多功能自动化高效率小型切菜机.doc

机械创新设计课程论文 题 目多功能自动化高效率小型切菜机 学 院 工程技术学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2010 姓 名 王扬红，钟波，李伟，孙洪亮 叶涛 指 导 教 师 刘军 成 绩 2013年4月 20 日 14目录摘要21 引言22 现行社会市场中有的切菜机2 2.1现有切菜机的介绍2 2.1.1现有切菜机的分类2 2.1.2现有切菜机的特点33 我们所研究的切菜机的相关内容3 3.1所研究的切菜机的主要特点3 3.2所研究的切菜机的主要原理3 3.3所研究的切菜机的主要机构4 3.3.1动力机构4 3.3.2传动机构4 3.3.3执行机构5 3.4相比之下所研究的切菜机的优点和不足7 3.5所研究的切菜机的使用与维7 4 现阶段存在的问题和缺陷7 5 切菜机的发展前景和趋势7 5.1切菜机的发展前景7 5.2切菜机的研发趋势8 6 结语9参考文献9附图10附录13多功能自动化高效率小型切菜机工程技术学院，重庆 400715摘 要：现代社会，繁杂的家务已越来越给人一种沉重的感觉 ,微波炉等现代炊具诞生后，人们更期待着更多现化炊具的出现。随着科技的发展，社会的进步，自动化的切菜机也应消费者的需要而诞生。到如今，自动化切菜机的发展日渐成熟，但是却无法迈入广大中低产阶级的家庭，所以我们就在此基础上做了改进。本文将从我们机器应用的前景，机器的结构，机器现存的问题以及其发展前景等方面进行介绍。关键词：切菜机；多功能；自动化；高效率；普遍性；1. 引言随着经济水平和科学技术的飞速发展，人们的生活水平不断提高，人们对生活的便捷性要求也越来越高。为了解决生活中的种种困扰，为人们的生活提供便利，节约时间、提高效率，使用家用电器及小型的机械产品已成为家庭生活的一种趋势。切菜机作为一种新型的切菜利器，自其诞生之时到现在已经取得了很大的发展，然而由于体积的庞大以及价格的昂贵，很难走进广大普通老百姓的日常生活中去，所以研发一种轻便小型而且价格便宜的切菜机是最符合市场要求的，而且可以利用这项技术真正的造福广大人民群众。所以下面我们将要从各个方面对我们设计的产品进行讲解。2. 现行社会市场中有的切菜机2.1 现有切菜机的介绍2.11 现有切菜机的分类前我国市场上生产和销售的切菜机主要是针对食品加工厂以及大型的食堂饭店所设计的，根据其功能的多寡主要分为两类：单切型切菜机和多功能型切菜机。单切型切菜机适用于片、段、丝、块茎、叶菜、海带等。而多功能型切菜机包含单切机的所以功能的同时，也可切圆形如土豆、萝卜等，可将根、茎、叶等蔬菜加工成片、丝、丁、菱、曲线、花丁、花片等。典型的结构有两种：双头型切菜机、组合式切菜机。其中在双头型切菜机中，一头专切叶菜类，由传送带送菜，往复运动的刀具进行切削；一头专切土豆、萝卜等根茎类、块类蔬菜，原料从倾斜的料筒送入，由旋转刀具进行切削，可同时工作，通过更换刀盘，可以切出各种规格的片、丝、条。而组合式切菜机的水平传送带传送原料，由在传送带上间隔分布的成一定角度的多个刀具进行切削，根据需要原料在传送带上经一次或多次切削后成形，成品的形状参数通过调节刀具的切削速度及原料的传送速度来控制。 2.12 现有切菜机的特点现有的切菜机一般特点是：操作简单方便，性能稳定，故障率低，成熟可靠，维修方便；生产效率高，加工产品形状范围广，破损率较低等。适用于食品行业、蔬菜加工行业、餐饮行业的各类蔬菜加工。3. 我们所研究的切菜机的相关内容3.1 所研究的切菜机的主要特点我们所研究的切菜机的主要目的是为了让其能服务广大的普通消费者，而且使其使用起来更为便利。基于此，我们研究的切菜机主要的特点是，其结构简单，主要是应用简单的齿轮连杆以及凸轮，构成其纵向和横向进给运动的复合，进而实现工作，所以简单的机构使其操作起来很简洁。而且降低了其所需的成本，使其市场价格可以面向普通的家庭。同时其最大的特点就是其体积很小，可以放在厨房中使用，从而进一步使其可以走向普通的家庭，实现了我们研究的最终目的。