機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目饅頭連續(xù)化生產(chǎn)工藝及設(shè)備排放機(jī)設(shè)計(jì)8X10學(xué)生姓名李凱杰學(xué)號(hào)20072050206專業(yè)班級(jí)機(jī)制升0702指導(dǎo)教師王高平2009年05月31日第一章概述11研究旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)的目的和意義在中國，我們都是以米和面作為主食的，而饅頭是面食中的主要食品。而在北方，更是人們?nèi)粘ｋx不開的一種面食。在人們的生活中，饅頭一直以傳統(tǒng)的方式手工加工制作，產(chǎn)量低、能耗多、勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品的質(zhì)量、營養(yǎng)價(jià)值和衛(wèi)生狀況都難盡人意。但在工作節(jié)奏和生活節(jié)奏日益加快的今天，更多的人們都不自己在家做饅頭，而是去超市購買。所以這種家庭手工的制作方式已滿足不了人們的需求，機(jī)械化的各種面食加工設(shè)備如饅頭機(jī)也就應(yīng)運(yùn)而生。在普通百姓眼中手工做饅頭是件很簡單的事情，但事實(shí)上要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，并且大量的生產(chǎn)是件很難的事，要考慮很多的方面。例如，面粉品質(zhì)對(duì)饅頭的影響、發(fā)酵菌種以及發(fā)酵工藝、饅頭的柔軟度的保持、何種工藝流程適合于工業(yè)化生產(chǎn)等問題，在饅頭自動(dòng)化生產(chǎn)中都必須考慮的。隨著工業(yè)化和社會(huì)化的發(fā)展，家庭作坊必將也必須被淘汰。食品生產(chǎn)的機(jī)械化和工業(yè)化的推廣以及食品工藝的自動(dòng)化、智能化都是急需解決的重大問題。在中國，饅頭的歷史已經(jīng)有數(shù)千年了，但饅頭的生產(chǎn)一直停留在家庭生產(chǎn)或作坊式生產(chǎn)的水平，產(chǎn)量較低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗能多、產(chǎn)品衛(wèi)生難以保證。在七十年代中后期，一些西方發(fā)達(dá)國家如，美國、加拿大等國家發(fā)現(xiàn)了我國饅頭生產(chǎn)的這個(gè)巨大商機(jī)，并成立科研小組開始研究我國饅頭的生產(chǎn)技術(shù)問題，并多次要求與中國進(jìn)行技術(shù)和生意上的合作。八十年代初到九十年代中期，我國也開始重視饅頭自動(dòng)化生產(chǎn)的。在八十年代中期，國家經(jīng)委、商業(yè)部下達(dá)“饅頭連續(xù)化生產(chǎn)線工藝及設(shè)備的研究”研究課題。從此我們學(xué)校糧食學(xué)院就開始組織了有關(guān)技術(shù)研究人員開始進(jìn)行饅頭工業(yè)化的探索。先后試制出了饅頭自動(dòng)生產(chǎn)線和MTX250型饅頭自動(dòng)生產(chǎn)線，在1986年和1991年通過了國家級(jí)的技術(shù)鑒定，其生產(chǎn)線自動(dòng)化程度較高，是我國饅頭工業(yè)化生產(chǎn)的最初思路。之后也有人提出了很多的方案，但所有類型的生產(chǎn)線都由于設(shè)備投資較大，自動(dòng)控制性能存在缺陷，以及工藝技術(shù)的不配套，使自動(dòng)生產(chǎn)線的推廣受到了限制。在中國，饅頭不同與西方國家的面包、漢堡、三明志等食品，饅頭的利潤很低。因此饅頭生產(chǎn)的成本不能太高，否則就要虧本為此，科技工作者根據(jù)我國饅頭市場(chǎng)的實(shí)際情況，研究出了組合式饅頭工業(yè)化生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線中，和面、成型由機(jī)械完成，醒發(fā)和汽蒸在蒸車上進(jìn)行，采用不銹鋼蒸柜為蒸制容器，由鍋爐提供蒸汽。饅頭從純手工生產(chǎn)，發(fā)展到了半自動(dòng)化的階段。面粉是饅頭的主要原料，隨著我國面粉企業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)我國的糧食機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，也給我國糧機(jī)行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),糧食機(jī)械的發(fā)展一定要適應(yīng)面粉企業(yè)的發(fā)展。這對(duì)于我們的饅頭全自動(dòng)生產(chǎn)線的研發(fā)更是一種挑戰(zhàn)。12本課題的主要研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我要改變傳統(tǒng)的饅頭手工加工制作方法，改變手工做法中的加工慢，效率低，等等。使饅頭加工連續(xù)化、自動(dòng)化和工業(yè)化，不斷滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，同時(shí)對(duì)于我也是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，使我重新認(rèn)識(shí)饅頭的加工制作。隨著社會(huì)現(xiàn)代化程度的不斷提高，這種改變也是迫在眉睫。目前，饅頭的生產(chǎn)工序，從和面、成型、醒發(fā)、汽蒸等都在逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。在自動(dòng)化生產(chǎn)饅頭時(shí)，通常是利用饅頭成型機(jī)械制作出饅頭胚，再將多個(gè)饅頭胚擺放整齊然后放入蒸屜中蒸熟。