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螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计【优秀食品加工机械设计含34张CAD图纸】

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滚压机设计影响喂料系统的压应力.doc---(点击预览)

文献资料

面筋形成机理的解析-杨丽丽2007.pdf---(点击预览)

非水法面筋提取的研究-杨丽丽2007.pdf---(点击预览)

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A0坯片导出及切断部装图.dwg

A2中空轴.dwg

A2大料斗.dwg

A2底版.dwg

A2机架.dwg

A3下料口09.dwg

A3中空轴.dwg

A3从动轴26.dwg

A3从动链轮13.dwg

A3从动链轮28.dwg

A3传动主轴04.dwg

A3传动链轮01.dwg

A3传动链轮03.dwg

A3凸轮切料25.dwg

A3凸轮活塞27.dwg

A3压料板16.dwg

A3导向装置20.dwg

A3小料斗08.dwg

A3推杆22.dwg

A3推杆31.dwg

A3机架05.dwg

A3螺杆11.dwg

A4凸台23.dwg

A4切料刀具18.dwg

A4导向轴套21.dwg

A4挡圈06.dwg

A4挡圈15.dwg

A4活塞32.dwg

A4螺栓销轴19.dwg

A4轴套02.dwg

A4轴套14.dwg

A4轴套24.dwg

A4轴套29.dwg

A4闷盖07.dwg

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关键词：: 螺旋管状面筋机整体导出装置机械设计食品加工机械设计螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计

资源描述：

螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计

螺旋管状面筋机总体设计全套课程毕业设计

螺旋管状面筋机坯片导出装置设计

螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计【优秀食品加工机械设计含34张CAD图纸】

【带任务书+开题报告+实习报告+申报表+外文翻译】【30页@正文12800字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

A0坯片导出及切断部装图.dwg

A2中空轴.dwg

A2大料斗.dwg

A2底版.dwg

A2机架.dwg

A3下料口09.dwg

A3中空轴.dwg

A3从动轴26.dwg

A3从动链轮13.dwg

A3从动链轮28.dwg

A3传动主轴04.dwg

A3传动链轮01.dwg

A3传动链轮03.dwg

A3凸轮切料25.dwg

A3凸轮活塞27.dwg

A3压料板16.dwg

A3导向装置20.dwg

A3小料斗08.dwg

A3推杆22.dwg

A3推杆31.dwg

A3机架05.dwg

A3螺杆11.dwg

A4凸台23.dwg

A4切料刀具18.dwg

A4导向轴套21.dwg

A4挡圈06.dwg

A4挡圈15.dwg

A4活塞32.dwg

A4螺栓销轴19.dwg

A4轴套02.dwg

A4轴套14.dwg

A4轴套24.dwg

A4轴套29.dwg

A4闷盖07.dwg

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实习报告.doc

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文献资料

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任务书

课题：螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计

一、设计内容

现行面筋手工成形，手须长期与盐水接触,现设计螺旋管状面筋机，要求成

形到蒸煮期间卷绕尾端不松脱。主要内容有：

1 总体方案设计

1）面筋坯料成型特性研究分析；

2）坯片导出方案设计；

3）坯片切断装置及与卷绕装置的同步设计；

4）卷绕方案设计, 卷绕时螺旋管状的形成方案,上料与下料同步。

2. 结构设计：

1）坯片导出装置设计；

2）坯片切断装置设计；

3．试验样机制作及检测试验。

4．图样设计：坯片导出装置、切断装置部装图及全部零件图。

二、设计依据

1．课题来源：院级科研课题；

2．产品名称：螺旋管状面筋机；

3．加工能力：600个/h，单重：125～160g/个；

4．面筋成形要求：螺旋管状面筋，长160～200mm，成形到蒸煮期间卷绕尾端

不松脱。

三、设计要求

1．总体方案设计应有两种以上方案比较和选择；

2．充分考虑面筋粘弹性及随时间、温度变化的特性，对样机试验、总结，改进

设计；

3．坯片形成，导入卷绕机构卷绕，切断坯片，卷绕成形后夹持筷离位，下一夹

持筷上位，坯片再导入，各动作应和谐协调；

4．面筋卷制在盐水环境中工作，既要防止机器锈蚀，又要防止润滑失效或渗入

面筋工作腔；

5．设计图样总量：折合成A0幅面在4张以上；

工具要求：应用计算机软件绘图；

过程要求：装配图需提供手工草图；

6．毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于1万

字；

7．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；

8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；

9．撰写开题报告。

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、设计成果要求：

1）毕业设计说明书 1 份

2）螺旋管状面筋机坯片导出装置部装图和零件图 1 套

3）螺旋管状面筋机坯片切断装置部装图和零件图 1 套

2、外文资料翻译（英译中）要求

1）外文翻译材料中文字不少于3000字；

2）内容必须与毕业设计课题相关；

3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。

五、毕业设计（论文）进度计划

起讫日期工作内容备注

3月17日～3月18日布置任务

3月19日～4月1日调查研究，毕业实习

4月2日～4月15日方案论证，总体设计

4月16日～4月30日技术设计（部件设计）

5月8日～5月23日工作设计（零件设计）

5月24日～6月7日撰写毕业设计说明书

6月8日～6月10日毕业设计预答辩

6月11日～6月18日修改资料

6月19日～6月21日评阅材料

6月22日～6月24日毕业答辩

6月25日～6月28日材料整理装袋

六、主要参考文献：

1.辰工.高蛋白“素肉”——面筋[J].中国保健营养，2002,(04):34-35．

2.丁玉庭,邹礼根,陈艳,殷亚峰. 非水法面筋提取的研究[J]. 中国保健营

养，2003,(04):96-97.

3.杨铭铎.面筋形成机理的解析[J].中国烹饪研究，1991,(1):17-20.

4.孟慧英.简单的面筋品质测定法[J]. 粮油仓储科技通讯，2000,(6):20-21.

5.叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册[M].北京:机械工业出版社，2001.

6.李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993.

7.沈世德.机械原理[M].北京:北京机械工业出版社，2001，12.

8.李云.机械制造工艺及设备设计指导手册[M].北京:机械工业出版社,1996.

9. 徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社，2002.

10．胡家秀.机械零件设计实用手册[M].北京:机械工业出版社，1999，10.

螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计

摘要：本设计是应楼王淀粉厂的要求而进行设计的，由于目前面筋的生产过程全部为手工作业，工作环境十分恶劣，然而面筋的市场需求量很大(由于其营养价值和市场地位高)，所以面筋的机械化操作显得尤为迫切。面筋机的设计分为三个部分：面筋机的坯片导出和切断装置的设计和卷绕装置的设计。本课题为螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计，着重设计面筋机的坯片导出及切断装置。由于面筋特有的粘弹性质，以及参照去年设计的面筋机样机，在此重新提出的解决方案为：一定量的面筋通过螺旋丝杠的挤压从大料斗被送至小料斗，中间通过切料刀具切断，以便控制单个面筋的重量。被切断的面筋通过导出口导出，被送至卷绕装置卷绕。面筋由于要先切断后通过小料斗导出，所以采用凸轮机构来控制比较方便。采用一大一小两个料斗是更利于面筋的导出成型。这样的设计符合工厂的实际生产需要，满足食品生产的卫生要求，有很高的市场经济的价值。

关键词：面筋；成型机；螺旋管状；坯片导出

The Design of The Overall and The Piece Educing Setting Unit of The Spiral Tubular Gluten Machine

Abstract :The design is requested by Louwang starch factory. The operation of the mechanization of the gluten is especially impendency because the production of the gluten is handiwork at present, the work circumstance is very abominable, and the gluten’s demanding is massive (because of the nutritional value and the market niche). The design of gluten molding machine divided into three parts: the piece educing setting unit, the cutting setting unit and the winding device unit. This project is the design of the overall and the piece educing setting unit of the spiral tubular Gluten machine. It mainly introduce the design the piece educing setting unit and the cutting setting unit because of its unique viscoelastic nature, and the reference to the last design of the gluten molding machine. The solution of the design of the gluten molding machine: The certain amount of gluten is sent from the big hopper to the small hopper through the helical screw extrusion. The gluten is cut by the middle cutting tool materials. The weight of the single gluten is controled by the cutting tool materials. The gluten which is cut is educed by the export of gluten guidance .The device is sent to the winding device unit. Because the gluten should be cut before it is sent to the export of gluten guidance through the small hopper, the use of cam mechanism to control is more convenient. The two hoper is more conducive to the gluten derived molding. The design accords with the practical production need of the factory and meets the sanitation demand of the food production .So the design of the gluten shaping machine has a high market economic value.

