通用式控温定时烘炒机的设计研究
2015-11-21林益鸣周杰胡扬帆左桂兰
林益鸣 周杰 胡扬帆 左桂兰
(宁波大红鹰学院 浙江宁波 315175)
通用式控温定时烘炒机的设计研究
林益鸣 周杰 胡扬帆 左桂兰
(宁波大红鹰学院 浙江宁波 315175)
此设计方案由计数器控制烘炒时间,由电动机带动滚筒烘炒;铺设在箱体底部的加热管提供加热,通过恒温仪控制加热温度,并且在到达预设时间时由蜂鸣器发出提示音。相比于同类产品,此设计有着不可比拟的优势,本文将阐述通用式控温烘炒机的设计研究过程。
智能 控温 烘炒
一、简介
针对市面上谷物及药材处理的烘干机加热位置单一,加热速度太慢,并且无法掌控烘干效果,在运行和拆卸方面也较为麻烦,在智能以及自动化上有很大的提升空间等问题,设计了此机械方案。
二、工作原理
(1)工作状态开启时,推杆首先达到最大高度(进料高度),进料过程结束后推杆下,根据外箱体所带的水平表盘确定达至水平位置后,关闭电动推杆。
(2)预设时间工作,通过在控制台面上预设加热时间,设置转动方向(加热状态下为顺时针)与电子蜂鸣报警电源开关,投料量为每筒1~2kg,待炒制达到预设时间时,断开电机电源与加热装置电源,开启电动推杆开关,下降至出料状态,电机开关转“逆”,进行出料工作。
三、产品设计方案
1.内箱体的比较
(1)采用圆形滚筒,沿筒内壁每隔60°加装一条长430mm的挡板,并在进出料口加装内向螺旋挡板。设计较为复杂,加装的长条挡板可以有效实现翻炒,使得材料在加工过程中受热均匀,并且在进出料口加装内向螺旋挡板可以有效解决材料飞溅造成的浪费,但筒内壁加装长条挡板不利于生产和维护,经济效益较低。
(2)采用六边形滚筒状,进出料口加装内向螺旋挡板。设计较为简单,设计的六边形滚筒可以有效实现材料翻炒,使得加工时受热均匀,并且进出料口加装内向螺旋挡板,有效解决材料飞溅造成的浪费,内筒的生产和维护简单,经济效益较高。
根据设计与实际操作需求采用六边形滚筒,并且加装内向螺旋挡板。
2.内箱体旋转装置比较
(1)采用通轴串联整个箱体。通轴从中间穿过整个箱体,在轴的一端通过电机带动通轴 进行旋转,从而实现内箱体的旋转。设计简单,但不利于烘炒加热,且维护麻烦。
(2)采用机体两侧位双从动轮旋转结构。箱体的中间旋转部位最下方两边,各安装两个能够自由旋转的滚轮,通过焊接与箱体外壳相连接。通过在轴的上端通过电机带动轴进行旋转,另一端从动轮自由旋转辅助内箱体旋转。设计简单,转动时不用借助其他结构进行支撑作用,可自由调整机体与滚轮的接触部位。
综合考虑各因素,采用机体两侧位双从动轮结构。
3.除尘装置比较
为了有效除去烘炒过程中产生的灰尘,避免影响材料的质量,同时考虑材料本身的重量等因素,采用XXV的鼓风机进行风力除尘。
经过治疗以后,观察组的治疗总有效率高达96.49%,明显高于对照组的77.19%(P<0.05),详见表1。
(1)在出料口安装可拆卸式风机,工作时安于出料口向外排出气流,在出料时卸下风机进行出料,上料完毕之后重新安装。此方案对于工作效率是一个极大障碍,增大了劳动强度。
(2)将内箱体与电机进行传动工作的轴设计为中空轴,直接与鼓风机相连,工作过程中向出料口方向输送气流,同时起到传动轴降温的作用,提高了整体使用寿命。
综合考虑各方面因素采用将传动轴设计为中空轴。
4.底部支架设计
为了能稳定地支撑烘炒的机械部分,底部支架中心定于整个箱体中心,即距箱体最前端430CM,出于箱体部分的质量与整个机械质量方面考虑,采用2.5mm厚度的HT200钢材,鉴于箱体上下翻滚的高度、角度方面考虑,支架的高度设定为550mm。采用三角支架设计,底部支架的前后端点各自呈70°构造一个等腰三角结构,顶端采取带φ8轴套的工作台面。平行三角结构的底部与两边的中点处通过双横梁(共计数量3)进行水平方向的加固,稳定性与支撑能力较好。
5.自动上下料设计
四、创新点及应用
1.创新点
(1)内箱体为六边形,箱体旋转时实现翻炒效果。
(2)内箱体进出料口设计为内螺旋风叶结构,通过电机正反转有效控制原料的进出。
(3)恒温仪控制加热装置,实时监测内测温度。
(4)计时器预设工作时间,到达预设时间后,连接时间蜂鸣报警装置。
(5)传动轴为中空轴,与鼓风机相连,有效除去烘炒时原料的灰尘和杂质。
(6)通过电动推杆实现整箱体上下往复运动,在出料结束后自动回复进料状态。
(7)可拆卸支架,移动与拆装方便。
智能控温烘炒机
2.应用
本作品操作更加地简单,拆卸方便,易于运行,大大节省了人们的劳动程度,提高了烘干机的市场实用性。可用于中小型食品药材加工公司来替换烘炒工人。同时当代社会DIY风气盛行,人们普遍希望可以在家自制食品,本作品按原有比例进行缩小,可以进入家庭厨房。
[1]郑志峰,王义行,柴邦衡.链传动.机械工业出版社,1984.
[2]K.N.扎布隆斯基.机械零件.高等教育出版社,1992
[3]王文斌主编.机械设计手册第三版.机械工业出版社,2004