鸡蛋是人们日常生活重要的营养食品,而食用熟鸡蛋则是人们经常的生活习惯,故熟鸡蛋去壳机是非常具有很好的前景的。该机器是针对熟鸡蛋经冷水处理 后的去壳机器的设计。该机器的设计首先是通过分析鸡蛋结构的组成和各部分的 特点得出熟鸡蛋去壳的关键在于冷水处理后,通过某种方式克服鸡蛋内膜与卵白 的耦合力从而达到使熟鸡蛋去壳的原理。然后分析对比市面上已存在的同类型的 机械,得出气流式冲击去壳和振动去壳两种方法可以克服此种耦合力。对比两种 方法和设计目的,采用了振动去壳的方式。整个机器的工作过程中的是通过振动 筛实现振动碎壳和振动及碾压去壳两大工作步骤。振动部分是参照现有的振动筛 的原理,加以改进,使之适用本机器的使用。 关键词 鸡蛋 熟鸡蛋 去壳机 振动 Hard-boiledegg peeling machine Abstract Egg importnutriment ourdaily life usuallife custom. So hard-boiledegg peeling machine veryprospective hard-boiledegg which cooledwater.The first step peelinghard-boiled egg couplingforce between albumen variousparts cookedeggs.And knowtwo way which drawair-shock vibration,extrusion, existingmachine. latterway. machineinclude breaking egg shell eggshell vibrationshaker.Some existingvibration shaker reference improvedmake machine.Keywords egg hard-boiled egg egg peeling machine shake 1.1设计背景 1.2现有产品的研究 2.1设计要求 2.2设计目的 3.1设计方案 3.1.1鸡蛋结构分析 3.1.2设计方案的选择 3.1.4设计内容 3.2振动系统设计 3.2.1振动系统的选择 3.2.2振动动力参数设计计算 3.2.3振动弹簧的设计计算 3.2.4连杆弹簧设计 3.3传动动系统设计 3.3.1传动系统分析 3.3.2传动系统布局 3.3.3鸡蛋送料传动设计计算 3.3.4振动系统传动设计 3.4振动连接体结构设计 3.4.1主振弹簧连接体结构设计 3.4.2弹簧连杆结构设计 3.5其他重要零件的设计 3.5.1曲柄设计 3.5.2振动挡板支架设计计算 4.1鸡蛋去壳前的处理 4.2机器使用注意事项 5.1整机状况 5.2设计产品名称 5.3图纸及有关文件审查情况 5.4产品基本参数及性能指标的审查结果 5.5贯彻各类标准情况的审查 5.6标准化审查的综合评价 引言1.1 设计背景 资料显示,鸡蛋营养价值很高,含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿 物质。
此外,蛋黄中含有丰富的卵磷脂,可以在人体内转化为乙酰胆碱,是保持 人脑记忆旺盛所不可缺少的物质。卵磷脂还是一种强化乳剂,能使胆固醇和脂肪 颗粒变小,并保持悬浮状,有利于脂肪类透过血管壁,为组织所利用,使血脂大 大减少。专家建议:为了保证膳食的平衡,满足的机体需要,一般情况下,老年 人每天吃1 个鸡蛋为宜,中青年人、从事脑力劳动或者轻体力劳动者每天吃两个 鸡蛋为宜,从事重体力劳动以及处于成长阶段的少年儿童,新陈代谢快,消耗营 养多,每天吃2-3 个鸡蛋为宜,孕妇、产妇、身体虚弱者以及进行大手术后的病 人由于需要增加优质蛋白质,每天3 个鸡蛋为宜。目前对于大批量的鸡蛋生产, 例如水煮蛋,卤蛋,铁蛋,喜蛋加工,都是针对熟鸡蛋的加工,但是缺少有效的 去壳装置,有些偏远地区甚至采用手工去壳的方式,效率低下,不适用于工厂的 批量化生产。故设计一种半自动甚至是自动的熟鸡蛋去壳机时很有必要的,既符 合市场的需要,又能对大学所学知识进行全面综合的运用。 1.2 现有产品的研究 目前市面上的相关鸡蛋加工的产品大致分为两类,一种是家庭小型式, 另一种是工厂量产设备。家庭小型式主要是煮蛋器,已经成为一种日趋成熟的产 品。
