機(jī)械畢業(yè)設(shè)計（論文）-同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計【全套圖紙】

1、<p><b>　　編號</b></p><p><b>　　無錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目：同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計 </p><p

2、>　　信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè)</p><p>　　學(xué) 號： 　　　　　　　</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　 職稱：副教授 ）</p><p>　　2013年5月25日</p><p>　　無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p&

3、gt;<p><b>　　誠 信 承 諾 書</b></p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集

4、體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>　　班 級： 機(jī)械92 </p><p>　　學(xué) 號： 0923081 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>　　無錫太湖學(xué)院<

5、/b></p><p>　　信 機(jī)　系 　機(jī)械工程及自動化 　專業(yè)</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計 　<

6、;/p><p>　　2、專題　 　</p><p>　　二、課題來源及選題依據(jù)</p><p>　　食品擠壓技術(shù)具有加工范圍廣、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、加工過程無污染等特點。雙螺桿擠壓機(jī)由于具備輸送能力強(qiáng)、調(diào)控性能強(qiáng)的優(yōu)點，廣泛用于加工各種食品。本課題的任務(wù)是設(shè)計一臺雙螺桿擠壓機(jī)，

7、其兩根螺桿同向旋轉(zhuǎn)，對食品物料具有強(qiáng)大的混合與反應(yīng)作用，并能產(chǎn)生較好的自潔作用，并對螺桿、機(jī)筒和出料模頭進(jìn)行重點設(shè)計。 </p><p>　　通過本課題的設(shè)計，有助于學(xué)生能掌握和運用專業(yè)知識，鍛煉工程設(shè)計能力。 </p><p>　　三、本設(shè)計（論文或其他

8、）應(yīng)達(dá)到的要求：</p><p>　?、?查閱和整理資料，包括一篇與課題相關(guān)或相近的外文資料并進(jìn)行翻譯； </p><p>　　② 確定課題的總體設(shè)計方案，進(jìn)行開題報告； </p><p>　?、?進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的選擇、計算和校核；

9、 </p><p>　?、?對同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計，繪制總裝圖； </p><p>　?、?對擠壓部件進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制部件圖和典型零件圖； </p><p

10、>　?、?#160; 對整個設(shè)計過程作出總結(jié)，撰寫設(shè)計說明書。 </p><p><b>　　四、接受任務(wù)學(xué)生：</b></p><p>　　機(jī)械92 班 　　姓名 </p><p>　　五、開始及完成日期：</p><p>　　自2012年11月12日 至2

11、013年5月25日</p><p>　　六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：</p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　簽名</p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　簽名</b></p><p><b>　　教研室主任</b>&

12、lt;/p><p>　　〔學(xué)科組組長研究所所長〕　　　　　　　簽名</p><p>　　系主任 　　　　　　簽名</p><p>　　2012年11月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文先分析了魚肉仿真食品市場需求和生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過對仿真蝦仁的分析以

13、及與傳統(tǒng)加工工藝的對比從理論上來驗證采用擠壓機(jī)魚肉仿真食品的工藝可行性和經(jīng)濟(jì)可行性。其次，分析單螺桿擠壓機(jī)與雙螺桿擠壓機(jī)的特點以及生產(chǎn)工藝的需要，確定了先通過單螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行蒸煮、攪拌，再用雙螺桿擠壓成型機(jī)成型的生產(chǎn)流程。在現(xiàn)有擠壓機(jī)的基礎(chǔ)上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機(jī)設(shè)計方法，根據(jù)魚肉仿真食品的的特殊工藝要求，對擠壓機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。本文詳細(xì)的介紹了擠壓機(jī)的主要零部件分配箱、螺桿、機(jī)筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進(jìn)行了相應(yīng)的校核計

14、算；對主要傳動零部件如分配箱大小齒輪，帶輪、從動軸、鍵等進(jìn)行了設(shè)計和強(qiáng)度校核，并對軸承承載能力、壽命進(jìn)行了校核計算;本文還涉及了擠壓機(jī)一些輔助元件如加料系統(tǒng)、加熱冷卻裝置、模頭裝置的選擇要求,并進(jìn)行了簡單的設(shè)計。最后，本文介紹了一些關(guān)于擠壓機(jī)的安裝、操作、控制和維護(hù)等方面的內(nèi)容。</p><p>　　關(guān)鍵詞：魚肉仿真食品；雙螺桿擠壓機(jī)；加料系統(tǒng)；傳動零部件</p><p><b>

