豆类磨粉机设计

绪论1.1研究目的与意义由于人民对生命质量的要求日益提高，已经不仅仅是对基本食物的需求，而且对食物的营养也有了更高的要求。本试验结果显示，杂粮如干豆、燕麦、黑米、绿豆、核桃等都具有很高的营养和医药价值。大豆中含有75-80%的糖类，8%-11%的蛋白和1%的脂肪。此外，本品中还包含一些具有多种生理活性的物质，如：具有一定的抗氧化物质，与之配合使用，能够发挥出较好的健康功效。数据表明，吃豆子有助于减肥，每天豆类摄入量多的女性比摄入量少的女性平均体重减轻1.5kg左右；II型糖尿病风险可降低21%~30%；心脑血管患病风险可降低约29%；中风风险可降低30%~36%；心脏病风险可降低25%~28%。而研究表明，其中一个我国的重大社会问题就是这些疾病发病率的与日俱增，不仅降低了国民幸福度，还增加了经济负担，所以，推动我国豆类食品行业的发展义不容辞。随着人民生活水平的不断改善，人们对食品的重视程度也日益增加，而大豆作为一种具有良好的养生功能的食品，受到了广大消费者的欢迎。磨细的粒度无法确保，需要反复磨制；球磨机的关键零部件磨损严重，使用寿命短，维修成本高；在自动化的发展上步伐很慢等等。因此，对大豆粉碎机进行持续的研究，提高其稳定性，减少生产费用，满足市场需求，是很有必要的。1.2国内外研究现状直到近代，国产面粉加工工艺得到了极大的发展。在2021年，我们开发了LQM300干式离心自动磨。邱益在2020年研发出一种新型的圆锥摆式混合磨机，该磨机的搅拌锥体具有周期摆动的特点，使其对物料的挤压、摩擦及剪切能力增强，从而大幅提高粉磨效果。2020年，范成功根据摆轮的工作机理开发出一种HC1700磨机，该磨机设置于垂直的纵摆轴线上，通过其转动所形成的离心力使得碾轮与磨环相互接触，实现持续的压缩与撞击。马计海等人于2019年研发成功的PLZLM1816系列杂粮碾磨装置，其上部为圆锥盘状粉碎机构，下部为滚筒粉碎装置，适用于多种谷物、干果及药材的粉碎。王春华于2020年完成了磨轮结构的优选，王娜等于2020年开展了磨轮机械性能研究，探索了减少磨轮损耗的途径；黄奇鹏于2020年构建了磨轮磨耗的数学模型，并进行了相关因素的研究。对于圆盘磨机的能耗，刘靖采用了基于摩擦扭矩的方法进行了分析；对于圆盘磨机的研磨轮间隙的调校，刘阳君于2021年度采用电液伺服系统来进行研片的间隙的调校；韩鲁冰、董继先等人针对盘磨机的流动特性进行了研究，并对其进行了数值模拟。从十八世纪六十年代工业革命以来，伴随着一次由机械代替人工的生产和科技革命，我们可以看到，人类的科技进步很快，面粉加工也是如此，日本发明出了世界上最早的谷物脱粒机械，德国发明了两对横向排列的碾轮，这些都大大改进了钢材的使用，并在十九世纪获得了长足的发展。西蒙引进滚磨对外国面粉行业产生了重大影响，布勒创立瑞士布勒公司对面粉加工工艺的发展起到了巨大的促进作用。自从在1928年克莱因和泽格瓦里首先介绍了混合碾磨机的工作原理后，美国建立了一家名为Uinon过程的公司。自那以后，混合磨机获得了迅速的发展，并逐步发展成一种高性能的新一代超细粉碎机。1980年代，美国Drais公司研制出了一种新型的高能型双螺杆旋转式混合磨，该磨料以其大流速、高转速、小尺寸等优点，且磨料分布均匀、粒径细小。德国爱立许在2020年推出了Maxx碾磨机，该碾磨机对较大颗粒的颗粒具有良好的破碎能力。