食物垃圾粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)

1引言近幾年，我國經(jīng)濟(jì)［1］發(fā)展迅速，GDP每年都以一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)字增長著，這樣伴隨的就是人們生活水平質(zhì)量的提高，可是問題也來了，就是生活垃圾 ［2］的迅速增長。截至到2011年，我國有647個(gè)城市的生活垃圾總量約為1.64億噸，而且這個(gè)數(shù)字也會(huì)在接下來幾年迅速的增長著。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已經(jīng)大約有 2/3的城市因?yàn)槎逊e如山的垃圾而被包圍了，這些垃圾嚴(yán)重的影響了人們的日常生活秩序，特別是在夏天，你走在小區(qū)路上，就會(huì)聞到一股臭氣熏天的刺鼻的味道。由于城市生活垃圾量 ［3］的瘋狂堆集，已經(jīng)有許多填埋場不能用了，同時(shí)這樣也占用了土地，不能建造其他東西，這種現(xiàn)象也導(dǎo)致了城市與垃圾的矛盾更加激烈，所以你可能會(huì)看到原本一些偏遠(yuǎn)的垃圾填埋場［4］已經(jīng)不知不覺的進(jìn)入了城市的視野中，甚至有些小區(qū)就建在垃圾填埋場旁邊。許多城市都在承受垃圾污染對人們的危害，中國本來就是一個(gè)缺水的國家，全國共有2/3的城市處于缺水［5］狀態(tài)中，但在垃圾填埋場中，會(huì)有重金屬以及一些容易腐爛的垃圾所產(chǎn)生的病原微生物滲透到地下中，這樣會(huì)嚴(yán)重的破壞當(dāng)?shù)氐乃础N余垃圾特征及危害廚余垃圾的特征廚余垃圾［6］是指在食物加工和飲食過程中所產(chǎn)生的易腐化、易降解的微生物。其中包括果皮紙屑、剩菜剩飯等。食物垃圾的聚集地大部分來自菜場、廚房和餐飲店垃圾。(1)廚余垃圾的熱值熱值又被稱為熱量，熱值定義為完全燃燒1Kg的垃圾產(chǎn)生的能量，而熱值是我們來衡量一類垃圾是否有價(jià)值的評判標(biāo)準(zhǔn)，熱值高，證明它的價(jià)值高，熱值低，則認(rèn)為其燃燒價(jià)值不大?，F(xiàn)在家庭廚房里的廚余垃圾的水含量 ［7］較高，經(jīng)測試測出來1Kg垃圾的熱量網(wǎng)在2000-3000KJ/kg上下，這范圍熱量的廚余垃圾需要添加助燃劑來燃燒；而一般熱量在3360KJ/kg及其以上時(shí)，就沒必要去添加助燃劑了；而當(dāng)廚余垃圾的熱量超過4200KJ/kg時(shí)，由于其大量的熱量，可以用余熱來發(fā)電。廚余垃圾燃燒的時(shí)候，要時(shí)刻觀察溫度表，溫度一高可產(chǎn)生煙霧、灰塵、有毒氣體等有害人體健康的致癌物質(zhì)。(2)營養(yǎng)物質(zhì)豐富［9］,可統(tǒng)一管理廚余垃圾中的營養(yǎng)物質(zhì)很多，比如在干物料的廚余垃圾中，脂肪約占 30%1克脂肪完全氧化時(shí)能放出約36750J的熱量，比糖分子多一倍以上；廚余垃圾中蛋白質(zhì)約占25%有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果顯示脂肪的人體消化率約為 89.3%,蛋白質(zhì)的人體消化率為90.6%,消化率與正規(guī)飼料的差不多，也是一種環(huán)保的綠色原料。廚余垃圾的危害[10]現(xiàn)在廚余垃圾中都含有水分，這些垃圾很容易腐爛，一旦溫度升高，會(huì)產(chǎn)生臭味，難聞刺鼻，與此同時(shí)，這些氣味還會(huì)招來嶂螂、蒼蠅、螞蟻，是廚房烏煙瘴氣，特別容易染病。而且用垃圾堆集容器和車輛托運(yùn)，容易造成二次污染，你在城市中很容易見到一輛垃圾托運(yùn)車開車，同時(shí)車尾一直在流出垃圾水?，F(xiàn)在在一些城市小區(qū)和餐館中，人們隨意的將垃圾倒在路邊、河流中，這樣的做法及其惡劣的影響市容，更深層次的，由于現(xiàn)在廚余垃圾中會(huì)帶有重金屬成分和細(xì)菌，有些牟取利潤的人把廚房垃圾當(dāng)作飼料給牲畜喂食，從而導(dǎo)致人們的身體受到危害，近幾年傳出為了牟取暴利，商販們用地溝油加工出來的油拿到正規(guī)超市銷售，危害了社會(huì)。我國食物垃圾處理的方法衛(wèi)生填埋?衛(wèi)生填埋是指把城市中的垃圾集中車運(yùn)到郊外的填埋場進(jìn)行填埋。在我們國家，這種技術(shù)被大范圍應(yīng)用，因?yàn)樘盥竦募夹g(shù)簡單、成本價(jià)格低等特點(diǎn)。但是隨著填埋技術(shù)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，問題出現(xiàn)了一“二次污染”。填埋場的使用過程中必然會(huì)產(chǎn)生滲濾液[12]和填埋氣體，這種潛在的危害時(shí)時(shí)刻刻威脅著環(huán)境。如若不重視處理，在接下來的幾十年、上百年，污染將會(huì)給大氣、水源、土壤造成不可修復(fù)的危害。比如美國的臘笑河公害事件，就是填埋場二次污染引起的。滲濾液也是一大危害，由垃圾發(fā)酵、雨水淋刷和地下濾出來的污水所產(chǎn)生。滲濾液成分較為復(fù)雜，由多種非氯化類、酚類化合物和苯胺類化合物組成，它們對地下水網(wǎng)的影響長期存在，使水渾濁、有臭味、 COD油、酚等污染。1983年夏季，貴陽一地區(qū)流行痢疾，原因就是地下水被滲濾液污染所致。還有就是景觀污染了，許多城市在選新填埋場時(shí)由于村民的反對遇到阻力，引起社會(huì)激烈的辯論。相信在今后的時(shí)間內(nèi)填埋場由于種種問題會(huì)逐步退出歷史。堆肥[14]堆肥也是一種垃圾處理的方法，主要針對于食物垃圾。在我國，厭氧堆肥是主要的堆肥方式，大約20天左右翻積一次，過三個(gè)月左右就可以將堆肥入農(nóng)田里使用。但是我國的垃圾是屬于混合堆積的，其中含有少量的重金屬，比如 PBH&Cd等，它們會(huì)在水的作用下滲透到有機(jī)肥中，這樣種出來的食物必定會(huì)超標(biāo)，進(jìn)一步危害了人體健康。如果無法對重金屬進(jìn)行控制，堆肥使用需謹(jǐn)慎。另外由于化肥的廣泛應(yīng)用，使得堆肥難以大規(guī)模推廣。焚燒［15］在高溫下燃燒垃圾，將其焚燒處理后，可以減少大量的固體，垃圾也能夠減量化，土地占有率也減少了，焚燒處理可以使垃圾體積用減少90流右，重量減輕80%-85%其燃燒產(chǎn)生的余熱還能用于發(fā)電供熱。但是缺點(diǎn)也很明顯，焚燒會(huì)產(chǎn)生煙塵污染［17］,需要投入大量的資金來處理?，F(xiàn)在我國很多大城市都設(shè)有垃圾焚燒發(fā)電廠， 按照規(guī)定，現(xiàn)在的垃圾焚燒廠規(guī)模至少是焚燒600噸/天，這樣的廠子每個(gè)需要投資大約在5到6個(gè)億，對于中小型城市壓力有點(diǎn)大。而且，我國的含水率高 ［18］,我國的垃圾結(jié)構(gòu)也不太適合焚燒。我國的垃圾成分中含水率較高，預(yù)計(jì)現(xiàn)在已經(jīng)突破65%T,因?yàn)槠漭^高的含水量，降低了垃圾的熱值，導(dǎo)致焚燒的難度增大。而在垃圾分組中，屬廚余垃圾含水率為最，因而，影響垃圾焚燒效果最主要的因素是廚余垃圾。由于投入的資金較高、含水率較高的原因，使焚燒處理方式不能大規(guī)模推廣。用作牲畜飼料［19］現(xiàn)在廚余垃圾中富含大量有機(jī)物，在我國長久以來，有在家里飼養(yǎng)牲畜的農(nóng)民會(huì)到飯店里收集泊水，在未經(jīng)過任何處理的情況下直接喂養(yǎng)給牲畜，這樣嚴(yán)重的影響人們的身體［20］健康。所以，在一些大型城市先后強(qiáng)制運(yùn)用此類方式喂養(yǎng)牲畜。由此可見，因?yàn)閺N房食物垃圾固有的性質(zhì)以及違反大自然定律的處理方式，給人民的心身造成損害，同時(shí)也白白浪費(fèi)了資源，所以當(dāng)務(wù)之急是尋找合適的食物垃圾處理方法［21］。食物垃圾粉碎機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀1926年，在美國的設(shè)計(jì)師兼發(fā)明家JohnWHamme發(fā)明設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)食物垃圾粉碎機(jī)，因?yàn)樗幸淮慰匆娮约旱钠拮哟驋邚N房時(shí)很麻煩很累，為了照顧她，他發(fā)明了這個(gè)粉碎機(jī)，后來經(jīng)過不斷的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，Hamme奸始批量生產(chǎn)來銷售他的食物垃圾粉碎機(jī)，這就是他創(chuàng)立的愛適易公司［22］,從時(shí)至今，愛適易公司保持著食物垃圾粉碎機(jī)的龍頭位置。1999年紐約市的政府聯(lián)合美國多個(gè)國家部門進(jìn)行了三年的調(diào)查，對關(guān)于食物粉碎機(jī)對環(huán)境［23］和水電量消耗的影響進(jìn)行了評估，結(jié)果表明大規(guī)模的安裝食物垃圾粉碎機(jī)［24］不會(huì)對環(huán)境造成負(fù)面影響，同時(shí)總體上還為美國政府省了一大筆開支。