第3章 工作机构运动需求分析及初步设计
3.1饺子模型的建立与分析
根据饺子的实物研究，初步选定饺子的外廓尺寸如下图3-1所示:
图3-1 饺子外形尺寸图
根据初选尺寸以及5mm的皮厚并使用Solidworks建立图3-2三维模型：
图3-2 饺子三维模型图
使用体积测量功能测得饺子的总体积为Vz=28.7cm3，其中空心部分(即馅部分)的体积为Vx=11.3cm3，实心部分体积（即面皮部分）为Vm=17.4cm3。
3.2 生产效率与成型盘的设计
由于本设计还没有完善的理论计算方面的支持，因此在参考了国内外众多夹馅成型机械后初步拟定了生产效率为每小时
3600
个，且由于成型盘每旋转
一周便可生产饺子一个，故而确定成型盘的转速为nc=60r/min。
通过观察手工饺子生产的过程了解到搓制面皮速度越快越易成型，手工生产时的速度大约为0.2-0.3m/s 。因考虑到机器生产效率高的影响，决定将搓制的速度提高一倍，初步确定为0.5m/s 。
图3-3左成型盘零件图
则成型盘基础直径应为Dc=
500π
=159.23mm，圆整后取Dc=160mm。
3.3 横、竖蛟龙的设计计算
横、竖蛟龙的作用主要是输送面皮，即上述三维分析中的实心部分。
3.3.1 竖绞龙的设计计算
由上述可知每个饺子面皮部分的体积为Vm=17400mm3, 饺子内腔壁直径Dm=30mm，即竖绞龙螺旋管的外径为ds=30mm ，初步拟定竖绞龙的套筒内径为
Ds=44mm，螺旋带厚度为H=0.5mm，螺旋带最外缘半径rlxs=42mm，且忽略因螺旋带扭曲所带来的体积增加（即认定每个导程内螺旋带所占体积近似为一个内径D=30mm，外径d=42mm ，厚度H=0.5mm的圆环体所占的体积），则：
22
Vlxs=π rlxs?rs H=π× 212?152 ×0.5=399mm3
设竖绞龙的转速与成型盘转速相同，即竖绞龙每旋转一周，面料垂直向下运动一个导程，且该导程内的面料恰好能供成型盘生产一个饺子，为ns=60r/min 。则螺旋管的导程可按下式近似计算:
mlxsLs=π （3-1） 22R-r
s
s
V+V
代入数据有: Ls=
339+17400
π× 222?152 =21.8mm 。
考虑到面料压实体积需要收缩,故将导程圆整为
3.3.2 横绞龙的设计计算
初选设计参数：
横绞龙螺旋管外径dn=20mm ；横绞龙导料槽内径Dn=36mm ；螺旋带厚度H=0.5mm；螺旋带最外缘半径rlxh=17mm ；考虑到横绞龙采用单端固定的形式，不适合承受过大弯矩，因此决定增大转速缩小导程以减小作用在螺旋管上的径向分力。拟定转速为成型盘转速的
则有:
22
Vlxh=π rlxh?rh H=π× 172?102 ×0.5=297mm3
倍，即nn=90r/min 。
（3-2）
1.5Vlxh+Vm1.5×297+17400Lh=2 =1.5×π× 182?102 =16.9mm 1.5π R2?rhh
同理考虑到面料压实体积需要收缩，将导程圆整为Lh=17mm 。
3.4 供馅泵的设计
3.4.1供馅装置局部装配图
3-4供馅部装图
因为馅料需要在面皮底部搓制完成时方可送入，故需要间歇输送，拟定采用槽轮机构与双滑片泵组合使用。输送频率在数值上等同于成型盘每秒的旋转次数，即有Z=1Hz。
根据供馅泵为双滑片偏心泵的结构可确定nxb=30r/min 。
3.5 出面嘴的设计
为了避免面皮在搓制成型过程中产生撕裂，应当使面嘴转速等于或接近于面皮在成型盘中的转速。设面皮与成型盘之间没有相对滑动，则面皮转速由下式确定：
可