最近，德国、日本等国相继开发出了亚微米纳米级超细粉混合机，例如SC、ZR120离心超细粉混合机，并引起了国内外学者的高度重视。20世纪晚期至21世纪初期，法国的一些研究人员将SEL的原理和砂轮的齿廓结构相结合起来。关于圆盘磨机的功率消耗，国际上JE.Berg等人于2019年对其进行了细观力学的研究。对于圆盘磨机的研磨过程，2007年BruceR.Crossley等提出了一种带有振动检测功能的伺服机构来实现研磨过程中的研磨间隙的自动调节。美国奥拉·约翰森等人于2021年依据“温隙定律”调整了研磨机的间隙。关于盘磨机研磨场的数值计算，由国际上几位学者AsendrychD利用CFD对研磨区的流动进行了数值计算，得出了与试验值一致的结论。1.3研究内容（1）磨粉机基本结构及控制系统设计根据豆类的磨粉需求，对新型豆类磨粉机的基本结构及工作机理进行研究分析。通过人机对话方式，结合触摸屏技术，结合PLC控制技术，对主要零件进行了结构及工艺参数的优选研究。。（2）磨盘结构设计及其内部流场数值模拟结合磨盘设计理论和方法，利用Fluent流体力学分析技术，开展研磨过程中研磨过程中的流动规律、研磨速率对研磨过程中流体流动的作用机理、研磨过程中磨齿面剪切力的变化规律等关键科学问题的研究。（3）豆类磨粉机试验研究本项目以大豆为研究对象，以大豆为研究对象，以粉碎速度、粉碎时间、碾磨间隙等为主要指标，以颗粒级配比及能耗为指标，构建大豆颗粒级配的数理模型，采用Design-Expert软件对实验数据进行分析与处理，通过回归分析和响应曲面分析，确定各因素的主次关系，并进行参数优化。2磨粉机控制系统设计2.1磨粉机结构及工作机理2.1.1磨粉机结构设计传统的豆磨需要经过几次研磨，需要人工搅拌和人工喂料，不仅生产速度慢，劳动强度大，而且人工调整碾石间距不能确保颗粒大小均一，进而影响到大豆的食用品质和食用品质。针对这一现状，研制出新一代豆磨机，该磨机使用一次一次的全自动制粉系统，提高了磨机的工作效率，确保了磨矿质量。1-粉碎电机2-入料口3-电动推杆4-盘磨电机5-粉碎腔盖6-粉碎刀片7-纵向螺旋8-定磨盘9-动磨盘10-横向螺旋11-磨盘间隙调节电机图2-1新型豆类磨粉机结构示意图本发明涉及一种电动推动器，它与破碎腔罩固定相连，用以提升破碎腔及破碎工具，便于对破碎室的清洗工作；破碎马达的输出轴与破碎工具相连，带动破碎刀对粗物料进行破碎；盘磨马达的输出轴驱动一对横螺纹作转动，将被磨过的材料送入盘磨机的内腔，该动盘安装在横螺杆的凸缘内，与安装在盘磨机内腔内的定研板一起进行研粉，并通过调整螺钉来调节其缝隙。总体来说，该产品由粉碎装置、螺旋输送装置、盘磨装置三个部件构成，粉碎装置利用高速转动的叶片将粗料粉碎，得到粗细均一的粒状粉末，再经螺旋输送至盘式碾磨装置，使原料在动-定两磨盘之间受到剪切、摩擦和挤压，使盘磨成为粉末，同时在离心力和重力的影响下，由碾盘磨出碾缝，最终实现碾磨。2.1.2工作机理分析磨机的工作流程包括：粗物料的破碎，纵向的输送，横向的输送，定动的磨盘的研磨，磨盘的间隙的调节。工作时，首先利用调整螺丝来调节碾米的间距，当碾磨腔盛满了加入的豆子后，由碾磨马达驱动，使碾米机以顺时针方向快速转动，将谷物进行粗碾，碾磨完成后，又按反时钟方向慢速转动，纵螺纹作纵向进给，盘磨马达则驱动横向螺纹快速转动，使横向进给与盘磨机相结合，使盘磨机内的细粉在离心力的影响下被抛出，从而实现一次碾米。