糕点切片机机械创新设计.doc
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1、机械创协设计 班级:机械121 姓名:吴亦凡(2012111064) 李威(2012111011)糕点切片机一.设计背景 我们班的同学过生日总喜欢买蛋糕回来大家一起庆祝,这个时候,切蛋糕的技术就显得非常重要了,因为加入前面切得大块了,后面的同学就吃不到了,然而前面切得太少的话,大家就吃得不够尽兴。 所以我们想到了这个生活中的课题。很多蛋糕屋或者面包店里的糕点总是用手工切得,这样难免会出现切出来的大小不一致,在卖这些糕点的时候,大块的总是被先买的客人抢了,剩下的小块的客人看了又觉得物非所值,所以我们决定帮同学和商家们解决这个问题。让同学们以后不再为切蛋糕的事而“烦恼”,同时也可以提高面包店的效率
2、,让他们腾出人手来干别的,不要再为了切糕点而烦恼。二.设计任务(一) 设计题目:糕点切片机(二) 工作原理及工艺的动作过程如结构示意图所示,电动机经皮带和齿轮系减速后,达到40转/分。再用棘轮机构连接一皮带组成糕点的进给机构,并满足间歇运动的要求。同时通过另外一组皮带轮带动曲柄滑块机构运动(滑块上带切刀),实现糕点的切片。间歇运动机构与切刀运动机构工作协调。由于每一次切的过程都一样,从而使每一片糕点的大小都一样。而通过改变进给的距离,可调整切片的厚度。.(三)机构的一些尺寸:糕点规格: 长 2080mm; 宽 300mm; 高 1020mm;切刀工作节拍:40次/分电动机转速: 1390r/m
3、in;电动机功率: N=0.55Kw; 主要设计要求是:(1)通过调整进给的距离,达到切出不不同厚度糕点的需要。 (2)要确保进给机构与切片机构协调工协调工作,全部送进运动应在切刀返回过程中完成,输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行。三.原理方案设计(一) 方案设计的创新改进措施:1.我们开始构思方案时,考虑到在以后的生活和生产中,自动化是必然的趋势,因此设计的机构要尽量满足自动化的要求。此机构的运作是切糕点与送糕点,切的时候糕点不能动,没有切的时候,糕点要运动并前进一定的距离.为了实现切的动作,我们开始采用凸轮机构,来实现刀的往复运动,用凸轮可以很好的控制刀的运动,实现最优的运动轨迹
4、,可是凸轮的设计和制造比较复杂,且不能传递较大的力,而且切糕点也不需要那么高的精度。于是我们考虑用曲柄滑块机构,曲柄滑块机构一样可以实现刀的往复运动,可传递较大的力,能足我们的需要,于是我们确定用曲柄滑块机构。2.对于蛋糕的传送, 既要满足间歇运动的要求,又能通过改变进给距离而切出不同厚度的糕点。我们刚开始试用了槽轮机构,但我们的糕点切片机要求可以改变所切糕点长度的,如用槽轮机构的话,要改变切片的长度很难实现,我们想到用飞轮(即许多齿轮)改变速度来实现。用许多齿轮来改变速度很复杂且不太方便操作,于是我们否定了这个方案。经过查资料后,我们选择了棘轮机构。用棘轮机构可以方便的实现改变切片的长。所以
5、机构的总体方案就这么大概的定下来了。送料皮带轮减速齿轮减速皮带轮四.结构方案设计(一)减速系统设计 本机构原动件为一高速电机,其转速为1390 r/min,但我们所需要的转速是40r/min,所以要减速。对于减速装置我们采用皮带加齿轮的方法。第一级降速是用皮带减速,减为240r/min。第二级是用齿轮减为40r/min。两传动机构设计分析如下:(1) 皮带传动设计:皮带传动设计主要是采用两个半径不一的皮带轮来实现。由于皮带上的线速度相等,由r1*v1=r2*v2有 1390*r1=240*r2; 则r1/r2=24/139。由此可见算出电机上皮带轮直径大小r1=60mm;另一端皮带轮半径大小r
6、2=350mm.传动比i=139/24。(2) 齿轮系的设计: 经皮带减速后的转速为240r/min,而我们所要的转速为40r/min。因此还需要的传动比为6/1,选用的齿轮为标准齿轮。 m=4mm; z1=25,z2=50,z2=25,z3=75。 传动比 i=6/1。(二)执行系统机构设计执行机构分两个,第一个为曲柄滑块机构,第二个为棘轮机构,现分别介绍如下: 曲柄滑块机构(带切刀)棘轮机构 (1) 曲柄滑块机构此机构主要是执行切刀的上下往复运动。由于所切糕点的厚度最大为20mm,所以切刀在20mm之上运动时,糕点才能运动。为了给糕点足够的传送时间,设计刀的行程为60mm,即曲柄长30mm
7、;刀的高度设为37mm。考虑到卫生问题,刀不能缩到滑块的轨道里去,所以设计滑块的长度为65mm;又设计连接杆的长度为60mm。这样曲柄滑块机构的高度比较高,所以采用皮带传动。又切刀应能刚好切断糕点,综合曲柄滑块和棘轮机构的尺寸,我们得出曲柄滑块机构和棘轮机构轴心距为269mm。所以曲柄滑块机构的尺寸为:曲柄长30mm;连接杆长60mm;滑块长65mm;刀片高37mm;曲柄滑块机构和棘轮机构轴心距为269mm。(2) 棘轮机构棘轮机构主要是执行糕点的进给运动,每一次的运动距离就是所切糕点的长度。为了更好的控制和改变这个长度,设棘轮每转动一定角度,糕点运动20mm,设棘轮共有24个齿,既每齿代表1
8、5度。于是一共有四档,即20,40,60,80mm,也就是说棘轮转动15,30,45,60度。对于棘轮的转动,设计一个曲柄摇杆机构推动棘轮旋转。于是棘轮的旋转角度就可以转化为摇杆的摆角。即15,30,45,60度。设摆角的一半为,曲柄长度为r,摇杆的长度为R,有sin= r/R,令R=125mm,有r1=16.3mm, r2=32.4mm,r3=47.8mm,r4=62.8mm;这就确定了摇杆的四个长度。将摇杆设计为一个圆盘的槽,槽上按尺寸分布四个小孔,再放一个滑块到槽里面,滑块上连连杆,连杆连摇杆,滑块可用销钉固定于四个不同位置,这就构成了一个曲柄摇杆机构。设有槽的圆盘直径为150mm,棘轮