3.2 所研究的切菜机的主要原理切菜机是食品原料预处理机械的一种，其切割过程是利用剪切原理实现物料切断或者切碎的过程，通过物料和切刀之间产生的相对运动来完成。切菜机所加工的物料为蔬菜，加工后的形状和规格也与其他切割机械有较大差异，是一类专用设备。切菜机实现切割的方式主要是模拟手工切菜，蔬菜沿固定方向作进给运动，刀具在某一位置作往复运动，实现切割目的。而通过电动机的带动和行程开关的控制，实现机器的自动化运动。总体来说，主要的原理是通过刀具上下的往复的运动和底座上面的刀板横向的进给的复合达到切割的目的。其中刀具的上下运动是通过电动机带动齿轮运动，进而带动凸轮运动，压破竖直方向的装刀的杆件，使其往下运动，而通过在其上面装的弹簧拉回，进而实现上下往复运动，而通过棘轮机构来控制其运行周期。而底座上面的刀板则是通过带传动进而带动其做横向匀速的进给运动。以此实现其运动的复合。3.3 所研究的切菜机的主要机构 （图一）上图就是我们所设计的切菜机的主要结构，其中左上方的绿色部分是电动机，红色部分为齿轮，蓝色部分为凸轮，棕色部分为夹刀设备，黑色为连杆，最底部的机构为承载蔬菜等待切物品的菜板。3.3.1 动力机构整个机构的动力装置包括刀具的运动以及菜板的运动都是由电动机（图一)带动的，所选择的电动机的型号为Y系列中的Y90L-2，该种电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安全可靠。所以用于所研究的切菜机的机构中，能够保证其运动的可靠性，同时不会给厨房带来噪声的污染。振动小使得刀具和刀板的运动能够更加的准确，进一步提高了其安全性。3.3.2 传动机构(图二）实现运动由电机传到刀具及刀板是通过齿轮和凸轮，通过图一，主要过程是 电机带动第一个齿轮的转动，然后通过齿轮的啮合使低端的两个齿轮转动，进而连接两个齿轮的轴也会转动，带动连接在其上面的凸轮转动，进而使运动传递到刀具，而最右方的棘轮加连杆机构（图二)可以防止刀具的纵向进给和菜板的横向进给产生干涉。而底部的菜板则是直接通过带传动带动其运动。3.3.3 执行机构 （图三）图二就是执行机构中的切菜刀具的机构，主要是通过装夹刀具机构固定切菜的刀具，其中上图中的两个弹簧通过将装夹机构拉回，实现刀具上下的往复运动，实现切菜。而图一中底部灰白色部分为承载待切蔬菜等物品的菜板，设计中主要有两种，一种是普通菜板，主要用于切易于固定的物品，例如青菜，辣椒等，而另一种是特殊的刀板，通过计算，在上面排布一定规律的钉子，用于固定一些难以固定的物品，例如土豆等。3.4 相比之下所研究的切菜机的优点和不足 相比于现在市场上的切菜机，我们所研究的切菜机，最大的不足是不能切一些体积过于庞大的蔬菜，而且，功率于市场中的切菜机相比较小，无法运用于大型的酒店，但是其优点也是很多的，它改变了切菜机无法走进广大普通家庭的窘迫，使得日常生活中能够出现切菜机的身影。同时我们所研究的切菜机的体积小，噪声小，安全性高。最为重要的是其成本低，使得其市场价格低，能为广大消费者所接受。 3.5 所研究的切菜机的使用与维护本设计的操作方法相对简单，只需将要加工的原料放入菜板，把菜板放在机器对应的入口，然后启动电机 ，就可以开始切削。但在使用前及日常维护时需要注意以下事项：（1） 操作前需将切片切丝机放置在水平台面上，确保机体放置平稳可靠；（2）检查料筒内及上、下顶盖间是否有异物，如有异物必须及时清理，以免引起刀具损坏；（3）根据蔬菜需加工的形状选择刀片，如要加工硬度相对较大的菜类，要及时调整电机转动的速度；（4）在本设计中，切削形状及切削厚度的改变都通过对刀具安装位置的调整和更换刀板来实现，因而刀具的拆装比较频繁。安装刀具，要调整好刀片刃口方向，并需要将安装位置转至出料口处，借助出料口处的开口，将刀片以及必要的垫块通过螺栓紧固在刀架上。（5）每次使用后要及时清洗刀具及机体，但务必在机体表面无残余水分之后再收藏保管。 4. 现阶段存在的问题和缺陷联系实际生活，不难发现其中还有一些问题和缺陷。