在粗粒料的破碎时，原料会随着破碎刃的快速转动而产生剧烈的冲击和剪切作用。在刀具与磨粒的接触部位，由于锯片的快速转动，将原料磨碎，形成了一种轴、一种切线的移动方式，并与其它的磨粒发生碰撞而破碎；当颗粒与磨腔内壁接触时，受离心力的影响呈放射状移动，与壁面撞击、磨擦，同时，由于各部位材料粒子的运动速率差异，导致各层间存在着互相挤压、摩擦等现象。因此，破碎机制可以归纳为四个方面：(1)叶片对材料粒子进行切割；(2)粒子之间的相互撞击；(3)粒子撞击破碎室内壁；(4)各层粒之间的互相挤磨作用。粗料破碎的重要作用是对谷物进行预先的剪切和破碎，使其具有一定的粒度后，可以实现对谷物的螺旋传送，减小其阻塞，同时还能减小谷物在碾磨中由于长期碾磨所造成的过热、油质等问题，进而减小碾磨的损耗。与传统的碾磨机制相比，碾磨中原料粒子存在着两种受力模式，即磨齿对材料的剪切摩擦，以及离心力作用下的粒子层间的压缩摩擦。由此，将盘磨机制归纳为两个方面：(1)原料粒子对碾磨机的磨齿产生剪切和摩擦；(2)材料粒子之间的互相挤压、磨擦。2.2磨粉机控制系统设计2.2.1控制对象及系统组成为了能够在不需要手动进行的情况下，完成一种大豆碾磨机的控制方法，首先，把豆子投入到破碎室中，由破碎马达（伺服电机）正转，驱动叶片高速转动，在破碎一段时间之后，将磨盘的缝隙调整电动机（步进电动机），将磨盘的进给和抽出，直至达到一个设置的磨粉间距，这时，由伺服电机反向驱动，驱动纵向螺纹进行纵向输送，这时，盘磨马达（感应电动机）驱动横向螺纹快速转动，并驱动磨盘高速转动，完成盘磨机的侧向进给与盘磨机的结合，使物料在离心力和重力的影响下，从两个圆盘之间的缝隙中脱离出来，从而获得预期的粉体。上述马达的工作轨迹见图2-2。为此，对磨机的控制系统提出了如下的需求：一次按键就可以完成咖啡豆的自动研磨，同时可以对研磨速度、研磨时间、研磨速度、研磨时间以及研磨时间进行单独的控制。图2-2电机运行曲线图本发明涉及一种可编程控制器，一种工业触摸屏，一种光电开关，一三相交流继电器，一种电机及其传动机构。该破碎装置的研磨马达是由伺服马达驱动，正向转动驱动叶片进行粗物料的破碎，而在刀轴的下方则设有一根螺纹，反向驱动纵丝来完成垂直进给；以感应电动机为盘磨机的盘磨机，是消耗能量最大、完成原料盘磨机的主要动力；直流电机为进料盖的电动推杆，用于升降粉碎腔盖和粉碎刀具，方便对粉碎腔进行清洁工作；步进电机为磨盘间隙调节电机，实现磨盘间隙的调节。图2-3控制系统硬件组成方框图该系统选用了人机交互界面，利用触摸屏技术，PLC控制器对豆类盘式磨粉机进行自动化控制，利用伺服变速的技术实现粉碎及竖向送料的功能，利用变频调速的闭环控制实现细磨速度调节，在磨盘间隙的调整上，利用步进电机技术实现磨盘的进给与退出，光电开关检测磨盘间隙是否达到设定置。2.2.2磨粉机的自动控制如图2-4硬件电路图所示，可编程控制器的Y0和Y2端口分别与伺服电机驱动器的CP-和DIR-端口接通，通过对伺服马达进行正向、反向控制，从而达到对粗物料进行破碎及垂直进给的目的。Y1、Y3口与步进马达的PUL、DIR-接口相连接，通过正反两种方式对步进马达进行速度的控制，从而达到调整磨石的间距。