绞肉机设计机电一体化课题设计.doc

1、机电一体化课程设计绞肉机设计指导教师： 小组成员： （分工目录1.4列出） 日期：2012年 月 日1.绪言：21.1题目简介：21.2目的与意义31.3绞肉机的概述：31.4组员的分工：31.5前期工作：32.机械系统性能设计32.1绞肉机的工作原理：32.2绞肉机的机械零件组成：32.2.1绞龙32.2.2机体32.2.3绞刀32.2.4圆刀32.2.5带轮32.2.6电机马达32.2.7绞盖32.2.8键33.绞肉机的系统：34.控制系统34.1操作过程：34.2电路的梯形图与指令表35.结束语36.参考文献：31.绪言：1.1题目简介：绞肉机设计是当前工业与家用绞肉机中，常出现工人还有

2、一些不熟悉操作的小孩子与成年人，在使用过程中，因操作不当致伤的情况，我们想通过自己的力量，改进产品，让绞肉机变得更加的安全。在未来的生活中，能为我们服务。1.2目的与意义 随着社会的发展，日益增多的肉食产品，肉制类产品已经开始慢慢的涌进平常百姓的家庭。可见食品工业也逐渐成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。 在这一片大好的前景下，各种型号的绞肉机应运而生。 我们小组根本当前的一些现实与对应各个产业对该产品的需要，自主尝试在现有绞肉机的基础上，加上创新。改造出一些功能强大，实用，安全新一代的绞肉机。1.3绞肉机的概述： 一种绞肉机,包括绞肉机本体,底座,绞肉机本体内

3、装有绞肉控制机构,绞肉机本体的前部安装有绞肉刀,该绞肉机本体的上面一侧设置有入料口,在入料口上盖有入料口盖,绞肉机本体的另一侧设置有与绞肉控制机构连接的控制按钮,所述控制按钮包括用来清洗机器内部的快速档按钮,绞肉机本体的前部扣接有头盖,绞肉机本体的底部固结在底座上。本实用新型造型美观纯朴自然,可以当摆设陈放。其显著的优点还在于,不使用时入料口、绞肉口全部密封,可有效地防止灰尘进入机器内部,杜绝细菌生长。而且还增加了快速清洗档,使用完毕后,可将其快速清洗干净。本实用新型拆卸方便,操作省力、安全,与家庭环境相融合,更加人性化。1.4组员的分工： 本组共有三名成员：+同学负责机械系统性能的设计，其中

4、包括机械的尺寸，零件的选择以及编写报告。+同学负责收集资料，设计报告的编写。+负责绘制零件的三维结构图，控制系统设计包括程序指令图、控制电路接线和控制图。1.5前期工作： 三位组员有各自的分工，在2月+日指导老师让我们进行自主课题设计，我第二天就进行课题的选择，在第三天就确定我们的课题是：绞肉机的设计。从27日到30日这几天，我们准备我们关于这一课题的前期报告。查找相关的文献与资料，从中取得灵感。30日进行开题报告。完成初步的立题与确定工作分工后，三位组员开始工作，各自完成自己负责的工作内容。上网查找相关内容，一起讨论绞肉机的装配图，单片机原理程序图，各种零件、控制器的选择。下面我们就开始全面

5、展开论述我们对绞肉机设计。2、机械系统性能设计2.1绞肉机的工作原理：工作时，先开机后放料，由于物料本身的重力和螺旋供料器的旋转，把物连续地送往绞刀口进行切碎。因为螺旋供料器的螺距后面应功与前面相同，平行前进这样对物料产生了一定的挤压力，这个力迫使已切碎的肉从格板上的孔眼中排出。2.2绞肉机的机械零件组成绞肉机主要是有三个机构构成，分别为送料系统，其中包括：料斗，绞笼，绞筒，其作用是输送物料前移到切割机构，并在前端对物料进行挤压。切割系统：挤肉样板，绞刀，旋盖其作用是对挤压进人样板孔中的物料进行切割.样板孔眼规格有多种，可根据不同的工艺要求随时旋下旋盖进行更换。驱动系统：电机，皮带轮，减速器。

