【正文】 ................................................................................... 28 擠壓加工系統(tǒng)的操作 ........................................................................................................ 28 擠壓機(jī)的開車 ............................................................................................................. 28 開車操作注意事項(xiàng) ..................................................................................................... 28 擠壓機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) ............................................................................................................ 28 螺桿的保養(yǎng) ................................................................................................................. 28 機(jī)筒的保養(yǎng) ................................................................................................................. 28 擠壓機(jī)其它部分的保養(yǎng) ........................................................................................... 29 設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題 ............................................................................................................ 29 5 總結(jié)與展望 ............................................................................................................................... 30 總結(jié) .................................................................................................................................... 30 展望 .................................................................................................................................... 30 致 謝 ......................................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 32 附 錄 ........................................................................................................................................... 33 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 擠壓技術(shù)介紹 擠壓技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用 20 世紀(jì) 30 年代， 食品加工中開始應(yīng)用擠壓技術(shù) ， 它的特點(diǎn)有 具有集 混煉、輸送 、 加熱、 剪切、加壓 時(shí)間短等特 點(diǎn)， 從而廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中 。 在沒有擠壓技術(shù)之前，谷物食品 的加工 工 序 一般須經(jīng) 破 碎、混合、成型、烘烤或油炸、殺菌干燥等，每道工序都要有不同的設(shè)備，較長(zhǎng)的生產(chǎn)線，較大的占地面積，高強(qiáng)度的勞動(dòng)力，所需設(shè)備較多。到四十年代末期擠壓機(jī)的應(yīng)用在食品領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大 。 擠壓機(jī)生產(chǎn)膨化食品 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的各大生產(chǎn)膨化食品的公司企業(yè)一般都是用擠壓法生產(chǎn)食品，擠壓加工概括的說是將食品物料置于擠壓機(jī)的高壓和適當(dāng)?shù)臏囟鹊臓顟B(tài)下，然后突然釋放到常壓，使物料和各種調(diào)味料、香料達(dá)到充分滲透、混合和輸出的過程。 在 3~ 8MPa 和 200 e 左右的 高溫高壓 下 。 擠壓加工主要由一臺(tái)擠壓機(jī)一步完成 ,包括 :原料的混煉、熟化、粉碎、成型等工藝。 60 年代 , 漸漸出現(xiàn) 用于食品加工領(lǐng)域 的 雙螺桿擠壓機(jī)。 國(guó)內(nèi)的許多 機(jī)械廠 也先后生產(chǎn)了不同 型號(hào) 的擠壓設(shè)備 ,單螺桿設(shè)備 較 多。我們對(duì)擠壓機(jī)的研究與開發(fā)也勢(shì)在必行。同時(shí)雙螺桿擠壓機(jī)還 有 的優(yōu)點(diǎn)就是可以適應(yīng)更多的原料 , 解決了單螺桿擠壓機(jī) 無法對(duì) 高水分和高脂肪物料 進(jìn)行加工的 難題。 了解雙螺桿擠壓機(jī)的維護(hù)維修，及其使用時(shí)的注意事項(xiàng)。物料在通過雙螺桿時(shí)受到擠壓，但螺桿嚙合緊密，就會(huì)造成入口壓力極大，導(dǎo)致進(jìn)料困難。擠壓中，物料受到類似輾輪產(chǎn)生的擠壓捏合作用。 雙螺桿擠壓機(jī)在食品工業(yè)中的應(yīng)用 在組織化蛋白質(zhì)生產(chǎn)上的應(yīng)用 在一定的高溫高壓下 ,植物蛋白質(zhì)會(huì)變成組織化。 在膳食纖維加工中的應(yīng)用 膳食纖維可以 清理腸胃 、解毒 等 功能，還能降低體內(nèi)膽固醇水平和 降低血糖 。 當(dāng)物料被輸送到擠壓腔后 ,通過擠壓、摩擦和加熱作用 產(chǎn) 生高溫高壓效果 ,物料被剪切、 熔融 ,使物料 的 組織 結(jié)構(gòu) 發(fā)生了變化。 在休閑即食食品加工中的應(yīng)用 現(xiàn)在 市場(chǎng)上利用雙螺桿擠壓機(jī)生產(chǎn)的食品的 主要 原料是谷物 ,例如 水稻 、 大豆 、 麥子等。 