9、半径为100mm,在摇杆上装一个棘爪, 棘爪推动棘轮旋转,棘轮上再固定一个皮带轮用以带动皮带旋转。由运动距离可以得出皮带轮的直径为153mm, 这样棘轮机构就设计完了。其尺寸为:曲柄四档:16.3,32.4,47.8,62.8mm;连杆长265mm;摇杆长125mm;机架长286mm;棘轮半径100mm;棘轮齿数24个;皮带轮直径153mm;皮带长1.5m. 整个机器的关键就在于切刀运动与糕点传送运动之间的协调,因此需要详细计算。依据零件尺寸,作图计算得出: 推动棘轮的曲柄摇杆机构的行程速比系数为:k=1;又工作周期为1.5秒,则摇杆推程时间为:0.75秒,回程时间为:0.75秒因此,切刀在0
10、.75秒的时间内不能接触糕点(最大厚度为20mm),而在0.75秒的时间里切刀应完成切糕点的动作并离开糕点表面即切刀在糕点外运动的时间应大于0.75秒据此验证切刀的曲柄滑块机构的尺寸计算得切刀在20mm以上的高度运动时间为1秒,满足设计要求五总结 分好组后,我们两个人就在一起讨论做什么的时候非常纠结,拿不出一个好的方案。方案不是太过于复杂,以我们现有的水平做不出来就是太过于简单,感觉很多人都做过。到此时,我们才发现。生活中一些我们看起来很简单的产品,设计起来都是那么的复杂与困难。要考虑产品使用时候的各个参数,产品的实用性,产品的便携性,产品的美观性,产品的稳定性等等我么平时忽略了的问题。最后,
11、我们选择了糕点切片机,他是两个机构(往复运动与间歇运动)的配合,与我们的课程设计比较贴切,而且这两种运动的选择方案均很多,可以实现的机构有许多,增加了我们实际开发中对于既定方案如何选择机构以及机构间的配合的能力。 原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,特制定本施工组织设计。一、 工程概况:西夏建材城生活区27#、30#住宅楼位于银川市新市区,橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发,银川市规划建筑
12、设计院设计。本工程耐火等级二级,屋面防水等级三级,地震防烈度为8度,设计使用年限50年。本工程建筑面积:27#楼3824.75m2;30#楼3824.75 m2。室内地坪0.00以绝对标高1110.5 m为准,总长27#楼47.28m;30#楼47.28 m。总宽27#楼14.26m;30#楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m,呈长方形布置,东西向,三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面,外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200300瓷砖,高到顶外,其余均水泥砂桨罩面,刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200200防滑地砖
13、,楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外,其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门,卧室门、卫生间门采用木门,进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗,开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅,外墙均贴保温板。本工程设计为砖混结构,共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础,上砌MU30毛石基础,砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢,II级钢;砼:基础垫层C10,基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30,其余均C20。本工程设计给水管采用PPR塑
14、料管,热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管,粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外,其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用BV2.5铜芯线,插座电源等采用BV4铜芯线;除客厅为吸顶灯外,其余均采用座灯。二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期:2004年8月21日,竣工日期:2005年7月10日,合同工期315天。计划2004年9月15日前完成基础工程,2004年12月30日完成主体结构工程,2005年6月20日完成装修工种,安装工程穿插进行,于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图1(施工进度计划)。2、施工顺
15、序基础工程工程定位线(验线)挖坑钎探(验坑)砂砾垫层的施工基础砼垫层刷环保沥青 基础放线(预检)砼条形基础刷环保沥青 毛石基础的砌筑构造柱砼地圈梁地沟回填工。结构工程结构定位放线(预检)构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)砖墙砌筑(50cm线找平、预检)柱梁、顶板支模(预检)梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)砼浇筑下一层结构定位放线重复上述施工工序直至顶。内装修工程门窗框安装室内墙面抹灰楼地面门窗安装、油漆五金安装、内部清理通水通电、竣工。外装修工程外装修工程遵循先上后下原则,屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后,进行大面积装饰,塑钢门窗在装修中逐步插入。三、 施工准备1、 现场道路本工程北靠
