小型自分离磨浆机的设计【含CAD图纸全套+毕业答辩论文】

购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 摘要 第 1 页 共 40 页 小型自分离磨浆机的设计 【 摘要 】： 本课程主要是设计通用小型自动大豆磨浆机，国内的用户大多使用式或 式两种磨浆机加工豆浆，磨浆机产品作为食用制浆机械，其接触食品材料，如：料斗、拨料器、砂轮、出料口等均应采用无毒材料。随着同国际标准的接轨，国家卫生安全标准也将逐步提高。目前所使用的镀锌板 等材料必将被淘汰，替代材料的选用应引起企业的高度重视。设计一种自动性 能的磨机有着巨大的社会和经济效益，以及如何进一步改善其性能和扩大其应用范围，使小型大豆自分渣磨浆机能得到更好的发展，能更好为生产 和生活服务。在产品的结构以及关键部件设计开发上，各企业需进一步加强技术理论研究和技术开发工作，目前磨浆机产品设计与制造，大多企业存在相互仿制情况，缺乏对产品进一步研究和开发。因此，设计一种新型高性能的磨浆机迫在眉睫。 【 关键字 】： 磨浆机 自动分离 分渣 卧式 【 is to 言 第 3 页 共 40 页 as of be of as be on of of In of of to of of a of 【 : 言 小型自分离磨浆机的设计 第 2 页 共 40 页 大豆在我国被广泛种植，建国初期和国的大豆种植面积和产量均居世界第一位。2000年种植面积接近 此可见对大豆的综合开发利用有巨大的市场和经济价值。大豆类食品的营养极其丰富，其蛋白质含量为 45%左右，脂肪含量是 20%左右，碳水化合物含量是 30%左右，它还含有丰富的矿物质和维生素等。大量的豆制品如：豆腐、腐竹等，越来越多的上了我们的餐桌。其豆浆被誉为东方牛奶，一杯豆浆和一根油条被称为中国人经典早餐。此外，人体所摄入蛋白质中的氨基酸，须有一定的比值。大豆蛋白质的氨基酸比值，比较接近人体的需 要。它的赖氨酸含量高，蛋白质含量低，大豆配面食用，可大大提高膳食蛋白质的营养价值。大豆脂肪的不饱和脂肪酸含量高达 85%以上，有很好的降血脂、保护心、脑血管的作用。新近美国一项分析表明，每人每天摄入 3050克大豆能显著降低血脂蛋白胆固醇、三酞甘油水平，而不影响高密度脂蛋白胆固醇水平。大豆脂肪中含有 磷脂，能降低血液中胆固醇含量和血液粘度，促进脂肪吸收，有助于防止脂肪肝和控制体重，并且有溶解老年斑、促进腺体分泌等多种功能。大豆神奇的降脂作用还与血脂水平高低有关，血脂水平越高，大豆 I*0作用 越显著。食用大豆，需要合理地加工和烹调，方能提高其消化吸收率。据分析，大豆中粗纤维含量为 多聚树胶糖、多聚半乳糖和半乳糖醛酸结合形成的半纤维素含量约 10%左右，它们存在于大豆的细胞膜中，影响人体消化系统对大豆营养的吸收消化。但若对大豆进行加工，如磨成豆浆或做成豆腐等，则它的粗纤维及半纤维素构成的细胞膜被破坏，消化吸收率就可以大大提高。其加工设备也由传统的人力石磨发展到机械的钢磨和砂轮磨，其分渣模式也由混合式分渣发展到现在自分渣，大大提高了其工作效率。目前，国内的用户大多使用 两种磨浆机的共同点是： 1、只能将膨润的豆料磨成豆糊状，然后再人工滤浆，劳动强度大，工作效率低； 2,遇到少数泡不涨的硬芯或沙粒时，电机负荷增大易磨损磨浆机的磨片。因此，设计一种高性能的磨机有着巨大的社会和经济效益，下面这种 应强，使用方便。 小型自分离磨浆机的设计 第 4 页 共 40 页 1选题背景 究大豆自分渣磨浆机的目的和意义 本课程主要是设计通用小型自动大豆磨浆机，来源于生产和生活需要。在深刻理解前人研究的理论基础上，在给定设计参数和设计要求 的条件下，研究自动大豆磨浆机的磨盘形状、物理特性、工作过程受力分析及豆浆和豆渣的自动分离等，进一步提高大豆磨浆机的效率和机械性能。设计新型磨盘，进一步提高大豆的出浆率和豆渣的粗细度；设计浆渣的自动分离装置，减轻人们的劳动强度，使人们能直接喝到新鲜的豆浆。通过本设计可以使我了解大豆磨浆机的发展历程、研究现关和发展方向，进一步了解大豆磨浆机的基本结构、特点等。本设计主要研究大豆磨浆机的的磨盘结构、浆渣自分离装置、豆渣粒度调节器等。通过本设计我充分了解了大豆自分渣磨浆机的有关知识，以及如何进一步改善其性能和扩大其 应用范围，使小型大豆自分渣磨浆机能得到更好的发展，能更好为生产和生活服务。通过本设计使我所学的理论得到实际应用，积累了宝贵的经验为以后的工作打下了坚实的基础。 