【正文】 的天然資源， 它是全球生命支持系統(tǒng)的重要組成部分，是保證人類可持續(xù)發(fā)展的重要財(cái)富。雙螺桿擠壓機(jī)由于具備輸送能力強(qiáng)、調(diào)控性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于加工各種食品。改革開放后，我國淡水漁業(yè)的發(fā)展也非常迅速。纖維型是將魚糜糊通過有窄的長(zhǎng)方形的噴嘴擠壓成薄片，然后將薄片加熱使其凝固，再切成所需寬度的條狀物，將條狀物經(jīng)過成形無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 機(jī)擰成繩狀物。擠壓膨化是仿真食品生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，擠出機(jī)或噴爆機(jī)稱是生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。通過對(duì)擠壓機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的分析，我們發(fā)現(xiàn)壓力和溫度對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量有較大的影響。 魚糜糊是形成模擬蝦仁質(zhì)地、口味的基礎(chǔ)。而適合機(jī)械化生產(chǎn)、工藝簡(jiǎn)單的魚絲工藝、仿真食品成形工藝，還有待研究。國外的研究趨勢(shì)表明，需要研制生產(chǎn)能力大，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高的擠壓設(shè)備。 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。 ⑷ 螺桿的加工制造 螺桿的 加工是否容易，使用壽命是否長(zhǎng)。以下具體計(jì)算確定各段的幾何參數(shù)。本擠壓機(jī)為成型擠壓機(jī)且物料的壓縮性??；另外，考慮到化學(xué)反應(yīng)對(duì)壓縮比的影響，我們認(rèn)為估算值還是有一定參考意義的 [2]。根據(jù)蝦片生產(chǎn)工藝要求，溫度和壓力對(duì)擠壓法生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響。 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 初步確定擠壓機(jī)傳動(dòng)路線如圖 所示。這與我們最初的箱內(nèi)由一大齒輪帶動(dòng)兩小齒輪傳動(dòng)的設(shè)想吻合 (見圖 3)。mm 齒寬系數(shù) ψd 由表 取 ψd＝ 彎曲疲勞極限 ζHlim 由圖 1110d ζFlim1＝ ζFlim2＝ 380MPa 齒形系數(shù) YF 由圖 119 YF= 初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力 [ζF] [ζF1]＝ [ζF2]＝ ＝ 380 [ζF1] ＝ [ζF2]=342Mpa 初取齒數(shù) z2=26 則 z1=28 齒輪 模數(shù) m m≥錯(cuò)誤 !未找到引用源。／ a (式 131) ＝ 180176。 為減小整機(jī)外形尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)置于下方，通過帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)減速機(jī)。 本設(shè)計(jì)中采用冷卻水管纏繞鑄入鋁塊中，安裝 在機(jī)筒表面進(jìn)行冷卻的方法，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 加料系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)中采用單螺桿輸料，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機(jī)中。09＇，第二段 ψ2=14176。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式： ； ； 。對(duì)于φ 65 擠出機(jī)來說，一般認(rèn)為Q/n1（ kg/h/r/min）是同規(guī)格機(jī)臺(tái)中比較好的比流量值。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。在雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)、計(jì)算以及制造技術(shù)方面 尚 有 很多 難點(diǎn)需要克服，這些都 限制了我國 在 雙螺桿 擠出技術(shù)與裝備 領(lǐng)域 的發(fā)展。澆注成形較容易實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開可合的模具，而模具內(nèi)有大蝦仁形狀的內(nèi)腔，將魚糜糊注塑到模具內(nèi)腔中，再對(duì)模具進(jìn)行加熱，等凝膠可脫模后，打開模具，成形后的蝦仁落下，美國專利 〖 139】 介紹的方法就是如此。 