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同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计开题报告.doc

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同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计开题报告.doc

无锡太湖学院毕业设计(论文)开题报告题目同向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师(职称副教授)(职称)课题来源自拟课题科学依据(包括课题的科学意义国内外研究概况、水平和发展趋势应用前景等)(1)课题科学意义挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中,并得到迅速发展。采用挤压技术来加工食品,只要简单地更换挤压模具,便可以很方便地改变产品造型。挤压研究内容包括原料经挤压后微观结构及物理化学性质的变化,挤压性能及原料本身特性对产品质量的影响等,为挤压技术在新领域的开发应用奠定了基础。挤压机有多种机型,本文主要研究螺杆挤压机,它主要由一个机筒和可在机筒内旋转的螺杆等部件组成。螺杆挤压机按螺杆数量分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机两大类。单螺杆与双螺杆挤压机的主要差别是其中物料的允许水分范围以及加工能力的差别应是最值得注意的方面。本文主要研究双螺杆挤压机。双螺杆挤压机是多螺杆挤压机中的一种,是在单螺杆挤压机的基础上发展起来的。在双螺杆挤压机的机筒中,并排安放两根螺杆,故称双螺杆挤压机。双螺杆挤压机按螺杆方向不同,可分为同向旋转和反向旋转两大类,本文主要研究同向双螺杆挤压机。同向旋转相较反向旋转,其优越性是很明显的,但这并非说同向旋转不存在问题。首先是推送效率问题,反向旋转式螺杆的挤压建立在类似于齿轮泵的原理上,物料在双螺杆内的流动不是由于摩擦牵引作用,而是因为机械的强制推送,物料能均匀分配给两螺杆,所以推送效率高。但双螺杆同向旋转式,按螺杆旋转方向,物料只送往螺杆转向端,物料分布偏向一方,其推送性只及反向旋转的一半左右。(2)挤压机的研究状况及其发展前景与传统生产工艺相比,挤压加工极大地改善了谷物食品的加工工艺,缩短了工艺过程,丰富了谷物食品的花色品种,降低了产品的生产费用,减少了占地面积,大大降低了劳动强度,同时也改善了产品的组织状态和口感,提高了产品质量。本世纪30年代末期,首次把挤压机应用于方便食品谷物的生产中,1936年第一台应用于谷物加工的单螺杆挤压蒸煮机问世,并在行业中取得成功。40年代末期,随着挤压技术的发展,挤压机的应用在食品领域中进一步扩大,深受欢迎。50年代初,迅速发展的挤压蒸煮由于省时省力,很大程度上取代了当时的饼干焙烤。利用挤压技术处理淀粉等,取得了较好的糊化效果。60年代中期,挤压机进一步发展完善,到了70年代,许多国家纷纷展开挤压机理的探讨,进一步研究各种谷物及蛋白类食物在挤压过程中发生的一系列变化。目前美国生产的大型挤压机生产能力已达每小时几顿至十几吨,挤压产品遍及全国各地及食品业和饲料业,有关挤压技术和设备的专利已达百余份。日本长期以来对挤压技术及理论,尤其是谷物膨化淀粉的性质方面做了大量的研究。1979年生产的挤压食品就有300多种,大规模地把挤压技术应用于快餐食品及饲料生产工业中。西方许多国家如英国,法国,德国,意大利,瑞士等对挤压技术也做了大量的研究。近年来,国外挤压食品已成为一大类方便食品。量的研究。近年来,国外挤压食品已成为一大类方便食品。随着人民生活水平的提高和饮食结构的变化,随着对挤压机理研究的不断深入和新型挤压设备的研制开发,挤压食品的品种和产量将会日益增多,并朝着高效节能,产品风味多样化和美味化方向发展。(3)同向旋转型双螺杆挤压机的研究状况及发展前景双螺杆挤压技术近几年发展迅速。