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于饅頭胚不易通過機(jī)器排放整齊，故常見的操作方式為手工排放后再放入蒸屜中。但是，手工排放方式既耗費(fèi)人工，生產(chǎn)效率又低，且因工人直接用手接觸饅頭胚而帶來了不衛(wèi)生的隱患，有可能造成疾病的傳播。但饅頭胚成規(guī)模地排放所需的手工成分實(shí)在太多，耗時(shí)耗力，提高了成本，限制了饅頭生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，有必要提供一種專用于饅頭的自動(dòng)排放機(jī)。13自動(dòng)排放機(jī)工藝及設(shè)備的設(shè)計(jì)要求排放是饅頭生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，一是要解決勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，二是確保產(chǎn)品衛(wèi)生。三是自動(dòng)排列準(zhǔn)確。針對(duì)此次設(shè)計(jì)的自動(dòng)排放機(jī)，為了能夠更好的使饅頭的加工更自動(dòng)化，更便捷，同時(shí)更能方便人們的加工使用，所以設(shè)計(jì)的基本要求是（1）設(shè)計(jì)8X10生面團(tuán)排放機(jī)（生面團(tuán)行距100NN，列距100NN）（2）采用輕型帶式輸送機(jī)。即采用輕型帶式輸送機(jī)將加工制作好的饅頭送到排放口，通過排放設(shè)備，將饅頭擺放成8排，10列，且每排每列的間距都是100MM。所要達(dá)到的工藝要求就是垂直落料，直線排出，這樣便大大提高的饅頭加工的時(shí)間，使饅頭加工的自動(dòng)化程度加強(qiáng)。14自動(dòng)排放機(jī)的設(shè)計(jì)要求1設(shè)計(jì)一臺(tái)饅頭自動(dòng)排放機(jī)，解決以前由人工完成的排放操作，減緩工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2自動(dòng)排放機(jī)要求能和每分鐘200個(gè)饅頭以下的各種饅頭成型機(jī)相配套使用，即排放速度和時(shí)間是可調(diào)的。3由于蒸鍋的標(biāo)準(zhǔn)化及蒸鍋的尺寸要求，托盤只能是8001000或1000800兩種型式，因此每行只限排放8個(gè)或10個(gè)饅頭，相應(yīng)有10列或8列，且饅頭之間的間距均為100MM。4要求饅頭排放位置準(zhǔn)確可靠，不存在累積誤差。5設(shè)計(jì)一個(gè)在饅頭成型機(jī)和排放機(jī)之間完成饅頭輸送的輕型輸送帶，且能適應(yīng)于不同的高度的饅頭成型機(jī)和排放機(jī)的要求，即要求輸送機(jī)的高度是可以無級(jí)調(diào)節(jié)的，且要求輸送機(jī)的角度可調(diào)范圍為15度25度6由于食用和健康方面的要求，所以要求相應(yīng)設(shè)備的衛(wèi)生清潔，避免污染和生銹第二章方案論證對(duì)于饅頭的排放設(shè)計(jì)，我經(jīng)過上網(wǎng)查詢，圖書館尋找資料等各種途徑了解到各式各樣的排放設(shè)計(jì)。目前饅頭自動(dòng)排放機(jī)大概有3種形式，第一種利用皮帶傳動(dòng)和托盤運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)饅頭的排放；第二種是推板式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)；第三種是旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)。方案一利用皮帶傳動(dòng)和托盤運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)饅頭的排放該排放設(shè)備由皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，托盤送給機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)和機(jī)架組成。工作原理皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主運(yùn)動(dòng)是皮帶傳動(dòng)，由調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)是皮帶末端部的滑塊在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)皮帶出口端作直線問歇運(yùn)動(dòng)，輸送帶在驅(qū)動(dòng)裝置作用下朝著一個(gè)方向勻速運(yùn)動(dòng)，出口端則由一個(gè)活動(dòng)刀口支撐使皮帶作伸縮動(dòng)作，每個(gè)面坯在預(yù)定的位置落到盤中后，每一個(gè)位置上的光電開關(guān)都會(huì)給控制器發(fā)出信號(hào)當(dāng)面坯0位置落到托盤中時(shí)，皮帶輸送機(jī)構(gòu)即完成了第一排4個(gè)面坯的擺放之后，托盤前進(jìn)100MM后停止，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又重復(fù)上面的擺放動(dòng)作和過程，擺放第二排面坯，如此循環(huán)，進(jìn)行間歇式擺放連續(xù)化作業(yè)。方案二旋轉(zhuǎn)推板式自動(dòng)排放機(jī)將成型后的生面團(tuán)，由輸送帶按一定間距輸送到排放機(jī)上。排放機(jī)上部設(shè)有一旋轉(zhuǎn)的撥板。