【正文】 的幾何參數(shù)。 ⑷ 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(guò)程。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。 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(lái)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。等深變距螺桿是 指螺槽深度不變，螺距從加料段的第一個(gè)螺槽開(kāi)始至均化段末端是從寬變窄，結(jié)構(gòu)形式如圖 所示。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式： ； ； 。 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]。 螺桿傳動(dòng)系統(tǒng) 同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿的傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，一般采用外嚙合傳動(dòng)。 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)。根據(jù)蝦片生產(chǎn)的工藝要求，機(jī)筒溫度和壓力的大小對(duì)擠壓生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響，溫度升高有利于提高美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會(huì)降低模頭處的壓力。由于壓力 Δ p 的波動(dòng)，直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。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 功率消耗 從擠壓機(jī)的能量平衡來(lái)看，擠壓系統(tǒng)中對(duì)物料所消耗的能量應(yīng)對(duì)于物料的加熱能量和對(duì)螺桿輸入功率的總和。對(duì)于φ 65 擠出機(jī)來(lái)說(shuō)，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。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”。 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 螺桿是擠壓機(jī)最重要的關(guān)鍵部件之一 ,其結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)合理與否之間關(guān)系同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 到擠壓過(guò)程。 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。 常用擠壓術(shù)語(yǔ) 擠壓機(jī)個(gè)部分中都有其專業(yè)術(shù)語(yǔ)，其中以下最為突出：螺紋、齒根、螺紋、螺紋前沿、螺紋后沿、齒型、螺紋頭數(shù)、單頭螺桿、多頭螺桿、螺旋槽、螺桿通道的軸向面積、螺桿通道的展開(kāi)面積、高徑比，長(zhǎng)徑比，壓縮比。 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(méi)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)。 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]。 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 2 雙螺桿擠壓機(jī)設(shè)計(jì) 雙螺桿擠壓機(jī)的工作原理 ⑴ 強(qiáng)制輸送 根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構(gòu)成在橫向和長(zhǎng)度方向是全開(kāi)的全閉的，或半開(kāi)半閉，因而形成的 C 形小室可以是相互連通的，也可以是完全封閉的。提供一種簡(jiǎn)單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚(yú)肉擠壓膨化食品加工方法。 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。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。國(guó)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。 雙螺桿擠壓機(jī)作為一種多輸入多輸出的新型生化反應(yīng)器，研究其設(shè)計(jì)的方法、模型、手段及實(shí)驗(yàn)的理論根據(jù)等都是十分有意義的。 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(jiàn)。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。大型平行異向雙螺桿擠出機(jī)的開(kāi)發(fā)研制 也 必將受到越來(lái)越多的重視。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(guó) 在 雙螺桿 擠出技術(shù)與裝備 領(lǐng)域 的發(fā)展。 由于 國(guó)內(nèi)雙螺桿擠 壓 機(jī)開(kāi)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。研究中小型仿真食品生產(chǎn)設(shè)備，在國(guó)內(nèi)推廣使用 ，也是本文的研究?jī)?nèi)容 。而適合機(jī)械化生產(chǎn)、工藝簡(jiǎn)單的魚(yú)絲工藝、仿真食品成形工藝，還有待研究。 仿真食品生產(chǎn)工藝研究 仿真食品質(zhì)量主要表現(xiàn)在口味、口感和外形上，通過(guò)魚(yú)糜糊工藝、魚(yú)絲工藝、仿真食品成形工藝反映出來(lái)。由于仿真食品加工中涉及魚(yú)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(yú)糜的流變特性有著一定聯(lián) 系系。魚(yú)肉流變特性雖然有人作過(guò)研究，但針對(duì)魚(yú)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(wèn)題是本文的研究?jī)?nèi)容。 仿真食品應(yīng)用基礎(chǔ)研究 研究影響仿真食品生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、制品質(zhì)量的基礎(chǔ)問(wèn)題 ，主要是對(duì)魚(yú)肉特性以及魚(yú)肉特性與仿真食品工程技術(shù)關(guān)系的研究。澆注成形較容易實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開(kāi)可合的模具，而模具內(nèi)有大蝦仁形狀的內(nèi)腔，將魚(yú)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(kāi)模具，成形后的蝦仁落下，美國(guó)專利 〖 139】 介紹的方法就是如此。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。也可以用凍魚(yú)糜，經(jīng)解凍一碎肉一 配料一擂潰一魚(yú)糜糊。 魚(yú)糜糊是形成模擬蝦仁質(zhì)地、口味的基礎(chǔ)。 仿真食品的生產(chǎn)工藝與設(shè)備，將隨制品品種有所區(qū)別，但在如何使制品成形、如何保證制品品質(zhì)等方面存在一些共性問(wèn)題。 