15、;　　ABSTRACT</b></p><p>　　This article analyzed the food simulation market demand and the production present situation first, through analysis to the prawn cracker and as well as with the traditional pr

16、ocessing craft contrast from the theory to use the extruder to produce the food craft feasibility and the economical feasibility. Next, analyzes the single screw rod extruder with the double screw rod extruder characteri

17、stic as well as the production craft need, had determined digestion and agitation through the single scr</p><p>　　Keywords: Fish food simulation;Twin-screw Extruder；charging system；Transmission parts</p&g

18、t;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　ABSTRACTIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b>&l

19、t;/p><p>　　1.1 項目背景及重要性1</p><p>　　1.1.1 魚肉仿真食品的市場需求1</p><p>　　1.1.2 魚肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析4</p><p>　　1.2 研究的主要內(nèi)容5</p><p>　　2 雙螺桿擠壓機(jī)設(shè)計7</p><p>　　2.1

20、 雙螺桿擠壓機(jī)的工作原理7</p><p>　　2.2 擠壓加工系統(tǒng)7</p><p>　　2.2.1 擠壓加工系統(tǒng)組成7</p><p>　　2.2.2 常用擠壓術(shù)語7</p><p>　　2.3 雙螺桿擠壓機(jī)總體設(shè)計8</p><p>　　2.3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p&g

21、t;　　2.3.2 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p>　　2.3.3 機(jī)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計12</p><p>　　2.3.4 加料系統(tǒng)13</p><p>　　2.3.5 加熱和冷卻裝置系統(tǒng)13</p><p>　　2.3.6 模板裝置16</p><p>　　2.4 雙螺桿擠壓機(jī)擠壓部件設(shè)計計算16</p&

22、gt;<p>　　2.4.1 主傳動系統(tǒng)的確定16</p><p>　　2.4.2 螺桿的強(qiáng)度計算18</p><p>　　2.4.3 機(jī)筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計19</p><p>　　2.4.4 模頭結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>　　3 雙螺桿擠壓機(jī)的操作25</p><p>　　3.1 雙螺桿擠壓機(jī)的

23、安裝25</p><p>　　3.2 擠壓加工系統(tǒng)的操作與維護(hù)25</p><p>　　3.2.1 擠壓機(jī)的開車25</p><p>　　3.2.2 開車操作注意事項25</p><p>　　3.2.3 擠壓機(jī)維護(hù)保養(yǎng)26</p><p>　　4 總結(jié)與展望27</p><p>&l

24、t;b>　　4.1 總結(jié)27</b></p><p><b>　　4.2 展望27</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　1 緒論</b&

25、gt;</p><p>　　1.1 項目背景及重要性</p><p>　　1.1.1 魚肉仿真食品的市場需求</p><p>　　二十一世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，海洋占地球的總面積的百分之70以上，蘊藏的自然資源極其豐富， 它是全球生命支持系統(tǒng)的基本組成部分，可以保證人類社會可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)今世界越來 越多的國家己將幵發(fā)海洋作為獲取資源、擴(kuò)大人類生存空間、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重

26、點。我國是 一個海洋大國，海洋領(lǐng)域遼闊，海洋資源豐富，開發(fā)前景巨大。海洋經(jīng)濟(jì)將成為21 世紀(jì)中國新的支柱產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　我國又是個淡水漁業(yè)大國，有著廣闊的內(nèi)陸水域，水產(chǎn)品資源很豐富。1978年以后， 我國淡水漁業(yè)的發(fā)展非常迅速。1979年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量僅為470萬噸，1989年增至1150 萬噸，到1993年的1500萬噸，香港回歸時己達(dá)3206萬噸。</p><p>　　海

27、洋資源與淡水資源中，又?jǐn)?shù)魚類產(chǎn)量最為豐富。僅淡水魚產(chǎn)量而言，1990年的產(chǎn)量己達(dá)523 萬噸，1995年為1078萬噸,1997年更是達(dá)到1425萬噸。</p><p>　　魚類食品是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)保健食品，它富含蛋白質(zhì)，并且其蛋白質(zhì)易被人體消化 吸收，利用率高，魚類不僅脂肪含量少而且多由不飽和酸組成，其營養(yǎng)價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)髙于其它動物脂肪，魚 肉中的鈣、鋅、磷等無機(jī)鹽比畜禽肉類高，經(jīng)常食用魚肉，可以促進(jìn)人們膳食結(jié)構(gòu)的合理性

