【正文】 解： 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算內(nèi)容 計(jì)算結(jié)果 確 定主 要 幾 何 尺 寸 d2 轉(zhuǎn)矩 T2 T2＝ 106P/n1＝ 106＝ 650355N－ (315160) 60176。 (5) 分配箱傳動(dòng)比 根據(jù)上面的分配情況， i 分配箱 ＝ i 總 ／ iV／ i 減 ＝ ／ 2／ ＝ ＜ 1，即分配箱設(shè)計(jì)為增速器。帶輪不僅可以分擔(dān)一定的傳動(dòng)比，而且還可使整個(gè)系統(tǒng)傳動(dòng)穩(wěn)定，并起到過(guò)載保護(hù)的作用。 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 雙螺桿擠壓機(jī)零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)系統(tǒng)是擠壓機(jī)的主要組成部分之一，它的作用是驅(qū)動(dòng)螺桿，并使螺桿能在選定的工藝條件下 (如溫度、壓力和轉(zhuǎn)速下 )獲得所必須的扭矩且能均勻地旋轉(zhuǎn)，以完成對(duì)物料的塑化和輸送。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是冷卻水管也制成剖分式，拆卸方便，冷沖擊也較小。在相同產(chǎn)量 Q 的情況下，當(dāng)物料的粘度μ減小時(shí)，將同時(shí)減小擠壓機(jī)模頭處的壓力。這樣，單螺桿擠壓機(jī)就充當(dāng)了喂料裝置，它不僅能均勻的喂料，且能控制喂料量，滿足各種不同物料加工需要，避免進(jìn)料不均勻的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量 [6]。 圓角半徑 R＝ (~)Ds＝ ~，取 R＝ 5mm 螺棱頂寬 e＝ (~)Ds＝ 5 .2~，取 e＝ 6mm (見 ［ 9］ Pg77~78) 圖 喂料口斷面 ⑻ 壓縮比 i 全螺紋雙螺桿的壓縮比，等于加料段一個(gè)螺距的螺槽容積 與擠出段一個(gè)螺距的螺槽容積之比，不計(jì)過(guò)渡圓弧的影響，其計(jì)算式如下： ? ?? ?? ?? ? SFdDems SFdDemsi222222222112121111 44??? ????平均平均?? (［ 9］ 式 185) 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 式中 S S2—— 分別為加料段、擠出段的螺距 m m2—— 分別為加料段、擠出段的螺紋頭數(shù) e e2—— 分別為加料段、擠出段平均直徑處的螺紋軸向厚度 D、 d —— 分別為螺桿外徑、根徑 F F2—— 分別為加料段、擠出段的嚙合面積的一半 由于螺桿等深，單頭螺紋，截面形狀一致， D1＝ D2， d1＝ d2， e1＝ e2≈b， m1＝ m2＝ 1，忽略嚙合面積 F F2，初步估算壓縮比 i＝ (S1－ e1)／ (S3－ e2)＝ (63－ 6)／ (44－ 6)＝ 據(jù)有關(guān)資料，玉米淀粉在擠壓過(guò)程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后，本身由固體粉料轉(zhuǎn)化為熔體有 2 倍左右的物理壓縮比。33＇，第三段 ψ3=12176。因此，整個(gè)螺桿的設(shè)計(jì)通常分為三部分。考慮到螺桿的強(qiáng)度要求和物料性質(zhì)，我們擬采用等深變距螺桿。因此，應(yīng)視溫度和壓力對(duì)物料反應(yīng)的影響程度，合理選取控制，避免兩者的較大波動(dòng)。本設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)能力定為 Q＝120kg/h， 螺桿轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)蝦片的工藝要求取為 n＝ 60r/min，則比流量 Q/n＝ 120/60=2，較合理。 雙螺桿擠壓機(jī)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 雙螺桿擠壓機(jī)零部件包括：喂料裝置、機(jī)筒、螺桿、加熱與冷卻裝置、模板與切割裝置、機(jī)座等組成。魚肉加工雙螺桿擠壓機(jī)膨化機(jī)的設(shè)計(jì)包括機(jī)筒、與動(dòng)力裝置連接的第一螺桿、第二螺桿，傳動(dòng)系統(tǒng)和加熱出料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和繪制。研究雙螺桿擠壓機(jī)需要比較全面的機(jī)械、食品、化學(xué)、傳熱學(xué)、六邊學(xué)、流體力學(xué)、電子、自動(dòng)控制等豐富的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 隨著 我國(guó) 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型塑料管材、板材在石化、建筑、型材、國(guó)防等領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。目前魚糜糊工藝已比較成熟，包括配方和工藝流程。澆注成形方法也適用于模擬蟹肉、模擬貝肉等魚肉仿真食品的成形，因此有著廣泛的應(yīng)用。因此本研容思路是，通過(guò)其典型制品一模擬蝦仁的生產(chǎn)工藝和設(shè)備研究為藍(lán)本，進(jìn)行仿真食品的研究。