1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 小型豆制机改良设计 所在学院 专业班级 工业设计 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘 要 小型豆制机是将大豆进行研磨提取大豆蛋白，并进行浆渣分离的机器，每天经过它加工出各种各样的豆制品提供给消费者。现有的小型豆制 机虽然能较好的提取大豆蛋白，但是却不能很好的体现对小型豆制机操作者的人性化关怀，存在若干问题：操作上容易造成人员的职业性疾病，从长远上造成了劳动力降低，安全上也存在一些问题。 本文将总结前人经验，从如何更好的协调人与机器的关系，更多的考虑人在这个关系中的功能和作用， 从 改善 和 改进操作方式 上 入手 ， 进行调查
2、、总结及展望，以便为后续的设计打下铺垫。 关键词 ： 小型豆制机，人体工程，设计II Improved Design Of Small Soy Machine Abstract Soy is a small refiner for grinding the soybean extract of soybean protein, and the pulp residue separation machines, each day it is processed through a variety of soy products to the consumer. Although the exis
3、ting refiner can be better extracted soy protein, but not well represented on the grinding machine operator humane care, there are a number of issues: operation likely to cause the occupational disease, in the long labor reduction on the cause, there are some security issues. This article will summa
4、rize the previous experience, from how to better coordinate the relationship between people and machines, more people in this relationship considering the function and role, to improve the improve the operation to start the investigation, summarized and prospects for follow-up design lay the groundw
5、ork. KEYWORDS: refiner, ergonomics, design. III 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 Abstract . II 目 录 . III 1 绪论 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 小型豆制机 的市场分析 . 1 1.2.1 小型豆制机 的市场背景 . 1 1.2.2 小型豆制机 的 发展 . 2 1.2.3 小型豆制机 的 市场分析 . 错误 !未定义书签。 1.2.4 现有 小型豆制机 的 不足 . 错误 !未定义书签。 2 小型豆制机 方案设计 . 6 2.1 现有小型豆制机的安全问题 . 6 2.2 对现有小型小型豆制机的改进思路 .
6、 6 2.3 草图方案 . 7 2.4 优化方案 . 10 2.5 三维建模 . 10 3 小型豆制机 可行性分析 . 14 3.1 小型豆制机的材料简介 . 错误 !未定义书签。 4 小型豆制机设计中的人机分析 . 14 4.1 作业空间设计的一般要求 . 错误 !未定义书签。 5 总结与展望 . 16 参 考 文 献 . 17 致 谢 . 18 附 录 . 19 小型豆制机改良设计 1 1 绪论 1.1 概述 随着我国经济的发展，各种科学技术也相应的不断快速发展。目前我国大部分都是浆渣自动离心分离小型豆制机 1，而该种小型豆制机自发明以来一直以追求如何提高机器效率而毫无考虑到操作人员的操作