1 2 磨浆机的特点和应用前景 石磨是我国传统的磨浆设备，由轴和上下两个磨盘组成，磨盘直径在 600 1200 m m。以人推、马拉、电机传递动力运转作业。缺点是体积大、笨重、生产效率低、劳动强度大，况且磨齿需经常修凿，其费用较高。目前已被钢磨、砂轮磨所取代，但仍被芝麻类磨浆所延用。钢磨是一种磨浆兼有粮食和饲料粉碎等功能的机械。目前主要有立式和卧式两种 结构形式，由轴和铸钢动静片组成，可由电动机直联驱动或由电动机、燃油机传递动力作业。磨片直径在 100 200m m 5 300 k g 特点是转速高、体积小、产量高、动静铸钢磨片的使用寿命长。其缺点是噪声高，豆糊在磨制过程中，升温发热，而容易引起蛋白变质，同时豆糊颗粒较大，出渣率较高，容易造成物料浪费。因此近年来在单一用作大豆磨浆方面已很少使用。但由于钢磨兼有磨浆和粉碎多种作业功能，提高了用户的实用性。特别是近年来，某些产品集磨浆、粉碎、磨米等多种作业功能于一体，适应部分农村家庭作业 的需要，深选题背景 第 5 页 共 40 页 受广大农民的欢迎，提高了产品销售服务对象的广度和深度，近二三年此类产品的产销量在部分省区有跳跃发展的趋势。其不足之处是，该类机械相互兼顾多种作业功效，容易降低各种作业功能的性能指标，目前尤其磨米作业性能普遍不理想。砂轮磨是目前国内较先进的磨浆设备，有混合型和分离型两大类，是近年来发展最迅速，应用最广泛的大豆磨浆机械。混合式磨浆机分为立式和卧式两种，主要由轴和动静砂轮磨片组成，可由电机直联驱动或电机、燃油机传递动力运转作业。磨片直径一般在 100400m m，其砂轮材质主要由 16# 45#碳化硅金 刚砂粒或氧化铝白刚玉以及棕刚玉砂粒粘合、烧结而成。生产率一般为 20 500 k g h，其特点是作业时大豆进入粗磨区，再进入精磨区，磨碎质量好，出渣率低，蛋白质损失少，而且具有优于石磨和钢磨的自锐性，因此砂轮片比较耐用，另具有体积小、效率高、节能、噪声小、应用广泛的特点，适于大豆制浆作业。分离型磨浆机械主要以立式结构为主，是目前我国最为先进的磨浆设备，其结构主要由轴、动静砂轮磨片、离心分离筛组成，磨片直径一般在100 200m m，生产率一般在 35 300 k g h，该类机械除具有混合型磨浆机的优点外，又 增加了分离功能，制浆过程中，浆渣同时自动分离，大大减轻了用户的劳动强度。另外浆质好，经对比实验，前分离式磨浆机已被豆制品加工厂、个体专业户、饭店、食堂广泛应用，也被大豆饮品、豆制品加工成套设备所采用。自 1986年以来，分离型磨浆机逐步受到国外用户的认可和重视，已被德国、俄罗斯、加拿大、乌克兰、马来西亚、泰国、日本、香港等国家和地区用户选用。这说明作为传统豆制品加工工艺和现代技术进步相结合的砂轮式自分离磨浆机，已有扩大国外市场销售趋势。 内外磨浆机的发展趋势 我国豆制品加工技术渊远流长，人类二千多年前就发现了豆浆这一食品，并且中国豆腐文化节在我国安徽淮南市和台湾的台北每年九月十五日同时隆重举办庆祝纪念活动，促进豆制品文化的发展，喜食豆制品在我国已具有普遍性，许多国家已把豆制品作为公认的营养品，深受消费者欢迎。作为豆制品加工工序的主要设备豆制品制浆机械，越来越得到广泛的应用，并有着较好的发展前景，现就该行业企业围绕市场前言 第 3 页 共 40 页 进行产品开发的动态以及需改进的质量问题引伸为一种发展趋势，简述如下： 保证电机正常转速的条件 下，降低小时生产率实现低压作业，适应国内部分地区用户的低压作业环境。实践证明，低电压作业性能的提高，促进了部分企业的产品产销，如沧州市民用机械总厂根据销售信息反馈在 D 型机中，已研制应用“立式磨浆机拨料器”专利技术，靠调节拨料器的轴向入口大小，来改变小时生产率，实现该产品能适应 170 240到用户的欢迎。 企业需进一步加强技术理论研究和技术开发工作，目前磨浆机产品设计与制造，大多企业存在相互仿制情况，缺乏对产品进一步研究和开发，如磨浆机砂 轮磨片硬度、粒度、结构以及作业时有效使用面积，对制浆效果及产量等性能影响较大，但没有定量和定性的科学依据；分离筛的角度、厚度、筛孔形状及分布，特别是分离筛的角度对产品性能影响也较大，但设计制造数据处于模糊状态，缺乏确凿的科学证实。各企业应进一步加强产品的技术研究和开发工作，应用先进技术，提高产品技术含量，必将带来行业水平及产品性能较大程度地提高。 接触食品材料，如：料斗、拨料器、砂轮、出料口等均应采用无毒材料。随着同国际标准的接轨，国家卫生安全标准也将逐步提高。目前所使用的 镀锌板等材料必将被淘汰，替代材料的选用应引起企业的高度重视。 