Y4接口连接到三相AC继电器-级接口，通过对感应电动机的旋转进行控制，带动动磨盘的转动，从而完成了圆盘碾磨机的作用。Y6和Y7端口分别与直流电机驱动器的IN2和IN1端口接通，控制直流电机的正反转，用于升降粉碎腔盖和粉碎刀具。X1端口与光电开关的标有黑字符的端口接通，将光电信号传入可编程控制器，其中，光电开关是用来检测磨盘是否达到设定磨粉间隙。图2-4硬件电路图步进电动机是一种基于开环的电动机，它可以根据每个输入的脉冲数目来进行一次步距角的旋转。装有步进电动机的作用是调整动盘与定磨盘间的缝隙。磨粉的厚度由碾石的间距所确定，为了得到同样厚度的粉粒，需确保每一次调整后的碾石间距都是一样的。对于不同厚度的粉体，可适当增加或缩小研磨片间距。随着缝隙的缩小，粉体的粒度也随之减小。采用步进电动机，可实现对磨石间隙的准确调整。步进电动机的旋转精度是调整研磨盘间隙的关键。歩进马达传动装置电路图见图2-6，步进马达传动装置的供电输入为DC18-80V，而步进马达的A、B相则连接于其输出。驱动器的控制信号输入端采用共阳极接法，即脉冲信号正PUL+、方向信号正DIR+和使能信号ENA+接电源的正向输出。可编程控制器的Y1作为脉冲信号输出，接驱动器的PUL-；Y2作为方向信号输出，接驱动器的DIR-。当Y2输出0时，步进电机驱动器带动步进电机正转，输出1时，步进电机反转。Y1所产生的脉冲数是步进电动机旋转的转数，也就是步进电动机的旋转速度，频率最高不超过200KHZ。图2-6步进电机驱动器接线图本系统使用上海步科公司开发的一款基于图形显示技术的配置编辑软件KincoHMIware进行了触屏接口项目的设计。该系统主要功能包括：对开关、指示灯、数值显示和数值输入等部件的编辑操作功能、以直观的方式显示数据、显示窗口、口令保护等功能。3磨盘结构设计及其内部流场数值3.1磨盘设计理论和方法3.1.1盘式磨粉原理物料通过横向螺旋6从定磨盘1的中心进入动定两磨盘的间隙，在动磨盘2的高速旋转带动作用下，物料被移动的定磨石的磨齿的剪切、摩擦和挤压，使圆盘被磨碎，然后在离心力和重力的影响下，从磨石的缝隙中被抛出，如图3-1所示。1-定磨盘2-动磨盘3-轴承4-步进电机5-调节螺栓6-横向螺旋图3-1盘式磨粉原理材料由动定双磨轮的磨齿对材料进行研磨加工，具体流程见图3-2，即两磨轮的齿形边缘与齿面的边缘接触，对材料进行剪切、磨损、齿面与齿面之间的接触、对材料的磨损、压缩、再到齿面与边缘的相互接触、最终实现双齿的分开。图3-2磨齿磨粉过程3.1.2磨盘的分区和齿型形状根据磨盘的齿型形状可以分为弧形齿和直齿两大类。弧形齿相对直齿来说，其切断长更大，在相同圆环区域上，磨粉效果越好，但是因为它是沿着径向进行的，而且它的表面是由一种曲面组成的，所以，它的加工难度很大，而且还会出现从内部向外部的磨齿槽宽度差异很大的情况。而直齿磨石也存在磨齿径向外侧、齿槽从密变稀、研磨区利用率低、粉料易堵塞等问题。磨石构造划分大致可分为两个方面：一是扇状划分，将一张大圆盘分割开来，就好像在一张大圆盘上切开一道又一道的扇面。各扇形段均为同一磨齿，通常为直齿轮，其特征为两种不同的磨齿排齐，内、外两道宽度相等。