單軸面筋脫水機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖
單軸面筋脫水機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖,面筋,脫水機(jī),設(shè)計(jì),CAD
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1、前言大學(xué)四年就要結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生獲得學(xué)士學(xué)位的必要條件。畢業(yè)設(shè)計(jì)它能夠綜合運(yùn)用大學(xué)間段所學(xué)的專業(yè)知識(shí),并與實(shí)際的生產(chǎn)相結(jié)合,只有在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們才能真正的體會(huì)到一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品在從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的一系列工作。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能,提高分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力,完成工程師的基本訓(xùn)練和初步培養(yǎng)從事科學(xué)研究工作的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力為主,兼顧所學(xué)知識(shí)的鞏固、應(yīng)用和擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括工作計(jì)劃和組織、檢索與閱讀中外文獻(xiàn)資料、調(diào)查研究、方案比較選擇、設(shè)計(jì)與計(jì)算、綜合分析、計(jì)算機(jī)繪圖、方案模擬抽象、總結(jié)提高、撰寫報(bào)告等。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專業(yè)知識(shí),聯(lián)系生產(chǎn)及科研實(shí)際完成某一課題,全面檢驗(yàn)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生掌握基本方法,受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練。是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。能夠掌握如何針對(duì)某一機(jī)械設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。希望能夠通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到這一點(diǎn)。運(yùn)用四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)使之與現(xiàn)實(shí)中的設(shè)備相結(jié)合,也正是我們學(xué)習(xí)的最終目的。用我們的理論知識(shí)在現(xiàn)實(shí)中能夠有所創(chuàng)新,使中國(guó)的制造業(yè)更上一步。根據(jù)要求,我設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要適用于小麥谷朊粉生產(chǎn)工藝過(guò)程中的濕面筋脫水,也適用于其它類型的粗纖維的脫水。采用該設(shè)備可使小麥谷朊粉生產(chǎn)過(guò)程中、和面后分離出的多水面筋-濕面筋得到充分的脫水處理。脫水后的面筋經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的干燥加工使其成為谷朊粉,同時(shí)可對(duì)B淀粉采取回收利用處理,采用該設(shè)備是必不可少的技術(shù)措施。根據(jù)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),我增加了一個(gè)出水口,這樣可以使?jié)衩娼顢D壓后的含淀粉殘水得到回收利用,減少洗滌損失,提高淀粉回收率。并從中改善生產(chǎn)環(huán)境,提高副產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。該產(chǎn)品的傳動(dòng)平穩(wěn),工作性能良好以及定位準(zhǔn)確,外觀力求輪廓清晰,美觀大方,占地面積小,實(shí)用性強(qiáng)。2、方案論證針對(duì)目前國(guó)內(nèi)小麥淀粉和谷朊粉的加工工藝過(guò)程,多采用進(jìn)口設(shè)備,及國(guó)內(nèi)不完善的設(shè)備,不是資金昂貴就是設(shè)備達(dá)不到生產(chǎn)要求。不能正常地實(shí)現(xiàn)淀粉與谷朊粉的現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝,造成資金的外流與資源的浪費(fèi)?,F(xiàn)根據(jù)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家的現(xiàn)成設(shè)備及有關(guān)資料設(shè)計(jì)此設(shè)備。小麥淀粉在食品、冷飲、輕工、紡織、制藥、造紙等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。1:食品行業(yè)。主要應(yīng)用于火腿腸、粉絲、雪糕、果凍等產(chǎn)品中。以及用于味精、麥精粉、可食性包裝膜、水解及發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品中。2:紡織行業(yè)。小麥淀粉特別適合于纖維工業(yè),尤其是織布、漿紗、整理和染色用糊。3:造紙行業(yè)。小麥淀粉在造紙行業(yè)用量比較大,主要用作濕部的粘結(jié)劑、表面涂層、施膠和制造瓦楞紙的粘合劑。4:醫(yī)藥行業(yè)。主要用作制片劑、稀釋劑等。5:淀粉深加工業(yè)。生產(chǎn)糊精、氧化酯、淀粉醚、淀粉糖等產(chǎn)品。6:其他行業(yè)。在其他行業(yè)可用于制焊條、鑄造的砂型、炭精棒成型和干電池等。谷朊粉是從小麥中直接分離出來(lái)的高蛋白聚合物,蛋白質(zhì)含量為7580%,脂肪含量為1.01.25%,吸水率為150200%,吸水后的濕面筋保持了原有的自然活性及天然物理狀態(tài),具有粘性、彈性、延伸性、薄膜成型性和吸脂乳化性。谷朊粉是糧食工業(yè)、食品工業(yè)和飼料工業(yè)理想的天然添加劑。廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)面包粉、方便面粉、餃子粉、掛面粉等專用粉中,用于改善專用粉的烘焙品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。食品工業(yè)用其制成營(yíng)養(yǎng)、保健、方便于一體的各類食品,如水面筋、油面筋、烤麩、古老肉、素雞、罐頭、火腿腸等,飼料工業(yè)用于生產(chǎn)高檔水產(chǎn)品如螃蟹、鱉、對(duì)蝦等飼料的粘合劑和營(yíng)養(yǎng)添加劑。不僅提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還提高了飲料在飼喂中的利用率??傊入梅墼诿娣坌袠I(yè)、面包行業(yè)、冷凍食品行業(yè)、肉類食品行業(yè)、飼料行業(yè)、化學(xué)工業(yè)等行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用。雖然我國(guó)是小麥生產(chǎn)大國(guó),小麥年產(chǎn)量一億噸左右,但是,多年來(lái)小麥谷朊粉的生產(chǎn)沒(méi)有引起足夠的重視,造成這種情況的原因主要有如下幾種:(1)小麥一直是人們的口糧,所以我國(guó)的小麥加工規(guī)模較小、工藝落后;(2)小麥蛋白的黏度較大,烘干困難,不利于工業(yè)化生產(chǎn);(3)由于小麥加工工藝落后,生產(chǎn)過(guò)程中的污水不易治理,環(huán)境污染嚴(yán)重;(4)以谷朊粉為原料的制成品樣式較少,市場(chǎng)需求量較小,使得國(guó)內(nèi)對(duì)加工谷朊粉的設(shè)備要求不是太高,無(wú)形中造成了谷朊粉加工工藝技術(shù)緩慢。近年來(lái),在國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的帶動(dòng)下,在人們對(duì)谷朊粉的需求日趨增長(zhǎng)的情況下,我國(guó)小麥谷朊粉工業(yè)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。特別是新的技術(shù)、新工藝的引進(jìn),使小麥深加工有了技術(shù)支撐,一些具有較高開發(fā)創(chuàng)新能力,技術(shù)先進(jìn)、規(guī)模較大的大中型企業(yè)相繼投產(chǎn),小麥副產(chǎn)品得到充分的利用,促進(jìn)了行業(yè)的快速發(fā)展。