高速离心式果汁机的结构设计-榨汁机(编辑修改稿)

高速离心式果汁机的结构设计-榨汁机(编辑修改稿)内容摘要：

电机功率也大，价格自然就较高。 按电机功率分，主要有 200W 、 230W 、 7 250W 、 300W 、 350W 等多种规格，普通座式和台式榨汁机常用 200— 300W 的串激电机。 榨汁机的现状分析 果汁工业化加工在国外已有百年的发展历史，已形成较完备的生产工艺，并开发有多种生产规模大、加工手段先进、产品质量优良的成套加工设备。 果汁生产的核心工序是榨汁工序，而榨汁机是榨汁工序的关键设备，榨汁机性能的优劣直接影响和决定着产品的质量、成本和加工企业的经济效益，其作用至关重要。 因此，应客观、准确了解各种榨汁机的工作特点，以便做到正确、合理地选用，满足生产要求，以便尽快提高我国榨汁机的应用水平和制造水平 ,带动果汁加工业的发展 ,彻底解决种植业的原料加工问题。 以下是常用的几款榨汁机： 1）双锥盘榨汁机 双锥盘榨汁机的榨汁机理是利用两个母线重合的伞状锥体的啮合滚动，使进入啮合区域的果糊受压，果汁通过伞状锥体表面的滤孔排出。 但双锥盘榨汁机压榨时作用时间短，对浆状物料的夹持性能差，排汁面积相对较小，排汁孔大，因此不适用于家庭水果榨汁。 2）带式榨汁机 带式榨汁机的工作原 理是利用两条张紧的环状网带夹持果糊后绕过多级直径不等的榨辊，使得绕于榨辊上的外层网带对夹于两带间的果糊产生压榨力，从而使果汁穿过网带排出。 带式榨汁机具有结构简单、工作连续、生产率高、通用性好、造价适中等特点，但带式榨汁机的主要缺点是榨汁作业开放进行，果汁易氧化褐变，卫生条件差；排汁不畅；网带孔隙易堵。 3）压板式榨汁机 压板式榨汁机配置一个工作时旋转的圆柱形机筒，机筒的柱面上开有长缝用于汁液透过，机筒轴心装有一双向丝杠，丝杠上的转动带动机筒两端的圆形压板相向移动。 压榨时物料用泵充入机筒内， 压板由两端向中间移动挤压机筒内的物料，汁液通过机筒壁上的长缝排出，压榨结束渣从机筒中部的开口排出。 但压板式榨汁机的压榨力较小，汁液的透过面积较低。 对新型榨汁机设计的一般要求 目前我国的榨汁机普遍存在着出汁率低、出汁不清等问题，迫切需要进行结构 8 改进和技术提高。 因此，新型榨汁机设计必须建立在提高工作效率，增加出汁率，提高果汁质量的基础上对原榨汁机在先前技术上的改进。 同时还要尽可能使操作简单满足不同年龄段的消费者，并保证操作的安全性。 在经济合理的前提下考虑能够实现综合利用，一机多用。 与其他榨汁机 产品相比，要求做到坚固耐用，安全可靠，使用维修方便。 在满足设计技术要求的前提下，尽可能提高产品和零部件的标准化、系列化和通用化程度。 榨汁机的发展前景 同咖啡机、面包机、煮蛋器这些西式小家电一样，榨汁机相对传统的生活必需品而言，更多的价值体现在人们对精致生活的追求上。 据了解到，目前榨汁机的消费群体主要有两类：一类是有孩子或老人的家庭，孩子容易挑食而老人牙齿不好，自己榨果汁可以满足他们摄入足够的营养；另一类是追求时尚及生活品位的年轻人，榨汁机满足了他们崇尚个性口味的需求。 随着生活质量的提高，消费者的心态由最基本的生活需要开始向营养健康的品味生活过渡，这为榨汁机更加普及提供了可能。 据国家统计局资料，全国食品工业总产值 1995 年已上升为全国各行业之首。 食品工业的可持续发展必然带动食品机械行业的发展，据统计 1999 年，全国专业食品加工机械约有 2300 多种已成机械工业的十大产业之一。 据业内专家预测，中国小家电市场前景广阔，随着人们生活水平的提高，中国榨汁机市场会有很大的市场空间。 9 第二章 离心式榨汁机的总体设计方案及原理 榨汁机方案的比较 高速离心式果汁机 这是国内市 场上最为普遍的果汁机类型，它的工作原理是利用刀网每分钟几千转的高速转动把水果粉碎，强大的离心力使果汁喷流入果汁杯，而果渣则甩进收渣桶。 不同品牌型号的高速离心式果汁机也有材质、功率、进料口大小的区别，挑选时要注意选择 功率 大、进料口大的。 优点：水果不用切得很小，榨汁速度快，榨一个苹果或者胡萝卜只需几秒钟，榨出的果汁清亮。 缺点：噪音大；出汁率一般，榨完的果渣较湿，有些浪费，对于含水量较少的叶菜类或者特别软的 水果几乎榨不出汁来。 低速挤压式果汁机 这种果汁机也受到很多人的喜爱，它的工作原理是靠内部的一根螺旋杆以每分钟 80转的低速旋转，对水果进行挤压、研磨，果汁透过滤网流出，果渣从排渣口排出。 