家用炒菜机的关键技术研究

摘要

现代社会各行各业都朝着自动化的方向发展，中式家庭烹饪也不例外。使用家用炒菜机可以缓解厨房劳动量过大，残疾人、老年人烹饪不便等难题。目前市面的炒菜机因结构过大、无法实现翻炒或火控不准等问题导致难以应用于个人家庭。为此，本文针对家用炒菜机，对其关键技术进行了研究，包括家用炒菜机的整体结构、加热设备、控制系统以及热学仿真等内容。
　　首先，设计了家用炒菜机的总体结构，实现了翻炒功能。参照滚筒洗衣机的结构，完成了翻炒机构的设计。然后以翻炒机构为核心，设计了家用炒菜机的传动机构和整体结构。通过运动分析计算了最佳翻炒速度，选择了合适的电机。
　　其次，研究了家用炒菜机的加热设备，实现了火候大小的数值化调控。选择使用红外线灶具作为本家用炒菜机的加热设备，通过燃气比例调节阀和鼓风机的配合，实现了火候大小的数值化调节，并给出了各装置之间的密封性处理方法。
　　再次，设计了家用炒菜机的下位机控制系统。设计了相应的工作流程，选择了合适的硬件设备来实现控制功能。通过微处理器发出驱动信号，对各个器件进行控制，并给出了关键部分的控制程序代码。
　　最后，为了家用炒菜机能更好的运转，使用ANSYS对其进行了热学仿真。一方面，通过对盛满水的锅具进行温度场分析，优化了辐射板的尺寸；另一方面，对电机所处的环境进行温度场分析，优化了散热情况。

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1 绪论

1.1 课题概述

1.2 国内外研究现状与分析

1.3 炒菜机的技术分析与难点总结

1.4 本文的主要工作与结构

2 家用炒菜机的翻炒机构设计

2.1 锅具的研究与设计

2.2 搅拌杆的研究与设计

2.3 传动机构的设计

2.4 整体结构

2.5 本章小结

3 家用炒菜机的加热设备研究

3.1 家用炒菜机的加热方式概述

3.2 红外线加热的生成方法

3.3 火候大小的数值化调控

3.4 加热设备的密封性处理

3.5 本章小结

4 家用炒菜机的下位机控制系统设计

4.1 家用炒菜机的工作流程

4.2 下位机控制系统的硬件

4.3 下位机控制系统的软件

4.4 本章小结

5 家用炒菜机的热学仿真分析

5.1 热学知识概述

5.2 不同辐射板尺寸的加热效果仿真

5.3 齿轮减速电机的散热分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献