這其實(shí)是很重要的，如果一個(gè)東西發(fā)明出來不能解決問題，那還花那么多時(shí)問和精力干嘛呢。到了21世紀(jì)初，食物垃圾粉碎機(jī)進(jìn)入了中國，那時(shí)候?qū)ζ涞氖褂寐蔬€不是很高，像北京、上海、廣州的使用率都不超過4.5%,但是每年都在增長。目前為止，全世界范圍內(nèi)對食物垃圾的處理方式有差異。在美國，廚房垃圾是美國第二大垃圾來源，但是占的比重很小，只有14%這是因?yàn)槊绹彝N房使用食物垃圾粉碎機(jī)的結(jié)果。迄今80%勺美國新建住宅都安裝有食物垃圾粉碎機(jī)。而在日本，政府在積極鼓勵(lì)和補(bǔ)助廚房垃圾處理技術(shù)的發(fā)展［25］,充分利用資源，最大化的減少垃圾對環(huán)境的污染，此舉已經(jīng)得到很多公司和居民的推廣和應(yīng)用，日本的食物垃圾粉碎機(jī)也是連接到水槽下方，然后自動(dòng)將垃圾粉碎，再用熱空氣將其烘干成粉末，這樣不僅垃圾的體積變得很小很小，而且只要稍加加工，廢物就能變成有機(jī)肥料，這樣就形成了資源再利用囤的完美循環(huán)。至今為止，美國食物垃圾粉碎機(jī)的使用率高達(dá) 95%其他國家像德國、日本、法國、英國都在逐步使用食物垃圾粉碎機(jī)。在食物垃圾粉碎機(jī)第一次進(jìn)入中國的時(shí)候，美國的愛適易電氣公司、格萊達(dá)電器公司、通用電器公司等幾乎壟斷了中國市場，那時(shí)候由于技術(shù)和人才原因，我國自主研究［27］的垃圾粉碎機(jī)能力很弱?，F(xiàn)在食物垃圾處理器的牌子有很多，有清道夫家庭垃圾處理器，勃漢姆食物垃圾處理器，愛適易垃圾處理器，九次方垃圾粉碎機(jī)等等。這里面已經(jīng)有了中國企業(yè)的面孔，但是現(xiàn)在的食物垃圾粉碎機(jī)價(jià)格很高，一般百姓難以承受，像美國愛適易M55+T物垃圾處理器的價(jià)格為1799,有些垃圾處理器則更貴，這也為在中國推廣食物垃圾粉碎機(jī)造成了很大的障礙。課題目的和研究意義課題目的根據(jù)國情，研制一款適合我國的廚房食物垃圾的預(yù)處理裝置——食物垃圾粉碎機(jī)，居民可以在家中對食物垃圾進(jìn)行初步處理，然后通過下水道排走，這種方法就能預(yù)先避免廚房食物垃圾造成的危害，還能保證減量化的目的。研究的意義國外對食物垃圾粉碎機(jī)的成功應(yīng)驗(yàn)，為我們開辟了一條全新的道路。而且，預(yù)先處理廚房食物垃圾有很多優(yōu)點(diǎn)。1、減少垃圾數(shù)量，提高環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)在，國家針對生活垃圾，采取的處理原則是減量化、無害化和資源化 ［28］。減量化是重中之重。食物垃圾粉碎機(jī)對食物預(yù)先處理，直接達(dá)到減量化的目的，給人一個(gè)健康、整潔的居家環(huán)境2、便于食物垃圾的再處理由于食物垃圾的含水率很高，不利于其焚燒，不得不借助輔助燃料［29］來焚燒垃圾，一方面增加垃圾成本，另外也造成了浪費(fèi)。而食物垃圾粉碎機(jī)的加入可以大大的提高食物垃圾的焚燒熱值和滲漏問題。3、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著現(xiàn)在因?yàn)槿狈茖W(xué)管理和資金支持，衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥的效益都很小，相反環(huán)境正在進(jìn)一步惡化，人們的身體也遭受痛苦。而研制一款面向家庭、個(gè)體單位的食物垃圾粉碎機(jī)是必然的，它具有體積小，成本低，耐用的特點(diǎn)，相信可以被人們接受。而且政府可以實(shí)行鼓勵(lì)政策、宣傳引導(dǎo)，讓人們更加注重環(huán)境問題 ［3\調(diào)動(dòng)整個(gè)城市的力量來保護(hù)環(huán)境。2食物垃圾粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)食物垃圾粉碎機(jī)的可行性分析經(jīng)濟(jì)層面分析下面的分析只計(jì)算直接成本和收益，取靜態(tài)值。1、處理廚余垃圾的成本估算測算得知，一個(gè)家庭每處理一次粉碎機(jī)的循環(huán)操作需要耗 0.02度電，總耗水量5-8升，可以粉碎垃圾量0.5公斤。如果不出現(xiàn)特殊情況，食物垃圾粉碎機(jī)可以使用大概在15-20年左右，差不多是用了16000次，假設(shè)粉碎機(jī)的價(jià)格以1500元/臺(tái)計(jì)算，使用的折舊費(fèi)為每次0.1元。所以處理1噸垃圾費(fèi)用為：（1000公斤/0.5公斤）乂（0.02度X0.7元/度+0.005方X1.5元/方+0.25元）=294元，另外增加的污水管網(wǎng)沙井清理量的費(fèi)用和逐步調(diào)整污水處理工藝所引發(fā)的成本，因無法核算未計(jì)入。2、處理廚余垃圾的收益估算首先是以焚燒廠處理垃圾成本為例， 經(jīng)計(jì)算得知實(shí)際處理成本約為331.4元/噸，該成本沒有計(jì)入灰渣的處理成本；然后是廚余垃圾消耗的處理成本估算，由于廚余垃圾是焚燒的負(fù)面因子，消耗成本高，所以要調(diào)整系數(shù)為 1.3,計(jì)算得出其處理成本為331.4X1.3=430.8元/噸；城市垃圾的收運(yùn)成本計(jì)約為80元/噸，其收運(yùn)成本約為80元/噸X1.5=120元/噸；而廚余垃圾處理后的減量化和資源回收的效益總計(jì)約為 91.1元/噸；所以用粉碎機(jī)處理垃圾的總收益為430.8+120+91.1=641.9元/噸。3、結(jié)論從計(jì)算的數(shù)字結(jié)果來看，如果使用食物垃圾粉碎機(jī)處理廚余垃圾的話，收益將遠(yuǎn)大于成本，證明了食物垃圾粉碎機(jī)具有經(jīng)濟(jì)可行性。2.1.2環(huán)境層面分析目前比如說廣州，一天的生活垃圾產(chǎn)量達(dá)6600噸，58.56%的有機(jī)物中有腐蝕性，約3865噸/日，其中大部分垃圾居民生活的廚余垃圾部分。一般城市垃圾主要包括廚余垃圾，而廚余垃圾又是垃圾污染的重要因素，其污染行為有以下幾方面 ：一是污染了收集容器，同時(shí)招引蟲蠅、散發(fā)臭氣；二是在運(yùn)輸過程中易沿途撒漏，污染路面，同時(shí)也會(huì)腐蝕車子；三是廚余垃圾本身含水率高，降低了垃圾熱值，增加燃燒成本等。而在使用食物垃圾粉碎機(jī)，有以下幾點(diǎn)好處：(1)大大減少城市垃圾收運(yùn)處理量，減輕了交通堵塞和美化了市容；(2)大大增加了填埋場的壽命，同時(shí)提高了焚燒廠的收益，減輕污染；(3)杜絕了臭氣，這樣使小區(qū)保持清新的空氣，利于身心健康；(4)降低垃圾的含水率，減輕垃圾對車子的腐蝕；(5)盡可能的避免了廚余成分對垃圾可回收成分造成的麻煩，促進(jìn)了資源回收利用；結(jié)論結(jié)果來看，使用食物垃圾粉碎機(jī)具有經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，我們應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國家推薦居民們來使用，將我們生活的城市凈化的干凈美麗。分析食物垃圾粉碎機(jī)的組成及其工作原理食物垃圾粉碎機(jī)的工作原理我們先將廚余垃圾從投入口丟到粉碎機(jī)內(nèi)，打開開關(guān)使刀盤在一定速度下轉(zhuǎn)動(dòng)，廚余垃圾跟著刀盤同步旋轉(zhuǎn)，這樣會(huì)產(chǎn)生速度差，轉(zhuǎn)的過程還會(huì)產(chǎn)生離心力，依靠內(nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)以及刀盤同時(shí)對廚余垃圾擠壓、切削、磨碎，使其變成 3-5mm的細(xì)小顆粒，隨著水流順著下水道排掉。下圖2.1為其工藝流程圖。圖2.1粉碎機(jī)的工作原理圖食物垃圾粉碎機(jī)的組成食物垃圾粉碎機(jī)主要由處理器的投入口、機(jī)體外壁、處理室、電機(jī)和排污管等組成。如圖2.2所示。處理室即是粉碎室，是粉碎垃圾的地方，由處理室外壁、底盤、底板和環(huán)形齒環(huán)組成，是組成部分的重要零件。電機(jī)安裝在處理室的下面，主要是為粉碎機(jī)提供動(dòng)力來源。水槽凸緣怫合件是垃圾投入的地方，經(jīng)過處理室的粉碎后，通過排污管順著水流排走。其中電機(jī)和刀盤是食物垃圾粉碎機(jī)的關(guān)鍵部位，它們的好壞直接左右了粉碎效果。圖2.2粉碎機(jī)的零件組成食物垃圾粉碎機(jī)組合刀盤的設(shè)計(jì)確定刀具的基本尺寸在我國，由于廚房水槽的結(jié)構(gòu)大小是統(tǒng)一的，只是在厚度、輪廓上略有區(qū)別而已,所以可以設(shè)計(jì)刀盤的直徑：D=112mm厚度H=3mm分析刀盤的受力情況和選擇刀盤的材料

