家禽拔毛机的设计大学毕设论文.doc

前 言
家禽拔毛机结构设计。结构有放血池、浸烫池、皮带轮、脱毛筒、电机、脱毛转盘、机架、出杂口等组成。工作的原理是经过宰杀的家禽放入放血池放血，流入浸烫池在适合的水温进行浸烫，最后流入脱毛机，选用在筒壁和转盘上加上橡胶棒来仿造人工的揉搓方法以便达到脱毛之目的。主要设计有：1、水温的控制，2、输出动力的选择，3、考虑脱毛的除净率，4、整个机器的运作流畅性。选用合适的电动机不易于损坏家禽的质量。设计标准有：羽毛的除净率98%、损破率3%、生产率达到较高水准。在放血池中和烫鸡池中是相互配合的，都具有一定的斜度，使鸡自动流入烫鸡池中进行浸烫，当鸡烫好之后，烫鸡池也有一定的斜度，和放血池的斜度是平行的因此会自动流入脱毛机脱毛鸡中，在筒壁和转盘上加上橡胶棒来仿造人工的揉搓方法以便达到自动脱毛之目的。杂物通过离心力的作用，并且有转盘底座下的橡胶棒波动，杂物在力的作用下会流出出杂口。
主要设计有1、电动机的选择，2、放血池的设计，3、烫鸡池的设计，4、脱毛棒的设计，5、脱毛机整体设计，如脱毛筒、转盘等等的设计。
家禽拔毛机大大减少了人工，省力省时间、工作效率相当于十多个人的手工劳动。拔毛机具有干净，快速，高效，方便等优点。拔毛机工作效率：一般情况下，每分钟可加工1-2公斤的家禽三只，家度电可脱180-200只家禽。经济实惠，速度是人工的拔毛十倍。拔毛机用于家禽宰杀后的自动脱毛，能一次性脱净羽毛、细皮、脚爪及表皮污垢。

关键词：家禽；拔毛机;脱毛

目 录

1 引言 1
1.1 拔毛机的使用状况及国内外现状 1
1.2 课题来源及研究的目的和意义 1
2 总体结构设计及主要部件设计 2
2.1 工作原理 2
2.2 放血池的设计 2
2.3 烫鸡池的设计 3
2.4 脱毛筒的设计 3
2.5鸡鸭脱毛机的技术要求 4
2.6鸡鸭脱毛机材料的使用 4
2.7 脱毛机的分类 4
3 传动装置的总体设计 5
3.1分析及确定传动方案 5
3.2脱毛的电动机选择 5
3.3放血池的电动机选择 5
3.4带的设计 6
4 轴的校核及设计计算 7
4.1选择轴的材料 7
4.2轴的校核 8
5 各部件之间间隙的确定和说明 9
5.1落毛间隙的设计 9
5.2脱毛橡胶棒排布的设计 9
5.3脱毛转盘转速及脱毛棒硬度的确定 9
5.4防水措施 9
6 相关部件的设计和说明 10
6.1拔毛机的机架及外壳 10
6.2 脱毛棒的设计 10
总 结 12
致 谢 13
参考文献 14

塔里木大学毕业设计

1 引言
1.1 拔毛机的使用状况及国内外现状
这些年来，伴随着大家的生活质量的逐步提升，大家对家禽的需求量比起以前来说大增，所以对拔毛机来说是非常有市场需求的，对于这一领域的市场竞争力拔毛机是非常有市场的。目前，我国的鸡、鸭儿、鹅等机械屠宰加工业所选用的机器设备：1引进外国家禽加工生产线、2国内的生产的家禽加工生产的设备。在国内家禽拔毛机的使用都是小型家禽拔毛机，还需人手来专门放血和浸烫，因此家禽拔毛机还有很大的发展[2]。国外家禽拔毛机的研究主要美国，在国外也是小型的家禽拔毛机或者是大型生产流水线，不适合在国内发展[1]。
1.2 课题来源及研究的目的和意义
这些年来，伴随着大家的生活质量的逐步提升，大家对家禽的需求量比起以前来说大增，所以对拔毛机来说是非常有市场需求的，对于这一领域的市场竞争力拔毛机是非常有市场的[3]。 拔毛机通俗来讲就是用来去除宰杀且浸汤的鸡、鸭、鹅等家禽的自动去毛。该机器运用起来非常方便，而且比起人工慢慢悠悠来，其优势就可想而知了。在现代城市及乡村的家禽屠宰场应用已经十分普遍了。该机器去毛的效率非常的高。要求是：适合的浸烫的温度、设备齐全、可靠性、基本达到食品卫生的标准采用的材料应经久耐用、无害无毒、防锈、机器系列性、结构便于维修且简单。设计标准有：羽毛除净率98%、损破率3%、生产率达到较高水准。工作原理及结构设计。结构有皮带轮、脱毛筒、电机、脱毛转盘、机架、出杂口等组成。工作的原理是选用在筒壁和转盘上加上橡胶棒来仿造人工的揉搓方法以便达到脱毛之目的。
2 总体结构设计及主要部件设计