在对磨片扇区进行划分时，要注意选取合适的扇形角，如果划分范围太大，有些磨齿角会太大，无法达到物料排出的需要；如果划分区域太少，各段磨齿数量太多，会造成设计和制作上的不便，因此，在实际应用中要注意选取适当的扇形角度。二是圆环划分，将磨石分割成若干个环形区域，各区域内设置等长度及倾角的磨齿，称为圆弧齿或直齿轮。由于内切缝太小，粉末物料难以通过，所以通常采用从里到外分成若干圆环，外环设置稀疏的磨齿。按照磨石的大小，大致可划分成三个区：破碎区，粗磨区，精磨区，见图3-3。图3-3磨盘分区鉴于该型豆磨机已经使用了叶片式的粗颗粒，为了便于生产，降低生产费用，提出了直齿型、6扇块划分、2个圆环划分（粗磨区与精磨区）的磨块结构。3.2流场数值模拟3.2.1数值模拟模型及参数设置在SolidWorks里进行三维建模，保存类型为Parasolid(*.x_t)，然后在Fluent软件中的Geometry模块中导入保存的三维模型，并对模型进行布尔运算，其数值模拟模型如图3-4所示。1-定磨盘壁面2-质量入口3-压力出口4-动磨盘壁面图3-4数值模拟模型针对单相、可压缩粉料颗粒流体介质，为保证模拟的准确性与收敛性，通过查阅文献及预实验，采用基于压力的求解器、SIMPLE算法、二阶迎风格式求解。在Fluent程序中，适当设定边界条件是一个非常重要的步骤。在预处理过程中对网格进行剖分，已经用网格法建立了一个数字模型，见图3-4。另外，还需要在Steup中设定特定的参数。在进气状态方面，Fluent给出了速度进气、有压力进气和有气进气3种工况。在本研究中，入口处压力未知，入口流量已知，故选择质量入口条件。为解决回流出口收敛问题，出口类型选择压力出口条件，压力大小为0pa。设置动磨盘为绝对旋转壁面，定磨盘为无滑移的固壁。3.2.2磨盘内部制粉流场的分布情况为进一步观察磨盘内部制粉流场的分布总体趋势，在动磨盘转速为1420r/min，喂料数度为0.6kg/min的工况下，对制粉流场进行数值模拟，以质量入口环面为起点，压力出口环面为终点生成磨盘内部制粉流场速度矢量图，如图3-5所示。从图中，我们可以清晰地看到磨盘内部粉料运动的宏观运动趋势。粉料由于离心力的作用，向外加速运动，在磨盘的外边缘达到最大速度10.71m/s。图3-5磨盘内部制粉流场速度矢量图3.2.3喂料速度对流场压力分布的影响为探究喂料速度对流场压力分布的影响，在动磨盘转速为1420r/min，喂料速度分别为0.5、0.75、1、1.25kg/min的工况下，对制粉流场进行数值模拟，动磨盘表面动压力分布云图如图3-6所示。图3-6不同喂料速度下动磨盘表面动压力分布云图3.2.4动磨盘磨齿表面剪应力分布情况磨盘表面上的剪应力分布间接的反映了磨齿对谷物的磨粉作用，研究磨齿表面剪应力分布情况，有助于分析磨齿的磨损情况，从而保证磨粉质量。在磨粉过程中，动磨盘承受的载荷比定磨盘相对而言要大得多，长时间磨粉后，也明显可以看到动磨盘磨损比较严重。分别在喂料速度为0.5kg/min和0.75kg/min的情况下，对磨盘磨粉进行数值模拟，磨盘内部谷物与动磨盘磨齿发生剪切时，动磨盘表面剪应力分布如图3-7所示。从两图中可以看出，磨盘剪应力值沿径向逐渐增大，这是因为动定两磨盘呈楔形结构，越到出口端，两磨盘间隙越小，动压力越大，同时，磨齿受到的磨粉阻力越大，所以越到出口端，磨齿对物料的剪切作用越明显。