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改進(jìn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易自動(dòng)食品粉碎機(jī)設(shè)計(jì)分析

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改進(jìn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易自動(dòng)食品粉碎機(jī)設(shè)計(jì)分析

摘要:本文介紹了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易自動(dòng)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對(duì)目前市場(chǎng)流通的自動(dòng)食品粉碎機(jī)存在粉碎刀片過大,粉碎時(shí)不夠精細(xì),導(dǎo)致大多粉碎不徹底,需要進(jìn)行多次粉碎,增加時(shí)間成本,并且粉碎的顆粒不均勻,大小形狀參差不齊,造成粉碎機(jī)效率低、耗能高的問題。通過設(shè)置了預(yù)粉碎機(jī)構(gòu),可將進(jìn)入的食品進(jìn)行預(yù)粉碎,在凸輪振動(dòng)導(dǎo)向板的作用下,顆粒較大,無法通過濾網(wǎng)的食品會(huì)再次被彈起進(jìn)行粉碎,粉碎的顆粒均勻,同時(shí)提高了粉碎效率。

關(guān)鍵詞:食品;粉碎機(jī);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);自動(dòng)化

粉碎機(jī)是將大尺寸的固體原料粉碎至用戶要求尺寸的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品,粉碎機(jī)按照粉碎程度可分為大型粉碎機(jī)、小型粉碎機(jī)和超細(xì)微粉碎機(jī)。粉碎機(jī)的用途十分廣泛,大到冶金、建材、化工、礦山、高速公路建設(shè)和水利水電等行業(yè)礦產(chǎn)品物料的粉碎加工,小到食品、化工、醫(yī)藥、綠化和環(huán)衛(wèi)等行業(yè)的物料粉碎處理。食品、制藥、冶金、化工等工行業(yè)利用自動(dòng)粉碎機(jī)將物料或礦石,在高速剪切、錘擊在強(qiáng)氣流的驅(qū)動(dòng)下得到所需的粉劑,這些粉劑是經(jīng)過特殊的不銹鋼篩網(wǎng)的過濾獲得的。粉碎機(jī)一般設(shè)有吸塵設(shè)備,不會(huì)有粉末的污染,比較適合粉碎食物、化學(xué)物料、中藥材等干燥的脆性物料,具有溫度低、噪音小、效率高等特點(diǎn)。在粉碎食品過程中施加于固體的外力主要有剪切、碾壓、研磨三種[1-3]。圖1為某型號(hào)自動(dòng)食品粉碎機(jī)。

1可用于食品粉碎的自動(dòng)粉碎機(jī)技術(shù)及特點(diǎn)

