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1、摘 要在欧美市场，烧烤炉是一种更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。关键词 气烤炉；产品造型设计；生产力Abstract The barbecue oven is a kind of commodity which is updated quickly in
2、 the market of Europe and United States. In order to consolidate and share the market, the only way is to provide the market with new products and new industrials designs. Industrial design is a link which can put the science technology and arts into new productive force quickly and speed up the pro
3、duct updating. It is also useful for creating the modern industrial products which have new functions, fresh sculpting, and can meet the needs of the consumers. Simultaneity, it can improve the market competitive power, and can increase the economic efficiency of enterprises, too.Considering the fun
4、ction, technology and cost synthetically, this paper has done some work to choice suitable material, color and surface treatment for G210001 gas oven, and design its structure and shape, too.Keywords: gas oven; industrial design; productive force,目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 课题背景11.2 目的与意义11.3 国内外在该
5、方向的研究现状及分析11.4 本课题主要研究内容2第2章 原理部分32.1 烤炉加热原理32.2 烤炉总体设计42.2.1 G210001气烤炉功能介绍42.2.1 G210001气烤炉总体设计4第3章 设计部分63.1 烤炉主体部分设计63.1.1 燃气红外辐射器63.1.2 燃气红外辐射器的设计63.1.2 散热板设计73.1.3 烤网设计93.1.4 烤炉主体103.1.5 烤炉上盖设计103.1.6 保温架体设计103.2 支架部分设计123.2.1 边架台板设计123.2.2 支架设计143.2.3 运动部分143.2.4 前封板153.2.5 后连接板一163.2.6 后连接板二1
6、63.3 其它部分163.4 G210001气烤炉颜色选择16总 结18参考文献19致 谢20附录1 中文译文21附录2 英文译文25第1章 绪 论1.1 课题背景在欧美地区，烧烤炉是一种更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。本文综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。1.2 目的与意义当今的经济
7、形势，不断更新新产品己成为企业赖以生存和发展的根本措施。工业造型设计承担的任务就是力求创造出全新的高质量产品。工业造型设计的核心是产品设计，是人们在工程技术和美学艺术的基础上，对产品的功能、材料、构造、工艺、形态、色彩及表面处理等因素，从社会的、经济的、人类生理与心理的、技术与艺术的角度进行综合协调处理，以创造出符合人们物质精神全面需求并且实用、经济、新颖美观的现代工业产品的设计活动。成功的工业造型设计，能使产品美观，具有时代感，内在质量好，有助于简化生产、降低成本和提高产品的附加值，增强在国内外市场上的竞争能力，是现代工业、现代科技和现代文化发展到一定阶段的必然产物。在欧美地区，烧烤炉是一种
8、更新换代很快的商品。只有每年及时推出新产品、新造型，才能巩固和占有市场份额。产品造型设计这根纽带可以尽快地把先进的科学、技术和艺术的新成果转化为新的生产力，加速产品的更新换代，有利于创造出功能和形态全新的、满足人们多方面需求的现代工业产品，增强市场竞争力，提高企业的经济效益。特别是21世纪，世界经济技术的发展和竞争将更加激烈，这给每个国家、地区和企业带来压力，同时也带来机遇。在这种形势下，要求得生存和发展，就必须使产品有较强的应变能力，不断更新换代。在进行产品造型设计时要特别注意针对市场变化和消费者需求，利用已有的资源、最低的成本和最先进的工艺，创造出满足社会需求的新产品。只有这样，才能使企业