Key words：gluten; shaping machine; spiral tubular; piece educing

1 前言1

2 面筋机系统整体设计2

2.1 总体方案论证2

3 面筋机坯片导出及切断部分具体设计说明4

3.1 进出料口形状设计4

3.2电动机及减速机选择6

3.3电磁离合器选择.6

3.4联轴器选择7

3.5链轮设计及校核 7

3.5.1链轮的设计.7

3.5.2链轮较核8

3.6凸轮设计9

3.7轴设计与主要轴的校核10

3.7.1传动轴的尺寸设计10

3.7.2中空轴的尺寸设计 13

3.7.3从动轴的尺寸设计.14

3.7.4传动主轴较核15

3.8滑动丝杠副选择计算16

3.9轴承及轴承座选取16

3.9.1轴承的选取16

3.9.2轴承的安装方法 17

3.9.3轴承的预紧.17

3.10弹簧的设计计算及校核.17

3.10.1弹簧的设计17

3.10.2弹簧疲劳强度验算 21

4 强度校核22

4.1螺栓校核22

4.2键校核22

4.3销校核23

5 结论24

参考文献25

致谢26

附录27

1 前言

文明的发展和进步可以说与小麦的历史连在一起。早在有历史记载前，人类就种植小麦。1948年，芝加哥大学的考古学家证明小麦的种植起源于中东土壤肥沃的新月形地带。小麦是谷物中最重要的，世界上靠小麦作为食品的人多于靠其它任何食品生活的人。世界上70%以上的可耕地种植粮食，小麦占地最多，高于22%。一年中每个月，世界上都有一个地区收获小麦[1]。

小麦面筋除了在食品行业应用广泛外，在其它行业的应用亦得到蓬勃发展，如医用胶囊；发胶等化妆品；香烟的过滤嘴；鱼虾的饲料；可降解可重新利用的绿色粘贴剂；水泥制造中亦可加入面筋，因为其与Ca交联而增强了水泥的粘合性和防水性；环境保护工作者可将其作为处理废水的固化物[2]。

参考文献

[1] 辰工．高蛋白“素肉”——面筋[J]．中国保健营养，2002，(04)：34-35

[2] 丁玉庭，皱礼根,陈艳,殷亚峰．非水法面筋提取的研究[J]．中国保健营养，2003,

(04)：96-97．

[3] 杨铭铎.面筋形成机理的解析[J].中国烹饪研究，1991,(01)：17-20.

[4] 李瑜,王兰,尹春明,李艳军.小麦面筋蛋白的磷酸化改性研究[J]. 郑州工程学

院学报，2002，(02)：49-64.

[5] 刘冬儿.小麦粉面筋出率的影响因素[J].西部粮油科技，1999,(24)：34-35.

[6] 吴晓寅.小麦面筋含量检测方法的探讨[J].粮汕仓储科技讯，2004,(01)：52-53.

[7] 黄瑾.小麦面筋与面粉面筋的经验测算方法[J].山东农机，2002.(03)：23-24.

[8] 叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册[M].北京:机械工业出版社，2001.

[9] 李益民.机械制造工艺设计简明手册[M].北京:机械工业出版社,1993.

[10] 沈世德.机械原理[M].北京:北京机械工业出版社，2001，12.

[11] 李云.机械制造工艺及设备设计指导手册[M].北京:机械工业出版社,1996.

[12] 机械加工技术手册编写组.机械加工技术手册[M].北京:北京出版社，1989，09.

[13] 胡家秀.机械零件设计实用手册[M].北京:机械工业出版社，1999，10.

[14] 徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社，2002.

[15] 成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社，1991，09.