撥板的旋轉(zhuǎn)方向與輸送帶運(yùn)動(dòng)方向相垂直，每當(dāng)輸送帶上通過一定數(shù)量的饅頭時(shí)，撥板運(yùn)動(dòng)一次，將定數(shù)量的饅頭撥入輸送帶下設(shè)的定位器中，利用饅頭的白然落差和出料口的布置，使定數(shù)量的饅頭按一定間隙整齊地排列在托盤或主輸送帶上，進(jìn)入下一道工序。撥板撥下的饅頭數(shù)量是根據(jù)生產(chǎn)線上的產(chǎn)量來設(shè)定。為了使撥板動(dòng)作與輸送帶速度完全同步，兩者必須用一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)來連接。方案三旋轉(zhuǎn)溜管式自動(dòng)排放機(jī)這種排放機(jī)的排放原理是利用饅頭的自重，通過一個(gè)間歇旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向器，將生面坯導(dǎo)入固定的定位裝置中，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列動(dòng)作。該機(jī)主要由導(dǎo)向器、固定定位裝置和主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。當(dāng)饅頭由成型機(jī)成型后，通過傳送帶提升送入導(dǎo)向器的落料口，導(dǎo)向器是會(huì)靈活旋轉(zhuǎn)的滾道，一是控制饅頭滾動(dòng)下落，二是準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)某個(gè)角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，確保其出口與定位裝置上平面圓周排布的孔相對(duì)接。固定的定位裝置作用則必是將面坯實(shí)現(xiàn)位置轉(zhuǎn)變，達(dá)到排放。排列后的面坯落入托盤或輸送帶上，向前運(yùn)行進(jìn)入后一工序。第三章旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)設(shè)計(jì)31旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)基本形式本設(shè)計(jì)是將做好的生面團(tuán)通過傳送帶輸送到投料口，然后利用饅頭本身的自重，通過旋轉(zhuǎn)溜管和導(dǎo)向溜管，使其自動(dòng)排放到事先放置好的托盤上。然后再通過主輸送帶將托盤送到下一環(huán)節(jié)。大體上如圖1所示圖1溜管式自動(dòng)排放示意圖排放機(jī)的設(shè)計(jì)原理這種排放機(jī)的排放原理是利用饅頭的自重，通過一個(gè)間歇旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向器，將生面坯導(dǎo)入固定的定位裝置中，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排列動(dòng)作。本次設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)管溜式自動(dòng)排放機(jī)的基本形式，它主要由旋轉(zhuǎn)溜管，分配盤上面裝有8個(gè)導(dǎo)向溜管；送進(jìn)機(jī)構(gòu)由鏈輪，鏈條，電磁離合器，電機(jī)，減速器等構(gòu)成；步進(jìn)電機(jī)，控制器，遠(yuǎn)紅外光電傳感器等組成。如圖2所示圖2旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)的基本形式要實(shí)現(xiàn)生面團(tuán)自動(dòng)排放成所要求的擺放（810），需利用旋轉(zhuǎn)溜管和導(dǎo)向溜管，從而使生面團(tuán)的排放達(dá)到預(yù)期的要求，這就需要利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)溜管的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)需要的擺放（810），在導(dǎo)向圓盤上設(shè)置8個(gè)導(dǎo)向溜管的空，使其均勻分布在導(dǎo)向圓盤上，通過步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)，使生面團(tuán)通過落料口后按次序的落入的導(dǎo)向溜管內(nèi)，從而使生面團(tuán)自動(dòng)排放到托盤上。如圖3所示因?yàn)檫@種排放設(shè)計(jì)是利用饅頭的自重，所以對(duì)生面團(tuán)經(jīng)過落料口也必須精心設(shè)計(jì)，以免生面團(tuán)都落入到同一導(dǎo)向溜管內(nèi)，從而達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求。所以在落料口處設(shè)計(jì)一個(gè)光電傳感器1（如圖1），每當(dāng)一個(gè)生面團(tuán)經(jīng)過傳感器1時(shí)，便將信號(hào)傳送給步進(jìn)電機(jī)，使其發(fā)生一次動(dòng)作。同時(shí)這也是在導(dǎo)向圓盤這里為什么要選擇步進(jìn)電機(jī)的原因，步進(jìn)電機(jī)和普通電動(dòng)機(jī)不同之處是步進(jìn)電機(jī)接受脈沖信號(hào)的控制，步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動(dòng)的形式，正是這個(gè)特點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)可以和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，所以采用步進(jìn)電機(jī)和光電傳感器配合，更能實(shí)現(xiàn)其的自動(dòng)化控制，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圖3經(jīng)過設(shè)計(jì)分析，該排放機(jī)主要可由導(dǎo)向器、固定定位裝置和主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成（如圖2）。