用于食品粉碎的自動(dòng)粉碎機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)及功能主要有萬能型粉碎機(jī)、錘片式粉碎機(jī)、風(fēng)冷式粉碎機(jī)、渦輪式粉碎機(jī)等[4]。萬能型粉碎機(jī)通過固定輪齒和活動(dòng)輪齒之間的相對(duì)嚙合,使被粉碎物經(jīng)輪齒摩擦、沖擊及物料彼此間的碰撞等綜合作用下獲得粉碎。這種粉碎機(jī)有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、安裝堅(jiān)固、同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、粉碎效果好。被粉碎物可直接由主機(jī)磨腔中排出、粒度大小通過更換不同孔徑篩網(wǎng)獲得。特別適用于油性、黏性、熱敏性、纖維性(例:生姜、辣椒、胡椒、油麥、杏仁大豆、八角、桂皮)等中低高硬度物料的粉碎加工。具有產(chǎn)量高、粒度細(xì)、噪聲低、能耗低、維修簡(jiǎn)單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。錘片式粉碎機(jī)主要由進(jìn)料斗、上機(jī)體、轉(zhuǎn)子、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、機(jī)架等部分組成。工作時(shí)將物料由進(jìn)料口均勻、適量加入粉碎室內(nèi),加入的物料在錘片的強(qiáng)烈打擊、撕裂和搓擦等作用下迅速被粉碎成粉狀,由于離心力作用,細(xì)碎的物料通過篩網(wǎng)下落到下面后被風(fēng)機(jī)吸出。主要用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè),特別適用于纖維性材料,如:玉米秸、桂皮、玉米等[5-6]。風(fēng)冷式粉碎機(jī)采用了風(fēng)輪式高速旋轉(zhuǎn)刀,定刀進(jìn)行沖擊、剪切研磨,粉碎時(shí)機(jī)腔內(nèi)產(chǎn)生了強(qiáng)力的氣流,把粉碎室的熱量和成品一起從篩網(wǎng)流出,粒度大小通過更換篩網(wǎng)獲得。風(fēng)冷式粉碎機(jī)的粉碎室內(nèi)采用風(fēng)輪式高速旋轉(zhuǎn)刀,機(jī)腔內(nèi)自身風(fēng)量大,機(jī)腔內(nèi)不易發(fā)熱。具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),拆裝與清洗方便、噪音低、粉碎效果好等優(yōu)點(diǎn)。和萬能粉碎機(jī)一樣適用于油性、黏性、熱敏性、纖維性(例:生姜、辣椒、胡椒、油麥、杏仁大豆、八角、桂皮)等中低高硬度物料的粉碎加工。渦輪粉碎機(jī)是以粉碎齒板與活動(dòng)之間對(duì)物料的沖擊為主,同時(shí)也利用刀背產(chǎn)生的渦旋氣流加強(qiáng)對(duì)物料的粉碎。渦輪粉碎機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)是因勢(shì)利用粉碎刀產(chǎn)生的動(dòng)壓能迅速地將產(chǎn)品排出機(jī)腔??稍O(shè)置二次進(jìn)風(fēng)口(選配),使機(jī)殼內(nèi)腔形成一股氣墊,以減少排料風(fēng)阻,同時(shí)也可與回收系統(tǒng)的尾氣管相連并可連接自動(dòng)或脈沖式箱體除塵器,其主要作用是避免粉塵飛揚(yáng)和減少物料的損失,起到回收再利用,并減少環(huán)境污染。主要適用于醫(yī)藥、化工、食品、農(nóng)藥、建材和塑料等行業(yè),莫氏硬度小于3,軟質(zhì)、脆性和纖維性等物料的粉碎。如藥材、染料、顏料、食品添加劑和塑料助劑等均獲得滿意的粉碎效果。

2現(xiàn)有技術(shù)的食品粉碎機(jī)存在的問題

現(xiàn)有技術(shù)的食品粉碎機(jī)由于粉碎刀片過大,粉碎時(shí)不夠精細(xì),導(dǎo)致大多粉碎不徹底,需要進(jìn)行多次粉碎,增加時(shí)間成本,并且粉碎的顆粒不均勻,大小形狀參差不齊,導(dǎo)致的粉碎機(jī)效率低、耗能高的問題。

