食品加工成型机构虚拟运动仿真设计的研究毕业论文

 2021-04-07 02:04

摘 要

本文主要介绍了食品加工成型设备(汤圆机)的主要工作流程,并对成型机构作出主要的说明设计。成型机构是汤圆机的关键部分,在设计上具有较大难度。本课题成型机构采用螺旋凸轮结构,设计不合理经常会导致包制的成品切断部分不均匀,从而影响生产。因此本文充分应用计算机辅助机械设计软件UG对其进行仿真设计,以克服传统手工设计过程中计算精度低,设计结果粗略,执行动作节拍不精确等问题,减少工人装配的错误。利用UG软件建立汤圆机的虚拟样机,然后根据UG自带的运动仿真对成型机构进行仿真运动,从而完成相应的设计及分析。

关键词:食品加工;成型机构;运动仿真;UG

Simulation Design and Research on Virtual Sports of Food Processing Forming

ABSTRACT

This paper mainly introduces the main work flow of food processing and molding equipment (dumpling machine), and makes the main design and design of the forming mechanism. Molding mechanism is a key part of the dumpling machine, in the design has a greater difficulty. The use of screw cam structure, the design of unreasonable often lead to the finished part of the finished product cut off the uneven, thus affecting the production. Therefore, this paper fully uses the computer-aided mechanical design software UG to simulate its design to overcome the traditional manual design process of low precision, rough design results, the implementation of action rhythm is not accurate and so on, to reduce the staff assembly errors. UG software is used to build the virtual prototype of the dumpling machine, and then the simulation movement of the forming mechanism is carried out according to the motion simulation carried by UG, so as to complete the corresponding design and analysis.

Key words:Food processing; forming mechanism; motion simulation; UG

目 录

1 绪论 - 2 -

1.1任务背景及意义 - 2 -

1.2国内外发展现状 - 2 -

1.3 本课题任务内容及方向 - 4 -

2 包馅成型设备(汤圆机)的介绍 - 5 -

2.1主要产品 - 6 -

2.2 设备整体 - 7 -

2.3工作流程及相关注意事项 - 8 -

3 传动设计 - 9 -

3.1 主传动线路图 - 9 -

3.2 电机的选型 - 10 -

3.3 减速器设计 - 11 -

3.4 其余部件的设计 - 14 -

4 UG三维建模 - 17 -

4.1 部分零件的三维建模图 - 17 -

4.2 传动凸轮的建模 - 19 -

4.3搓圆凸轮的建模 - 22 -

5 UG软件的装配及运动仿真 - 29 -

5.1 UG装配简介 - 29 -

5.2 UG运动仿真 - 29 -

5.3 成型机构的运动仿真 - 30 -

5.3.1 创建运动仿真分析方案 - 30 -

5.3.2 成型机构的运动仿真 - 31 -

总结与展望 - 40 -

致谢 - 41 -

参考文献 - 42 -

1 绪论

1.1任务背景及意义

食品机械的研究与发展是食品的工业化进步的的重要保障[[1]]。随着机械化时代的到来,人们逐渐解放双手,运用机器的力量来达到产量与生产效率的提高,这一点在食品生产方面的运用显得尤为突出。在我国这个人口庞大的国家,手工生产食品已满足不了突飞猛进的需求量,因此机器生产取代手工已是必然之势。随着食品种类的增多及复杂的生产工艺,需要我们对食品加工机械进行不断地创新与改进,这个过程是有难度的,就需要我们充分运用现代的科技,用最少的成本去获取最大的收益,在食品机械上更进一步。食品机械在食品工业化进程中起着举足轻重的作用。应用食品机械避免了人与食物的直接接触,因而能有效减少病菌传播的机会,有效的减少了食物的污染。食品机械的发展水平标志着国家工业现代化的程度,也是衡量国家轻工业发展的重要指标。随着食品市场需求量的增大,传统包馅食品的制作已远远跟不上节奏,所以一些专用的包馅成型设备正逐步取代手工生产。包馅成型结构有很多种类,列如转盘式,共挤式,注入式等。本课题设计的食品成型是采用灌肠式包馅和辊切式成型两种方式,运用这两种方式生产出的包馅设备(汤圆机)具有生产稳定,效率高,通用性强,噪音小等优点,是现阶段比较成熟的一种包馅设备。

成型机构的设计需要反复多次的试验和摸索。当图纸设计完成后我们需要对其进行运动分析看是否存在缺馅,这时就运用到了运动仿真学。这是诞生了虚拟样机这一概念,即在虚拟环境下结合运用虚拟装配软件实现机构的运动仿真,虚拟样机可以为机构提供有效且方便的参考数据,能让用户发现设计中的不足从而作出优化。虚拟装配技术可以降低研究成本,缩短设备开发周期[[2]]。

1.2国内外发展现状

我国食品加工机械工业发展于20世纪70年代初,在80年代初步成型,80年代末进入高速发展阶段,逐渐形成种类繁多,基本配套的独立工业体系。上世纪70年代末,我国食品加工机械年产值只有七八千万元,产品品种仅有100多种。近年来食品机械行业的经济利润以每年11%-12%的速度快速发展,带动了同期国民经济增长速度。销售总额由1994年的150亿元增加到2000年的300亿元产品品种由1994年的270种发展到2000年的3700种。食品加工机械质量上乘,性能优异,不仅能满足国内需要,且出口量也逐步增长[[3]]。

国内有很多食品机械企业缺乏自主创新意识,一味的仿制其他企业的成品设备,以达到产量的需求,而这种做法第一违法,更严重的会阻碍研究团队在食品加工设备的创新。上海锐奇呼吁各企业应积极研发更节能,更环保,更高效的优质食品机械。

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