小型自分離磨漿機的設計【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

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購買文檔就送對應 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 第 1 頁 共 40 頁 小型自分離磨漿機的設計 【 摘要 】： 本課程主要是設計通用小型自動大豆磨漿機，國內的用戶大多使用式或 式兩種磨漿機加工豆?jié){，磨漿機產品作為食用制漿機械，其接觸食品材料，如：料斗、撥料器、砂輪、出料口等均應采用無毒材料。隨著同國際標準的接軌，國家衛(wèi)生安全標準也將逐步提高。目前所使用的鍍鋅板 等材料必將被淘汰，替代材料的選用應引起企業(yè)的高度重視。設計一種自動性 能的磨機有著巨大的社會和經濟效益，以及如何進一步改善其性能和擴大其應用范圍，使小型大豆自分渣磨漿機能得到更好的發(fā)展，能更好為生產 和生活服務。在產品的結構以及關鍵部件設計開發(fā)上，各企業(yè)需進一步加強技術理論研究和技術開發(fā)工作，目前磨漿機產品設計與制造，大多企業(yè)存在相互仿制情況，缺乏對產品進一步研究和開發(fā)。因此，設計一種新型高性能的磨漿機迫在眉睫。 【 關鍵字 】： 磨漿機 自動分離 分渣 臥式 【 is to 言 第 3 頁 共 40 頁 as of be of as be on of of In of of to of of a of 【 : 言 小型自分離磨漿機的設計 第 2 頁 共 40 頁 大豆在我國被廣泛種植，建國初期和國的大豆種植面積和產量均居世界第一位。2000年種植面積接近 此可見對大豆的綜合開發(fā)利用有巨大的市場和經濟價值。大豆類食品的營養(yǎng)極其豐富，其蛋白質含量為 45%左右，脂肪含量是 20%左右，碳水化合物含量是 30%左右，它還含有豐富的礦物質和維生素等。大量的豆制品如：豆腐、腐竹等，越來越多的上了我們的餐桌。其豆?jié){被譽為東方牛奶，一杯豆?jié){和一根油條被稱為中國人經典早餐。此外，人體所攝入蛋白質中的氨基酸，須有一定的比值。大豆蛋白質的氨基酸比值，比較接近人體的需 要。它的賴氨酸含量高，蛋白質含量低，大豆配面食用，可大大提高膳食蛋白質的營養(yǎng)價值。大豆脂肪的不飽和脂肪酸含量高達 85%以上，有很好的降血脂、保護心、腦血管的作用。新近美國一項分析表明，每人每天攝入 30^50克大豆能顯著降低血脂蛋白膽固醇、三酞甘油水平，而不影響高密度脂蛋白膽固醇水平。大豆脂肪中含有 磷脂，能降低血液中膽固醇含量和血液粘度，促進脂肪吸收，有助于防止脂肪肝和控制體重，并且有溶解老年斑、促進腺體分泌等多種功能。大豆神奇的降脂作用還與血脂水平高低有關，血脂水平越高，大豆 I*0作用 越顯著。食用大豆，需要合理地加工和烹調，方能提高其消化吸收率。據分析，大豆中粗纖維含量為 多聚樹膠糖、多聚半乳糖和半乳糖醛酸結合形成的半纖維素含量約 10%左右，它們存在于大豆的細胞膜中，影響人體消化系統(tǒng)對大豆營養(yǎng)的吸收消化。但若對大豆進行加工，如磨成豆?jié){或做成豆腐等，則它的粗纖維及半纖維素構成的細胞膜被破壞，消化吸收率就可以大大提高。其加工設備也由傳統(tǒng)的人力石磨發(fā)展到機械的鋼磨和砂輪磨，其分渣模式也由混合式分渣發(fā)展到現在自分渣，大大提高了其工作效率。目前，國內的用戶大多使用 兩種磨漿機的共同點是： 1、只能將膨潤的豆料磨成豆糊狀，然后再人工濾漿，勞動強度大，工作效率低； 2,遇到少數泡不漲的硬芯或沙粒時，電機負荷增大易磨損磨漿機的磨片。因此，設計一種高性能的磨機有著巨大的社會和經濟效益，下面這種 應強，使用方便。 小型自分離磨漿機的設計 第 4 頁 共 40 頁 1．選題背景 究大豆自分渣磨漿機的目的和意義 本課程主要是設計通用小型自動大豆磨漿機，來源于生產和生活需要。在深刻理解前人研究的理論基礎上，在給定設計參數和設計要求 的條件下，研究自動大豆磨漿機的磨盤形狀、物理特性、工作過程受力分析及豆?jié){和豆渣的自動分離等，進一步提高大豆磨漿機的效率和機械性能。設計新型磨盤，進一步提高大豆的出漿率和豆渣的粗細度；設計漿渣的自動分離裝置，減輕人們的勞動強度，使人們能直接喝到新鮮的豆?jié){。通過本設計可以使我了解大豆磨漿機的發(fā)展歷程、研究現關和發(fā)展方向，進一步了解大豆磨漿機的基本結構、特點等。本設計主要研究大豆磨漿機的的磨盤結構、漿渣自分離裝置、豆渣粒度調節(jié)器等。通過本設計我充分了解了大豆自分渣磨漿機的有關知識，以及如何進一步改善其性能和擴大其 應用范圍，使小型大豆自分渣磨漿機能得到更好的發(fā)展，能更好為生產和生活服務。