质量是效益之本，所以各企业应增加产品品种，增加产品规格型号，形成产品的系列化，以适应不同消费者对产品性能及质量的使用要求，据调查了解，近一二年多功能磨浆机在南方部分省份，发展速度较快，由于现有产品结构需适应不同作业需要（如磨浆、粉碎、碾米等），单项作业性能不理想，特别是碾米性能不好，随着多功能磨浆机结构的不断改进，单项作业性能的提高，以及适于农村家庭作业、应用面广的特点，将具有很强的生命力。 人们对餐饮食品的要求，逐步由过去的量化向质化方向转移，所以提高磨浆的有效营养成份，提高出浆率是磨浆机生产企业的一项重要开发研究内容。日本专利介绍了“一种豆腐的加工工艺”，即经过冻结、选题背景 第 7 页 共 40 页 去皮、粉碎等处理，实现制作无渣豆腐。因此，如何利用现代技术进一步改进结构和制浆工艺，使制浆过程出浆率一次性接近 100%的性能要求，是行业今后的发展方向。 993度产品曾出现供不应求，这是由于磨浆机产品开始普及推广，产品更新换代（从石磨到机械制浆）以及改革开放政策带 来的产品产销飞跃。随着产品的发展，社会保有量的增加， 1995年下半年开始至 1996年以来，整个行业的产销情况趋于平稳，企业产品竞争激烈，面对这一现实，据调查了解产品质量好的企业，产销形势稳步发展，产品质量不好的企业，产销开始下滑，所以各企业应不断采用新技术，开发新产品、新结构，加强科学管理、降低成本，发展质量效益型企业势在必行。 以国外近年豆制品加工机械发展较快，为之配套的磨浆机仍然以砂轮式磨浆机为主。我国磨浆机产品以性能和价格的优势，被一些国家和地区的用户所认识和 接受，具有很强的竞争力。各企业应抓住机遇，在提高质量的基础上，扩大产品的出口。随着豆制品花色品种的日新月异和广大群众需求量的增加，必将推动磨浆机产品的发展。企业应紧紧围绕国内外市场，利用现代科学进步，开发新技术，新产品，挖掘豆制品深加工的潜力，提高产品质量，加快发展步伐，使我国磨浆机行业进入一个更高更新的发展阶段。 品存在的主要问题 1现有分离式磨浆机需磨制二至三次，出浆率才能接近 100%，重复磨浆不仅造成营养成份的损失，降低了豆浆制品的产量和质量，同时，增加了使用者的劳动强度，造成人力及能源 的浪费，降低了磨浆机的有效利用率。 项作业质量不均衡，某项作能质量不理想，达不到相关标准要求，容易造成物料和能源浪费。 高产品的档次和水平。 别是部分农村地区。现有磨浆机产品的低电压工作性能不理想，该指标体现了产品的适应性和可靠性产品按现有技术标准检前言 第 3 页 共 40 页 验只能反映 220X (当电压过低时，有些磨浆机产品轻者电机发热，影响分离或停止运转，重者烧 损电机，即影响用户生产又易造成经济损失。 2 结构原理 1、底盘 2、 机体 3、轴瓦 4、 推力轴承 5、 下磨盘套 6、 下磨盘 7、 上磨盘 8、 滤网 9、 出渣挡板 10、机盖 11、压盖 12、 手柄 13、 调节母 14、 锁母巧 15、上磨盘套 16、 装料斗 17、 螺丝钉 18、 螺丝钉 19、 电机 20、 螺栓 21、带轮罩 22、 23、大 24、 传动轴 25、 螺丝钉 31、键 32、 轴承套筒 33、键 34、 小 35、 布料器 36、 螺钉 结构原理 第 9 页 共 40 页 浆渣自分离磨浆机的主要结构如上图，主要由进料部分、磨浆部分、出渣和出浆部分、传动部分和电动机等几部分组成组成。进料部分由 16料斗、 11、 12,13, 14, 15（料度调节器）、 35布料器等组成；磨浆部分由 5下磨盘套、 6下磨盘、 7下磨盘、 17上磨盘套等组成；出渣和出浆部分由 8滤网、 10机盖、 9出渣挡板、 2机体等组成；传动部分由 24传动轴、 4推力轴承、 3轴瓦、 2223大 34小 入料斗中的浸润大豆顺着中心孔在布料器的作用下被挤进上磨盘与下磨盘之间的凹槽中，上磨盘为定磨盘，下磨盘在电动机的带动下高速旋转，与上磨盘形成一对磨擦副，大豆在上、下磨盘之间受到挤压、搓挤等多种作用力被磨成豆糊，在高速旋转所受离心力和作用下被甩出磨盘。滤网和下磨盘固定在一起随下磨盘一起高速旋转，滤网上开有 100目的小孔，在离心力的作用下，豆糊中的浆液可通过小孔被甩入机箱内然后顺着出浆口流出，而豆渣颗粒过大不能通过小孔在离心力的作用下沿滤网向上运动通过出渣口排出机体外。 3运动模式的建立和各部件的结构设计 料粉碎及功率的计算 物料粉碎的原理为：物料在相对转动的刚性工作面内 受到强列的磨擦、搓挤、撞击等综合运动时，物料表面受到剪切力大于物料抗剪强度故而被粉碎。