【正文】 萬畝 ，是中 國(guó) 加工番茄 種植 最大的省 區(qū) 。中 國(guó) 番茄醬紅色素高，色差、粘稠度和霉菌均達(dá)到世界同 類產(chǎn) 品先 進(jìn) 水平，而相 對(duì) 低廉的制造成本， 構(gòu)建 了 產(chǎn) 品的 競(jìng)爭(zhēng) 力。 番茄醬和番茄漿番茄醬罐頭是世界上主要的蔬菜罐頭之一 ，它由番茄經(jīng)打漿、濃縮而成，是番茄的主要加工品。世界年貿(mào)易量 100 萬 t 左右，主要作調(diào)料或湯料，同時(shí)是加工番茄沙司的主要原料，也是加工混合蔬菜、茄汁魚、豆等屹頭的輔料。番茄醬根據(jù)其濃縮程度不同有?。?24％ — ％）、中（ 28％ — ％）、濃（ 32％ — ％） 3 和超濃（大于 ％）幾種。還有低于 24％的產(chǎn)品，稱番茄漿或番茄泥，常見的為?。?％ — ％）、中等（ ％ — ％）和濃（ ％ — ％）幾種。 番茄制品的主要產(chǎn)品有 番茄紅素、大包裝番茄醬、小罐番茄調(diào)味醬、番 茄沙司、以番茄汁 等，但無論何種制品，都要對(duì)番茄進(jìn)行打漿，打漿的方法主要有人工打漿，機(jī)械打漿，人工打漿效果低，加工條件質(zhì)量不夠好，產(chǎn)量低，顯然不能滿足番茄加工行業(yè)的需求，加工時(shí) 番茄進(jìn)入頭道物料桶內(nèi)，主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，物料被葉輪帶動(dòng)與篩網(wǎng)磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽分離，肉和汁通過篩網(wǎng)上的小孔 從出料口排出 ，皮和籽則向軸端推進(jìn)經(jīng)過排渣口排出 。 番茄原料加工預(yù)處理工藝流程簡(jiǎn)介 番茄醬的生產(chǎn)工藝為原料的清洗、分級(jí)、破碎、加熱、打漿、濃縮、升溫、裝罐、密封、殺菌、冷卻 。 加工番茄 醬的原料果要求果實(shí)鮮紅、茄紅素含量高，如可溶性固形物為 4％左右，茄紅素含量最好在 6mg/100g 番茄以上；果實(shí)紅熟一致，無青肩或青斑、黃暈等；胎座紅色或粉紅色，種子周圍膠狀物最好紅色；出汁率和可溶性固形物高；抗裂性好，糖酸比適中，維生素 C 含量高；原料要求成熟 。 我國(guó)曾有浙紅 1 號(hào)、浙紅 2 號(hào)、浦紅 2 號(hào)、揚(yáng)州紅、佳麗矮紅、揚(yáng)州 2羅城 1號(hào)、渝紅 1 號(hào)、渝紅 2 號(hào)、穗圓、滿絲等品種。但世界范圍內(nèi)的番茄醬用種換代很快，特別是雜種的應(yīng)用和無支架品種的應(yīng)用非常迅速，應(yīng)隨時(shí)注意。 . 原料的處理 進(jìn)廠的原料果實(shí)應(yīng) 嚴(yán)格剔除霉?fàn)€及成熟不足的果實(shí)，在流動(dòng)水槽內(nèi)浸泡預(yù)洗，除去雜質(zhì)，再經(jīng)鼓風(fēng)洗滌機(jī)和噴淋高壓水將表面徹底洗凈。洗凈后的果實(shí)進(jìn)行修整，在滾動(dòng)工作輸送臺(tái)中專人將有疤的果、蟲果和裂果等部位用刀修割干凈。再一次將爛果除去，并噴淋洗凈其余果實(shí)。 . 破碎、脫籽、預(yù)熱 果實(shí)進(jìn)入破碎機(jī)軋碎、有時(shí)破碎和脫籽聯(lián)合進(jìn)行，之后立即加熱至 85℃ ，以抑制果膠酶，保證稠度。 . 打漿 送入專用的三道番茄打漿機(jī)進(jìn)行打漿，篩孔直徑分別是 、 和。果漿流入帶攪拌器的貯槽。出汁率控制在手捏果渣 不出汁為止。 將漿體及時(shí)泵入濃縮鍋內(nèi)，在真空條件下低溫濃縮，番茄醬最好采用雙效或多效 4 逆流真空濃縮設(shè)備，最終濃度依要求而定。濃度測(cè)定時(shí)要注意由于溫度而引起的誤差。 、裝罐 濃縮后的番茄醬，經(jīng)列管式加熱器加熱至 90— 97℃ ，立即趁熱裝罐。番茄醬在我國(guó)常采用 539 號(hào)罐（凈重 70g）、 668 號(hào)罐（ 198g）、 15267 號(hào)罐（ 5000g）等罐形包裝。在美國(guó)，為了便于運(yùn)輸和再加工，常用 55 加侖大桶無菌裝運(yùn)，歐洲地區(qū)也大量推廣200kg 鋁箔復(fù)合無菌包裝。 、冷卻 裝罐后的番茄醬應(yīng)立即殺菌，一般沸水殺菌 25— 35 分鐘。之后及時(shí)冷卻。 國(guó)內(nèi)外 螺旋式破碎機(jī) 設(shè)備 圖 螺旋式破碎機(jī) 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外 螺旋式破碎機(jī) 方式主要是通過 螺旋式破碎機(jī) 打漿，各式各樣的 螺旋式破碎機(jī) 但都大同小異，有單道 螺旋式破碎機(jī) ，二道 螺旋式破碎機(jī) ，甚至 螺旋式破碎機(jī) ，但 他們的原理都是主軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，物料被葉輪帶動(dòng)與篩網(wǎng)磨擦擠壓，使得番茄的肉、汁與皮、籽分離，肉和汁通過篩網(wǎng)上的小孔，產(chǎn)品由出料口排出，廢品由排渣口排出；如果是雙道打漿或者多道打漿，就是第一道的產(chǎn)品進(jìn)入第二道繼續(xù)打漿，以此類推。 