小麥谷朊粉的工藝技術(shù)發(fā)展至今,主要加工工藝如下圖: 這種方法生產(chǎn)淀粉、谷朊粉工藝有如下特點(diǎn):工藝設(shè)備投資省、上馬快、設(shè)備操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,以面粉為原料,需要和制粉車間配套建廠,制粉工藝、面粉的面筋含量、灰分、含砂量、淀粉損傷率、蛋白質(zhì)變性、細(xì)菌含量等指標(biāo),對(duì)生產(chǎn)淀粉、谷朊粉的產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,面筋洗滌、淀粉沉淀不能連續(xù)生產(chǎn),操作強(qiáng)度大,人為影響因素多,采用沉淀池占地面積大,沉淀率底,生產(chǎn)周期長(zhǎng),衛(wèi)生指標(biāo)較難保證,水耗大,廢水處理困難,干態(tài)制粉動(dòng)耗大,綜合生產(chǎn)成本高。所使用的主要設(shè)備有間歇式面筋機(jī)、離心篩、沉淀池、三足式人工上卸料離心機(jī)、淀粉氣流干燥系統(tǒng)、谷朊粉干燥系統(tǒng)等設(shè)備。在這些設(shè)備中除纖維分離及干燥設(shè)備仍舊被使用外,其余設(shè)備均被淘汰。因此在今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,與先進(jìn)的工藝相比,無(wú)論從技術(shù)、質(zhì)量、價(jià)格等方面都無(wú)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)小麥谷朊粉工業(yè)要想發(fā)展,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中有一定的能力,就必需進(jìn)行工藝和設(shè)備的改造。要進(jìn)行工藝改造,首先要設(shè)計(jì)工藝路線,看它是否可行。然后按照工藝路線設(shè)計(jì)各種類型的設(shè)備,而設(shè)備的好壞將直接影響工藝的可行性。因此,從某種意義上來(lái)說(shuō),谷朊粉工業(yè)的現(xiàn)代化將取決于加工谷朊粉設(shè)備的現(xiàn)代化。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)淀粉和谷朊粉的生產(chǎn)現(xiàn)狀和工藝過(guò)程,我們提出了改進(jìn)方案的指導(dǎo)思想,即立足國(guó)內(nèi),結(jié)合實(shí)情,進(jìn)行工藝設(shè)備的改造,將過(guò)去的間歇式、半機(jī)械化、敞開式的傳統(tǒng)工藝方法改為連續(xù)式、機(jī)械化、管道化的生產(chǎn)工藝,即由間歇式馬丁法改進(jìn)為連續(xù)式馬丁法,達(dá)到生產(chǎn)工藝連續(xù)化、管道化、自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的低消耗、低成本、高質(zhì)量、高收率、實(shí)現(xiàn)少投資、低風(fēng)險(xiǎn)、高產(chǎn)出、高效益的目標(biāo)。具體做法是:在面筋的分離工序,用雙軸式自動(dòng)和面機(jī)取代過(guò)去的間歇式、手工操作的雙Z葉型面筋機(jī);在淀粉的分級(jí)、洗滌工序用蝶片式分離機(jī)、臥式螺旋沉降式分離機(jī)取代過(guò)去的沉淀池;在面筋的脫水工序,用臥式全自動(dòng)脫水機(jī)取代過(guò)去的三足式人工上卸料離心機(jī);在纖維分離及干燥工序,仍采用過(guò)去的離心篩及氣流烘干設(shè)備。整個(gè)工藝可分為5個(gè)部分,即面筋分離部分;纖維分離部分;淀粉分級(jí)、精制部分;谷朊粉和淀粉的烘干部分。其中,脫水機(jī)是谷朊粉烘干之前最重要的一環(huán),是制得谷朊粉重要的組成部分。下面我們對(duì)多水濕面筋脫水工序作一簡(jiǎn)單介紹。多水濕面筋脫水工序,即是有高壓泵將多水濕面筋送入脫水機(jī),由于脫水機(jī)采用變螺距結(jié)構(gòu)(變螺距鉸龍),所以物料在機(jī)器內(nèi)既受到軸向擠壓力,也受到一定的徑向力,經(jīng)過(guò)高壓擠壓,面筋與水在鉸龍殼體底端的網(wǎng)格處被擠出來(lái),落入網(wǎng)篩上方,面筋順著網(wǎng)篩落入面筋出口;水成了篩網(wǎng)的篩下物,進(jìn)入出水口(進(jìn)入出水口的水含有B-淀粉,可回收,且水也可重新利用)。從而完成了多水濕面筋的脫水工藝。為下一步的干燥提供合適含水量的面筋團(tuán)?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的脫水機(jī)有些使用篩網(wǎng)直接脫水,但這樣的處理方式,并不能很好的脫水,不利于下一步的工藝加工。還有一些使用螺旋擠壓的方式,使用絞龍推擠物料。這種方式,造成功耗較大,資源的浪費(fèi)。為此,我采用變距絞龍,及在絞龍殼體底端鉆孔,濕面筋與水脫離絞龍,在下層篩網(wǎng)處分離。結(jié)構(gòu)參照如下圖示:主要結(jié)構(gòu)主要有電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、脫水箱、絞龍及其外殼、機(jī)架等部分組成的。3、計(jì)算部分3.1主軸直徑的初步估算軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支撐著其它轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩,同時(shí)它又通過(guò)軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上部件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),形成了一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體軸系部件。脫水機(jī)主軸主要受彎矩和轉(zhuǎn)矩。所以按彎轉(zhuǎn)合成力矩初步估算軸徑。311初步估算軸徑選擇軸的材料為40Gr、經(jīng)調(diào)制處理 由機(jī)械設(shè)計(jì)便覽 表45-1查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為 毛坯直徑(mm)硬度(HB)抗拉強(qiáng)度極限b (MPa)屈服點(diǎn)sMPa彎曲疲勞極限-1MPa扭轉(zhuǎn)疲勞極限-1MPa101-300241-286686490343181根據(jù)表38.3-1公式初步算軸徑,由于材料為40Cr,由表38.3-2軸的材料40Cr41Cr18Ni9Ti/N mm-240-5215-25A100.7-98148-125注:當(dāng)彎矩相對(duì)較小或只受轉(zhuǎn)矩時(shí),取較大值,A取較小值;反之取較小值,A取較大值。所以脫水機(jī)選取 A=99 =20 則得 =46.7mm為了減輕機(jī)器重量及降低制造成本,初步設(shè)計(jì)采取空心軸方式。內(nèi)、外徑比為1:1.25。由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 第13章表3.13-29空心軸計(jì)算系數(shù)b軸內(nèi)徑/軸外徑1/4 1/3 1/2 1/1.6 1/1.4 1/1.25 b0.99610.98770.93750.8470.730.59對(duì)于空心軸須將實(shí)際傳遞的功率P除以空心軸計(jì)算系數(shù)b后 由上式得: d=79.1mm按上式計(jì)算的軸徑、未考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響,若開一個(gè)鍵槽則軸徑增大4%5%,經(jīng)計(jì)算得: d=82.3-83.0mm故主軸直徑取內(nèi)徑:80mm,外徑:100mm。312軸上受力分析軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T1T1=1.2x9550x11/105( Nm)=1200Nm絞龍主軸上葉片上圓周力的確定:由于濕面筋是固液合物為假塑性流體,所受的力很難確定,數(shù)據(jù)都是由試驗(yàn)得來(lái)的,根據(jù)資料按最大所受力約為500N葉片軸向力的確定:葉片所受周力的合力為0。 313主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核估算軸徑按許用應(yīng)力計(jì)算:材料選用45鋼。A取值 110粉碎機(jī)功率 P = 100 kw ; n = 1000 r/min;軸上需要開鍵槽,軸徑增大 10;得 d 56.17 粉碎機(jī)軸徑需要乘以危險(xiǎn)系數(shù) 2確定最小軸徑為 d =112根據(jù)軸所需結(jié)構(gòu),繪制軸的草圖如下:垂直平面受力簡(jiǎn)圖Mn 打板的密度為 7.81 克/. 