6、下面我们将每一个零件拆分出来，从理论的角度去分析这些零件：这是将所有的零件组合在一起后的绞肉机2.2.1绞龙绞笼前端方形轴处安装绞刀，后端面上安装两个定位键与其主轴前端面上键槽配合，以传递动力。绞笼的材料选为HT200，就是我们所用的铸铁，因为铸铁的强度够高，耐磨，在清理的过程中也比较的方便。自然时能消除绞龙的内应力。2.2.2、机体机体应为不锈钢。2.2.3、绞刀热处理淬火HRC55-60，2.2.4,圆刀2.2.5带轮2.2.6电机马达我们选择用单相异步电动机，额定电压是220V，额定转速是1400（rpm）,额定功率是1500W，额定电流是9.57A。2.2.7绞盖2.2.8键3、绞肉机

7、的系统：根据绞肉机过去出现的一些事故，加上在绞肉的过程中，容易受外界肉质的影响，所以我们选择反控制系统。其中这个系统是用PLC来实现。该系统包括有彼此连接的中央处理器、转换电路板和驱动绞肉机转动的马达,其中,该转换电路板上设置有继电器；通过设置有转换电路板以及时检测绞肉机工作时的负载状况,并设置有继电器以替换传统技术中手动转换开关,当转换电路板检测到绞肉机负载过重(如肉中筋骨过多)时,该继电器及时控制马达实现停机-反转-停机的功能,其动作准确无误,避免了传统技术中绞肉机因负载过重而损坏的现象,对绞肉机起到了很好的保护作用,确保了机器的安全。电路接线图如下：根据T=9550P/n.由上面的电机的

8、参数可以得到电机的转矩约为3kn.m，电流大约12.2A。如果超过这个电流，电路中FR将会出现断开，电机停止。控制电路如下： 控制图中的FR是选用DB-001系列的过载保护开关（如图1），参数：电流为10A.实验的过载电流如图2，过载越大时反应时间越短。 图1 图24、控制系统根据绞肉机的性能，跟已学的知识，我们选择用PLC来控制绞肉的运作。4.1操作过程： 当我们将肉放进绞肉机里面，按下启动开关，电机启动，开始绞肉，当肉已经绞好之后，我们直接按下停止开头，可以让电机停止。在绞动的过程中，如果遇到一些骨头，系统的电路板检测到，将运行过载保护，电路控制电机反转-正转，将骨头绞碎，达到保护绞肉机的

9、作用。根据我们的思想。也是根据我们已经学有的知识， 选择FX232MR可以达到我们对本课题设计的要求以及这是现在市场上用得最多的可编程控制器。4.2电路的梯形图与指令表根据我们先前的设计，下面是我们所用的控制系统： 我们选择可控制的编程器。型号是FX2N系列。因为它有几个优点：一，可靠性高，抗干扰性强。二，编程简单，可操作性高。三，通用性，可以定时，精度高，可以进行计数。四，通用性强，可以与其他编程程序进行灵活的组合。5、结束语平时我们看起来很简单的改造，事实上，真正的动手起来，真的很繁琐，很多的东西要考虑进去，比如，我们应该选择什么程序去控制绞肉机的运作，是用单片机好还是PLC好呢？在改造的时候，我们要考虑如果扭矩过大的时候，会不会对机器带来一些损坏呢？会不会引起更大的噪音。如果这些不考虑进去的话，很多的时候，我们改造后的机器会比原来的那个更差。半个学期已经过去，我们三个组员之间配合更加的默契，分工合理。遇到什么问题我们总是在一起讨论。如果选择装配图，选择什么系统。我们三个人差不多每个星期都有一次讨论，在讨论中总结经验，找出自己遇到的困难，上网查找相关的文献。谢谢老师给我们这个动手的机会，让我们受益良多。6.参考文献： 电气控制与可编程控制器技术第三版 新型绞肉的反控制系统 绞肉机技术要求