A2大料斗.gif

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A4轴套14.gif

A4轴套29.gif

内容简介：: 文献资料 1 辰工高蛋白“素肉” 面筋 J中国保健营养， 2002， (04)： 34 35. 2 丁玉庭，皱礼根 ,陈艳 ,殷亚峰非水法面筋提取的研究 J中国保健营养， 2003,(04)：96 97 3 杨铭铎面筋形成机理的解析 J中国烹饪研究， 1999， (01)： 17 20 4 孙淑华，谭晓艳应用 JJM54S 面筋洗涤仪测定小麦粉湿面筋含量 J 中国烹饪研究， 2005，（ 09）： 34 35 5 彭海萍，王兰 .小麦面筋蛋白在食品工业中的应用 J. 中国保健营养， 2002，（ 2）： 32 33 6 李伟莉，刘国琴面筋蛋白的流变学性质和结构研究 J郑州工程学院学报， 2004，(06)： 25 26 7 许占林食品机械行业存在的问题与创新方向 J专访论坛， 2006, (10): 12 13 8 张海红 , 阮竟兰食品机械的腐蚀与防腐设计 J.包装与食品机械 , 2006， (2)： 2425 9 陈晓球我国食品机械行业现状与未来发展展望 J.企业家天地 .理论前沿， 2005，(2):15 16 10 孟慧英简单的面筋品质测定法 -面筋指数法 J粮油仓储科技通讯， 2006， (6)： 20 21 11 叶伟昌机械工程及自动化简明设计手册 M北京：机械工业出版社， 2001 12 李益民机械制造工艺设计简明手册 M北京：机械工业出版社， 1993 13 胡家秀机械零件设计实用手册 M北京：机械工业出版社， 1999 14 成大先机械设计手册第四版，化学工业出版社， 2002 15 徐灏机械设计手册 M北京机械工业出版社， 2002 nts 文献资料专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B装备 031班学号 0310140118 指导教师咸斌 . nts工艺技术!#$%$ &% ($)%*+*,- *. /* 0%1234-!# 年第 $ 期食品工业科技食品工业科技非水法面筋提取的研究（浙江工业大学生物与环境工程学院，杭州 !#!$）丁玉庭邹礼根陈艳殷亚峰摘要：采用乙醇溶液对面粉中面筋的提取做了初步研究和探讨，选择不同的乙醇溶液浓度、温度、 %& 和提取时间得到工艺参数，再进行正交实验优化，得到的最佳提取工艺条件为乙醇浓度 (、温度 )*、 %&)+#、提取时间 $,。关键词：面筋，非水法，乙醇!#$%&$(!# $%&()* &+ *,- -*./0 12- *& /(*(%3,4( *(&$*,3.3 (5*%2)* $%&)(- &+ 67.*(4 +%&3 1(2*+7&.% 1,* 27)&7 -&7.*,&48 !( (+()*- &+ 27)&7)&4)(4*%2*,&4 9*(3$(%:*.%(9 $; 24/ *,3( &4 *(67.*(4 (5*%2)*,&4 1(%( )2%,(/ &.*8 （ ?） 8，89+&3，提取时间 +?，使用不同的乙醇浓度来提取面筋。由表 $ 可知，乙醇浓度为 330时，面筋产量达到最高 %&;,7；随着乙醇浓度的继续增高，面筋产量又呈下降趋势，结果表明，就乙醇这个单因素来考虑，330为最佳乙醇提取浓度。#&$&# 89 对提取面筋的影响 *%条件下， $%7 面粉分别在 +&%:,&% 的 89 范围内，用 $%时，蛋白质提取率达到最高值 3*&#*0，因此，就温度这个单因素考虑，3%为最佳提取温度。#&$&+ 时间对提取面筋的影响在 *%、 893&% 的条件下， $%7 面粉用 $%?73764293: 石永峰 2麦粉中活性面筋的提取方法 =.239?3662乙醇浓度（ 1） *- * 4- 4* 7- 7* 0-面筋干重（ 5） -207 -20 -20- -20. -27* -246 -2*3表 . 不同乙醇浓度对提取面筋的影响$% )2- *2- 42- 72- 02- 2-面筋干重（ 5） -20) -20* -20. -274 -203 -207表 3 不同 $% 对提取面筋的影响提取温度（ ,） )- *- 4- 7- 0-蛋白质提取率（ 1） )246 *4234 )726* )32.) 3207表 6 不同温度对提取面筋的影响提取时间（） . 3 ) 4 0面筋干重（ 5） -274 -27 -27* -277 -20)面筋蛋白质含量（ 1） 0623. 0)260 0*23 0)2.- 0)207表 ) 不同提取时间对面筋提取的影响实验号因素蛋白质提取率（ 1）A 乙醇浓度（ 1）B 温度=,C $%D 时间（）. E- F* F2- .2* *F233 *- *- F2* 32- *42.66 *- * *2- 32* *.24FF * F* F2* 32* *42F3* * *- *2- .2* *32-44 * * F2- 32- 4-2437 4- F* *2- 32- *.20*0 4- *- F2- 32* *273 4- * F2* .2* *3260G.432-4 .432*4 .7F246 .*0276 总和 HFE2.G3.42.- .472. .4F26 .4024-G6.462E .4F24F .EE2EE .47270I.EF2-3 EF2.7 E023. E32.I3E4267 EE27 EF20 E423-I6EF24E EF200 E.20E EE26J 326E .20- K264 623表 E 面筋蛋白质提取率 &（ 6F）正交实验表提取次数 . 3 6 F蛋白质提取率（ 1） 4.237 7627E 0E266 07244表 4 多次提取对面筋提取的影响全国中文核心期刊轻工行业优秀期刊! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !ntsntsntsntsnts 毕业设计任务书课题：螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B 装备 031 学号 0310140118 指导教师咸斌专业系主任刘平成发放日期 2007 年 03 月 16 日 nts1 一、设计内容现行面筋手工成形，手须长期与盐水接触 ,现设计螺旋管状面筋机，要求成形到蒸煮期间卷绕尾端不松脱。主要内容有： 1 总体方案设计 1）面筋坯料成型特性研究分析； 2）坯片导出方案设计； 3）坯片切断装置及与卷绕装置的同步设计； 4）卷绕方案设计 , 卷绕时螺旋管状的形成方案 ,上料与下料同步。 2. 结构设计： 1）坯片导出装置设计； 2）坯片切断装置设计； 3试验样机制作及检测试验。 4图样设计：坯片导出装置、切断装置部装图及全部零件图。二、设计依据 1课题来源：院级科研课题； 2产品名称：螺旋管状面筋机； 3加工能力： 600 个 /h，单重： 125 160g/个； 4面筋成形要求：螺旋管状面筋，长 160 200mm，成形到蒸煮期间卷绕尾端不松脱。 nts2 三、设计要求 1总体方案设计应有两种以上方案比较和选择； 2充分考虑面筋粘弹性及随时间、温度变化的特性，对样机试验、总结，改进设计； 3坯片形成，导入卷绕机构卷绕，切断坯片，卷绕成形后夹持筷离位，下一夹持筷上位，坯片再导入，各动作应和谐协调； 4面筋卷制在盐水环境中工作，既要防止机器锈蚀，又要防止润滑失效或渗入面筋工作腔； 5设计图样总量：折合成 A0 幅面在 4 张以上；工具要求：应用计算机软件绘图；过程要求：装配图需提供手工草图； 6毕业设计说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印，字数不少于 1 万字； 7查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译； 8到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字实习报告； 9撰写开题报告。四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1、设计成果要求： 1）毕业设计说明书 1 份 2）螺旋管状面筋机坯片导出装置部装图和零件图 1 套 3）螺旋管状面筋机坯片切断装置部装图和零件图 1 套 2、外文资料翻译（英译中）要求 1）外文翻译材料中文字不少于 3000 字； 2）内容必须与毕业设计课题相关； 3）所选外文资料应是近 10 年的文章，并标明文章出处。 nts3 五、毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备注 3 月 17 日 3 月 18 日布置任务 3 月 19 日 4 月 1 日调查研究，毕业实习 4 月 2 日 4 月 15 日方案论证，总体设计 4 月 16 日 4 月 30 日技术设计（部件设计） 5 月 8 日 5 月 23 日工作设计（零件设计） 5 月 24 日 6 月 7 日撰写毕业设计说明书 6 月 8 日 6 月 10 日毕业设计预答辩 6 月 11 日 6 月 18 日修改资料 6 月 19 日 6 月 21 日评阅材料 6 月 22 日 6 月 24 日毕业答辩 6 月 25 日 6 月 28 日材料整理装袋 nts4 六、主要参考文献： 1. 辰工 .高蛋白 “ 素肉 ” 面筋 J.中国保健营养， 2002,(04):34-35 2. 丁玉庭 ,邹礼根 ,陈艳 ,殷亚峰 . 非水法面筋提取的研究 J. 中国保健营养， 2003,(04):96-97. 3. 杨铭铎 .面筋形成机理的解析 J.中国烹饪研究， 1991,(1):17-20. 4. 孟慧英 .简单的面筋品质测定法 J. 粮油仓储科技通讯， 2000,(6):20-21. 5. 叶伟昌 .机械工程及自动化简明设计手册 M.北京 :机械工业出版社， 2001. 6. 李益民 .机械制造工艺设计简明手册 M.北京 :机械工业出版社 ,1993. 7. 沈世德 .机械原理 M.北京 :北京机械工业出版社， 2001， 12. 8. 李云 .机械制造工艺及设备设计指导手册 M.北京 :机械工业出版社 ,1996. 9. 徐灏 .机械设计手册 M.北京 :机械工业出版社， 2002. 10胡家秀 .机械零件设计实用手册 M.北京 :机械工业出版社， 1999， 10. 七、其他 nts5 八、专业系审查意见系主任：年月日九、机械工程学院意见院长：年月日 nts 毕业实习报告专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B 装备 031 班学号 0310140118 指导教师咸斌日期 2007 年 04 月 01 日 nts 1 实习报告一、实习概况 1、实习目的：通过理论联系实际，巩固所学的知识，提高处理实际问题的能力，了解设计专题的主要内容，为毕业设计的顺利进行做好充分的准备，并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。