食物垃圾粉碎機設計與仿真【說明書+CAD+PROE+仿真】

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[2] 魏寶慶.食品機械與設備[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008. [3] 石頭家庭食物垃圾處理器[J].中國科技教育，2008，26（4）58-58. [4] 宇鵬，張春梅.我國城市生活垃圾處理趨勢的探討[J].河南機電高等?？茖W科學報，2003，11（1）：102-102. [5] 馬海樂.食品機械與設備[M].北京：中國農業(yè)出版社，2004. [6] 程秀林.淺談食物垃圾處理器[J].家用電器，2001，12（11）：11-12. [7] 鄭澤厚. 國生態(tài)環(huán)境問題及對策.湖北大學學報（自然科學版），1994，16（3）：324-325. [8] 袁直，羅凱.生活垃圾處理器的研究[J].林業(yè)機械與木工設備，2009，37（1）：29-30. [9] 任連海.飲食有機垃圾的產生現狀及處理技術研究[J].北京工商大學學報，2003，21（2）：14-14. [10] 張燕清.談談城市生活垃圾的資源化處理[J]。城市問題，2003，8（1）37-38. [11] 望秋.食物垃圾處理器品評[J].廚衛(wèi)電器，2003，21（8）：91-92. [12] 邵立富. 食物垃圾處理器[J].大眾商務：創(chuàng)業(yè)版，2008，8（4）:31-31. [13] 林德芳，夏益華.廚房潔凈新設備-食物殘渣處理器[J].上海建材，1996，22（4）：22-22. [14] 汪偉,宋嗣新. 基于ADAMS和ANSYS的垃圾粉碎機運動部件設計[J]. 鄭州輕工業(yè)學院學報(自然科學版),2006,21（4）:62-65. [15] 張美麟.機械創(chuàng)新設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005. 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 5．本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內 容 2010年 2月23日 2月24日 ~3月1日 3月1日 ~3月19日 3月20日 ~3月24日 3月25日 3月26日~ 3月31日 4月1日 ~4月5日 4月6日 ~4月14日 4月15日~4月30日 4月28日 5月 1 日~5月 9 日 5月10日~5月24日 5月25日 5月26日~6月5日 6月 5 日 與老師聯(lián)系，布置畢業(yè)設計初期工作。 查閱有關食物垃圾粉碎機的資料、發(fā)展方向與設計方法。 撰寫開題報告和外文翻譯。 指導老師審閱開題報告、外文翻譯。 提交任務書、開題報告、外文翻譯。 確定食物垃圾粉碎機的總體方案， 完成食物垃圾粉碎機的設計和計算。 繪制食物垃圾粉碎機的各零件的零件草圖 使用ACAD軟件繪制各零件的零件圖以及裝配圖。 使用PRO/E軟件建立食物垃圾粉碎機的實體模型 中期檢查，交中期檢查表。 進行食物垃圾粉碎機裝配和運動分析仿真。 撰寫論文。 提交論文。 準備答辯文稿。 論文答辯。 