當(dāng)饅頭由成型機(jī)成型后，通過傳送帶提升送入導(dǎo)向器的落料口，導(dǎo)向器是會(huì)靈活旋轉(zhuǎn)的滾道，一是控制饅頭滾動(dòng)下落，二是準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)某個(gè)角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，確保其出口與定位裝置上平面圓周排布的孔相對(duì)接。固定的定位裝置作用則必是將面坯實(shí)現(xiàn)位置轉(zhuǎn)變，達(dá)到排放。排列后的面坯落入托盤或輸送帶上，向前運(yùn)行進(jìn)入后一工序。此外，對(duì)托盤上生面團(tuán)的擺放也需要控制，按照排放要求（810），生面團(tuán)之間的行距100MM，列距100MM，這可以通過導(dǎo)向溜管控制。當(dāng)每一列擺放完8時(shí)，這就要求托盤向前行進(jìn)一個(gè)單位的距離，以便下一列的排放，這時(shí)就需要采用電磁離合器控制和另外一個(gè)光電傳感器聯(lián)合控制，以實(shí)現(xiàn)此要求。電磁離合器與別的離合器的最大區(qū)別就是電磁離合器靠線圈的通斷電來控制離合器的接合與分離。按照此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求生面團(tuán)在托盤排列的行距100MM列距100MM每排8個(gè)，即810的設(shè)計(jì)。它的工作過程是將做好的生面團(tuán)經(jīng)過提升機(jī)的輸送帶傳送到投料口，當(dāng)生面團(tuán)經(jīng)過遠(yuǎn)紅外光電傳感器1時(shí)，傳感器向控制器發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，控制器以規(guī)定的頻率向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送一組脈沖信號(hào)，從而使步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)溜管轉(zhuǎn)45度，從而使生面團(tuán)通過旋轉(zhuǎn)溜管并沿著分配盤上指定的導(dǎo)向溜管落入托盤。由于導(dǎo)向溜管在出口處排列成直線（如圖3所示），且間距為100MM，那么生面團(tuán)也將在托盤上排列成直線，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)?shù)?個(gè)生面團(tuán)通過光電傳感器1時(shí)，控制器將附加發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)，使電磁離合器吸合，以使送進(jìn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)托盤向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電磁行走100MM時(shí)，光電傳感器2發(fā)出信號(hào)，使電磁電磁離合器斷電，松開，送進(jìn)機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行。此時(shí)提升機(jī)開始接著向投料口輸送生面團(tuán)，排放第2排生面團(tuán)。其系統(tǒng)控制簡圖見圖4圖4系統(tǒng)控制簡圖32設(shè)計(jì)參數(shù)分析排放機(jī)主要有以下幾個(gè)技術(shù)參數(shù)組成1、旋轉(zhuǎn)溜管；2、生面團(tuán)下落時(shí)間；3、生面團(tuán)行距。1、旋轉(zhuǎn)溜管旋轉(zhuǎn)溜管是本機(jī)的關(guān)鍵部件，它由步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，每分鐘要求它啟，停60次，甚至120次，每次要轉(zhuǎn)動(dòng)固定的角度，每次轉(zhuǎn)動(dòng)過程要在01S內(nèi)，甚至更短的時(shí)間完成。這就要求步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)性能滿足這個(gè)工作狀況。我們采用國產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)，型號(hào)是90BF33，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下；步進(jìn)電機(jī)型號(hào)90BF33；空載起動(dòng)頻率1500脈沖S額定負(fù)載起動(dòng)頻率120O脈沖S；步距角Q15度脈沖控制器收到光電傳感器1送來的信號(hào)后，即向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送加個(gè)脈沖信號(hào)，使旋轉(zhuǎn)溜管轉(zhuǎn)動(dòng)45度，其所用時(shí)間T002S所用時(shí)間幾乎可以忽略不計(jì)，但是在初次試車時(shí)，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)溜管在啟動(dòng)，停止時(shí)振動(dòng)極大，甚至發(fā)生步進(jìn)電機(jī)丟步。經(jīng)分析，造成這些不正常情況的原因是啟動(dòng)，停止時(shí)加速度極大且旋轉(zhuǎn)溜管質(zhì)心偏離回轉(zhuǎn)中心增加了慣性矩。