优点：噪音低；榨比较脆的水果出汁率高，榨出的果渣很干，不浪费，对于叶菜类的出汁率也能令人满意。 缺点：水果需要切成很小的块，再一点一点地填进去榨，费时间；榨出的果汁较稠，里面混有细小的果肉纤维，尤其是比较面的苹果，榨出来几乎就是糊糊。 综合考虑，我选择设计高速离心式果汁机。 本次设计的是一种集智能化，自动化、 高效化、小型化、简单化、环保化为一体的较先进的 高速 离心式榨汁机。 整个装置的动力源采用 一个 250W 的单相串激式电动机，空载转速是 19000r/min。 离心式 汁机可对果糊产生很高的 离心 力， 可 更好地完成 水果和蔬菜的榨汁作业。 离心榨汁机的主要工作原理是先利用刀片将水果片粉碎，然后利用高速旋转产生强大的离心力来分离果汁和果渣，果汁透过镀钛刀网的金属网经过乘汁坐而流入果汁杯，果渣则被离心力甩出而进入果渣盒，它的工作流程是原料→选果→清洗→榨汁→破碎→离心→过滤→果汁和果渣。 10 第三章 电机的选择与校核 电动机的选择要求 合理的选择电动机是正确使用的先决条件。 选择恰当，电动机就能安全、经济、可靠地运行；选择得不合适，轻者造成浪费，重者烧毁电动机。 选择电动机的内容包括很多，例如电压、频率、功率、转速、启动转矩、防护形式、结构形式等，但是结合榨汁机的具体情况，需要选择的通常只是功率、转速、等几项比较重要的内容，因此在这里介绍一下电动机的选择要求。 电动机类型的选择要从负载的要求出发，考虑工作条件，负载性质、生产工艺、供电情况等，尽量满足下述各方面的要求： 1）机械特性 由电动机类型决定的电动机的机械特性与工作机械特性配合要适当，机组稳定工作；电动机的起动转矩、最大转矩、牵入转矩等性能均能满足工作机械的要求。 2）功率 电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。 避免出现“小马拉大车”现象或“大马拉小车”现象造成不必要的损失和浪费。 3）转速 电动机的转速满足工作机械要求，其最高转速、转速变化率、稳速、调速、变速等性能均能适应工作机械运行要求。 4）运行经济性 从降低整个电动机驱动系统的能耗 及电动机的综合成本来考虑选择电动机类型，针对使用情况选择不同效率水平的电动机类型；对一些使用时间很短、年使用时数也不高的机械，电动机效率低些也不会使总能耗产生较大的变化，所以并不注重电动机的效率：但另一类年利用小时较高的机械，如空调设备、循环泵、冰箱压缩机等，就需要选用效率高的电动机以降低总能耗。 5）价格低廉 在满足工作机械运行要求的前提下，尽可能选用结构简单、运行可靠、造价低廉的电动机。 电动机类型的选择 家用食物加工用器具，如食物拌碎器、碎肉机、水果榨汁机、打蛋机、切片机等要求高起动转矩、 高转速、体积小、结构简单，最适宜选用单相串激式电动机驱动。 单相串励电动机可以交直两用，故也称为交直两用电动机，励磁绕组与电枢绕组串联，它们 11 通过交流电时，两电流同时改变，电磁转矩方向不变，电机持续运转，其有较软的机械特性，起动性能好，转速高，过载能力强，调速性能较好，但不允许空载起动、换向火花大等，单相串励电动机主要用于电动工具和各种小型日用电器中，这类电动机的特点为额定转速一般超过 12020r/min，短时定额或周期工作定额；结构特点为无外壳，而利用器具的外壳防护，电动机的防护型式为 IP00，端盖简化成支架 形式，通常用铸铝做成，依靠支架上的螺孔安装。 电动机的功率一般在 30～ 250W 之间。 输出功率为 90W 以下，一般为自冷， 90W 以上采用轴流式风扇冷却。 为了降低成本和减小噪音，常采用含油轴承。 电动机的轴伸需与主机的驱动部件相配，一般采用斜齿轮轴伸。 下表 1为家用榨汁机常用单相串激式电动机的技术数据。 表 31 家用食物拌碎器用单相串励电动机技术数据 型号 电压 (V) 频率 (H2) 空载 负载 测试 电压 (V) 电流 (A) 转速 (r/min) 转速 (r/min) 电流 (A) 输出 功率 (W) 效率 (﹪ ) HCB54 ／20 HCB5 ／20A HC7640 220 120 220 50 60 50 220 120 220 23000 23000 19000 15000 15000 10000 55 55 250 45 45 48 HL2A HL3A HL3B HL4 240 220 220 220 50 50 50 50 110 110 11。