刀盤工作的載荷刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)因?yàn)榕c廚余垃圾的相對運(yùn)動(dòng)，需要克服阻力，為了保證刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需的強(qiáng)度，首先要對刀盤進(jìn)行載荷力學(xué)分析。我們可以在不影響計(jì)算結(jié)果的情況下把刀盤理想的作為一個(gè)繞著中心軸旋轉(zhuǎn)的薄3mm勺薄板，用它來作流體旋轉(zhuǎn)阻力矩以及磨碎廚余垃圾時(shí)的阻力。（1）流體旋轉(zhuǎn)阻力矩我們假設(shè)一個(gè)半徑為R的圓盤在靜止的流體中旋轉(zhuǎn)，通過圓盤中心的轉(zhuǎn)軸與圓盤垂直。在圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體層會(huì)隨著轉(zhuǎn)盤的摩擦阻力做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受離心力的作用往圓盤外流，然后通過縫隙留下去。隨著流水不斷的流到轉(zhuǎn)盤上面作這樣一個(gè)定量循環(huán)操作，其實(shí)這個(gè)過程中流水對轉(zhuǎn)盤的施加的阻力很大。假設(shè)：車盤上1體積的流水，切應(yīng)力Pai與轉(zhuǎn)盤的夾角為小TOC\o"1-5"\h\z可得其徑向分量 F 切徑==taisin（|） ⑴可以分析得知，切應(yīng)力徑向動(dòng)量的增長與流水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力相等，方向相反;L 2一 一F 離=pcdr （2）其中6:是流水轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的厚度；⑴：轉(zhuǎn)盤的角速度；r：轉(zhuǎn)盤的半徑；從上述兩個(gè)等式可以看出