如圖 所示，它具有開口的圓筒篩水平安裝在機(jī)殼內(nèi)部 ,筒身用不銹鋼板（在其上面沖有孔眼）彎曲成圓厚焊接而成，并在其兩邊焊上加強(qiáng)圈以增加其強(qiáng)度。但也有用兩個(gè)半圓體由螺釘連接而成筒體。軸支撐在軸承上，在軸上裝有使物料移向破碎槳葉的螺旋推進(jìn)器以及擦碎物料用的兩根棍棒（棍棒又稱刮板），棍 棒是用螺栓和安裝在軸上的與夾持器相連的，通過調(diào)整螺栓可以調(diào)整棍棒與篩筒壁之間的距離。棍棒對(duì)稱安裝于軸的兩側(cè)，而且與軸線有一夾角，這夾角叫導(dǎo)程角。棍棒用不銹鋼制造， 5 實(shí)際上是一塊長(zhǎng)方形的不銹鋼板，為了保護(hù)圓筒篩，有時(shí)還在棍棒上裝上耐酸橡膠板。還有下料斗、收集漏斗及機(jī)架、傳動(dòng)系統(tǒng)等。 物料進(jìn)入篩筒后，由于棍棒的回轉(zhuǎn)作用和導(dǎo)程角的存在，使物料沿著圓筒向出口端移動(dòng)，移動(dòng)的軌跡實(shí)際上是一條螺旋線。物料就在棍棒與篩筒之間的移動(dòng)過程中受離心力作用而被擦碎，汁液和肉質(zhì)（已成漿狀）從篩孔中通過到收集器中送到下一道工序。皮和籽等 則從圓筒另一開口端排出，以此達(dá)到分離的目的。 本章小結(jié) 本章對(duì) 螺旋式破碎機(jī) 的國(guó)內(nèi)外狀況做了簡(jiǎn)單的概述，對(duì) 螺旋式破碎機(jī) 的原理做了簡(jiǎn)單的闡述。 6 本章介紹了 番茄打漿機(jī)的大體結(jié)構(gòu) 的總 體 設(shè)計(jì)方案 ，進(jìn)行了主要技術(shù)指標(biāo)的設(shè)計(jì)、總體方案綜合評(píng)價(jià)。根據(jù) 任務(wù) 書 中的要求 ， 做出 自己 的設(shè)計(jì)方案和理念。 第 3 章 螺旋式破碎機(jī) 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 滾筒的設(shè)計(jì) 根據(jù)生產(chǎn)能力和實(shí)際要求情況，初定篩筒內(nèi)徑為 D=。 初選篩孔的工作系數(shù)為 ，導(dǎo)程角 a= 度。 滾筒長(zhǎng)度 (1) 由實(shí)驗(yàn)公式 nG ??? () 得滾圓長(zhǎng)度： )(2 tan 米???? ??????? ??nDGL () 式中 G 打漿機(jī)生產(chǎn)能力（公斤 /時(shí)） 7 D 篩筒內(nèi)徑（米） L 篩筒長(zhǎng)度（米） n 刮板轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） ? 篩筒有效截面（ %）即篩孔真正工作的系數(shù)，占篩孔總數(shù)的 1/2 左右，而篩孔占篩筒全部表面積的 50%，故一般 ? =%=25% ? 導(dǎo)程角（度） 必須著重說明，以上公式計(jì)算出的生產(chǎn)能力，是指通過篩孔的產(chǎn)品量，而非處理原料的量。因?yàn)槿舨豢紤]出漿率，供應(yīng)再多原料也不能視為打漿機(jī)的真正 生產(chǎn)能力，進(jìn)料再多，若來不及打漿的話，只能是從一頭進(jìn)去從另一頭出來，沒有計(jì)算的實(shí)際意義。 物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間 物料在篩筒內(nèi)沿棍棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為： a n601 ???? ???? ??? D LVL () 式中 1V 物料沿棍棒運(yùn)動(dòng)線速度（米 /秒） 棍棒與篩筒之間的間隙 中心截面與篩筒壁間隙最大為 h=6mm。 兩端處至篩筒壁間隙最?。? 2 )(4s i n22221 hRLRh ???? ? () =2 i 222 ）（??? = 由于有導(dǎo)程角的存在，間隙之差為： =(毫米 ) 式中 1h 棍棒最遠(yuǎn)點(diǎn)截面至篩筒的間隙（米） R 篩筒內(nèi)半徑（米） 8 L 棍棒長(zhǎng)度（米） ? 導(dǎo)程角（度） h 棍棒至篩筒間隙（米） 圓筒篩消耗功率的計(jì)算 由于是單機(jī)工作，所以取 W=4000（牛 ? 米 /公斤） 傳動(dòng)效率 ? = 2 5 0 0 4 0 0 0 3 7 0 3 . 7 3 . 73 6 0 0 3 6 0 0 0 . 7 5GW w k wN ? ?? ? ??? () 式中 G 生產(chǎn)能力（公斤 /時(shí)） W 螺旋式破碎機(jī) 操作的能量消耗比率（牛米 /公斤）其值決定于原料的種類、溫度、棍棒轉(zhuǎn)速和篩筒的有效截面等。