所以该机在粉碎物料时所做的功由以下几个方面组成： 即 总 = 破 + 磨 + 传 盘直径的确定 由经验和实验所得，生产率 基本满足以下关系： 32)1(450K K 生产系数取 1 机取 前言 第 3 页 共 40 页 m/s, m, 豆加工时取 2kg/m2 片对缘速度 V: 可得 为了能保证生产率取磨盘直径 综合考滤物料在两磨片间的搓撒、挤压、磨擦等所耗的能量，一般 k=30机取 k=40, kg/h, m/s, 考滤到传动效率 此功率没有考滤固定主轴的摩擦力所做的功和分离器动磨片等的能量损耗等。 机的选择 电动机是磨浆机的关键部件，价格约占磨浆机成本的 50%左右，电动机性能好坏6060 4) 5 01 0 0 8.0 0 0 1 0 破破 动模式的 建立和各部件的结构设计 第 11 页 共 40 页 直接影响磨浆机的产品质量，因为磨浆机选择合适的配套电机就显得非常重要。 从以下几个方面选择电动机： 1选择适应低电压工作的电动机。我国大豆磨浆机大部分销售到广大农村，而在我国农村电压偏低是一个较为普遍的问题，尤其是偏远山区更为严重，电压经常在180至低至 160伏，通常电机在这种情况下不能正常工作。因为电压低，电机起动时间延长，转速下降，电机的起动电流必然剧增，电机发热现象严重，以两极电机为 例，转速将从额定的 2800多转下降到 2600多转。若要求磨浆机仍能正常工作，电机的工作电流必然超过电机的额定电流很多，时间一长电机温升增高，极易导致烧毁电机。因此对销往农村的磨浆机，其配套的电机应选择能适应低电压工作的电动机。 2选择电容起动的电动机由于磨浆机配套电机大部分是单相异步电动机。其起动方式有多种，有电阻起动、电容起动等。从起动力矩大小来讲，电容起动的大于电阻起动的，电容起动的堵转转矩可达 3倍的额定转矩，且起动电流较小。这种电机对于磨浆机类需要较大起动转矩的机械较为适用。电阻起动的电机 起动力矩相对较小，但起动电流却较大，磨浆机在起动过程中往往带有一定负载，更加大了所需起动力矩，起动电流也随之增大，必然在电路上形成较大的电压降，使电机两端所得的净电压更低，增加了电动机起动绕组损坏的可能性。因而电阻起动的电动机适应轻载起动，且功率多是小于 3尽量采用节能性 双值电容电动机又称单相电容起动与电容运转异步电动机，是一种新型节能单相异步电动机。它有二个电容，一个是起动电容，一个是运转电容。起动电容仅在起动时工作，起动时起动电容与运转电容一起工作，当转速达 到分离转速时，机内的离心开关动作，将起动电容切除，只留下运转电容继续工作。由于起动电容与运转电容可以单独选择，使得起动与运转的旋转磁场接近圆形磁场，既有较大的起动转矩，又有良好的运转性能。兼有电容起动电机起动力矩大和电容运转电机过载力矩大的两方面优点。同时它的机电效率和功率因数较高，电机噪声较小，是单相电动机中较优良的一种。 4电动机功率的选择应比磨浆机估计的功率高一档磨浆机的负载程度与物料质前言 第 3 页 共 40 页 量、加水量大小和喂入量多少等有关，加上电压等因素的影响，电动机功率的选择应比估计的配套功率高一档。这样可有效保证电 机不致于因轻微过载而损坏，从而有效地延长磨浆机的寿命。 综合以上数据查电动机系列表选取 定功率 2. 2载转数 2840r/m,堵转转矩额定转矩 大转矩额定转矩 数 2极。 渣自分离滚筒的设计 大豆经粉碎后，渣中蛋白质提取率的高低是衡量机器质量的重要指标之一，而影响该指标有许多因素，如：机腔内进风量的大小，滚筒筛的面积，主轴的转数，滚筒的角度等。本文主要讨论主轴转数和滚筒角度对蛋白质提取率的影响。本机采用 380轴转数 2840r/m，传动轴转数为 1400r/00目，生产率不小于 1 h。 型盘的半顶角 的确定 本机采用滤网覆盖 实现浆渣分离。 锥角的大小直接影响浆渣分离的效果，如右图所示，设 转的料液在自由表面上取一点质量为 （ x,y），则在径向微料所受的作用力 x=x，而在垂直方向即旋转方向微粒所受作用力 Y=由虚位移原理 可得微分方程 M (1) 将（ 1）式约去 由上式可见，料液的自由表面为旋转 0 222 （ 2） 运动模式的建立和各部件的结构设计 第 13 页 共 40 页 面， 且与料液密度大小没有关系。若横坐！ 