 [P]. 臺灣：993[13] 黃 劍 強 . 甘 蔗 榨 汁 機 [P]. 江西：996200 年 月 第 期 - 97 - [14]陳錦榮 . 甘蔗榨汁機輥壓機構(gòu) [P]. 廣東：999[15] 吳萬鈞 . 甘蔗榨汁機 [P]. 浙江：009