图3-7动磨盘表面剪应力分布云图4豆类磨粉机试验研究4.1样机试制投入的豆类经刀片粉碎后，通过螺旋输送最终进入盘磨机构，盘磨机构实物图如图4-1所示，动磨盘固定在横向螺旋的法兰内侧，与固定在盘磨腔内侧的定磨盘配合磨粉，物料受到动定磨盘磨齿的剪切、摩擦和挤压，从而盘磨成细粉，并在离心力及重力的作用下从磨盘间隙中飞出。图4-1盘磨机构实物图磨盘间隙调节机构的实物图如图4-2所示，其工作原理是，步进电机正转使得调节螺栓顺时针旋转，从而推进并挤压动磨盘，这样动静磨盘之间的间隙就会缩小，反之步进电机反转，由于动磨盘受到压缩弹簧的反作用，则磨盘间隙增大。因为步进电机旋转角度可自行设定，所以磨盘间隙大小可定量调节。图4-2磨盘间隙调节机构实物图接下来，完成自动控制系统的接线工作，其PLC接线实物图如图4-3所示：图4-3PLC接线实物图最终加工所有零件并装配出了一台样机如图4-4所示：图4-4新型豆类磨粉机样机4.2关键性能参数试验4.2.1试验目的和材料为验证本课题所设计的新型豆类磨粉机的磨粉效果和获得其能耗水平，对磨粉机关键性能参数进行试验，通过响应曲面分析及参数优化，获得磨粉机最佳性能参数，为后续磨粉机的改进及创新奠定了基础。试验样本来自常见的豆类，每次取大豆250克，黑小豆250克，核桃250克，红小豆250克。所用的仪表包括一套标准筛，三相四线式电表（功率准确度0.01瓦），以及一台电子微秤（精确度为0.1克）。4.2.2试验指标及测定方法通过对磨粉机工作原理、实际作业环境及影响因素分析，采用回归实验的方式，以粉碎速度、粉碎时间、碾磨间隙等为指标，以粉碎质量指标和能耗指标为目标，对其进行了参数的解析与优选。磨粉机工作，主要先利用刀片将粗料进行粉碎，获得粗细均匀的颗粒状粉体。如果粉碎转速过小或者粉碎时间过短将达不到粉碎效果，造成物料粒度过大，极易发生送料过程堵塞，影响磨粉的连续性。而当粉碎转速过大或者粉碎时间过长，不仅造成功率浪费，还造成物料容易过热出油，粘性增大，不易螺杆进行输送。因此本试验设定粉碎转速的三个水平值分别为：1000r/min、1250r/min、1500r/min；粉碎时间的三个水平值分别为：10s、20s、30s。然后通过螺杆将粉碎的物料送入盘磨单元。根据对磨粉机的预试验，确定送料速度为30r/min，这时磨粉可靠性高，不易发生堵料现象。最后，物料受到动定磨盘磨齿的剪切、摩擦和挤压，从而盘磨成细粉，并在离心力及重力的作用下从磨盘间隙中飞出。不过，磨盘间隙对最终物料粒度的影响非常大，间隙过大，粒度不合格，达不到产品要求，间隙过小，阻力增大，造成功率浪费，且极易引起振动，粒度合格率并不能得到显著提高。因此本试验设定磨盘间隙的三个水平值分别为0.01mm、0.05mm、0.1mm。4.2.3试验设计应用Design-Expert软件对试验进行设计，实验测定响应值，输入试验结果，运行计算，获得以粒度合格率、耗电量为试验指标的目标函数的多元回归方程，生成可视化的响应面图，合理反应各因素对试验指标的影响，其因素水平编码表如表4-1所示。表4-1试验因素水平编码表编码影响因素粉碎转速（r/min）粉碎时间（s）磨盘间隙（mm）-11000100.0201250200.0611500300.104.2.4参数优化根据试验优化参数结果进行验证性试验，在工业触摸屏上设置粉碎转为1500r/min，粉碎时间为20s，研磨间距0.045mm，共做5个反复实验，得到的数据与参数最优的数值相吻合，因此，优选的结论可以成为大豆磨的最优配置。