提供一種簡(jiǎn)單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚肉擠壓膨化食品加工方法。為調(diào)節(jié)產(chǎn)品的口味，生產(chǎn)過(guò)程中操作參數(shù)經(jīng)常需要改變，因此螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)以及進(jìn)料量調(diào)節(jié)是必不可少的，在設(shè)計(jì)中我們都考慮到了這一點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中單螺桿送料擠壓機(jī)跟雙螺桿成型擠壓機(jī)都采用了調(diào)速電機(jī)控制，并嚴(yán)格控制了傳動(dòng)比范圍，在滿足輸出 轉(zhuǎn)矩的前提下，使電機(jī)的調(diào)速范圍盡量落在實(shí)際生產(chǎn)要求轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)，充分發(fā)揮調(diào)速電機(jī)的調(diào)速優(yōu)勢(shì)。 目前，我國(guó)的水產(chǎn)品加工量 僅占總 產(chǎn)量的 10%大部分是以鮮活水產(chǎn)品銷售，而日本的水產(chǎn)品加工量占其百分之 70 左右。 a. 擠壓膨化法工藝流程 原料 預(yù)處理 進(jìn)料 擠壓 在加工 成型 包裝 b. 擠壓膨化法工藝特點(diǎn) 擠壓膨化法是利用原料蛋白質(zhì)（沒變性的或變性）在高壓、高溫以及剪切力的作用下，使蛋白質(zhì)發(fā)生定向排列形成組織結(jié)構(gòu)，最后由于壓、溫突降而產(chǎn)生膨化，獲得組織化蛋白。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁獨(dú)特的纖維組織、強(qiáng)勁的彈性和咀嚼性。壓模型是通過(guò)單擠壓或者共擠壓將魚糜糊壓制成需要的形狀，并使其凝固，形成彈性凝膠體。 魚類中不缺乏有一些價(jià)值較高的經(jīng)濟(jì)魚類，還有數(shù)量相當(dāng)可觀的低值魚類，伴隨著海洋漁業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)魚類產(chǎn)量逐年減少，小雜魚、低值魚產(chǎn)量逐年增多。 我國(guó)又是個(gè)淡水漁業(yè)大國(guó)，有著廣袤的內(nèi)陸水域，水產(chǎn)品資源非常豐富。本文還涉及了擠壓機(jī)一些輔助元件如加料系統(tǒng)、加熱冷卻裝置、模頭裝置的選擇要求 ,并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。 班 級(jí)： 機(jī)械 95 學(xué) 號(hào)： 0923231 作者姓名： 20xx 年 5 月 25 日 I 無(wú)錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 題目 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 食品擠壓技術(shù)具有加工范圍廣、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、加工過(guò)程無(wú)污染等特點(diǎn)。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班 姓名 曹彬彬 五、開始及完成日期： 自 20xx 年 11 月 12 日 至 20xx 年 5 月 25 日 六、 設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng) 〕 簽名 系主任 簽名 20xx 年 11 月 12 日 III 摘 要 本文分析了單螺桿擠壓機(jī)與雙螺桿擠壓機(jī)的特點(diǎn)以及魚肉仿真食品生產(chǎn)工藝的 需要，確定了先通過(guò)單螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行蒸煮、攪拌，再用雙螺桿擠壓成型機(jī)成型的生產(chǎn)流程。當(dāng)今世界越來(lái)越多的國(guó)家己將開發(fā)海洋作為獲取資源、擴(kuò)大生存空間、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重 點(diǎn)戰(zhàn)略。 魚類食品被公認(rèn) 為一種優(yōu)質(zhì)的保健食品，它富含蛋白質(zhì)，并且其蛋白質(zhì)容易被人體消化吸收，利用率高，魚類脂肪含量少并且多由不飽和酸組成，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值要髙于其它動(dòng)植物脂肪，魚肉中鈣、鋅、磷等一些無(wú)機(jī)鹽含量比畜禽肉類還要高，經(jīng)常食用魚肉，可改善調(diào)節(jié)人們膳食結(jié)構(gòu)的合理性，促進(jìn)兒童少年骨骼生長(zhǎng)，加快青年身體發(fā)育，預(yù)防中老年因缺鈣而引起的骨質(zhì)疏松癥。 目前魚糜生產(chǎn)工藝己相當(dāng)成熟，我省就有好幾家較大的魚糜生產(chǎn)企業(yè)，如中外合資舟山興業(yè)有限公司、中日合資龍生水產(chǎn)制品有限公司玉環(huán)分公司等，魚糜生產(chǎn)能力較大，但僅僅作為魚丸等初級(jí)魚糜制品的原料，造成幵工不足、設(shè)備大量閑置。 調(diào)味部分工藝 該部分工藝是保證被仿真對(duì)象與制品的口味相似。 