F轉(zhuǎn)換下可得：Pai?從上述兩個(gè)等式可以看出

F轉(zhuǎn)換下可得：Pai?另外切應(yīng)力的正向分量由于切應(yīng)力的正向分量可用量級來表示，即：查看書籍可知： v由（6）、（7）可得：由（3）、（7）可得：F切徑向和流水離心力成正比：切徑向=raisin（|）?p⑴2F切軸向=TaiCOS小F切軸向=fl(?(l/?y)y=0TaiCOS(|)?(！V/ 6=w.rTaiCOS(|)?N⑴r/62P⑴6rcos(|)/sin小H (3)⑷(5)(6)(7)LlCDr/S,可知小是常量，與轉(zhuǎn)盤半徑?jīng)]有任何關(guān)系（下述等式亦成立）；所以可把上述式子轉(zhuǎn)化為62?N/pCD （8）(9)由運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)： r=^/p(9)其中r：運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù)定義（水溫10c以下取1X10-6）；①：粘度系數(shù)；p密度(10)由（8）、（9）可得：62?F/⑴-6?（F/⑴）1/2(10)由(10)、(3)可得：Tai?pJr(r/CD)1/2M正比于TaiXs(面積)X力臂：M?兀Pr4⑴(r⑴)1/2查資料可以得知，當(dāng)轉(zhuǎn)盤半徑為r,軸向速度為v,它的系數(shù)是1.935,所以：M=1.935Xpr4x⑴(F⑴)1/2=1.935Xv/rxpr4x(r⑴)1/2=1.935r3xpv(rv/r)1/2 (11)食物垃圾粉碎機(jī)可把廚余垃圾粉碎為 3-5mm的細(xì)小顆粒，另外選定刀盤轉(zhuǎn)速n=2800r/min。V= wr=2 兀nr/60=2 X3.14X2800X0.056/60=16.41m/s轉(zhuǎn)矩M=1.935r3xpv(rv/r)1/2=1.935X0.0563X1X103X16.41X(1X10-6X16.41/0.056)1/2=0.0955N.M所以，流體旋轉(zhuǎn)的阻力矩M=0.0955N.M由公式M=FXr可知：Fl=M/r=0.0955/0.056=1.7N所以得出結(jié)論：F=1.7N(2)廚余垃圾對轉(zhuǎn)盤造成的阻力因?yàn)橐话慵依锏膹N余垃圾的種類一般是生菜剩飯，果皮等軟性垃圾，易粉碎，其形成的阻力相對很小，做粉碎實(shí)驗(yàn)后可得出結(jié)論，廚余垃圾對轉(zhuǎn)盤形成的阻力 F2；F 2=11.8N刀盤的材料一臺(tái)好的食物垃圾粉碎機(jī)，核心之一就是刀盤(包括環(huán)磨盤)的材料。因?yàn)樗心シ鬯楦鞣N類的垃圾，防銹是必須的，進(jìn)進(jìn)出出都是水，生銹了就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)了；有些食物垃圾還有腐蝕作用，所以防腐蝕也是要求刀盤具備的；還有就是它的強(qiáng)度和剛度；考慮完那些，還要考慮適用加工性和經(jīng)濟(jì)性。所以我們決定在1Cr13和9Cr18中做出篩選，下表2是兩種材料的一些參數(shù)。

