QSP-1600L型自动多功能切菜机的设计与研究

摘要

我国是当今世界上发展最快的国家之一，食品工业在经济活动中扮演着重要角色。当前改革和创新正在成为国民经济增长的新引擎，食品工业的可持续发展建立在食品机械的改革和创新的基础上，食品机械的现代化已经成为一种趋势，所以必须加快食品加工配套设备的研发。切割作为食品加工的一个重要环节，因此需要对切菜机进行更深入的设计和研究。
　　本课题针对目前市场上切菜机功能单一、自动化程度低和碎渣率高等缺点，研发了QSP-1600L型自动多功能切菜机，分别对其机械结构和电气控制系统进行了详细阐述。通过对切菜机工作原理的分析比较，确定了刀片作旋转运动及物料竖直进给式和刀片回转及物料直线进给式相结合的加工方式，达到多功能加工的目的。通过选定切片/切丝系统的传动方式，计算并校核传动轴强度，利用切削理论对输送及压紧机构和回旋切刀进行原理分析，找到了合适的传动方案及弧形刀片结构，并对其关键部件进行了详细设计。运用Creo软件创建了切菜机的虚拟样机模型，并对其整机进行装配干涉检查，从而实现对切菜机内部结构进行分析，验证其结构设计是否合理，并利用有限元分析对主要零部件进行安全校核。通过PLC和触摸屏技术对切菜机进行电气控制，运用PLC可编程逻辑控制器实现对各个功能部件的动作控制，从而降低了工作能耗，保证安全生产。采用基于触摸屏技术的人机交互界面，对切菜机进行参数设置，并实时监控其工作状态，使用户操作起来更加简单，同时提高了工作效能。
　　本文主要通过对QSP-1600L型自动多功能切菜机进行研究，为切菜机的自动化和多功能化的进一步研发奠定了基础，具有一定的经济效益和社会效益。

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1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 主要研究内容与课题来源

1.4 本章小结

2 QSP-1600L型切菜机总体方案设计

2.1 引言

2.2 自动多功能切菜机的技术指标要求

2.3 自动多功能切菜机的工作原理

2.4 自动多功能切菜机的总体结构及控制方式

2.5 本章小结

3 QSP-1600L型切菜机结构设计及分析

3.1 引言

3.2 切片/切丝系统的设计

3.3 输送及压紧系统的设计与分析

3.4 切丁（块）系统的设计及分析

3.5 本章小结

4 切菜机虚拟样机建模及仿真分析

4.1 引言

4.2 虚拟样机技术

4.3 自动多功能切菜机虚拟样机的建立

4.4 切菜机关键部件的有限元分析

4.5 本章小结

5 切菜机的控制系统设计

5.1 引言

5.2 控制系统总体结构

5.3 PLC电气控制

5.4 基于触摸屏的人机交互与界面设计

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