綠豆精選機設(shè)計開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b></p><p>　　設(shè) 計 題 目: 綠豆精選機設(shè)計</p><p>　　院 系 名 稱: 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 機械設(shè)計制造及其自動化</p><p>　　學(xué) 生 姓 名:

2、 導(dǎo) 師 姓 名: </p><p>　　開 題 時 間: </p><p>　　課題研究的目的和意義</p><p>　　1.1.課題研究的目的</p><p>　　綠豆具有廣泛的用途，被譽為糧食中的綠色珍珠，是調(diào)節(jié)飲食的佳品又是食品工業(yè)和釀酒工業(yè)的重要原料。自古以

3、來我國城鄉(xiāng)人民把綠豆作為防暑和高溫作業(yè)的優(yōu)良飲料。隨著我國人民生活水平不斷提高，尤其是人民收入的增加，對糧食豆類的需求逐漸走向多樣化、多層次化，為糧食豆類加工工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場。該設(shè)備是糧食精加工系列設(shè)備的主要設(shè)備之一，可提高綠豆質(zhì)量。相比起傳統(tǒng)篩選方法，選題基于風(fēng)選原理進行作業(yè)的糧豆加工機器在機械化、加工精度以及自動化程度等方面都大大提升。從而極大地提高了糧食精加工產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。</p><p>&

4、lt;b>　　課題研究的意義</b></p><p>　　該設(shè)備是糧食精加工系列設(shè)備的主要設(shè)備之一，可提高綠豆質(zhì)量。通過該課題的研發(fā)工作，使學(xué)生能夠正確運用所學(xué)課程的基本理論和有關(guān)知識，學(xué)會設(shè)計方案的擬定、比較、分析及進行必要的計算, 提高學(xué)生應(yīng)用工程技術(shù)設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)以及編寫文件的能力。論述了綠豆精選機的結(jié)構(gòu)、功能、原理，并且重點分析設(shè)計了其中的幾個重要部件，例如電磁振動給料機、滑槽等。自動控

5、制部分包括自動調(diào)節(jié)擋板的移動控制等，以及各種零件的設(shè)計計算和選材。其中涉及到機械設(shè)計中的結(jié)構(gòu)、強度設(shè)計以及機械產(chǎn)品整機的設(shè)計思想、方法等內(nèi)容。</p><p><b>　　2.文獻綜述</b></p><p>　　2.1.綠豆清洗加工簡述 </p><p>　　綠豆?fàn)I養(yǎng)豐富，綠豆子粒中含蛋白質(zhì)22～28%、脂肪2%、碳水化合物54.8%、粗纖維

6、4.2%，另外還有礦物質(zhì)與維生素，每百克籽粒中含鈣49mg、磷268mg、鐵3.2mg、胡蘿卜素0.22mg、硫胺素0.53mg、核黃素0.12mg、尼克酸1.8mg。此外還含有豐富的維生素B，特別是綠豆蛋白質(zhì)中含有較多的賴氨酸。</p><p>　　綠豆經(jīng)脫皮，清洗，并制成成品豆的工業(yè)生產(chǎn)過程稱作綠豆加工。由于綠豆外皮含有粗纖維和灰分不能食用，必須經(jīng)過加工才能制成松酥可口、易于消化的產(chǎn)品，加工皮和碎豆等副產(chǎn)品也

7、有多種開發(fā)和利用途徑。綠豆加工的工藝過程可分為綠豆脫殼、清理、及分離及成品豆整理等工序。下面簡要介紹一下和本課題密切相關(guān)的清洗過程。</p><p>　　綠豆中混有一定數(shù)量的多種雜質(zhì)，必須首先清除。清理綠豆中雜質(zhì)的方法很多，主要是借助雜質(zhì)與綠豆之間物理性質(zhì)的差異進行分選。通常根據(jù)綠豆含雜情況，按以下主要工序進行清理：</p><p><b>　　1.初步清理 </b>

8、</p><p>　　清除綠豆中比較容易清除的雜質(zhì)，如形狀大小與豆粒差異很大的豆莢、雜草種子等。主要采用篩選、風(fēng)選，或風(fēng)篩結(jié)合，即借助靜止或運動的篩面進行篩選，或者利用綠豆和雜質(zhì)的懸浮速度等空氣動力學(xué)性質(zhì)的差異進行風(fēng)選，附帶除去癟豆等一類的輕型雜質(zhì)。清理設(shè)備則用帶金屬篩面的初清篩和自衡振動篩等。</p><p><b>　　2.去石</b></p>&l