體積為 :2524.270 重量 G = mg = 7.81xx2.52427x9.8 = 193.203 N ;打板數(shù)量為 30 ; 總重量為 = 5790 N 轉(zhuǎn)矩 T = 1050500N圓周力 = 計(jì)算垂直面支撐反力 得到: = 10871 N = 5081 N水平平面受力簡(jiǎn)圖 計(jì)算水平面支撐反力 作用在軸上得壓力62254.5N得到: = 102910.5 N = 40656 N彎矩圖垂直面彎矩圖 水平面彎矩圖合成彎矩M 許用應(yīng)力 應(yīng)力校正系數(shù) 轉(zhuǎn)矩 T = 1050500N當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 在最小軸徑中間截面出 校核軸徑計(jì)算危險(xiǎn)截面軸的直徑軸的最小軸徑取的是d=112mm軸徑 合格結(jié)論:經(jīng)校核后知該軸強(qiáng)度和剛度均達(dá)到所用的要求。 軸主要校核它的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力max=T/2R0xR0=1200/2x3.14x45x10=700.7N查40Cr的基本數(shù)據(jù)最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為:1250N, max=700.71250所以,扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度符合要求.3.2滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則決定軸承尺寸時(shí),要針對(duì)主要失效形式進(jìn)行必要的計(jì)算。一般工作條件的回轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承,應(yīng)進(jìn)行接觸疲勞壽命計(jì)算和靜強(qiáng)度計(jì)算;對(duì)于擺動(dòng)或轉(zhuǎn)速較低的軸承,只需作靜強(qiáng)度計(jì)算;高速軸承由于發(fā)熱而造成的粘著磨損、燒傷常是突出矛盾,除進(jìn)行壽命計(jì)算外,還需核驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。此外,要特別注意軸承組合設(shè)計(jì)的合理結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑和密封,這對(duì)保證軸承的正常工作往往起決定性的作用。與主要失效形式相對(duì)應(yīng),滾動(dòng)軸承具有三個(gè)基本性能參數(shù);滿足一定疲勞壽命要求的基本額定動(dòng)載荷(軸向或徑向),滿足一定靜強(qiáng)度要求的基本額定靜載荷(軸向或徑向)和控制軸承磨損的極限轉(zhuǎn)速N0.滾動(dòng)軸承的選擇及校核根據(jù)設(shè)計(jì)好的軸的尺寸及計(jì)算要求,以軸的最小直徑為依據(jù)選定所用的軸承。以下就選用的軸承31328 進(jìn)行校核。查手冊(cè) 31328的性能參數(shù): 極限轉(zhuǎn)速: 滾動(dòng)軸承預(yù)期使用壽命的推薦值:每天工作8小時(shí)的機(jī)械,滿載荷使用,如機(jī)床、木材加工機(jī)械、工程機(jī)械、印刷機(jī)械、分離機(jī)、離心機(jī)等機(jī)械的預(yù)期使用壽命為2000035000。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床工作使用壽命為24000小時(shí)。計(jì)算步驟及結(jié)果壽命計(jì)算 附加軸向力 軸承軸向力 X,Y的值 查表得 查表得 沖擊載荷系數(shù) 查表得 當(dāng)量動(dòng)載荷 軸承壽命 因?yàn)?,故只計(jì)算軸承1的壽命 靜載荷計(jì)算 查手冊(cè) 當(dāng)量靜載荷 兩者取大值 兩者取大值 安全系數(shù) 查表得 計(jì)算額定靜載荷 因?yàn)?,只?jì)算軸承1 軸承許用轉(zhuǎn)速驗(yàn)算載荷系數(shù) 查圖 查圖 載荷分布系數(shù) 查圖 許用轉(zhuǎn)速 均大于許用轉(zhuǎn)速結(jié)論:所選用軸承能滿足壽命、靜載荷與許用轉(zhuǎn)速的要求。3.3聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸使之同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。聯(lián)軸器主要分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。前者適用于兩軸能嚴(yán)格對(duì)中并在工作機(jī)中不發(fā)生相對(duì)位移的地方;后者適用于兩軸有偏斜(可分為同軸線、平行軸線、相對(duì)軸線、相交軸線)或在工作機(jī)中有相對(duì)位移(可分為向位移、徑向位移、角位移、綜合位移)的地方。 一般聯(lián)軸器是根據(jù)載荷情況、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸直徑和工作轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc由下式求出:Tc=K*T=K*9550*Pw/n=Tn Nm式中T理論轉(zhuǎn)矩,Nm Tn公稱轉(zhuǎn)矩,Nm; Tc計(jì)算轉(zhuǎn)矩,Nm; Pw驅(qū)動(dòng)功率,kW; n工作轉(zhuǎn)速,r/min; K工作情況系數(shù),見(jiàn)表4-2-2(文獻(xiàn)2)考慮動(dòng)載荷及過(guò)載取聯(lián)軸器工作情況系數(shù) k=1.2,則聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩:Tc=KT=1.2x9550x11/105( Nm)=1200Nm根據(jù)工作要求選取彈性柱銷聯(lián)軸器、由軸徑d=90和Tc 選取聯(lián)軸器的型號(hào)為HL7聯(lián)軸器 GB5014-85. 見(jiàn)表4-2-22(文獻(xiàn)2)名稱HL型彈性柱銷聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)=摘自GB/T 5014-1985單位=(mm)-型號(hào)=HL7額定轉(zhuǎn)矩Tn(N.m)=6300許用轉(zhuǎn)速n(r/min)鋼=2240許用轉(zhuǎn)速n(r/min)鐵=1700軸孔直徑d1、d2、dz鋼=80;85;90;95軸孔直徑d1、d2、dz鐵=80;85;90;95軸孔長(zhǎng)度LY型=172軸孔長(zhǎng)度L1J、J1、Z型=132軸孔長(zhǎng)度LJ、J1、Z型=172D=320D0=250D1=170d3=40l=112S=4重量(kg)=98 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg.m2)=41.1 1.半聯(lián)軸器材料:D220鍛鋼,D280鑄鋼ZG270-500和鑄鐵HT200。2.表中聯(lián)軸器重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是按鋼制半聯(lián)軸器最小軸孔直徑及最大軸孔長(zhǎng)度計(jì)算。3.軸孔長(zhǎng)度L,L1可按不同要求,從表列規(guī)格中選用。4.J1為不帶沉孔的短圓柱軸孔。標(biāo)記示例:HL7彈性柱銷聯(lián)軸器主動(dòng)端:Z型軸孔,C型鍵槽,dz=90, L1=172;從動(dòng)端:J型軸孔,B型鍵槽,d2=85, L=172 90x172HL7聯(lián)軸器- GB5014-85 JB85x172所以該聯(lián)軸器合格,可以使用。3.4電動(dòng)機(jī)的選擇選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率要等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求則不能保證工作機(jī)正常工作,或使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載發(fā)熱而過(guò)早損壞;容量大,則增加成本,并且由于效率和功率因數(shù)低而造成浪費(fèi)。所需電動(dòng)機(jī)功率為: (kw) -(1)式中:-工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率,kw-工作機(jī)所需輸入功率,kw-電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的點(diǎn)效率工作機(jī)所需功率Pw由工作阻力和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得。 (kw) -(2)式中:-工作機(jī)中的阻力,NV-工作機(jī)的線速度,m/s-工作機(jī)的效率電機(jī)的種類很多,一般最常用的是Y系列三相異步電機(jī),是按照國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,具有國(guó)際互換性的特點(diǎn),但是根據(jù)要求n=100-110r/min 和 P=10-15kw及實(shí)際情況:實(shí)際工作中的脫水效率、絞龍軸的轉(zhuǎn)速是不確定的,所以需要選取變速電機(jī)。YCT系列電磁調(diào)整異步電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)滑機(jī)械硬性的旋轉(zhuǎn)部分組成。異步電動(dòng)直接拖動(dòng)鑄鋼電樞旋轉(zhuǎn),內(nèi)部有勵(lì)磁線圈的磁極與輸出軸相聯(lián),通以直流電流時(shí)產(chǎn)生磁通。由于磁場(chǎng)及感應(yīng)電流的作用在輸出軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在某一負(fù)載時(shí),磁極的勵(lì)磁電流越大轉(zhuǎn)速越高,其自然機(jī)械特性較軟,適用于有張力要求的收卷裝置。為得到較硬的機(jī)械特性,可把YCT電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)與測(cè)速發(fā)電機(jī)、JD型控制器相配套,組成閉環(huán)控制的交流無(wú)級(jí)調(diào)速裝置,適用于恒轉(zhuǎn)矩或變轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速,如帶式輸送機(jī)等摩擦負(fù)荷以及紡織、印染、冶金、造紙,也適用于風(fēng)機(jī)水泵的調(diào)速節(jié)能。型號(hào)含義: 考慮到功率損失和傳動(dòng)中的效率應(yīng)該選大些功率的電機(jī) 所以選定電機(jī)為型號(hào)為:YCT225-6B。電機(jī)的基本參數(shù)如下:型號(hào)額定功率,kW調(diào)速范圍,r/min額定轉(zhuǎn)矩,Nm轉(zhuǎn)速變化率,%重量,kgYCT225-6B11760-761033%2484、設(shè)計(jì)部分4.1絞龍的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容螺旋軸直徑d=(0.20.4)D取d=90mm 確定螺旋轉(zhuǎn)速nn=Q/(47D2s0 4.1 螺旋輸送機(jī)的計(jì)算主要是螺旋軸的計(jì)算,因?yàn)?螺旋軸的結(jié)構(gòu)尺寸確定后,螺旋輸送機(jī)的其他尺寸可以隨之確定;另外就是輸送機(jī)功率的確定,并由此確定電動(dòng)機(jī)的功率;取料部分畚斗的設(shè)計(jì)計(jì)算. 螺旋軸的計(jì)算螺旋面形的確定:輸送干燥的,粘度小的小顆粒和粉狀,宜采用實(shí)體面形,輸送塊狀或粘度中等的物料宜采用帶式面形,采用葉片型輸送,物料在輸送過(guò)程中往往伴隨這混合,攪拌等工藝.(糧食工程設(shè)計(jì)手冊(cè))S螺距 S=k1*dD螺旋直徑 K1螺旋系數(shù) k1=0.51;當(dāng)螺旋直徑大于350 時(shí).取k=0.91;當(dāng)350d800時(shí) ,取k1=0.50.7; 水平布置時(shí)取大值 ;傾斜布置時(shí)取小值, ;輸送流動(dòng)性好的,琢磨性小的物料時(shí)取大值,輸送流動(dòng)性差的,有一定琢磨性的物料時(shí)取小值.充填率小時(shí) 取大值,反之 取小值. 實(shí)體面型節(jié)距 S=0.8D 帶式面形節(jié)距 S=D 葉片面形節(jié)距 S=1.2D確定螺旋的直徑D由資料糧食輸送機(jī)械與運(yùn)用,公式4-25DQ/(47bA0 。K1)1/2.5Q取Q=80t/h L喂料器長(zhǎng)度L=10m裝滿系數(shù)取 A物料特性系數(shù)查表4-3 =0.20-0.35,A=40-50 取=0.33 A=650輸送物料容重, 小麥一般為0.75t/m3, 。修正系數(shù) 因該輸送機(jī)傾斜放置所以。值取0.7K1葉面影響系數(shù),查表4-4取K1=1(滿面式)s螺距,b=s/D=0.8代入數(shù)據(jù)DQ/(47bA0 。K1)1/2.5=0.504m=504mm查表4-2取D=500mm。K1)代入數(shù)據(jù)n=105.8r/min 取n=90 r/min。用公式421驗(yàn)算,A65nman=A/D1/2=92 r/min nnman 可以滿足。的驗(yàn)算。根據(jù)公式424將有關(guān)數(shù)據(jù)代入,得=Q/(47D2sn0 。K1)0.38計(jì)算所得的裝滿系數(shù)在表43所列推薦之范圍內(nèi)(0.330.4),因此以上數(shù)據(jù)計(jì)算均合理。4.2絞龍殼體的設(shè)計(jì)絞龍殼體主要是為了讓絞龍能順利工作而設(shè)計(jì)的,采用不銹鋼材料。兩端與端蓋處采用焊接的方式聯(lián)接。表面不需要粗糙度要求,內(nèi)表面有保證絞龍的正常運(yùn)行,所以要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)加工到一定的粗糙度值。在殼體底端設(shè)置出料小孔。為了使面筋與水同進(jìn)擠出來(lái)。結(jié)構(gòu)圖如下:4.3篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)篩網(wǎng)是為了讓從絞龍殼體出來(lái)的面筋與水分離的。當(dāng)面筋與水同時(shí)落入篩網(wǎng)上時(shí),面筋成為篩上物,進(jìn)入面筋出口;水成為篩下物,進(jìn)入出水口。篩網(wǎng)要承受面筋與水的壓力,所以設(shè)計(jì)時(shí),要考慮壓力的問(wèn)題,在底層增加兩根支承板。篩網(wǎng)網(wǎng)格面積設(shè)計(jì)為絞龍橫截面積的2/3。4.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)形狀要有利于輪轂、軸承的配合和固定,同時(shí)軸還有利用材料、加工裝配、應(yīng)力集中等問(wèn)題。多說(shuō)情況下采用階梯軸較為合適,因?yàn)樗母鞫螐?qiáng)度接近等強(qiáng)度,加工又不過(guò)于復(fù)雜,并且軸上零件裝拆方便且固定可靠。在設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮如下幾點(diǎn)。1軸上零件的周向固定軸上零件必須可靠地周向固定,以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。周向固定可采用鍵、花鍵、銷、型面或過(guò)盈連接等,這些連接統(tǒng)稱為軸轂連接。采用何種周向固定,要根據(jù)載荷的大小和性質(zhì)、輪轂與軸的對(duì)中要求和重要性等因素來(lái)確定。例如,齒輪和軸一般可用平鍵連接;在重載、沖擊或振動(dòng)情況下,可用過(guò)盈配合加鍵連接;再傳遞較大扭矩、軸上零件需做軸上移動(dòng)或?qū)χ幸筝^高情況下,可采用花鍵連接;輕載或不重要情況下,可采用鍵連接或緊定螺釘連接等。2軸上零件的軸向固定軸上零件的軸向位置必須定位且固定,以能承受軸向力或不產(chǎn)生軸向移動(dòng)。軸向固定有兩種方法:一是利用軸本身的組成部分,如軸肩、軸環(huán)、圓錐面、過(guò)盈配合等,這類方法可承受較大的軸向力;二是采用附件,如擋環(huán)、間隔套筒、軸端擋圈、圓螺母、彈性卡環(huán)、緊定螺釘、楔鍵、銷等,其中彈性卡環(huán)、緊定螺釘只能承受較小的軸向力。軸肩或軸環(huán)的高度h可在(0.07d+2)(0.1d+5)mm間選取,軸環(huán)寬度b=1.4h。安裝滾動(dòng)軸承處的軸肩高度和圓角半徑有專門規(guī)定。為使軸上零件緊靠在軸肩或軸環(huán)的定位面上,軸的過(guò)渡圓角半徑r應(yīng)小于輪轂孔的到角高度c1;安裝輪轂的軸頭長(zhǎng)度應(yīng)稍短于輪轂的長(zhǎng)度。3軸的加工、裝配工藝性軸的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單,階梯數(shù)盡可能減少,鍵槽、退刀槽、砂輪越程槽、圓角半徑、中心孔等尺寸盡可能劃一,以利加工和檢驗(yàn)。精度和表面粗糙度要定的適當(dāng),不必要的提高將增加成本。各零件裝配時(shí)應(yīng)盡量不接觸其它零件的裝配表面。軸肩高度不應(yīng)妨礙零件的拆卸。軸端應(yīng)有倒角等。4提高軸的強(qiáng)度和減小軸的質(zhì)量1)軸上零件的合理布置和合理設(shè)計(jì):2)降低應(yīng)力集中,提高疲勞強(qiáng)度:設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中源并降低其最大局部應(yīng)力。減小應(yīng)力集中的一個(gè)基本原則是避免軸的剖面尺寸發(fā)生急劇變化。3)提高表面質(zhì)量,提高疲勞強(qiáng)度:對(duì)軸的表面進(jìn)行輥壓、噴丸等強(qiáng)化處理和減小表面粗糙度,有助于提高強(qiáng)度5如圖(主軸及周圍零件的部裝圖)所示,根據(jù)軸的受力,選取60000型GB/T276深溝球軸承兩個(gè)和50000型GB/T307單向推力軸承一個(gè)。