水果削皮机的工业工程设计开题答辩.doc

毕业设计(论文)开题报告题目：水果削皮机的工业工程创新设计院（系） 机电学院 专 业 工业工程 班 级 110217 姓 名 学 号 110217114 导 师 2013年 3 月 18 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考文献”应按附件中参考文献“注释格式”的要求书写。4 年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2005年11月26日”。1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1研究背景我们知道水果中含有较多的维生素和矿物质，但是现代科学技术生产的化肥农药激素等在蔬菜表面都有残留。有的人可能会说，水果洗了数次，并用开水和洗涤剂消毒消毒后，果皮上的农药不就去掉了吗？回答是否定的，因为这些农药经过单纯的洗涤是不能完全洗掉的，果农在管理果树时，从花落到结果，一直使用农药，时间一长，一些农药就会残留在果皮里，像六六六、敌敌畏、乐果、敌百虫等毒素，这些农药对人体有一点的毒性，即使少量的对儿童也极为不利。水果外皮部分有各种各样的微生物、寄生虫卵，有的是运输者或采摘人的手上污染的。有的是销售者用污水浇洗污染的。据调查，有的地区水果外皮上大肠杆菌达68%96%，水果外皮上可能被各种虫类的排泄物污染。吃水果时，若不削皮，就会连留在水果上的农药也一起吃进去。轻者呕吐腹泻，重者危及生命。那我们怎样消除水果表面的残留物呢？一般而言，可以有以下方法清除：第一是清水浸泡法，将水果用清水浸泡20到30分钟，然后反复冲洗两到三次，这样可以除去部分残留农药。还可以添加果蔬洗剂之类的清洗剂，增加农药的溶出。第二是碱水浸泡法：先用5%碱水浸泡2到5分钟，然后用清水洗涤1至2遍。第三是开水浸泡法：将洗好的水果放到开水中泡2到5分钟，然后用清水洗涤1至2遍。第四是去皮法：对于带皮的水果，如苹果、梨子、猕猴桃等，我们先清洗一遍，再去点表皮，这种方法就可以去除表面的农药残留。第五是储藏保管法：有条件的话可以将水果买回后储藏1015天左右，也能降低农药残留的毒性。以上方法对于水果残留农药清除具有良好的效果，既可以保证水果的营养成分，也让我们食用起来更放心。但清水浸泡法、碱水浸泡法、储存保管法周期太长，使用不方便。开水浸泡法会烫伤果肉，使水果变味，营养成分损伤。总之去皮法比较方便，即食即用，还不会损坏水果的营养成分，这样一来水果去皮机的研制就十分必要。 1.2 研究意义朋友来或自己需要品尝水果时，它可以给你带来方便卫生的感受。有了它，你的家居生活将更加干净清爽；有了它，水果的滋味更加清甜美味。他能把免去你削皮的麻烦，轻轻摇一摇，果皮不见了！人性化设计让老人小孩都能安全操作。不再担心用水果刀而削伤手指的危险。水果削皮机外形雅致。是你居家理想的装饰品。无论是苹果还是梨，为你节省时间，减少亲朋聚会和独自休闲的费时劳动。轻轻松松，闲情逸致。削皮机削的果皮薄、不断线。不同于水果刀削皮时多削去果肉、果皮满地，事后扫地及手掌贴果肉不卫生的情况，不浪费，卫生，省事。无论是个人使用还是招待亲朋；家居还是酒店餐饮及会议；整果还是果肉拼盘，水果削皮机都是你必备的利器。1.3国内外情况为了深入了解水果削皮机的发展现状，透彻分析现有苹果削皮机各自的优缺点，进而设计出一种实用性强，操作简便的苹果削皮机，调研了相关水果削皮机生市场，对调研所得的资料与信息进行分析归纳，将当前市场上的苹果削皮机分为3类，即手摇式单果削皮机和多果半自动削皮机以及全自动智能水果削皮机。1.3.1手摇式单果削皮机如图1所示,通过手动操作,可快速完成苹果的削皮工作，该类去皮机存在以下缺陷：需人工插果，削完后人手取下，故插、取果时易伤手；手摇式费劲，速度慢，效率低；切削宽度较大，加工完的苹果几乎变成“梯田”状。 图1手摇式进给示意图1.3.2多果半自动削皮机该种类削皮机在国内外均有使用，工作原理如图2所示，该水果削皮机设有多个工作工位，每个单位安装有单独的刀片，可单独去皮冲芯、切片、开瓣。正常工作时，配用至少3人以上人员将苹果插在三角刀上，将苹果人工定位，削皮机设计为盘式多个工作单位，此类削皮机属多工位削皮，虽然加工效率高!但工作台转动速度较快，手工插果时有漏插果现象，而且在插果过程中易伤手，不安全，而且削皮机在工作时需要的人力较多，加工成本高。