目前,国内消费市场中“家用食品粉碎机”频频上市,散发出诱人的魅力,展示着亮丽的未来市场发展的潜力。业内人士认为,“家用食品粉碎机”市场消费面宽,功能新颖独特,它将成为家庭生活的“好伴侣”。本文主要论述了“家用食品粉碎机”的机械结构、外观及控制电路设计。
在这次设计过程中,首先收集了大量的资料,然后对粉碎机的外观特征进行了构思。家用食品粉碎机主要由机座、刀具、料杯几部分所组成。刀具由机座内的电机直接带动,既节省了空间,又提高了效率。料杯杯体与机座容易拆卸便于存放,刀具可以方便的交替使用,既避免了卫生死角,又能方便快捷的清洗。在控制电路的设计方面采用了安全触碰压紧开关,使其更具人性化,对人体更多一层保护。在材料的选择上,大量采用了PC及PVC复合材料,使粉碎机的强度有所提高,并使其重量非常大程度上减轻。家用食品粉碎机可以调制果汁、奶昔、豆浆,研磨粉碎食物,绞肉等,功能强大,用途广泛!
随着我国加入WTO后进口关税的下调,国外著名的家电生产商不断进军我国家电市场,对国内的家电生产商造成了巨大的竞争压力。现在随着新技术和新材料的开发和应用,大家电的产品利润不断被压缩,导致许多大家电生产商把目光投入小家电市场。比如,美的由小家电起家,做起大家电,而后又着手小家电;海尔称“从大到小全包”,海尔电熨斗、燃气灶市场上随处可见;荣事达热水器、微波炉已有了一定名气;长虹也做起了小家电。
家用食品粉碎机是一个由众多零部件组成的系统,选择合理的设计指导思想不但可以使问题简化、条理分明、重点突出,还可以缩短产品开发的周期,提升产品或系统的可靠性,进而获得良好的秩序、质量和效益。在现代设计方法中,模块化设计作为一种新的工作方法和思维方法,用它来分析复杂事物,解决大型问题,以及在对事物的构成模式分析、结构优化和系统的分解、重组、协调等方面,有其独特的效能。
由于家用食品粉碎机的主要动力来自于电动机,电动机的运转带动粉碎机的刀片非常快速地旋转达到粉碎食品的目的。而家用食品粉碎机要求其体积小,噪声小,运转平稳,且转速高。此外,根据电动机的运动特性,一般异步电动机的起动电流大而起动转矩不够大。我们大家都希望的是起动电流不大而起动转矩尽量大一些,单相串激式电动机就具有这个可贵的特点 。
考虑到在粉碎不同的食品时要采用不一样的料杯,为实现不同的功能需要,在设计时选取了三种不一样和大小的料杯。三个料杯的颜色均采用透明的红色,透明是为便于操作者在使用的过程中观察杯内食品是不是已经完全粉碎,同时依据人机工程学中对人体视觉的分析,红色是眼睛最容易接受的颜色。三个料杯和刀具盖均选用食品级PC材料制造成,因为这样一种材料对人体绝无损害,而且耐磨抗摔、不易破碎,还可以放入微波炉内加热 。
为了满足现代人快节奏的生活方式,多功能的家用食品粉碎机将有更加广阔的发展空间,我国有13亿人口,因此就有上亿的消费家庭,现代人工作繁忙,按传统方式来制作食物的可行性越来越小,家用食品粉碎机将多功能溶为一体,用途更广泛。同时设计这款多功能家用食品粉碎机是为了更好的提高我国小家电在国际市场上的竞争力。
模块化设计是在对产品做市场预测、功能分析的基础上,划分并设计出一系列通用的功能模块,按照每个用户的要求,对这些模块做出合理的选择和组合,就可以构成不同功能或功能相同但性能不同、规格不同的产品。这种设计方法称为模块化设计。
家用食品粉碎机主要是由机座、电动机、各种待加工食品料杯、刀具、料杯盖等组成。设计出来的家用食品粉碎机既要满足大家的物质需求,又要满足大家的精神需求,同时我们还考虑到产品的经济使用周期,在维修过程中如何便于拆卸和安装,及其在使用的过程中有很好的舒适感 。
作用:机座是家用食品粉碎机的主体部分,其最大的作用有三个,一是将电动机固定,带动刀片旋转;二是将所需的电气元件和线路装置在其体内,达到美观而不凌乱的效果;三是将料杯平放置在机座上,便于粉碎机平稳地工作。
