生震动,机体平衡性较差。
本豆浆机对传统单筋结构进行改进设计,采用四筋结构方案,四个筋体沿壶身90度对称分布,结构对称,受力均匀,整机提高稳定性,同时由于四筋的效率相当于单筋的四倍,因此在保证扰流效率的前提下,四筋单个筋体的尺寸形状都可减小。参照公司经验其位置及尺寸设计要求为:①离杯底部不大于13mm ;② 筋的两端长度在85~120mm ;③筋的高度不低于6mm;④两端的角度必须大于45°;⑤四条筋的筋条形状尺寸两斜面的夹角度在90°±10°;⑥夹角顶端倒圆角R1 。
选定挡板的尺寸和位置,具体结构如图3.10所示。
图3.10 扰流筋的位置及尺寸
3.2.2 粉碎功率计算
确定豆浆机粉碎系统具体结构后,对豆浆机粉碎功率进行计算:
KW
式中:
——粉碎功率准数;
;
ρ——物料密度,Kg/
N——粉碎刀片转速,r/min; D——粉碎刀片直径,m;
- 24 -
——重力换算系数,m/。
是粉碎时的功率准数,是一无因次数,受刀片形状和环境影响,是雷诺数
。由刀片旋转速度对豆料粉碎程度和豆浆品质
Re的函数,根据经验值,取
影响的研究可知,刀片转速在7500—9500rpm时效果最佳,则预选刀片转速N=9500r/min。刀片直径D=70mm,物料密度ρ取ρ=1.3×将N、D、ρ值代入上式,有
Kg/
,
则豆浆机的粉碎功率为
3.2.3 电机的选择 3.2.3.1 电机类型的选择
根据豆浆机的工作环境和电源条件,选用立式封闭型直流电动机,工作制为S3,寿命大于100小时。
3.2.3.2 电机额定电压的选择
目前豆浆机电机一般采用直流电源,电机的额定电压与供电电压一致,选择其额定电压为220V。
3.2.3.3 电机容量的选择 电机所需的工作功率为
式中:
——工作效率。
电动机的容量应包括粉碎所需功率、粉碎机构的损失功率和油封的损失功率。除此之外, 还应考虑计算误差及可能因为操作条件变动引起的功率变化。通常, 粉碎所需功率只占全部驱动功率的60%~ 70%。因此,取工作效率
- 25 -
则
电机的额定功率
3.2.3.4 电机转速的选择
豆浆机对粉碎刀片的转速要求为n=7500—9500r/min,由粉碎系统的传动方案可知,刀片由电机直接驱动,其传动比 i=1,则电机的转速要求为
3.2.3.5 电机轴伸的选择
根据产品整机装配要求,参照豆浆机电动机轴伸规格,初步确定电机轴伸为L=81mm。
3.2.3.6 电机型号的确定
综合考虑多方面因素,选择深圳市龙威实业有限公司生产的永磁直流电机,型号为LW120—220,则电动机的技术参数如表3.9所示,其主要外形尺寸见图3.11。
表3.9 电动机主要技术参数
则参照公司现用规格电机,选取电机额定功率
额定型号 电压 V 额定功率 W 空载转速 RPM 负载参数 轴伸 转速 RPM 力矩 mN·m mm 寿命 H 质量 Kg LW120--220
220 120 10500 8800 70 81 100 0.5 - 26 -
图3.11 LW120—220型电动机主要外形及尺寸
3.2.4 刀片材料选择与强度校核 3.2.4.1 刀片材料选择
豆浆机刀片为与食物直接接触部件,其材料选择应符合GB9684-88《不锈钢食具容器卫生标准》的要求,外观平整光滑,材料选用奥氏体型不锈钢(1Cr18Ni9Ti,0Cr19Ni9,1Cr18Ni9),理化指标为
表3.10 豆浆机刀片理化指标
根据以上标准,选择刀片材料为0Cr19Ni9,即常说的SUS304钢。 其材料成分为
表3.11 SUS304材料成分
成分材料 C Si Mn P S Ni Cr - 27 -
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