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系意見： 系領導： 年 月 日 南 京 理 工 大 學 紫 金 學 院 畢業(yè)設計(論文)前期工作材料 學生姓名: 學 號： 系： 機械工程系 專 業(yè): 機械工程及自動化 設計(論文)題目: 食物垃圾粉碎機的設計與仿真 指導教師: 副教授 (姓 名) (專業(yè)技術職務) 材 料 目 錄 序號 名 稱 數量 備 注 1 畢業(yè)設計(論文)選題、審題表 1 2 畢業(yè)設計(論文)任務書 1 3 畢業(yè)設計(論文)開題報告〔含文獻綜述〕 1 4 畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯〔含原文〕 1 5 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 1 2010年3月 注：畢業(yè)設計（論文）中期檢查工作結束后，請將該封面與目錄中各材料合訂成冊，并統(tǒng)一存放在學生“畢業(yè)設計（論文）資料袋”中（打印件一律用A4紙型）。 南京理工大學紫金學院 畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者: 學 號： 系： 機械工程系 專 業(yè): 機械工程及自動化 題 目: 食物垃圾粉碎機 副教授 指導者： (姓 名) (專業(yè)技術職務) 評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術職務) 2010 年 5 月 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 隨著經濟的發(fā)展及人們生活水平的提高，城市生活廚房垃圾的排放量日益增加，給人們生活帶來困擾，所以急需研制一種設備可以輕松解決這一難題。本論文依據我國實際情況，研制適合我國的廚房食物垃圾預置—廚房食物垃圾粉碎機，是居民在家中可以直接對廚房垃圾進行初步處理。對于粉碎機的主要部件粉碎刀盤分析，刀盤的材料選擇了1Cr13作為材料。根據粉碎機的運行特征選擇的驅動電動機類型為立式封閉永磁直流電動機。設計中還增加了一套單穩(wěn)控制電路系統(tǒng)。其目的是為了克服同類產品的不足，提高機器的安全性、方便性。 關鍵詞：食物垃圾 粉碎刀盤 永磁電機 單穩(wěn)電路 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title Kitchen Food Garbage Disposal Abstract With the improvement of living condition, people face more and more household refuse. And these troubles confused people. So, need to invent a new device that can be easily solved this problem. According to the characters of food garbage, the paper design a new device-kitchen food garbage disposal. The machine makes it become true that people can remove kitchen garbage at home. On the basis of analysis, the paper selects 1Cr13 as the material. In this paper, I decide to apply permanent magnet direct current motor as electric machine. Another unique design in this article is control circuit. In order to correct the similar production’s deficiency and convenience buy’s appliance, I add it. Key words: food garbage, crushing cutters, permanent magnet