13 届毕业设计食堂餐具自动回收车的设计 学生姓名 学 号 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 13-2 指导教师 日 期 2013.05 塔里木大学机械电气化工程学院制前 言 据相关部门统计，2006年全国餐饮企业数量已达500万家，学校、企业的内部食堂餐具分类及剩饭菜分离主要依靠人工进行，劳动强度大，效率低，特别是就餐高峰时期，需回收的餐具量大，往往难以及时将餐具分类处理，导致餐具大量堆积，剩饭菜无法及时清理，影响了环境卫生。目前，市场缺少餐具自动分类回收设备，国外的餐具自动回收清洗机较为先进，自动化标准化水平较高，很值得我们借鉴，但是成本较高。我国城镇大小餐厅己达到1.6亿户，即使每年只有1%的用户购买餐具回收车，其年市场需求也在百万台以上，可见小型化餐具回收车在我国具有巨大的市场潜力。制约餐具回收车在我国市场上发展的主要瓶颈还是其性能，过去几年的市场调研数据显示，用户比较顾虑餐具回收车的回收能力、分类效果、耗电量及操作是否方便等。因此，开发出具有高效率、节电、操作方便和人机界面友好的自动餐具回收机是有巨大市场的。本设计基于筷、勺、碗、碟及剩饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，通过结构创新性设计及工作参数优化，实现碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离。本设计是针对我校食堂的常见餐具，不使用机电自动控制及编程技术，是纯机械式机器，采用纯机械设计，是为了降低成本，使用方便，维修简便，本设计原理可靠，结构简单，减低人工劳动强度，提高工作效率，并且保证不损伤餐具。此设计减轻了人力劳动，分离分类准确可靠，适用于高校企业等饮食场所对碗、盘 筷的分离分类。 关键词：餐具；自动回收；几何特征全套图纸，加153893706目 录1绪论11.1课题来源及研究的目的和意义11.2本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析11.3对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析11.4本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路12 设计内容22.1工作原理2 2.2设计的内容32.3设计的要求32.4设计任务33动力及传动部分的设计33.1电动机类型和结构的选择33.2传动比计算43.3轴及轴上零件的设计53.4链轮的设计计算103.5链传动方案的确定11总 结12致 谢13参考文献14 塔里木大学毕业设计1绪论1.1课题来源及研究的目的和意义 据相关部门统计，2006年全国餐饮企业数量已达500万，家学校、企业的内部食堂餐具分类及剩饭菜分离主要依靠人工进行，劳动强度大，效率低，特别是就餐高峰时期，需回收的餐具量大，往往难以及时将餐具分类处理，导致餐具大量堆积，剩饭菜无法及时清理，影响了环境卫生。目前，市场缺少餐具自动分类回收设备，国内高校(3000所左右)、企业等的大型食堂需要投入大量的人力进行餐具分类回收及剩饭菜分离。本设计有利于降低劳动强度，提高回收效率，保证环境卫生，市场应用前景十分广阔。本产品基于筷、勺、碗、碟及剩饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，通过结构创新性设计及工作参数优化，实现了碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离。 据资料统计，我国城镇大小餐厅己达到1.6亿户，即使每年只有1%的用户购买餐具回收车，其年市场需求也在百万台以上，可见小型化餐具回收车在我国具有巨大的市场潜力。制约餐具回收车在我国市场上发展的主要瓶颈还是其性能，过去几年的市场调研数据显示，用户比较顾虑餐具回收车的回收能力、分类效果、耗电量及操作是否方便等。因此，开发出具有高效率、节电、操作方便和人机界面友好的自动洗碗机是有巨大市场的。根据相关预测，随着餐具回收车性能不断改善和消费者认识不断提高，小型餐具回收车将成为我国“21世纪厨房新亮点。为满足当前市场需要，本着“高效、节能、友好、安全、低成本”相统一的原则，设计出餐具回收车。1.2本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析 虽然国外有很多自动餐厅，而且自动回收餐具的机械比较多，但是成本较高。并且大多数产品功能单一，人性化不足，很难适应当前市场需求。我国是人口大国，我国餐具回收车的开发和生产起步较晚，直至90年代初才逐渐发展起来，目前共有20余家厂家生产此类产品。但国内的普及率尚不高，尚属超前消费产品。餐厅自动回收车在我国也有着飞速的发展。在我国各个城市都陆续出现了有自动回收车的自动餐厅。