3簡(jiǎn)易自動(dòng)食品粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)食品粉碎機(jī)存在的問題,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的用于食品粉碎簡(jiǎn)易自動(dòng)化粉碎機(jī)。如圖2所示,這臺(tái)簡(jiǎn)易的自動(dòng)食品粉碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)有支座1、操作臺(tái)2、粉碎箱3、第一電機(jī)4、第一皮帶5、進(jìn)料箱6、落料口7、出料斗8、電源線9和開關(guān)10等零部件。支座1頂部固定連接有操作臺(tái)2,操作臺(tái)2頂端右側(cè)與第一電機(jī)4通過螺栓連接,電源線9與操作臺(tái)2左側(cè)中間電連接,開關(guān)10安裝于電源線9上端,粉碎箱3通過螺栓連接于操作臺(tái)2頂端左側(cè),粉碎箱3由箱體31、進(jìn)料口32、預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33、粉碎機(jī)構(gòu)34、隔板35和出料口36組成,進(jìn)料口32開設(shè)于箱體31頂端右側(cè),并且進(jìn)料口32頂端與落料口7相連接,預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33設(shè)置于箱體31內(nèi)側(cè)上端,粉碎機(jī)構(gòu)34安裝于預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33底部右側(cè),并且與隔板35左側(cè)相連接,隔板35固定安裝于箱體31內(nèi)部右側(cè),出料口36開設(shè)于箱體31底部中間。如圖2(a)所示,第一電機(jī)4后側(cè)面與第一皮帶5滾動(dòng)連接,并且第一皮帶5嵌入于粉碎箱3左側(cè),進(jìn)料箱6安裝于粉碎箱3頂端右側(cè),落料口7設(shè)置于進(jìn)料箱6頂部中間,出料斗8安裝在操作臺(tái)2底部左側(cè),并且出料斗8頂部與粉碎箱3相連接,有利于最大程度的利用空間,使整個(gè)粉碎機(jī)更加一體化。如圖2(b)所示,預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33設(shè)置于粉碎箱3內(nèi)部上端,預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33由滾軸331、第一刀片332、驅(qū)動(dòng)箱333、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)334和導(dǎo)向板335組成,滾軸331轉(zhuǎn)動(dòng)連接于粉碎箱3內(nèi)部上端,滾軸331上下兩端等距離安裝有第一刀片332,驅(qū)動(dòng)箱333右側(cè)中間與滾軸331轉(zhuǎn)動(dòng)配合,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)334安裝于驅(qū)動(dòng)箱333正下方,導(dǎo)向板335上端底部與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)334轉(zhuǎn)動(dòng)連接,有利于食品在進(jìn)入粉碎箱3時(shí),先通過預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)33先粉碎一遍,提升粉碎效率。第一刀片332采用高速鋼材質(zhì),鋒利的鋼材有利于對(duì)食品的快速粉碎[7-8]。如圖2(c)所示,預(yù)驅(qū)動(dòng)箱333由第一殼體3331、第二皮帶3332、主動(dòng)錐齒輪3333、從動(dòng)錐齒輪3334和內(nèi)壁3335組成,第一殼體3331左側(cè)與箱體31相連接,第二皮帶3332插入第一殼體3331底部中間,第二皮帶3332頂端與主動(dòng)錐齒輪3333轉(zhuǎn)動(dòng)連接,主動(dòng)錐齒輪3333左側(cè)與從動(dòng)錐齒輪3334垂直連接,從動(dòng)錐齒輪3334左側(cè)嵌入于內(nèi)壁3335,從動(dòng)錐齒輪3334頂端中部與滾軸331轉(zhuǎn)動(dòng)連接,有利于使?jié)L軸331快速轉(zhuǎn)動(dòng),快速的粉碎食品。如圖2(d)所示,預(yù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)334由第二殼體3341、第二電機(jī)3342、第一驅(qū)動(dòng)軸3343、第二驅(qū)動(dòng)軸3344、第三皮帶3345、第三驅(qū)動(dòng)軸3346和凸輪3347組成,第二殼體3341左側(cè)與箱體31相連接,第二殼體3341內(nèi)部中間安裝有第二電機(jī)3342,第一驅(qū)動(dòng)軸3343設(shè)置于第二電機(jī)3342頂端中間,第二驅(qū)動(dòng)軸3344與第一驅(qū)動(dòng)軸3343同軸轉(zhuǎn)動(dòng),第二皮帶3332第一驅(qū)動(dòng)軸3343轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第三驅(qū)動(dòng)軸3346安裝于第二電機(jī)3342右側(cè)上端,第二驅(qū)動(dòng)軸3344通過第三皮帶3345與第三驅(qū)動(dòng)軸3346轉(zhuǎn)動(dòng)連接,凸輪3347安裝于第二殼體3341右側(cè)上端,并且與導(dǎo)向板335底部左端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,有利于帶動(dòng)導(dǎo)向板335進(jìn)行振動(dòng),促進(jìn)食品彈起更方便粉碎。導(dǎo)向板335右側(cè)中部安裝有一段濾網(wǎng),并且濾網(wǎng)的孔洞直徑是2.5cm,頂端濾網(wǎng)采用不銹鋼材質(zhì),有利于過濾出較大的粉碎顆粒進(jìn)行重新粉碎,有利于增加濾網(wǎng)的使用時(shí)效[9]。如圖2(f)所示,預(yù)粉碎機(jī)構(gòu)34由第三殼體341、主動(dòng)齒輪342、從動(dòng)齒輪343、第一錐齒輪344、第二錐齒輪345、刀架346和第二刀片347組成,主動(dòng)齒輪342轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第三殼體341內(nèi)側(cè)底部,從動(dòng)齒輪343左側(cè)與主動(dòng)齒輪342嚙合連接,第一錐齒輪344底部與從動(dòng)齒輪343轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第二錐齒輪345底部與第一錐齒輪344垂直連接,第一電機(jī)4通過第一皮帶5與第二錐齒輪345轉(zhuǎn)動(dòng)連接,刀架346插入第一錐齒輪344頂端中部,并與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接,第二刀片347固定安裝于刀架346左右兩側(cè),將粉碎機(jī)構(gòu)34第二刀片347以下部分隔離開來有利于旋轉(zhuǎn)功能的順利進(jìn)行,不易被粉碎顆粒所卡住。刀架346設(shè)置有兩個(gè),并且左右平行,刀架346上端等距離固定安裝有4片刀片,有利于充分且均勻地粉碎食品。1.支座;2.操作臺(tái);3.粉碎箱;4.第一電機(jī);5.第一皮帶;6.進(jìn)料箱;7.落料口;8.出料斗;9.電源線;10開關(guān);31.箱體;32.進(jìn)料口;33.預(yù)粉碎機(jī)構(gòu);331.滾軸;332.第一刀片;333.驅(qū)動(dòng)箱;334.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);335.導(dǎo)向板;34.粉碎機(jī)構(gòu);35.隔板;36.出料口;3331.第一殼體;3332.第二皮帶;3333.主動(dòng)錐齒輪;3334從動(dòng)錐齒輪;3335.內(nèi)壁;3341.第二殼體;3342.第二電機(jī);3343.第一驅(qū)動(dòng)軸;3344.第二驅(qū)動(dòng)軸;3345.第三皮帶;3346.第三驅(qū)動(dòng)軸;3347.凸輪;341.第三殼體;342.主動(dòng)齒輪;343.從動(dòng)齒輪;344.第一錐齒輪;345.第二錐齒輪;346.刀架;347.