标经过抛物面的顶点，在包含 线为抛物线，方程简化为 当 n=1400r/ 代入（ 3）式得 y= (4) 可见曲线相当陡，设抛物线上任意两点 ( (连线的倾角为 将 =x1+ 当 100mm,50a =a 这说明在 n=1400r/于曲线相当陡峭取 内，滤渣均可沿料液自由表面甩出，考虑到结构需要，取，取 =30 气即 =90 60 ,经实验，符合要求，使用效果良好。 盘试验与 试验结果检测 我们新设计了两种磨盘， (2” 和 3”磨盘），如下图所示，其中 1”磨盘为一般电动水磨砂轮作为基础对照。 2”磨盘开有 6向沟槽的外端面与轮缘成 20度角，沟深 4 5mm 于工作表面开有沟槽，使其摩擦力增强（磨盘倾斜部分的砂粒较粗为粗磨区，平面部分砂粒较细为精磨区），在布料器的推动下豆瓣在由中心到边缘的运动过程中得到充分的破碎。因此生产率提高，质量更好，由于效率高，减低了劳动强度且节能省电。 3”磨盘做成楔型空间，在动磨盘上有一 222 （ 3） 2/630 sm。g，n 取12 12 xx 12 622xx 前言 第 3 页 共 40 页 布料器，随布料器一起运动，布料器能使豆瓣 沿空间均匀分布，从而提高磨盘知产效率。此三种磨盘均由白刚玉制作， 1”和 3”的粒度为 20目， 2”磨盘的粗磨区为 15目精磨区为 20目，结合剂为无毒陶瓷。经长期试磨取样化验检测对比磨大豆时 2”， 3”磨盘比 1”磨盘提高出浆率均在 5% 15以上。 验检验结果 由 1”磨盘磨出的浆称为 1”样（浆），由 2”磨盘磨出的浆为 2”样（浆），由 3”磨盘磨出的浆为 3”样（浆），在历时两月，在各种条件（不同的豆质、气温、水温、浸豆时间等）每次对三种磨盘各取 取样品 200测，结果见表 1和表 20 在表 1中 1”样化验后蛋白质含量记作 ），总浆重记作。 1 (g） 2”样化验后蛋白质含量记作 ），总浆重记作。 2 (g) ,3”样化验后蛋白质含量记作 ），总浆重记作。 3(g)于是： 1”样蛋白质份数 2”样蛋白质份数 3”样蛋白质份数 在表 2中 2”样对 1”样提高出浆率为 3”样对 1”样提高出浆率为 图 1为三种样品所含蛋白质份数 图 2为 2”， 3”磨浆机对 1”磨盘提高出浆率 表 1 各磨 200111 200 222 200 333 %1001 122 A 0 01 133 A 第 15 页 共 40 页 前言 第 3 页 共 40 页 结论：从图 2可看出 2”， 3”磨盘对 1”磨盘（为一般电动水磨磨盘）出浆率均提高了 5%上，并且本机具有结构简单，操作方便，能实现浆渣的同步分离，从而达到省工、省时、节能的目的，取下滤网后还有磨粉的功能，因此本机具有广泛的推广价值。 运动模式的建立和各部件的结构设计 第 17 页 共 40 页 盘失效分析 磨浆机磨盘失效是磨粒粘着磨损、冲蚀、断裂和塌陷等失效形式单独或相互作用的结果。磨盘是磨浆机的关键部件，是一 个易损件，需求量较大，磨盘质量及更换周期直接影响豆浆的质量和生率。以 2”磨盘为例，下面磨盘由传动轴带动回转，与下面的面形成一对磨浆面小 200的磨盘以大约 浆产生很大的离心力，从而驱动浆料使之经过磨浆区。受到打浆力的作用打浆力主要来自两个主面， ，另外还有浆流向冲击力产生的合力称 P，这就就是磨盘对进入磨浆区的浆料进行研磨剪力、分丝、帚化的作用力，由于磨盘生热，磨浆区浆料温度上升至 70产磨盘一 般硬度较高（ 但脆性大 (，磨盘工作时，受到浆料中杂质的硬粒子的持续冲击，使磨盘发生冲蚀磨损或折断，这此脱落下来的粒子混合在磨浆中，加剧了磨盘的早期失效，在非正常工作条件下，磨盘还会发生相互间直接接触和碰撞，引起磨盘基体提碎裂；进口磨盘一般有较高的韧性 (6J/），当磨盘相互接触时，磨盘的相对旋转造成粘滞磨损，使磨盘发生严重的塑性变形造成磨面塌陷和材料流失，这种脱落的砂粒或是转移到另一个磨盘的磨擦表面或是混入浆料与硬质颗粒一起犁耕磨盘表面，导致磨盘磨损，因 此在失效的磨盘上可观察到磨面上大量较深的犁沟另外这此含有硬粒子的浆料高速冲击磨盘，使磨面受到冲击磨损，这种冲蚀形貌特征为凹坑和舌状薄片，低倍显微镜下显示为沟纹，带有明显的方向性。 综上所述，理想的磨盘材料要求高的耐磨性，高硬度以及良好的韧性配合 料器的设计 为了大豆沿磨片四周均布，且更容易进入磨片区，特在动磨片上装有一布料器使其具有均布原料和挤压大豆的双重作用，其结构如下： 前言 第 3 页 共 40 页 其工作原理为在楔形工作表面随动磨盘的旋转过程中楔形表面将大豆向四周挤压，将大豆由较多的地方向较少的地方推移 ，从而达到上述目的。 