【毕业设计】食物垃圾粉碎机的设计与仿真

而在日本，政府在积极鼓励和补助厨房垃圾处理技术的发展，充分利用资源，最大化的减少垃圾对环境的污染，此举已经得到很多公司和居民的推广和应用，日本的食物垃圾粉碎机也是连接到水槽下方，然后自动将垃圾粉碎，再用热空气将其烘干成粉末，这样不仅垃圾的体积变得很小很小，而且只要稍加加工，废物就能变成有机肥料，这样就形成了资源再利用的完美循环。

至今为止，美国食物垃圾粉碎机的使用率高达，其他国家像德国日本法国英国都在逐步使用食物垃圾粉碎机。

在食物垃圾粉碎机第次进入中国的时候，美国的爱适易电气公司格莱达电器公司通用电器公司等几乎垄断了中国市场，那时候由于技术和人才原因，我国自主研究的垃圾粉碎机能力很弱。

现在食物垃圾处理器的牌子有很多，有清道夫家庭垃圾处理器，勃汉姆食物垃圾处理器，爱适易垃圾处理器，九次方垃圾粉碎机等等。

这里面已经有了中国企业的面孔，但是现在的食物垃圾粉碎机价格很高，般百姓难以承受，像美国爱适易食物垃圾处理器的价格为，有些垃圾处理器则更贵，这也为在中国推广食物垃圾粉碎机造成了很大的障碍。

课题目的和研究意义课题目的根据国情，研制款适合我国的厨房食物垃圾的预处理装置食物垃圾粉碎机，居民可以在家中对食物垃圾进行初步处理，然后通过下水道排走，这种方法就能预先避免厨房食物垃圾造成的危害，还能保证减量化的目的。

研究的意义国外对食物垃圾粉碎机的成功应验，为我们开辟了条全新的道路。

而且，预先处理厨房食物垃圾有很多优点。

减少垃圾数量，提高环境质量现在，国家针对生活垃圾，采取的处理原则是减量化无害化和资源化。

减量化是重中之重。

食物垃圾粉碎机对食物预先处理，直接达到减量化的目的，给人个健康整洁的居家环境。

二〇〇年十月二十六日星期便于食物垃圾的再处理由于食物垃圾的含水率很高，不利于其焚烧，不得不借助辅助燃料来焚烧垃圾，方面增加垃圾成本，另外也造成了浪费。

而食物垃圾粉碎机的加入可以大大的提高食物垃圾的焚烧热值和渗漏问题。

经济社会效益显著现在因为缺乏科学管理和资金支持，卫生填埋焚烧堆肥的效益都很小，相反环境正在进步恶化，人们的身体也遭受痛苦。

而研制款面向家庭个体单位的食物垃圾粉碎机是必然的，它具有体积小，成本低，耐用的特点，相信可以被人们接受。

而且政府可以实行鼓励政策宣传引导，让人们更加注重环境问题，调动整个城市的力量来保护环境。

食物垃圾粉碎机的设计食物垃圾粉碎机的可行性分析经济层面分析下面的分析只计算直接成本和收益，取静态值。

处理厨余垃圾的成本估算测算得知，个家庭每处理次粉碎机的循环操作需要耗度电，总耗水量升，可以粉碎垃圾量公斤。

如果不出现特殊情况，食物垃圾粉碎机可以使用大概在年左右，差不多是用了次，假设粉碎机的价格以元台计算，使用的折旧费为每次元。

所以处理吨垃圾费用为公斤公斤度元度方元方，另外增加的污水管网沙井清理量的费用和逐步调整污水处理工艺所引发的成本，因无法核算未计入。

处理厨余垃圾的收益估算首先是以焚烧厂处理垃圾成本为例，经计算得知实际处理成本约为元吨，该成本没有计入灰渣的处理成本然后是厨余垃圾消耗的处理成本估算，由于厨余垃圾是焚烧的负面因子，消耗成本高，所以要调整系数为，计算得出其处理成本为元吨城市垃圾的收运成本计约为元吨，其收运成本约为元吨元吨而厨余垃圾处理后的减量化和资源回收的效益总计约为元吨所以用粉碎机处理垃圾的总收益为元吨。