motor, single stabilization circuit 南 京 理 工 大 學 紫 金 學 院 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設計(論文)題目： 食物垃圾粉碎機設計與仿真 指 導 教 師: 2010年 3月 19日 開題報告填寫要求 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—2005《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 摘要 本文根據圖書館文獻資料，系統(tǒng)闡述了我國食物垃圾粉碎機的歷史，及國內外現階段食物垃圾粉碎機發(fā)展狀況與市場調研情況，然后介紹食物垃圾粉碎機功能與設計，進而引出本研究課題食物垃圾粉碎機的功能與設計，與其需要解決的問題。 關鍵詞 粉碎機 生活垃圾 垃圾分類 1.食物垃圾粉碎機的發(fā)展史 1927年 第一臺食物垃圾粉碎機年機誕生于美國。?? 1940年 食物垃圾粉碎機的作用被研究肯定，碎骨機成為環(huán)保新星。? 1955年 美國密執(zhí)安那州底特律市的建筑法規(guī)中規(guī)定：從１９５６年１月１日以后修建的，凡設計、安裝使用會導致食物垃圾產生的城市建筑物，都必須配備預先認可的食物垃圾處理設備，任何人如果使用了未配備此種設備的建筑物將構成違法。? 1985年 美國加得福尼亞州安納海姆市市長W.J.Biu.Thom在政府工作報告中說：“食物垃圾粉碎機在我市的廣泛使用，使廣大市民受益匪淺”。? 　　1999年 紐約市政府組織專家對垃圾處理機項目對環(huán)境的影響進行評估，并得出結論：大規(guī)模安裝食物垃圾粉碎機，不會對環(huán)境造成負面影響。? 　　2003年 北京、上海、廣州三地的食物垃圾粉碎機的使用率分別達到了4.3％、3.8％、3.5％，分別比上年增長了124％、98％、107％。? 　　2004年 美國格萊達電氣進入中國。格萊達中國總部在在上海成立。格萊達在同行業(yè)成為首家同時擁有交直流驅動粉碎技術的家庭廚房碎渣機的專業(yè)生產廠家［1］。 2.食物垃圾粉碎機介紹 食物垃圾處理機由防腐研磨腔、全不銹鋼研磨錘、全不銹鋼研磨盤等組成。它利用高速旋轉的永磁電機帶動研磨腔中的轉盤，食物垃圾在離心力的作用下相互撞擊在極短的時間內（約 10 秒左右的時間），將食物垃圾研磨成細小的顆粒順水流排出管道［2］。 3. 垃圾處理行業(yè)的前景分析 在城市化進程中，垃圾作為城市代謝的產物曾經是城市發(fā)展的負擔，世界上許多城市均有過垃圾圍城的局面。而如今，垃圾被認為是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”，是“放錯地方的資源”。這既是對垃圾認識的深入和深化，也是城市發(fā)展的必然要求［3］。 中國垃圾處理行業(yè)起步晚，但通過近年來的發(fā)展，我國垃圾處理產業(yè)初具規(guī)模，垃圾處理市場容量有了顯著增加，市場滲透率迅速提高，進入環(huán)衛(wèi)行業(yè)的企業(yè)數量也在迅猛增加?，F在我國的垃圾處理市場已經從導入期進入到成長期，并正向成熟期邁進。 　　隨著環(huán)境問題逐漸被重視，節(jié)能、環(huán)保成為各國的發(fā)展主題，已經開始為垃圾處理提供產業(yè)發(fā)展的機會。全世界垃圾年均增長速度為8.42%，而中國垃圾增長率達到10%以上。全世界每年產生4.9億噸垃圾，僅中國每年就產生近1.5億噸城市垃圾。中國城市生活垃圾累積堆存量已達70億噸。在如此巨大的垃圾壓力下，有理由相信，垃圾處理產業(yè)會成為未來國內的明星產業(yè)［4］。 　　再生資源成為資源循環(huán)的新起點，同時成為循環(huán)經濟的重要組成部分。