1. 传动轴 2.脱毛筒盖3.脱毛筒4.出杂口5.脱毛棒6.机箱7.机架8.电动机9.皮带10.烫鸡池
11.放血池
图2-1家禽拔毛机
2.1 工作原理
经宰杀过的鸡放入放血池，由电动机传输动力，带动风叶轮的转动，会产生向上的力，鸡在放血池会有充足的时间把血放净并且在力的作用下推向出口，鸡会自动掉落到到浸烫池，因此装配时应注意，当鸡落到浸烫池时，在恒温棒的加温下并可以保持温度，所以可以浸烫不同的家禽，如鹌鹑，鸽子，鸡，鹅等等，鸡在风叶轮的带动下，自动掉入脱毛机，脱毛机内有转盘高速旋转的转盘，并且转盘上有脱毛棒，脱毛筒上四壁也有脱毛棒并且脱毛筒是固定，通过脱毛棒造访人工揉搓的方法达到目的。转盘是在电动机带动下速度为220r/min，因此显而易见可以达到脱毛的目的。转盘在高速旋转下会产生离心力，鸡毛在离心力的作用下，向四周扩散，并有转盘底下的拨动棒拨向杂毛口。当鸡毛被拔好后，可以拉开脱毛机出鸡口的把手，鸡会自动掉落下来。
2.2 放血池的设计
池中有叶片拨动鸡在运动，电动机作为输出动力当把鸡推到最顶处时，会有出口掉入烫鸡池。因为放血池有一定斜度，因此不需要动力推动鸡掉入烫鸡池，放血池留有小孔使放出的血自动流出放血池，也不至于积少成多会成为机架的承载力。如图2-1所示
2.3 烫鸡池的设计
烫鸡池中有恒温帮可以加温，并且恒温帮可以调节水温，因此遇到不同的家禽时，水温是可以调节，不会温度过高或过低损害家禽的质量。当鸡在往上运动时，会堵住水的流动，从出鸡口流出，为防止水流出并且鸡在向上运动过程中卡住的现象，在叶片的顶端流出一定缝隙让水在一定范围内，不至于流出，并且叶片的一段有细棒链接拨动鸡向上运动，有很大的空间使水不向上运动。如图2-2所示。

图2-2烫鸡池

2.4 脱毛筒的设计
脱毛筒的四周都有脱毛棒的附着，并且底座转盘也有脱毛棒的附着，脱毛筒是固定的，而底座转盘是以每分钟二百二十的速度在转，通过脱毛棒与家禽的相对运动，产生揉搓作用，可去除羽毛、皮脂及脚壳。脱下的羽毛等杂物又在离心力及水的作用下从脱毛转盘与脱毛筒之间的缝隙掉下，被刮毛棒刮到出杂口排除。此种结构虽然简单，但效果十分显著。如图2-3所示