(兩端軸徑的d=90)4.5支承件的設(shè)計(jì)支承件是機(jī)電裝備中的重要基本構(gòu)件之一,主要包括機(jī)身、立柱、橫梁、底座、工作臺(tái)、箱體及升降臺(tái)等大件?;疽笾С屑?yīng)具有足夠大的抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力(既抗振性);這就要求支承件具有良好的動(dòng)態(tài)性能;支承件應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性,避免或減少熱變形對(duì)機(jī)電裝備工作精度的影響;支承件應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,并注意合理選材,以減少內(nèi)應(yīng)力;設(shè)計(jì)支承件時(shí)還應(yīng)保證加工和裝配工藝性好、吊運(yùn)安全、操作方便、排屑通暢等。支承件的性能對(duì)機(jī)電裝備的性能影響很大,且其重量可占總重量80%以上,故支承件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很重要的工作。在要求滿足的條件下,盡量減輕重量,節(jié)省材料,降低能耗。設(shè)計(jì)步驟首先是根據(jù)支承件的使用要求進(jìn)行受力和變形分析,確定主、次力和力矩。再根據(jù)所受的力和其它要求(如排屑、安裝電器、平衡錘等零部件),并參考現(xiàn)有機(jī)電裝備中的同類型件,初步確定其尺寸和形狀;然后,可以采用有限元法,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行驗(yàn)算或進(jìn)行模型試驗(yàn),求得支承件的靜態(tài)剛度和動(dòng)態(tài)特性,并對(duì)支承件進(jìn)行熱變形和熱應(yīng)力進(jìn)行分析;最后,根據(jù)上述結(jié)果,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改,或?qū)讉€(gè)方案進(jìn)行對(duì)比,選擇出最佳方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)考慮機(jī)電裝備所屬的類型、布局及常用的支承件的形狀,在滿足機(jī)電裝備工作性能的前提下,綜合考慮其它工藝性、環(huán)境屬性及工業(yè)美學(xué)等方面的問(wèn)題。其次,根據(jù)支承件的要求、受力情況及其它要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在保證支承件具有良好性能的同時(shí),又能減輕重量,節(jié)約材料和能源。截面形狀的選擇合理設(shè)計(jì)支承件的結(jié)構(gòu)是應(yīng)在盡可能減輕重量的條件下,使其具有最大的靜剛度。由于各類機(jī)電裝備的用途、性能及規(guī)格等不同,支承件的形狀和尺寸大小千差萬(wàn)別。壁厚的設(shè)計(jì)為了減輕機(jī)電裝備的重量,節(jié)約材料,以減小驅(qū)動(dòng)力,節(jié)約能源,應(yīng)在結(jié)構(gòu)工藝可行的條件下,盡量減小支承件的壁厚。支承件壁的內(nèi)、外兩側(cè)有時(shí)設(shè)有肋板或肋條,以加強(qiáng)支承件壁的穩(wěn)定性。 材料和時(shí)效處理支承件常用的材料除了有鑄鐵、鋼板和型鋼外,此外,考慮到實(shí)際工作要求和經(jīng)濟(jì)性等因素,有時(shí)也可選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、樹脂混凝土或天然花崗巖等作為支承件的材料。時(shí)效處理方法有自然時(shí)效、人工時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效等三種。自然時(shí)效是將鑄鐵毛坯或粗加工后的半成品在露天環(huán)境下存放3個(gè)月到幾年,逐漸消除其內(nèi)應(yīng)力,使材料內(nèi)部性能逐漸趨于穩(wěn)定,然后再進(jìn)行加工。人工時(shí)效又稱燜火,是將工件放在200以下的退火爐中,以不超過(guò)80/H的速度加熱到500-550,經(jīng)6-8H保溫,消除工件的內(nèi)應(yīng)力,然后以不超過(guò)40/H的速度緩慢地冷卻,以免產(chǎn)生新的應(yīng)力,當(dāng)冷卻到400以下后,方可從爐中取出工件。振動(dòng)時(shí)效是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型時(shí)效方法。它是將工件放在兩個(gè)彈性支座上,激振器裝在工件的中部。將激振器的激振頻率調(diào)到等于工件一次彎曲振動(dòng)的固有頻率,使工件發(fā)生共振,其彎曲應(yīng)力加上內(nèi)應(yīng)力將有一部分超過(guò)材料的屈服點(diǎn),使材料產(chǎn)生一定的塑性變形,從而消除內(nèi)應(yīng)力。鋼板焊接件消除焊接應(yīng)力,采用的時(shí)效處理方法與鑄鐵基本相同,只是人工熱時(shí)效處理要升溫到600-650。5、設(shè)備概述及其使用注意事項(xiàng)51設(shè)備概述在我國(guó)國(guó)內(nèi)的脫水機(jī)產(chǎn)品中,其工作方式大都為間歇式的,這種脫水機(jī)工作時(shí)要人工投料(濕面筋),每個(gè)工作周期,要手動(dòng)將濕面筋投入鉸龍入口。用這種脫水機(jī),在工作中操作人員勞動(dòng)量大,需要專人負(fù)責(zé)投料工作,且投料勞動(dòng)強(qiáng)度大,環(huán)境衛(wèi)生得不到保證,穩(wěn)定性差,濕面筋輸送不均勻,且常有被高壓擠出。這些都影響濕面面脫水的效果,最終會(huì)影響到谷朊粉的產(chǎn)量,會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)線的工作效能。再者,一些企業(yè)引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)線,造成大量資金負(fù)擔(dān),這樣會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,我們所設(shè)計(jì)新型的目的是提供一種單軸變螺距式脫水機(jī),能實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)脫水作業(yè)。并且針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有脫水機(jī)脫水效果較差,產(chǎn)量不高的缺點(diǎn),及國(guó)外同類產(chǎn)品的一些優(yōu)點(diǎn),我們將之設(shè)計(jì)為單軸式變螺距結(jié)構(gòu),這樣就可以提供一個(gè)高壓空間,在作業(yè)時(shí)起到使?jié)衩娼畹玫奖M可能多的脫水,提高脫水效果,為下一步的造粒干燥,獲得谷朊粉做了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。同時(shí),谷朊粉生產(chǎn)線配用這種單軸式變螺距式自動(dòng)脫水機(jī)可以提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度,有利于提高谷朊粉生產(chǎn)線的工作效能。按照我們的指導(dǎo)思想,我們將脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)定為變速電機(jī)、單軸變螺距式自動(dòng)脫水機(jī),并且使鉸龍軸在實(shí)現(xiàn)推進(jìn)物料的同時(shí)也起到擠壓物料面團(tuán)向出面口位置移動(dòng)的作用。其大體結(jié)構(gòu)和機(jī)械工作原理介紹如下: 整機(jī)機(jī)型為臥式,動(dòng)力輸入裝置為電動(dòng)機(jī),動(dòng)力傳輸裝置采用聯(lián)軸器,動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器的傳輸帶動(dòng)鉸龍作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)脫水效果的明顯性,我們?cè)O(shè)計(jì)了變速電機(jī),調(diào)節(jié)電機(jī)的速度,來(lái)控制鉸龍的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)箱體內(nèi)的壓力,進(jìn)而高地調(diào)節(jié)脫水效果。為了減輕機(jī)身重量和提高鉸龍軸的強(qiáng)度,鉸龍軸的主體部分采用空心軸,軸的兩端(與軸承的配合處和與聯(lián)軸器的連接處)采用實(shí)心軸。攪拌軸上葉片的設(shè)計(jì)采用變距螺旋式,既是使葉片與主軸的水平線成一定角度,這樣就可以實(shí)現(xiàn)在推進(jìn)濕面筋的同時(shí),使面筋向指定的方向移動(dòng),還可以擠壓濕面筋的功能。