通過本設計使我所學的理論得到實際應用，積累了寶貴的經驗為以后的工作打下了堅實的基礎。 1． 2 磨漿機的特點和應用前景 石磨是我國傳統(tǒng)的磨漿設備，由軸和上下兩個磨盤組成，磨盤直徑在 600～ 1200 m m。以人推、馬拉、電機傳遞動力運轉作業(yè)。缺點是體積大、笨重、生產效率低、勞動強度大，況且磨齒需經常修鑿，其費用較高。目前已被鋼磨、砂輪磨所取代，但仍被芝麻類磨漿所延用。鋼磨是一種磨漿兼有糧食和飼料粉碎等功能的機械。目前主要有立式和臥式兩種 結構形式，由軸和鑄鋼動靜片組成，可由電動機直聯驅動或由電動機、燃油機傳遞動力作業(yè)。磨片直徑在 100～ 200m m 5～ 300 k g／ 特點是轉速高、體積小、產量高、動靜鑄鋼磨片的使用壽命長。其缺點是噪聲高，豆糊在磨制過程中，升溫發(fā)熱，而容易引起蛋白變質，同時豆糊顆粒較大，出渣率較高，容易造成物料浪費。因此近年來在單一用作大豆磨漿方面已很少使用。但由于鋼磨兼有磨漿和粉碎多種作業(yè)功能，提高了用戶的實用性。特別是近年來，某些產品集磨漿、粉碎、磨米等多種作業(yè)功能于一體，適應部分農村家庭作業(yè) 的需要，深選題背景 第 5 頁 共 40 頁 受廣大農民的歡迎，提高了產品銷售服務對象的廣度和深度，近二三年此類產品的產銷量在部分省區(qū)有跳躍發(fā)展的趨勢。其不足之處是，該類機械相互兼顧多種作業(yè)功效，容易降低各種作業(yè)功能的性能指標，目前尤其磨米作業(yè)性能普遍不理想。砂輪磨是目前國內較先進的磨漿設備，有混合型和分離型兩大類，是近年來發(fā)展最迅速，應用最廣泛的大豆磨漿機械?；旌鲜侥{機分為立式和臥式兩種，主要由軸和動靜砂輪磨片組成，可由電機直聯驅動或電機、燃油機傳遞動力運轉作業(yè)。磨片直徑一般在 100～400m m，其砂輪材質主要由 16#～ 45#碳化硅金 剛砂粒或氧化鋁白剛玉以及棕剛玉砂粒粘合、燒結而成。生產率一般為 20～ 500 k g／ h，其特點是作業(yè)時大豆進入粗磨區(qū)，再進入精磨區(qū)，磨碎質量好，出渣率低，蛋白質損失少，而且具有優(yōu)于石磨和鋼磨的自銳性，因此砂輪片比較耐用，另具有體積小、效率高、節(jié)能、噪聲小、應用廣泛的特點，適于大豆制漿作業(yè)。分離型磨漿機械主要以立式結構為主，是目前我國最為先進的磨漿設備，其結構主要由軸、動靜砂輪磨片、離心分離篩組成，磨片直徑一般在100～ 200m m，生產率一般在 35～ 300 k g／ h，該類機械除具有混合型磨漿機的優(yōu)點外，又 增加了分離功能，制漿過程中，漿渣同時自動分離，大大減輕了用戶的勞動強度。另外漿質好，經對比實驗，前分離式磨漿機已被豆制品加工廠、個體專業(yè)戶、飯店、食堂廣泛應用，也被大豆飲品、豆制品加工成套設備所采用。自 1986年以來，分離型磨漿機逐步受到國外用戶的認可和重視，已被德國、俄羅斯、加拿大、烏克蘭、馬來西亞、泰國、日本、香港等國家和地區(qū)用戶選用。這說明作為傳統(tǒng)豆制品加工工藝和現代技術進步相結合的砂輪式自分離磨漿機，已有擴大國外市場銷售趨勢。 內外磨漿機的發(fā)展趨勢 我國豆制品加工技術淵遠流長，人類二千多年前就發(fā)現了豆?jié){這一食品，并且中國豆腐文化節(jié)在我國安徽淮南市和臺灣的臺北每年九月十五日同時隆重舉辦慶祝紀念活動，促進豆制品文化的發(fā)展，喜食豆制品在我國已具有普遍性，許多國家已把豆制品作為公認的營養(yǎng)品，深受消費者歡迎。作為豆制品加工工序的主要設備豆制品制漿機械，越來越得到廣泛的應用，并有著較好的發(fā)展前景，現就該行業(yè)企業(yè)圍繞市場前言 第 3 頁 共 40 頁 進行產品開發(fā)的動態(tài)以及需改進的質量問題引伸為一種發(fā)展趨勢，簡述如下： 保證電機正常轉速的條件 下，降低小時生產率實現低壓作業(yè)，適應國內部分地區(qū)用戶的低壓作業(yè)環(huán)境。實踐證明，低電壓作業(yè)性能的提高，促進了部分企業(yè)的產品產銷，如滄州市民用機械總廠根據銷售信息反饋在 D 型機中，已研制應用“立式磨漿機撥料器”專利技術，靠調節(jié)撥料器的軸向入口大小，來改變小時生產率，實現該產品能適應 170～ 240到用戶的歡迎。 企業(yè)需進一步加強技術理論研究和技術開發(fā)工作，目前磨漿機產品設計與制造，大多企業(yè)存在相互仿制情況，缺乏對產品進一步研究和開發(fā)，如磨漿機砂 輪磨片硬度、粒度、結構以及作業(yè)時有效使用面積，對制漿效果及產量等性能影響較大，但沒有定量和定性的科學依據；分離篩的角度、厚度、篩孔形狀及分布，特別是分離篩的角度對產品性能影響也較大，但設計制造數據處于模糊狀態(tài)，缺乏確鑿的科學證實。