并通过自己的所见所闻，以及同当地面筋厂领导及员工的交流，增进我们对于面筋形成的基本原理、方法及制作的认识，以及了解面筋厂老板对于面筋机械制作的真正需求，人们对面筋制作过程清洁、卫生的迫切渴望。 2、实习内容： (1)实习时间 2007 年 3 月 19 日至 3 月 21 日，在盐城工学院过程装备与控制工程实验室实习。 2007 年 3 月 22 日至 3 月 26 日，在江苏鹏飞集团实习。 2007 年 3 月 27 日至 3 月 31 日，龙冈淀粉厂以及盐城楼王淀粉厂。 2007 年 4 月 1 日，整理实习报告。 (2)实习过程在此我着重介绍和我毕业设计相关的龙冈淀粉厂以及盐城楼王淀粉厂的实习情况。由咸斌、倪文龙等老师带队 ,我们先去了龙冈面筋厂（龙冈面筋厂是一家私营的中小型企业，主要的产品有食用面筋和淀粉。），停留进行观察和调查，了解面筋的加工原理及制作过程，跟师傅学习卷面筋，听取师傅讲解卷面筋的窍门；后来到盐城楼王淀粉厂（盐城楼王淀粉厂是一家生产规模较大的私营企业，每天要生产大约 3万斤的食用面筋。面筋主要销售给附近地区的经销商。），工厂负责人带我们参观面筋制作工艺过程，随后带我们观看了面筋丝机工作过程，（面筋丝机工厂人员自己研发的一种制作面筋丝的机器。）工厂负责人还手工演示面筋的制作过程，最后工厂负责人同我们一行人共同探讨了面筋制作过程中的一些问题以及研造面筋机的些许困难及注意点。 (2)实验室实习 ,实验室有上届学长设计的面筋机的模型 ,这台面筋机的主要工作原理和绞肉机的原理是相似的：主要是把面筋通过螺旋轴传送nts 2 到坯片导出口，经过辊子压成片状结构。其主要缺点是面筋卷绕的问题不能解决，并且下料很困难，面筋的粘性不能处理好以至于面筋机不能连续工作。这两台机子的优缺点都是我在这次面筋机设计中重点需要注意的问题，我必须在我设计的面筋机中保留它们的优点，改进它们的缺点。 3、实习达到的目标：在下工厂实习之前，我们通过课外资料和网络了解了关于面筋的营养及其简单的制作原理。在实习过程中，通过工厂师傅的讲解以及自己的观察，将老师讲授的面筋机知识同实际联系起来，发现原来有许多细节都被我们忽略了，一些习以为常的事情背后还有大文章。通过实习，也认识了食品及食品机械方面的知识，为毕业设计打下基础。二、实习记录以下是加工面筋的一般过程，其包括面团的调制、面筋与淀粉的分离、面筋成形的制作。 1、面团的调制通过工厂相关人员的解说，我了解到了传统的面筋制作是将面粉与水混合成面团，静置一段时间后使其成面筋网络，然后用水洗涤冲去淀粉，最后得到面筋。而面团的调制也有六个阶段和现象这六个阶段与现象分别为： 1.1 拾起阶段为调制面团的第一个阶段。小麦粉等原料被水调湿，似泥状，没有形成一体，且不均匀，水化作用仅在表面发生一部分，面筋没有形成，用手摸面团硬，无弹性和延伸性。 1.2 卷起阶段此阶段水分被小麦全部吸收，面团成为一个整体，已不粘附洗面机和螺旋轴，此时水化作用大致结束，一部分蛋白质形成面筋，用手摸面团，似有粘性，手拉面团时无良好的延伸性，易断裂，缺少弹性，表面湿润。 1.3 面筋扩展阶段随着面筋的形成，面团表面逐渐趋于干燥，且较光滑和较有光泽，出现弹性，较柔软，用手拉面团，具有了延伸性，但仍易断裂。 1.4 完成阶段此时面筋已完全形成，外观干燥、柔软而具有良好的延伸性，面团随调粉机的转动并发出拍打调粉机壁的声音，面团表面干燥而有光泽、细腻整洁而无粗糙感，用手拉取面团时，具有良好的延伸性和弹性，面团非常柔软，此阶段为最佳程度，应立即停止调粉，开始发酵。 1.5 搅拌过度阶段如完成阶段不停止，继续搅拌，面筋超过了搅拌的耐度，开始断裂，面筋胶团中吸收的水分又开始溢出，面团表面再次出现水的光泽，出现粘性，流动性增强，用手拉面团时粘手而柔软，面团到这一阶段，将对制品的质量产生不良影响。 1.6 破坏阶段若继续搅拌，则面团变成半透明并带有流动性，粘性非常明显，面筋完全被破坏，从面团中洗不出面筋，用手拉面团时，手掌上回留有一丝丝的线状透明胶质。 nts 3 2、面筋与淀粉的分离面粉的主要成分是蛋白质和淀粉，而食用面筋就是面粉中的蛋白质。工厂师傅告诉我们在面粉中蛋白质和淀粉的比例约是 4： 6，他们还告诉我们面筋其实是制作淀粉的一个附属产品。随着食品工业的不断发展，食品机械也发展的很快，在工厂车间里我们看到了几台洗面筋机，知道了现在面粉中蛋白质和淀粉的分离已经机器化。师傅介绍洗面筋机主要是通过两根螺旋轴的不断旋转搅拌面团，从而使面粉中的淀粉与面筋分离出来。淀粉随着水到达沉降池沉降，经过 24小时的沉降后在经过烘干等一系列机械化的操作制成淀粉。 3、面筋成形的制作面筋从洗面筋机中拿出来后先放在地上一会，等面筋里的组织结构匀称后再用剪刀剪成大约一两一个的面筋块，工人再用筷子把它卷成螺旋形状的。师傅说面筋卷的时候不能太大也不能太小，不然不美观。卷完的面筋放在蒸汽水里面蒸，一般要蒸四十分钟，面筋刚放在水里的时候是沉在底部的，等面筋浮上水面然后再沉下去的时候才能捞起来。煮熟的面筋就像瘦精肉一样是一丝丝的，如果面筋中的淀粉没有洗干净，面筋就会出现网状的小孔，而且韧性也不是很好，淀粉含量越高越容易断裂。 nts 4 4、面筋丝的制作加工面筋卷没有机器但面筋丝却是用机器加工出来的，工厂的员工通过自己的智慧和经验，在不断摸索中发明了面筋丝机，而且在面筋丝机的不断使用中员工也不断发现了问题，比如说：为何面筋丝机下面的出料孔直径不能太大？为什么面筋丝机加工的面筋丝中必须要含有一定量的淀粉？工厂的负责人不但给我们详细得讲解了面筋丝机的工作原理和工作要求，还耐心的把上面这两个问题的答案解释给我们听：面筋丝机的出料孔要是太大的话，出来的料不是丝状的而是球状的。如果面筋中没有淀粉的含量，面筋就会窜至压轮的上面而不是从孔中冒出丝来。另外，我们还知道了压轮的转速不能太快否则面筋丝机很容易坏。此外 ,通过对实验室面筋机观察，我知道了面筋必须要有水，如果没有水的参与 ,面筋就很粘，挤压和成形就很困难。面筋机由于常时间与水接触，所以面筋机的材nts 5 料就要考虑到防锈的问题。三、分析与讨论注意到这次实习中不论是老师和工厂师傅的讲解，自己的观察还是对员工访问的过程中，都提到了不少关于面筋加工机器化的问题，不管是提高效率，减低劳动强度还是清洁卫生都是老板和员工的共同需要，因此在我的面筋机的设计中我应该着重考虑到这几个问题，必须把我的设计构思同人们的真实需要联系起来。还有在这次实习中我注意到了在制作面筋的整个过程中都有水，水可以起到润滑的作用，但其也有腐蚀的作用，所以在设计面筋机的时候必须考虑到面筋机的选材问题。手卷面筋最后多出的一点面筋是塞在里面的，所以在设计面筋机的时候必须要考虑面筋卷完下水后不松开的问题。另外，我还注意到了楼王淀粉厂虽然自己研发了面筋丝机，但其还在有些方面没有考虑周全，比如，面筋丝从机器中挤出来后不能定时剪断，很长的面筋丝下蒸汽水蒸时很容易卷在一起。因此，我们在设计面筋机的时候就要把这些细节考虑到。四、收获与问题实习是一次用自己的眼和耳去感受、去学习的机会，该次实习，真正到达了食品加工业的第一前线，了解了我国目前食品加工业的发展状况也粗步了解了食品加工机械化的发展趋势：食品机械装备业是实现食品工业结构调整和产品升级换代，加快食品工业技术创新步伐的关键性配套部门和基础行业。随着“十五”我国食品工业产业能力的快速提升，食品机械装备业的落后已成为食品工业上新台阶的“瓶颈”问题。在新的世纪里，科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中，而这一切都将大大拓宽食品机械化加工的发展方向。在实习的过程中，经老师的讲解，我体会到了创新与实践两者间关联的重要性。同时通过提出与解决问题，增进了知识，加深了理解，纠正了自己的一些错误认识。在这次实习中，我感觉的最大的困惑就是，人们的需求或者愿望与发展现状的矛盾。因此加快我国食品工业的科技进步，提高我国食品工业的科技创新能力 , 强化我国食品工业技术创新平台与能力建设，建立自主创新的食品科技发展体系已经很重要。做面筋机这个毕业设计课题正是锻炼我们自主创新的一次好机会，可以充分提高我们创新和设计的能力。 nts 毕业设计开题论证报告专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B 装备 031 班学号 0310140118 指导教师咸斌完成日期 2007 年 04 月 15 日 nts 1 课题名称：螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 1、课题来源：院级科研课题面筋是高蛋白食品，其蛋白质含量高于瘦猪肉、鸡肉、蛋和大部分豆制品，属于高蛋白、低脂肪、低糖、低热量的食品 1。但现行面筋都是手工成形，手必须长期与水接触，这样的制作方法对手的伤害极大，而且不符合现在的产业需求，市场急需一种面筋机来代替手工制作。 2、课题研究的相关内容：我组所研究开发的螺旋管状面筋机，要求面筋成形到蒸煮期间卷绕尾端不松脱并且面筋的长度要求在 160 至 200mm 之间。本人主要承担螺旋管状面筋机的总体及坯片导出装置的设计。具体内容为：（ 1）面筋机的总体设计：面筋坯料成型特性研究分析；坯片导出方案设计；坯片切断装置及与卷绕装置的同步设计；卷绕方案设计。（ 2）面筋机的结构设计：坯片导出装置设计；坯片切断装置设计。（ 3）坯片导出装置和切断装置部装图及全部零件图。（ 4）试验样机的检测试验。 3、国内外现状综述：面筋，自古有之。元代关汉杂剧中，已提到“闲时磨豆腐，忙时做面筋” 1。可是面筋至今都是手工加工成形，没有相配套的加工机器。下面重点讲述食品机械的发展状况及食品加工机器材料的发展。（ 1）食品机械的发展现况食品机械装备业是实现食品工业结构调整和产品升级换代 ,加快食品工业技术创新步伐的关键性配套部门和基础行业。随着“十五”我国食品工业产业能力的快速提升 ,食品机械装备业的落后已成为食品工业上新台阶的“瓶颈”问题。为此“十一五”期间要加快发展食品机械装备业 ,支撑食品工业跨越发展。一是支持企业对关键食品相关机械设备的生产投入力度 ,特别是对机械设备中信息技术、新材料技术 ,以及自动化生产技术研发的投入给予研发补贴。二是鼓励食品工业走引进和自主开发相结合的食品加工与包装装备机械制造业的发展道路 ,在加大主要的成套设备和关键性食品加工设备及技术引进的同时 ,努力搞好本土的消化吸收和转化利用 ;同时 ,要加快常规设备的自主研发和生产进程 ,尤其是要首先满足国内具有竞争力的龙头企业的关键设备的引进和需要。三是注意引进成套设备和技术 ,注意食品加工和包装机械设备的专用、多品种、多规格需要 ;四是国家在引进加工设备的同时 ,要重视注意引进先进技术和管理经验 ,以提高食品工业整体加工工艺水平和管理水平 2。国外食品机械的发展状况要比我国好许多：美国有许多食品加工机械制造公司，分公司和制造厂遍布世界几十个国家，各公司有自己研究机构，对生产工艺进行系统研究，对机械设备进行开发与改进。