考慮到在實(shí)際的生產(chǎn)中,對(duì)濕面筋的脫水效果觀察清楚,另外,考慮到其內(nèi)部維修的需要,不僅要在設(shè)計(jì)時(shí)避免脫水倉(cāng)內(nèi)沒(méi)有死角,我們根據(jù)以前的設(shè)備,增加了一個(gè)觀察窗口。這樣,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,就可以很容易的觀察到濕面筋的脫水效率,進(jìn)而調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,以取得理想的、合適的脫水效果。整機(jī)的底座和支架采用角鋼和槽鋼的焊接結(jié)構(gòu),以承受生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大振動(dòng)力。 總之,我們所設(shè)計(jì)的單軸式變螺距結(jié)構(gòu)自動(dòng)脫水機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、脫水箱、鉸龍及其外殼、機(jī)架等部分組成。52設(shè)備使用注意事項(xiàng)1:脫水的基本原理與工藝要求脫水的基本原理該設(shè)備采用變速電機(jī)做為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,結(jié)構(gòu)緊湊,鉸龍葉片采用變螺距結(jié)構(gòu),與鉸龍殼體高度雙重產(chǎn)生壓縮比,推擠物料前進(jìn)壓縮,由嵌有透孔篩板的滲水殼排出水分,脫水后的物料經(jīng)出料口落料。滲水壁殼及篩板采用對(duì)開式螺栓緊固結(jié)構(gòu),便于維護(hù)拆裝。進(jìn)料口及滲水壁下部均設(shè)有接水斗及排水管。在擠壓過(guò)程中物料體積逐段縮小,充分排出積水,形成松散、低含水量的理想狀態(tài)。為下一步的干燥造粒打下基礎(chǔ)。該設(shè)備體積小,操作維護(hù)簡(jiǎn)便。 2:影響脫水效果的因素脫水效果的好壞受很多因素的影響,要得到符合加工要求的濕面筋,必須從各個(gè)方面調(diào)整,使工藝條件達(dá)到最佳狀態(tài)。而要做到這一點(diǎn),了解和掌握影響脫水效果的因素是非常重要的。影響脫水效果的主要因素有:1) 小麥面粉的種類2) 變速電機(jī)的轉(zhuǎn)速3) 進(jìn)入鉸龍的含水濕面筋的速度4) 設(shè)備安裝的準(zhǔn)確性5) 添加劑的使用情況3:脫水機(jī)操作方法1) 開車前檢查脫水機(jī)內(nèi)有無(wú)異物,底部的面筋出口及出水口是否已經(jīng)打開,防護(hù)裝置是否牢靠,電源電壓是否正常。2) 脫水機(jī)開車前須先啟動(dòng)攪拌軸空轉(zhuǎn)35分鐘,檢查有無(wú)異常現(xiàn)象和雜音。如設(shè)備完好,再啟動(dòng)進(jìn)料裝置進(jìn)料。3) 含水濕面筋加入后,應(yīng)先緩緩啟動(dòng)電機(jī),以減少鉸龍葉片的動(dòng)力負(fù)荷。4) 脫水機(jī)工作過(guò)程中,最好不要中途停機(jī),確需停機(jī),時(shí)間最好不要超過(guò)10分鐘,如需要停機(jī)10分鐘以上,必須將機(jī)內(nèi)物料卸完后再啟動(dòng)試機(jī)。5) 脫水后的面筋應(yīng)立即送入后序裝置。6) 在正常開機(jī)過(guò)程中,經(jīng)常觀察電壓電流表的讀數(shù)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,軸承發(fā)熱情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。在生產(chǎn)中,不得把手伸入料桶內(nèi)。7) 電機(jī)的轉(zhuǎn)速確定,主要根據(jù)生產(chǎn)要求,靠人的感覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。8) 脫水機(jī)鉸龍殼內(nèi)壁、攪拌軸、葉片上的物料,每班清理一至二次。殘留的變質(zhì)、污染的物料必須作其他處理,不得再作谷朊粉生產(chǎn)的原料。工作完畢后,必須把黏附在脫水機(jī)鉸龍殼內(nèi)壁、攪拌軸、葉片上的物料徹底清理干凈,避免細(xì)菌的繁殖和設(shè)備腐蝕。9) 傳動(dòng)防護(hù)裝置在脫水機(jī)正常運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁打開或拆除,確需要打開時(shí),應(yīng)先停機(jī)。4:使用注意事項(xiàng)1) 在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中,應(yīng)注意機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲音是否諧調(diào),若出現(xiàn)異常 現(xiàn)象,要立即停車,并排除故障。2)定時(shí)檢查機(jī)器焊接及各緊固部位,是否有松動(dòng),脫接現(xiàn)象。3)每隔一個(gè)月應(yīng)在各緊固部位涂潤(rùn)滑油。 小節(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是按照畢業(yè)設(shè)計(jì)要求、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、并參照國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品,由我獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的。畢業(yè)設(shè)計(jì),是考察大學(xué)生綜合利用自己四年所學(xué)的知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、研究、以及發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,在呂俊智及喬永欽老師的指導(dǎo)下、其他同學(xué)的幫助下,以及我個(gè)人通過(guò)夜以繼日的查閱資料和計(jì)算,最終得以順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)單軸變螺距式自動(dòng)脫水機(jī)。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我不僅了解了小麥谷朊粉的加工工藝過(guò)程、掌握了單軸變螺距式自動(dòng)脫水機(jī)的功能原理和設(shè)計(jì)方法,還學(xué)會(huì)了使用各種機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)和一些有關(guān)方面的參考書來(lái)幫助自己完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在指導(dǎo)老師呂俊智、喬永欽身上,我們不僅學(xué)會(huì)了一些書本上學(xué)不到的有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí),還學(xué)會(huì)了如何做一個(gè)好設(shè)計(jì)員以及做人的道理。經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的磨練和奮斗,感覺(jué)自己進(jìn)步很大,發(fā)現(xiàn)了自己的能力和未被挖掘的潛力。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使我完善和復(fù)習(xí)了以前所學(xué)知識(shí),同時(shí)從老師和同組同學(xué)那里學(xué)到了在課本上學(xué)不到的知識(shí)。它們將對(duì)我以后的工作、學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響??傊?,一句話,畢業(yè)設(shè)計(jì)使我受益匪淺!畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,雖然時(shí)間短暫,但在這期間,我發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足,同時(shí)也學(xué)到其他同學(xué)身上的優(yōu)點(diǎn),這些都是我的收獲。總之,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是愉快的,更是成功的,因?yàn)樗械慕Y(jié)果都是我自己用汗水換來(lái)的。 致謝在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我遇到了許多的困難。在學(xué)校各個(gè)部門及老師同學(xué)的幫助下我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì),因此我真誠(chéng)的向那些給我?guī)椭椭笇?dǎo)的部門和個(gè)人致意我的謝意。