各企業(yè)應進一步加強產品的技術研究和開發(fā)工作，應用先進技術，提高產品技術含量，必將帶來行業(yè)水平及產品性能較大程度地提高。 接觸食品材料，如：料斗、撥料器、砂輪、出料口等均應采用無毒材料。隨著同國際標準的接軌，國家衛(wèi)生安全標準也將逐步提高。目前所使用的 鍍鋅板等材料必將被淘汰，替代材料的選用應引起企業(yè)的高度重視。 質量是效益之本，所以各企業(yè)應增加產品品種，增加產品規(guī)格型號，形成產品的系列化，以適應不同消費者對產品性能及質量的使用要求，據調查了解，近一二年多功能磨漿機在南方部分省份，發(fā)展速度較快，由于現有產品結構需適應不同作業(yè)需要（如磨漿、粉碎、碾米等），單項作業(yè)性能不理想，特別是碾米性能不好，隨著多功能磨漿機結構的不斷改進，單項作業(yè)性能的提高，以及適于農村家庭作業(yè)、應用面廣的特點，將具有很強的生命力。 人們對餐飲食品的要求，逐步由過去的量化向質化方向轉移，所以提高磨漿的有效營養(yǎng)成份，提高出漿率是磨漿機生產企業(yè)的一項重要開發(fā)研究內容。日本專利介紹了“一種豆腐的加工工藝”，即經過凍結、選題背景 第 7 頁 共 40 頁 去皮、粉碎等處理，實現制作無渣豆腐。因此，如何利用現代技術進一步改進結構和制漿工藝，使制漿過程出漿率一次性接近 100%的性能要求，是行業(yè)今后的發(fā)展方向。 993度產品曾出現供不應求，這是由于磨漿機產品開始普及推廣，產品更新換代（從石磨到機械制漿）以及改革開放政策帶 來的產品產銷飛躍。隨著產品的發(fā)展，社會保有量的增加， 1995年下半年開始至 1996年以來，整個行業(yè)的產銷情況趨于平穩(wěn)，企業(yè)產品競爭激烈，面對這一現實，據調查了解產品質量好的企業(yè)，產銷形勢穩(wěn)步發(fā)展，產品質量不好的企業(yè)，產銷開始下滑，所以各企業(yè)應不斷采用新技術，開發(fā)新產品、新結構，加強科學管理、降低成本，發(fā)展質量效益型企業(yè)勢在必行。 以國外近年豆制品加工機械發(fā)展較快，為之配套的磨漿機仍然以砂輪式磨漿機為主。我國磨漿機產品以性能和價格的優(yōu)勢，被一些國家和地區(qū)的用戶所認識和 接受，具有很強的競爭力。各企業(yè)應抓住機遇，在提高質量的基礎上，擴大產品的出口。隨著豆制品花色品種的日新月異和廣大群眾需求量的增加，必將推動磨漿機產品的發(fā)展。企業(yè)應緊緊圍繞國內外市場，利用現代科學進步，開發(fā)新技術，新產品，挖掘豆制品深加工的潛力，提高產品質量，加快發(fā)展步伐，使我國磨漿機行業(yè)進入一個更高更新的發(fā)展階段。。 品存在的主要問題 1．現有分離式磨漿機需磨制二至三次，出漿率才能接近 100%，重復磨漿不僅造成營養(yǎng)成份的損失，降低了豆?jié){制品的產量和質量，同時，增加了使用者的勞動強度，造成人力及能源 的浪費，降低了磨漿機的有效利用率。 項作業(yè)質量不均衡，某項作能質量不理想，達不到相關標準要求，容易造成物料和能源浪費。 高產品的檔次和水平。 別是部分農村地區(qū)?，F有磨漿機產品的低電壓工作性能不理想，該指標體現了產品的適應性和可靠性產品按現有技術標準檢前言 第 3 頁 共 40 頁 驗只能反映 220X (當電壓過低時，有些磨漿機產品輕者電機發(fā)熱，影響分離或停止運轉，重者燒 損電機，即影響用戶生產又易造成經濟損失。 2． 結構原理 1、底盤 2、 機體 3、軸瓦 4、 推力軸承 5、 下磨盤套 6、 下磨盤 7、 上磨盤 8、 濾網 9、 出渣擋板 10、機蓋 11、壓蓋 12、 手柄 13、 調節(jié)母 14、 鎖母巧 15、上磨盤套 16、 裝料斗 17、 螺絲釘 18、 螺絲釘 19、 電機 20、 螺栓 21、帶輪罩 22、 23、大 24、 傳動軸 25、 螺絲釘 31、鍵 32、 軸承套筒 33、鍵 34、 小 35、 布料器 36、 螺釘 結構原理 第 9 頁 共 40 頁 漿渣自分離磨漿機的主要結構如上圖，主要由進料部分、磨漿部分、出渣和出漿部分、傳動部分和電動機等幾部分組成組成。進料部分由 16料斗、 11、 12,13, 14, 15（料度調節(jié)器）、 35布料器等組成；磨漿部分由 5下磨盤套、 6下磨盤、 7下磨盤、 17上磨盤套等組成；出渣和出漿部分由 8濾網、 10機蓋、 9出渣擋板、 2機體等組成；傳動部分由 24傳動軸、 4推力軸承、 3軸瓦、 2223大 34小 入料斗中的浸潤大豆順著中心孔在布料器的作用下被擠進上磨盤與下磨盤之間的凹槽中，上磨盤為定磨盤，下磨盤在電動機的帶動下高速旋轉，與上磨盤形成一對磨擦副，大豆在上、下磨盤之間受到擠壓、搓擠等多種作用力被磨成豆糊，在高速旋轉所受離心力和作用下被甩出磨盤。