图2 半自动削皮机工作原理图1.3.3全自动智能水果削皮机随着工业化的推进，削皮机智能化领域发展速度惊人，在果蔬深加工方面应用广泛，但就家用领域来说，操作简便，实用性高的手摇式削皮机更能满足市场的需求。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 研究的主要内容（1）查阅资料和调查分析，了解对人工水果削皮的多方位需求；（2）利用工业工程方法找出水果削皮机功能创新的因素； （3）基于人机工程原理，给出创新设计原理、设计方案，并构建测评模型和评价体系，实现设计方案的选择；（4）完成削皮机结构装置、三维模型以及完整产品或模型制作。2.2 研究方案（1）文献调查查阅资料，了解水果削皮机领域相关研究现状，查阅相关论文，对课题有一定了解。（2）市场调研通过问卷调查和利用电商网站两种方式进行研究分析，了解顾客对削皮机的功能需求和对已有削皮机的评价，对市场上已有削皮机的优缺点有充分认识，并进行统计:表1 市场调研统计表功能外观效率卫生安全性操作难易度关注程度对切削参数进行调查，并总结归纳：1）刃宽对削皮质量的影响2）切削角度对削皮质量的影响3）削皮刀具最佳位置的测定4） 挖心刀几何参数的确定 (3) 问题分析运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对削皮机的各方面进行定性和定量相结合的分析，为选择最优或满意的实施方案提供决策依据。图3问题分析示意图（4）制定方案根据（3）中的制约因素结合人机工程学相关知识，给出创新设计原理:1）人体测量2）作业空间测定3） 确定可行的进给方式4) 机构构建设计完成三个及以上设计方案，建立系统的评价体系，执行最佳方案。（5）实体建模运用SolidWorks等软件，完成削皮机三维模型的制作。3.本课题研究的重点及难点，前期已展开工作3.1本课题的重点难点重点：给出创新设计原理、设计方案，并构建测评模型和评价体系。难点：完成削皮机结构装置、三维模型以及完整产品或模型制作。3.2前期已完成的工作：熟悉设计任务书，查阅毕业设计相关的专业文献资料，进行初步设计方案4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第1周：了解并熟悉课题；第2周：调研、查阅相关资料；第3周：完成开题报告；第4周：翻译外文资料；第5周：外文翻译，资料比对总结；第6周：分析相关数据，确定课题实现方案；第7周：熟悉人机工程学；第8周：结合人机工程给出创新设计原理；第9周：熟练掌握solidworks等三维制图软件；第10周：构件设计方案；第11周：初步完成设计方案； 第12周：构件设计模型和评价体系；第13周：方案选择；第14周：完成削皮机结构装置设计；第15周：三维模型建立；第16周：初步撰写毕业设计论文；第17周：修改毕业设计论文；第18周：撰写毕业设计论文，准备答辩。参考文献1 朱熙然主编.工程力学，上海：上海交通大学出版社，20002 孙恒，李继庆主编.机械原理教程，西安：西北工业大学出版社，19973 杨可帧，程光蕴主编.机械设计基础教程，北京：高等教育出版社，19974 史宇宏,陈玉蓉,史小虎.编著.AutoCAD 2007中文版基础教程，北京：人民邮电出版社，20095 季明善主编.机械设计基础，北京：高等教育出版社，20046 张建中主编.机械设计基础，徐州：中国矿业大学出版社，19996 王槐德主编.机械制图新旧标准代换教程，北京：中国标准出版社，20047 何铭新，钱可强主编.机械制图，北京:高等教育出版社，20048 郭云岭，刘爱国；一种小型苹果削皮制瓣机;食品与机械;1988年01期9 王萍，欣存主编.多功能果蔬削皮机;国外科技动态；1995年06期10 王令主编.马铃薯削皮器;轻工机械；1999年02期11 李亦文主编.产品设计原理，化学工业出版社，200712 易树平，郭伏主编.基础工业工程，机械工业出版社，200713 郭伏，钱省三主编.人因工程，机械工业出版社，200713 刘鸿文，林建新等主编.材料力学，高等教育出版社，201013 谢龙汗，刘新让，刘文超等主编.ANSYA结构及动力学分析，机械工业出版社，200714 Darius J. Lewis;Jeffrey M. Gillespie Aquaculture Economics & Management 2007-4 Taylor & Francis15 Gillespie, Jeffrey;Lewis, Darius