图2-3脱毛机
要求是 ：适合的浸烫的温度、设备安全、可靠性、基本达到食品卫生的标准采用的材料应经久耐用、无害无毒、防锈 、机器系列性、结构便于维修且简单。设计指标有：羽毛除净率98%、 损破率 3%、生产率达到较高水准[5]。
工作原理及结构设计。结构有 ：放血池、烫鸡池、皮带轮、脱毛筒、电机、脱毛转盘、机架、 出杂口等组成。通过其上的橡胶脱毛棒来仿造人工揉搓的方法去毛。此设计是鸡、鸭等家禽的脱毛机，要是应用水来清洗的话可清洗经脱毛机器脱毛的家禽加工品，经过适当的水温进行浸烫，有恒温棒加热水温并且可以调水的温度，以至于达到适合的要求。
2.5鸡鸭脱毛机的技术要求
（1）浸烫温度
（2）设备可靠性
（3）符合食品卫生的要求
（4）产品系列性[4]
设计指标如下：
羽毛脱净率/%：>99%
破损率/%：<2%（禽体皮表面揉破、断脚、断翅）
生产率/kg.h:≥600或≥1200[8]
2.6鸡鸭脱毛机材料的使用
脱毛机属于食品加工的机械，必须达到食品卫生的相关的要求，使用的材料要无害与人体。脱毛棒的材料要用无毒、白色的橡胶。经过试验，脱毛机的性能优，使用便捷、可靠、安全、受到社会的亲莱。
2.7 脱毛机的分类
在市场上的脱毛机通常可以分为以下几类：
1)搅龙式脱毛机。
2)对式脱毛机。
3)立式整体脱毛机[9]。
3 传动装置的总体设计
3.1分析及确定传动方案
目前 ，国内的机型结构主要有两种 ：一种是卧式滚筒式 ，另一种是立式转盘式。对比试验结果证明，立式转盘式的练合性能指标优于前者。本脱毛机主体结构采用立式转盘式，其筒体固定不动；通过转盘转动，利用离心力将禽类甩出。经反复试验，转盘转速的值域最好为
220-240r／min。考虑到传动的载荷不大，传动比要求不高以及皮带传动的优点：(1)适用于两轴中心距较大的传动场合。（2)工作时传动平稳无噪声,能缓冲、吸振。（3)工作中如遇到过载，带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用。（4)不能保证精确的传动比,带轮材料一般是铸铁等。（5)造价低廉、不需要润滑以及缓冲、吸震、易维护等特点。确定采用皮带轮两级减速的传动方案。
3.2脱毛的电动机选择
根据技术要求，采取照明电作为动力来源，选用四级单相电动机，同步转速为1500r/min,可满足使用方便，操作简单的要求。
首先计算工作机所需输入功率Pw：
(3-1)
式中，F—转盘运动阻力，若每次投入三只禽，取F=75N；
f—揉搓阻力系数，f=0.5;
n—转盘速度（r/min），n=200-220，此处取220r/min;
r—转盘半径，取0.25m。
传动装置总效率：
(3-2)
式中，—皮带传动效率，；
—滚子轴承传动效率，。
则所需电动机输出功率：
(3-3)
因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。所示Y系列三相异步电动机的技术参数，故选电动机的额定功率为0.75kW。结合电动机选同步转速1500r/min，易知应选电机型号为Y80M2-4。其参数为额定功率0.75kW，同步转速1500r/min，满载转速1390r/min。
3.3放血池的电动机选择
根据技术要求，采取照明电作为动力来源，选用八级单相电动机，同步转速为710r/min,可满足使用方便，操作简单的要求。
(3-4)
F—叶片向上的阻力，当最多放两只鸡，去F=50N；
V—叶片的转速（r/min），此处取20r/min;结合电动机选同步转速710r/min，易知应选电机型号为Y132S-8。其参数为额定功率1kW，同步转速710r/min，满载转速710r/min。
3.4带的设计
1)电动机功率为0.75kW，转速，传动比i=6.31
确定计算功率
工作情况系数，故
=1082 (3-5)
2)选取V带带型
根据确，定选用Z型
3)确定带轮基准直径
选取主动轮基准直径
从动轮基准直径
取
按式验算带的速度
(3-6)
4)确定V带的基准长度和传动中心距
根据式，初步确定
根据式计算带所需的基准长度
(3-7)
由表选带的基准长度
按式计算实际中心距

5)验算主动轮上的包角
由式得
主动轮上的包角合适。
6)计算带的根数Z
由式知 (3-8)
由=1390r/min，=71mm，i=6031
=0.2928kw =0.03kw
=0.96，=1.08，则

取z=2根。
7) 计算预紧力
(3-8)
q=0.06kg/m，故

8) 计算作用在轴上的压轴力Q
由公式得

带轮的具体结构尺寸见零件图
4 轴的校核及设计计算
4.1选择轴的材料
选用45号钢调质处理，获得良好的综合机械性能。
初算轴上的最小直径，按弯扭强度计算：

考虑到轴上键槽适当增加轴直径，取dmin=21mm。式中， A0——由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献[2]P370页表15-3，考虑扭矩大于弯矩，取小值，A0=110。
P—轴传递的功率。
n—轴的转速。
4.2轴的校核
P=0.661kW
T=2.86XNmm
=220r/min
作用在带轮上的力：
初拉力 =500
=57.8
压轴力 Q=2Z2257.8sin1147.4
Q=213.39
（1）求支反力