当服务人员将餐桌上的各种餐具、酒具一一装筐，并把筐子装在小推车上，缓步推向餐具、酒具清洗消毒工作间，到这个工作间后，自动餐具回收清洗机将整筐的餐具、酒具送入清洗消毒机内。该机器的工作程序是 ：分类-清洗-消毒-烘干，之后，包装机器人将烘干后的餐、酒具分别用塑料薄膜封好，并送餐、酒具库内，以备顾客到时拿出使用。 通过查阅资料和社会调查，我发现国内有自动回收清洗的自动餐厅也有着各种不足，没有充分的全自动化，而全自动的餐具回收餐厅的发展在国内还有着很大的空间。餐厅自动回收车在我国也有着飞速的发展。在我国各个城市都陆续出现了有自动回收车的自动餐厅。1.3对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 通过查阅资料和社会调查，我们发现国内有自动回收清洗的自动餐厅也有着各种不足，没有充分的全自动化。因此，设计出基于筷、勺、碗、碟及剩饭菜之间几何特征、形状特征、物料特性的差异，实现碗、碟、筷的自动、快速分类及剩饭菜的分离的餐具自动回收车在国内还有着很大的发展空间。1.4本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 成功设计出餐具自动回收车应有以下几个任务要求： （1）高效。 （2）节能。 （3）安全。当餐具回收车在回收过程中出现了异常情况，洗碗机应停止工作，且报警提示。 （5）低成本。系统设计中，在达到控制要求的基础上，尽可能地考虑其经济性。2 设计内容2.1工作原理 1、机架 2、进料滑板 3、传送链 4、前后挡板 5、传动皮带轮 6、翻转分离弯槽 7、毛刷辊 8、传动链条 9、减速机 图2-1 整机结构图 当筷、碗、盘放在进料滑板上，较小的筷子勺子从开有纵横槽的缝隙中落下，由收集箱集中。较大的碗和盘落到传送链上继续运动，首先被前挡板的斜面集中到传送链的左侧继续运动，到达后挡板时，高度低的餐盘从留有的间隙中通过，高度高的瓷碗和铁碗被后挡板分离到右侧继续运动。到达传送链的末端，进入到有开槽的半圆形翻转槽，此时餐具将随着弯槽翻转，倒掉餐具内的残余，同时在翻转弯槽的后侧有带毛刷的滚动辊将餐具内的残余继续清洁。清洁后的餐具在重力作用下由落料滑板继续向下运动，低的餐盘和高的碗在不同的滑道内。在瓷碗和鉄碗滑道内开有圆形空，由于瓷碗和铁碗的半径不一样，所以可以将其分开。此设计减轻了人力劳动，分离分类准确可靠，适用于高校企业等饮食场所对碗、盘 筷的分离分类。原始数据如下表： 表2-1 食堂常用餐具尺寸 项目 直径 （mm ） 高度（mm） 铁碗 180 45 瓷碗 170 45 餐盘 250 20 基本设计要求： （1）要求毛刷筒的转速为100r/min,要求保证转速尽可能均匀； （2）餐具在链条上传动速度为0.3m/s左右可保证效率； （3）电动机规格自选。2.2设计的内容 本设计是针对我校食堂的常见餐具，不使用机电自动控制及编程技术，是纯机械式机器，采用纯机械设计，是为了降低成本，使用方便，维修简便，本设计原理可靠，结构简单，减低人工劳动强度，提高工作效率，并且保证不损伤餐具。 （1）总体设计：使用电动机，减速器，轴，链轮，链条，皮带传动等简单机械的组合。(绘制总装图、绘制soildworks装配图呈现整机结构) （2）零部件设计：餐具自动回收车机架 传动轴 链轮 传动轴的设计和校核。2.3设计的要求 （1）对象为人流量大的食堂，因此需要产品体积小，体积小，移动方便，操作简单，成本低。 （2）部件设计时应尽量避免焊接及刚性固定，应多采用灵活的螺栓等方式固定，以方便安装和拆卸，并有利于维修。 （3）设计时考虑加工工艺性和装配工艺性，尽量使用标准件，通用件，降低制造成本。（4）采用较为人性化的设计理念，方便劳动者的操作和使用，减少劳动者的体力消耗。2.4设计任务 （1）根据工艺动作要求拟定运动循环图； （2）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在报告上画 出传动方案图； （3）进行轴的设计及校核； （4）进行齿轮的设计及校核； （5）餐具倾倒、分离机构设计； （6）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算； （7）编写设计计算说明书。3动力及传动部分的设计3.1电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：工作机空载启动，有轻微振动，经常满载，单向运转,单班制工作，使用期限15，每年工作300天,运输机允许速度误差5%。按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。 选择电动机容量 为保证工作效率传送链工作速度选取3m/s左右。电动机所需工作功率按式：P= （3-1) P= kW (3-2) =2.4120=86.4N 因此： P= kW (3-3) 由电动机至运输