度调节装置的设计 现有的圆盘磨浆机静砂轮安装在砂轮座上，在砂轮和机盖之间有一压簧，压簧将砂轮座固定在机盖中间，砂轮座上端有螺纹通过螺纹旋转在砂轮上调节母来调节整机盖与砂轮底部之间的距离达到调节动、静砂轮之间的缝隙控制磨浆机磨制豆浆和豆渣的粒度。由于弹簧圈四周压力不均，造成砂轮座受力不均，且调整后出渣不均，出浆率不高，再加上机盖与砂轮之间的弹簧被压缩而且压力较大造成磨浆机装配比较困难，调节时费力。 为了克服以上困难，设计了此新型粒度调节装置，本新型装置采用这样的技术方案：将砂轮 座穿过机盖中心的导向孔，调节母通过螺纹旋在砂轮座上，压盖套在调节母上并将调节母固定在机盖上。本装置简单易于装配和调整，调节方便，调节母与砂轮座之间的螺纹不易磨损，使用本装置，磨浆机出渣粒度粗细均匀，豆浆更细腻，出浆率更高。 下面结合附图对本装置作进一步说明附图 3为本装置的平剖示意图 附图 4为本装置的俯视图示意图 参照附图，砂轮座 6穿过机盖 5中心的导向孔，调节母 2通过螺纹旋在砂轮座 6上，压盘 4套在调节母 2上并将调节母 2压在机盖 5上，通过螺纹钉 7将压盘 4固定在机盖 5上。为了使砂轮调整更精确，在调节母 2上刻有标记 21,压盘 4上面有刻度 41，刻度 41在压盘 4的圆周上可以是一个整圆周，也可以是圆周的一部分。通过调节母 2上的标记 21运动模式的建立和各部件的结构设计 第 19 页 共 40 页 对应压盘 4上的刻度 41的不同位置，来确定动，静砂轮之间的缝隙。砂轮座 6上部旋有一锁母 1，锁死调节母 2，防止砂轮座 6的松动。 附图 3 前言 第 3 页 共 40 页 1锁母 1压盘刻线 网的选择 为了便于豆浆蛋白质的提取和保证豆浆蛋白质的纯度，经实验和查相关资料确定网格的大小为 100目（目为格子大小单位，目 =格 子 / 100目即每平方厘米上有100个孔。 用过滤介质及其主要性能 滤布：这是在工业上品种最多，应用最广泛的过滤介质。滤布有纺织滤布与非纺织滤布之分。其构成材料均为天然纤维（棉，毛，丝，麻）或合成纤维。滤布的过滤性能决定于材质，纤维织法及后处理加工。 (1)纺织滤布：纺织滤布由三种不同类型的纱线织成：单纤（单缕纱），复丝长纤（定长纤维纱）和短纤（多缕纱）。单丝一般是合成纤维拉成直径 些运动模式的建立和各部件的结构设计 第 21 页 共 40 页 场合甚至 1)的单根长丝，由它织成的滤布具有表面光滑 、空隙单纯、比阻小、堵塞性最小、易清洗和最佳卸渣性能等优点，但它捕集粒子直径圈套，精密过滤时不宜采用。对粒径分布范围较宽的悬浮液分离时，分离效果受到影响。复丝长纤纱是由二股以上原丝捻纺而成，用它织成滤布，抗拉强度好，对颗粒的截留性能较单丝为好，卸渣性能稍差。短纤是用天然棉，毛纤维或合成短纤维多股捻制而成，因其具有绒毛状纤维而呈现良好的颗粒截留性能，密封性也佳，但缺点是孔隙易被粒子堵塞，清洗和卸渣性能较差。 滤布的织法也有三种：即平纹、斜纹和缎纹。一般来说，平纹滤布构造致 密，孔隙小，故颗粒截留性好，滤液澄清度高，使用寿命长，价格也较便宜。缺点是比阻大，易堵塞，卸渣性能差。缎纹织布的孔隙最大，比阻小，不易堵，卸渣性能好。但颗粒截留能力低，穿滤严重，过滤效果差。斜纹滤布的各项性能居中，抗磨擦能力很强，过滤速度也大，寿命最长，因而被广泛应用。 (2）非纺织滤布：用加热方法，种滤布的纤维组织不是规则的而是杂乱而又紧密排列，故其强度较纺织滤布差，比滤纸强，孔隙率也较滤纸粗，故比阻比滤纸小。非织造滤布已用于压滤机及 水平盘式过滤机上，主要用于澄清过滤，净化低浓度悬浮液中的固体颗粒。如饮料，乳浆，清漆，润滑油等和植物树胶的过滤。非纺织滤布的过滤机理，大致是分级过滤，即由这种滤布的表层部分截大颗粒粒子（大于 100),其里层截获高分散性的小颗粒。 (3）滤布织成的后加工 为了改善滤布的过滤特性和物理、机械性能，可以对织成的滤布进行织后精加工。其加工方法有： 研光：将滤布坯布在热的压辊下受碾压，使坯布表面光滑，降低江布纱线间的孔隙率，以改善滤布对颗粒的捕集性能和卸渣能力。研光后的滤布强度有些降低。 起绒：即在滤布坯布的一面用微 齿钢梳刷使滤布表面纱束的纤维产生细柔的绒毛，提高滤布截留微小细粒子的能力，改善分离效果，提高滤液的澄清度。 热轧处理：这只限于合成纤维滤布，目的是改善滤布的热稳定性或机械强度，使前言 第 3 页 共 40 页 之更适于较高温度下操作。物别是对于单丝织成的滤布必须进行热轧处理。 滤网：滤网也是编织过滤介质，其材质主要是金属，凡是可以拉丝的金属和合金，如不锈钢、黄铜、蒙乃尔镍铜合金、镍、银等都可以作为金属丝网的材质。