濾網和下磨盤固定在一起隨下磨盤一起高速旋轉，濾網上開有 100目的小孔，在離心力的作用下，豆糊中的漿液可通過小孔被甩入機箱內然后順著出漿口流出，而豆渣顆粒過大不能通過小孔在離心力的作用下沿濾網向上運動通過出渣口排出機體外。 3．運動模式的建立和各部件的結構設計 料粉碎及功率的計算 物料粉碎的原理為：物料在相對轉動的剛性工作面內 受到強列的磨擦、搓擠、撞擊等綜合運動時，物料表面受到剪切力大于物料抗剪強度故而被粉碎。所以該機在粉碎物料時所做的功由以下幾個方面組成： 即 Ｗ 總 =Ｗ 破 +Ｗ 磨 +Ｗ 傳 盤直徑的確定 由經驗和實驗所得，生產率 基本滿足以下關系： 32)1(450K ?K―― 生產系數取 1～ 機取 前言 第 3 頁 共 40 頁 m/s, m, 豆加工時取 2kg/m2 片對緣速度 V: 可得 為了能保證生產率取磨盤直徑 綜合考濾物料在兩磨片間的搓撒、擠壓、磨擦等所耗的能量，一般 k=30機取 k=40, kg/h, m/s, 考濾到傳動效率 此功率沒有考濾固定主軸的摩擦力所做的功和分離器動磨片等的能量損耗等。 機的選擇 電動機是磨漿機的關鍵部件，價格約占磨漿機成本的 50%左右，電動機性能好壞60?60 ??4) 5 01 0 0 ?????? 8.0?? 0 0 1 0 ? ????? ?破破 動模式的 建立和各部件的結構設計 第 11 頁 共 40 頁 直接影響磨漿機的產品質量，因為磨漿機選擇合適的配套電機就顯得非常重要。 從以下幾個方面選擇電動機： 1．選擇適應低電壓工作的電動機。我國大豆磨漿機大部分銷售到廣大農村，而在我國農村電壓偏低是一個較為普遍的問題，尤其是偏遠山區(qū)更為嚴重，電壓經常在180^至低至 160伏，通常電機在這種情況下不能正常工作。因為電壓低，電機起動時間延長，轉速下降，電機的起動電流必然劇增，電機發(fā)熱現象嚴重，以兩極電機為 例，轉速將從額定的 2800多轉下降到 2600多轉。若要求磨漿機仍能正常工作，電機的工作電流必然超過電機的額定電流很多，時間一長電機溫升增高，極易導致燒毀電機。因此對銷往農村的磨漿機，其配套的電機應選擇能適應低電壓工作的電動機。 2．選擇電容起動的電動機由于磨漿機配套電機大部分是單相異步電動機。其起動方式有多種，有電阻起動、電容起動等。從起動力矩大小來講，電容起動的大于電阻起動的，電容起動的堵轉轉矩可達 3倍的額定轉矩，且起動電流較小。這種電機對于磨漿機類需要較大起動轉矩的機械較為適用。電阻起動的電機 起動力矩相對較小，但起動電流卻較大，磨漿機在起動過程中往往帶有一定負載，更加大了所需起動力矩，起動電流也隨之增大，必然在電路上形成較大的電壓降，使電機兩端所得的凈電壓更低，增加了電動機起動繞組損壞的可能性。因而電阻起動的電動機適應輕載起動，且功率多是小于 3．盡量采用節(jié)能性 雙值電容電動機又稱單相電容起動與電容運轉異步電動機，是一種新型節(jié)能單相異步電動機。它有二個電容，一個是起動電容，一個是運轉電容。起動電容僅在起動時工作，起動時起動電容與運轉電容一起工作，當轉速達 到分離轉速時，機內的離心開關動作，將起動電容切除，只留下運轉電容繼續(xù)工作。由于起動電容與運轉電容可以單獨選擇，使得起動與運轉的旋轉磁場接近圓形磁場，既有較大的起動轉矩，又有良好的運轉性能。兼有電容起動電機起動力矩大和電容運轉電機過載力矩大的兩方面優(yōu)點。同時它的機電效率和功率因數較高，電機噪聲較小，是單相電動機中較優(yōu)良的一種。 4．電動機功率的選擇應比磨漿機估計的功率高一檔磨漿機的負載程度與物料質前言 第 3 頁 共 40 頁 量、加水量大小和喂入量多少等有關，加上電壓等因素的影響，電動機功率的選擇應比估計的配套功率高一檔。這樣可有效保證電 機不致于因輕微過載而損壞，從而有效地延長磨漿機的壽命。 綜合以上數據查電動機系列表選取 定功率 2. 2載轉數 2840r/m,堵轉轉矩／額定轉矩 大轉矩／額定轉矩 數 2極。 渣自分離滾筒的設計 大豆經粉碎后，渣中蛋白質提取率的高低是衡量機器質量的重要指標之一，而影響該指標有許多因素，如：機腔內進風量的大小，滾筒篩的面積，主軸的轉數，滾筒的角度等。本文主要討論主軸轉數和滾筒角度對蛋白質提取率的影響。本機采用 380軸轉數 2840r/m，傳動軸轉數為 1400r/00目，生產率不小于 1 h。 型盤的半頂角 θ 的確定 本機采用濾網覆蓋 實現漿渣分離。 錐角的大小直接影響漿渣分離的效果，如右圖所示，設 轉的料液在自由表面上取一點質量為 （ x,y），則在徑向微料所受的作用力 x=x，而在垂直方向即旋轉方向微粒所受作用力 Y=由虛位移原理 可得微分方程 Mω (1) 將（ 1）式約去 由上式可見，料液的自由表面為旋轉? ??? 0? 222? （ 2） 運動模式的建立和各部件的結構設計 第 13 頁 共 40 頁 面， 且與料液密度大小沒有關系。