首先要感謝學(xué)校和機(jī)電工程學(xué)院,為我們能較好進(jìn)行設(shè)計(jì)提供了很多的幫助,為我們能順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了前提。還應(yīng)該感謝學(xué)校圖書館,給我們提供了大量的資料,對(duì)我解決設(shè)計(jì)中碰到的問(wèn)題提供了很大的幫助。其次,要感謝我們的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:呂俊智老師。她豐富的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)專業(yè)孜孜不倦的敬業(yè)態(tài)度讓我感觸很深。從她身上,我不僅學(xué)到了很多專業(yè)方面的知識(shí),還學(xué)到了一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾瘛K羞@些都將成為我們以后繼續(xù)學(xué)習(xí)的榜樣。再次,我還感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的紹濤、李化英、巴文蘭、李志強(qiáng)、隨達(dá)等同學(xué),他們和我一起學(xué)習(xí)、生活了兩個(gè)多月,在各個(gè)方面都給了我很大的幫助。最后,我們還要感謝為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)提供參觀實(shí)習(xí)場(chǎng)所的單位8、參考文獻(xiàn)及資料1 林述溫 機(jī)電裝備設(shè)計(jì) 北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2002.42 吳宗澤 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2001.53 東莞市TR軸承集團(tuán)有限公司 滾動(dòng)軸承與現(xiàn)代帶座軸承的選用 北京,機(jī)械工業(yè)出版社,1999.4 輸送機(jī)械設(shè)計(jì)選用編委會(huì) 輸送機(jī)械設(shè)計(jì)選用手冊(cè) 北京,化學(xué)工業(yè)出版社,1998.5 黃平 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊(cè) 北京,化學(xué)工業(yè)出版社,1999.6 符煒 實(shí)用切削加工手冊(cè) 湖南,科學(xué)技術(shù)出版社,2003.7 邱宣懷機(jī)械設(shè)計(jì) 北京,高等教育出版社,20018 吳克敏機(jī)械零件圖冊(cè) 北京,人民教育出版社,19789 章躍 機(jī)械制造專業(yè)英語(yǔ) 北京,機(jī)械工業(yè)出版社2003.1 10 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 2-4卷 化學(xué)工業(yè)出版社 2002;11 徐灝 新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995;12 彭朝新 機(jī)械常用技術(shù) 四川科學(xué)技術(shù)出版社 1984;13 王忠茂 常用調(diào)速設(shè)備技術(shù)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社 1994;14 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第1-3卷 機(jī)械工業(yè)出版社 200415 項(xiàng)城蓮花味精集團(tuán)33在小麥淀粉生產(chǎn)工藝中,面筋淀粉分離機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備,以面筋淀粉分離設(shè)備的不同形態(tài),把淀粉工藝區(qū)分為馬丁法、水力旋流法以及三相臥螺分離法等;以進(jìn)入分離工段物料的不同形態(tài),分為面團(tuán)法、面糊法等。我國(guó)小麥淀粉生產(chǎn)的工業(yè)化始于上世紀(jì)30-40年代,興盛于80-90年代。隨著工業(yè)乙醇的興起,小麥淀粉產(chǎn)業(yè)得到空前發(fā)展。而小麥淀粉工藝設(shè)備,特別是面筋淀粉分離設(shè)備的開發(fā),卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于小麥淀粉生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求。上世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)先后有上海、河南、江蘇及新疆等地,引進(jìn)了國(guó)外一些小麥淀粉生產(chǎn)線,但大多因能耗過(guò)高、工藝繁雜而相繼擱淺。近些年來(lái),對(duì)于面筋淀粉分離機(jī)與小麥淀粉生產(chǎn)工藝的技術(shù)研究得到了廣泛的重視。1 現(xiàn)有面筋淀粉分離設(shè)備的性能、特點(diǎn)與存在的工 藝缺陷1.1 MJ面筋機(jī)與馬丁法工藝(見(jiàn)圖1) MJ面筋機(jī)在矩形金屬容器的下部并排設(shè)2根Z形攪拌棒,由軸向電機(jī)驅(qū)動(dòng)。使用時(shí),啟動(dòng)電機(jī),將水和面粉倒入容器內(nèi),攪拌成面團(tuán),停頓一段時(shí)間,待其醒發(fā)后,再進(jìn)行攪拌、翻動(dòng)、沖洗,產(chǎn)出面筋和淀粉漿。由于開始洗筋時(shí),面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)尚未完全形成,其間又夾攜許多淀粉顆粒,如果用機(jī)械攪拌棒連續(xù)快速攪拌,會(huì)破壞面筋網(wǎng)絡(luò)。因此,攪拌棒只能緩慢攪拌,頻繁開停,且主要靠人工多次翻動(dòng),撈、擺、淘、洗和至少4次以上沖水、放漿等多道工序才能完成。由于在同一容器內(nèi)進(jìn)行多種操作,設(shè)備功能難免顧此失彼,只偏于攪糊、醒發(fā),而洗筋效率較低,分離效果差,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,不能連續(xù)生產(chǎn),用水量大,產(chǎn)出的粉漿濃度偏低,蛋白含量偏高,單位電耗也高。1.2 旋流器與水力旋流工藝 旋流器(見(jiàn)圖2)主要是由圓柱體和圓錐體兩部分組成。圓柱體頂部裝有深入至圓柱體內(nèi)部的溢流排料管,旋流器的工作原理是在離心作用下,使顆粒大小和密度不同的物料得到分離。物料在輸送泵的壓力作用下,從進(jìn)料管沿切線方向,進(jìn)入旋流器,然后沿圓周方向高速旋轉(zhuǎn),由于離心力的作用,密度較大的淀粉顆粒具有較快的沉降速度,被甩向旋流器壁隨螺旋流下降,通過(guò)底流口排出,這部分物料稱為底流物,而相對(duì)密度較小的蛋白顆粒(絮狀面筋)則具有相對(duì)較慢的沉降速度,在內(nèi)層中心軸線附近呈螺旋流上升至頂部溢流口排出,這部分物料稱為溢流物。10 mm旋流器的分割點(diǎn)直徑d50為3-7um。荷蘭的K.S霍尼公司提出的這種水力旋流法,用于從面粉中提取淀粉和面筋。 面粉與水按一定比例在混合器內(nèi)充分混合成糊狀,送入貯漿罐。然后用泵將面糊和水送入1組9級(jí)串聯(lián)的直徑為10 mm的旋流分離器中進(jìn)行分離,每級(jí)旋流液被分離成重相和輕相2部分,在最后一級(jí)輸送清水進(jìn)行洗滌。從一級(jí)分離出來(lái)的重相液被送到篩分設(shè)備去除麩皮;而從多級(jí)旋流中分離出來(lái)的輕相液則被送到另一組3級(jí)旋流器中再進(jìn)行分離,從而在溢流中得到團(tuán)塊狀面筋、B淀粉及水溶性物質(zhì),再把它們送到面筋篩加水沖洗后得到濕面筋。 這種工藝設(shè)備由于采用多級(jí)輸送能耗偏大,同時(shí),面筋在進(jìn)入旋流分離過(guò)程中,容易斷裂,混入漿水中,因而,其分離效果及單位能耗也不十分理想,這套工藝由上海某糧科所于上世紀(jì)80年代后期引進(jìn)我國(guó),在嘉定應(yīng)用,隨后停產(chǎn)。1.3 三相臥螺分離機(jī)及其工藝 臥螺分離機(jī)(見(jiàn)圖3)是一種臥式離心機(jī),內(nèi)部裝有螺旋,螺旋的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,速差在60 r/min左右可調(diào)。這種離心機(jī)的分離因數(shù)在2000-4 000之間,同時(shí)在溢流出口端設(shè)有噴嘴,可以分離出第三相一一中相,三相臥螺分離機(jī)也因此而得名。 三相臥螺分離機(jī)對(duì)原料要求比較高,其面粉要求具有高出粉率、高面筋含量、低灰粉、低破損率,接近我國(guó)國(guó)標(biāo)特制二級(jí)粉以上。面糊制成后要求作均質(zhì)處理,均質(zhì)熟化后的面糊用偏心螺桿泵輸入三相臥螺分離機(jī)。 三相臥螺分離機(jī)分離出的底流淀粉呈固體狀,由螺旋推進(jìn)器排出。