我們采取了如下改進(jìn)措施；A降低起動(dòng)脈沖頻率通過調(diào)諧控制器，使脈沖頻率在保證每次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為01S時(shí)取最低值；B盡量減輕旋轉(zhuǎn)溜管的重量，從而減少其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。通過以上改進(jìn)后，旋轉(zhuǎn)溜管運(yùn)行的非常穩(wěn)定。2、生面團(tuán)下落時(shí)間生面在離開提升輸送帶后，落人旋轉(zhuǎn)溜管。再通過導(dǎo)向溜管、最后落入托盤。在這個(gè)工作過程中，我們不希望看到的是旋轉(zhuǎn)溜管還沒有轉(zhuǎn)動(dòng)到位的時(shí)候，下落的生面團(tuán)已經(jīng)到達(dá)旋轉(zhuǎn)溜管的下部，這樣可能造成生面團(tuán)不能順利進(jìn)入導(dǎo)向溜管。甚至損壞旋轉(zhuǎn)溜管。另一個(gè)可能的問題是如兩個(gè)生面團(tuán)在提升輸送帶上挨的很近，甚至沒有問隔，這樣有可能使光電傳感器2發(fā)出的信號(hào)間隔時(shí)間小于01S，甚至信號(hào)時(shí)間間隔為零，這樣有可能造成兩個(gè)生面團(tuán)落入托盤上同一個(gè)位置。3、生面團(tuán)行距設(shè)計(jì)生面團(tuán)排放行距為100MM，當(dāng)控制器接收傳感器1發(fā)來的信號(hào)，通過計(jì)數(shù)，每隔8個(gè)信號(hào)就發(fā)出一個(gè)電脈沖，令電磁離合器吸合，將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳給送進(jìn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)送進(jìn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行帶動(dòng)控制盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，控制盤上均布著若干小孔，控制盤上的小孔將導(dǎo)通光電傳感器2，將產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，控制器收到這個(gè)信號(hào)后將發(fā)出指令，使電磁離合器斷開，送進(jìn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行停止。從而完成行距的送進(jìn)。旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)捧放機(jī)是一種新型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但是要應(yīng)用到生產(chǎn)線上還需做一些配套工作。我想用上旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)后，饅頭生產(chǎn)的自動(dòng)化將會(huì)有很大的一次飛躍，饅頭生產(chǎn)工業(yè)化畢將代替手工制作。33旋轉(zhuǎn)溜管式生面團(tuán)自動(dòng)排放機(jī)中各機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算331輸送帶的速度V根據(jù)自動(dòng)排放機(jī)的工藝要求，要適合于每分鐘120個(gè)饅頭以下的成型機(jī)的要求，輸送帶速度V應(yīng)為V01/60/12001/0502M/S332饅頭自動(dòng)排放機(jī)的生產(chǎn)率Q的確定Q360002/0168026912T/H333帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算A計(jì)算驅(qū)動(dòng)滾筒軸功率N0按公式（134）N0K3K1LNVK2LNQ000273QH（千瓦）查表118，W0025查表117，K10013,K2682105，查表119，K315將所查數(shù)據(jù)代入上式，得N015（001031872026821051872691200027369120）019（KW）B電機(jī)功率的計(jì)算N0KN取K1,（采用Y系列異步電動(dòng)機(jī)）；取080，故N1019/08024KW34機(jī)架的設(shè)計(jì)對(duì)于旋轉(zhuǎn)溜管的機(jī)架設(shè)計(jì)，一是對(duì)于排放盤的機(jī)架設(shè)計(jì)，即將排放裝置和旋轉(zhuǎn)溜管安裝固定；二是對(duì)于托盤輸送的機(jī)架設(shè)計(jì)。首先對(duì)于排放盤的機(jī)架設(shè)計(jì)，根據(jù)先前的參數(shù)分析，即饅頭由于自重而從旋轉(zhuǎn)溜管中下落，根據(jù)其下落時(shí)間，計(jì)算出下落高度，計(jì)算出機(jī)架實(shí)際的控制高度，如圖所示其次對(duì)于安裝機(jī)架，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，應(yīng)用以及對(duì)材料，成本的需要。當(dāng)托盤上按照設(shè)計(jì)要求排放完810的饅頭，使工人們很方便的就能將托盤移走，考慮到操作方便，其底座的安裝機(jī)架的設(shè)計(jì)高度范圍大概為0708M。而對(duì)于安裝機(jī)架的寬度設(shè)計(jì)，則根據(jù)排放的要求810,每個(gè)饅頭之間的間隔為100MM。所以托盤的設(shè)計(jì)大小應(yīng)為1800MM1440MM。另外考慮到安裝機(jī)架要安裝鏈輪來傳遞托盤，所以根據(jù)其安裝要求和實(shí)際需要，安裝機(jī)架的設(shè)計(jì)寬度應(yīng)為1600MM。