若橫坐！ 標經過拋物面的頂點，在包含 線為拋物線，方程簡化為 當 n=1400r/ 代入（ 3）式得 y= (4) 可見曲線相當陡，設拋物線上任意兩點 ( (連線的傾角為 將 =x1+ 當 100mm,50a＝ =a≈ 這說明在 n=1400r/于曲線相當陡峭取 內，濾渣均可沿料液自由表面甩出，考慮到結構需要，取，取 =30° 氣即 =90° 60° ,經實驗，符合要求，使用效果良好。 盤試驗與 試驗結果檢測 我們新設計了兩種磨盤， (2” 和 3”磨盤），如下圖所示，其中 1”磨盤為一般電動水磨砂輪作為基礎對照。 2”磨盤開有 6向溝槽的外端面與輪緣成 20度角，溝深 4— 5mm 于工作表面開有溝槽，使其摩擦力增強（磨盤傾斜部分的砂粒較粗為粗磨區(qū)，平面部分砂粒較細為精磨區(qū)），在布料器的推動下豆瓣在由中心到邊緣的運動過程中得到充分的破碎。因此生產率提高，質量更好，由于效率高，減低了勞動強度且節(jié)能省電。 3”磨盤做成楔型空間，在動磨盤上有一? 222? （ 3） 2/630 sm。g，n ??? 取??12 12 xx ??12 622xx ???前言 第 3 頁 共 40 頁 布料器，隨布料器一起運動，布料器能使豆瓣 沿空間均勻分布，從而提高磨盤知產效率。此三種磨盤均由白剛玉制作， 1”和 3”的粒度為 20目， 2”磨盤的粗磨區(qū)為 15目精磨區(qū)為 20目，結合劑為無毒陶瓷。經長期試磨取樣化驗檢測對比磨大豆時 2”， 3”磨盤比 1”磨盤提高出漿率均在 5%— 15％以上。 驗檢驗結果 由 1”磨盤磨出的漿稱為 1”樣（漿），由 2”磨盤磨出的漿為 2”樣（漿），由 3”磨盤磨出的漿為 3”樣（漿），在歷時兩月，在各種條件（不同的豆質、氣溫、水溫、浸豆時間等）每次對三種磨盤各取 取樣品 200測，結果見表 1和表 20 在表 1中 1”樣化驗后蛋白質含量記作 ），總漿重記作。 1 (g） 2”樣化驗后蛋白質含量記作 ），總漿重記作。 2 (g) ,3”樣化驗后蛋白質含量記作 ），總漿重記作。 3(g)于是： 1”樣蛋白質份數 2”樣蛋白質份數 3”樣蛋白質份數 在表 2中 2”樣對 1”樣提高出漿率為 3”樣對 1”樣提高出漿率為 圖 1為三種樣品所含蛋白質份數 圖 2為 2”， 3”磨漿機對 1”磨盤提高出漿率 表 1 各磨 2001·11 ?200 2·22 ?200 3·33 ?%1001 122 ??? A 0 01 133 ??? A 第 15 頁 共 40 頁 前言 第 3 頁 共 40 頁 結論：從圖 2可看出 2”， 3”磨盤對 1”磨盤（為一般電動水磨磨盤）出漿率均提高了 5%上，并且本機具有結構簡單，操作方便，能實現漿渣的同步分離，從而達到省工、省時、節(jié)能的目的，取下濾網后還有磨粉的功能，因此本機具有廣泛的推廣價值。 運動模式的建立和各部件的結構設計 第 17 頁 共 40 頁 盤失效分析 磨漿機磨盤失效是磨粒粘著磨損、沖蝕、斷裂和塌陷等失效形式單獨或相互作用的結果。磨盤是磨漿機的關鍵部件，是一 個易損件，需求量較大，磨盤質量及更換周期直接影響豆?jié){的質量和生率。以 2”磨盤為例，下面磨盤由傳動軸帶動回轉，與下面的面形成一對磨漿面小 200的磨盤以大約 漿產生很大的離心力，從而驅動漿料使之經過磨漿區(qū)。受到打漿力的作用打漿力主要來自兩個主面， ，另外還有漿流向沖擊力產生的合力稱 P，，這就就是磨盤對進入磨漿區(qū)的漿料進行研磨剪力、分絲、帚化的作用力，由于磨盤生熱，磨漿區(qū)漿料溫度上升至 70產磨盤一 般硬度較高（ 但脆性大 (，磨盤工作時，受到漿料中雜質的硬粒子的持續(xù)沖擊，使磨盤發(fā)生沖蝕磨損或折斷，這此脫落下來的粒子混合在磨漿中，加劇了磨盤的早期失效，在非正常工作條件下，磨盤還會發(fā)生相互間直接接觸和碰撞，引起磨盤基體提碎裂；進口磨盤一般有較高的韌性 (6J/），當磨盤相互接觸時，磨盤的相對旋轉造成粘滯磨損，使磨盤發(fā)生嚴重的塑性變形造成磨面塌陷和材料流失，這種脫落的砂?；蚴寝D移到另一個磨盤的磨擦表面或是混入漿料與硬質顆粒一起犁耕磨盤表面，導致磨盤磨損，因 此在失效的磨盤上可觀察到磨面上大量較深的犁溝另外這此含有硬粒子的漿料高速沖擊磨盤，使磨面受到沖擊磨損，這種沖蝕形貌特征為凹坑和舌狀薄片，低倍顯微鏡下顯示為溝紋，帶有明顯的方向性。 綜上所述，理想的磨盤材料要求高的耐磨性，高硬度以及良好的韌性配合 料器的設計 為了大豆沿磨片四周均布，且更容易進入磨片區(qū)，特在動磨片上裝有一布料器使其具有均布原料和擠壓大豆的雙重作用，其結構如下： 前言 第 3 頁 共 40 頁 其工作原理為在楔形工作表面隨動磨盤的旋轉過程中楔形表面將大豆向四周擠壓，將大豆由較多的地方向較少的地方推移 ，從而達到上述目的。 