另外，在廢棄資源和廢舊材料回收利用加工過程中，不但解決了資源短缺問題，同時降低了垃圾排放，正可謂“一舉兩得”。我國不斷出臺政策支持垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，各地政府領導也開始高度重視垃圾填埋場建設，加大了投入，可以預測垃圾處理行業(yè)的前景十分廣闊［5］。 4. 國內外食物垃圾粉碎機發(fā)展現狀 目前,多數發(fā)達國家已經把新建的房子安裝食物垃圾粉碎機已經制定了法律，必須安裝。國外市場已經趨于成熟，但是，在中國的市場還沒有開放，這主要是由于以下幾個原因造成的： 第一：垃圾粉碎機在歐美市場的普及程度非常高，在那里，一個偏低端的垃圾粉碎機也就賣約人民幣千元左右，按西方人的收入水平這個價格真的不算什么，但對于國人來說，這1000元可是近一個月收入了，其次，西方人的生活習慣是不喜歡存放食物，飯菜一般都會當天處理掉。因此，垃圾粉碎機在西方普及程度相當高也就不難理解。 第二：中國人有中國人的食用垃圾消納渠道，將一切準備扔的垃圾放入塑料袋內，第二天上班時順手扔進樓下的大垃圾桶里，有專人負責清運這些垃圾，我交的物管費就是用來干這個的［6］。 5.目前國內各家庭食物垃圾處理中存在的問題 (1) 每天吃剩的殘渣食物、瓜皮、果屑裝在塑料袋內，置于室內一角，待方便時帶出戶外。如若不及時或忘記帶出戶外，腐敗后散發(fā)之氣存留室內將造成污染。 (2) 擇菜、洗菜、洗碗后將殘菜、剩渣從池中用手撈出裝進垃圾袋。這其中不免有部分漏入下水道中造成堵塞，清理也相當麻煩；同時，如果垃圾袋破漏，污水還將污染室內地板等物。 (3) 帶出戶外的垃圾堆放在樓道角落（多數高層住戶如此），垃圾桶，垃圾站，散發(fā)出各種異味，炎熱的夏天更是如此。物業(yè)管理公司必須安排大量的清潔工將其及時清運出小區(qū)，在整個處理過程中，污染無處不在。 (4) 小區(qū)內的垃圾轉運站，是異味氣體、蚊蠅滋生之地，在何處建垃圾站，如何減少垃圾站的污染是建設者和物業(yè)管理公司都感到麻煩的問題。 通過引進一種新的廚房設備——食物垃圾粉碎機，便有效地解決了這一令很多人煩惱的問題［7］。 6.國內食物垃圾粉碎機的技術原理和優(yōu)點 食物垃圾粉碎機是通過小型直流或交流電機驅動刀盤，利用離心力將粉碎腔內的食物垃圾粉碎后排入下水道。粉碎腔具有過濾作用，自動攔截食物固體顆粒；刀盤設有兩個或者四個可360度回轉的沖擊頭，沒有利刃，安全、耐用、免維護。刀盤轉速（滿負載，工作狀態(tài)）交流電機約1450轉/分鐘-1750轉/分鐘。粉碎后的顆粒直徑小于4毫米，不會堵塞排水管和下水道［8］。 研究成功的意義： 國外成功的應用食物垃圾粉碎機來減少食物垃圾的經驗，為我們處理日益增加的食物垃圾開辟了一條新途徑，從而呼喚適合我國的食物垃圾粉碎機。另外，從源頭解決處理廚房食物垃圾污染的研究還是有很多優(yōu)點: （1） 大 量 減少易腐垃圾數量，提高環(huán)境質量 目前 ，國家對生活垃圾的處理原則是垃圾的減量化、無害化和資源化。而減量化位居第一位，可見其重要性。廚房垃圾粉碎機為食物垃圾的破碎預處理裝置，可對廚房垃圾進行初步處理，不但減少垃圾的堆放量，同時確保人們有一個健康、整潔的生活環(huán)境，進而減少疾病的傳染［9］。 （2）易于垃圾的再處理 由于廚房垃圾含有大量的水分，給垃圾的焚燒帶來很大的困難，上海浦東垃圾焚燒廠現在就是依靠添加輔助燃料如油進行垃圾焚燒，這樣一方面增加垃圾成本，另一方面在能源緊缺的中國還造成能源的大量浪費。但是若把廚房垃圾在源頭切斷，則可大大的提高生活垃圾的焚燒熱值，同時對垃圾填埋產生的滲漏問題也可大大改觀［10］。 （3）具有經濟社會效益 由于我國經濟與科技水平還不十分發(fā)達，高額投入垃圾處理有較大困難，許多固體垃圾處理廠在引進國外先進技術后，由于缺乏科學的管理和資金的支持，處于半停產狀態(tài);一些小區(qū)雖然引進廚房垃圾的生化處理機，但其使用成本太高，己經超出百姓的支付能力范圍。