戊聚糖的密度較小,主要分布在溢流中,其面筋尚未完全形成,需再次加水送入揉合機(jī)中攪拌、揉和,產(chǎn)生水和作用,使其形成膏狀的漿體,再經(jīng)熟化,稀釋、攪拌,游離出淀粉,形成絲狀小面筋,然后再將其輸送到分離因數(shù)為3 000-4000的臥式螺旋沉降機(jī)中進(jìn)行分離。由于這種分離機(jī)分出的底流還需要稀釋,進(jìn)入多級(jí)旋流器洗滌,在洗滌前還要通過(guò)碟片噴嘴離心機(jī)處理,所以可制取出較高純度的淀粉和面筋制品,但是工藝復(fù)雜,操作麻煩,能耗大,成本高。 綜上所述,小麥淀粉生產(chǎn)工藝呈現(xiàn)兩極化的趨勢(shì):多數(shù)中小企業(yè)基本采用MJ面筋機(jī)和馬丁法生產(chǎn)工藝;一些致力于標(biāo)新立異的企業(yè),為搶占技術(shù)前沿,往往從國(guó)外引進(jìn)全套淀粉生產(chǎn)工藝設(shè)備。馬丁法生產(chǎn)工藝,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,水耗、電耗高。國(guó)外設(shè)備則工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴。2 從面團(tuán)糊的特性看面筋淀粉分離機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)2.1 面團(tuán)形成的過(guò)程及原理 面團(tuán)形成是一個(gè)復(fù)雜的物理和生物化學(xué)的變化過(guò)程,面糊與面團(tuán)的區(qū)別在于加水量的多少,面粉加水量從35%到95%,其加水量低于35%時(shí)不能成團(tuán),加水 50%左右時(shí)可調(diào)制成面團(tuán),而加水量在60%以上時(shí),則可調(diào)制成面糊(一般為方便起見(jiàn)簡(jiǎn)稱面糊)。面團(tuán)調(diào)制過(guò)程中其物性變化分為6個(gè)階段:原料混合階段、面筋形成階段、面筋擴(kuò)展階段、攪拌完成階段、攪拌過(guò)度階段和破環(huán)階段。2.1.1 原料混合階段 將各種配入的原料、輔料混合用水調(diào)濕,但并未形成一體,水化作用只在表面進(jìn)行,原料、輔料形成分散的松散狀。硬麥粉顆料掃描電鏡照片(見(jiàn)圖4)。2.1.2 面筋形成階段 隨著攪拌的進(jìn)行,蛋白質(zhì)大量吸水膨脹,淀粉粒吸水增加。繼續(xù)攪拌,水分大部分滲到面筋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,全部被吸收,面團(tuán)成為一體,水化作用大致結(jié)束。一部分蛋白質(zhì)形成了面筋,此時(shí)面團(tuán)易斷裂,缺少?gòu)椥裕砻鏉駶?rùn)。從膠體化學(xué)角度,面筋形成是蛋白質(zhì)膠體(干凝膠)有限溶脹(脹潤(rùn))的過(guò)程。從微觀上看是促進(jìn)麥膠蛋白相互作用,形成面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中二硫鍵起著重要作用。2.1.3 面筋擴(kuò)展階段 隨著面筋的形成,水分大量滲透到蛋白質(zhì)膠粒內(nèi)面筋的網(wǎng)狀組織內(nèi)部。面團(tuán)表面逐漸趨于干燥,較光滑,有光澤,具有良好彈性和延伸性。2.1.4 攪拌完成階段 面筋已完全形成,外觀干燥、柔軟,具有良好的彈性和延伸性。表面均勻、平滑和光潔,無(wú)斷裂痕跡,無(wú)明顯筋絡(luò),無(wú)大氣泡,手感柔和,軟硬適中,是面團(tuán)最好狀態(tài)。成熟面團(tuán)內(nèi)部面筋結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5。2.1.5 攪拌過(guò)度階段 如面團(tuán)已完全形成后還繼續(xù)攪拌,面筋超過(guò)攪拌耐度,開始斷裂。面筋膠團(tuán)中的水分又溢出,面團(tuán)表面再次出水,出現(xiàn)粘性,滾動(dòng)性增強(qiáng),失去良好的彈性。2.1.6 破壞階段 若繼續(xù)攪拌,由于過(guò)度氧化而引起面筋質(zhì)地脆弱。加上酶的不斷作用,出現(xiàn)淀粉液化,蛋白質(zhì)部分分解,這時(shí)面筋完全破壞,面團(tuán)成為半透明并帶有流動(dòng)性,粘性非常明顯。2.2 面筋與淀粉分離的過(guò)程及原理 面團(tuán)或面糊形成以后,要使面筋與淀粉實(shí)現(xiàn)分離,首先,應(yīng)有水的介入,沒(méi)有水無(wú)論如何也分離不出面筋和淀粉;其次,要有能量,如果面團(tuán)或面糊若靜置放在水中,同樣不能實(shí)現(xiàn)面筋與淀粉的分離。 有水、有能量可以實(shí)現(xiàn)面筋和淀粉的分離,問(wèn)題的關(guān)健在于應(yīng)用水的多少和能量注入多寡。現(xiàn)實(shí)工藝存在兩極的傾向,面團(tuán)法將面團(tuán)置于水中,水的張力和機(jī)械的攪拌力使面筋過(guò)度撕裂、破碎,混入淀粉漿中,致使淀粉中蛋白含量增加。在水力旋流工藝中,過(guò)程泵及其壓力將面筋撕成絮狀乃至斷裂同樣存在此類弊端。 在三相臥螺與旋流工藝中,則注入過(guò)量能耗,以三相臥螺法為例,每噸原料面粉可節(jié)水3-4 t,而耗電則達(dá)數(shù)十千瓦以上,最終反映在成本上則是得不償失。 其實(shí)面團(tuán)(糊)形成以后,其本身就蘊(yùn)含有一定的能量,這就是面筋顆粒相互結(jié)合、凝聚、收縮的力,而淀粉顆粒吸水后也有從面筋網(wǎng)絡(luò)中逃逸、脫離的趨勢(shì),不過(guò)它們都還需要借助于水的張力和某種動(dòng)力,用水不必將其浸入水中,動(dòng)力也無(wú)需太大的能量,在一定意義上講“噴淋”和“蠕動(dòng)”就足夠了。3 新型面筋淀粉分離機(jī) 基于對(duì)面團(tuán)性能及內(nèi)在動(dòng)力的研究,對(duì)傳統(tǒng)面筋機(jī)加以改進(jìn),設(shè)計(jì)出一種能提高面糊攪勻速度、用機(jī)械連續(xù)作業(yè)代替人工間歇?jiǎng)趧?dòng)、使面筋與淀粉分離更加清爽的面筋淀粉分離機(jī)。 該新型面筋淀粉分離機(jī)所采取的技術(shù)措施是:對(duì)現(xiàn)有面筋機(jī)加以改進(jìn),分設(shè)攪糊裝置、醒發(fā)裝置、分離裝置、增設(shè)成條裝置。攪糊裝置采用S形攪拌器,醒發(fā)裝置采用在攪糊裝置下游設(shè)一容器,成條裝置采用偏心螺桿泵,分離裝置采用至少1個(gè)無(wú)軸滾筒和噴水裝置,在滾筒的筒面上布設(shè)孔眼,在滾筒內(nèi)沿縱向設(shè)供水裝置,滾筒外兩端鑲設(shè)平輪和齒輪,滾筒的出口為面筋產(chǎn)出口,滾筒的下方設(shè)淀粉漿收集槽,從而構(gòu)成一種面筋淀粉分離機(jī)系統(tǒng)。 這種面筋淀粉分離機(jī)與MJ面筋機(jī)和馬丁法工藝相比,具有可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化流水作業(yè),減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,增強(qiáng)面筋淀粉分離效果等優(yōu)點(diǎn);與國(guó)外引進(jìn)的生產(chǎn)線相比,工藝更加簡(jiǎn)捷實(shí)用,設(shè)備更易操作,電耗大大降低,且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,乃至微機(jī)程控作業(yè)。 生產(chǎn)時(shí),面粉和水通過(guò)計(jì)量裝置,按比例輸人攪糊裝置,2條S型攪拌器相向運(yùn)轉(zhuǎn),在面粉充分吸水后,其面糊中的面筋顆粒接聚順暢,形成有力,可明顯提高成糊效率,縮短攪糊時(shí)間。 攪拌成形的面糊被泵輸入立體容器中醒發(fā),立體容器可以使其中的面糊承受一定的壓力,起到均質(zhì)作用,同時(shí)可使物料依次輸入輸出,不形成死角和物料滯留。 成套裝置避免了馬丁法工藝大面團(tuán)洗滌時(shí),不易分散、能耗大、洗滌效率低的弱點(diǎn),同時(shí)吸取了旋流工藝中面筋過(guò)度破碎、混入淀粉漿的弊端。首先將面團(tuán)有效分散,其次將其分割到適當(dāng)?shù)某潭?,從而保證下游工序的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。 分離裝置采用一定轉(zhuǎn)速和孔眼密度的滾筒,使絮狀面筋在其中有效翻轉(zhuǎn)、滾動(dòng)、推進(jìn),特殊的水流形態(tài),能夠使淀粉有效分離,面筋漸次收攏、聚集成型。這種面筋淀粉分離機(jī)可以產(chǎn)出較高濃度的粉漿(5.5Be以上),水可回用洗滌,每噸面粉原料用水為4-6T(傳統(tǒng)設(shè)備為8-10T),單位電耗明顯降低.該設(shè)備專利號(hào)為200320126207.0。
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單軸面筋脫水機(jī)設(shè)計(jì)帶CAD圖,面筋,脫水機(jī),設(shè)計(jì),CAD
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