35旋轉(zhuǎn)溜管的設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)溜管是將從輸送帶送來的饅頭實(shí)現(xiàn)有規(guī)律的圓周喂料，旋轉(zhuǎn)溜管由步進(jìn)電機(jī)控制。旋轉(zhuǎn)溜管是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。溜管是由圓筒焊接而成，還可對(duì)饅頭的下落起一定的緩沖作用，避免饅頭的較大變形。36送進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)列向進(jìn)給控制裝置主要是同電磁離合器和托盤、傳感器等組成。當(dāng)饅頭實(shí)現(xiàn)行向的排放完成時(shí)，向電磁離合器發(fā)出合閘信號(hào)，輸送帶帶動(dòng)托盤運(yùn)行，當(dāng)托盤運(yùn)動(dòng)的位移達(dá)100MM時(shí)，即至托盤圖示標(biāo)記位置處，由傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并將電信號(hào)會(huì)給電磁離合器，則電磁離合器實(shí)現(xiàn)松閘動(dòng)作，則托盤準(zhǔn)確停在預(yù)定位置。但由于輸送帶的慣性，托盤的移動(dòng)距離可有5MM的誤差，即移動(dòng)范圍為100105MM，由于傳感器控制的制動(dòng)性質(zhì)，托盤的移動(dòng)位移不存在累積誤差，因此，仍可以完成饅頭的有規(guī)律的排放，并不會(huì)引起排放的紊亂。其工作示意圖如下托盤停在預(yù)定的位置傳感器光信號(hào)松閘合閘電磁離合器電磁離合器電信號(hào)電信號(hào)輸送帶運(yùn)動(dòng)（托盤運(yùn)動(dòng)）輸送帶工作示意圖37鏈輪和鏈條的設(shè)計(jì)計(jì)算371輸送鏈1作為牽引和承載構(gòu)件的輸送鏈應(yīng)具備以下條件強(qiáng)度高，自重輕，撓性好，伸長性小，適應(yīng)被輸送物料的能力強(qiáng)以及壽命長等。2輸送鏈的選用鏈的種類不同,安裝和總的尺寸也就不同,在這里我們選用標(biāo)準(zhǔn)件GB825087鏈條M28P80110K372支承裝置支承裝置常用的是托輥,不過在本課題中,我所選用的是導(dǎo)軌支承裝置。373驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置是鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的動(dòng)力部分，它將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)軸上，利用驅(qū)動(dòng)軸上的鏈輪牽引帶運(yùn)動(dòng)。它由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、減速器、驅(qū)動(dòng)軸、控制系統(tǒng)和安全裝置組成。計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇鏈輪齒數(shù)小鏈輪齒數(shù)大鏈輪齒數(shù)選取鏈節(jié)距初定中心距鏈節(jié)數(shù)傳動(dòng)功率確定實(shí)際中心距中心距計(jì)算作用軸上取A50P50127635MM1285014329750937221APZPAZLPMIN/R65NK9130P,0184,8724,830，根據(jù)，見圖某曲線頂點(diǎn)左側(cè)）（估計(jì)工作點(diǎn)落在見表節(jié)，見PLZPLZKKK由圖1417，查出選用08B滾子鏈MZLZLPAP634791042282121SPZN/320168106NF17857821Q根據(jù)查出，由圖4P37192Z18PLKP8130MA634SM/320F178Q6人工定期潤滑載荷鏈速工作拉力軸上載荷定潤滑方式潤滑方式38傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在自動(dòng)排放機(jī)中，在電動(dòng)機(jī)和減速器之間采用三角帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)是在兩個(gè)或多個(gè)帶輪之間用帶作為撓性拉曳元件的一種摩擦傳動(dòng)。三角帶是由伸張層、強(qiáng)力層、壓縮層和包布層組成。帶傳動(dòng)具有中間撓性件并靠摩擦力工作，所以它具有以下優(yōu)點(diǎn)1能緩和沖擊載荷2運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲。3制造和安裝不像嚙合那樣嚴(yán)格。4過載時(shí)能引起帶輪上打滑，因而可防止其它零件的損壞。5可增加帶長以適應(yīng)中心距較大的工作條件。帶傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)一樣，也具有以下缺點(diǎn)1有彈性滑動(dòng)和打滑，使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。2傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大。3帶的壽命較短。由于托盤的移動(dòng)距離是由傳感器來控制的，它的誤差只取決于主輸送帶的慣性以及托盤與主輸送帶之間的相對(duì)滑動(dòng)，所以對(duì)三角帶傳動(dòng)比的要求并非十分嚴(yán)格。同時(shí)，三角的撓性緩沖沖擊載荷，這樣免于由于電磁離合器的松合閘而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器的較大振沖。另外，三角帶傳動(dòng)帶可對(duì)其它零部件起一定的過載保護(hù)作用。