擬研制的食物垃圾粉碎機作為一種面向家庭、賓館及飯店的小型機器，突有體積小，成本底，經濟耐用的特點，可以被人們所接受。加上政府在政策和輿論大力宣傳引導，實行鼓勵政策，一方面提高了百姓的環(huán)境參與意識，充分調動社會力量保護環(huán)境。另一方面，政府還可把節(jié)省下來的大量開支(例:二次污染治理費、城市生活垃圾運輸費)用來研制、開發(fā)垃圾處理的新項目［11］。 7. 社會層面對食物垃圾粉碎機反饋 （1）居民 使用處理機需要改變居民排放垃圾的習慣，但這種改變是從難到易，從復雜污臟到簡單衛(wèi)生，因此在使用方面居民的接受程度比預想的要大得多。對已安裝粉碎機的使用情況調查表明，居民反映良好： A 廚房里蟑螂、飛蟲少了； B 不再有廚余腐爛的氣味； C 減少清洗地板、地磚、垃圾桶的麻煩； D 廚房工作時省心、省勁； E 不用再擔心錯過每天排放垃圾的時間［12］。 （2）房產開發(fā)商： 打造環(huán)保無污染住宅區(qū)，增加房產賣點，增強房產市場競爭力，并有利有今后物業(yè)對園區(qū)的清潔工作［13］。 8．食物垃圾粉碎的類型 　 按處理方式分, （1）粉碎型：將食物垃圾經過研磨,粉碎后與水混合成液態(tài)狀直接沖入下水道。 （2）甩干型：將食物垃圾水分與固態(tài)物質分離后從水盆下水排走水分,留下固太物質壓縮成塊狀方便保存及處理。 　　按電機類型分： 　　直流型：空轉轉速較高,(約2800轉/分)，一般來說效率及扭力要大于交流型電機，但負荷工作（有食物垃圾進入時）轉數在1000轉左右/分，噪音也會隨之增大，多用在例如家用吸塵器、攪拌機等小型電器中，使用壽命約1~2年，但成本很低，所以直流型電機的食物垃圾粉碎機價格都很低，一般只有交流型電機產品價格的一半以下，是經濟人士的首選。 　　交流型：空轉轉速較低,(約1800轉/分)，但負荷工作（有食物垃圾進入時）轉數和噪音都不會發(fā)生任何變化，多用在例如洗衣機、工業(yè)用吸塵器等動力強勁型電器中，使用壽命約5~8年，但由于制造成本較高，所以整機價格也較高，是時尚、專業(yè)人士的選擇［14］。 9. 一般粉碎機設計應具有五個設計要素： （1）粉碎機作為產品設計的一種也必然具有產品功能性的特點，其功能性指粉碎機所具備的使用價值他通過針對不同的住宅需求，在考慮完整因素的影響功能，利用粉碎能力、外形、消耗指數、使用壽命來設計。 （2）安全性是消費者在選擇粉碎機是考慮比較多的一個因素，使用時是否會造成漏電，有無可能對人造成其他的傷害。 （3）噪音也是消費者考慮的相對較多的因素，在中國，多數具名都居住在套間里，相對應國外的別墅，空間比較小，噪音影響相對較大，還有部分家庭家里有小孩和老人，這也是消費者選擇粉碎機的一個重要因素。 （4）安裝的可行性，由于現在各個住宅小區(qū)使用的下水道水管的型號不一，可能會導致粉碎機的接口與其不匹配，從而導致無法安裝。 （5）消耗指數，現在全國上下都提倡節(jié)約，主要考慮電和水的消耗。 （6）使用壽命，消費者的消費觀念已經從價格的高低到質量的好壞轉變，壽命是衡量質量高低的一個重要指標。粉碎機的使用壽命主要體現在刀具上，刀具的好壞直接決定了粉碎機的使用壽命［15］。 因此，粉碎機的設計要與市場相符合，由于消費者的消費觀念和消費能力不同。造成需求的多元化。設計師及企業(yè)應認真進行市場調查，分析，研究不同的消費需求，不斷調整產品結構，積極滿足不同層次消費者買你的消費需求。 參考文獻 [1] 程秀林.淺談食物垃圾處理器[J].家用電器，2001，12（11）：11-12. [2] 魏寶慶.食品機械與設備[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008. [3] 石頭家庭食物垃圾處理器[J].中國科技教育，2008，26（4）58-58. [4] 宇鵬，張春梅.