9、t;p>　　除去綠豆中那些粒子與綠豆接近平肩石和平肩泥，用篩選法不能除去，必需采用專門的去石工序才能有效地清除。去石設(shè)備用得最廣的是比重去石機，該機備有往復(fù)簸動的篩板，并從篩板下部引入氣流，根據(jù)豆石比重的不同和自動分級作用使豆石分離。此機去石效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。</p><p><b>　　3.磁選</b></p><p>　　利用磁鋼清除混進綠豆中的

10、磁性金屬系質(zhì)，如鐵釘、螺絲帽等鐵件。常用設(shè)備有溜管吸鐵裝置、吸鐵箱、永磁滾筒和電磁式磁選機等。</p><p>　　2.2.國內(nèi)外精選發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀</p><p>　　2.2.1 國內(nèi)精選機發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　糧食加工機的發(fā)展有賴于深化改革。我國糧食加工機的發(fā)展依靠深化國有企業(yè)改革，建立現(xiàn)代企業(yè)制度，加強企業(yè)科學(xué)管理；合理調(diào)整優(yōu)化行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和地區(qū)

11、布局；大力加強基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)單元操作″四基″工作；提高產(chǎn)品質(zhì)量，加強產(chǎn)品可靠性研究，提高單機和聯(lián)線可靠性研究，易損件和關(guān)鍵件使用壽命和外觀質(zhì)量研究；通過引進增強自主開發(fā)能力；促進機電一體化和高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、商品化；重點開發(fā)我國急需的成套設(shè)備，增加品種，以高效、高質(zhì)量的設(shè)備來裝備食品工業(yè)，提高經(jīng)濟效益，積極擴大出口。從“九五”開始每年增加糧食加工機產(chǎn)品100種，到2010年達3100種，基本上能滿足國內(nèi)需求，補齊已有生

12、產(chǎn)線所缺的單機或設(shè)備；加大研制高生產(chǎn)效率的機械，屆時成套設(shè)備比現(xiàn)有的最高每小時生產(chǎn)率至少提高1倍，糧食加工機出口額以年均12%的速度遞增，2010年出口額達12.7億美元，占該年糧食加工機總產(chǎn)值的20%。節(jié)能型糧食加工機：加快研制食品工業(yè)中殺菌、蒸發(fā)、濃縮、干燥等單元操作的節(jié)能技術(shù)與設(shè)備。糧食加工機的高新技術(shù)應(yīng)用：到2010年，我國糧食加工機主導(dǎo)產(chǎn)品達到發(fā)達國家20世紀(jì)90年代中期水平的應(yīng)占80%，達到20世紀(jì)</p>&

13、lt;p>　　2.2.2.國外精選機發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　發(fā)達國家糧食加工機企業(yè)把科技開發(fā)投入、科技隊伍、實驗基地的建設(shè)都放在重要的位置?？萍奸_發(fā)的費用占銷售額的8%～10%；不惜重金招聘科技人才，企業(yè)科技人員占總員工的30%～50%；企業(yè)設(shè)有新產(chǎn)品開發(fā)部、研究中心、試驗中心等機構(gòu)；擁有先進的科研設(shè)備、測試儀器和新產(chǎn)品科技開發(fā)試驗、檢測的完備程序。</p><p>　　發(fā)達國

14、家糧食加工機企業(yè)管理水平高，例如瑞士布勒公司目前在100多個國家與地區(qū)設(shè)有子公司，以追求生產(chǎn)技術(shù)先進和高效率而著稱，從零部件投入、產(chǎn)出，到半成品庫存等都實行了計算機管理，形成了一套自上而下的調(diào)度、統(tǒng)計、生產(chǎn)、營銷自動化管理網(wǎng)絡(luò)，完全實現(xiàn)了現(xiàn)代化文明生產(chǎn)，全員平均勞動生產(chǎn)率是我國同行業(yè)的20～30倍；僅總部就有90%的產(chǎn)品出口。</p><p>　　發(fā)達國家糧食加工機工業(yè)重視信息的收集，一般公司都有專門由搜集、整理

15、、分析市場信息的機構(gòu)，并及時為公司決策提供可靠有據(jù)的市場預(yù)測分析。中小型企業(yè)采取加盟協(xié)會或集團來獲取所需信息及對外宣傳自己的產(chǎn)品?！　　　∪绻?010年糧機產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值3.5%來計算，則產(chǎn)值達580～756億元，是2000年的2.8～3.5倍。由此可見我國今后十幾年食品工業(yè)發(fā)展為糧食加工機行業(yè)的發(fā)展提供了難得的契機，國內(nèi)外擁有極大市場。  3.設(shè)計基本內(nèi)容、擬解決的主要問題  <

