多功能制茶机机械结构设计

本科毕业设计（论文）题目：多功能制茶机机械结构设计院（系）机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级080210姓名陈宏学号080210101导师张国峰2012年6月摘要I多功能制茶机机械结构设计摘要在各方面日益现代化的今天，，制茶机也应该在技术上不断改进，向多功能、自动化、机电一体化方向发展。既能满足茶叶制成的一系列过程，包括对茶叶的杀青、理条、压扁、成型等作业，而且机械结构简单、操作简单，容易维修和维护。此制茶机以电动机为动力源来获得一个速度，然后通过一个二级减速装置获得合理的速度，再通过偏心轮、连杆使料仓可以来回运动。所以电动机的选取和二级减速装置的选取都是该设计的主要任务。最终经过计算分析分别选择单相异步电动机JY7134型和带传动形式。再设计一调速轮使其可以改变使料仓的速度并且可以在一定的幅度内调节。经过分析，确定调速轮安装在电动机输出端可以改变中心距来调速，料仓采用槽锅式。总的来说就是通过各控制系统可以使其在机体上进行可调速的来回运动，再加上料仓的功能来实现其对茶叶的杀青、理条、压扁、成型等作业。本机械将单片机的体积小、功耗低、价格低、品种规格系列化、硬件具有广泛的通用性、有专门的开发系统等优点结合起来，对制茶机的炒制方法跟对炒锅温度的控制结合在一起，实现了自动化生产。关键词：制茶机；单相异步电动机；带传动形式英文摘要TheMechanicalStructureDesignofMultifunctionalStir-fryTeaMachineAbstractInallaspectsofthemodernizationoftoday,andteaalsoshouldmakecontinuousimprovementintechnology,automation,electromechanicalintegrationdevelopmentdirection.functionalfryteateamadeaseriesoffunctionalmeetprocess,includingfortea,wrap,crushed,molding,andsimplestructure,simpleoperation,easymaintenanceandmaintenance.Thefunctionfrywithmotorpowerforteamachinetoobtainaspeed,thenthroughareasonablelevelofspeedreducerdevice,againthroughtheeccentric,connectingtomovebackandforthfarbunker.Sothemotorandreducerlevelistheselectionofequipment,themaintaskofthedesign.FinallythroughcalculationandanalysistochooseJY7134monopoleasynchronousmotorrespectivelyandbeltforms.Todesignaspeedwhichcanchangethewheelspeedandcanmakethemachineincertainrange.Throughanalysis,speedwheelsmotoroutputcanbeinstalledinthecenter,tochangespeedbyslotmachinepot.OverallfunctionmachineisthroughtheFriedteacanmakeitscontrolsysteminthebodytoandfroontheadjustable,plusthefunctiontorealizeitsbunkershotfortea,squash,molding,etc.Thismachinerythemonolithicintegratedcircuitvolumesmall,thepowerlosslow,thepriceislow,thevarietyspecificationseriation,thehardwarehasthewidespreadversatility,hasmeritandsoonspecialdevelopmentsystemunifies,friesthesystemmethodtothesystemteamachinewithtothewoktemperaturecontroltounifyintogether,hasrealizedtheautomatedproduction.Keywords:Stir-fryteamachine,monopoleasynchronousmotor,beltforms主要符号表主要符号表1绪论1绪论1.1综述1.1.1毕业设计的题目题目是：多功能制茶机机械结构设计1.1.2毕业设计的目的本次毕业设计的目的是培养我们综合运用学过的理论知识，从而进一步提高我们的分析问题和解决问题的能力，同时还可以巩固所学过的知识，熟练掌握学过的计算机辅助工具，例如：AutoCAD等制图软件。多功能制茶机机械结构的设计更是对我的一个巨大的挑战，同时这也是一个很好的机会，因为这个东西在专业课领域很少接触，可以通过本次的设计很好的锻炼一下自己，从而为以后的工作做一个很好的铺垫。1.2题目背景及研究意义茶叶是我国人民生活中最重要的、不可替代的传统饮品，同时也得到世界各国人民的喜爱和推崇。它富含人体所需要的多种维生素和营养元素，其保健作用得到医学和生物科学界以及普通百姓的一致认同。同时，茶叶的颜色、外形、香气和口味等感官效果也是评价茶叶品质的重要组成部分。因此，优质的茶叶原料还需要科学、合理的加工工艺及其加工设备来激活营养成份并保持和提高其品质。茶叶的加工工艺过程包括杀青、揉捻、干燥等工序。通过对不同品种的茶叶采用不同的工艺方法进行加工，使茶叶的色、香、味、形获得理想的效果，并保持其营养成分。这就需要提供与之相应的茶叶加工机械，即制茶机（炒茶机）。茶叶加工附加值高，所以制茶机械很有市场。现有制茶机多是单功能的，包括杀青机、揉捻机、烘干机等等。这些单功能茶叶机械已较完善，产品很多。但通过一台机械实现多项工艺流程的综合功能制茶机尚不多见。综合功能茶叶加工机械，可减轻劳动强度，降低加工工本，提高工作效率。既适应家庭作坊式生产，又适应工厂化生产，所以，市场前景看好。西安工业大学毕业设计（论文）1.3国内外茶叶加工机械发展现状1.3.1国内茶叶加工机械发展现状中国在20世纪50年代初，创造了手摇杀青机、手推揉捻机、手拉百页烘干机等模拟传统手工工艺的半机械化制茶设备，1958年有浙江的科研、教学、贸易等部门联合研制成功“58型”杀青机、揉捻机等机种，由此，中国茶叶加工行业逐步走上了机械加工的道路，也为茶叶机械化发展奠定了基础。60年代后期开始，茶叶机械研究改变了以往单机孤立设计的方法，逐步转向了前后工序生产平衡的配套设计，这期间，名优茶的成套加工设备研究的比较少。70年代，为了提高茶叶的生产效率，连续化和系列化作业的茶叶加工机械成为主要研究方向，槽式连续杀青机在云南风庆开发成功。80年代，浙江和安徽的茶叶机械科研与生产单位，对炒青绿茶连续化生产成套设备作了重点研究，相继推出了6CL-110型、6CMCL-10型等炒青绿茶初制连续化生产线。90年代，在茶叶组合机械的基础上，类似的机炉一体化结构成为主要研究方向。茶叶机械从60年代的单动力、开式齿轮传动的型式发展到80年代中期自控技术、光电技术、静电技术和计算机控制技术等新技术在名优茶叶加工机械上得到应用，使以往间歇作业向连续作业转变。90年代初研制成功了热源装置与主体一体化的全金属滚筒式杀青机，产品由单机向成套设备发展，由单一产品向系列产品发展。从国内茶叶机械发展现状看，茶叶加工机械正向系列化、大型化、智能化方向发展，多功能制茶机的机械种类很少。