近来也有采用塑料原丝织成的滤网。正由于材质是金属材料，故滤网表面光滑、耐磨、耐腐蚀和耐高温基本上不产生收缩、伸延现象，不易被颗粒 堵塞，易清洗、再生，使用寿命远较纤维滤布为长。只是一次性投资较贵，但操作费用要比滤布低。 滤网既可以直接安装在叶滤机或转鼓过滤机上作过滤用（一般只能做粗滤），还可以做为布，滤纸的支持体使用。此时，滤网必须用辊子滚压，使其表面光滑，然后再同滤布等过滤介质一起安装，以免损伤所支持的过滤介质。我国目前工业用金属丝编织筛网有铜、锡、青铜、不锈钢、碳钢等材质。 滤毡：将合成纤维（如聚丙烯睛纤维，尼龙，聚丙烯等）或羊毛纤维作无规则的密集排列，可添加或不添加树脂粘接剂（如热粘接），经过压实耐而制成不同厚度的毡。装在压滤机 或转鼓真空过滤机上。当用褶制金属网定型可用作滤芯构件。滤毡过滤机理属于深层过滤。合成纤维滤毡具有防腐，防霉，颗粒截留性能好等优点，用途比毛毡广泛。 过滤衬垫：过滤衬垫是以石棉和纤维素制成的抄造型过滤介质，厚度 2 5维直径为 200 250埃，另用直径为 20 30的纤维素纤维为支持体，石棉纤维在其中构成空隙，用于压滤机上，如在其中充填硅藻土颗粒，可提高垫子的孔隙率。由于过滤衬垫的空隙率很细微，主要用作精密过滤，处理含固量低且颗粒细小的悬浮液。 过滤膜（多孔塑料薄膜）：以纤维素 41,13,，聚氯乙烯，聚乙 烯或聚四氟乙烯等高分子材质，通过特定的工艺加工成厚度为 150径 10装于专门的设备上。这种多孔过滤膜的过滤精度可达 主要用于医药工业及生物化学带菌污水处理等超群同精密过滤场合。 硬质（刚性）多孔介质刚性多孔过滤介质包括多孔陶瓷，金属陶瓷，多孔烧结塑料、金属纤维烧结毡、多层金属烧结网等。 它们是通过陶瓷，金属及塑料的细粉在高温下烧结成型。通过对细粉粒度，烧结温度，压力，时间及粘结剂品种，配方的控制来制得孔隙均匀，渗透性，孔隙率和形运动模式的建立和各部件的结构设计 第 23 页 共 40 页 状各异的过滤介质成品。厚度一般在 20结金属的厚度一般为 做成圆筒状（包括管式）适于加压过滤，板状则多用于真空过滤式重力过滤。 多孔过滤介质的过滤机理一般适于深层过滤，但也可以用于表面过滤。由于它们的不挠性，使得过滤中的压力波动对滤饼的影响很少，其孔隙可以从几千到 1个，故大多用作精密过滤。 多孔陶瓷包括普通多孔陶瓷和刚玉陶瓷两种，前者主要原料是耐火粘土，后者是氧化铝粉，它将它们分别与热固性树脂以及溶剂混合成所需要的形状，在 1400有耐高温和腐蚀性基础刚玉对浓无机酸很稳定，但对弱碱性及碱性盐的水溶 液不稳定。普通陶瓷则能耐稀、浓的无机酸及它们的盐类水溶液的腐蚀。但对碱性液体作用不够稳定。多孔陶瓷广泛用于气体净化过滤（如硝本生产中空气过滤），也用于无机酸及酸性盐水溶液的澄清过滤。 金属纤维烧结毡：是新型的过滤材料，产品过滤精度 3泛用于石油、化工、化纤、航空、航天领域，是不可取代的高科技材料。 综上报述，我们选用交织布外衬不锈钢滤网，这样既能满足卸渣的需要又能满足滤网高速旋转所需的机械强度 格大小对桨渣分离效果的影晌 网格的大小对浆渣分离的效果有直接的影响，网格过大部分粒度比 较大的颗粒能随浆液一起流出使其变的混浊和浆液混在一起影响豆浆的味道。网格过小能使过滤困难加大了机器的负荷还使部分来不及过滤的浆液随豆渣一起排出造成浪费影响出浆率。 料斗倾角的设计 取斜面上任一点质量为 力分析如图所示： 前言 第 3 页 共 40 页 假设该质点处于向下运动的临界点即 化简得 为浸润大豆与进料斗之间的摩擦系数，进料斗的材料为铁皮，摩擦系数为 =0.2 时豆料能顺利进入为了使大豆能快速的进入工作区间并考滤结构和外观取 带传动的设计与校核 带传动是在两个或多个带轮之间用带作为环行拉拽元件来传递运动和动力的一种挠性传动。带传动分为摩擦型带传动和啮合型带传动两类，前者利用带与带轮之间的摩擦力进行传动，后者利用带上凸齿与齿槽的啮合进行传动。 摩擦型带传动的主要优点是： 缓冲、减振，传动平衡，噪声小；在带轮上打滑，可以防止其它零件损坏，起到安全保护作用； 状的带轮（例如塔轮）可以获得一种经济的变速方法； 造、安装及维护较方便。主要缺点是： 动比不稳定； 带传动的效率一般为 6; 和轴承受力较大 ； 于楔形效应，在相同的张紧力下，比平带传动能产生更大的摩擦力，从而具有较大的传动能力， 0c 30)2/c o s ()2/s 0 主要零部件的强度和疲劳校核 第 25 页 共 40 页 ，为 0 2 、 34 、 36 、 38 ) 通常取 =此可算出 0 0%左右。 