在減速器和驅(qū)動(dòng)滾筒之間采用鏈傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)是在兩個(gè)或多于兩個(gè)鏈輪之間用鏈作為撓性電元件的一種嚙合傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)的形式如圖所示從動(dòng)鏈輪主動(dòng)鏈輪圖8傳動(dòng)裝置1和帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是1沒有滑動(dòng)。2工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊。3不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較小。4傳動(dòng)效率高，約為98。5能夠在溫度高和濕度較大的環(huán)境中使用。同時(shí)鏈傳動(dòng)也存在一些缺點(diǎn)1只能用于平行軸間的傳動(dòng)。2瞬時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。3不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中使用。4工作有噪聲。5制造費(fèi)用比傳動(dòng)帶傳動(dòng)高。鏈傳動(dòng)在傳遞功率、速度、傳動(dòng)比、中心距等方面都有很廣的應(yīng)用范圍。目前，最大傳遞功率達(dá)到3600KW，最高速度達(dá)到40M/S，最大傳動(dòng)比為為15，最大中心距達(dá)到8M。由于經(jīng)濟(jì)及其它原因，鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)功率一般不大于100KW，速度小于1215M/S，傳動(dòng)比小于8。傳動(dòng)鏈主要有以下幾種形式套筒鏈、套筒滾子鏈、齒形鏈和成型鏈。滾子鏈?zhǔn)怯蓛?nèi)鏈板、外鏈板、銷軸、套筒、小辮子等所組成，滾子和套筒為間隙配合。當(dāng)鏈節(jié)屈伸時(shí)，套筒可在銷軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)套筒鏈和鏈輪進(jìn)入嚙合和脫離嚙合時(shí)，套筒將由鏈輪輪齒表面滑動(dòng)，易于引起輪齒磨損。滾子鏈則不同，滾子起看變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)的作用，有利于減小摩擦和磨損。同時(shí)，其它兩種傳動(dòng)鏈由于制造起來比較困難，而且費(fèi)用較高，所以在實(shí)際傳動(dòng)過程中，選用滾子鏈作為傳動(dòng)鏈就能滿足使用要求。鏈的使用壽命在很大程度上取決于鏈的材料及其熱處理，制造精度等。鏈輪材料應(yīng)能滿足強(qiáng)度和耐磨性的要求。在低速、輕載、平穩(wěn)傳動(dòng)中，鏈輪可以采用中碳鋼制造；中速、中載時(shí)，采用中碳鋼淬火處理，其硬度4045HRC高速、重載時(shí)，連續(xù)工作的傳動(dòng)采用低碳鋼、低碳合金鋼表面滲碳淬火（如用15，20CR，12GNI3等淬硬至5560HRC）或中碳鋼，中碳合金鋼表面淬火（如用45，40CR，50MN2，35CRMNSI，45CRNI等鋼淬硬到4555HRC）。在載荷平穩(wěn)、速度較低、齒數(shù)較多時(shí)，也允許采用鑄鐵制造鏈輪。在工作環(huán)境差、鏈輪容易磨損的場(chǎng)合，鑄鐵最好經(jīng)過等溫淬火處理或采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵。由于小鏈輪的嚙合次數(shù)比大鏈輪多，因此對(duì)材料的要求也比大鏈輪高。當(dāng)大鏈輪用鑄鐵制造時(shí)，小鏈輪通常用鋼。在該傳動(dòng)中，由于彩的是間歇式運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)造成一定的沖擊載荷，因此鏈輪可以彩中碳鋼制造，這樣就可以滿足工藝要求和使用要求。鏈傳動(dòng)的合理布置應(yīng)遵循以下原則1兩鏈輪的加轉(zhuǎn)平面應(yīng)在同一垂直平面內(nèi)，否則易使鏈條脫落和產(chǎn)生不正常的磨損。2兩鏈輪中心連線最好是水平的，或與水平面成45以下的傾角，盡量避免垂直傳動(dòng)，以免下方鏈輪嚙合不良或脫離嚙合。3屬于下列情況時(shí)，緊邊最好布置在傳動(dòng)的上面A中心距A30P和I2的水平傳動(dòng)。B傾角相當(dāng)大的傳動(dòng)。C中心距A60P、傳動(dòng)比I15和鏈輪齒數(shù)Z125的水平傳動(dòng)。在前兩種情況中，松邊在上可能使少數(shù)鏈節(jié)垂落到小鏈輪上或下方的鏈輪上，因而有咬鏈的危險(xiǎn)在后一種情況中，松邊在上時(shí)，有發(fā)生緊邊和松邊相互碰撞的可能。遵循上述原則和自動(dòng)排放機(jī)的具體特點(diǎn)，特作以下布置圖9傳動(dòng)裝置239電動(dòng)機(jī)、減速器以及選取391電動(dòng)機(jī)的選取電動(dòng)機(jī)的選擇可以按照對(duì)照負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度的要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制，過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。其次，選擇電動(dòng)機(jī)需留有余量，負(fù)載率一般取0811。過大的余量會(huì)使電動(dòng)機(jī)的效率降低。