绞肉机的设计
5.1.1 刀刃的起讫位置
绞肉时，绞肉机的十字刀片作旋转运动。从式[I]可以看出，在转速一定的条件下，刀刃离旋转中心点越远，则绞肉(指切割肉的)线速度越快。并且在螺杆进科速度也一定的条件下，假定绞肉时刀片所消耗的功全部转化为热能，则任一与网眼板相接触的刀刃，在单位时间内产生的热量为：
Q?F?V （5-2）
式中：Q－单位时间内任一与网眼板相接触的刀刃切割肉所产生的热量（J／s）
F－铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力（N）（参见第二部分刀刃的前角式[4])
?－任一刀刃切割肉的线速度（m／s）
所以，绞肉(切割肉)的线速度越快，则所产生的热量也越大，因此绞肉的线速度不能很高。 根据经验，我们知道一般绞肉时刀刃切割肉的钱速度处在30一90m／min之间最为理想，因此由这些数据可估算出刀刃的起讫位置，即刃的起点半径?和终点半径R。
根据式[1]得：
??30000?n??
（5-3）
我们已知十字刀片得转速n＝326r/min 当?min时，???，
?r＝30m/min=0.5m/s ???/??30000326??0.5?14.65mm
当?min时，??R，
?R?90m/min?1.5m/s
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R＝?/R?30000326??1.5?43.94mm
圆整后取:r=15mm R=45mm 5.1.2 刀刃的前角?
当十字刀片绞肉时，其任一与网限板相接触的刀刃上的受力情况如图(5-2)所示。
图5-2 与网眼板相接触的刀刃的受力分析 根据图5-2可知：
????F?Fn??Ff??F??Fn??Ff?
其值为：
因为刀刃与网眼板的摩擦力为：
Ff??Fn????
肉与前刀面的摩擦力为：
Ff??Fn????
整理得：
F?F??Fn?(?????)?Fn?(1???2)cos?
（5-4）
式中：F－铰肉时任一与网眼板相接触的刀刃上的切割力（N） F?—刀片绞肉时肉的剪切抗力（N） ??－刀刃与网眼板的摩擦系数 ??－肉被剪切时与前刀面的摩擦系数 ?－刀片的前角（）
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Fn?－网眼板作用于刀刃上的压力（N） Fn?－肉被切割时作用于前刀面的压力（N） 由于 F????A?
式中：?－肉的抗剪应力，与肉的质地有关
A?－肉被剪切的面积，与网眼板的网眼直径有关
所以F?与肉的质地及网眼的直径有关，故选定网眼板之后，F?可以看成为常量，故令F??C1 。
由于Fn?是网眼板作用于刀刃上的压力，可以看为刀片的预紧压力，是常量，故令Fn??C2。F??是刀片切割肉时，肉对前刀面的压力与速度v有关，故令Fn??F?[v]。
简化式[4]得：
F?C1?C2(?????)?F?[v](1???2)cos?
（5-5）
从式[5]和式[2]可知，刀刃前角?的大小，直接影响着绞肉过程中的切割力，以及切割肉时所产生的温度。
在刀片旋转速度以及螺杆进料速度都一定的情况下，前角大，切割肉所需的力和切割肉所产生的热都小；反之，则大。但前角很大时，则因刀具散热体积小而使切割肉时所产生的温度不能很快冷却。因此，在一定的条件下，前角有一合理的数值范围：
一般取：??25??40?(肉质软取大值，反之取小值) 5.1.3 刀刃的后角
刀刃后角的目的：一是减小后刀面与网眼板(包括三眼板)表面的摩擦；二是在前角不变的情况下，增大后角能使刀刃锋利。
刀片磨损后将使刀刃变钝，使肉在绞肉(切割)过程中变形能增加，同时由于磨损后刀片的后角基本为零，加大了刀片与网眼扳的摩擦，两者都使
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绞肉过程中产生的热量增多。
另外，在同样的磨钝标准V B下，后角大的刀片由新用到钝所磨去的金属体积较大[如图5-3所示]。这说明增大后角可提高刀片的耐用度，但同时也带来的问题是刀片的N B磨损值大(反映在刀体材料的磨损过大这一方面)，并且刀刃极度也有所削弱，故后角也有一合理的数值范围：
一般取：??3??5?(肉质软取大值反之取小值)
图5-3 后角与VB、NB的关系 5.1.4 刀刃的刃倾角
从分析由前刀面和后刀面所形成的刀刃来得知刀倾角?对刀片性能的影响情况。
在任一叶刀片的法剖面内，当把刀刃放大看时，可以把刀刃看成是一段半径为r?的圆弧[图5－4]，由于刀刃有刃倾角?，故在线速度方向剖面内的刀刃将变成椭圆弧(斜剖刀刃圆柱所得)
图5-4 刃倾角与刀刃锋利度
椭圆的长半径处的曲率半径，即为刀刃实际纯圆半径r0e。
其关系为：
r0e?rncos? （5-6）
由此可见，增大刀倾角?的绝对值，可减小刀刃的实际钝圆半径r0e，这就说明增大刃倾角就可使刀刃变得较为锋利。
一旦刀刃的起讫半径r及R确定后，其最大初始刃倾角?0max就可确定了[参见图5-5]：
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图5-5
?0max?arcsinr/R
（5-7）
初始刃倾角按下式计算： [见图5-6]
图5-6 初始刃倾角计算用示意图
?0?arctgr?b/(R?b) （5-8）
22式中：r－刀刃起始点半径(mm)；
R－刀刃终止点半径(mm)； b－叶刀片外端宽度（mm）; ?0－初始刃倾角；
5.1.5 刀刃上任一点位量上绞肉速度
由于有了刃倾角，故刀刃上任一点相对于网眼板的速度v?，将可以分解为垂直于刃的法向速度分量vn和平行于刃的切向速度分量vr。[参见图5-7]
即：v??vn?v? 其值为：
v?????????n30000?p(r?p?R)
vn?vcos?
vr?vsin?
图5－7 刀刃上任一点的速度示意图
又因为：sin???'/?
?'?Rsin?
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