28、， 促進(jìn)少年兒童骨骼生長，加快青少年的身體發(fā)育，預(yù)防中老年人因缺鈣而引起的骨質(zhì)疏松癥。魚體內(nèi)還含有豐富的亞油酸、亞麻酸和一定量的二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸。 它們是構(gòu)成人腦極為重要的營養(yǎng)素，決定人的智力水平，在國際上被譽(yù)為“能使人聰明的食品” 。日本有一種說法“食魚能使頭腦變得聰明”，它還具有降低血脂、抗血栓和健腦益智的功效。因此對現(xiàn)代人類來說，魚肉不僅可以提供維持身體機(jī)能的不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，而且能起 到強(qiáng)身健體、延年益壽的作用，因

29、而，魚肉食品在人們生活中不可或缺。</p><p>　　魚類中有價值較高的經(jīng)濟(jì)魚類，同時也有數(shù)量可觀的低值魚類，隨著海洋漁業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)魚類產(chǎn)量逐年減少，小雜魚、低值魚的產(chǎn)量逐年增多。淡水養(yǎng)殖魚類中鰱魚等低值魚產(chǎn)量非常龐 大，舉個實例在浙江省千島湖水庫、河流中數(shù)鰱魚產(chǎn)量為最大。但這些低值魚由于食用不便、口感不佳，根本沒有得到很好的利用，產(chǎn)區(qū)中有大量的低值魚不是被低價拋售，就是因為無人問津而腐 爛掉，這就導(dǎo)致優(yōu)

30、質(zhì)魚肉蛋白的浪費，不僅漁民的收入降低，還造成對環(huán)境的 污染。如何加工低值小雜魚，充分開發(fā)這些無人問津的蛋白質(zhì)資源，已引起了世界各國的關(guān)注。 在利用這些低值魚方面，將其加工成魚糜制品是最有效的途徑。</p><p>　　目前魚糜的生產(chǎn)工藝己經(jīng)非常熟練，江蘇省就有幾家較大的魚糜生產(chǎn)企業(yè)：中外合資舟山興 業(yè)有限公司、中外合資龍生水產(chǎn)制品有限公司玉環(huán)分公司等，魚糜生產(chǎn)能力較大，但僅作為 魚丸等初級魚糜制品的原料，所以造成

31、了幵工的不足、設(shè)備浪費。大力開發(fā)魚肉仿真食品，是積極消化井增加魚糜產(chǎn)量的最佳方法。</p><p>　　魚肉仿真工程食品《簡稱仿真食品》[2]，是符合國際發(fā)展趨勢的新一類魚糜制品，具有代表性的制品有模擬蝦仁、模擬蟹腿等。仿真食品以魚糜為主要原料，輔助添加一些營養(yǎng)配料，通過特殊的加工工藝和手段生產(chǎn)成某種生物體的仿真制品，除了要求制品外形逼真，最重要的是制品品 質(zhì)要與被仿生物體相一致。仿真食品由于附加營養(yǎng)值高、外形美

32、觀、營養(yǎng)豐富、使用起來方便，被廣大人們接受， 特別適宜未成年人和老年人。基于我國對仿真食昴研究落后現(xiàn)狀和美好前景，中國食品工業(yè) 協(xié)會于1996年制定出《“九五”全國食品工業(yè)科技發(fā)展綱要建議》[3]中把“應(yīng)用低值魚為 原料加工魚糜的科技成果，并進(jìn)一步加大仿真工程食品的新技術(shù)的推廣應(yīng)用，提高產(chǎn)品技術(shù)含量和附加 值”列為食品工業(yè)水產(chǎn)品行業(yè)的重點發(fā)展方向。</p><p>　　仿真食品的研究開發(fā)，由于制品外形與品質(zhì)要一致

33、的特殊要求，只能將加工工藝與加工設(shè)備作為一個有機(jī)整體來研究，再加上研究方面的基礎(chǔ)研究沒有跟上，因此難度較大。不過一旦研究取得成功，必將會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會價值。</p><p>　　目前，我國水產(chǎn)品加工量僅占總產(chǎn)量的百分之十。大部分水產(chǎn)品的銷售以鮮活為主，而領(lǐng)國日本的水 產(chǎn)品加工量達(dá)到了70%。鮮活的水產(chǎn)品，由于存在?；钸\輸、保鮮儲存等關(guān)鍵技術(shù)難點，所以市場難以 全面長期提供，為了提高水產(chǎn)品附加值、防止水產(chǎn)

