自动化煎饼机的机械系统设计

河北工业大学城市学院

毕业设计说明书

作者：窦雪爱学号：******系：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

题目：自动化煎饼机的机械系统设计

指导者：朱东彬讲师

评阅者：

2012年 06 月 03 日

目次

1 概述 (1)

1.1 绪论 (1)

1.2 国内外研究现状及研究趋势 (1)

1.2.1 国内外研究现状 (1)

1.2.2 研究趋势 (4)

1.3 本课题主要研究内容 (5)

2 自动煎饼机的结构设计要求 (6)

2.1 自动化煎饼机的总体方案确定 (6)

2.2 自动化煎饼机的主要性能参数 (8)

2.3 任务 (9)

3 料斗的结构设计 (9)

3.1 料斗的定义 (9)

3.2 料斗的原理 (9)

3.3 料斗的应用 (9)

4 喷头的结构设计 (10)

4.1 喷头的概念 (10)

4.2 喷头的分类 (11)

4.3 喷头的计算 (11)

5 气压缸的确定 (12)

5.1 气缸的定义、分类 (12)

5.2 气缸的结构 (13)

5.4 气泵的选择 (14)

5.4 煎饼机的驱动方式选择 (15)

6 带轮的结构确定 (16)

6.1 带轮的计算 (16)

6.2 带轮的结构设计 (18)

7 工作装置的强度校核 (19)

7.1 轴的强度校核 (19)

7.2 轴承的寿命校核 (20)

8 基于Solidworks的机械模型建立与运动仿真 (20)

结论 (22)

参考文献 (23)

1 概述

1.1 绪论

煎饼是我国的传统食品之一，它是由糊状的面糊摊开烙制而成的，而面糊是有粗、细粮混合制作。烙成饼之后所含的水分少较，看似像牛皮一样，可制成厚或薄的食品，方便携带，有筋道，食用后比较耐饱。一般成圆形，疏松多孔。煎饼是以粗、细粮混合制做而成，吃煎饼可以能够促进肠胃的运动，有益于肠胃的健康；饼具有筋道而耐嚼，经常吃煎饼的人有益于牙齿的健康。

煎饼是我国北方普遍食用的一种食品，具有物美价廉、容易保存、口感好的特点。但传统手工煎饼的制作人力成本高、耗时长，难以满足现代社会快节奏的要求；并且随着早餐煎饼需求量的不断增大，急需开发一种自动化程度高、满足速食要求的新型煎饼机。

1.2 国内外研究现状及研究趋势

1.2.1 国内外研究现状

现在,制作煎饼的机器多种多样,按照它的加工方式分：电热式饼铛煎饼机、滚筒式煎饼机、自动煎饼机、仿手工煎饼机、自动燃气煎饼机等。

饼铛式煎饼机的特点是在饼铛的下部加了个加热系统，饼铛是由电机带动其旋转,饼铛是平面，加热方法有气、电热或燃煤。如下面所示的图[1]，这种煎饼机的铛体下面附加有了凹槽,促使铝的加热元件可以埋铸在铛体之中,电热元件所释放出来的热量可以准确的传到铛体上,加热系统可以是电阻丝、煤炭或发热板，用来增加电热转换的利用率。减少电器元件的表面抗氧化性和单位面积所承受的功率,延长电器元件的使用寿命。梁传文的自动恒温电平式煎饼机(专利号中国,0022095.7)安装有控温装置 ,如结构可实时测量铛体工作温度并进行控温[2]。

图1 自动定温电平式煎饼机的示意图

一种自动滚筒煎饼机包括滚筒、面板、动力系统、传动系统、加热系统、涂油装置、切割装置和加料系统。本加料装统包含有加料斗和其连接的软管，本软管的一侧加有出料口，并在料管的加料斗端设置同轴搅笼，另一端封闭，料管的轴线与滚筒的轴线平行，搅笼的端部设有齿轮，通过链条与传动装置连接，料管的出料口面向滚筒设置。使不同浓度的糊料在搅动压力下均匀的布设在滚筒的表面。连续生产；加热方式为燃煤、燃气、导热油或电热；自动代替手工煎饼机；能降低劳动强度等特点。专利号02252806.7，是一种滚筒式煎饼机，如图2和图3所示[3]。

图2 滚筒式煎饼机的机构示意图

图3 滚筒式煎饼机俯视示意图

如图2、图3所示，加料装置安装在导轨14上，导轨14的一端固定在前后面板上，导轨14呈水平设置。安装时料管12上的滚动轮26安装在导轨14上，使料管12沿导轨14平行滑动。另外，位于加料管12上侧的调整轮21位于出料口的一侧，抵紧滚筒25的前后边缘20。从而搅笼30的上齿轮13与位于前面板8上的齿轮10啮合，从而齿轮10通过链条与传动装置的齿轮1连接，以便实现搅笼30随滚筒25的转动的转动。使加料装置靠近滚筒25并能使搅笼30转动，特在料装置的前后两端与前后两面板之间设置拉紧弹簧15，使其具有弹性并克服弹性力便可使加料装置整体拉开。

一种自动煎饼机包括一个由电机带动加温旋转的鳌子，还在鳌子的周侧布置有机架、机架上安装有自动下料的储料器、模拟人制作煎饼动作的各个机械手以及自动控制器共同组成[4]。

本实用新型制作煎饼的所有人工操作工序全部自动完成，使制作煎饼自动化，提高加工效率，降低劳动强度，且制作的煎饼仍具有人工制作的口感。专利号201467875，如图4[5]和图5所示[6]。

图4 是全自动煎饼机的立体示意图

图5是自动化控制机构的电路图。

1.2.2 研究趋势

(1) 研究全自动化煎饼机可以有利于完善煎饼的生产环境和卫生条件。

(2) 采用了先进的加热方式，例如红外线加热、微波炉加热等，用来增加电转换成热能的利用率。

(3) 以后煎饼机中不可缺少的是加温控置，这样可以保证煎饼口感。

(4) 设计主要是运用在加料的控制。煎饼生产的重要环节是加料，在一定的范围内影响煎饼的口味，现在的市场上可以连续生产煎饼的机器都是手工加料，面糊的要求相对较高，煎饼口味比人工制作的要差，本设计中的加料系统，可以弥补这一缺陷。

综合当前市场需求和科技应用的最新前沿以及装载机技术发展的最新趋势，装载机的设计发展体现出以下趋势。

a.产品设计数字化