若概略計(jì)算，單機(jī)時(shí)可取平均值 W=39204410（牛 x 米 /公斤），聯(lián)動(dòng)時(shí)取 W=49005800（牛 x 米 /公斤） ? 傳動(dòng)效率（ ） 電動(dòng)機(jī)的選擇 該電動(dòng) 螺旋式破碎機(jī) 的生產(chǎn)能力為 ，每天兩班制，每班八小時(shí)，工作壽命為 5 年，軸轉(zhuǎn)速為 970 轉(zhuǎn) /分。 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)和考慮實(shí)際生產(chǎn)條件，取帶傳動(dòng)效率為 ，則所需電動(dòng)機(jī)的功率為： / kw?? （ ） 考慮電動(dòng)機(jī)的效率問題和意外情況，初選電動(dòng)機(jī)為 Y132M4 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)如下： 功率： 電流： 轉(zhuǎn)速： 1460r/min 效率： 87% 功率因數(shù)： 重量： 84 本章小結(jié) 9 本章主要對(duì)圓筒、筒內(nèi) 破碎機(jī) 部分和電機(jī)做了初步的設(shè)計(jì)。 10 第 4 章 主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 皮帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 由上述可知，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為 1460r/min,額定功率為 15KW，傳動(dòng)比 ?? ，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間大于 10h。 （ 1）設(shè)計(jì)功率 機(jī)器每天工作小時(shí)數(shù)≥ 16h，載荷變動(dòng)較大，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 6111KA 得=。 . K P? ? ? ? （ ） （ 2）選定帶型 根據(jù) dP = 和 1n =1460r/min，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)圖 613 得： 選擇 B 帶型 （ 3）傳動(dòng)比 21211460 1 .5970ppdni nd? ? ? ? （ ） 其中 : 2n 為大帶輪的轉(zhuǎn)速 1pd 為小帶輪節(jié)圓直徑 2pd 為大帶輪節(jié)圓直徑 （ 4）小帶輪基準(zhǔn)直徑 1pd 為了提高 V帶的壽命在結(jié)構(gòu)允許條件下，宜選較大的基準(zhǔn)直徑。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 6122 和表 6123 選定 1d ≥ mind d min =125mm 所以取 1d =200mm （ 5）大帶輪基準(zhǔn)直徑 2d )1(1212 ????? ?dd dnnd （ ） 11 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 6122 得： 2d =315mm （ 6）帶速 V s/ nd 11d ?? ???? ?? ?V （ ） max 25 ~ 30V ? 符合要求 說 明：為了充分發(fā)揮 V帶的傳動(dòng)能力，一般 V不要低于 5m/s，不大于 20m/s （ 7）初定軸間距 0a （ d 1d +d 2d ） ≤ 0a ≤ 2（ d 1d +d 2d ） （ ） ? 0a ? 1030 初選軸間距 =600 （ 8）所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 0dL 22100 012 ()2 ( )24 ddd dd dda aL d d? ?? ? ? ? （ ） = 6004 20211531520216002 2????? ）－（）（? =2021 由表 6119 選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld =2021mm （ 9）實(shí)際軸間距 a 00 2 0 0 0 2 0 1 56 0 0 5 9 2 . 522ddLLaa ? ?? ? ? ? ? （ ） （ 10）小帶輪包角 1? 211 1 8 0 5 7 .3 1 6 9dddda? ?? ? ? ? ? ? ? （ ） 一般 1? ≥ 120? ，最小不低于 90? ，如果 1? 較小，應(yīng)增大或用張緊輪 （ 11）單根 V帶的基本額定功率 P1 根據(jù)帶的型號(hào)， 1pd 和 1n 普通 V帶查表得 1P = 12 單根普通 V帶額定功率的增量 ? 1P = ? ? ? 于是 LKKPPP ????? ?）（ 11r （ ） ( ) kw? ? ? ? ? （ 12） V帶的根數(shù) Z 21 ???? rdPPZ （ ） 所以取 4 跟皮帶 （ 13）單根 V帶的預(yù)緊力 20