雙螺桿擠壓機(jī)的工作原理 擠壓原理 ⑴ 強(qiáng)制輸送 根據(jù) 螺桿旋轉(zhuǎn)的方向不同， 雙螺桿擠壓機(jī) 可分為同向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)兩大類 。 ⑵ 混合作用 圖 反向旋轉(zhuǎn)，物料在雙螺桿螺槽中的流動(dòng)情況 因?yàn)?反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處螺棱和螺槽的速度方向相同，但 是 存在速度差， 所以 被螺紋帶入嚙合 間隙的無聊將受到螺棱和螺槽間的擠壓和研磨，使物料得到混合和混煉。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 螺桿擠壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)對(duì)整機(jī)的性能有很大的影響，總體結(jié)構(gòu)包括擠壓系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)源的相互位置關(guān)系。通常我們?nèi)∩a(chǎn)能力 Q 與螺桿轉(zhuǎn)速 n 的比值，稱之為“比流量”。 ⑵ 功率消耗： 從 能量平衡來看，物料所消耗的能量應(yīng) 等 于物料 在擠壓系統(tǒng)中 的加熱能量和對(duì)螺桿輸入功率的總和。由于壓力 Δ p 的波動(dòng)，直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。 ⑷ 螺桿的加工制造是否容易，使用壽命是否長(zhǎng)。 圖 等深變距螺桿 螺桿結(jié)構(gòu)和嚙合方式的確定 本 設(shè)計(jì)中螺桿的設(shè)計(jì)仍按普通螺桿的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。 為使進(jìn)料均勻，協(xié)調(diào)螺槽輸送物料和熔融的能力，螺桿采用單頭螺紋，并部分嚙合，以使物料受到較大的剪切和混合，有利與生化反應(yīng)的進(jìn)行。 為使物料和調(diào)味料的充分混合，延長(zhǎng)熔體在機(jī)筒內(nèi)的停留時(shí)間，保證其均一性，參考有關(guān)資料，初步選 取長(zhǎng)徑比 18sLD? ，則螺紋段總長(zhǎng) 18 18 85 1530sL D m m? ? ? ? 取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng) L＝ 1200mm，修正 1 2 0 0 6 5 1 8 .4 6 2SLD ?? 螺桿各段主要幾何參數(shù)的確定 物料在螺桿中的擠壓經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化的過程。 2 螺距 S 沿輸送段到均化段方向，將螺桿成階梯形分成三段，螺距依次為 54mm、 48mm、 36mm。 176。 其他參數(shù)的確定 1 雙螺桿中心距 A 和螺桿嚙合間隙 1? 雙螺桿的中心距主要取決于螺桿的直徑和對(duì)間隙的要求 ??9 ，一般地單螺紋雙螺桿? ?0 . 7 1 1 6 0 . 3 5 8 5SA D m m??，螺桿部分嚙合，需要存在一 定大的間隙，應(yīng)滿足? ? 20bsA D D?? ＞，即 ? ? ? ?2 5 5 8 5 2 7 0bsA D D m m? ? ? ?＞ ，則取 A＝ 80mm 2 螺桿與機(jī)筒的配合間隙 2? 間隙 2? 的選擇主要根據(jù)所加工物料的性能和機(jī)械加工條件來決定。 本設(shè)計(jì)中，各段螺紋統(tǒng)一取 傾角 10?? 圓角半徑 ? ? ?0 . 0 4 0 . 1 2 2 . 6 7 . 8sR D m m??，取 R＝ 5mm 螺棱頂寬 ? ?0 . 0 4 0 . 1 2 5 . 2 7 . 8sb D m m??，取 8b mm? 為了使物料在機(jī)筒內(nèi)流動(dòng)順暢，減少流動(dòng)阻力，減輕模頭壓力，免發(fā)生堵塞現(xiàn)象，并維持其均一性和連續(xù)性，我們?cè)诰温菁y上開半圓槽，具體結(jié)構(gòu)如圖 所示。本設(shè)計(jì)中將采用浮動(dòng)式，即螺桿與傳動(dòng)軸為兩個(gè)不同的零件，并以較松的配合連接，在擠壓時(shí)可在機(jī)筒內(nèi)浮動(dòng)，整個(gè)螺桿在實(shí)際計(jì)算中可近似地視為一懸臂梁。 由 分析 可 得 ，對(duì)螺桿的強(qiáng)度計(jì)算，在彎、 壓、扭 聯(lián)合作用下進(jìn)行 復(fù)合計(jì)算，一般 狀況 下 因?yàn)?螺桿根徑處的承載能力較 差，因此 可 歸結(jié) 于 上 面所提的 復(fù)合應(yīng)力 的 作用下螺桿根徑斷面強(qiáng)度 的 計(jì)算。通過電機(jī)調(diào)速，可方便地調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速，繼而柔性地改變操作參數(shù)，達(dá)到生產(chǎn)膨化食品的控制要求。 機(jī)筒的設(shè)計(jì)及計(jì)算 擠壓機(jī)的擠壓系統(tǒng) 由螺桿和機(jī)筒共同組成 ，熱量傳遞的穩(wěn)定性和均勻性 都與其結(jié)構(gòu)形式有關(guān) ，在 進(jìn)行 機(jī)筒 設(shè)計(jì) 時(shí)，機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式的選擇 必須考慮 ，機(jī)筒上的加料口形式，機(jī)筒與機(jī)頭的聯(lián)接方式以及 機(jī)筒的加工 等問題 都要進(jìn)行研究 。 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件的設(shè)計(jì) 17 圖 整體式機(jī)筒 機(jī)筒的連接方式 機(jī)筒的結(jié)構(gòu)有整體式、分段式 等 。 傳動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)是擠壓機(jī)的主要組成部分之一，螺桿 的驅(qū)動(dòng) ，并使螺桿能在 特 定的工藝條件下獲得所必須的扭矩 并 且能 夠進(jìn)行 均勻地旋轉(zhuǎn)， 從而 對(duì)物料 完成 輸送 和塑化 。為使螺桿獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)調(diào)速不應(yīng)太低，控制在 1000r/min 左右。由前面電機(jī)選用 YCT315— 4A 電磁調(diào)速電機(jī) ??11 。本設(shè)計(jì)中，拉桿螺紋規(guī)格為M30，數(shù)目為 4，安裝時(shí)預(yù)緊。 加料系統(tǒng)組成 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位 論文 20 圖 加料系統(tǒng)組成示意圖 本設(shè)計(jì)中，加料系統(tǒng)擬采用喂料裝置進(jìn)料斗＋喂料系統(tǒng)＋機(jī)筒進(jìn)料斗方案，見圖 。 螺旋直徑和轉(zhuǎn)速的確定 以下計(jì)算參考 ??8 查表 115 和 116 得 物料填充系數(shù) ? ＝ ,綜合特性系數(shù) K＝ ， B＝ 20，傾角系數(shù) C＝ (水平，傾角 0176。 外徑 D＝ 90mm，已知