我國城市生活垃圾處理趨勢的探討[J].河南機電高等?？茖W科學報，2003，11（1）：102-102. [5] 馬海樂.食品機械與設備[M].北京：中國農業(yè)出版社，2004. [6] 程秀林.淺談食物垃圾處理器[J].家用電器，2001，12（11）：11-12. [7] 鄭澤厚. 國生態(tài)環(huán)境問題及對策.湖北大學學報（自然科學版），1994，16（3）：324-325. [8] 袁直，羅凱.生活垃圾處理器的研究[J].林業(yè)機械與木工設備，2009，37（1）：29-30. [9] 任連海.飲食有機垃圾的產生現狀及處理技術研究[J].北京工商大學學報，2003，21（2）：14-14. [10] 張燕清.談談城市生活垃圾的資源化處理[J].城市問題，2003，8（1）:37-38. [11] 望秋.食物垃圾處理器品評[J].廚衛(wèi)電器，2003，21（8）：91-92. [12] 邵立富. 食物垃圾處理器[J].大眾商務：創(chuàng)業(yè)版，2008，8（4）:31-31. [13] 林德芳，夏益華.廚房潔凈新設備-食物殘渣處理器[J].上海建材，1996，22（4）：22-22. [14] 汪偉,宋嗣新. 基于ADAMS和ANSYS的垃圾粉碎機運動部件設計[J]. 鄭州輕工業(yè)學院學報(自然科學版),2006,21（4）:62-65. [15] 張美麟.機械創(chuàng)新設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005. 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和準備采用的研究手段（途徑）： 設計中首先對在我國使用廚房食物垃級粉碎機的可行性進行了分析，提出能否堵塞下水道的問題。通過有關部門所做的實驗顯示，被粉碎的顆粒密度小于水的密度，顆粒不會沉淀，由于污水流動的最小速度為0.6m/s,顆粗可以隨流水進入污水處理廠，國外的實踐經驗也證明應用垃級粉碎機不會堵塞下水管道。但由于具體的國情不同，在我國它能否被人們所接受，大量使用后的狀況如何等問題還需要進一步去驗證。 設計時，首先對其原理進行闡述，在刀盤高速旋轉時，被處理物不會與刀盤同步旋轉，從而產生一個速度差，加上離心力對被處理物的作用，使被處理物與刀盤的運動又不同向，這樣，依靠內齒環(huán)和端齒環(huán)及高速旋轉的刀共同對被處理物的破碎，撕拉等作用，使食物垃圾迅速變?yōu)?mm-5mm顆粒。垃圾粉碎機由投入口、粉碎室、驅動電機和排污口四部分組，驅動電機為粉碎機提供動力來源，粉碎室內裝有多重多向粉碎功能的粉碎刀盤，是食物垃圾進行粉碎的場所，驅動電機和粉碎刀盤為垃圾粉碎機的關健部分，直接影響垃級粉碎機的使用效果。 對于粉碎刀盤和刀片，先對工作載荷進行力學分析。利用流體力學的知識計算流體阻力，通過實驗獲取垃圾破碎時的阻力，進而選擇材料及對刀盤、刀片進行強度校核。設計中選用的材料為1Crl3，比國外同類產品所用材料9Crl8在滿足使用要求的條件下經濟、易加工，符合我國的實際情況。根據我國食物垃圾種類多，硬度、粘性差別大的特點，我們設計的組合刀盤式粉碎刀共由幾個部分組成:固定刀、擺動刀、刀片和旋轉刀盤，在它們共同作用下，食物垃圾被迅速粉碎。 設計中驅動電機運行特征為時間短，啟動頻繁，斷續(xù)工作，其性能直接影響著廚房食物垃圾粉碎機質量的好壞，所以選擇一款合適的電機尤為必要。本設計選取電機類型為立式封閉永磁直流電動機，電機型號為：ZYT104/12，技術數據為:轉速為3000r/min功率為390W，電壓為220V，重量為3Xg。此為國產電機，價格較低，適合我國國情。設計中還首次增加一套控制電路系統(tǒng)。其目的是為了克服同類產品的不足，提高機器的安全性、方便性。該電路要實現的功能是按動啟動按鈕，使廚房垃圾粉碎機開始運轉，進行垃圾的粉碎工作，工作1-3分鐘后能夠自動的切斷電源使機器停止工作。