1.3.2国外茶叶加工机械发展现状国外茶叶机械起步较早。1895年S.C.戴维逊设计了杀青滚筒，应用32-38℃的气流进行杀青。1908年，爪哇人博卡设计了一长型六面网笼软型杀青机器。1955年前后，出现了多种杀青机械，杀青洞道、托克莱伊连续杀青机、俄罗斯杀青机等。20世纪80年代，在日本出现了利用蒸青机进行杀青。近年来，日本、新加坡、印尼、俄罗斯等国家，将微波加热技术应用于茶叶杀青、烘干工序中，在微波加热过程中，微波直接作用于茶叶。揉捻机也相继出现。1930年，麦克尔彻创制了CTC机。1958年，出现了麦克蒂尔洛托凡连续揉茶机，以后相继发明了多种揉捻机，如锡兰连续茶叶加工机、托克莱伊连续揉捻机(TCR机)、巴博拉茶叶转子机（BLC机)、苏联连续揉捻机、托勒斯揉捻机等。近年出现了一批揉捻茶叶的新技术，在前苏联格鲁吉亚利用超声波发生器有效的破坏茶叶细胞壁已经实验成功，改变了原固体接触的揉捻方式，但这种技术能否应用于生产上以制造优质茶叶尚有待进一步研究。西安工业大学毕业设计（论文）烘干机整体设计没有大的变化，现有的主要烘干机有热喂入式烘干机、双层烘干机和托克莱伊连续茶叶烘干机。近年设计了一些新型烘干机，如双座烘干机和自动或半自动循环式增压烘干机。在国外，茶叶加工机械的研究主要是大宗绿茶加工机械，茶叶加工机械功能单一，适合大规模生产，很少有多功能制茶机。1.4毕业设计（论文）的主要内容与要求1.4.1毕业设计的主要内容（1）了解茶叶加工机械技术发展现状及其未来发展趋势，掌握其基本构造和控制工作原理。（2）根据目前市场上成品制茶机，通过类比，设计出多功能制茶机的基本构造。（3）运用AUTOCAD绘图软件绘制出装配图及其零件图。（4）只需完成基本结构和加工功能即可。1.4.2毕业设计的要求（1）毕业论文字数不少于15000字；（2）图纸不少于3张A0（折合）；（3）外文翻译不少于3000字，参考中文文献不少于15篇，外文文献不少于3篇。2总体方案设计2总体方案设计2.1本课题研究的主要内容（1）了解茶叶加工机械技术发展现状及其未来发展趋势，掌握其基本构造和控制工作原理。（2）根据目前市场上成品的单工艺或多工艺制茶机，设计出可以完成多项加工工艺的综合功能制茶机的基本构造。（3）运用AUTOCAD、绘图软件绘制出机器装配图及其主要零部件图。（4）制茶机技术指标：容量：每次250～350克鲜叶效率：0.7kg/h.（5）本系统为原型设计，因此，只需完成基本结构和加工功能即可。（6）撰写毕业论文。2.2拟采用的研究方案、研究方法或措施多功能制茶机不是几个零部件的简单拼凑，而是一个有机整体。各部件之间相互运动关系非常重要，是制茶机能否成功研制的关键所在，必须在分析多功能制茶机工作过程所要求动作的基础上得出制茶机工作原理，确定实现杀青、揉捻和炒干等加工工序的机构，并对机构进行分析。机械结构方案设计1、压头式茶炒制结构这种茶炒制机型的主要结构由炒叶锅、压头装置、炉灶和传动机构组成。炒叶锅和炉灶与一般炒制茶用的电炒锅相似，在其上部装置机架，用以装置传动机构和悬挂、吊装压头装置，传动机构带动压头旋转。压头直径约15cm，压头表面敷有弹性层，弹性层同样用无毒纤维材料上覆白色棉布制成，整个压头和传动西安工业大学毕业设计（论文）机构可由操作者用手自由拉动，以改变其在锅内外的位置。使用该机，鲜叶最好先行杀青和理条，然后投人该机炒制。作业时炉灶对炒锅加热，用手操作压头机构使其对锅内的加工叶进行炒制，由于压头轴末端有一定弯曲，故压头的旋转可使加工叶在锅中一定区域内作圆周运动，从而达到理条目的。同时每隔适当时间用手操纵压头对茶叶加压，则茶条一边被压扁，一边被磨光，交替进行，直至完成茶的炒制。2、扁形茶炒制结构由锅体、炒板机构、调压机构、温控系统、传动系统及机架等组成。三心微凸炒制锅由锅面和侧板组成,锅面分切入段、加压段、减压段,每段均为圆弧面,每段圆弧面的圆弧半径各不相同,在减压段有一条向内凸筋,侧板固定在锅面两端