34、品的早期腐敗，進(jìn)行水產(chǎn)品的加 工以及對加工品廢棄物的綜合利用是必由之路。由于水產(chǎn)品生產(chǎn)的集中性、季節(jié)氣候性以及原料的易腐性，對應(yīng)的水產(chǎn)品加工要求必須提高，也為水產(chǎn)品加工提供更為廣闊的發(fā)展平臺。</p><p><b>　　一.水產(chǎn)品加工內(nèi)容</b></p><p>　　水產(chǎn)品加工與綜合利用的研究內(nèi)容：研究開發(fā)出豐富多樣、適應(yīng)最廣大人民多種消費多種層次需求的 系列化加工

35、產(chǎn)品，以及完成水產(chǎn)生物活性物質(zhì)的提取、加工。水產(chǎn)加工品包括食品、 藥品、工農(nóng)業(yè)用品以及生活用品。大部分是食品，包括水產(chǎn)冷凍食品、水產(chǎn)腌制品、水產(chǎn)干 制品、水產(chǎn)罐頭以及魚糜制品，水產(chǎn)綜合利用加工品大多作為農(nóng)業(yè)用品（如魚粉飼料、肥 料等〕、藥品（如鱉甲膠）、工業(yè)，生活用品（如魚皮膠、魚肝油）</p><p>　　水產(chǎn)加工方法可分為傳統(tǒng)加工和現(xiàn)代加工兩大類。傳統(tǒng)加工主要指腌制、干制、熏制、 糟制和天然發(fā)酵。不過隨著制冷

36、技術(shù)的出現(xiàn)，冷庫的普及，水產(chǎn)品傳統(tǒng)加工被現(xiàn)代加工所取代，即使傳統(tǒng)加工也釆用新技術(shù)，出現(xiàn)了罐頭食品、魚糜制品等，水產(chǎn)加工對象 已經(jīng)涵蓋了海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類、魚類與爬行類等各種主要水產(chǎn)品甚至是海洋食品。</p><p>　　二．水產(chǎn)品加工研究 </p><p>　　水產(chǎn)品加工與綜合利用研究，重點硏究方向是水產(chǎn)品的精深加工以及養(yǎng)殖技術(shù)，特別是低值海淡 水產(chǎn)品的加工增值技術(shù)。國際社會上

37、普遍的水產(chǎn)品加工研究方向是方便水產(chǎn)食品、風(fēng)味水產(chǎn)食品、保健水產(chǎn)食品、美容養(yǎng)顏食品。研究低值海淡水產(chǎn)品的加工增值技術(shù)， 開發(fā)出低值海淡水產(chǎn)品的方便水產(chǎn)食品、風(fēng)味水產(chǎn)食品、美 容水產(chǎn)食品，以滿足消費者對日常生活、食品愛好、保健美容等需要，發(fā)展前景廣闊。</p><p>　　國內(nèi)針對海藻類、貝類與棘皮動物、蝦蟹類水產(chǎn)食品的研究，已經(jīng)取得了一些成果，開 發(fā)了許多新的水產(chǎn)食品，如最新研究幵發(fā)的水產(chǎn)加工品有混合發(fā)酵海帶飲料，

38、螺旋藻保健食品，翡翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，冷凍蝦、蟹、貝肉系列產(chǎn)品，蟹醬、蝦醬、蝦油等發(fā) 酵制品，翡翠貽貝肉海鮮調(diào)味料，等等。</p><p><b>　　三.魚肉制品加工</b></p><p>　　魚類加工品種也很多，形成形態(tài)各異的魚肉制品。魚肉制品按加工過程可 以分為兩大類，一類屬于非魚糜制品，另一類就是魚糜制品。</p><p>　　非魚糜

39、制品，是將魚原料經(jīng)過一些常規(guī)處理后，將連魚皮、魚刺的魚肉進(jìn)行冷凍、腌制、 干燥、調(diào)味、發(fā)酵等一系列方法加工而成。包括有冷凍魚肉制品、干制魚肉制品、調(diào)味魚 肉罐頭制品、發(fā)酵魚肉制品及魚肉綜合利用制品等。冷凍魚肉制品是將魚原料進(jìn)行形態(tài)處理更或者同時添加一些輔料后冷凍起來的一類制品，由于加工處理較簡單，這類制品不但種類全數(shù)量多也便于購買， 制品有凍帶魚、凍黃魚等。不過由于貯存占用冷庫空間較大，所以產(chǎn)量受限。干制魚肉制 品屬于傳統(tǒng)加工品，包括腌