表4-2验证性试验结果试验号粉碎转速(r/min)粉碎时间(S)磨盘间隙(mm)粒度合格率(%)耗电量(KJ)11500200.04590.4117.821500200.04590.8118.631500200.04590.5118.241500200.04590.2117.851500200.04590.6118.45结论与展望5.1结论本文在国内外磨粉技术现状和传统磨粉机研究的基础上，根据豆类磨粉需求开展了新型豆类磨粉机的设计及关键零部件研究。主要工作和结论如下:（1）采用“粉碎-盘磨”的制粉流程，对新型豆类磨粉机进行结构设计，采用人机交互界面，利用触摸屏技术，PLC控制技术对豆类盘式磨粉机进行自动化控制。实现一次性自动磨粉。（2）根据盘式磨粉原理，磨盘采用直齿型、六个扇块分区、两个圆环分区（粗磨区和精磨区）的设计方案。建立SEL理论与磨盘齿型参数的联系。应用Fluent软件对磨盘内部制粉流场进行数值模拟，得到最佳的喂料速度在0.5~0.75kg/min之间。通过研究磨齿表面剪应力分布情况，发现磨盘边缘处剪应力较大，而两磨盘间隙决定着磨粉质量，所以需采用表面处理，进行边缘处的表面强化来提高强度，减少磨损量。（3）以大豆为研究对象，以粉碎速度、粉碎时间、碾缝等为主要参数，构建大豆颗粒质量合格率与电耗的数学模型，以这些参数对能耗的作用次序为序，得出大豆颗粒质量合格率与电耗的回归公式。采用Design-Expert对实验数据进行了多元线性回归及反应曲线的研究，结果表明，最优的工作参数组合为：粉碎转速1500r/min，粉碎时间20s，磨盘间隙0.045mm，此条件下的粒度合格率（80目以上为合格）达90.5%，耗电量为118KJ。本文的创新及优势如下：（1）新型豆类磨粉机在原料斗内进行刀片粗料粉碎替代传统第一道磨粉工序，将传统的间断性两次磨粉变为“粉粹-盘磨”的连续磨粉工艺，无需人工干预，实现一次性自动磨粉。（2）粗料粉碎部分，粉碎刀片末端布有纵向螺旋，当顺时针旋转时，刀片粉碎物料，当逆时针旋转时，纵向螺旋实现定量往下送料。（3）盘磨磨粉部分，动磨盘固定于横向螺旋法兰的左端面上，实现送料盘磨一体化操作。（4）磨盘间隙具有定量调节功能，一旦给定磨盘间隙，每次磨粉时的磨盘间隙将保持不变，保证了粉体粒度的均匀性。5.2展望本课题在一定程度上提升了磨粉机的磨粉效果和效率，却未考虑到刀片形状、物料特性参数对物料粉碎、盘磨的影响，以及磨盘耐磨性、散热性都需进一步探讨，在试验中，还发现物料磨粉后存在分层现象，需加搅拌装置来解决此问题。在今后磨粉设备中，我们应着力于相关问题的优化改进，促进磨粉设备的发展。参考文献[1]包士雷,王建,孙永升.国内粉体工程行业的现状与发展[J].中国粉体工业,2020(4):9-12.[2]KutošT,GolobT,KačM,etal.Dietaryfibrecontentofdryandprocessedbeans[J].FoodChemistry,2018:231-235.[3]曹娅,冯云龙,王强,等.谷物食品对于人体健康的影响[J].食品界,2021(4):44-46.[4]张强.全谷物食品对人体健康最重要的营养