表2材料1CN3和9Cr18的參數(shù)ISISSCrEfl拈學(xué)成分C^O.15C^.M-1.00CrCl7,W-19.W甯度W7.7S7.8里度(IBS)毛統(tǒng)屆?強(qiáng)度345挑挖錨度540加1性能普溫材料，稍難切削球加工材料獷 格CTjE/O5用途具目良好的耐腐性件.機(jī)植物匚住，一般用在刀具制造上一段用作不錯(cuò)切片，機(jī)械田具、剪切刀耳、手術(shù)刀片及高耐君設(shè)事零件一般知道一個(gè)材料中的C含量高的話，形成的微型原電池就越多，腐蝕鐵越快，其耐腐蝕能力越差；一般合金中有Cr元素，其對鋼具有很大的強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度、硬度和耐腐蝕性，同時(shí)提高了鋼的耐熱性；特別在高的合金范圍內(nèi)，使鋼成為了強(qiáng)氧化酸類的克星，大大加強(qiáng)了其耐腐蝕性，由此可見Cr全方面提高了鋼的品質(zhì)。但是Cr鐵礦屬于短缺礦種在中國，我國Cr的儲(chǔ)量少，產(chǎn)量也低，所以每年80%勺Cr主要依靠進(jìn)口，Cr雖然能大大提高其質(zhì)量，但由于短缺的緣故，建議少用。所以在滿足食物垃圾粉碎機(jī)對刀盤設(shè)計(jì)要求的情況下，我們選用 1Cr13作為刀盤的材料。校核刀盤的強(qiáng)度當(dāng)?shù)侗P轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，它會(huì)受到一個(gè)循環(huán)載荷力，只要電源開著，刀盤就會(huì)一直承受著，這樣就會(huì)發(fā)生疲勞破壞，一旦刀盤遭到斷裂，粉碎機(jī)就不能使用了，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要求其在循環(huán)工作載荷力的作用下，假設(shè)性的具備無限長的疲勞壽命的條件，下面是一般金屬材料在交變應(yīng)力的作用，常用的b-N曲線圖。圖2.410圖2.410b-N曲線圖IIp=/apdAIIp=/apdA可以看見在(7-N曲線圖的右側(cè)是一條無限接近水平的漸近線， 水平線起始點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力值我們一般稱為疲勞極限。我們定義為：當(dāng)最大應(yīng)力小于疲勞極限的時(shí)候，且在不被破壞的情況下，可以做無限次循環(huán)應(yīng)力。而水平起始點(diǎn)的橫坐標(biāo)Ne大約為10A7,我們定義N>=N由勺區(qū)域?yàn)闊o限壽命區(qū)。而在曲線的左側(cè)是一條斜線，在該斜線段是N<Ns我們稱為有限壽命區(qū)，而在該段線所做的計(jì)算稱為有限壽命計(jì)算。 因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力應(yīng)該設(shè)計(jì)的低點(diǎn)，最大的提高其工作壽命。查資料可知疲勞極限(7R和抗拉強(qiáng)度(7LA有如下等式：0.24< (tr/(tlaV0.5 (12)從上表可知1CU3的抗拉強(qiáng)度：(TLA=540MPa我彳門取0.25下限值可得：(Tr=0.24X540=129MPa接下來是計(jì)算o-盤max假設(shè)在距離圓心為p的圓上一面積為dA,這點(diǎn)的內(nèi)力rpdA對x軸的矩力為ppdAp,然后將內(nèi)力矩積分： Mn=/a(trPpdA (13)圖2.5 截面力矩圖據(jù)胡克定律可得：由(13)、(14)可得:圖2.5 截面力矩圖據(jù)胡克定律可得：由(13)、(14)可得:M二Gmmax=Grp=Gp①n=/ap2GodA①/Ap2dA(14)/ap2dA是幾何量，它與圓的截面有關(guān)，可以用Ip來表示，那么上式亦可轉(zhuǎn)換為M n=GDIp=F合R (15)由(14)、(15)可得 (Tma^Mp/Ip分析可知在圓盤上的最大應(yīng)力應(yīng)該在圓截面邊緣各點(diǎn)，即p=pmax；CT盤max—MP/Ip(16)二m=11.15Nd/20P2dA4 Ttd/32離二maP兀r2/4hR(2兀n/60)2=7.85X3.14X0.0562X0.03X二m=11.15Nd/20P2dA4 Ttd/32離二maP兀r2/4hR(2兀n/60)2=7.85X3.14X0.0562X0.03X0.056(16.41/0.056)2合=F離+F2+Ficos小=11.15+11.8+1.7=24.65N將所得結(jié)果帶入（16）可得:(T盤max=Mp/Ip=F合r2/(ttd4/32)=16X32(F合/Tt)r2=162X32X24.65/3.14X0.0562=12.6MPa顯而易見（T盤max?（TR=129MPa而且它滿足最大應(yīng)力小于疲勞極限的條件，可以做無限次循環(huán)操作，結(jié)論：該設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求。2.3.4 校核刀片的強(qiáng)度因?yàn)榈镀S著刀盤做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也是做定軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可定義r刀=0.054m。那么:刀二⑴r=2兀nr/60=2X3.14X2800X0.054/60=15.83m/s而轉(zhuǎn)矩:M=1.935r而轉(zhuǎn)矩:M=1.935r3Xpv(rv/r)1/2=1.935X0.0543X1X103X15.83X(1X10-6X15.83/0.054))1/2=0.083N.M然后可計(jì)算出:

刀片刀片=M/r=0.083/0.054=1.54N接下來計(jì)算刀片的水阻力矩:離二maJr二mJr兀d2/4hR(2兀n/60)2=7.85X3.14X0.0542X0.03X0.054X(15.83/0.054)2=7.85=10.00NF 合=F離+E+F刀片cos小=10.00+11.8+1.54=23.34N由公式 (T刀片max=Mp/Ip=F 合r2/(ttd4/32)=16 X32F合/(冗產(chǎn))=1.30MPa顯而易見滿足強(qiáng)度要求。刀盤的外形結(jié)構(gòu)在我國，廚余垃圾的種類有很多，其軟硬程度、化學(xué)性質(zhì)等都有較大的區(qū)別，根據(jù)這樣的性質(zhì)特點(diǎn)，可以采用組合式的粉碎刀盤，如下圖2.6。該刀盤由一組固定刀盤和一組旋轉(zhuǎn)刀盤組成，在刀盤上面設(shè)置成中心對稱的形狀，有三角凸臺(tái)、擺動(dòng)刀片、豎起的三棱柱刀片。還有分布在刀盤周圍的圓形通孔，便于粉碎后的垃圾流體排走，在刀盤直徑周圍還有一圈環(huán)形磨盤，和圓形刀盤的材料一樣，當(dāng)圓盤在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離心力的作用，廚余垃圾會(huì)飛向四周，設(shè)置這樣的環(huán)磨盤同樣起到了粉碎垃圾的效果。同時(shí)它與電機(jī)通過怫釘和轉(zhuǎn)軸連接在一起，屬于過盈配合。組合式的粉碎刀盤的特點(diǎn)：(1)這樣一套由固定和旋轉(zhuǎn)刀盤組成的粉碎刀盤，可以解決硬度不一和化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜的廚余垃圾，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的組合刀盤的粉碎破壞下，達(dá)到了設(shè)計(jì)的最初要求，