16、北京西路,南临规划道路,交通较为方便。场内道路采用级配砂石铺垫,压路机压。2、 机械准备设2台搅拌机,2台水泵。现场设钢筋切断机1台,调直机1台,电焊机2台,1台对焊机。现场设木工锯,木工刨各1台。回填期间设打夯机2台。现场设塔吊2台。3、施工用电施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点,设总配电箱1个,塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。3、 施工用水施工用水采用深井水自来水,并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管,每层留
17、一出水口;给水管不置蓄水池内,由潜水泵进行送水。4、 生活用水生活用水采用自来水。5、 劳动力安排结构期间:瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。装修期间抹灰工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。四、主要施工方法1、施工测量放线施工测量基本要求A、西夏建材城生活区17#、30#住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图,北京路、规划道路永久性定位B、根据工程特点及建筑工程施工测量规程DBI012195,4、3、2条,此工程设置精度等级为二级,测角中误差12,边长相对误差1/15000。
18、C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度,明确对工程服务,对工程进度负责的工作目的。工程定位A、根据工程特点,平面布置和定位原则,设置一横一纵两条主控线即27#楼:(A)轴线和(1)轴线;30#楼:(A)轴线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线即27#楼:(H)轴线和(27)轴线;30#楼:(H)轴线和(27)轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩,引桩采用木桩,后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上,施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。C、控轴线沿结构逐层弹在墙上,用以控制楼层定位。D、水准点:建设单位给定准点,建筑物0.00相当于绝对标高1110.
19、500m。基础测量A、在开挖前,基坑根据平面布置,轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度,作为拉小线的依据;根据结构要求,条基外侧1100mm为砂砾垫层边,考虑放坡,撒上白灰线,进行开挖。B、在垫层上进行基础定位放线前,以建筑物平面控制线为准,校测建筑物轴线控制桩无误后,再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。C、标高由水准点引测至坑底。结构施工测量A、首层放线验收后,主控轴一引至外墙立面上,作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。B、施工层放线时,应在结构平面上校投测轴线,闭合后再测设细部尺寸和边线。C、标高竖向传递设置3个标高点,以其平均点引测水平线折平时,尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置,进行
20、测设。2、基坑开挖本工种设计地基换工,夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点,采用机械大开挖,留200mm厚进行挖工、铲平。开挖时,根据现场实际土质,按规范要求1:0.33放坡,反铲挖掘机挖土。开挖出的土,根据现场实际情况,尽量留足需用的好土,多余土方挖出,避免二次搬运。人工开挖时,由技术员抄平好水平控制小木桩,用方铲铲平。挖掘机挖土应该从上而下施工,禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号,挖土的时候,挖掘机操作范围内,不许进行其他工作,装土的时候,任何人都不能停留在装土车上。3、砌筑工程材料砖:MU15多孔砖,毛石基础采用MU30毛石。砂浆:0.00以下采用M10水泥砂浆,一、二、三
21、、四层采用M10混合砂浆,五层以上采用M7.5混合砂浆。砌筑要求A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。B、砌筑前应提前浇水湿润砖块,水率保持在1015。C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“,要求灰浆饱满,灰缝812mm。D、外墙转角处应同时砌筑,内外墙交接处必须留斜槎,槎子长度不小于墙体高度的2/3,槎子必须平直、通顺。E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋,每道不少于2根。F、接槎时必须将表面清理干净,浇水湿润,填实砂浆,保持灰缝平直。G、砖墙按图纸要求每50mm设置26钢筋与构造柱拉结,具体要求见结构总说明。H、施工时需留置临时洞口,其侧边离交接处的
22、墙面不少于500mm,顶部设边梁。4、钢筋工程凡进场钢筋须具备材质证明,原材料须取样试验,经复试合格后方可使用。钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样,根据翻样配料,施工前由工长对所管辖班组下发技术交底,准备施工工具,做好施工的准备工作。板中受力钢筋搭接,I级钢30d,II级钢40d,搭接位置:上部钢筋在跨中1/3范围内,下部钢筋在支座1/3范围内。钢筋保护层:基础40mm,柱、梁30mm,板20mm。保护层采用50mm50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。所有钢筋绑扎,须填写隐检记录,质评资料及目检记录,验收合格后方可进行下道工序。5、砼工程水泥进场后须做复试,经复试合格后由试验室下
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