研究表明,与单螺杆挤出技术相比,双螺杆挤出技术具有无法比拟的优越性能,如物料能充分、彻底混合揉捏,并且在双螺杆挤出机运转时,由于双螺杆互相啮合而具有自行擦净的功能,避免了单螺杆挤出机经常出现的螺杆堵塞的物料在套筒表面产生结焦的现象。同时双螺杆挤压机还具有广泛的原料适应性这一显著优点,解决了单螺杆挤压机无法处理高水分和高脂肪物料这一瓶颈。双螺杆挤出机因其具有突出的高效工作性能,受到了食品行业的广泛重视。作者根据收集的相关文献,对双螺杆挤压机在食品工业中的应用、双螺杆挤压加工对食品中营养成分的影响、双螺杆挤压技术的发展前景等进行综合的分析和论述,期望有益于我国双螺杆食品挤压蒸煮的研究与发展。食品成分十分复杂,通常是若干种原料混合在一起加工,进入挤出机的物料更是由多种复杂多变的生物高分子混合构成,而且,食品挤压过程往往或高或低地伴随着一定量的水分进行,构成所谓的低湿挤压加工和高湿挤压加工。两种水分含量不同的挤压蒸煮加工,对挤压系统运行的影响也有极大差别,因此双螺杆挤压机在物理模型建立和数学模型求证方面存在困难,这也是挤压技术面临的最大问题。这一问题的解决,将会大大提高双螺杆挤压技术的研究水平。从世界食品发展潮流看,挤压食品占有重要地位。由于它能为消费者提供色、香、味、营养俱全的食品,是其它食品加工手段不可比拟的。发达国家已把蒸煮挤压食品单列为一大类食品,并在保健食品挤压技术、功能性食品挤压技术、超临界流体挤压技术、米粉挤压技术、点心与早餐等即食谷类食品加工、挤压太空食品等方面开展了广泛深入的研究。我国在这一新兴领域也开展了一些研究工作,但尚缺乏深度及广度。因此从事该领域的研究将大有作为。目前有关双螺杆挤压膨化机在水产饲料加工中的报道很多。但对有关鱼肉双轴挤出组织化的研究尚缺乏系统性。水产品不但将成为人们摄取动物蛋白质的主要来源之一,而且也可以缓解人增地减、食品不足、优质蛋白质缺乏的问题。利用双螺杆挤压技术研究开发低值水产资源,将具有显著的综合效益。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析拟研究方法、技术路线根据课题所确定的挤压机种类,用途及生产能力确定和面机的主要构件(例如螺杆,机筒)机构形式和尺寸参数,运动参数及动力参数(电机功率)。根据挤压机主要构件的形式,性质及运动参数,拟定整机的机械传动链和传动系统图。计算并确定各级传动的传动比,皮带转动,齿轮转动等传动构件的结构参数及尺寸,拟定机器的结构方案图。根据结构方案图,在正式图纸上拟定传动构件及执行构件的位置,然后依次进行执行构件及传动系统设计机体,操纵机构设计,密封及润滑的结构设计。研究计划及预期成果研究计划2012年10月12日2012年12月31日按照任务书要求查阅论文相关参考资料,完成毕业设计开题报告书。2013年1月1日2013年1月27日学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年1月28日2013年3月3日毕业实习。2013年3月4日2013年3月17日同向旋转型双螺杆挤压机的主要参数计算与确定。2013年3月18日2013年4月14日同向旋转型双螺杆挤压机总体结构设计。2013年4月15日2013年4月28日部件图和零件图设计。2013年4月29日2013年5月20日毕业论文撰写和修改工作。预期成果根据提供的主要构件参数而计算出的传动构件的参数,尺寸及机体等是合理的,可以进行正常的生产组装,最终达到同向旋转型双螺杆挤压机的工作要求。特色或创新之处机器操作噪音小。故障率低,使用寿命长。已具备的条件和尚需解决的问题1、设计方案思路已经非常明确,已经具备使用CAD制图的能力和了解同向旋转型双螺杆挤压机原理结构等知识。2、使用CAD制图能力尚需加强,结构设计能力尚需加强。指导教师意见指导教师签名年月日教研室(学科组、研究所)意见教研室主任签名年月日系意见主管领导签名年月日

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