40、干制品、淡干制品和調(diào)味干制品，其中調(diào)味干制品的開發(fā)是近年來的加工新品，開發(fā)的品種有魚松（魚絨）、魚片等。調(diào)味魚肉罐頭制品，是經(jīng)預(yù)處 理、調(diào)理、殺菌的熟食品，幵罐即可食用，在日本以及現(xiàn)在許多中國城市普遍喜愛的豆豉鯪魚罐頭就是這類制品。發(fā)酵魚肉制品是釆用生物化學(xué)技術(shù)研制的一類制品屬于水產(chǎn)調(diào)味類，如魚露（魚醬油）。魚肉綜合利用制品是利用加工魚骨刺、內(nèi)臟、皮、鱗生產(chǎn)的魚粉、魚油、 魚膠等制品。</p><p>　　日本魚

41、類的消費量有所下降，原因主要是三個方面：魚有獨特的魚臭味，所以女性有人不喜歡； 魚刺取出困難，食用不便，使用不注意會有生命安全問題；烹調(diào)困難，特別是年輕人幾乎不會烹調(diào)。如果把魚肉中骨刺預(yù)先剔除，又經(jīng)過調(diào)味，作成只要簡單烹調(diào)即可食用的方便食品，這樣就會有更多的青少年喜歡這種食品，這種食品就是魚糜制品。</p><p>　　魚糜制品，即魚肉練制品，是將魚原料經(jīng)過一系列清洗、分割、采肉、漂脫 水洗、添加輔料、擂潰等處理

42、后形成的粘稠魚肉糊，再進(jìn)行成型、加熱制成的魚肉食品。由于釆肉過程中魚肉與魚皮、魚骨剌分離，制品就沒有魚骨剌了，方便食用。魚糕、竹輪、魚肉丸子等龜糜制品在制造過程中，還保留了魚肉的營養(yǎng)成分和保健功能成分，魚糜制 品不僅有較髙的營養(yǎng)價值，而且分離下來的下腳料魚皮、魚骨刺也可以通過綜合利用，生產(chǎn) 免皮膠高鈣魚骨粉，進(jìn)而開發(fā)新食品，如鉬魚骨粉和大米制成膨化即食魚羹。</p><p>　　四．魚肉仿真工程食品[4]<

43、/p><p>　　魚肉仿真工程食品（仿真食品），也有人稱之為模擬食品、人造食品、仿生食品、仿造工程食品等。</p><p>　　仿真食品是將魚原料經(jīng)處理加工成魚糜后進(jìn)一步加工成模仿天然食品的新型魚糜制品。 仿真食品是低值魚類深精加工的最佳途徑，符合國際水產(chǎn)品加工的潮流發(fā)展，也被中國食品工業(yè)協(xié)會確定為食品工業(yè)的重點發(fā)展方向之一。</p><p>　　日本、美國、韓國等重視

44、水產(chǎn)加工理論與應(yīng)用的研究，尤其在仿真食品研究方面走在前列，研究開發(fā)的模擬蟹肉、模擬蝦仁等仿真食品已達(dá)到了工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的水平。目前己開發(fā)或者正在研究的品種有仿生（模擬）蟹肉、 仿生〔模擬〕蝦仁、模擬貝肉、模擬干蝦仁、模擬火腿、模擬南瓜、模擬鮑魚肉、久仿生墨魚、仿生海膽、海味牛排閱、海洋牛肉等。不過，我國這些仿真食品的研究，只是停留在工藝研究或探討階段，離產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化生產(chǎn)還有一段很大距離。</p><p>　　我

45、國在該方面硏究相對落后，雖然有吳光宏、張金亮等專家在進(jìn)行淡水魚模擬蟹腿肉的工藝研究試驗，不過自主開發(fā)仿真食品的生產(chǎn)設(shè)備幾乎沒有。雖然仿真食品發(fā)展迅速，然 而由于仿真食品生產(chǎn)技術(shù)研究不足，開展時間短等問題。影響了我國仿真食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　1.1.2 魚肉仿真工程食品加工現(xiàn)狀及分析</p><p>　　1.魚肉仿真工程食品的加工原理</p><p>

