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臥式雙螺帶混合機 一 課題研究的目的和意義 1 研究的目的 理論上把任何狀態(tài) 固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài)和半液態(tài) 下物料均勻摻和在一起的 操作稱為混合 而此次的目的是為了把我研究的有關的食品加工延生到工廠里 去 1 研究的意義 攪拌與混合操作是應用最廣的過程單元操作之一 大量應用于化工 石化 輕工 醫(yī)藥 食品 采礦 造紙 農(nóng)藥 涂料 冶金 廢水處理等行業(yè)中 近 年來 攪拌與混合技術發(fā)展很快 攪拌與混合設備正向著大型化 標準化 高 效節(jié)能化 機電一體化 智能化和特殊化方向發(fā)展 在這種形式下 技術人員 如何借鑒已有經(jīng)驗 掌握新的變化情況 正確設計與選用不同工藝條件下操作 的攪拌與混合設備 使其滿足安全 可靠 高效和節(jié)能的要求 就變得十分重 要了 攪拌混合設備是各種工業(yè)反應不可或缺的重要工具 然而 由于攪拌目的 多樣性和混合反應的復雜性 當前 攪拌混合技術還存在著一些問題 例如攪 拌效率低 功耗大 鑄造成本高 在自動化選型和設計問題上 長期以來一直 依靠專家根據(jù)經(jīng)驗知識人工完成 智能化水平不高 設計周期較長 資金和人 力物力消耗巨大 等等 因此研制新型攪拌裝置和采用先進流場測量技術一直 是攪拌過 程所研究的主要課題 二 國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 1 混合及國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及分析 理論上把任何狀態(tài) 固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài)和半液態(tài) 下物料均勻摻和在一起 的操作稱為混合 但習慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱 為混合 而把固態(tài) 液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌 1 傳統(tǒng)的混合機密封裝置基本有四種 填料密封 機械密封 液壓密封和唇狀 密封 前兩種密封同泵的密封類似 液壓密封最簡單 在混合機中用得最少 唇 狀密封只適用于低壓 防塵 防蒸汽的密封 這種密封結構也很少采用 最常 用的密封是前兩種 其中機械密封成本較高 但泄漏率低 維修頻度是填料密封 的二分之一到四分之一 磁力驅動混合機的特點是以靜密封結構取代動密封 混合機與電極傳動間采 用磁力偶合器聯(lián)結 不存在接觸傳遞力矩 能徹底解決機械密封與填料密封的泄 漏問題 國內(nèi) 威海自控反應釜公司 開原化工機械磁力反應釜廠 溫州中偉磁 傳密封設備廠等均生產(chǎn)磁力混合機 瑞典 NA 型磁力攪拌反應釜 混合機安裝在 反應釜底部 混合機與釜底齊平 易于拆卸 可靠 耐用和便于維修 磁力混合機 的缺點是對于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應尚不能順利使用 此 時必須使用機械混合機作為驅動能源 一 國外研究及分析 在新型攪拌槳葉的開發(fā)方面 很多公司都在積極開發(fā)具有適合于高黏度物 料的槳葉的混合機 其中美國 ROSS 公司開發(fā)的新型雙行星式混合機是其中之一 同傳統(tǒng)的矩形長條形行星槳葉不同 新型的高黏度攪拌槳葉有一個精確的空間角 度 使槳葉的轉動軌跡不但有力地推動高黏度物料向前運動 而且推動它向下運 動 不產(chǎn)生爬升 而且比傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉的阻力要小得多 傳統(tǒng)的行星式 垂直槳葉有兩組 每組兩片垂直的扁長槳葉 當這兩片槳葉在容器里面轉動時 產(chǎn) 生極大剪切阻力 功耗大增 電流猛升 這個問題一直是傳統(tǒng)行星式垂直槳葉的 要害所在 新型 HV 槳葉由于是螺旋式設計 兩組 HV 槳葉在交替轉過一個截面 時幾乎是連續(xù)地在切斷物料 負荷是連續(xù)地處于平衡狀態(tài) 從而消滅了電流的浪 涌現(xiàn)象 德國 INOTECH 公司采用錐形攪拌原理的攪拌頭 既可攪拌低黏度 也 可攪拌高黏度物料 一 任務要求及預期目標的可行性分析 1 任務要求 