德国食品机械工业在德国占有重要地位，食品机械行业职工人数占整个机械制造业的 6 3。 (2) 食品加工机器材料的发展 nts 2 目前 , 我国食品机械中直接接触食品的表面材料及相关零部件大都使用不锈钢 , 但是不锈钢价格较高 , 而且它的不锈和耐蚀是有条件的 , 必须根据使用环境选择合适的不锈钢种类和型号。近年来 , 在食品机械中开始使用一般碳素结构钢作为基体制成双层或三层复合材料来代替不锈钢 , 它是使基体材料经过一定的表面处理后形成一层致密的保护膜来达到防腐的目的。与食品直接接触的材料的表面处理主要用塑料喷涂和电镀等 4。主要参考文献： 1辰工 .高蛋白“素肉” 面筋 J.中国保健营养， 2002,（ 04）： 34-35. 2陈颖葛毅强主编 .“十一五”时期我国食品工业发展的对策 J.食品与发酵工业，2002,（ 03） :23-25. 3冯平主编 .对肉类机械现状及发展的思考 J. 中国肉类食品综合研究中心，2000,(05):12-14. 4楼锡银 . 食品机械选材与防腐蚀的研究 J . 湖州师范学院学报 , 2000, (22)( 增刊 ) : 31- 32. nts 3 二、本课题拟解决的问题现有的手工面筋的成形方法不仅加工速度慢而且加工环境差，卫生要求也不达标。面筋机的研究开发迎合了现代食品加工生产的要求：质量好、效率高、能耗低、可靠性强和成套性优。面筋机设计过程中具体要解决面筋固化，面筋脱模以及面筋卷绕放松等问题，通过实验解决以上问题。此外面筋机的防锈也是必须解决的问题。面筋成形机必须充分考虑饮食的加工卫生 , 与面筋接触的主要附件均要采用不锈钢和铸铝合金 , 不容易生锈 , 其余零部件表面镀铬。设计出面筋机的具体结构，算出其具体尺寸。运用 CAD二维绘图软件绘制面筋机相关的零件图及装配图。三、解决方案及预期效果 1解决方案为顺利设计出面筋机，并能够使其应用于工业实际生产中，特提出以下几个解决方案：（ 1）面筋表面固化的实验方案；（ 2）坯片导出的设计方案；（ 3）坯片切断装置及与卷绕装置的同步的设计方案；（ 4）卷绕放松的设计方案。 2. 预期效果通过以上几个方案，可以在设计中解决以下一系列问题：面筋表面固化的方案可以解决面筋脱模时粘棒和易变形的问题。实验得出时间和温度与面筋固化之间的关系，可解决设计时圆盘转速的问题，使得面筋机工作时周期稳定。坯片导出的设计是为了解决面筋出料速度和形状最优化的问题，使得面筋机的生产效率较高。坯片切断装置及与卷绕装置的同步的设计简化了面筋机的结构，缩小了面筋机的体积。卷绕放松设计是面筋机设计中最难解决的问题，因为面筋具有很好的粘性和弹性，成功解决此设计可以使面筋机完全自动化生产，减少人力投资。 nts 4 四、课题进度安排 3 月 19 日 4 月 1 日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 4 月 2 日 4 月 15 日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4 月 16 日 5 月 23 日设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。 5 月 24 日 6 月 7 日中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6 月 8 日 6 月 10 日毕业设计预答辩。 6 月 11 日 6 月 18 日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。 6 月 19 日 6 月 21 日毕业设计材料评阅。 6 月 22 日 6 月 24 日毕业答辩。 6 月 25 日 6 月 28 日材料整理装袋。五、指导教师意见年月日六、专业系意见年月日七、学院意见年月日 nts盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计摘要：本设计是应楼王淀粉厂的要求而进行设计的，由于目前面筋的生产过程全部为手工作业，工作环境十分恶劣，然而面筋的市场需求量很大 (由于其营养价值和市场地位高 )，所以面筋的机械化操作显得尤为迫切。面筋机的设计分为三个部分：面筋机的坯片导出和切断装置的设计和卷绕装置的设计。本课题为螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计，着重设计面筋机的坯片导出及切断装置。由于面筋特有的粘弹性质，以及参照去年设计的面筋机样机，在此重新提出的解决方案为：一定量的面筋通过螺旋丝杠的挤压从大料斗被送至小料斗，中间通过切料刀具切断，以便控制单个面筋的重量。被切断的面筋通过导出口导出，被送至卷绕装置卷绕。面筋由于要先切断后通过小料斗导出，所以采用凸轮机构来控制比较方便。采用一大一小两个料斗是更利于面筋的导出成型。这样的设计符合工厂的实际生产需要，满足食品生产的卫生要求，有很高的市场经济的价值。关键词：面筋；成型机；螺旋管状；坯片导出 nts盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 The Design of The Overall and The Piece Educing Setting Unit of The Spiral Tubular Gluten Machine Abstract :The design is requested by Louwang starch factory. The operation of the mechanization of the gluten is especially impendency because the production of the gluten is handiwork at present, the work circumstance is very abominable, and the glutens demanding is massive (because of the nutritional value and the market niche). The design of gluten molding machine divided into three parts: the piece educing setting unit, the cutting setting unit and the winding device unit. This project is the design of the overall and the piece educing setting unit of the spiral tubular Gluten machine. It mainly introduce the design the piece educing setting unit and the cutting setting unit because of its unique viscoelastic nature, and the reference to the last design of the gluten molding machine. The solution of the design of the gluten molding machine: The certain amount of gluten is sent from the big hopper to the small hopper through the helical screw extrusion. The gluten is cut by the middle cutting tool materials. The weight of the single gluten is controled by the cutting tool materials. The gluten which is cut is educed by the export of gluten guidance .The device is sent to the winding device unit. Because the gluten should be cut before it is sent to the export of gluten guidance through the small hopper, the use of cam mechanism to control is more convenient. The two hoper is more conducive to the gluten derived molding. The design accords with the practical production need of the factory and meets the sanitation demand of the food production .So the design of the gluten shaping machine has a high market economic value. Key words： gluten; shaping machine; spiral tubular; piece educing nts 毕业设计说明书螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B 装备 031 学号 0310140118 指导教师咸斌完成日期 2007 年 6 月 13 日 nts 外文翻译专业过程装备与控制工程学生姓名杨丽丽班级 B 装备 031 班学号 0310140118 指导教师咸斌 . nts 1 滚压机设计影响喂料系统的压应力 P. Guigon 杨丽丽译（有删节）摘要在文章的第一部分，叙述了滚压机的主要特点。然后 ,讲述了喂料和挤压质量之间的关系。对于某个静态差距 (无负载 ) ，滚压机的处理量是由螺旋喂料速度决定的 ,与滚筒的速度快慢和需要压实的生产材料无关。当处理量是多种多样的时候，控制差距是一个获得相同质量压坯的好方法。对强烈环节紧凑的应力分布的解释和说明，这些应力是分布在由一根周期旋转的螺杆喂料的滚压机上的。关键词：辊压；喂料装置；压坯异质；差距控制 1 引言由于滚压机简单、低营运成本的理念，而且用材广泛，所以被用在了许多不同的行业 (化工、制药、食品加工、采矿、矿产、冶金 )上。广泛的垃圾回收或处理就是一个新兴的应用领域。滚压机的挤压要比第一眼看上去的复杂。对很多参数和对滚压机理的缺乏了解导致了滚压机没有产品的优越性。这篇文章将讲述滚压机的主要部分。文中将注意力集中在了解喂料装置是如何影响压实质量的。 2. 滚压机的概说 1-5 滚压机的滚压是一个连续的过程。功能原理很简单：料粉是通过重力方式或者通过一根连接两个方向相反正在旋转的辊子的螺杆喂入。