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(yú)模擬蟹腿肉的工藝研究試驗(yàn)，但自主開(kāi)發(fā)仿真食品生產(chǎn)設(shè)備幾乎空白。目前己開(kāi)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(yú)肉、久仿生墨魚(yú)、仿生海膽、海味牛排閱、海洋牛肉等。魚(yú)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。 通過(guò)雙螺桿擠壓機(jī)來(lái)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。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。在均化段采用加熱冷卻系統(tǒng)來(lái)較好的控制溫度，使從模頭出來(lái)的條狀物料的物理性能能滿足下一工序 —— 成型 —— 的需要。通過(guò)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。根據(jù)要求，我們做出了一些創(chuàng)新，首先選用了較小長(zhǎng)徑比的螺桿，采用較深的螺距，來(lái)保證物料在機(jī)筒內(nèi)不至停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，保持產(chǎn)品的口味。 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。 利用同向雙螺桿擠壓機(jī)壓縮得到的魚(yú)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(kāi)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(yú)頭和內(nèi)臟、無(wú)需剔除魚(yú)骨，不僅提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且高效、簡(jiǎn)單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。鮮活的水產(chǎn)品，因?yàn)樯写嬖诒；顑?chǔ)存、保鮮運(yùn)輸?shù)戎匾夹g(shù)難點(diǎn)，難以對(duì)市場(chǎng)提供全面長(zhǎng)期的保證，為了防止水產(chǎn)品的早期腐敗、提高水產(chǎn)品附加值，必須對(duì)加工品廢棄物的綜合利用以及進(jìn)行水產(chǎn)品的加工。但是如果研究取得成功，將會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。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(yú)為原料加工魚(yú)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。仿真食品是以魚(yú)糜為主要原料，添加一些營(yíng)養(yǎng)配料，通過(guò)特殊手段和加工工藝制成特定的生物體的仿真工程 制品，除了要求制品外形逼真外，更為重要的是要求被仿生物體與制品品質(zhì)相接近。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。目前魚(yú)肉蛋白纖維制作方法主要有單紡絲粘結(jié)法（噴絲法）、壓延切絲法、高壓組織化法、向冷凍法、擠壓膨化法、擠壓噴絲凝膠法（注射擠出法〉）等本文主要研究為擠壓膨化法 。 最理想的途徑是將魚(yú)肉蛋白纖維 組織化魚(yú)肉蛋白作為可食性纖維添加到低值魚(yú)類加工的仿真食品中，因?yàn)榻M織化魚(yú)肉蛋白可以大量添加到魚(yú)糜糊中，從而保證成型品的質(zhì)量。在魚(yú)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。由于魚(yú)肉彈性主要來(lái)自魚(yú)肉肌原纖維的凝膠強(qiáng)度，釆取措施，盡量提高魚(yú)肉蛋白凝膠強(qiáng)度，可以得到較好的彈性。 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。 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。乳化型是在加入油脂乳化后的魚(yú)糜糊灌入包衣中再 加熱使其凝固。纖維型是將魚(yú)糜糊通過(guò)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(guò)成形無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 機(jī)擰成繩狀物。 日式魚(yú)糜制品的主要品種是模擬蟹腿等仿真食品，通過(guò)以下四種加工方法獲得，即壓模型、 纖維型、復(fù)合壓模型以及乳化型。 目前魚(yú)糜生產(chǎn)工藝己相當(dāng)成熟，我省就有好幾家較大的魚(yú)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(yú)糜生產(chǎn)能力較大，但僅僅作為魚(yú)丸等初級(jí)魚(yú)糜制品的原料，造成幵工不足、設(shè)備大量閑置。怎樣加工低值小雜魚(yú)，如何充分開(kāi)發(fā)利用其豐富的蛋白質(zhì)資源，已引起世界各國(guó)的重視。淡水養(yǎng)殖魚(yú)類中鰱魚(yú)等一些低值魚(yú)產(chǎn)量很大，比如浙江千島湖等水庫(kù)、河流中以鰱魚(yú)產(chǎn)量為最大。因而對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)，魚(yú)肉不僅提供維持身體機(jī)能不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且起到強(qiáng)身健體、延壽增智的效用，因而，魚(yú)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]。 魚(yú)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(yú)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(yú)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(yú)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。 在海洋資源與淡水資源中，又?jǐn)?shù)魚(yú)類產(chǎn)量最大。改革開(kāi)放后，我國(guó)淡水漁業(yè)的發(fā)展也非常迅速。海洋經(jīng)濟(jì)將成為我國(guó)二十一世紀(jì)新的重要產(chǎn)業(yè)。當(dāng)今世界越來(lái)越多的國(guó)家己將開(kāi)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。assignment tank。 最后，本文介紹了一些關(guān)于擠壓機(jī)的安裝、操作、控制和維護(hù)等方面的內(nèi)容。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 。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班 姓名 曹彬彬 五、開(kāi)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(yú)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。 通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生能掌握 和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，鍛煉工程設(shè)計(jì)能力。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