工作模式中依據控制機器運轉時間的不同可分為1, 2, 3這三個檔位，用戶在使用時根據不同的垃圾量和垃圾成分來選擇擋位。該拉制電路的實現主要采用CH7555構成單穩(wěn)定時電路。其中主要元件型號:繼電器J選用JQX-13型中的12V, 50051小型中功率繼電器；變壓器選用220V, 50Hz,輸出交流12V；整流橋選用的型號為PB206M。 此次設計食物垃圾粉碎機，更加適合我國的食物結構和住宅特點。增加的一套控制電路為同類產品的先例，可更好的滿足用戶的使用。避免了目前同類產品完全采用交流電機、國外進口電機、選用昂貴祠琳的做法，使機器的制造和使用成本降低。 食物垃圾粉碎機為新事物，它進入千家萬戶還需政府的大力支持，但隨著居民環(huán)保意識的增強，參與性的提高，其利用前景仍很廣闊。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1． 對“文獻綜述”的評語： 該同學查閱了大量的資料，綜述了有關食品垃圾粉碎機的發(fā)展史、功能及其種類、存在問題、研究方向和研究手段，以及設計食品垃圾粉碎機的注意事項，這些資料可供畢業(yè)設計時參考。文獻資料詳實，組織有序。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 本課題要求設計一款新型的食品垃圾粉碎機，計算食品垃圾粉碎機主要零件的尺寸，并且利用計算機輔助設計軟件，制作食品垃圾粉碎機的實體模型，進行機構運動仿真，和進行關鍵零件的強度校核。課題具有一定的深度和廣度，工作量飽滿。只要學生在課題設計期間抓緊時間，預期能夠完成規(guī)定的任務。 指導教師： 2010 年 03 月 25 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 目次 1. 緒論……………………………………………………………………………… 1 1.1 廚房食物垃圾粉碎機的緊迫性…………………………………………………1 1.2 廚房食物垃圾特征及其危害……………………………………………………2 1.3 食物垃圾處理的方法……………………………………………………………3 1.3.1 作牲畜飼料……………………………………………………………………5 1.4 食物垃圾粉碎機的發(fā)展及應用現狀……………………………………………5 1.5 課題目的和研究意義……………………………………………………………6 2 廚房食物垃圾粉碎機的設計……………………………………………………8 2.1 廚房食物垃圾粉碎機的可行性分析……………………………………………8 2.2 廚房食物垃圾粉碎機的工作原理及組成……………………………………9 2.3 粉碎刀盤組合刀具結構設計…………………………………………………10 2.4 驅動電機的選擇………………………………………………………………17 2.5 控制電路系統(tǒng)的設計…………………………………………………………23 2.6 其它部分設計…………………………………………………………………25 2.7廚房食物垃圾粉碎機圖紙的繪制……………………………………………26 2.8 廚房食物垃圾處理器的裝配…………………………………………………27 結論…………………………………………………………………………………29 致謝…………………………………………………………………………………32 參考文獻……………………………………………………………………………33 附錄…………………………………………………………………………………34 食物垃圾粉碎機的設計答辯人：顧浩指導老師：吳粉祥設計要求設計要求：設計出一種經久耐用、經濟型食物垃圾粉碎機，該機器能直接安裝在廚房水槽下方，與排水管連接，進行食物垃圾無害化處理，將食物垃圾碾磨成細小顆粒（3-5mm），直接從下水管道排出，避免廚房滋生細菌和異味，有效優(yōu)化居家環(huán)境。