通用式控溫定時烘炒機(jī)的設(shè)計研究

林益鳴 周杰 胡揚(yáng)帆 左桂蘭

（寧波大紅鷹學(xué)院 浙江寧波 315175）

通用式控溫定時烘炒機(jī)的設(shè)計研究

林益鳴 周杰 胡揚(yáng)帆 左桂蘭

（寧波大紅鷹學(xué)院 浙江寧波 315175）

此設(shè)計方案由計數(shù)器控制烘炒時間，由電動機(jī)帶動滾筒烘炒；鋪設(shè)在箱體底部的加熱管提供加熱，通過恒溫儀控制加熱溫度，并且在到達(dá)預(yù)設(shè)時間時由蜂鳴器發(fā)出提示音。相比于同類產(chǎn)品，此設(shè)計有著不可比擬的優(yōu)勢，本文將闡述通用式控溫烘炒機(jī)的設(shè)計研究過程。

智能 控溫 烘炒

一、簡介

針對市面上谷物及藥材處理的烘干機(jī)加熱位置單一，加熱速度太慢，并且無法掌控烘干效果，在運(yùn)行和拆卸方面也較為麻煩，在智能以及自動化上有很大的提升空間等問題，設(shè)計了此機(jī)械方案。

二、工作原理

（1）工作狀態(tài)開啟時，推桿首先達(dá)到最大高度（進(jìn)料高度），進(jìn)料過程結(jié)束后推桿下，根據(jù)外箱體所帶的水平表盤確定達(dá)至水平位置后，關(guān)閉電動推桿。

（2）預(yù)設(shè)時間工作，通過在控制臺面上預(yù)設(shè)加熱時間，設(shè)置轉(zhuǎn)動方向（加熱狀態(tài)下為順時針）與電子蜂鳴報警電源開關(guān)，投料量為每筒1～2kg，待炒制達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，斷開電機(jī)電源與加熱裝置電源，開啟電動推桿開關(guān)，下降至出料狀態(tài)，電機(jī)開關(guān)轉(zhuǎn)“逆”，進(jìn)行出料工作。

三、產(chǎn)品設(shè)計方案

1.內(nèi)箱體的比較

（1）采用圓形滾筒，沿筒內(nèi)壁每隔60°加裝一條長430mm的擋板，并在進(jìn)出料口加裝內(nèi)向螺旋擋板。設(shè)計較為復(fù)雜，加裝的長條擋板可以有效實(shí)現(xiàn)翻炒，使得材料在加工過程中受熱均勻，并且在進(jìn)出料口加裝內(nèi)向螺旋擋板可以有效解決材料飛濺造成的浪費(fèi)，但筒內(nèi)壁加裝長條擋板不利于生產(chǎn)和維護(hù)，經(jīng)濟(jì)效益較低。

（2）采用六邊形滾筒狀，進(jìn)出料口加裝內(nèi)向螺旋擋板。設(shè)計較為簡單，設(shè)計的六邊形滾筒可以有效實(shí)現(xiàn)材料翻炒，使得加工時受熱均勻，并且進(jìn)出料口加裝內(nèi)向螺旋擋板，有效解決材料飛濺造成的浪費(fèi)，內(nèi)筒的生產(chǎn)和維護(hù)簡單，經(jīng)濟(jì)效益較高。

根據(jù)設(shè)計與實(shí)際操作需求采用六邊形滾筒，并且加裝內(nèi)向螺旋擋板。

2.內(nèi)箱體旋轉(zhuǎn)裝置比較

（1）采用通軸串聯(lián)整個箱體。通軸從中間穿過整個箱體，在軸的一端通過電機(jī)帶動通軸 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)箱體的旋轉(zhuǎn)。設(shè)計簡單，但不利于烘炒加熱，且維護(hù)麻煩。

（2）采用機(jī)體兩側(cè)位雙從動輪旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。箱體的中間旋轉(zhuǎn)部位最下方兩邊，各安裝兩個能夠自由旋轉(zhuǎn)的滾輪，通過焊接與箱體外殼相連接。通過在軸的上端通過電機(jī)帶動軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，另一端從動輪自由旋轉(zhuǎn)輔助內(nèi)箱體旋轉(zhuǎn)。設(shè)計簡單，轉(zhuǎn)動時不用借助其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐作用，可自由調(diào)整機(jī)體與滾輪的接觸部位。