通過雙螺桿擠壓機(jī)來改善單螺桿擠壓機(jī)不能對(duì)濕物料進(jìn)行加工處理的缺陷。但是如果研究取得成功，將會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 配合部分工藝 該部分工藝保證制品的組織質(zhì)地與被仿真對(duì)象相似。因而對(duì)我們?nèi)祟悂碚f，魚肉不僅提供維持身體機(jī)能不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，而且起到強(qiáng)身健體、延壽增智的效用，因而，魚肉成為人們?nèi)粘Ｉ钌攀辰Y(jié)構(gòu)中及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié) [1]。本文詳細(xì)的介紹了擠壓機(jī)的主要零部件分配箱、螺桿、機(jī)筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相應(yīng)的校核計(jì)算；對(duì)主要傳動(dòng)零部件如分配箱大小齒輪，帶輪、從動(dòng)軸、鍵等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并對(duì)軸承承載能力、壽命進(jìn)行了校核計(jì)算 。在現(xiàn)有擠壓機(jī)的基礎(chǔ)上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機(jī)設(shè)計(jì)方法，根據(jù)魚肉仿真食品的的特殊工藝要求，對(duì)擠壓機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。魚體內(nèi)還蘊(yùn)含著豐富的亞油酸、亞麻酸與一定量的二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸，它們是構(gòu)成人腦非常重要的營養(yǎng)素，對(duì)人的智力水平起決定作用，在國際上被譽(yù)為“能使人聰明的食品”，日本有“食魚能使頭腦變得聰 明”的古語，它還具有降低血脂、抗血栓和健腦益智等功效。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)該有天然蝦仁的獨(dú)特風(fēng)味，模擬蟹肉制品應(yīng)該要有蟹肉的風(fēng)味，而魚肉風(fēng)味則存在著一些不足，并且作為經(jīng)過多次漂洗的魚糜，漂洗過程中呈味液流失，導(dǎo)致鮮味不足，通常要在成形前在魚糜中添加鮮味劑，如味 精、醬油等，高質(zhì)量魚糜制品要加特殊風(fēng)味調(diào)味料，目前在日式魚糜制品板式魚糕、魚肉漢 堡、烤章魚風(fēng) 味魚糕、魚卷中添加各種風(fēng)味調(diào)味料，而在模擬蝦仁、模擬蟹肉等仿真食品要添加文獻(xiàn)介紹的蝦蟹風(fēng)味的海鮮調(diào)味料。 對(duì)于仿真食品的研究開發(fā)，因?yàn)閷?duì)制品外形與品質(zhì)有著特殊要求，只有將加工設(shè)備與 加工工藝作為有機(jī)整體來研究，再加上該方面的基礎(chǔ)研究相對(duì)落后沒有跟上，因此難度較大。在分配箱箱體形式的選擇方面，最終采用了組 合式箱體結(jié)構(gòu)，這樣在維修時(shí)，拆裝推力軸承組以及齒輪軸都很方便。由于魚糜糊只有通過加熱凝膠后才能定形，因此要求魚糜糊能構(gòu)保持在一定形腔中進(jìn)行加熱凝膠。目前，我國生產(chǎn)的異向旋轉(zhuǎn)雙螺軒擠出機(jī)多為錐形 異向 雙螺桿擠出機(jī)， 而 平行異向雙螺桿擠出機(jī) 還 很少，并且多為中、小型機(jī)，國內(nèi)所需的大型異向雙螺桿擠出機(jī)幾乎全部依賴進(jìn)口。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 通過雙螺桿擠壓機(jī)來改善單螺桿擠壓機(jī)不能對(duì)濕物料進(jìn)行加工處理的缺陷。同規(guī)格的螺桿在加工同一種物料時(shí)的比流量，在一定程度上說明了螺桿的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。 圖 等深變距螺桿 ⑴ 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)。 實(shí)際螺紋段總長(zhǎng) L＝ L1＋ L2＋ L3＝ 189+424+176＝ 789mm d 螺旋升角 ψ 參考 [7] Pg151 公式 t=πDtgψ 算出各段螺旋升角第一段 ψ1=17176。 ⑵ 料口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 加料口的結(jié)構(gòu)必須與物料形狀相適應(yīng)，使被加工的物料能從料斗 或加料器中自由流入螺桿而不中斷，對(duì)各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。 ⑶冷卻裝置設(shè)計(jì) 由于螺桿直徑較小，在螺桿中心部開槽通入水管進(jìn)行冷卻，勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重削弱螺桿強(qiáng)度，故本設(shè)計(jì)將只對(duì)機(jī)筒進(jìn)行水冷卻。