由材料和滚筒表面产生的摩擦在辊子之间的狭小空间里带出料粉，在这些空隙里粉末产生的强大应力导致了其结构紧凑。如果滚筒是平滑的或者是槽型的，物料被压紧成致密片而口袋卷筒将形成煤球型的 (如图 1 所示 )。 nts 2 图 1：滚压机中的压块和压坯 2.1. 压实机制辊子之间的空间，一般分为三区，在这三个区由不同的机制作用。喂料区：在这个区颗粒的整理应力很小而且致密性很纯粹；压实区：在这个区挤压力作用明显；挤压区：颗粒开始塑性变形和 /或被压碎。在喂料区和压实区之间的角度是钝角或者是锐角。图 2：由压电传感器测量的应力分布 2.2. 典型应力辊子间隙间的压应力的正常分布如图 2 所示。在喂料区当滚筒作用在粉末上的压力很小时 (小于 0.1 兆帕 )，它不能用压电传感器测量。只有压实区的应力才可以用它测量。应力扩增在小于直角的情况下发生。应力增加至最大值，这个最大值相当于到达中性角度。在许多情况下，角度的改变不和辊子间隙成比例，是因为材料覆盖在滚筒的表面。直角之后，压坯被排出。弹出物对应的压力急剧下降。 nts 3 2.3.滚压机所具有的优缺点：滚压机滚压物料有以下几个优点： (1)允许连续运行和有多功能的高生产能力 :适合重工业每小时几百吨的生产 (矿产、肥料等 )。 (2)压实成本低。带动滚筒和螺杆运转的能量是有限的。通常，干燥这一步是不需要的。 (3)需要压实的热材料的气温高达 1000摄示度是可能的。然而，这项技术目前还有一些弊端：压坯的外形和尺寸比冲模挤压出来的不规则。料粉的泄漏也要重点解决。未压碎的料粉也需要再挤压。使用真空除尘系统可以大大减少 (可降百分之几 )细粉的泄漏2。图 3：滚压机的结构 2.4.技术无论制造商是谁，滚压机的原理都是一样的 ,而且滚压机都有相似的结构配置。市场上卖的滚压机的辊子有水平放置的，有垂直放置的，有倾斜放置的， (如图 3 所示 )。两种不同的结构设计要根据滚压机放置位置的合理性来选择最优的设计方案。在悬臂轴设计中，棍子是被置于框体外面的（如图 3所示）。这种设计通常被用于小型机器；这样的设计便于辊子的维修。比较大型的机器用中间轴的设计结构，这就意味着，轴的两端是由铰链连接轴承旋转的，而且辊子是位于框体里面的。制造商对nts 4 A、 B、 C三种结构的优点持有不同的意见。一般来说，一个辊子的轴承在机体里的作用是固定不变的，然而其他可移动的辊子的轴承是靠水压力调节的 2.5.滚动和挤压系统辊子选择的方法一般有两种 :几何特征 (光滑、槽、和容器设计 )和表面硬度。对于压块，容器造型的优先使用，这是为了减少排除物的问题和挤压造成的破坏：作用于压坯上的最大允许压力很大程度上取决于辊子的直径。越大的压力被用于越大的机器上。辊子的驱动组件必须保证两根轴间有一个恒定的转距和一个相等的速度，这是为了阻止辊子较早的被磨损坏和破坏压坯的剪应力的形成。为了防止压块，两个辊子间的旋转速度必须一样。一般来说 ,液压系统是用来维持滚动轴承座的 . 采用这种系统，应用力的调整范围可以更广泛。 2.6.喂料系统及隔离喂料系统是一个好的挤压过程的关键。它必须完成一个统一的连续的物料流动，这是为了恰当而充分的填满辊子间的量从而使压坯形成不均匀质。该喂料系统还用于密封和除尘装置。两种不同类型的喂料系统主要是依靠流动特性和粉末的密度来区分使用的。致密性需要制作压坯有足够的质量保证：重力的自由向下喂料和强迫喂料 (粉末是被一个或几个螺杆推向辊子的 )。 2.7.粉末的除尘粉末中的空气有两种逃走的方法 :通过料粉的轴中心，来到喂料装置处；通过辊子之间的空隙和面夹板。一些空气可以在棍子内被压缩，这是一个限制生产量和压实质量的关键因素 2。在压实区使用真空除尘可以有效的优化辊压质量和减小未挤压的粉末的泄漏。 3. 在实验室滚压机中喂料和压实相互关系的阐述 3.1.实验室滚压机实验室进行实验的过程如图示 4 所示。滚压机配备了垂直安装的 130 毫米直径50毫米宽的圆盘。滚压机的详细描述和须知将在 3-6给出。 nts 5 图 4：实验室的滚压机：（ 1）辊子（ 2）轴承座（ 3）辊轴（ 4）水平支撑系统（ 5）螺旋喂料（ 6）搅拌器（ 7）喂料漏斗（ 8）金属夹（ a）压电变换器（ b）移动变换器 3.2. 滚压机的吞吐量对于细粉而言，滚压机的进料量是由两个因素限制的。一方面，进料量是由细粉的除尘能力限制的。而另一方面，压实速度又是由颗粒的弹性度限制的。一般来说，当达到临界流量时压实的质量比较差。在这种情况下，要么是由压实引起的风流影响了喂料（除尘能力差），要么是压实的速度太快。这项研究的所有实验都将在低于这个临界流量时进行。因此，当出现细粉压实没有产生带钢或者带钢的质量差的问题时，不是由除尘能力差或滚压速度过高（挤压时间短）引起的。 3.3.挤压率好的挤压场合挤压速度和螺杆转速的范围大可在实验室滚压机中得到解决。因此，我们研究了在挤压带钢成形中滚压速度和螺杆速度对它的影响。为了清楚地发觉高低滚压速度的限制对挤压成形的影响我们使螺杆速度固定选择它的挤压速度。在滚压速度低时将发过度挤压，而在滚压速度高时将不形成带钢。三个操作条件规定如下：当喂料不足时，由螺旋喂料提供的大量粉末的操作滚压率会太小。在这种情况下，不能挤压微粒物质。当喂料过多时，由螺旋喂料提供的大量粉末的操作滚压率会太大。滚子与滚子之间空隙的增大是很重要的。在喂料过多的情况下，挤压出来的物质质量会差而且未挤压的粉末的流失也很严重。好的挤压率是在处于喂料不足和喂料过多之间的挤压率。当挤压材料时产生的带nts 6 钢具有足够的凝聚力和力学强度时，才会有好的挤压率。图 5：不同辊子对应不同旋转速度的压坯的输出图 6：辊子的不同速度对应不同的旋转速度而且物料的输出依靠旋转速度而不是和辊速成正比当螺杆转速固定时，滚压吞吐量是由多种能够形成好的挤压的滚压速度衡量的（如图 5 所示）。对于固定的旋转速度，滚压机的吞吐量也是个常数。在图 6 中，吞吐量是由多种滚压速度下的旋转速度决定的。这个吞吐量要比螺杆单独作用时的吞吐量小。由滚动产生的压力改变了粉末在螺杆内的滑动状态。 3.4. 轧辊辊缝的变化如果上布的轧辊能纵向移动，当传动力是恒定时轧辊的缝就能从初值增加到一个恒定值。恒定值是轧辊作用在压实材料上的平均压应力的作用。它也是辊速度 vr的作用，轧辊的生产量是 QC,材料的压实密度是 Qs，轧辊宽是 L，压实材料的摩擦系数nts 7 是 f3： e=Qc LVr s(1- ) 辊缝测量有许多工作要点（辊速度和螺旋转动速度），国际质量曲已给出 (如图 7所示 )。图 7：辊子和螺杆的速度之间的标准间隙差距，初次间隙是 0.8mm 3.6. 应力的波动与镭的不同成分的关系如表 6 紧凑的密度分布的特点是通过衡量一个氯化钠晶体的传递分布。适当的压力能使氯化钠晶体支离破碎。因此，同样的氯化钠晶体不是到处都能传递光的。因为氯化钠的透光性能是与局部紧凑地方的压力有关的。承受较少压力的地方因此出现暗色 (如图 11 所示 )。机械性能良好可以作为获得紧凑性的特点，例如粉碎被使用过的氯化钠 (硼粉 74 时 )。施加在物料上的压力既不符合辊宽度也不符合时间常数。期刊的分布不均。周期现象就是螺旋反馈线的周期。事实上，施加在滚轴间隙上的压力分布与喂料系统压力的分布有关。喂料系统的压力有来自螺旋馈线的。喂料压力的不均匀是由于最后螺旋的螺杆的传动力不均匀。 nts 8 图 11：氯化钠的透光性（氯化钠 d50， Am74），上图氯化钠照片的标准灰色度，下图 4. 结论喂料和压缩特性之间相互作用得到了证明。因为使用螺旋给料器，大的压应力产生了，并被当作滚动和转动的作用力。压力的大小仅由螺杆给料器决定，和生产材料以及棍子的转速都没有关系。结果表明差距曲线可以近似于国际质量曲线。因此，当压力的量不同时，控制差距是一个好方法，可以用这种方法来获得相同的压应力。对墙的观测表明，颗粒运动喂料区不是连续的。螺杆自转的应力周期得到了证明。从单螺杆喂料的应力分布看，如果它们有相同周期就可以被观察到。 nts 9 Roll press design influence of force feed systems on compaction P. Guigon *, O. Simon1 Universite de Technologie de Compiegne, BP 20529, 60205 Compiegne cedex, France Abstract In the first part of the article, the main features of roll compactor design are reviewed. Then, the interaction between feeder and compact quality is demonstrated. For a given static gap (no load), the throughput of the press is only a function of the screw feeder speed no matter of the roller speed as long as compacted material is produced. Control of the gap is a good way to obtain compacts of the same quality when throughput is varied. The strong link of the stress distribution of the compact issued from a roll press fed by a single screw with the periodicity of the screw was demonstrated and explained. Keywords: Roll compactor; Feeding device; Heterogeneity of compact; Gap control 1. Introduction Because of their conceptual simplicity and low operating cost, roll compactors are used in many different industries (chemical, pharmaceutical, food processing, mining, minerals, and metallurgical) for a wide variety of materials. A new emerging application is the vast field of waste recycling or disposal. nts 10 Compaction in a roll press is more complicated than it looks at first sight. Many parameters are involved and a lack of understanding of compaction mechanisms results in products that do not possess the required characteristics. This article will review the main features of roll compactors. Then, attention will be focused on the understanding of how the feeding device influences the quality of compacts. 