46、　　日本式魚糜制品的主要品種是模擬蟹腿等仿真食品，通過四種加工方法獲得，即壓模型、 纖維型、復(fù)合壓模型和乳化型。壓模型是通過單擠壓或共擠壓將魚糜糊壓制成需要形狀，并使其凝固，形成彈性凝膠體。纖維型是將魚糜糊通過有窄的開口的長方形噴嘴擠壓成薄片， 然后將薄片加熱凝固，切成所需寬度的條，將條狀物經(jīng)過成形機(jī)擰成繩狀。復(fù)合壓模型是將肉條與魚糜糊混合后擠壓成所需的形狀，制成咀嚼感較好、組織結(jié)構(gòu)均勻、彈性較高的制品。 乳化型是加入油脂乳化后的魚糜糊

47、灌入包衣中加熱凝固。</p><p>　　2.魚肉仿真工程食品的加工工藝流程</p><p>　　仿真食品的質(zhì)量可以分解為三部分質(zhì)量，它們是：口味、口感和外形。加工工藝也可分解為調(diào)味部分工藝、配合部分工藝和成形部分工藝。</p><p><b>　　調(diào)味部分工藝</b></p><p>　　該部分工藝保證制品的口味與被仿

48、真對象相似。例如，模擬蟹肉制品要有蟹肉的風(fēng)味，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁獨特 的風(fēng)味；而魚肉風(fēng)味存在著一些不足，而且作為多次漂洗的 魚糜，漂洗過程中呈味液流失，致使鮮味不足，通常要在成形前在魚糜中添加鮮味劑，高質(zhì)量魚糜制品要加特殊風(fēng)味調(diào)味料。在日式魚糜制品板式魚糕、魚肉漢 堡、烤章魚風(fēng)味魚糕、魚卷中添加不同風(fēng)味的調(diào)味料，而在模擬蝦仁、模擬蟹肉等仿真食品中要添加前文所介紹的蝦蟹風(fēng)味的海鮮調(diào)味料。</p><p>&l

49、t;b>　　配合部分工藝</b></p><p>　　該部分工藝確保了制品的組織質(zhì)地相似于被仿真食品。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)有天然蝦仁 獨特的纖維組織、強(qiáng)勁的彈性和咀嚼性。在魚糜糊中加入適量的食用纖維是模擬蝦仁生產(chǎn)的關(guān)鍵， 同時加入少量真蝦肉糜及蝦汁提取液或蝦味素可使模擬蝦仁產(chǎn)品更加完善。由于魚肉彈性主要源于魚肉肌原纖維的凝膠強(qiáng)度，盡量提高魚肉蛋白凝膠強(qiáng)度，可以得到較好的彈性。然而，魚肉纖維較短，

50、難以 形成類似蝦仁的纖維結(jié)構(gòu)和咀嚼性。美國專利介紹，用魚肉模擬蝦、對蝦、尨蝦肉時，一份魚糜中要加入0.2?2.5份具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的可 食性纖維。</p><p>　　最理想的方法是將魚肉蛋白纖維--組織化魚肉蛋白作為可食性纖維添加到以低值魚類 加工的仿真食品中，組織化魚肉蛋白可以被大量的添加到魚糜糊中，從而保證成品中流失的蛋白質(zhì)。</p><p>　　在后釆用物理化學(xué)方法使魚肉蛋白質(zhì)變成

51、纖維狀。目前魚肉蛋白纖維制作方法有單向冷凍法、壓延切絲法、紡絲粘結(jié)法（噴絲法）、擠壓膨化法、高壓組織化法、擠壓噴絲凝膠法（注射擠出法〉）等。本文中的研究方法為擠壓膨化法。</p><p><b>　　擠壓膨化法工藝流程</b></p><p>　　原料-預(yù)處理-進(jìn)料-擠壓-在加工-成型-包裝</p><p><b>　　擠壓膨化法工藝

52、特點</b></p><p>　　擠壓膨化法是利用原料蛋白質(zhì)（變性或沒變性的）在高溫、高壓及剪切力的作用下，使蛋白質(zhì)發(fā)生定向排列形成組織結(jié)構(gòu)，最后由于溫、壓突降而產(chǎn)生膨化，獲得組織化蛋白。擠壓膨化是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，噴爆機(jī)或稱擠出機(jī)是生產(chǎn)的主要設(shè)備</p><p><b>　　3．國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀</b></p><p>　　仿真食品的生