最理想的途徑是將魚肉蛋白纖維 組織化魚肉蛋白作為可食性纖維添加到低值魚類加工的仿真食品中，因?yàn)榻M織化魚肉蛋白可以大量添加到魚糜糊中，從而保證成型品的質(zhì)量。目前我國(guó)對(duì)仿真食昴研究相對(duì)落后但有著美好前景，中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)于一九九六年制定同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 的《“九五”全國(guó)食品工業(yè)科技發(fā)展綱要建議》中把“應(yīng)用低值魚為原料加工魚糜的科技成果，并進(jìn) 一 步普及仿真工程食品的新技術(shù)，提高產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值”列為食品工業(yè)水產(chǎn)品行業(yè)的 一 個(gè)重點(diǎn)戰(zhàn)略。 通過(guò)查閱資料確定設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，如產(chǎn)量、物 料的含水量、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍、加熱的溫度和出料的含水量及狀態(tài)等。在本次設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)置了推力軸承組了分擔(dān)載荷，同時(shí)設(shè)置碟性彈簧以緩沖吸振。 我國(guó)在該方面硏究相對(duì)落后，雖然有吳光宏、張金亮等進(jìn)行淡水魚模擬蟹腿肉的工藝研究試驗(yàn)，但自主開發(fā)仿真食品生產(chǎn)設(shè)備幾乎空白。蝦仁外形的 成形方法大致有以下幾種：滾切成形、沖壓成形、澆注成形等方法。由于仿真食品加工中涉及魚糜糊的輸送流動(dòng)，而流動(dòng)過(guò)程的壓力、流量，以及生產(chǎn)能力、設(shè)備功率等都和魚糜的流變特性有著一定聯(lián) 系系。 由于 國(guó)內(nèi)雙螺桿擠 壓 機(jī)開發(fā) 與 研究工作起步較晚，因此產(chǎn)品檔次較低，系列化程度低，多數(shù)產(chǎn)品的螺桿、技術(shù)水平、機(jī)筒的精度、整機(jī)性能和質(zhì)量與目前發(fā)達(dá)國(guó)家的 現(xiàn)有 水平有一定差距。 仿真食品生產(chǎn)設(shè) 備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國(guó)外有仿真食品成形設(shè)備的報(bào)道，但 國(guó)產(chǎn)化且符合國(guó)情的中小型仿真食品成形設(shè)備尚未見。 通過(guò)查閱資料確定設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，如產(chǎn)量、物料的含水量、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍、加熱的溫度和出料的含水量及狀態(tài)等。 ⑷ 壓延效應(yīng) 同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠壓機(jī)，由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，因此沒有明顯的壓延效應(yīng)，它對(duì)磨損和超載的敏感性比反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿小的多，而且也易發(fā)現(xiàn)。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”。由于壓力 Δ p 的波動(dòng)，直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 雙螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 螺桿主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：螺桿直徑，長(zhǎng)徑比，螺桿各段主要參數(shù)，螺紋形狀，螺桿的螺紋頭數(shù) [12]。因此，應(yīng)根據(jù)被加工物料的物理性能、成型工藝要求和產(chǎn)品質(zhì)量的要求來(lái)考慮。 均化段 L3＝ 22%~25%L＝ 176~200mm，取螺距 S3＝ 44mm的整數(shù)倍， L3＝ 176mm。 ⑺ 螺紋斷面形狀的確定 圖 開槽螺紋 對(duì)于小直徑螺桿，一般選用梯形螺紋，由于其前后緣有較大的傾角，有利于物料的流動(dòng)，同時(shí)具有較好的混合和均化物料的作用。它的特點(diǎn)是：加工精度喝裝配精度容易保證，機(jī)筒外部的加熱器易于布置，且受熱均勻，但機(jī)筒內(nèi)表面的磨損難于修復(fù)。 ⑴ 機(jī)筒溫度分布對(duì)魚肉的影響 機(jī)筒溫度的分布控制是擠壓加工過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵的操作參數(shù)。本設(shè)計(jì)中，機(jī)筒的加熱方式擬采用鑄鋁加熱器加熱。 ：耐蝕和耐磨損；在模板的內(nèi)壓作用下有足夠的強(qiáng)度和剛度；在高溫下不變形，模板各組成零件視所處位置和工作要求可選不同的材料。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。在設(shè)計(jì)中