全自动家用面条机结构设计

石瑜 尚锐 孙志坚 姜旺彤

摘  要本文参考现有的各类家用面条机，设计了一种全自动家用面条机。本文设计的全自动家用面条机主要由动力装置、搅面装置、挤面装置、面条成型装置和箱体组成。动力装置为搅面和压面提供动力;搅面装置将面粉搅拌均匀;挤面装置利用螺旋机构将搅好的面块挤压;面条成型装置将挤好的面块压成面条;箱体为整机的支承与封闭部分。

关键词：面条机;搅拌装置;挤压装置;成型装置

中图分类号：S23

Abstract： Referring to various domestic noodle machines， this paper designs a fully automatic domestic noodle machine. The automatic domestic noodle machine designed in this paper mainly consists of power device， mixing device， extruding device， noodle forming device and body. The power device provides power for mixing and pressing surface; the mixing device mixes the flour evenly; the extruding device extrudes the stirred noodles by screw mechanism; the noodle forming device extrudes the extruded noodles into noodles; the body is the supporting and closing part of the whole machine.

Keywords：noodle machine; mixing device; extrusion device;modeling device

全自動家用面条机是为小规模制作面条而研发的一种家用机械。它是将面粉直接加工成面条。它的研发不仅为家庭提供及时美味的面条，还增加面条的种类和口味。全自动家用面条成型机可以实现面粉搅拌、面粉挤压功能。本文主要研究了全自动家用面条机的动力装置、搅面装置、挤面装置、面条成型装置和机体五个组成部分的结构。

1 研究现状

随着社会的发展和科技的进步，家用面条机逐步向自动化方向发展，市场上传统的手摇式面条机开始衰落，全自动智能化面条机正在逐步兴起。许多面条机生产企业在新产品研发时，发现这一不可逆转的趋势，开始与科研机构、高等院校以及相关行业进行专业技术的沟通交流，在食品机械等方面加强专业化协作攻关，使得家用面条机逐渐走上自动化、智能化的道路。

2全自动家用面条机工作原理

将全自动家用面条机置于水平桌面上，安装好所需的面条成型头10，打开盖板5，装入面粉，然后盖上盖板5后，经过进水口6注入一定量的水，接通电源，打开处于上方给搅面提供动力的电机，此时电机直接带动搅拌器7在箱体2内搅动面粉，直至搅拌器6将面粉在箱体2内和成面团，关掉电机开关，搅面工作即告结束。然后接通电源，打开为挤面装置提供动力的电机1，搅好的面在螺旋挤面器8的作用下，进入挡面桶10，然后经过面条成型头10挤压出所需形状的面条。如图1所示。

1.电机  2.箱体  3.肋板  4.带轮  5.盖板  6.进水口

7.搅拌器  8.螺旋挤面器  9. 挡面桶 10.面条成型头

3 搅面装置的结构设计

搅面装置是本文的重要装置之一，运用仿生学的原理，采用水平放置，模仿人和面与揉面的动作，完成由面粉到面团这一重要过程。搅面装置采用空心轴2，内部穿过螺旋挤面器的传动轴，实现了搅面与挤面可分步进行的目的，缩小了机器的占地空间。左端是安装带轮的轴端1，便于电机通过带传动驱动搅面装置实现搅面动作，完成面团的制作。位于搅面器主轴上的搅面爪3是装置的核心，采用错开排列，阶梯型的结构设计，模拟人手在和面时上下压面和左右揉面，极大地保障了工作效率，而且通过设计爪的高度实现面粉不会沉底，且不会飞溅，使面粉更易成形。搅拌器采用符合食品安全的注塑件制作。装置如图2所示。

1.轴端 2.空心轴 3.搅面爪

4挤面装置的结构设计

挤面装置是全自动家用面条机的核心装置。挤面部分采用螺旋结构，将面挤入压面筒。该装置主要有两部分组成，一部分是靠近压面桶端的螺旋头2;另一部分是传动轴1，传动轴1通过搅面装置的空心轴套，通过联轴器与左端电机连接。螺杆是最关键的部件，接通电机电源时，电机通过联轴器使得传动轴带动螺杆转动。螺杆采用变螺距、变根径的螺旋，即螺距后大前小，根径后小前大，这样使螺杆与筒壁之间的容积减小实现对面团的挤压。由于距离较近，因此传动轴1宜采用光轴，便于加工，节省成本，提高效率。螺旋挤面器外壳用符合食品安全标准的透明塑料制作。如图3所示。

1.传动端 2.螺旋头

5搅面装置和挤面装置装配的结构设计

通过搅面装置1与挤面装置3的的配合，极大地缩减了机器的占用空间，扩大了容纳面粉的空间，使生产率得到提高，生产成本降低。如图4所示。

1.挤面装置 2.搅面装置

6 成型装置

成型装置具备模具刀头1，模具刀头1是将面团从挤压桶排除的通道，通道的横截面积远小于螺杆与机筒间空隙的横截面积，面团经过模孔时由原来的螺旋运动变为直线运动，有利于面团的组织化作用，模孔处为挤压的最后一处剪切作用区，提高了面团的混合和混炼效果，模孔横截面的形状可控制面条的横截面形状，如圆形、矩形等，极大提高了面条机使用的广泛性。成型模块采用符合食品安全的注塑件制作。如图5所示。

1.模具刀头

7 箱体的结构设计

箱体2內放置电机、各种装置和面粉。箱体2采用冲压件和符合食品卫生标准的各种颜色注塑件，使整机美观实用。与箱体2配合的盖板5和进水口6可实现人工加入面料和注水。该种箱体承力强、寿命长、外形美观，并可移动，适应能力强。如图1所示。

8 solidworks2016整机建模与仿真

通过使用三维软件solidworks2016首先对本文设计的全自动家用面条机的各个零件进行建模，并将所有零件按顺序依次装配，完成全自动家用面条机的三维建模，如图6所示。首先利用SolidWorks2016对搅面装置进行运动仿真，使搅面装置主轴转动，转动过程中各零部件未发生干涉，运行状况良好。然后利用SolidWorks2016对挤面装置进行运动仿真，对挤面螺杆左端主轴施加动力，使挤压装置主轴旋转，并且在旋转过程中，各零部件未发生干涉，运行状况正常。实现本文设计的全自动家用面条机的两大主要功能的装置在仿真过程中未发现有结构不合理问题，适合推广生产。

9 结语

随着现代人的生活水平提高，生活节奏的加快，在日常生活中对各种面条机食品的需求不断增加，这个市场有着无可估量的前景。面条机企业最大的竞争力在于质量，质量越好，市场竞争力也就越强。就目前的市场情况而言，面条机食品行业的竞争可以说是极端残酷。

本文设计的全自动家用面条机可完成和面、压面、成型的全套工艺，具有结构简单、成本低、面食成型快，易于操作，外型美观等特点，特别适用于家庭加工面食食用，在人口众多的中国市场必定会有极高的市场占有率和竞争力。

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