53、產(chǎn)工藝與設(shè)備，由于制品品種的有所區(qū)別，在如何使制品成形、如何保證制品品質(zhì)等方面存在一些共性問題。因此本次的研究思路是，通過其典型制品一模擬蝦仁的生產(chǎn)工藝和設(shè)備研究為模板，從而進(jìn)行仿真食品的研究。</p><p>　　魚糜糊是形成模擬蝦仁質(zhì)地、口味的基礎(chǔ)。魚糜糊可按成熟的魚糜糊工藝獲得，其工藝 為:原料魚一預(yù)處理〔去鱗、內(nèi)臟、頭尾、主骨刺〉一釆肉--漂洗一脫水一碎肉（精濾）一配料一擂潰（斬拌〉―魚糜糊。也可以用凍魚

54、糜，經(jīng)解凍一碎肉一 配料一擂潰一魚糜糊。</p><p>　　模擬蝦仁制品應(yīng)該有逼真的蝦仁外形模具，需要進(jìn)行成形。美國專利介紹的方法：蝦仁成形方法大致有以下幾種： 沖壓成形、滾切成形、澆注成形這三種方法。魚糜糊只有通過加熱凝膠后才能定形，因此要 求魚糜糊能保持在一定形腔中進(jìn)行加熱凝膠。澆注成形較容易實現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開合 的模具，閉合后的模具內(nèi)有大蝦仁形狀的內(nèi)腔，將魚糜糊澆注到模具內(nèi)腔中，再將模具進(jìn)行 加熱，

55、等凝膠可脫模后，打開模具，成形后的蝦仁落下。 澆注成形方法也可以應(yīng)用于模擬蟹肉、模擬貝肉的成形。</p><p>　　1、仿真食品應(yīng)用基礎(chǔ)研究</p><p>　　研究影響仿真食品生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備、制品質(zhì)量等基礎(chǔ)問題，主要是對魚肉特性以及魚肉特性與仿真食品工程技術(shù)關(guān)系的研究。</p><p>　　在魚肉特性研究方面，對魚肉的研究成果很多可以借鑒；在制定仿真食品工藝

56、時，可以參考 或采用國外研究的魚肉凝膠體彈性、強(qiáng)度提高措施。魚肉流變特性雖然有人作過研究，但針對魚糜糊特性的流變測量方法還有待探討，具體的流變特性系數(shù)有待進(jìn)一步確定。</p><p>　　在魚肉特性（主要是魚肉流變特性）與仿真食品工程技術(shù)的關(guān)系研究方面，經(jīng)文獻(xiàn)檢索 尚未見完整報道。由于仿真食品加工中涉及魚糜糊的輸送流動，而流動過程的壓力、流量， 乃至生產(chǎn)能力、設(shè)備功率等都與魚糜的流變特性有關(guān)系。找出它們之間的關(guān)系

57、，用于指導(dǎo) 食品食品工程技術(shù)的研究，是本文的研究內(nèi)容。</p><p>　　2、仿真食品生產(chǎn)工藝研究</p><p>　　仿真食品質(zhì)量主要表現(xiàn)在口味、口感和外形上，通過魚糜糊工藝、魚絲工藝、仿真食品 成形工藝反映出來。目前魚糜糊工藝已比較成熟，包括配方和工藝流程。從而適合機(jī)械化生產(chǎn)。</p><p>　　3、仿真食品生產(chǎn)設(shè)備研究</p><p&g

58、t;　　仿真食品生產(chǎn)設(shè)備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國外有仿真食品成形設(shè)備的報道，但 國產(chǎn)化而且符合國情的中小型仿真食品成形設(shè)備還沒有大批成型。研究中小型仿真食品生產(chǎn)設(shè)備，在國 內(nèi)推廣的使用，也是本文的研究內(nèi)容之一。</p><p>　　1.2 研究的主要內(nèi)容</p><p>　　利用雙螺桿擠壓機(jī)壓縮得到的魚肉膨化食品具有禽肉的咀嚼感，可以作為基料生產(chǎn)出各種不同口味的模擬肉食品，可以有效合