即把廚余垃圾粉碎到5mmz下的流體。4mm的通孔，其作用(2)4mm的通孔，其作用就是把粉碎后的垃圾流體排出粉碎機(jī)，另外一個(gè)好處就是降低刀盤的自身重量，提高其轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)度。圖2.6 圖2.6 組合刀盤電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)偉大的發(fā)，它的工作原理就是利用電磁感應(yīng)原理，可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來工作。通電時(shí)在磁場的作用下，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，做定向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)為了確保S級和N級總有恒定的電流通過，需要電刷和換向器，這樣的效果導(dǎo)致持續(xù)的向外輸出功率，電動(dòng)機(jī)就是在多磁極、多線圈的情況下進(jìn)行工作的。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子等零件組成。轉(zhuǎn)子有鐵心和繞組組成，轉(zhuǎn)子鐵心有硅鋼片疊壓而成。定子由鐵心、繞組和機(jī)座組成，其中定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由0.5mm的硅鋼片層層疊壓而成，其中間的絕緣體可以降低渦流損耗電動(dòng)機(jī)的種類電動(dòng)機(jī)的種類很多，所以會(huì)有多種不同的分類。(1)可以按種類劃分：直流電機(jī)和交流電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)再按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分：無刷直流電機(jī)和有刷直流電機(jī)。交流電機(jī)可劃分為：單相電機(jī)和三相電機(jī)。(2)直接按其工作原理劃分：同步電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)劃分：交流換向電機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。(3)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)劃分：繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(繞線型異步電機(jī))和籠型感應(yīng)電機(jī)(鼠籠型異步電動(dòng)機(jī))。(4)按其用途劃分：控制用電機(jī)和驅(qū)動(dòng)用電機(jī)。(5)按其轉(zhuǎn)速劃分：低速電機(jī)、高速電機(jī)、調(diào)速電機(jī)、恒速電機(jī)。2.4.4電動(dòng)機(jī)型號的選擇粉碎機(jī)電機(jī)的選擇也是決定其質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，首先電機(jī)容量要適當(dāng)，選高了，工作效率低；選低了，容易過載，使電機(jī)報(bào)廢，在電機(jī)上有絕緣物質(zhì)，它可以用來降溫，因?yàn)闇囟纫坏┥仙?，電機(jī)容易燒壞，在選擇電機(jī)時(shí)，一定要考慮其容量，還有其電流類別、最大轉(zhuǎn)速、重量等。(1)轉(zhuǎn)速：食物垃圾粉碎機(jī)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在2700左右，而交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速約為直流電機(jī)的一半。(2)壽命：基本上交流電機(jī)的使用時(shí)間要長于直流電機(jī)，但也有個(gè)別特殊的，比如無刷直流電機(jī)，其使用壽命就比交流電機(jī)長 。(3)粉碎垃圾的效果：在廚余垃圾中，骨頭算是一類相對硬度較大的垃圾，相比之下直流電機(jī)要優(yōu)于交流電機(jī)。(4)重量：因?yàn)殡姍C(jī)是要安裝在食物垃圾粉碎機(jī)的下面，如果電機(jī)重量過大的話容易壓壞水槽，現(xiàn)在市面上的交流電機(jī)都超過7公斤，直流電機(jī)相對輕點(diǎn)。綜合考慮，直流電機(jī)的特點(diǎn)是可以快速而多次進(jìn)行啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)，其過載能力很高，調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大，可以平穩(wěn)、準(zhǔn)確的調(diào)整轉(zhuǎn)速，以上特點(diǎn)都符合食物垃圾粉碎機(jī)的工作特點(diǎn)，所以決定直流電機(jī)。而在直流電機(jī)中，永磁式直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)用的永磁材料作為磁極，提供電機(jī)勵(lì)磁源，而且永磁式電機(jī)不需要?jiǎng)?lì)磁線圈，其耗電小、散熱快、過載能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，所以設(shè)計(jì)時(shí)可以使用永磁式電機(jī)。結(jié)論：驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用永磁式直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。接下來是通過計(jì)算來選擇型號。旋轉(zhuǎn)到盤工作時(shí)克服的阻力：F=F i+F2=1.7+11.8=13.5N刀盤線速度在上面以求得：V=16.41m/s所需負(fù)載的功率：P V=FV=13.5 X16.41=221.54W電機(jī)的額定功率Pd：我們?nèi)d=1.4PvP d=1.4Pv=1.4X221.54=310.15W根據(jù)所得功率，選擇電機(jī)型號：ZYT104/12該型號的主要數(shù)據(jù)是：功率：390W轉(zhuǎn)速：2800r/min;電壓：220V;重量：3Kg。該電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：耗電小、散熱快、過載能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，價(jià)格適中，而且可在國內(nèi)進(jìn)行維修。3零件實(shí)體建模建模軟件的介紹Pro/Engineer三維繪圖軟件：Pro/Engineer三維繪圖軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司組織研發(fā)的一款三維軟件。該軟件處于當(dāng)前三維繪圖軟件的領(lǐng)軍地位。Pro/Engineer因?yàn)槠鋸?qiáng)大的功能和新標(biāo)準(zhǔn)受到業(yè)界的推廣和認(rèn)可， 是現(xiàn)今主流的CAD軟件之一。Proe繪圖軟件是我在大二期間接觸的， 學(xué)了一些基本的繪圖操作，用起來很方便，很有邏輯性，里面還有很多的功能沒有學(xué)，是一款非常適合設(shè)計(jì)的軟件。AutoCAD繪圖軟件：AutoCAD是歐特克公司在1982年的時(shí)候，自主開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，該軟件可用于二維設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)等多項(xiàng)功能，如今也是社會(huì)上比較主流的設(shè)計(jì)軟件。AutoCAD具有全面良好的用戶界面，我們可以通過命令或者菜單來繪制圖形。這款軟件也教容易掌握，一些基本命令熟悉幾次就可以掌握了，這圖圖3.1粉碎室草圖圖圖3.1粉碎室草圖樣可以大大的提高工作效率。AutoCAD也有很好很便捷的兼容性，它可以兼容各個(gè)操作系統(tǒng)，網(wǎng)上也有很多破解版，從04到14的版本都有。零件建模食物垃圾粉碎機(jī)由一些重要零件組成，我通過PRO/E三維軟件建模，基本操作是新建零件模版，關(guān)閉缺省模版，在確定，使用毫米制，即mmns再點(diǎn)擊確認(rèn)進(jìn)入建模窗口。由于零件數(shù)量眾多，我挑選了幾個(gè)重要的零件介紹其制圖過程。粉碎室這個(gè)粉碎室模，我先草繪一個(gè)圖形，如下圖3.1所示。完成后再繞中軸旋轉(zhuǎn)，新建一個(gè)平面，在這個(gè)平面上繪制出水口的實(shí)體，最后完成整體的粉碎室建模。粉碎室與上蓋通過四個(gè)螺釘連接，中間放了一個(gè)墊圈，防止水流出來，下面與下蓋連接，用三個(gè)M4的螺釘，因?yàn)檫@部分連接沒有水流出來，所以不需要用墊圈，如圖3.2為設(shè)計(jì)的粉碎室模。圖圖3.3 支撐環(huán)草圖圖3.2粉碎室支撐鎖環(huán)建支撐鎖環(huán)是由連續(xù)三次的接替環(huán)組成，亦可用草繪、旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行建模，如下圖3.3所示，連接部分：它上面是通過一個(gè)密封圈支撐著它，因?yàn)槊芊馊Φ淖畲笾睆酱笥谥苇h(huán)的上平面直徑，該配合屬于間隙配合；而密封圈是套在水槽凸緣怫合件的下部分，屬于過渡配合，因?yàn)槭窍鹉z材料，伸縮性很大，使得密封圈能緊緊套在怫合件上，保證不脫落。下面有圖6.1就能直觀的表達(dá)出來，所以上蓋與水槽凸緣怫合件是通過一個(gè)密封圈連接的，一個(gè)提供支持力，一個(gè)給壓力。

支撐鎖環(huán)兩邊的實(shí)體是通過多次新建平面、多次草繪拉伸而得，如下圖3.4所示。圖3.4支撐的環(huán)加強(qiáng)筋是先草繪拉伸出一個(gè)加強(qiáng)筋，再通過陣列建出其他 12個(gè)加強(qiáng)筋，如下圖3.5。最終該零件的實(shí)體模型如圖3.6所示。圖3.5環(huán)草圖