4簡(jiǎn)易自動(dòng)食品粉碎機(jī)工作原理

將粉碎機(jī)放置在合適的位置,然后將電源線通上電,按下開關(guān),這時(shí)第二電機(jī)啟動(dòng),第一驅(qū)動(dòng)軸通過第二皮帶帶動(dòng)主動(dòng)錐齒轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)錐齒輪帶動(dòng)從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),從動(dòng)錐齒輪就帶動(dòng)滾軸滾動(dòng),同時(shí)第二驅(qū)動(dòng)軸通過第三皮帶帶動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),就實(shí)現(xiàn)凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng),在凸輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下,導(dǎo)向板振動(dòng),這時(shí)再將食品從落料口投入進(jìn)料箱,當(dāng)食品從進(jìn)料口進(jìn)入時(shí),就會(huì)被高速轉(zhuǎn)動(dòng)的第一刀片切碎,然后掉落在導(dǎo)向板上,當(dāng)粉碎顆粒不能從導(dǎo)向板的濾網(wǎng)通過時(shí),就會(huì)被導(dǎo)向板再次彈起,進(jìn)行粉碎,再掉落到導(dǎo)向板,直到粉碎顆粒能夠通過導(dǎo)向板上的濾網(wǎng),同時(shí)第一電機(jī)運(yùn)作,通過第一皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)第二錐齒輪,第二錐齒輪帶動(dòng)第一錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),第一錐齒輪帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)動(dòng),第一錐齒輪再帶動(dòng)從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),從動(dòng)齒輪再帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)通過導(dǎo)向板上的濾網(wǎng)的粉碎顆粒進(jìn)入到粉碎機(jī)構(gòu)上,就會(huì)被旋轉(zhuǎn)的第二刀片重復(fù)切割,最后從粉碎機(jī)構(gòu)滑落到出料口。

5結(jié)語

整個(gè)粉碎機(jī)最大程度的利用空間,設(shè)計(jì)更加一體化。采用特殊材料的刀片和滾軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)有利于對(duì)食品的快速粉碎,導(dǎo)向板振動(dòng)的方式促進(jìn)食品彈起更方便粉碎。濾網(wǎng)采用不銹鋼材質(zhì),有利于過濾出較大的粉碎顆粒進(jìn)行重新粉碎,同時(shí)增加濾網(wǎng)的使用時(shí)效。刀架上端等距離固定安裝有4片刀片,有利于充分且均勻地粉碎食品,提高了粉碎效率。

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作者:葉爍 單位:廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院