7、 时存在的问题。 人们的客观生活质量不断提高 ，如何愉快的工作 则成为衡量人们生活质量的重要指标 2。 因此，改进现有的小型豆制机对于从事该行业的人来说具有非常重要的意义。 总体来说，我国豆制品小型豆制机技术和现代化水平还处于较低的水平，与日本和我国台湾地区还有很大的差距。因此，提升大豆食品生产企业的加工技术水平，改进大豆食品生产设备和相关的设施成为我国大豆食品生产发展急需解决的关键问题 3。 豆腐是举世公认的传统养生美食，已有两千多年历史 4。我国市场上存在着成千上万的豆制品加工作坊，每天在为人们提供各种喜爱的 豆制品。作为以豆类制品为主要加工对象的加工机械同样很受关注。因此，关注豆制品小型
8、豆制机能改善加工人员的工作环境，也从另外一个方面去改善消费者每天吃的豆制品的卫生情况。 由此可见，小型豆制机的改进是关乎到每个豆制品加工者的健康和消费者是否能吃到放心的豆制品。而且，我国现有的豆制品小型豆制机现代化程度较低，如何将现代化技术整合到现有低技术含量的小型豆制机中去，以求进一步发展 5。 随着人们自我保健意识的不断增强 , 人们已越来越重视自己的身心健康。 2003年，国家统计局在全国十大城市做了一项调查，调查结果表明， 在五年前 , 人们最向往的生活是经济富裕 , 而五年后的今天 , 人们最向往的生活转变为更偏重于身体健康、心情舒畅 6。因此，小型豆制机也不能一味的去追求机器的效率
9、，转而要去考虑在保持机器高效率的同时如何改善工作者工作时保持良好的身体状况和心理状况。 1.2 小型豆制机的市场分析 1.2.1 小型豆制机的市场背景 历次国家监督抽查结果显示 ， 小型豆制机产品抽样合格率仅为 70%左右 。 另外 ， 在2004 年进行全国小型豆制机产品质量调查工作中 ， 有近 30%的产品性能较差 ， 反映在小时生产率 、 分离度等重要性能指标偏低 。 这主要 是由于这些小型豆制机对大豆的磨削功能和对豆浆的分离能力差等因素造成的 7。 小型豆制机改良设计 2 小型豆制机的造型几乎千篇一律，单调古板，且作为食品加工设备外观第一印象不是给人一种干净卫生的形象而是一种机器味道十
10、足的印象，在加工车间存在使人感觉机油味十足。小型豆制机造型上存在过多的卫生死角，容易在豆制品加工工程中造成二次污染，且不容易清洗。 1.2.2 小型豆制机的发展 （ 1） 石磨 石磨 （如图 1-1） 是用于把米、麦、豆等粮食加工成粉、浆的一种机械。通常由两个圆石做成。 磨是平面的两层，两层的接合处都有纹理，粮食从上方的孔进 入两层中间，沿着纹理向外运移，在滚动过两层面时被磨碎，形成粉末 。 （ 2） 水磨 水磨 (如图 1-2)是一种以水能作为动力把米、麦、豆等粮食加工成粉、浆的一种机器，有卧式和立式两种。一般认为发明于晋代，和杜诗发明水排有关。水磨的发明大大提高了古代农业生产的工作效率，直
11、到如今，还有很多地方依旧保留项 这 古典的发明，同时这也成为中国科技发展的又一标志。 （ 3） 机械小型豆制机 机械小型豆制机（如图 1-3）借助于电动机的动力，使用砂轮磨盘，上下两片，从喂料口喂入大豆，由于离心作用，加上滤网使浆渣自动分离。豆 浆从 15 出流出。 图 图 1-1 石磨 图 图 1-2 水磨 图 图 1-3 机械小型豆制机 小型豆制机改良设计 3 1.2.3 小型豆制机的市场分析 随着经济的发展，市场上几乎全是以机械磨为主，少数偏远地区还是采用原始的石磨水磨。下面介绍市场上现有的机械磨。 （ 1） 卧式小型豆制机 小型豆制机 (如 图 1-4) 小型豆制机按转动轴的安装方向，
12、有卧式和立式两种。磨盘是主要工作部件，基本工作原理是借助于两个磨盘间的压力与两盘上的磨纹在相对运动时产生的挤压、磨擦及剪切等力的作用，而将物料磨碎。工作时，物料从进料斗 1 落到调节螺 丝 7 上，通过固定磨盘 4 的中心孔进入与转动磨盘 5 之间的工作间隙 (此间隙大小，可根据磨碎要求通过调节螺丝 7 进行调节。此间隙还可调大到作脱壳机使用 )。物料 磨碎后从出料口排出机外。喂料量可通过调节插门 2 进行调节。 市场现有产品有广全 300 型卧式小型豆制机浆渣分离小型豆制机 ，广全 DM-250 型卧式 小型豆制机又称 811 磨头 等，但是由于该类小型豆制机成本高占地空间大，大多数的豆制品
13、从业者未采用该种类小型豆制机。 （ 2）立式小型豆制机 自分离小型豆制机（如图 1-5）采用立式旋转辊刀，加砂轮磨及离心式分离机，一次完成粉碎、磨浆和浆渣分离。浆渣分离小型豆制机可以磨豆浆，豆制品等。该机具有体小轻巧，耗电省，占地少，噪音低，操作方便，出浆率高，浆渣分离等特点。 （ 3）豆腐一体机（如图 1-6） 图 图 1-4 卧式小型豆制机 图 图 1-5 立式小型豆制机 小型豆制机改良设计 4 一机多用：豆腐机可同时生产豆浆、豆花、各式豆腐等多种豆制品，还可以与其他设备和工艺配套生产更多的豆制品。 洁净卫生：豆腐机符合国家食品卫生标准的全不锈钢生产设备，整洁光滑易清洗。 方便快捷：豆腐机