16、/p><p>　　3.1.綠豆精選機結(jié)構(gòu)組成及工作原理</p><p>　　本章將敘述綠豆精選機的整體設(shè)計。包括整體結(jié)構(gòu)各部件、零件的安裝和配合，焊合機架的結(jié)構(gòu)形式，完成機器的總裝圖設(shè)計。</p><p>　　綠豆精選機的整機設(shè)計是至關(guān)重要的。其好壞關(guān)系到機器的性能、造價高低、外形美觀與否等。此設(shè)備分成幾大部分，包括電磁振動給料機、滑槽、吹風(fēng)裝置、自動調(diào)節(jié)裝置、機架等。

17、他們之間的裝配及機架焊合是設(shè)計的關(guān)鍵。</p><p>　　料斗用支架固定在上支撐板上，料斗下是振動給料機，振動給料機的板彈簧下端固定在上支撐板上，上端固定在給料機的給料槽上。上支撐板用角鋼支撐連接是焊合。滑槽用螺栓和角鋼機架連接固定。機器的下支撐板和機架連接，下支</p><p><b>　　綠豆精選機原理圖</b></p><p>　　撐板

18、上固定吹風(fēng)裝置，出料箱用螺栓和下支撐板連接。電機和軸承座的支撐架固定在底座上，連接是焊合。底座和角鋼機架連接是焊合。底座和角鋼機架連接是焊合。</p><p>　　3.2 整機制造所選用鋼鐵型材、板材，以及用途和選用原因：</p><p>　　1.進料斗、振動喂料槽、滑槽、出料箱的選材：</p><p>　　選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板（GB710——88）鋼牌號 08

19、 厚度 1mm該型材用于汽車制造、拖拉機、輕工普通沖壓成型型材，由于上述部件的承力不大，考慮到造價，選用易于鍛造成型的薄鋼板。</p><p>　　2.上支撐板及下支撐板的選材：</p><p>　　選用熱軋鋼板 （GB709——88）公稱厚度10mm，該型材主要用于受高溫高壓的民用及工業(yè)用途的鍋爐，由于該部位承受了料斗和吹風(fēng)機的重量，故在強度上有一定要求，所以選用較厚的耐溫耐壓的鋼材料。

20、</p><p><b>　　3.底座材料選用：</b></p><p>　　選用熱軋鋼板（GB709——88）公稱厚度 16mm，該型材主要用于受高溫高壓的民用及工業(yè)用途的鍋爐，由于該部位承受整個系統(tǒng)的質(zhì)量，所以選用與以上材料相同但厚度最大的鋼板，以使整個系統(tǒng)有穩(wěn)定結(jié)實的底座，讓系統(tǒng)可以安全可靠的工作。</p><p>　　4.支架用角鋼的選

21、用：</p><p>　　選用熱軋等邊（肢）角鋼（YB166——65）型號 3.0，該型材主要用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力鋼筋以及各種構(gòu)件的箍筋和構(gòu)造角筋，作為支撐和傳遞質(zhì)量的架構(gòu)，此處選用這種型號的角鋼合適。</p><p>　　5.支架用槽鋼選用：</p><p>　　選用等邊彎曲槽鋼（YB98——63）型號 8.0、10.0，該型材主要用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力鋼筋以及各種

22、支架等，作為支撐和傳遞質(zhì)量的架構(gòu)，此處選用這種型號的角鋼得當(dāng)。</p><p>　　機架之間用焊接或螺母連接。螺栓的選擇根據(jù)所連接部件或零件的工作要求和所受力的大小進行選擇。整機結(jié)構(gòu)中，焊接結(jié)構(gòu)很重要。本機器中焊合部件很多。如支撐架包括電磁振動給料機的支撐板和機器底座之間用角鋼連接就是焊接。電機和軸承支架與底座之間的連接也是焊接。進料斗支撐和上支撐板之間用槽鋼連接還是焊接。所以用如此多的焊接結(jié)構(gòu)，因為焊接結(jié)構(gòu)有如

23、下特點：</p><p>　　1.接頭形式合理化，應(yīng)力集中系數(shù)可以降低。</p><p>　　2.能有效的發(fā)揮原材料的性能，改善機器性能，節(jié)省金屬、減輕重量。</p><p>　　3.水密性和氣密性好。</p><p>　　4.設(shè)計自由度大，壁厚不受限制，可根據(jù)承載情況確定結(jié)構(gòu)單元尺寸。</p><p>　　5.生產(chǎn)周