9、在市场经济大潮中立于不败之地。1.3 国内外在该方向的研究现状及分析由于我国工业产品造型设计起步较晚，该项教育相对滞后。随着对工业产品设计的认同和研究，特别是加入WTO 以后,要求把中国的产品外观造型设计也将融汇进去，现在的情况却是:设计人员素质不断提高，从事工业设计的专业人员不断壮大。随着企业对工业产品设计的重视，对在职人员进行在培训、提高。校际间工业设计教育经验交流也不断增加，国内、院校内举行的工业设计比赛也屡见不鲜。国内对煤气烤炉的结构设计还处于发展阶段。如图11，a、b为国内某厂商生产的气烤炉造型。其构造简单，虽拥有烤炉的一般功能，但表面造型过于死板，整体颜色过于单调，缺乏时尚气息。台
10、山冠立金属制品有限公司作为全国最大的烧烤炉生产商，对于烧烤炉设计，也极其重视。除了根据国外厂商提供的图纸生产，自身也进行研发设计，每年都会推出六、七新款式，以适应市场需求，并且与香港设计行业进行交流。因此该公司在激烈的市场竞争中占据稳定的份额，年出口创汇达18000万美元。 (a) (b) 图1-1 气烤炉造型1.4 本课题主要研究内容 本文综合考虑气烤炉的功能、工艺以及成本，选择合适的材料、色彩及表面处理，设计G21001气烤炉的构造、形状。主要包括凸型上盖、烤炉主体、烤网、边架台板、燃气部分、支脚、运动装置等结构设计，以及材料选择，外观颜色。第2章 原理部分2.1 烤炉加热原理红外线是一种
11、不可见的射线，波长范围在0.76-1000微米之间。波长在2.5微米以上的被称为远红外线。匹配理论认为：辐射源的辐射能谱与被加热物的主吸收带波长分布相对应时，会引起物料分子产生共振吸收，从而达到加热升温的目的。被加热物对入射辐射的吸收应遵从吸收定律： (2-1)式中 物料内深处光谱辐射功率密度；入射物料表面的光谱辐射功率密度； 光谱吸收系数。气烤炉通过远红外辐射来加热食品。辐射同导热、对流是热交换的三种方法，但辐射换热与热传导及对流有很大的不同。辐射换热是物质中的分子或原子受到热激动时，发射电磁波(或光量子)形式的辐射能、辐射能可以在真空中传播。当其接触其它物体时，可以被吸收而重新转变成物体的
12、内能。远红外加热具有以下特点：(1) 加热时间短，节约能源，成本低；(2) 辐射换热物体不须直接接触；(3) 烘烤加热均匀；(4) 加热炉结构简单。远红外辐射的穿透能力有限，当被加热物较厚时，辐射将不能穿透。无论波长入大小如何，除部分在表面反射之外，其余全部被物料所吸收，辐射能量损失很小，节能效果好。因此，厚层物料加热的重点应考虑加热效果。厚物料加热一般要求物料内部温度高或内外加热均匀。由于远红外辐射的穿透能力有限，为了使物料内外同时被加热升温，应选择。较小的波段，使穿透深度d=增大，以得到好的加热效果。食品这一类含水物质，里面除含有很多水分以外，还含有大量的其它物质，波长在215微米范围内的
13、红外线对水的穿透深度只有0. 2mm。先不考虑除水以外其余物质的吸收，这样的穿透深度，在多数情况下，相对于一般食品的厚度来讲，可以近视看作等于零。因此，一般食品的烘烤应属于厚物料加热。根据上述理论，对食品烘烤炉设计中应考虑的问题作简要分析。首先来分析一下炉内传热的过程。炉内的热传递主要通过三种方式:热传导、对流和热辐射。空气的导热系数很小，在炉内传递的热量一般可以忽略不计，因此，主要考虑对流和辐射。通过对流传输的热量为： (2-2)式中 K为自然对流放热系数，其单位是； F为散热面积，其单位是； 为辐射表面温度，其单位是； 为炉内腔中空气的平均温度，其单位是。 通过辐射放出的热量： (2-3)
14、上式中 为辐射表面的全发射率； 为辐射表面的温度，其单位是K； 为被烘烤物料的表面温度，其单位是K。由以上两式分析可得：辐射元件的温度越高，辐射传输的热量所占的比例就越大。远红外加热技术主要是突出辐射加热，因此，辐射元件的温度选得高一点有利于红外烘烤。目前国内的烧烤炉品种繁多，但缺少统一的标准。一般采用电热丝加热或燃气加热。设计新型的烤炉，关键在于设计优质的燃烧器。本文中的烧烤炉使用燃气红外辐射器，以辐射加热为主。燃气红外辐射器使用的气源为液化石油气。因为红外线有一定的辐射穿透能力，加热食品有较大的优势，更能满足户外烧烤的要求。2.2 烤炉总体设计2.2.1 G210001气烤炉功能介绍气烤炉主要是根据用户进行户外烧烤而设计，主要功能如下：(1) 实现使用液化石油气燃烧、加热食品的功能。(2) 烤炉上应能盛放东西，并且应便于户外搬运。2.2.2 G210001气烤炉总体设计该产品应具备如下功能：（1） 烤炉燃烧的气体为液化石油汽；（2） 烤炉能烧烤加热食品；（3） 烤炉上可以盛放东西；（4） 有足够大的烧烤面积；（5） 便于户外搬运。由上述功能要求，构思气烤炉