同步带带体轻而薄，挠曲性好；带的抗拉体强度高，受载时变形极小，能保持带的节距不变。显然，同步带传动兼有带传动和齿轮传动的特性和优点。其主要优点是：齿轮传动、链运动的噪音小； 3能适应高速运转，带速可达 80m/s； 达 达 12使运动结构紧凑； 而减轻传动机构的重量； 用于两承上的压力小； 需润滑，维护简单。其主要缺点是：制造的安装精度要求较高，中心矩要求较严格，成本较高。 由结构和功率要求有两种方案备用，即选用 带。 前言 第 3 页 共 40 页 主要零部件的强度和疲劳校核 第 27 页 共 40 页 4 2 因为带轮的圆周速度 25m/s，所以选用材料为 小带轮的结构和尺寸计算 由表 4节宽 =4 b 轴孔 = f=8 1, 1， =34 30 d=80 前言 第 3 页 共 40 页 主要零部件的强度和疲劳校核 第 29 页 共 40 页 大带轮的结构和尺寸计算 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 页 共 40 页 作时两磨片间相对扭矩的计算 根据相当量膨润大豆受挤后面破碎的实验可得：工作时两磨片间的挤压力大约为 200N 两磨片间相对摩擦力 f= 一豆料混合物与磨片的摩擦系数取 f= 100N 取两磨片的某径向研究，假设磨片间磨擦力完全均向分布在该径向上，根据磨片零件图可知 片套的校核 为了便于豆料的均匀快速的进入两磨片之间且满足工作需要和制造要求，根据结构需要，初步设计磨片套的结构如下： 主要零部件的强度和疲劳校核 第 31 页 共 40 页 磨盘套的材料为 45号钢， 60径为 60外径为 D,由上可知磨片套所受扭矩为磨片作用于上的扭矩 M=M 根据 为了结构和装配方便且不影响美观，取磨片的厚度为 3 P= 转矩 T T=106 P/n 前言 第 3 页 共 40 页 =104 按转矩初算直径 直径 d 3 1400/ = 轴的结构设计 A A 部剖面装止推轴承，查表初选轴承型号为 51206 查得尺寸 d D 0 52 16。 止推轴承左端用轴套定位，右端由机体定位。 3轴上零件的装拆 止推轴承由右端装入 上）。 1400 3常见故障及其排除方法 第 37 页 共 40 页 电动磨浆机往往会因为使用、调整不当而出现种种故障。现将几种常见的故障原因及排除方法 介绍 如下： 一、喂料困难 1、磨料是用水量少，原料在料斗和进料孔中卡住，解决的办法是增加进水量，以 500克浸好的大豆对 1500克水为宜。 2,刚开始进料过多，原料在进料口卡住。正确的操作方法是：先关好进料斗插板，开动机器，在机器运转正常后，逐渐 开启插板，正常喂料。 电机接线错误，推运螺旋反转不送料。停机后重新接线，使电机运转方向同推运螺旋和螺纹方向一致。 4,磨盖上喂料孔道加工过深，物料进入死角，不能及时送料，应更换磨盖。 二、效率低 原因是喂料困难或动砂轮与定砂轮的间隙过小。 三、浆粗或浆里有豆瓣 原因有： 1、动砂轮与定砂轮表面凸凹不平，应更换砂轮面。 2、 两砂轮间隙过大，应调整砂轮间隙。 3、 定砂轮与磨盖间隙过大，应减小其间隙。 四、机器运转阻力大，电机过热 原因是两砂轮间隙过小，应增大间隙。调整间隙的步骤如下： 1、使定砂轮与磨盖端面贴严 2、 通过调节粒度调节器使两砂轮接触，一般使两砂轮的接触面积达到 70%以上。 3、 转动电机轴磨合，以能用手转动为宜。 6试验方法和检验规则 一、磨浆机的型式试验应符合 品机械通用技术条件产品检验规则的规定，试验在 5 前言 第 3 页 共 40 页 二、每台组装好的磨浆机，加足润滑油后应做 10分钟的空载试验，每批可取样 5%进行试验。 1、检查两砂轮片的磨合程度，应满足用手驱动动片时灵活，不允许有阻滞和碰撞现象。 2、 用声级计侧噪声，距机身 度为机身的 1/2，测试取平均值（级数以中的 +A;测出数值为准）。 3、用功率表测负载功率。 4、 用点温计测轴承温升。 三、检漏方法：自进料口充份开机 10分钟，目测，应满足工作时出浆口的豆糊应畅通无阻，其余的部分不得有浆液外溢和渗漏。 四、豆糊的检测：将豆糊盛在 30目的标准筛中用水冲洗应全部通过网孔。 7. 标志、包装、运输、贮存 一、每台机器都应在醒目的位置固定铭牌 品标牌的规定，铭牌的内容如下： a、 产品的名称、型号， b、 砂轮直径， c、 生产能力， d、 电机型号和电机功率 机转速 (r/电压 (V), e、 出厂日期（年月日）和出厂编号， f、 制造厂名称（或地