材料:由于粉碎机在家庭使用中会经常移动,难免会在移动过程中与其它物体产生碰撞,在选择机座材料方面,钢铁制作而成的机座在发生碰撞后会产生凹陷,使用时间过长后,机座易产生变形,甚至使其体内的电动机旋转轴与机座的中心轴不重合,在粉碎食品过程中产生严重的事故,又由于钢铁的导热性能较好,电动机在高速旋转过程中会产生大量的热量,人体一旦触碰,将会被高温灼伤;而一般的塑料制成机座,由于电动机散发出来的高温会使其发生变形,在碰撞后还会产生裂纹。然而在现代工业生产里,厂家为了能更多的节约成本,又能让产出的产品抗高温、高压,有一定韧性,采用PVC复合材料,这种复合材料能抗较高的压力,在工作中又能够很好地吸收震动,因此我们在机座的材料选择上采用PVC复合材料 。
计成小巧、流线型、圆柱状。为了能使机座的颜色和周围的环境相协调,考虑到颜色与人眼辨色能力的关系,即人从远处辨识前方的多种不一样的颜色时,其易辨认的顺序是红、绿、黄、白 。在设计时参考了大量的产品颜色设计,最终将机座的颜色设计成深草绿色。因为这种颜色对人体的视觉没有过大的刺激,不易对眼睛产生视觉过早疲劳,可有效地避免事故的发生,又能使人有一种亲近自然的感觉。在机座的材料选择上采用PVC复合材料,因为这样一种材料具有一定的韧性和较高的强度,使机座有一定的抗压和抗摔的能力。
在设计过程中,我们将“人——机——环境”溶为一体 ,既能实现社会价值又能合理地保护自然价值,促进人与自然的共同繁荣。在产品达到特定的最大功能时,其消耗的能源越少越好。设计家用食品粉碎机必须考虑到料杯的容积,以及在使用的过程中入料和出料时开启是否方便。
在材料的选择上,与食物非间接接触的零件选择进口食品级PC材料;机座采用PVC复合材料;刀具联接轴采用金属材料;刀具则采用W18Cr4V。在颜色的选用上,规则一是依据人机工程学,选择视觉较容易接受的颜色;规则二是尽量采用与自然相近的颜色。
统计表明,目前国内大家电的利润约在5 %左右甚至更低,而小家电则一直高达两位数,这对大家电企业而言,无疑具有巨大诱惑力。
家用食品粉碎机是利用电机为动力,配置一定的刀具或者加工装置,替代人工对食品来加工处理的小型家用电器。
近年来,由于家用电器工业的发展比较迅速,推动了机电行业的迅速发展,通过机械与电气的结合,让各自的功能相互结合,基本满足了人们对家庭生活的要求。在家用粉碎机各部分的材料选用方面,杯体更广泛的采用进口食品级PC材料制造成,对人体绝无损害,耐磨抗摔不易破损,在制作完成后,可以将其放入微波炉内加热。刀具采取高强度高耐磨的刀片,坚硬的干果、豆类等食物都可以快速的研磨粉碎!可调制果汁、奶昔、豆浆,研磨粉碎食物。另外绞肉使用专用的刀具,能轻松的加工各种肉类。
由于设计的基本要求总体的长宽高都不超过350mm,经考虑,取机座高140mm,料杯高根据容积计算。
根据市场调研,家用食品粉碎机的杯体厚度在1.8-2.3 mm之间,在设计时取整数,选用2 mm作为设计基准 。
为适合现代时尚家庭的需求,在设计时打破以往传统大方型机座的原则,将机座设
家用食品粉碎机工作转速一般为3 000-13 000 r/min。由于家用粉碎机结构相对比较简单,在动力传动上不需要皮带或齿轮,因此选用立式安装的电动机,使电动机直接传动,这样做才能够减少电动机的输出功率在传动过程中的损耗,同时还能减小粉碎机机座所占面积和降造成本。
由于粉碎机一般都在家庭中使用,其工作环境中灰尘、水气、油污等杂物比较少,宜采用开启式电动机,因为开启式电动机外表有很大的通风口,散热条件比较好、用料省而且造价较低。在电压选择方面,考虑到我国家庭用电的实际电压均为220V,因此选择标称电压为220V的电动机。
选择电动机的最低转速300转/分,选择旋转半径18mm,即转速约为0.565m/s;
根据市面上粉碎机的最大负载范围,估计所设计粉碎机的最大负载约为400N;
从以上各面因素考虑,宜采用G系列单相串激电动机(G45312),其技术参数如
随着现代人生活水平的逐步的提升,家用电器不断涌入家庭,在90年代末,空调、家庭影院等大家电一度主导家电市场,成为当时的时尚!而那时,大家电的市场占有率小,国内仅有几家著名的生产企业,产出的产品供不应求,利润空间也相当大!