2. Generality about roll compaction Compaction in a roll press is a continuous process. Functional principle is simple: powder is fed by gravity or by means of a screw through two counter currently rotating rollers. Friction between the material and roller surface brings the powder towards the narrow space between the roll (gap), where the powder is submitted to high stresses leading to the formation of compact. If the rolls are smooth or fluted, material is compacted into dense sheets, whereas pocket rolls will form briquettes (Fig.1). nts 11 P. Guigon, O. Simon / Powder Technology 130 (2003) 41 48 42 Fig. 1. Briquetting and compaction in a roll press 2.1. Compaction mechanisms The space between the rolls is generally divided into three zones, where different mechanisms occur: the feeding zone, where the stresses are small and densification is solely due to rearrangement of particles; the compaction zone, where the pressing forces become effective and the particles deform plastically and/or break; and the extrusion zone. The limit between the feeding and the compaction zone is the gripping angle or nip angle 2.2. Stress profile A typical distribution of the normal stress versus the position in the gap between the rolls (roller angle) is represented in Fig. 2. nts 12 Fig. 2. Stress profile measured by the piezoelectric transducers. As the stress exerted by the rollers on the powder in the feeding area is very small (less than 0.1 MPa), it can not be measured by piezoelectric transducers. Only the stress exerted in the compaction area is observable. The stress augmentation takes place below the nip angle. The stress increases until a maximum which corresponds to the neutral angle. In many cases, the neutral angle does not coincide with the roll gap because the material slips along the roller surface. After the neutral angle, the compact is ejected. The ejection corresponds to a rapid decrease of the stress profile. 2.3. Advantages and drawbacks of roll compaction Agglomeration in roll presses has the following advantages: The process is continuous and allows with multiple units of high production capacities: several hundred tons perhour are suitable for heavy industry (mineral, fertilizers, ). The compaction costs are low. The energy consumption is limited to the power to drive the rolls and the screws. Normally, no drying nts 13 step is necessary. Compaction of hot materials with temperatures up to 1000 is possible. However, this technique presents some drawbacks: Aspect and dimension of compacts made by briquetting are less regular than those produced by die pressing. Powder leakage can be important. It is usually necessary to recycle the uncompacted powder. Use of vacuum desecration systems can greatly reduce (down to few percent) the leakage for very fine powder 2. 2.4. Technology Whatever manufacturer, the roll presses consist of the same elements and have similar configurations. Commercially available roller compactors have rolls mounted in a horizontal, vertical or even inclined position as shown in Fig. 3. Two different frame designs exist which are distinguished by the location of the press rollers with respect to the frame. nts 14 Fig. 3. Configuration of roll presses. In cantilever-shaft designs, the rollers are located outside the frame (Fig. 3). This design is normally used for smaller machines; it allows easy access to the rolls for maintenance tasks. Most larger machines use the mill-shaft frame design. This means, both ends of the two shafts are pivoted by bearings and the rolls are located within the frame. Manufacturers are not unanimous about the advantages of configurations A, B, and C. Generally, bearings of one of the rollers are fixed in relation to the frame,while the bearings of the other movable (floating) roller are maintained by an adjustable hydraulic force. 2.5. Rolls and pressurization system Roll choice is essential in two ways: geometrical characteristics nts 15 (smooth, fluted, and pocket design) and surface hardness. For briquetting, pocket shapes are optimized in order to diminish ejection problems and breakage of compacts: maximum applicable stress on the compact depends greatly on roll diameter. Higher stresses are used on larger machines. Roll drive assembly must ensure a constant torque and an equal velocity of the two roll shafts in order to prevent early wear of the rolls and shearing forces which will fracture the compact. In the case of briquetting, both rolls must rotate with exactly the same speed. Generally, a hydraulic system is used to maintain the bearing blocks of the movable roller. By using such a pressurizing system, the applied force can be adjusted within wide limits. 