度調節(jié)裝置的設計 現有的圓盤磨漿機靜砂輪安裝在砂輪座上，在砂輪和機蓋之間有一壓簧，壓簧將砂輪座固定在機蓋中間，砂輪座上端有螺紋通過螺紋旋轉在砂輪上調節(jié)母來調節(jié)整機蓋與砂輪底部之間的距離達到調節(jié)動、靜砂輪之間的縫隙控制磨漿機磨制豆?jié){和豆渣的粒度。由于彈簧圈四周壓力不均，造成砂輪座受力不均，且調整后出渣不均，出漿率不高，再加上機蓋與砂輪之間的彈簧被壓縮而且壓力較大造成磨漿機裝配比較困難，調節(jié)時費力。 為了克服以上困難，設計了此新型粒度調節(jié)裝置，本新型裝置采用這樣的技術方案：將砂輪 座穿過機蓋中心的導向孔，調節(jié)母通過螺紋旋在砂輪座上，壓蓋套在調節(jié)母上并將調節(jié)母固定在機蓋上。本裝置簡單易于裝配和調整，調節(jié)方便，調節(jié)母與砂輪座之間的螺紋不易磨損，使用本裝置，磨漿機出渣粒度粗細均勻，豆?jié){更細膩，出漿率更高。 下面結合附圖對本裝置作進一步說明附圖 3為本裝置的平剖示意圖 附圖 4為本裝置的俯視圖示意圖 參照附圖，砂輪座 6穿過機蓋 5中心的導向孔，調節(jié)母 2通過螺紋旋在砂輪座 6上，壓盤 4套在調節(jié)母 2上并將調節(jié)母 2壓在機蓋 5上，通過螺紋釘 7將壓盤 4固定在機蓋 5上。為了使砂輪調整更精確，在調節(jié)母 2上刻有標記 21,壓盤 4上面有刻度 41，刻度 41在壓盤 4的圓周上可以是一個整圓周，也可以是圓周的一部分。通過調節(jié)母 2上的標記 21運動模式的建立和各部件的結構設計 第 19 頁 共 40 頁 對應壓盤 4上的刻度 41的不同位置，來確定動，靜砂輪之間的縫隙。砂輪座 6上部旋有一鎖母 1，鎖死調節(jié)母 2，防止砂輪座 6的松動。 附圖 3 前言 第 3 頁 共 40 頁 1．鎖母 1．壓盤刻線 網的選擇 為了便于豆?jié){蛋白質的提取和保證豆?jié){蛋白質的純度，經實驗和查相關資料確定網格的大小為 100目（目為格子大小單位，目 =格 子 / 100目即每平方厘米上有100個孔。 用過濾介質及其主要性能 濾布：這是在工業(yè)上品種最多，應用最廣泛的過濾介質。濾布有紡織濾布與非紡織濾布之分。其構成材料均為天然纖維（棉，毛，絲，麻）或合成纖維。濾布的過濾性能決定于材質，纖維織法及后處理加工。 (1)紡織濾布：紡織濾布由三種不同類型的紗線織成：單纖（單縷紗），復絲長纖（定長纖維紗）和短纖（多縷紗）。單絲一般是合成纖維拉成直徑 些運動模式的建立和各部件的結構設計 第 21 頁 共 40 頁 場合甚至 1)的單根長絲，由它織成的濾布具有表面光滑 、空隙單純、比阻小、堵塞性最小、易清洗和最佳卸渣性能等優(yōu)點，但它捕集粒子直徑圈套，精密過濾時不宜采用。對粒徑分布范圍較寬的懸浮液分離時，分離效果受到影響。復絲長纖紗是由二股以上原絲捻紡而成，用它織成濾布，抗拉強度好，對顆粒的截留性能較單絲為好，卸渣性能稍差。短纖是用天然棉，毛纖維或合成短纖維多股捻制而成，因其具有絨毛狀纖維而呈現良好的顆粒截留性能，密封性也佳，但缺點是孔隙易被粒子堵塞，清洗和卸渣性能較差。 濾布的織法也有三種：即平紋、斜紋和緞紋。一般來說，平紋濾布構造致 密，孔隙小，故顆粒截留性好，濾液澄清度高，使用壽命長，價格也較便宜。缺點是比阻大，易堵塞，卸渣性能差。緞紋織布的孔隙最大，比阻小，不易堵，卸渣性能好。但顆粒截留能力低，穿濾嚴重，過濾效果差。斜紋濾布的各項性能居中，抗磨擦能力很強，過濾速度也大，壽命最長，因而被廣泛應用。 (2）非紡織濾布：用加熱方法，種濾布的纖維組織不是規(guī)則的而是雜亂而又緊密排列，故其強度較紡織濾布差，比濾紙強，孔隙率也較濾紙粗，故比阻比濾紙小。非織造濾布已用于壓濾機及 水平盤式過濾機上，主要用于澄清過濾，凈化低濃度懸浮液中的固體顆粒。如飲料，乳漿，清漆，潤滑油等和植物樹膠的過濾。非紡織濾布的過濾機理，大致是分級過濾，即由這種濾布的表層部分截大顆粒粒子（大于 100),其里層截獲高分散性的小顆粒。 (3）濾布織成的后加工 為了改善濾布的過濾特性和物理、機械性能，可以對織成的濾布進行織后精加工。其加工方法有： 研光：將濾布坯布在熱的壓輥下受碾壓，使坯布表面光滑，降低江布紗線間的孔隙率，以改善濾布對顆粒的捕集性能和卸渣能力。研光后的濾布強度有些降低。 起絨：即在濾布坯布的一面用微 齒鋼梳刷使濾布表面紗束的纖維產生細柔的絨毛，提高濾布截留微小細粒子的能力，改善分離效果，提高濾液的澄清度。 熱軋?zhí)幚恚哼@只限于合成纖維濾布，目的是改善濾布的熱穩(wěn)定性或機械強度，使前言 第 3 頁 共 40 頁 之更適于較高溫度下操作。物別是對于單絲織成的濾布必須進行熱軋?zhí)幚怼? 