14、从大豆原料进机到出成品仅需 25 分钟，并 且一台设备只需一人操作，省时省工省力，轻松便捷。 但是由于豆制品加工不仅需要考虑到大豆的出浆问题，磨豆时的进水量，豆浆加热的程度，不同豆制品在不同的温度点浆等一系列复杂的技术性问题。因此，流水豆腐机不能全面的替换改变原来的加工方式。并且，该设备成本过高，占地面积大。 图 1-6 豆腐一体机 1.2.4 现有 小型豆制机的不足 经过多年的发展，小型豆制机从原始的石磨水磨到现在的机械小型豆制机。市面上现在使用最多的豆制机是立式小型豆制机。而立式小型豆制机存在着一系列的问 题。 据调查，小型豆制机漏电伤人事件常有发生。分析其主要原因有以下三方面：一是使用劣
15、质电机。劣质电机的绝缘性能差，接线端子与电机外壳间的绝缘电阻较小，再加上小型豆制机一般在较为潮湿的环境中工作，电机一旦受潮，绝缘性能将会更差，从而使外壳带电；二是由于小型豆制机工作时需要加水，因此要求壳体与电机连接处应有较好的密封措施。而部分企业的产品装配质量差，密封措施不当，小型豆制机运转一段时间后，壳体与电机连接处产生缝隙，使豆浆顺着电机轴渗入电机内，造成漏电；三是部分产品没有醒目安全接地标志，没有安全接地措施，产品说明 书中也没有指导用户在使用小型豆制机时应如何进行接地保护，防止可能漏电伤人的说明，造成部分用户没有防范意识，不对使用的小型豆制机进行接地保护 8。 小型豆制机运转件伤人主要
16、发生在出渣口处外露且高速旋转的分离筐上沿，可能刮小型豆制机改良设计 5 伤操作者手指。严重者可能导致伤残。小型豆制机分离出的豆渣需通过出渣口随时排出机体，出渣口处不能安装完全封闭防护装置。因此必须设有符合安全标准要求的安全标志来提醒用户如何进行正确操作和注意人身安全。而一些企业至今仍然不了解国家安全标准，不在小型豆制机上设置安全警告标志。加之一些新用户经常发生 用手直接清理堆积在出渣口处的豆渣。或用手触及运转的分离筐等不当操作，导致伤害事故发生。 小型豆制机研磨室存在许许多多的卫生死角，由于现有小型豆制机研磨室是不能拆卸的，里面清洗是不能触及的地方就成了一个个卫生死角。比如在分离框下面现有产品
17、就不能直接清洗，造成长期的二次污染。再有在出浆口不能彻底清洗也是二次污染源。等等的角落里在每次的清洗都不能得到彻底的清洗。 小型豆制机改良设计 6 2 小型豆制机方案设计 2.1 现有小型豆制机的安全问题 在设计活动中，定位实际上是指设计师赋予设计诸要素以准确位置 9。“产品”作为物的概念，是不能 与其使用环境分离没有也不可能出现依靠凭想象而进行设计的设计师，产品的设计、生产、使用是融为一体的，产品的设计来自于设计师或使用者所熟知的环境，直接产生于使用环境，并且在这个环境中满足使用者的某些具体的需要。产品在使用环境的影响下设计并被制造出来，并且能够满足消费者的需求 10。所以，必须对使用环境和
18、消费者进行准确的定位，才能设计出有价值的产品。 著名的设计伦理学家维克多巴巴纳克（ victor papanek）在为真实世界设计里曾经说过，设计的最大作用是创造适当的、适应社会变革过程的元素 11， 设计 的最终目的是为了满足特定人群的实际需要，而满足小作坊加工者轻松完成清洗工作，为消费者提供安全的食品消费环境，就成为了本次小型豆制机设计的立足点。 豆腐是举世公认的传统养生美食，已有两千多年历史。我国市场上存在着成千上万的豆制品加工作坊，每天在为人们提供各种喜爱的豆制品。多年来，豆制品生产企业一直是各级人民政府、人大、政协关注的重点行业。随着大豆食品营养研究的不断深入，大豆食品的消费成为一种
19、趋势，带动了我国豆制品产业的发展。但从目前现状来看，由于豆制品生产加工产业化程度低，标准化、规模化生产企业少，小作坊加工 点大量存在，卫生条件差，不规范的生产加工等现象给食品安全带来了较大的隐患。 食品安全直接关系到人民群众的身体健康和社会的稳定，关系到国家和政府的形象，已在世界范围内引起了广泛的关注。在我国，特别是近年来，党和政府高度重视食品安全问题，出台了一系列法规，并做了大量的工作。 小型豆制机是我国广大地区豆制品加工企业作坊普遍使用的豆制品加工工具，每年为消费者提供大量的豆制品。因此，小型豆制机的卫生问题关系着成千上万的消费者的食品安全，近几年食品安全问题突出，作为传统食品的加工工具，小型豆制机的卫生安全问题不容忽视。 2.2 对现有小型豆制机的改进思路 从上述内容可以看出，现有的小型豆制机产品还是存在很多不足之处的，要改进这些缺点，就需要我们考虑更多人的因素，体现人性化设计。