采用有級(jí)減速機(jī)，承擔(dān)大部分的傳動(dòng)比，可滿足這一要求。－ (d2－ d1) 176。 = 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m= 壓力角 α 取 α＝ 20176。設(shè)計(jì)成這一形式，一方面主要是受雙螺桿中心距限制和出于水平平行布置時(shí)應(yīng)避免齒輪與軸發(fā)生干涉的考慮，另一方面也是為了在有限的徑向距離內(nèi)增加齒輪的模數(shù)以提高其強(qiáng)度 [20]。 電動(dòng)機(jī)的選用 螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是生產(chǎn)蝦仁的一個(gè)關(guān)鍵性操作參數(shù)，因此在本設(shè)計(jì)中，我們將采用無級(jí)調(diào)速電機(jī)與有級(jí)減速機(jī)的組合。機(jī)筒溫度的升高將提高物料的美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會(huì)降低擠壓機(jī)的模頭壓力，特 別地當(dāng)無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 機(jī)筒溫度過高超過 250℃時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致淀粉的碳化，從而對(duì)擠壓生產(chǎn)魚肉起到相反的作用。 機(jī)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)筒和螺桿共同組成了擠壓機(jī)的擠壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到熱量傳遞的穩(wěn)定性和均勻性，在設(shè)計(jì)機(jī)筒時(shí)，要考慮到機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式的選擇，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)筒機(jī)械加工制造的難易等問題。 ⑸ a 螺槽深 H 由于螺桿設(shè)計(jì)成等深 變距形式，取統(tǒng)一螺槽深 H＝ ~(參考 [7]Pg149) ＝~，取 H＝ 12mm，則螺桿根徑 Db＝ Ds－ 2H＝ 65－ 24＝ 41mm。螺桿加工制造困難，影響螺桿的壽命。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別：（見表 21） 表 21 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 總體類型 不同類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 外觀形式 臥式螺桿擠壓機(jī) 螺桿在空間呈水平放置，尺寸大小影響占地面積，對(duì)空間高度影響不大 計(jì)量部分的螺桿和機(jī)筒易于磨損 立式螺桿擠壓機(jī) 螺桿在空間呈豎直 減速箱選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受限制，空間高度要求高 聯(lián)接形式 整體式螺桿擠壓機(jī) 結(jié)構(gòu)緊湊 不便于加工和裝拆、維修 分段式螺桿擠壓機(jī) 能夠采用標(biāo)準(zhǔn)減速器，易于裝拆、維修 需專門設(shè)置螺桿軸承座及相應(yīng)的潤(rùn)滑系統(tǒng) 電機(jī)置于機(jī)器旁側(cè) 便于電機(jī)及機(jī)器維修 占地面積大 電機(jī)置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部 機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整齊 要求設(shè)計(jì)帶等傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)效率低 電機(jī)置于減速箱后部，與機(jī)器成一體 與機(jī)器構(gòu)成整體，有利于選用標(biāo)準(zhǔn)減速器，有利于互換性和滿足加工要求 軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，占地面積相應(yīng)增大 電機(jī)置于減速器上部 占地面積小 由于振動(dòng)問題，要求支架有足夠剛度 結(jié)論：通過以上分析，結(jié)合本課題的實(shí)際情況，擬采用臥式整體式結(jié)構(gòu)形式，動(dòng)力源和傳動(dòng)裝置位置采用電機(jī)置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部形式。 本設(shè)計(jì)中采用單螺桿 輸料，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機(jī)中。 