濾網：濾網也是編織過濾介質，其材質主要是金屬，凡是可以拉絲的金屬和合金，如不銹鋼、黃銅、蒙乃爾鎳銅合金、鎳、銀等都可以作為金屬絲網的材質。近來也有采用塑料原絲織成的濾網。正由于材質是金屬材料，故濾網表面光滑、耐磨、耐腐蝕和耐高溫基本上不產生收縮、伸延現象，不易被顆粒 堵塞，易清洗、再生，使用壽命遠較纖維濾布為長。只是一次性投資較貴，但操作費用要比濾布低。 濾網既可以直接安裝在葉濾機或轉鼓過濾機上作過濾用（一般只能做粗濾），還可以做為布，濾紙的支持體使用。此時，濾網必須用輥子滾壓，使其表面光滑，然后再同濾布等過濾介質一起安裝，以免損傷所支持的過濾介質。我國目前工業(yè)用金屬絲編織篩網有銅、錫、青銅、不銹鋼、碳鋼等材質。 濾氈：將合成纖維（如聚丙烯睛纖維，尼龍，聚丙烯等）或羊毛纖維作無規(guī)則的密集排列，可添加或不添加樹脂粘接劑（如熱粘接），經過壓實耐而制成不同厚度的氈。裝在壓濾機 或轉鼓真空過濾機上。當用褶制金屬網定型可用作濾芯構件。濾氈過濾機理屬于深層過濾。合成纖維濾氈具有防腐，防霉，顆粒截留性能好等優(yōu)點，用途比毛氈廣泛。 過濾襯墊：過濾襯墊是以石棉和纖維素制成的抄造型過濾介質，厚度 2～ 5維直徑為 200～ 250埃，另用直徑為 20～ 30的纖維素纖維為支持體，石棉纖維在其中構成空隙，用于壓濾機上，如在其中充填硅藻土顆粒，可提高墊子的孔隙率。由于過濾襯墊的空隙率很細微，主要用作精密過濾，處理含固量低且顆粒細小的懸浮液。 過濾膜（多孔塑料薄膜）：以纖維素 41,13,，聚氯乙烯，聚乙 烯或聚四氟乙烯等高分子材質，通過特定的工藝加工成厚度為 150徑 10裝于專門的設備上。這種多孔過濾膜的過濾精度可達 主要用于醫(yī)藥工業(yè)及生物化學帶菌污水處理等超群同精密過濾場合。 硬質（剛性）多孔介質剛性多孔過濾介質包括多孔陶瓷，金屬陶瓷，多孔燒結塑料、金屬纖維燒結氈、多層金屬燒結網等。 它們是通過陶瓷，金屬及塑料的細粉在高溫下燒結成型。通過對細粉粒度，燒結溫度，壓力，時間及粘結劑品種，配方的控制來制得孔隙均勻，滲透性，孔隙率和形運動模式的建立和各部件的結構設計 第 23 頁 共 40 頁 狀各異的過濾介質成品。厚度一般在 20結金屬的厚度一般為 做成圓筒狀（包括管式）適于加壓過濾，板狀則多用于真空過濾式重力過濾。 多孔過濾介質的過濾機理一般適于深層過濾，但也可以用于表面過濾。由于它們的不撓性，使得過濾中的壓力波動對濾餅的影響很少，其孔隙可以從幾千到 1個，故大多用作精密過濾。 多孔陶瓷包括普通多孔陶瓷和剛玉陶瓷兩種，前者主要原料是耐火粘土，后者是氧化鋁粉，它將它們分別與熱固性樹脂以及溶劑混合成所需要的形狀，在 1400有耐高溫和腐蝕性基礎剛玉對濃無機酸很穩(wěn)定，但對弱堿性及堿性鹽的水溶 液不穩(wěn)定。普通陶瓷則能耐稀、濃的無機酸及它們的鹽類水溶液的腐蝕。但對堿性液體作用不夠穩(wěn)定。多孔陶瓷廣泛用于氣體凈化過濾（如硝本生產中空氣過濾），也用于無機酸及酸性鹽水溶液的澄清過濾。 金屬纖維燒結氈：是新型的過濾材料，產品過濾精度 3泛用于石油、化工、化纖、航空、航天領域，是不可取代的高科技材料。 綜上報述，我們選用交織布外襯不銹鋼濾網，這樣既能滿足卸渣的需要又能滿足濾網高速旋轉所需的機械強度 格大小對槳渣分離效果的影晌 網格的大小對漿渣分離的效果有直接的影響，網格過大部分粒度比 較大的顆粒能隨漿液一起流出使其變的混濁和漿液混在一起影響豆?jié){的味道。網格過小能使過濾困難加大了機器的負荷還使部分來不及過濾的漿液隨豆渣一起排出造成浪費影響出漿率。 料斗傾角的設計 取斜面上任一點質量為 力分析如圖所示： 前言 第 3 頁 共 40 頁 假設該質點處于向下運動的臨界點即 化簡得 μ 為浸潤大豆與進料斗之間的摩擦系數，進料斗的材料為鐵皮，摩擦系數為 =0.2 時豆料能順利進入為了使大豆能快速的進入工作區(qū)間并考濾結構和外觀取 帶傳動的設計與校核 帶傳動是在兩個或多個帶輪之間用帶作為環(huán)行拉拽元件來傳遞運動和動力的一種撓性傳動。帶傳動分為摩擦型帶傳動和嚙合型帶傳動兩類，前者利用帶與帶輪之間的摩擦力進行傳動，后者利用帶上凸齒與齒槽的嚙合進行傳動。 摩擦型帶傳動的主要優(yōu)點是： 緩沖、減振，傳動平衡，噪聲?。辉趲л喩洗蚧?，可以防止其它零件損壞，起到安全保護作用； 狀的帶輪（例如塔輪）可以獲得一種經濟的變速方法； 造、安裝及維護較方便。主要缺點是： 動比不穩(wěn)定； 帶傳動的效率一般為 6; 和軸承受力較大 ； 于楔形效應，在相同的張緊力下，比平帶傳動能產生更大的摩擦力，從而具有較大的傳動能力， 0c ??? ????? ? ? 30)2/c o s ()2/s 0 ??? ?? ??主要零部件的強度和疲勞校核 第 25 頁 共 40 頁 μ φ ，為 μ 0≈ 2° 、 34° 、 36° 、 38° ) 通常取 μ =此可算出 μ 0≈ 0%左右。 