粉碎機的組成粉碎機的組成食物垃圾粉碎機的工藝流程圖如下。食物垃圾粉碎機的工藝流程圖如下。小型混料機電動機傳動裝置混料滾筒機架減速器傳動齒輪配換齒輪傳動一號（左）機架二號（右）機架粉碎刀盤的材料選擇查閱相關資料和比較相關數據，我們可以在1Cr13和9Cr18兩種材料中選擇又經過詳細的比較我們可以綜合選擇1Cr13作為粉碎刀盤的材料 粉碎刀盤的強度校核首先依據食物垃圾迅速變?yōu)?-5mm顆粒的設計結果要求，在試驗基礎上，設計選取刀盤的轉速為n=3000轉/分 計算出速度v=17.9米/秒初步確定刀盤直徑為114mm（目前我國廚房洗滌盆下水口的結果尺寸基本上是統(tǒng)一的）利用流體力學的知識計算出流體阻力為F=78.2N再根據材料力學知識可知試件則能經受無限次循環(huán)而不發(fā)生破壞 粉碎刀盤的結構設計 旋轉刀組由刀盤和擺動刀片組成。刀盤為組合刀盤，上面有尖形塊、直徑為3mm和4mm的小孔，實現垃圾粉碎及排出。擺動刀片可繞固定軸作90擺動。旋轉刀片和組合刀盤分為上下兩層，在電動機的帶動下高速旋轉；粉碎室內壁四周嵌有套裝成一體的內齒環(huán)和端齒環(huán)作為固定刀組，內齒環(huán)和端齒環(huán)與粉碎刀盤有一間隙，利用間隙對食物垃圾進行切、撕、磨等破碎操作。粉碎刀盤的結構示意圖 驅動電機的選擇 根據前面計算，粉碎刀盤在工作時，需要克服的阻力可算出負載功率F=320W 按以上參數的選擇，我們最終選取的電機型號為：95ZYT147。技術數據如下：轉速：3000r/min 功率：400W 電壓：220V 電流：2.4A 轉矩：1275mN.m 重量：3Kg 此系列電機體積小，重量輕，壽命長，噪聲低，有換向性能，零部件通用化程度強等特點，系封閉自冷式。永磁直流電動機的整流和過載在日常生活中，我們使用220V的交流電源，但是垃圾處理器需要直流電源才能運轉，為此，需要增加一個整流電路，使交流電變?yōu)橹绷?，供直流電機使用。設計中采用橋式整流電路來實現轉換?？刂齐娐废到y(tǒng)的設計控制電路系統(tǒng)的設計該電路所要實現的功能是啟動機器，使廚房垃圾處理器開始運轉，對垃圾進行預處理，工作12分鐘后能夠自動地切斷電源使機器停止工作，按處理時間的不同，可分為1、2、3三個工作模式。1、2、3檔工作時間分別為45s、90s、150s。根據此要求，驅動電路采用CH75555構成單穩(wěn)定時電路其他部件的設計固定刀架設計 在設計固定刀架時，我是采用的兩個小半圓，殼I內圓直徑為114mm，而固定刀架的外徑為118mm,所以裝配是柔性裝配，裝配后固定刀架的外徑為114mm。在外殼的內部設計了兩個小卡口，卡住固定刀架，放置移位。其他部件的設計上蓋的設計 在粉碎機的上蓋外壁處設計了個洗碗機排水接頭，這樣可以廢水利用，節(jié)約用水，但也有很多家庭沒有洗碗機，還是手洗，所以這一功能有時用不到。所以我們在設計這款產品時其殼我們不打通，可以讓用戶自行選擇是否需要打通。此處的壁厚比其他地方的壁厚較薄，便于用戶打通。若需要打通，打通方法很簡單，只需一把小錘子和一個尖銳器(如螺絲刀等)將塑料塞子敲開，并且使開口光滑。其他部件的設計廚房食物垃圾處理器的裝配廚房食物垃圾處理器的裝配依據圖紙，對加工后的零件進行裝配。其中，電機與刀盤相連，電機電源從殼體2底部引出。組合式刀盤上有高低不同的短軸柱，分別裝有粉碎刀片和擺動刀，放入粉碎腔中，在粉碎腔內壁裝配有端齒環(huán)和內齒環(huán)。殼體1和殼體2用螺釘連接。排水彎管套上墊圈和彎管法蘭用螺釘固定在排污口出。支撐環(huán)套在裝配環(huán)中與水槽凸緣鉚合件用螺紋連接，水槽凸緣鉚合件內安上防濺罩和堵塞?？刂齐娐分械碾娖髟勒针娐穲D在電路板上焊接，固定在垃圾處理器上。廚房食物垃圾處理器的裝配廚房食物垃圾處理器的裝配