24、期短，經(jīng)濟效益高，利于不斷改型和創(chuàng)新。</p><p>　　3.3擬解決的主要問題</p><p>　　本次課題所設(shè)計的綠豆精選機是糧豆生產(chǎn)線上的一個關(guān)鍵設(shè)備。該設(shè)備是將脫莢后的綠豆進行精細分選，把質(zhì)量輕的碎豆和雜質(zhì)利用風(fēng)選機去除，分選精度要求達到98%。風(fēng)選是利用整豆和碎豆的比重以及懸浮速度的不同，借助于風(fēng)選機將其吹走，剩下的產(chǎn)品無論在外觀還是在清潔度上都要較原來更勝一籌，從而達到改善食

25、品品質(zhì)和提高商品價值的目的。</p><p>　　風(fēng)選法按照氣流的方向可分為垂直氣流風(fēng)選、水平氣流風(fēng)選和斜氣流風(fēng)選三種。不同的物料有不同的懸浮速度，垂直氣流風(fēng)選主要是利用懸浮速度的差進行風(fēng)選除雜的。不同的物料由于其物理性質(zhì)不同，在同一水平氣流中的飛行系數(shù)也不一樣，飛行系數(shù)大的物料比飛行系數(shù)小的物料飛行過的距離更遠。水平氣流風(fēng)選就是利用飛行系數(shù)的不同進行除雜的。傾斜氣流風(fēng)選的原理同水平氣流風(fēng)選基本相同，也是利用飛行

26、系數(shù)的不同進行分選。因此采用斜氣流風(fēng)選可以取得較好的分離效果。典型的風(fēng)選設(shè)備有垂直吸風(fēng)道，循環(huán)風(fēng)選器。影響風(fēng)選設(shè)備工藝效果的因素有：</p><p>　　1.原料，原料所含的整豆和碎豆之間的懸浮速度的差異的大小是影響所</p><p>　　選工藝效果的重要因素。差異越大，則越容易風(fēng)選；反之，則效果差</p><p>　　2.結(jié)構(gòu)尺寸，吸風(fēng)道的結(jié)構(gòu)尺寸對物料沿風(fēng)道的分

27、布與氣流作用于通過的</p><p>　　物料的時間有密切聯(lián)系，并且直接影響風(fēng)選分離效率。風(fēng)道的寬度與設(shè)備生產(chǎn)能力和單位流量密切相關(guān)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力和單位流量來確定，以保證風(fēng)選工藝效果。</p><p>　?。?）風(fēng)速和風(fēng)量，一般情況下，風(fēng)選的分離效率同風(fēng)道內(nèi)的平均風(fēng)速成正比。但風(fēng)速過大，吸出物中含完整的綠豆較多。風(fēng)量增加，能源消耗也增加。所以，風(fēng)速應(yīng)根據(jù)懸浮速度和風(fēng)選工藝要求來確定，一般

28、以不吸出完整的豆粒為原則。風(fēng)量與風(fēng)選機風(fēng)速以及吸口截面尺寸有關(guān)。</p><p>　?。?）流量，流量增大大，物料料層則變厚，輕質(zhì)和碎豆被氣流吹走的機會就減少，而使風(fēng)選效率降低；反之，風(fēng)選效率提高，但設(shè)備產(chǎn)量降低。</p><p>　　4技術(shù)路線或研究方法</p><p><b>　　5設(shè)計進度安排</b></p><p&g

29、t;　　3月2日—3月16日：調(diào)研，查閱資料，提交開題報告。</p><p>　　3月17日—4月3日：初步確定綠豆精選機設(shè)計方案。</p><p>　　4月4日—5月18日：確定方案、結(jié)構(gòu)尺寸、及相關(guān)計算。</p><p>　　5月19日—6月1日：繪制工程圖紙，編寫設(shè)計說明書。</p><p>　　6月2日—6月14日：提交設(shè)計文件，準(zhǔn)備

30、答辯。</p><p><b>　　6主要參考文獻</b></p><p>　　[1]門艷忠主編,機械設(shè)計[M].北京:北京大學(xué)出版社.2010.8</p><p>　　[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M].北京.機械工業(yè)出版社.2010.1</p><p>　　[3]食品工業(yè)與設(shè)備[M].中國輕工業(yè)出版社.20

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