【正文】 度較小，所以采用整體式機(jī)筒。這種形式的機(jī)筒在擠壓機(jī)中較多的被采用。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)。⑵ 料口結(jié)構(gòu)設(shè)計加料口的結(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，對各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。 加料系統(tǒng) 本設(shè)計中采用單螺桿輸料，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機(jī)中。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]。 加熱和冷卻裝置系統(tǒng)由擠壓理論可知，溫度控制是擠壓過程得以進(jìn)行的必要條件之一。擠壓機(jī)加熱與冷卻系統(tǒng)就是為了保證這一必要條件而設(shè)置的。加熱冷卻裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計是否得當(dāng)，將直接關(guān)系到擠壓機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的質(zhì)量和能量的消耗。因此，擠壓機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)又是擠壓機(jī)的一個重要組成部分 [14]。1 機(jī)筒溫度分布對魚肉的影響機(jī)筒溫度的分布控制是擠壓加工過程中一個關(guān)鍵的操作參數(shù)。根據(jù)對物料流動特性的分析，可知溫度對于擠壓物料的粘度影響很大。隨著溫度的升高，物料的粘度將會減無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文14小。在相同產(chǎn)量 Q 的情況下，當(dāng)物料的粘度 μ 減小時，將同時減小擠壓機(jī)模頭處的壓力。根據(jù)蝦片生產(chǎn)工藝要求，溫度和壓力對擠壓法生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響。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，但也會降低擠壓機(jī)的模頭壓力，特別地當(dāng)機(jī)筒溫度過高超過 250℃時，將會導(dǎo)致淀粉的碳化，從而對擠壓生產(chǎn)魚肉起到相反的作用。因此，我們應(yīng)視溫度和壓力對生化反應(yīng)的影響程度，對機(jī)筒溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制和調(diào)節(jié)，以利于反應(yīng)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。2 擠壓機(jī)加熱方法的選擇目前，擠壓機(jī)的加熱方法主要有載熱體加熱、電阻加熱和電感應(yīng)加熱等三種常見形式。本設(shè)計中，機(jī)筒的加熱方式擬采用鑄鋁加熱器加熱。⑶冷卻裝置設(shè)計由于螺桿直徑較小，在螺桿中心部開槽通入水管進(jìn)行冷卻，勢必會嚴(yán)重削弱螺桿強(qiáng)度，故本設(shè)計將只對機(jī)筒進(jìn)行水冷卻。本設(shè)計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。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。由于設(shè)計中加熱與冷卻管可以一起鑄入鑄鋁加熱器中，因此制造簡單。為防止水管堵塞，可在進(jìn)水管加裝濾網(wǎng)。圖 機(jī)筒冷卻裝置 模板裝置：熔融料的流道呈十分光滑的流線型，不得有突變，更不能有死角和滯留區(qū)；保證模板有足夠的壓縮比，使料能在模板內(nèi)形成必要的壓力；在強(qiáng)足夠的條件下，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工制造和裝拆維修。同時結(jié)構(gòu)盡量對稱，以使傳熱均勻；材料選用合理。：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；在同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動系統(tǒng)設(shè)計15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。：模板的裝配要求高，各零件的加工視作用不同而異 [8]。 所以，選用材料為：38CrMoAl 氮化處理。 雙螺桿擠壓機(jī)零部件設(shè)計計算 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 傳動系統(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)，以完成對物料的塑化和輸送。 傳動系統(tǒng)設(shè)計 圖 傳動系統(tǒng)簡圖 初步確定擠壓機(jī)傳動路線如圖 所示。 電動機(jī)的選用螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是生產(chǎn)蝦仁的一個關(guān)鍵性操作參數(shù)，因此在本設(shè)計中，我們將采用無級調(diào)速電機(jī)與有級減速機(jī)的組合。