图4-1支反力的分析

解得

—抗弯截面系数
—抗扭剖面模量
(4-1)
（2）扭矩切应力
(4-2)

(4-3)
，在规定范围内。

5 各部件之间间隙的确定和说明
5.1落毛间隙的设计
落毛间隙是指转盘外径与筒体内径之间的问隙。在脱毛过程中要不停地向简体内浇水 将脱落的羽毛坤入间隙，使之从漏斗漏出。间隙过大，家禽的头或爪易落入其中，造成破损或脱臼；阔隙则羽毛排出不畅，甚至在间隙中造成堆积，转盘被卡。试验发现，间隙为 l0mm 时机子使用效果较好。
5.2脱毛橡胶棒排布的设计
转盘和简体上的橡胶棒的排布，影响到脱毛率、生产率等参数。根据试验转盘上的橡胶 捧的排布宜为正四边形，其边长取50mm。简体上脱毛橡胶棒的排列共设4排，每排间隙60mm，最下面排橡胶捧与转盘橡胶棒的顶端间隙以10mm为宜。实际使用证明这种脱毛橡胶棒的排列方法能提高脱毛率和生产率使用效果很好。
5.3脱毛转盘转速及脱毛棒硬度的确定
脱毛转盘转速是拔毛机的一个重要参数，经反复试验，速度为220-240r/min为好。
5.4防水措施
脱毛机在工作过程中要不断向筒中浇水，为使水不进入筒体下部的轴承座中，需要采取必要的密封措施。主要的密封措施有两种：一是采用密封隔套的形式，密封工艺要求不高，并且可以满足实际要求，如下图。

图5-1 防水隔套

6 相关部件的设计和说明
6.1拔毛机的机架及外壳
（1）拔毛机的底座
底座在拔毛机中主要起安装和固定部分部件及怎增加脱毛机的底盘重量，使脱毛机在脱毛的高速转动过程中相对的平稳。由于时间及图纸数量的限制，机架部分画成简单零件图。或者由于在本设计中此部分非设计重点，而鸡鸭脱毛机技术已发展相当成熟，此部分的结构及尺寸可采用已有的技术。
（2）家禽脱毛机的外壳
家禽脱毛机的外壳主要是起支撑外桶（脱毛筒）和安装家禽脱毛机上盖和安装操作版的作用。在此设计中，对该部件无特殊要求，类似于机架部分，其尺寸可参考装配图尺寸，而具体的结构和材料可参考已有的技术和材料。
6.2 脱毛棒的设计
脱毛棒是脱毛机的重要零部件，直接影响着脱毛的效果，其材质也影响着脱毛机本身的质量。
一般的脱毛棒有两种：椭圆形和圆柱形，上面布有螺纹状凸起。经过使用证明，圆柱形脱毛棒比较适用。实验转盘上的脱毛棒的布置采用正四边形式或平行四边形，其边长取50-60mm。筒体上脱毛棒采用平行四边形，布置四排，其边长、高度为60mm，最下方一排的高度距转盘脱毛棒顶端10mm 。其布置效果如图6-1、图6-2所示。