煮蛋器一般采用电锅加热,能一次煮3-5 个鸡蛋,其价格依产品质量不同在 30-120 元之间起伏。特点为设计简单,工作效率高,结构轻巧,安全性高。缺 点在于功能单一。图1 为一煮蛋器。 工厂量产设备则比较丰富,比如有对生鸡蛋加工的敲蛋机,能实现鸡蛋破 壳,并且能有效的实现蛋黄蛋白的分离。也有属于本次毕业设计的范围的熟鸡蛋 去壳机,能实现熟鸡蛋去壳的功能,常见的图2 即为市面上一种的熟鸡蛋去壳机。 虽然到市面上已有熟鸡蛋去壳产品,也比较成熟,但是对于毕业设计而言其设计 难度不小,完全能够达到本次毕业设计的设计目的,是对大学本科四年机械专业 知识一次的综合运用。 图1煮蛋器 设计任务书2.1 设计要求 设计后的熟鸡蛋去壳机能在生鸡蛋经煮熟,冷水处理后,进行人工进料的 半自动去壳过程。 在鸡蛋去壳时能有效实现蛋壳分离的过程。 要求鸡蛋去壳后的破损率不能太大,要低于5%。 整个机器的产量要能达到工厂的批量生产要求,不能低于2000 个每小时。 2.2 设计目的 能够完整设计出本机器,并且使用AutoCAD 绘制出总装图和零件图。 能综合运用大学期间所学到的主干学科知识。 熟悉一般机械产品设计的流程, 再设计过程中熟练使用AutoCAD、word、excel 软件。
设计计算说明书3.1 设计方案 3.1.1 鸡蛋结构分析 为确定熟鸡蛋的去壳的设计方案,首先很有必要对鸡蛋的结构有所了解 和分析,才能保证所确定的设计方案能够实现设计要求。如图3 是一副鸡蛋结构 的示意图,从中我们可以注意到,鸡蛋有两层薄膜,而两层膜联系较紧,内膜与 卵白相连,并且在内膜也蛋白之间有一气室。根据我们平时生活常识当一个熟鸡 蛋能在煮熟后放置冷水后,很容易连带内膜在内讲鸡蛋的蛋壳剥去。这是应为当 熟鸡蛋置于冷水后,由于热胀冷缩,空气从蛋壳微小气孔中进入气室导致内膜与 卵白之间的耦合力变小。因此,我们只要突破内膜与卵白直接这层较小的耦合力, 就能使得内膜与蛋白能够顺利的分离,从而让蛋白与蛋壳顺利分开。 3.1.2 设计方案的选择 通过对鸡蛋结构的分析可知,要是实现熟鸡蛋去壳过程顺利进行,设计 的机器要能克服鸡蛋内膜与卵白之间的耦合力,在通过某种方式实现蛋壳也卵白 的分离,就能达到本次设计最主要的要求。通过调查市面上的相关机器可知,有 两种方式克服此耦合力,一种是气流冲击去壳,另一种则是通过振动碎壳和振动、 碾压去壳。前者优点是鸡蛋去壳率高,破损率低,缺点在于剥蛋前需人工剥去蛋 的顶、底部壳,操作复杂,工作效率低,不适用于工厂批量大量生产,不符合本 次设计要求。
图3 为一气流式剥蛋器。后者虽然去壳率相对略低,破损率也略高, 但是能适应工厂的大量生产,对于去壳不完全的鸡蛋,可以集中进行二次加工, 相对第一种方式,其方案更加合理,而且对于整个鸡蛋的生产流程而言其成本也 更低。 气流式剥蛋器3.1.3. 设计方案的具体工作原理 如图四是该次设计的熟鸡蛋去壳机的工作原理示意图。 鸡蛋送料系统如图所示,电动机2 安装在箱体1 上,通过锥齿轮传递到主传动轴上,主传 动轴上一段时带传动,使振动系统工作产生振动。另一端是减速器,带传动,链 传动。鸡蛋在进料板上通过人工进料,通过斜板到达振动体8 上,当鸡蛋在振动 板上振动时碰撞到振动挡板5 的下部,其上安装有略微尖锐的凸起,这样鸡蛋在 振动时由于复返与凸起碰撞从而达到破壳以及一定程度的去壳的作用。7 为特殊 链传动,其是相距一定距离的一样的两个链传动,它们通过链条上的附件安装有 所示。鸡蛋在上下振动的同时,由于链条的移动,带动其上面的横棒也向前移动,最终会拨动鸡蛋向前移动。当鸡蛋移动到振动板后半部分的 时候,振动挡板距离振动板得距离变小,在有限的空间内鸡蛋同时振动会达到碾 压的作用,再在同时通过外接喷头,喷出自来水,清洗蛋壳,这样通过振动、碾 压、清洗达到鸡蛋完全去壳的作用。
由于在去壳过程中喷水仅是辅助用于加速蛋 壳剥离,并不是通过高压水冲击鸡蛋去壳,故喷水系统不予设计,仅仅通过喷洒 一般压强的自来水即可。 3.1.4 设计内容 针对设计方案及其工作原理可知,设计的主要内容包含如下几点: 振动系统的设计:包括振动方式的选择,振动机构的确定,振动参数及主要 零件的餐宿设计计算。 传动系统的设计:包括电动机的选择,轴的结构设计及校核,齿轮、带轮、 链轮的设计计算,减速器、联轴器、轴承的选择等。 其他零件结构设计计算。 3.2 振动系统设计 3.2.1 振动系统的选择 振动机械的分类按照用途分类:输送给料类(比如振动水平输送机、振动垂直输送机、振 动给料机等);筛分选别类(比如振动筛、共振筛、振动脱水机等);成型密实类 (比如振动造型机、振动压路机等);振捣打击类(比如蛙式夯土机、混凝图振 按照驱动装置分类:曲柄连杆式振动机械,此类机械使用弹性连杆激振器,常见有振动输送机、振动冷却机、振动脱泥机等;惯性式振动机械,此类振 动机械使用惯性激振器,比如有惯性振动筛、振动球磨机等;电磁式振动机械, 这类机械使用电磁激振器,常见有电磁振动筛,电磁振动给料机等;流体式振动 机械,这类机械使用风动、液压激振器,例如风动凿岩机、振动压路机等;凸轮 式振动机械,这类振动机械使用凸轮式激振器,如冲击钻、振动除尘机。 振动机构的选择由于曲柄连杆式振动机机械,包括弹性连杆式和粘性连杆式。其中弹性 连杆式振动机械最为常见,多应用于物料的输送、筛分、选别和冷却等用途。它 结构简单、制造方便、工作时传动机构受力小,应用较为广泛。本次设计选择弹