采用無級調(diào)速電機(jī)，主要是因?yàn)槠涔ぷ魈匦郧€與擠壓機(jī)的工作特性曲線很接近，如圖 所示。采用它來作原動機(jī)，能夠保證有較高的功率因素與效率(cosρ＝~，η＝50~60%)，且啟動性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，可得到較合理的使用。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。采用有級減速機(jī)，承擔(dān)大部分的傳動比，可滿足這一要求。 為減小整機(jī)外形尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)置于下方，通過帶輪傳動帶動減速機(jī)。帶輪不僅可以分擔(dān)一定的傳動比，而且還可使整個系統(tǒng)傳動穩(wěn)定，并起到過載保護(hù)的作用。無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文16圖 調(diào)速電機(jī)的工作特性曲線 傳動比分配(1)電機(jī)選擇初定螺桿轉(zhuǎn)速為 60r/min，為滿足一定的調(diào)速要求，取螺桿最高轉(zhuǎn)速為 100r/min， （參考［9］ Pg134）擠壓機(jī)驅(qū)動功率 N=KDs2n=100Kw=額定輸出功率 Pd= N/η=()=選用 YCT2504A 電磁調(diào)速異步電動機(jī)，額定輸出功率 ，額定轉(zhuǎn)矩116Nm，調(diào)速范圍 132~1320r/min(2)總傳動比總傳動比 i 總 ＝n 電機(jī) ／n＝1320／100＝ (3) 帶輪傳動比由于設(shè)計中選用減速機(jī)，而分配箱內(nèi)齒輪又受螺桿中心距限制，傳動比不大，因而減速機(jī)將承擔(dān)大部分的傳動比，因此帶輪傳動比可取較小值。同時，這樣也可減小機(jī)器尺寸和重量，便于安裝。在設(shè)計中，我們初取帶輪傳動比 iV＝2。(4) 減速機(jī)選用 參考[15]1157~1158，按強(qiáng)度選用減速機(jī)。 計算功率 Pc＝K AP≤PP1 kW 工況系數(shù) KA 按輕微沖擊查表 1840 得 KA＝1 減速機(jī)傳遞功率 P＝T 電 n 電 max／9550η V＝1161320／9550＝ 則計算計算功率 Pc＝1＝ 查表 1832 選用 ZLY112 型減速機(jī)，其許用輸入功率 PP1＝20kW，傳動比 i 減 ＝。(5) 分配箱傳動比 根據(jù)上面的分配情況，i 分配箱 ＝i 總 ／i V／i 減 ＝／2／＝＜1，即分配箱設(shè)計為增速器。這與我們最初的箱內(nèi)由一大齒輪帶動兩小齒輪傳動的設(shè)想吻合(見圖 3)。設(shè)計成這一形式，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]。同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動系統(tǒng)設(shè)計17 主要傳動零部件設(shè)計計算和校核 V 帶傳動設(shè)計計算以下設(shè)計計算參考[16]Pg195~196 。已知：當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速為 60r/min 時，電機(jī)轉(zhuǎn)速 n 電機(jī) =i 總 n 螺桿 =60=792r/min,電機(jī)輸出功率 P＝116 792／9550 ＝，小帶輪轉(zhuǎn)速 n1＝n 電 ＝792r/min，初定傳動比iV＝2，載荷變動小，每天工作 8h，要求中心距不超過 1000mm[11]。解：計算項(xiàng)目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 定 V 帶 輪 型 號 和 帶 輪 直 徑工作情況系數(shù) 由表 136 KA＝計算功率 Pc＝K AP＝ Pc＝選帶型號 由圖 1315 選 B 型小帶輪直徑 由表 137 D1＝160mm大帶輪直徑 D2＝(1 －ε)D 1 iV＝(1－)1602＝ (式 139) 取 D2＝315mm驗(yàn)算帶速 υ υ=πd1n1/(601000)=π160792/(601000) υ= 帶速在 5~25m/s 范圍內(nèi)，合格計 算 帶 長初取中心距 a0＝（d 1+d2）= 取 a0=800mm符合 （d 1+d2）＜a 0＜2（d 1+d2）帶長 L＝2a 0+π/2（d 1+d2）+(d 2d1)2/4a0 (式 132) L＝2353mm 基準(zhǔn)長度 由表 132 Ld＝2500mm求 中 心 距 和 包 角中心距 a＝a 0+(LdL0)/2 (式 1316) ＝ 小輪包角 α 1＝180176。 －(d 2－d 1) 176。／a (式 131) ＝180176。－(315160) 60176。／ α1＝176。＞120176。求 帶 根 數(shù)帶根數(shù) 由表 1313 P0＝ ；由表 135 kα＝ 由表 132 kL＝；由表 134 △P0＝ z＝Pc／[(P 0＋△P 0)kαkL] (式 1315 ) ＝／[(＋)] ＝ 取 z＝5 根求 軸 上 載 荷無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18張緊力 F0＝500Pc()／(vz)＋qv 2