6-1图脱毛棒

1.脱毛筒盖2.脱毛筒壁3.脱毛棒4.拨动棒5.转盘6.电动机7.出鸡口
图6-2脱毛机

总 结
随着社会的发展，鸡的需求量越来越大，是每家每户的必需品，并且每户人家都有大量的养殖，因此脱毛是个棘手的事情，实现脱毛存在几个难点：一、水温的控制；二、脱毛的除净率；三、出杂口的设置。本文主要做了脱毛一体机的相关研究。主要研究结果如下：
（1）根据不同家禽接受水温的程度不同，因此选择了恒温棒。可以随时调节温度，来改变水温，以至于家禽经过烫鸡池，可以提高除净率。
（2）这是中性脱毛机，不是太大型的家禽拔毛机，不需要很大的传输动力，可以选用电动机就可以传输动力。
（3）通过放血池，烫鸡池，再进入脱毛机是相互配合的，在零鸡放入的前提下设计相应的传动系统。
（4）确定了最终的皮带轮传输方案，由电动机带动放血池和烫鸡池的转动，电动机带动底座转盘的转动，通过理论计算选择合适的传动比，选择合适的皮带皮带轮。
但是也有很多缺点：
（1）机组结构。整个机组显得结构太大，不易运输，并且看起来不紧凑，还有很大的修改空间，值得我们以后去发掘。
（2）在开始拔毛之前，需要一段时间加热温，加热水温的时间比较长，也有很大的修改空间。
通过几个月的不断实践和探索，毕业设计已圆满结束。在这次设计中，我的收获很大，不仅对该题目有了比较深入的了解，而且在不断应用所学的知识的过程中，对在四年中所学的知识有了更加深入系统的理解。在这次设计中通过认真总结，一下几点对我来讲感受颇深。我明白了一台机器从开始设想到最后变成图纸的每一个步骤，每一个细节，使我对本专业有了一个比较系统的认识。
通过这次设计，大大提高了我的综合分析问题和解决问题的能力。通过这次设计，是我独立工作的能力大为提高，为以后走上工作岗位打下坚实基础。
在这次设计中，从开始原理的构思直到零部件的设计和选择，都翻阅了大量的资料和本专业的工具书。因此，通过这次设计，锻炼了我查询和翻阅资料的能力。虽然此次设计是在老师的指导下由我一个人独立完成，但我仍然深刻体会到协作工作的必要性和重要性，培养了我协作工作的能力。
与此同时，在这次设计的过程中也报露出我的一些缺点：基础不是很扎实，很牢靠，出现一些本不该出现的错误，对某些错误也不能及早发现和修改。露出第二个弱点就是理论联系实际的能力差，不能将所学的知识灵活应用到实践得过程中去。缺乏经济观念，不能把设计把握道较为经济的水平。
总之，这是我们在大学期间所进行的一次非常全面的设计，为自己在大学四年所学习知识的全面总结和巩固，使我们初步了解和掌握做设计的基本步骤、基本方法，通过本环节把我们在大学期间所学课程中所获得的理论知识在设计实践中加以综合运用，把大学四年来所学的知识贯穿起来，使理论知识和生产实践密切的结合起来，为我将来的实际工作打下了坚实的基础。
致 谢
本次毕业设计是在指导老师肖爱玲老师的指导下完成的，在这里首先要感谢肖老师，在我做毕业设计期间，从指导机构，到画三维示意图，机械装配总图都给了我许多良好的意见与建议。
感谢塔里木大学机械电气化工程学院的老师，四年来我们的学习生活；耐心的教导，让我们的毕业项目顺利完成。老师严谨的治学态度，渊博的知识，无私奉献给我的启示。从老师的尊重，我不仅学到了扎实的，广泛的专业知识，还学到了做人的道理。同时，还要感谢同组学生的毕业设计，我设计的，他们在这艰苦的工作，克服了许多困难完成毕业设计，没有他们的努力工作，完成的设计将变得非常困难。我们的同学关系进一步在毕业设计，同学之间互相帮助，有什么不懂的都在一起讨论，对我们更好的理解知识听取不同意见，所以在这里非常感谢同学们的帮助。
在这里我想对我的老师，我的同学，和我最衷心的感谢和感激。在设计中，仍有许多不足之处，希望各位老师和同学批评，我向你道歉，向所有的老师和同学表示感谢。
这样的设计过程中，我得到了肖爱玲老师的帮助和支持，使我能顺利，本设计是完成时间。借此机会表达我衷心的感谢！

参考文献
[1] 胡佳秀．简明机械零件设计实用手册[M]．第二版.北京：机械工业出版社，2012．
[2] 孙 桓，陈作模. 机械原理[M]．北京：高等教育出版社, 2000.
[3] 王金武.互换性与测量技术[M].北京：中国农业出版社,2007.
[4] 巩云鹏，田万禄. 机械设计课程设计[M]．沈阳：东北大学出版社 ,2000.
[5]孙志礼，冷兴聚，魏严刚等. 机械设计[M]．沈阳：东北大学出版社 ,2000.
[6] 裘文言，张组继等.机械制图[M]．北京：高等教育出版社，2003.
[7] 濮良贵等. 机械设计[M]．第八版. 北京：高等教育出版社,2006.
[8] 吴宗泽. 机械零件设计手册[M]．北京：机械工业出版社,2004.
[9] 王文斌等. 机械设计手册[M]．第3版. 北京：机械工业出版社，2004.
[10] 李育锡.机械设计课程设计[M]．北京：高等教育出版社，2008.
[11] 张洛嘉.机械制造自动化技术的特点研究[J]．黑龙江：科技信息，2015 30-31
[12] 李鹏.我国机械自动化技术发展中的问题及策略[J]．科技展望，2015 18-19
[13] 刘江天.机械工程及其自动化创新研究[J]．科技创新与应用，2014 13-14
14