结论二〇〇年十月二十六日星期从计算的数字结果来看，如果使用食物垃圾粉碎机处理厨余垃圾的话，收益将远大于成本，证明了食物垃圾粉碎机具有经济可行性。

环境层面分析目前比如说广州，天的生活垃圾产量达吨，的有机物中有腐蚀性，约吨日，其中大部分垃圾居民生活的厨余垃圾部分。

般城市垃圾主要包括厨余垃圾，而厨余垃圾又是垃圾污染的重要因素，其污染行为有以下几方面是污染了收集容器，同时招引虫蝇散发臭气二是在运输过程中易沿途撒漏，污染路面，同时也会腐蚀车子三是厨余垃圾本身含水率高，降低了垃圾热值，增加燃烧成本等。

而在使用食物垃圾粉碎机，有以下几点好处大大减少城市垃圾收运处理量，减轻了交通堵塞和美化了市容大大增加了填埋场的寿命，同时提高了焚烧厂的收益，减轻污染杜绝了臭气，这样使小区保持清新的空气，利于身心健康降低垃圾的含水率，减轻垃圾对车子的腐蚀尽可能的避免了厨余成分对垃圾可回收成分造成的麻烦，促进了资源回收利用结论结果来看，使用食物垃圾粉碎机具有经济效益和环境效益，我们应该借鉴发达国家推荐居民们来使用，将我们生活的城市净化的干净美丽。

分析食物垃圾粉碎机的组成及其工作原理食物垃圾粉碎机的工作原理我们先将厨余垃圾从投入口丢到粉碎机内，打开开关使刀盘在定速度下转动，厨余垃圾跟着刀盘同步旋转，这样会产生速度差，转的过程还会产生离心力，依靠内齿环和端齿环以及刀盘同时对厨余垃圾挤压切削磨碎，使其变成的细小颗粒，随着水流顺着下水道排掉。

下图为其工艺流程图。

图粉碎机的工作原理图二〇〇年十月底盘电机和下盖组成，底盘盖与电源外壳属于过渡配合，电源外壳与电机外壳属于过度配合，大部分装配是类似的，比如保护外壳和下盖是三个面来约束，由于尺寸不对反复修改了多次，如下图所示。

图支撑装置装配图二〇〇年十月二十六日星期下图是总装配图。

图总的装配图模型的仿真食物垃圾粉碎机的仿真就是让磨盘运转起来，打开装配图，再打开主菜单中的应用程序机构，进入运动仿真的模块界面，单机伺服电动机定义会出现如下图示，然后选择运动轴，单击轴线，在选取上点确定，再点击轮廓，在规范里选择速度，设置如下图所示，再单击确定。

然后选择机构分析跳出个窗口，如图所示。

在类型里面选择运动学，终止时间秒，再单击运行。

接着打开回放按钮，弹出来个对话框图，点击播放按钮，也可以进行捕捉，类型选择，最后点击确定完成仿真。

二〇〇年十月二十六日星期图仿真步骤图仿真步骤二〇〇年十月二十六日星期图仿真步骤图仿真步骤二〇〇年十月二十六日星期三维转二维各个零件的三维图画好后，接下来要做的就是把三维图转换为三视图，我用的是的绘图模式进行三视图的组合，取消使用缺省模版，如下图所示。

图转换步骤在缺省模型里选择要画三视图的模型零件，指定模版选择空，大小的根据你所画零件的大小缩放进行合适的选择，然后点击确定。

然后进入界面选择视图的类型和剖面视图放大视图等，如下图可自行选择。

图转换步骤二〇〇年十月二十六日星期图转换步骤实物的安装及注意事项驱动电机安装在磨盘的正下方，从外壳下引出电源线，电机轴的上端与磨盘想接，在电机上下的粉碎室与开关盖，用两个双头螺柱连接起来，在排水管和粉碎是出口处加上密封圈，防污水和残渣漏出来，用螺钉将排水管和粉碎室连接起来，中间放个小铁片和密封圈。