圖3.6支撐環(huán)底盤蓋建模底盤蓋是食物垃圾粉碎機(jī)最下面的，封閉了開關(guān)、導(dǎo)線，用一個(gè)雙頭螺柱、一個(gè)墊片、一個(gè)螺栓，另一邊連接到粉碎室底面螺紋孔，中間是可以穿過電機(jī)的，因?yàn)殡姍C(jī)并不是充滿電機(jī)外殼。該模型先通過插入、掃描、伸出項(xiàng)來完成，下圖3.7、圖3.8是其掃描軌跡和截面，圖3.7軌跡圖圖3.11 挪合件草圖3.00圖3.8截面接下來是繪制螺紋孔，我通過混合、伸出項(xiàng)來繪制，下圖3.9是其截面草圖，深6mm圖3.9混合操作該模型為最終底盤模型，如下圖3.10圖3.10底盤蓋水槽凸緣怫合件這是一個(gè)怫合件，由一個(gè)上蓋和一個(gè)鋁制的環(huán)形片怫合起來，屬于過盈配合，基本的思路就草繪、旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槭切D(zhuǎn)件。下圖3.11為上蓋的草繪圖和怫合件的草繪圖3.120

5T.0a33.00圖5T.0a33.00圖3.12 挪合件草圖下圖3.13為水槽凸緣怫合件的裝配圖，約束用插入和匹配即可。圖3.13挪合件4模型的裝配和仿真模型的裝配模型的裝配就是在所有零件都都用軟件繪制出來后，將他們進(jìn)行組裝，裝配一般從上到下從里到外，而裝配也是通過零件與零件之間的約束完成的，一般運(yùn)用頻繁的約束條件有對齊、匹配、插入、相切，其他的約束有坐標(biāo)系、線上點(diǎn)、曲面上的點(diǎn)、曲面上的邊。在裝配過程中，可以依據(jù)不同的零件和設(shè)計(jì)要求，來選擇合適的裝配約圖圖4.3 支撐裝置裝配圖束類型，想要使一個(gè)零件處于完全約束狀態(tài)，需要使用幾個(gè)約束條件。有的時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)“匹配”不了，那是因?yàn)槟愕某叽绮粚?，需要修改，所以這部分需要修改的地方特別多，反反復(fù)復(fù)的改正，然后裝配。首先是投入口的裝配，該部分主要由上蓋怫合件、防濺罩、防水環(huán)等幾部分組成，該部分裝配都是以軸插入、面對齊或者匹配來完成。比如防濺罩和怫合件的就是先“插入”對齊，然后“匹配”，使兩個(gè)面貼合，完成一次裝配；支撐環(huán)和上外殼也是先“插入”、“匹配”進(jìn)行裝配，然在旋轉(zhuǎn)支撐環(huán)，使安裝時(shí)旋轉(zhuǎn)的扣對齊，如下圖4.1所示。圖4.1投入口裝配圖然后是粉碎室和排污口，該部分由粉碎室、刀盤、法蘭、密封圈、排水管等組成。首先是粉碎室和刀盤的裝配，該部分主要以轉(zhuǎn)軸加怫釘來連接，也是主要以軸“插入”、面”對齊“或者“匹配”來完成。然后是排水管也是以相同的方式進(jìn)行連接，有的部分會(huì)增加一些約束，比如繞軸旋轉(zhuǎn)45度、90度等，最終完成整個(gè)裝配，如下圖4.2所示。

圖4.2 粉碎部分裝配圖

最后是底部支撐裝置，該部分由保護(hù)外殼、底盤、電機(jī)和下蓋組成，底盤蓋與電

源外殼屬于過渡配合，電源外殼與電機(jī)外殼屬于過度配合，大部分裝配是類似的，比如保護(hù)外殼和下蓋是三個(gè)面來約束，由于尺寸不對反復(fù)修改了多次，如下圖4.3所示。下圖4.4是總裝配圖圖4.4總的裝配圖模型的仿真食物垃圾粉碎機(jī)的仿真就是讓磨盤運(yùn)轉(zhuǎn)起來，打開裝配圖，再打開主菜單中的“應(yīng)用程序”、“機(jī)構(gòu)”，進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真的模塊界面，單機(jī)號“伺服電動(dòng)機(jī)定義”會(huì)出現(xiàn)如下圖4.2示，然后選擇“運(yùn)動(dòng)軸”，單擊軸線，在“選取”上點(diǎn)“確定”，再點(diǎn)擊“輪廓”，在“規(guī)范”里選擇“速度”，設(shè)置如下圖4.3所示，再單擊“確定”。然后選擇“機(jī)構(gòu)分析”強(qiáng)一跳出一個(gè)窗口，如圖4.4所示。在“類型”里面選擇“運(yùn)動(dòng)學(xué)”，“終止時(shí)間”20秒，再單擊“運(yùn)行”。接著打開“回放”按鈕 °,彈出來一個(gè)對話框圖4.5,點(diǎn)擊“播放”按鈕,也可以進(jìn)行“捕捉”，類型選擇AVI,最后點(diǎn)擊確定完成仿真。圖圖4.6仿真步驟2圖圖4.6仿真步驟2I3黃敢就潮口個(gè)項(xiàng)目力圖4.5仿真步驟1圖圖4.8仿真步驟4圖圖4.8仿真步驟4ss臚消ss臚消o分析定義名稱AEalysisD5fimticnl類型優(yōu)失選頊電動(dòng)機(jī)|外部負(fù)有圖舊顯不開始時(shí)間 。長度和幢頻終止時(shí)間2C201頓數(shù)201巾擷二最小間隔。1談定的尸元初始配置*當(dāng)前快照圖4.7仿真步驟3圖圖6.1安裝注意事項(xiàng)1圖圖6.1安裝注意事項(xiàng)1圖圖5.2轉(zhuǎn)換步驟2型涕口口也囹型涕口口也囹□0-FE10草零組制繪格報(bào)圖布標(biāo)繪件件查圖式表表局記5三維轉(zhuǎn)二維各個(gè)零件的三維圖畫好后，接下來要做的就是把三維圖轉(zhuǎn)換為三視圖，我用的是Proe的“繪圖”模式進(jìn)行三視圖的組合，取消“使用缺省模版”，如下圖5.1所示恒］交建公用名稱口使用缺省稹板［取消圖5.1轉(zhuǎn)換步驟1在“缺省模型”里選擇要畫三視圖的模型零件，“指定模版”選擇空，“大小”的根據(jù)你所畫零件的大小、縮放進(jìn)行合適的選擇，然后點(diǎn)擊“確定”。然后進(jìn)入界面選擇視圖的類型和剖面視圖、放大視圖等，如下圖5.3可自行選擇。