對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其功率因數(shù)將變差，并使電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校核強(qiáng)度增大，生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高，降低了經(jīng)濟(jì)效益。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的接電持續(xù)率FC25。根據(jù)電動(dòng)扳手的機(jī)械負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。因?yàn)楸倦姍C(jī)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中啟閉頻率和速度均不高，故無需對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載校核和發(fā)熱校驗(yàn)。根據(jù)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍選擇YS系列5071型電動(dòng)機(jī)P4KW，N960R/MIN。392減速器的設(shè)計(jì)1）總傳動(dòng)比的確定960482MWNI一般允許實(shí)際傳動(dòng)比與理論上傳動(dòng)比相對(duì)誤差35。對(duì)于錐齒輪減速器，為了便于加工，大錐齒輪尺寸不應(yīng)過大，為此應(yīng)限制高速級(jí)錐齒輪的傳動(dòng)比I3。2初步確定直齒傳動(dòng)的傳動(dòng)比1273I3錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比1248673I4計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下0軸0MN960R/MINDP4KW0049553976TNNM軸（減速器軸）1960R/MIN1048753PKW10954960TNMN310有關(guān)零部件及傳動(dòng)裝置的計(jì)算與校核饅頭經(jīng)過下料器的時(shí)間1T從輸送機(jī)落下的饅頭，初始速度0120MM/S，饅頭在下料器中的運(yùn)動(dòng)可分為三個(gè)階段，分別用時(shí)為3201,TSMTSTTAST/09189120840601201解得解得由2T饅頭在傾斜段的運(yùn)動(dòng)，為了簡化和方便計(jì)算，可以看作是沿斜面的勻速直線運(yùn)動(dòng)，則由ST解得V21解得由20031ATST00410934903解得SMST/41892120所以309030TT饅頭經(jīng)過固定溜管的最長時(shí)間和最短時(shí)間（MAXINT和）1）最長時(shí)間03MAX201MAX,TT別用時(shí)也可以分三個(gè)階段，分由S可得201T0081401MAXAX94解得501MAXT（S）SG/582030MAXT180945SIN22STT解得T02MAX饅頭在傾斜段的計(jì)算，可以看作是勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣可以大大簡化計(jì)算，又不致出現(xiàn)大的誤差。由S可得T02MAX9145SIN80解得34ST2003MAXTST由0181903MAX3AX9T解得780MS/6214所以260781340503MAXA01MAXSTTTV2）最短時(shí)間MINT最短時(shí)間I可以看作通過豎起管的初速度為4，加速度為98的自由落體運(yùn)動(dòng)。由S可得201ATMININ9464解得13MIST第四章輕型輸送機(jī)的設(shè)計(jì)41總體構(gòu)想為了適應(yīng)于饅頭自動(dòng)排放機(jī)的需要，適應(yīng)于饅頭生產(chǎn)線造化連續(xù)化生產(chǎn)的要求，在饅頭成型機(jī)和排放機(jī)之間設(shè)置一輸送機(jī)。由于饅頭的重量輕，輸送速度慢等特點(diǎn)，特設(shè)計(jì)一輕型輸送機(jī)。42結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)421驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)滾筒是傳遞力的主要構(gòu)件，驅(qū)動(dòng)滾筒采用轉(zhuǎn)軸式，它的軸承安裝在機(jī)架上，借助于其表面與輸送帶之間的摩擦力輸送帶運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)滾筒直徑的大小關(guān)系到輸送還的磨損速度和因反復(fù)彎曲而引起的層裂程度，直接影響輸送帶的使用年限。滾筒直徑愈大，輸送帶壓向滾筒的表面積愈大，輸送帶在滾筒上的彎曲更緩和，芯層間的剪切應(yīng)力愈小，由此而引起的層裂現(xiàn)象愈輕，但滾筒直徑不易過大，因太大的滾筒直徑不僅浪費(fèi)材料，而且會(huì)使機(jī)構(gòu)顯得龐大和笨重。根據(jù)工藝要求和輸送機(jī)的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及安裝要求，取驅(qū)動(dòng)滾筒的直徑D140MM滾筒長度取為L140MM422改向滾筒改向滾筒的走私應(yīng)與驅(qū)動(dòng)滾筒的直徑相配合，改向滾筒為光面滾筒，用于改變輸送帶的方向，其直徑一般取為驅(qū)動(dòng)滾筒直徑的（0510）倍，根據(jù)工藝和使用要求，取改向滾筒直徑D114MML140MM423張緊裝置張緊裝置的作用是保證輸送帶有足夠的張力，以使輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒間產(chǎn)生足夠的摩擦力，避免牽引力不足引起輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，保