而在上面入口处，在铆合件中间放个防溅罩，为了防止下面磨盘转的时候把垃圾转出来，溅到使用者，在铆合件和水槽之间也要放个密封圈，这里也会出现渗水问题。

安装注意事项装配环是食物垃圾粉碎机与水槽连接的纽带，安装时先将其提起来，在水槽凸缘铆合件下套入密封圈，安装好后放下装配环，试试是否可以容易的旋转，如下图。

图安装注意事项二〇〇年十月二十六日星期安装时应当将装配环与粉碎机的上盖连接部分转紧，使其处于封闭位置，当处于封闭位置时，装配环可与上盖牢牢转紧，如下图。

图安装注意事项如果食物垃圾粉碎机内部出现问题的时候，可以用小铁棒敲碎侧面的小孔，如图所示。

图安装注意事项下面是整个安装的外观图二〇〇年十月二十六日星期图外观图实物创新改进电路系统实现的原理由于现在的食物垃圾粉碎机都是用的时候去开，不用的时候去关，需要回拨电源开关，这样连续蹲很麻烦，所以我的创新点就是电路系统的改进，当要用的时候按下开关，然后定时，定的时间根据食物垃圾的要求，可以两分钟，可以三分钟，在粉碎机运转时，人就能离开，机器在运行完毕后自动关闭。

驱动电路采用来组成定时电路，它是种集成定时器，也称。

具有功耗小负载能力也小阻抗高输入电流小等特点，综上特点，设计采用了性能稳定性价比高的集成电子元件，下图即是的引脚说明图和电路原理图，我的这种定时方式可以实现，但我自身能力有限，没有能力进步研究。

二〇〇年十月二十六日星期图引脚排列图图控制电路系统电路原理图安全改进现在市面上的食物垃圾粉碎机大多都是悬挂式的，如上图所示，这样就导致个问题出现，当用的时间久了，粉碎机自身的重量加上食物垃圾和水的重量，可能导致食物垃圾粉碎机破坏水槽，严重的可能直接压坏水槽掉下来，有些进口的食物垃圾粉碎机的外壳都是由金属制成，这样会大大增加安全隐患，所以我的改进建议方案就是在安装好食物垃圾粉碎机之后，在它的下面垫个东西，使其变成站立式，这样有地面的支持力就变得安全了，这个垫的材料最好是木质材料，因为如果用金属材料的话，可能会腐蚀底盘盖，这样就可以最大限度的保护粉碎机本身和水槽。

图安全改进图二〇〇年十月二十六日星期结论这次做毕业设计是对我大学四年所学知识的次考核，当初选这个课题的时候，不知道从何下手，没有思路，于是上网搜索了些有关课题的资料，这才慢慢有了了解，有了思路。

这个课题设计涵盖了很多知识点，你需要去学习材料力学理论力学机械设计原理制图三维建模等。

在理论计算方面，我对刀盘的工作载荷进行了计算，从分析受力，到材料的选择，到最后校核强度，都进行了分析在电学方面，为了保证足够的转速和容量，在满足设计的要求前，来选择符合条件的电机在机械设计方面，对刀盘的结构进行了设计，采用了组合式粉碎刀俎来工作，运用绘图软件对各部分零件进行建模，并且在数据吻合的条件下来装配各个零件。

本次设计的食物垃圾粉碎机采用了永磁式直流驱动电动机，由于现在很多国外的粉碎机都是采用交流电机，缺点是体积大，不符合设计要求，而且价格昂贵，般的市民买不起也不太愿意买。

在刀盘材料的选择上最终选用了，该刀盘的设计适用于我国厨余垃圾的特点，而且更容易加工，因为不是稀有材料，坏了也方便维修和更换，现在这样台食物垃圾粉碎机的成本在上下，这样的价格更加迎合普通消费大众，而且耗电也很少，年也才块钱。

因为是第次接触该课题，经验上很是欠缺，加上时间有限，还有很多设计因素和理论没有验证，所以还要进步去钻研。

二〇〇年十月二十六日星期致谢大学四年美好时光就在这片论文的结束而终止，在这次课题研究过程中，我得到了多方面的支持，有导师有父母有同学的帮助和支持。

首先能够做好这次毕业设计，最该感谢的就是我的指导老师吴粉祥副教授，吴老师是个和蔼可亲知识渊博的人，我从他身上学到了很多东西，受益匪浅，他每周抽出个小时时间对我们的进度进行核查，有的地方进行纠正，对于我们的疑问也是有问必答，比如些软件上的绘图技巧，他会很耐心的演示给你看，想学不会都难啊，让我对软件的熟悉程度又提高了个档次，所以非常感谢吴老师这几个月的悉心教导。

同时也对评阅这片设计说明书的老师表示感谢，也希望老师能指出里面的不对之处，让我进