圖5.3圖5.3轉(zhuǎn)換步驟36實(shí)物的安裝及注意事項(xiàng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在磨盤的正下方，從外殼下引出電源線，電機(jī)軸的上端與磨盤想接,在電機(jī)上下的粉碎室與開關(guān)蓋，用兩個(gè)雙頭螺柱連接起來，在排水管和粉碎是出口處加上密封圈，防污水和殘?jiān)┏鰜?，用螺釘將排水管和粉碎室連接起來，中間放個(gè)小鐵片和密封圈。而在上面入口處，在怫合件中間放一個(gè)防濺罩，為了防止下面磨盤轉(zhuǎn)的時(shí)候把垃圾轉(zhuǎn)出來，濺到使用者，在怫合件和水槽之間也要放個(gè)密封圈，這里也會(huì)出現(xiàn)滲水問題。安裝注意事項(xiàng)：(1)裝配環(huán)是食物垃圾粉碎機(jī)與水槽連接的紐帶，安裝時(shí)先將其提起來，在水槽凸緣怫合件下套入密封圈，安裝好后放下裝配環(huán)，試試是否可以容易的旋轉(zhuǎn)，如下圖6.1。一水槽口緣底部凸邊擦膠密封圉一水槽口緣底部凸邊擦膠密封圉(2)安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)將裝配環(huán)與粉碎機(jī)的上蓋連接部分轉(zhuǎn)緊，使其處于封閉位置,當(dāng)處于封閉位置時(shí)，裝配環(huán)可與上蓋牢牢轉(zhuǎn)緊，如下圖6.2。卡鎖詳圖卡鉞處于“支撐位置”圖6.2 安裝注意事項(xiàng)2(3)如果食物垃圾粉碎機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)問題的時(shí)候，可以用小鐵棒敲碎側(cè)面的小孔,如圖6.3所示。敲開塑料塞子敲開塑料塞子圖6.3安裝注意事項(xiàng)3卜面是整個(gè)安裝的外觀圖6.4:

按鈕食物垃圾粉碎機(jī)電線及插頭 墻壁福座圖6.4外觀圖7實(shí)物創(chuàng)新改進(jìn)電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的原理由于現(xiàn)在的食物垃圾粉碎機(jī)都是用的時(shí)候去開，不用的時(shí)候去關(guān)，需要回?fù)茈娫撮_關(guān)，這樣連續(xù)蹲很麻煩，所以我的創(chuàng)新點(diǎn)就是電路系統(tǒng)的改進(jìn)，當(dāng)要用的時(shí)候按一下開關(guān)，然后定時(shí)，定的時(shí)間根據(jù)食物垃圾的要求，可以兩分鐘，可以三分鐘，在粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，人就能離開，機(jī)器在運(yùn)行完畢后自動(dòng)關(guān)閉。驅(qū)動(dòng)電路采用CH7555來組成定時(shí)電路，它是一種 CMOSI成定時(shí)器，也稱CMOS555CH7555M有功耗小、負(fù)載能力也小、阻抗高、輸入電流小等特點(diǎn)，綜上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了性能穩(wěn)定、性價(jià)比高的CH7555#成電子元件，下圖7.1即是CH7555的引腳說明圖和電路原理圖，我的這種定時(shí)方式可以實(shí)現(xiàn)，但我自身能力有限，沒有能力進(jìn)一步研究。圖圖7.3 安全改進(jìn)圖圖7.1引腳排列圖圖7.2 控制電路系統(tǒng)電路原理圖安全改進(jìn)現(xiàn)在市面上的食物垃圾粉碎機(jī)大多都是懸掛式的，如上圖6.4所示，這樣就導(dǎo)致一個(gè)問題出現(xiàn)，當(dāng)用的時(shí)間久了，粉碎機(jī)自身的重量加上食物垃圾和水的重量，可能導(dǎo)致食物垃圾粉碎機(jī)破壞水槽，嚴(yán)重的可能直接壓壞水槽掉下來，有些進(jìn)口的食物垃圾粉碎機(jī)的外殼都是由金屬制成，這樣會(huì)大大增加安全隱患，所以我的改進(jìn)建議方案就是在安裝好食物垃圾粉碎機(jī)之后，在它的下面墊一個(gè)東西，使其變成站立式，這樣有地面的支持力就變得安全了，這個(gè)墊的材料最好是木質(zhì)材料，因?yàn)槿绻媒饘俨牧系脑?，可能?huì)腐蝕底盤蓋，這樣就可以最大限度的保護(hù)粉碎機(jī)本身和水槽。這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次考核，當(dāng)初選這個(gè)課題的時(shí)候，不知道從何下手，沒有思路，于是上網(wǎng)搜索了一些有關(guān)課題的資料，這才慢慢有了了解，有了思路。這個(gè)課題設(shè)計(jì)涵蓋了很多知識點(diǎn)，你需要去學(xué)習(xí)材料力學(xué)、理論力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)原理、CAD?圖、Proe三維建模等。在理論計(jì)算方面，我對刀盤的工作載荷進(jìn)行了計(jì)算，從分析受力，到材料的選擇,到最后校核強(qiáng)度，都一一進(jìn)行了分析；在電學(xué)方面，為了保證足夠的轉(zhuǎn)速和容量，在滿足設(shè)計(jì)的要求前，來選擇符合條件的電機(jī)；在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，對刀盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用了組合式粉碎刀俎來工作，運(yùn)用Proe繪圖軟件對各部分零件進(jìn)行建模，并且在數(shù)據(jù)吻合的條件下來裝配各個(gè)零件。本次設(shè)計(jì)的食物垃圾粉碎機(jī)采用了永磁式直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)， 由于現(xiàn)在很多國外的粉碎機(jī)都是采用交流電機(jī)，缺點(diǎn)是體積大，不符合設(shè)計(jì)要求，而且價(jià)格昂貴，一般的市民買不起也不太愿意買。在刀盤材料的選擇上最終選用了 1CU3,該刀盤的設(shè)計(jì)適用于我國廚余垃圾的特點(diǎn)，而且1CU3更容易加工，因?yàn)椴皇窍∮胁牧?，壞了也方便維修和更換，現(xiàn)在這樣一臺(tái)食物垃圾粉碎機(jī)的成本在420上下，這樣的價(jià)格更加迎合普通消費(fèi)大眾，而且耗電也很少，一年也才8、9塊錢。因?yàn)槭堑谝淮谓佑|該課題，經(jīng)驗(yàn)上很是欠缺，加上時(shí)間有限，還有很多設(shè)計(jì)因素和理論沒有驗(yàn)證，所以還要進(jìn)一步去鉆研。大學(xué)四年美好時(shí)光就在這一片論文的結(jié)束而終止，在這次課題研究過程中，我得到了多方面的支持，有導(dǎo)師、有父母、有同學(xué)的幫助和支持。首先能夠做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，最該感謝的就是我的指導(dǎo)老師吳粉祥副教授，吳老師是一個(gè)和藹可親、知識淵博的人，我從他身上學(xué)到了很多東西，受益匪淺，他每周抽出4、5個(gè)小時(shí)時(shí)間對我們的進(jìn)度進(jìn)行核查，有錯(cuò)誤的地方進(jìn)行糾正，對于我們的疑問也是有問必答，比如一些軟件上的繪圖技巧，他會(huì)很耐心的演示給你看，想學(xué)不會(huì)都難啊，讓我對軟件的熟悉程度又提高了一個(gè)檔次，所以非常感謝吳老師這幾個(gè)月的悉心教導(dǎo)。同時(shí)也對評閱這