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備研究 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國外有仿真食品成形設(shè)備的報(bào)道，但國產(chǎn)化且符合國情的中小型仿真食品成形設(shè)備尚未見。魚糜糊可按成熟的魚糜糊工藝獲得，其工藝 為 :原料魚一預(yù)處理〔去鱗、內(nèi)臟、頭尾、主骨刺〉一釆肉 漂洗一脫水一碎肉（精濾）一配料一擂潰（斬拌〉―魚糜糊。因此我們專門對(duì)模頭處的加熱冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 魚肉仿真工程食品〔簡(jiǎn)稱仿真食品〉，是符合國際趨勢(shì)的一類魚糜制品，具代表性的制品有模擬蟹腿、模擬蝦仁等。復(fù)合壓模型是將魚糜糊與肉條混合后擠壓成所需形狀，制成咀嚼感很好、組織結(jié)構(gòu)均勻、彈性較高的制品。 1979 年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量只有 470 萬噸， 1989年增至 1150 萬噸，到 1993 年為 1500 萬噸， 1997 年己達(dá)到 3206 萬噸。本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)雙螺桿擠壓機(jī)，其兩根螺桿同向旋轉(zhuǎn)，對(duì)食品物料具有強(qiáng)大的混合與反應(yīng)作用，并能產(chǎn)生較好的自潔作用，并對(duì)機(jī)器的傳動(dòng)部分進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。assignment tank。怎樣加工低值小雜魚，如何充分開發(fā)利用其豐富的蛋白質(zhì)資源，已引起世界各國的重視。在魚糜糊中加入適量的食用纖維是模擬蝦仁生產(chǎn)的關(guān)鍵，同時(shí)加入少量真蝦肉糜及蝦汁提取液或蝦味素可使模擬蝦仁產(chǎn)品更趨完善。 利用同向雙螺桿擠壓機(jī)壓縮得到的魚肉膨化仿真食品具有禽肉的咀嚼感，可以作為生產(chǎn)原料生產(chǎn)出各種不同口味的模擬仿真食品，可以有效合理的開發(fā)利用各種低值動(dòng)物性蛋白源，可以生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品及相關(guān)新型產(chǎn)品；另外由于原料處理只需去除魚頭和內(nèi)臟、無需剔除魚骨，不僅提高了營養(yǎng)價(jià)值，而且高效、簡(jiǎn)單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。目前己開發(fā)或正在研究的品種有仿生（模擬）蟹肉 — 、 仿生〔模擬〕蝦仁、模擬貝肉、模擬干蝦仁、模擬火腿、模擬南瓜、模擬鮑魚肉、久仿生墨魚、仿生海膽、海味牛排閱、海洋牛肉等。魚肉流變特性雖然有人作過研究，但針對(duì)魚糜糊特性的流變測(cè)量方法還有待探討，具體的流變特性系數(shù)有待進(jìn)一步確定，解決這些問題是本文的研究?jī)?nèi)容。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。 ⑵ 混合作用 圖 同向旋轉(zhuǎn)，物流在雙螺桿螺槽中的流動(dòng)情況 由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一根螺桿（如圖 所示），呈“∞ ”型前進(jìn)，料流的方向改變，有助于物料的混合和均化 [7]。在保證物料膠體化的前提 下，螺桿的單耗應(yīng)以低值為好。 ⑵ 螺桿直徑 Ds 的確定 螺桿直徑是螺桿主要參數(shù)之一，在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)，一般是根據(jù)所需的生產(chǎn)能力，理論公式來計(jì)算螺桿直徑是困難的，因此可選用以下方式，初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉(zhuǎn)速后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑： Q＝ βDs3 n 式中 Q —— 生產(chǎn)能力， kg/h Ds —— 螺桿直徑 ， cm n —— 螺桿轉(zhuǎn)速， r/min β —— 經(jīng)驗(yàn)出料系數(shù)，一般取 β＝ ~ 本設(shè)計(jì)中， Q＝ 120kg/h， n＝ 60r/min（工作轉(zhuǎn)速）， β＝ ，則 Ds＝ [Q/(β*n)]1/3 ＝ [120/(60)] 1/3 ＝ 取標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑 Ds＝ 65mm。參 考［ 9］ Pg119 表 1310，無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 由于物料為高粘度物料，取φ 65mm 擠壓機(jī)的配合間隙δ 2＝ ~=~。加熱冷卻裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否得當(dāng)，將