硬幣揀選分選機(jī)硬幣分揀器設(shè)計含全套CAD及三維圖紙3.doc
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14 屆畢業(yè)設(shè)計 硬幣分揀器 學(xué)生姓名 學(xué) 號 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)老師 日 期 機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 緒論 1.1硬幣清分機(jī)背景 銀行等一些特殊部門要對大量的硬幣進(jìn)行高效的處理，如計數(shù)、分類、包裝等以使其再流通，無人售票車、投幣電話等需要對硬幣進(jìn)行實時識別，自動售貨機(jī)除了識別之外，還要提供找零功能等。而且在目前在世界范圍內(nèi)，硬幣以其成本低，流通次數(shù)多、耐磨損、易回收等無可替代的優(yōu)勢將占領(lǐng)小面額貨幣市場是大勢所趨。市場需要一種成熟可靠的硬幣自動處理機(jī)具。鑒于此需要，我們研制用于處理上述問題的機(jī)具。 硬幣清分機(jī)是金融行業(yè)設(shè)備中的用于清點硬幣的技術(shù)產(chǎn)品，它的主要功能是硬幣的計數(shù)和硬幣幣種的清分。目前主要適用于超市、公交、自動售貨行業(yè)，零售業(yè)等行業(yè)。硬幣清分機(jī)外型簡單大方，設(shè)備原理清晰。操作簡單易懂，價格適中，在超市，零售等行業(yè)頗受歡迎。 硬幣清分機(jī)的最大優(yōu)點在于它不僅可以清點硬幣的數(shù)目，更能將各幣種清分開來，并且面對不同的國家的硬幣不需要調(diào)整軟件，只需要調(diào)整機(jī)器的硬件設(shè)備就可以滿足不同的國家的硬幣清點需求。因此不僅占據(jù)了很大的市場份額，而且對于生產(chǎn)成本也有所降低。 1.2國內(nèi)外硬幣清分機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1國外硬幣清分發(fā)展現(xiàn)狀 硬幣清分機(jī)至今已有30年的歷史，發(fā)展到今天，硬幣清分機(jī)已具有可靠的傳動系統(tǒng)和先進(jìn)的計數(shù)清分功能，其智能化的設(shè)計為解決硬幣清點的困難提供了完美的選擇。國外著名廠家有日本的榮光 瑞典的SCANCOIN AB。 由于國外硬幣清分機(jī)發(fā)展比較早，其技術(shù)也較為成熟。硬幣清分機(jī)的傳動系統(tǒng)技術(shù)具有低噪聲、傳動平穩(wěn)、、性能可靠等優(yōu)點；計數(shù)功能采用光敏傳感器，有功能齊全，操作更簡便等優(yōu)點；采用數(shù)字顯示屏，進(jìn)行可視化設(shè)計，全面顯示硬幣的數(shù)量等信息。 1.2.2國內(nèi)硬幣清分機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1、硬幣清分機(jī)在我國的市場前景：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增長，2008年北京申奧成功和WTO的加入。從本世紀(jì)開始，我國進(jìn)入了全面建設(shè)小康社會的新階段，創(chuàng)造美好生活環(huán)境是金融行業(yè)發(fā)展的巨大推動力。我國第五版人民幣的發(fā)行，輔幣(10元以下)硬幣化已經(jīng)成為一種趨勢，硬幣的投放量還將大幅度增加[1]。由于硬幣手工清分成本大，利潤小，一般不復(fù)點且誤差多，因此硬幣流通自動化成為迫切的社會需求，所以硬幣清分機(jī)將會成為國內(nèi)金融市場的一個主流機(jī)器。 2、硬幣清分機(jī)國內(nèi)生產(chǎn)：在國內(nèi)，清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、蘇州大學(xué)、福州大學(xué)等多家單位均對如何進(jìn)行正確的硬幣識別做過深入研究，在機(jī)理上普遍采用電渦流法。這些單位的研究在可能涉及的硬幣范圍內(nèi)取得了較好的效果，但對硬幣的鑒別都局限于項目本身，存在不系統(tǒng)、不完整，對偽幣效果識別不好等問題。 3、硬幣清分機(jī)是對高速通過的硬幣進(jìn)行識別、計數(shù)，同時對偽幣、殘幣進(jìn)行剔除的系統(tǒng)。它是分類機(jī)、計數(shù)機(jī)、包裝機(jī)、銷毀機(jī)等眾多硬幣處理器具的基礎(chǔ)。由于國情和貨幣體系不同，研制各國統(tǒng)一的硬幣清分系統(tǒng)不現(xiàn)實，因此，需要針對不同的貨幣體系研制相應(yīng)的清分系統(tǒng)。 在這個領(lǐng)域里，國外較早的開展了研究，并且做了大量的工作。開發(fā)的產(chǎn)品大致也分為三個檔次，低檔、中檔和高檔。低檔清分速度在1000枚/min以下，中檔為1000～1500枚/min左右，高檔則在1500枚/min以上。所使用的清分方法上主要有兩大類，一類是根據(jù)物理技術(shù)進(jìn)行清分，另一類是根據(jù)性能指標(biāo)進(jìn)行清分。高速清分基本上都是采用性能指標(biāo)來進(jìn)行清分。 