綜合考慮各因素，采用機(jī)體兩側(cè)位雙從動輪結(jié)構(gòu)。

3.除塵裝置比較

為了有效除去烘炒過程中產(chǎn)生的灰塵，避免影響材料的質(zhì)量，同時考慮材料本身的重量等因素，采用XXV的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)力除塵。

經(jīng)過治療以后,觀察組的治療總有效率高達(dá)96.49%,明顯高于對照組的77.19%(P<0.05),詳見表1。

（1）在出料口安裝可拆卸式風(fēng)機(jī)，工作時安于出料口向外排出氣流，在出料時卸下風(fēng)機(jī)進(jìn)行出料，上料完畢之后重新安裝。此方案對于工作效率是一個極大障礙，增大了勞動強(qiáng)度。

（2）將內(nèi)箱體與電機(jī)進(jìn)行傳動工作的軸設(shè)計為中空軸，直接與鼓風(fēng)機(jī)相連，工作過程中向出料口方向輸送氣流，同時起到傳動軸降溫的作用，提高了整體使用壽命。

綜合考慮各方面因素采用將傳動軸設(shè)計為中空軸。

4.底部支架設(shè)計

為了能穩(wěn)定地支撐烘炒的機(jī)械部分，底部支架中心定于整個箱體中心，即距箱體最前端430CM，出于箱體部分的質(zhì)量與整個機(jī)械質(zhì)量方面考慮，采用2.5mm厚度的HT200鋼材，鑒于箱體上下翻滾的高度、角度方面考慮，支架的高度設(shè)定為550mm。采用三角支架設(shè)計，底部支架的前后端點(diǎn)各自呈70°構(gòu)造一個等腰三角結(jié)構(gòu)，頂端采取帶φ8軸套的工作臺面。平行三角結(jié)構(gòu)的底部與兩邊的中點(diǎn)處通過雙橫梁（共計數(shù)量3）進(jìn)行水平方向的加固，穩(wěn)定性與支撐能力較好。

5.自動上下料設(shè)計

四、創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

1.創(chuàng)新點(diǎn)

（1）內(nèi)箱體為六邊形，箱體旋轉(zhuǎn)時實(shí)現(xiàn)翻炒效果。

（2）內(nèi)箱體進(jìn)出料口設(shè)計為內(nèi)螺旋風(fēng)葉結(jié)構(gòu)，通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)有效控制原料的進(jìn)出。

（3）恒溫儀控制加熱裝置，實(shí)時監(jiān)測內(nèi)測溫度。

（4）計時器預(yù)設(shè)工作時間，到達(dá)預(yù)設(shè)時間后，連接時間蜂鳴報警裝置。

（5）傳動軸為中空軸，與鼓風(fēng)機(jī)相連，有效除去烘炒時原料的灰塵和雜質(zhì)。

（6）通過電動推桿實(shí)現(xiàn)整箱體上下往復(fù)運(yùn)動，在出料結(jié)束后自動回復(fù)進(jìn)料狀態(tài)。

（7）可拆卸支架，移動與拆裝方便。

智能控溫烘炒機(jī)

2.應(yīng)用

本作品操作更加地簡單，拆卸方便，易于運(yùn)行，大大節(jié)省了人們的勞動程度，提高了烘干機(jī)的市場實(shí)用性。可用于中小型食品藥材加工公司來替換烘炒工人。同時當(dāng)代社會DIY風(fēng)氣盛行，人們普遍希望可以在家自制食品，本作品按原有比例進(jìn)行縮小，可以進(jìn)入家庭廚房。

［1］鄭志峰，王義行，柴邦衡.鏈傳動.機(jī)械工業(yè)出版社，1984.

［2］K.N.扎布隆斯基.機(jī)械零件.高等教育出版社，1992

［3］王文斌主編.機(jī)械設(shè)計手冊第三版.機(jī)械工業(yè)出版社，2004