1 總體方案設計 通過對國內(nèi)外的混合機發(fā)展現(xiàn)狀的研究 以及對食品設備設計原則的學習 在吸取寶貴經(jīng)驗的同時也加入自己的一些改進 制定自己的設計方案 2 臥式混合機的結構設計 有了總體的設計方案 將混合機的結構分成主傳動系統(tǒng) 擺動系統(tǒng) 攪拌 部分和機架四大部分 然后分別對這四部分進行詳細設計 3 零件安全性校核 當完成各部分的零件設計后 還要進行安全性校核 本論文主要對處于最 復雜受力狀態(tài)下的軸 軸承 鍵以及電機進行了校核計算舉例 其他各個零件 的校核計算并沒有寫到論文中 4 三維建模與運動仿真 對所設計的混合機進行安全性校核計算后 發(fā)現(xiàn)沒有不符合要求的零件 然后利用 Solidworks 軟件完成三維實體建模 建模的目的便是讓自己的設計更 加直觀 同時還很容易檢查各處結構是否存在干涉現(xiàn)象 再進行運動仿真 觀 察運動狀態(tài)是否符合設計目的 2 預期目標的可行性分析 臥式混合機的攪拌容器軸線與混合機回轉軸線都處于水平位置 其結構簡單 造價低廉 卸料 清洗 維修方便 可與其他設備完成連續(xù)生產(chǎn) 但占地面積 一般較大 這類機器生產(chǎn)能力 一次調(diào)粉容量 范圍大 通常在 25 400kg 次 左右 它是國內(nèi)大量生產(chǎn)各種面食制品的各食品廠應用最廣泛的一種加工設備 它的特點是 結構簡單 制造成本較低 卸料清洗方便等 所以在食品加工中 如面包 餅干 糕點及一些飲食行業(yè)的面食生產(chǎn)中均得到了廣泛應用 四 本課題需要重點研究的 關鍵的問題及解決的思路 本課題重點研究混合機的攪拌 混合 卸料 控制修理 其關鍵的問題就 是混合機機構的設計及其他輔助機構的設計 具體的解決的思路如下 查找相 關資料進行方案的確定 進行機構的構想和可行性分析 最后做出總體設計 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫和圖書館查閱相關資料 了解臥式混合機及混合機行業(yè)的發(fā) 展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設計方案 3 查閱相關資料 了解混合機構 以確定方案中所需的混合機構 4 遇到關鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 6 參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核 6 完成本課題的工作方案及進度計劃 工作方案 1 查找資料 了解該機器的原理和工作條件等 初步設計該機器 2 用三維軟件繪制所有零部件 根據(jù)資料得到合適的各零件尺寸 3 組裝裝配圖并生成三維立體模型 觀察效果并加以改進 擬定工作進度 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻資料 了解國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 2 周 第 5 周 設計總體方案 第 6 周 第 9 周 結構進行具體設計 第 10 周 第 12 周 撰寫設計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準備答辯 七 主要參考文獻 1 王君玲 高玉芝 李成華 旱地缽苗移栽機械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 農(nóng) 業(yè)機械化與電氣化 2003 5 5 6 2 趙金倉 史俊東 梁哲軍 任平合 棉花機械化育苗移栽農(nóng)藝指標的確定 J 山 西農(nóng)業(yè)科學 2003 1 20 21 3 劉效亮 李其昀 育苗移栽機械化發(fā)展方向 J 北京林業(yè)大學學報 2003 3 108 110 4 王君玲 高玉芝 李成華 蔬菜移栽生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀與發(fā)展方向 J 農(nóng)機化研 究 2004 2 42 43 5 楊華 韓宏宇 竇鈺程 杜木軍 王晉 沈亮 我國旱地移栽機械的現(xiàn)狀及發(fā)展建 議 J 農(nóng)機使用與維修 2012 3 32 33 6 于向濤 胡良龍 胡志超 張延化 計福來 我國旱地移栽機械概況與發(fā)展趨勢 J 安徽農(nóng)業(yè)科學 2012 1 614 616