2.6. Feeding systems and confinement The feeding system is the key to a good compaction process. It must achieve a uniform and continuous flow of material in order to fill the nip between the rollers correctly and sufficiently, so that the formed compacts are not heterogeneous. The feeding systems are also used as densification and desertion devices. Two different types of feeding systems are used depending on the flow properties, the density of the powder, and the densification needed to produce compacts of sufficient quality: nts 16 （ 1） gravity feeder for free flowing particles and force feeder (powder is pushed towards the rolls by one or several screws). 2.7. Powder desecration The air fed with the powder can only escape by two paths: axially through the powder, counter currently to the feed; and through the gap between rolls and cheek plate. Some air can be compressed inside the compact. This is a key factor limiting compaction production throughput and compact quality 2. Use of vacuum desecration before the nip roll region is efficient in optimizing roller compaction and minimizing uncompacted powder leakage. 3. Demonstration of the interaction between feeding and compaction in a laboratory roll press 3.1. Laboratory roll press Experiments were carried out on a laboratory roll press (KomarekR B100QC) shown in Fig. 4. The roll press was equipped with 130-mm diameter and 50-mm wide smooth rolls, which were vertically arranged. Detail description of the roll press and instrumentation is given in Refs. 3 6. nts 17 Fig. 4. The laboratory roll press: (1) roll, (2) bearing block, (3) roll shaft, (4) supporting hydraulic system, (5) screw feeder, (6) paddle mixer, (7) feed hopper, (8) cheek plate. (a) Piezoelectric transducers, (b) displacement transducer. 3.2. Roll press throughput For fine powder, the roll press throughput is principally limited by two factors. On one hand, the throughput is limited by the powder deaeration ability, and on the other hand, the compaction speed is limited by the elasticity of the particles. Generally, a poor quality compaction takes place when a critical throughput is reached. In this case, either the airflow generated by compaction disturbs the feeding (bad deaeration) or the compaction is too fast 1. All experiments in this study were conducted below this critical throughput. Therefore, when no strip of compacted powder was produced or when the strip was of poor quality, the problem was not due to poor deaeration or to a too high roller speed (too short compaction time). nts 18 3.3. Compaction rate, good compaction settings A wide range of roller speeds and screw feeder speeds can be set on the laboratory roll press. Therefore, we investigated the influence of roller speed and screw speed on the formation of a compacted strip. The screw feeder speed was fixed and the roller speed was chosen in order to detect visually the higher and lower limits of roller speed that enabled the compaction. At low roller speeds, overcompaction occurred, and at high roller speeds, no strip was formed. Three operating conditions were defined as follows. The subfeeding, corresponding to the operating rate of the roll press when the amount of powder that is provided by the screw feeder is too small. In this case, the particulate material is not compacted. The over-feeding, which corresponds to the operating rate of the roll press when the amount of powder provided by the screw feeder is too large. The compact is extruded between the rolls and the roll gap increase is important. In this case, the compacted material is of poor quality and the powder loss as noncompacted powder is very important. The good compaction rate is an operating rate between sub- and overfeeding. It corresponds to the production of a strip nts 19 of compacted material that exhibits enough cohesion and mechanical strength. For a fixed screw speed, the roll press throughput was measured for several roller speeds Vr, enabling production of a good compact (Fig. 5). For a constant screw speed Vs, the roll press throughput is constant. In Fig. 6, the throughput is measured as a function of Vs for various Vr. This throughput is smaller than the throughput of the screw alone. The counter pressure created by the rollers modifies the slip between the powder and the screw barrel. Fig. 5. Compactor throughput versus r

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