綜觀來看，當(dāng)今國內(nèi)外硬幣清分裝置，或者設(shè)計原理簡單，抗振動、抗電磁干擾能力差，識別偽幣能力差；要么制造復(fù)雜、價格昂貴、缺少實用價值。 2 確定方案 硬幣清分機(jī)主要設(shè)計是從硬幣的分離，計數(shù)等幾個方面進(jìn)行考慮。 分離步驟： 具體的分離步驟是這樣的，首先混幣通過傳輸裝置，定時定量的（定時定量的目的在于防止一次送進(jìn)過多的硬幣而導(dǎo)致分離盤負(fù)擔(dān)過大，引起堵塞和分離不流暢）傳輸一部分混幣到圖中所示的分離盤，起先我們分離的是幣值為1分的硬 幣，所以第一個傳感器擋幣塊與導(dǎo)軌的距離設(shè)計的要比1分的硬幣略大，比其它幣值的硬幣直徑都要小，以此為標(biāo)準(zhǔn)再經(jīng)過實驗產(chǎn)生的分離效果，我們確定一個合適的直徑，這樣一來，1分的硬幣和其它幣值的硬幣就區(qū)分了出來。 其工作原理如下：啟動電動機(jī)，電動機(jī)帶動分離盤，使得分離盤轉(zhuǎn)動，則分離盤中的硬幣作離心運(yùn)動，硬幣被撥到導(dǎo)軌中（導(dǎo)軌上端對應(yīng)6個傳感器擋幣塊,擋幣塊與導(dǎo)軌的距離大小循序從上到下依次變大），然后根據(jù)硬幣的尺寸由小到大的循序?qū)鯉艍K與導(dǎo)軌之間的距離進(jìn)行調(diào)整，從而對不同直徑的硬幣進(jìn)行分離。其裝置簡圖如圖1所示 圖1 3 傳動設(shè)計 3-1 電動機(jī)的選型 考慮到設(shè)計的硬幣清分機(jī)機(jī)適用對象為零售業(yè)、銀行和個體商戶戶,故電動機(jī)電壓應(yīng)選用220V.再考慮到所受的載荷不大,所需動力不是很大,選用小功率的電動機(jī). 綜合各方面因素,選用YL系列電動機(jī). YL系列電動機(jī)是新型高效節(jié)能產(chǎn)品,具有體積小、容量大,起動及運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點,符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC的有關(guān)規(guī)定,并實現(xiàn)同一機(jī)座號單、三相異步電動機(jī)等級相同,提高了單、三相電動機(jī)的互換性和通用性,被廣泛應(yīng)用于冷凍機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、,小型機(jī)床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面. 電動機(jī)的主要參數(shù)： 型號:YL801-4 電壓:220V 功率:0.55KW 同步轉(zhuǎn)速:1500r/min 頻率:50HZ 效率:68% 功率因數(shù):0.92外形尺寸:295165200 電動機(jī)的安裝方式： 選擇IBM3型 3-2 V帶傳動的設(shè)計 ① 電動機(jī)V帶輪的設(shè)計 ② 主軸V帶輪的設(shè)計 一 、V帶輪的設(shè)計要求 設(shè)計V帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡，輪槽工作面要經(jīng)過精細(xì)加工（表面粗糙度一般應(yīng)為3.2）以減帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 二 、帶輪的材料 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號為HT200。 三 、 V帶輪的結(jié)構(gòu) 鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：①實心式②腹板式③孔板式④橢圓輪輻式. 當(dāng)帶輪的基準(zhǔn)直徑2.5d(d為軸的直徑，單位為mm)時，可采用實心式； 300mm時，可采用腹板式（當(dāng)100mm時，可采用孔板式）；300mm時，可采用輪輻式。 四 、 相關(guān)計算 已知電動機(jī)的額定功率為0.55KW,轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,選取傳動比為i=3.9,采用普通V帶傳動. 1.確定計算功率P 由參考資料[1]表8-6查得工作情況系數(shù) KA=1.1,故 P=KAP=1.10.55=0.605KW 2.選取帶型 根據(jù)P，n 由參考資料[1]圖8-9確定選用Z型 3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由[1]表8-3和表8-7取主動輪基準(zhǔn)直徑 d=71mm 則從動輪基準(zhǔn)直徑 d=i d=3.971=276.9mm 根據(jù)參考資料[1]表8-7 取d=280mm 按參考資料[1]式(8-13)驗算帶的速度 V==m/s=5.57<35m/s 帶的速度合適 4.確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距 根據(jù) 0.7(dd1+dd2)下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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