同步帶帶體輕而薄，撓曲性好；帶的抗拉體強度高，受載時變形極小，能保持帶的節(jié)距不變。顯然，同步帶傳動兼有帶傳動和齒輪傳動的特性和優(yōu)點。其主要優(yōu)點是：齒輪傳動、鏈運動的噪音??； 3能適應高速運轉，帶速可達 80m/s； 達 達 12使運動結構緊湊； 而減輕傳動機構的重量； 用于兩承上的壓力??； 需潤滑，維護簡單。其主要缺點是：制造的安裝精度要求較高，中心矩要求較嚴格，成本較高。 由結構和功率要求有兩種方案備用，即選用 帶。 前言 第 3 頁 共 40 頁 主要零部件的強度和疲勞校核 第 27 頁 共 40 頁 4． 2 因為帶輪的圓周速度＜ 25m/s，所以選用材料為 小帶輪的結構和尺寸計算 由表 4節(jié)寬 =4＜ b≈ 軸孔φ = f=8± 1, 1， σ φ =34°± 30′ d=80 前言 第 3 頁 共 40 頁 主要零部件的強度和疲勞校核 第 29 頁 共 40 頁 大帶輪的結構和尺寸計算 L≈（ 2） 36∶ 48 2） 43∶ 48 dr=ha+ ) = ) =160+=135 所以 S=8 2 ?2 135)4843( ???4171( ∶?843.2 m ? ＜S∶前言 第 3 頁 共 40 頁 作時兩磨片間相對扭矩的計算 根據相當量膨潤大豆受擠后面破碎的實驗可得：工作時兩磨片間的擠壓力大約為 200N 兩磨片間相對摩擦力 f= μ μ 一豆料混合物與磨片的摩擦系數取 f== 100N 取兩磨片的某徑向研究，假設磨片間磨擦力完全均向分布在該徑向上，根據磨片零件圖可知 片套的校核 為了便于豆料的均勻快速的進入兩磨片之間且滿足工作需要和制造要求，根據結構需要，初步設計磨片套的結構如下： 主要零部件的強度和疲勞校核 第 31 頁 共 40 頁 磨盤套的材料為 45號鋼， [τ ]60徑為 60外徑為 D,由上可知磨片套所受扭矩為磨片作用于上的扭矩 M=M 根據 ? 為了結構和裝配方便且不影響美觀，取磨片的厚度為 3 P= 轉矩 T T=106 P/n 前言 第 3 頁 共 40 頁 =104 按轉矩初算直徑 直徑 d 3 1400/? = 軸的結構設計 A A 部剖面裝止推軸承，查表初選軸承型號為 51206 查得尺寸 d3 D3 03 52 3 16。 止推軸承左端用軸套定位，右端由機體定位。 3．軸上零件的裝拆 止推軸承由右端裝入 上）。 1400 ??3?常見故障及其排除方法 第 37 頁 共 40 頁 電動磨漿機往往會因為使用、調整不當而出現種種故障?，F將幾種常見的故障原因及排除方法 介紹 如下： 一、喂料困難 1、磨料是用水量少，原料在料斗和進料孔中卡住，解決的辦法是增加進水量，以 500克浸好的大豆對 1500克水為宜。 2,剛開始進料過多，原料在進料口卡住。正確的操作方法是：先關好進料斗插板，開動機器，在機器運轉正常后，逐漸 開啟插板，正常喂料。 電機接線錯誤，推運螺旋反轉不送料。停機后重新接線，使電機運轉方向同推運螺旋和螺紋方向一致。 4,磨蓋上喂料孔道加工過深，物料進入死角，不能及時送料，應更換磨蓋。 二、效率低 原因是喂料困難或動砂輪與定砂輪的間隙過小。 三、漿粗或漿里有豆瓣 原因有： 1、動砂輪與定砂輪表面凸凹不平，應更換砂輪面。 2、 兩砂輪間隙過大，應調整砂輪間隙。 3、 定砂輪與磨蓋間隙過大，應減小其間隙。 四、機器運轉阻力大，電機過熱 原因是兩砂輪間隙過小，應增大間隙。調整間隙的步驟如下： 1、使定砂輪與磨蓋端面貼嚴 2、 通過調節(jié)粒度調節(jié)器使兩砂輪接觸，一般使兩砂輪的接觸面積達到 70%以上。 3、 轉動電機軸磨合，以能用手轉動為宜。 6．試驗方法和檢驗規(guī)則 一、磨漿機的型式試驗應符合 品機械通用技術條件產品檢驗規(guī)則》的規(guī)定，試驗在 5 前言 第 3 頁 共 40 頁 二、每臺組裝好的磨漿機，加足潤滑油后應做 10分鐘的空載試驗，每批可取樣 5%進行試驗。 1、檢查兩砂輪片的磨合程度，應滿足用手驅動動片時靈活，不允許有阻滯和碰撞現象。 2、 用聲級計側噪聲，距機身 度為機身的 1/2，測試取平均值（級數以中的 +A;測出數值為準）。 3、用功率表測負載功率。 4、 用點溫計測軸承溫升。 三、檢漏方法：自進料口充份開機 10分鐘，目測，應滿足工作時出漿口的豆糊應暢通無阻，其余的部分不得有漿液外溢和滲漏。 四、豆糊的檢測：將豆糊盛在 30目的標準篩中用水沖洗應全部通過網孔。 7. 標志、包裝、運輸、貯存 一、每臺機器都應在醒目的位置固定銘牌 品標牌》的規(guī)定，銘牌的內容如下： a、 產品的名稱、型號， b、 砂輪直徑， c、 生產能力， d、 電機型號和電機功率 < 機轉速 (r/電壓 (V), e、 出廠日期（年月日）和出廠編號， f、 制造廠名稱（或地