主要有以下几点，第一，再切菜的时候，往往是要切很多种类的菜，由于很难避免其粘刀，会造成菜和菜混合，影响菜的味道，如果切一次，清洗一次刀具，过于麻烦，而且极大的降低了效率。第二，切菜时，由于机构本身的误差，使得切出来部分不是规则的，对于某些多对菜的形状有较高的要求的场合或家庭不合适，使其普遍使用性不高。第三，由于该机构长时间接触水等一些物质，所以机器里面的电器设备的保护问题很难。5. 切菜机的发展前景和趋势5.1 切菜机的发展前景目前的生活水平随着科技的进步不断出现新的变化，在带来方便的同时，更多的实惠是对一物多用的经济。多功能切菜机则是不断翻新的切菜器，它的市场在不断地扩大，如今已经进入大众的视野，那么它将来的发展前景会不会出现新的气象，在人们接受新产品的同时，又有什么新的要求提出。切菜机的演变可以追溯到早期的石器时代，在生存中人们不断利用身边的工具，并把它进一步加工成最合适的产品。如今的多功能切菜机立足于多用途上，对一般的菜刀来说，它不仅可以做为厨房用具，还可以运用到食品加工中。人们在使用的时候，不仅轻松，效果俱佳，而且安全放心。目前的市场上都有出售，更甚至于运用到养殖饵料加工中。切菜机在与常见的切菜工具不同，它内有切片装置，除了简单的手动切菜机外，还可以靠电力带动运转。它将坚硬的蔬菜，(萝卜、土豆、水果、冬瓜等)切成人们想要的效果，展现的产品有片、丝或者段，在以往的加工基础上，有很大的优势，只需一个人就可以完成多人的工作量，而且省时省力，自一推出来就很受喜欢。这个产品的市场广阔，主要是因为，中国拥有众多的人口，不仅家庭有需求，同时大型的加工行业也对这种产品有很强的依赖性。它的卖点立足于人们对于产品功能的多重利用，在带来方便的同时，节约成本，减少了人力的浪费。当前的市场有很大的发展空间，对于多功能切菜机的需求，也将不断扩大。此外，这种切菜机在一物多用的基础上还带有新的发展空间，它的未来市场还是乐观向上的。不过值得提醒的是，在使用的时候还得进行相应的保养，将它的价值发挥到最大。5.2 切菜机的研发趋势从切菜机的功能和实用性及其实用范围不难看出，它的发展又有一些新的特点，具体体现在以下两个个方面：（1） 功能集成化，一机多用，不仅能更好的满足生产的需要，还能为大大提高生产效率，节省能源，降低成本。（2） 规格两极化，切菜机的处理物料是蔬菜，大规模的食品加工都要用它对原料进行预处理，企业的不断发展对切菜机的加工程度和加工能力也提出了更为严格的要求，切菜机大型化、自动化是发展的必然趋势。但随着现代社会的发展，人们生活方式的改变，家庭用户也对切菜机生产需求，但目前的切菜机因为功率大、体积大等因素并不适合家庭使用，如何填补这一巨大的市场空白，将是未来切菜机的发展的一个重要方向。6. 结语目前的生活水平随着科技的进步不断出现新的变化，在带来方便时，更多的实惠是对一物多用的经济。切菜机的演变可以追溯到早期的石器时代，在生存中人们不断利用身边的工具，并把它进一步加工成最合适的产品。如今的多功能切菜机立足于多用途上，对一般的菜刀来说，它不仅可以做为厨房用具，还可以运用到食品加工中。人们在使用的时候，不仅轻松，效果俱佳，而且安全放心。目前的市场上都有出售，更甚至于运用到养殖饵料加工中。这个产品的市场广阔，主要是因为，中国拥有众多的人口，不仅家庭有需求，同时大型的工行业也对这种产品有很强的依赖性。而我们所研究的切菜机，立足于服务广大普通的消费者，使切菜机能迈向体积小型化，操作便利化，价格低廉化。如此，能给普通家庭带来方便，能使许多青年人不在发愁切菜相关的事情。如此，方能受人欢迎。占据多的市场份额。参考文献1孟宪源, 姜琪. 机构构型与应用 TH.北京:机械工业出版社,20042殷涌光,丁庆宇，罗陈，牟光庆. 食品机械与设备 TS.北京：化学工业出版社，2007 3蒋迪清,唐伟强. 食品通用机械与设备 TS.北京:国防工业出版社,2005 4 Neil Sclate Nicholas P. 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