59、理的開發(fā)利用各種低值動物性蛋白源，可以生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品及相關(guān)新型產(chǎn)品；另外由于原料處理只需去除魚頭和內(nèi)臟、無需剔除魚骨，不僅提高了營養(yǎng)價值，而且更加高效、簡單。便于工業(yè)化生產(chǎn)。</p><p>　　改變了單螺桿擠壓機(jī)不能對濕料進(jìn)行擠壓處理的缺陷，為高濕的蛋白原料如魚類、家畜和家禽碎肉下腳料的組織化提供了可行途徑。</p><p>　　通過查閱資料確定設(shè)計的基本參數(shù)，如產(chǎn)量、物料的含水量

60、、螺桿的轉(zhuǎn)速范圍、加熱的溫度和出料的含水量及狀態(tài)等。</p><p>　　通過雙螺桿擠壓機(jī)來改善單螺桿擠壓機(jī)不能對濕物料進(jìn)行加工處理的缺陷。提供一種簡單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚肉擠壓膨化食品加工方法。魚肉加工雙螺桿擠壓機(jī)膨化機(jī)的設(shè)計包括機(jī)筒、與動力裝置連接的第一螺桿、第二螺桿，傳動系統(tǒng)和加熱出料系統(tǒng)的設(shè)計和繪制。</p><p>　　2 雙螺桿擠壓機(jī)設(shè)計</p><

61、p>　　2.1 雙螺桿擠壓機(jī)的工作原理</p><p><b>　?、?強(qiáng)制輸送</b></p><p>　　根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構(gòu)成在橫向和長度方向是全開的全閉的，或半開半閉，因而形成的C形小室可以是相互連通的，也可以是完全封閉的。全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，由于兩根螺桿在嚙合處的螺紋相反，螺槽中的物料可以通過嚙合螺

62、紋間的通道進(jìn)入另一根螺桿的螺槽，嚙合螺紋對螺槽中物料的阻力同樣有推進(jìn)物料的作用。</p><p><b>　?、?混合作用</b></p><p>　　圖2-1同向旋轉(zhuǎn)，物流在雙螺桿螺槽中的流動情況</p><p>　　由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿

63、轉(zhuǎn)到另一根螺桿（如圖1所示），呈“∞”型前進(jìn)，料流的方向改變，有助于物料的混合和均化。</p><p><b>　?、?自潔性能</b></p><p>　　同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，在嚙合處螺紋和螺槽的速度方向相反，相對速度很大，因此有相當(dāng)高的剪切速度，它能刮去各處積料，其自潔作用比反向旋轉(zhuǎn)的更有效。 </p><p><b>　　⑷

64、壓延效應(yīng)</b></p><p>　　同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠壓機(jī)，由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，因此沒有明顯的壓延效應(yīng)，它對磨損和超載的敏感性比反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿小的多，而且也易發(fā)現(xiàn)。</p><p>　　2.2 擠壓加工系統(tǒng)</p><p>　　2.2.1 擠壓加工系統(tǒng)組成</p><p>　　圖2-2 典型食品擠壓加工系統(tǒng)鏈圖&

65、lt;/p><p>　　如圖2-2所示,典型的擠壓加工系統(tǒng)支鏈圖,其中包括喂料裝置、預(yù)調(diào)質(zhì)裝置、傳動、擠壓、加熱與冷卻、成型、切割、控制等部分組成。[6]</p><p>　　2.2.2 常用擠壓術(shù)語 </p><p>　　擠壓機(jī)個部分中都有其專業(yè)術(shù)語，其中以下最為突出：螺紋、齒根、螺紋、螺紋前沿、螺紋后沿、齒型、螺紋頭數(shù)、單頭螺桿、多頭螺桿、螺旋槽、螺桿通道的軸向面

66、積、螺桿通道的展開面積、高徑比，長徑比，壓縮比。</p><p>　　2.3 雙螺桿擠壓機(jī)總體設(shè)計</p><p>　　雙螺桿擠壓機(jī)零部件包括：喂料裝置、機(jī)筒、螺桿、加熱與冷卻裝置、模板與切割裝置、機(jī)座等組成。</p><p>　　2.3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　螺桿擠壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)對整機(jī)的性能有很大的影響，總體結(jié)構(gòu)包括擠壓系統(tǒng)

67、，傳動系統(tǒng)和驅(qū)動源的相互位置關(guān)系。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別：[5]如表2-1</p><p>　　表2-1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析</p><p>　　結(jié)論：通過以上分析，結(jié)合本課題的實際情況，擬采用臥式整體式結(jié)構(gòu)形式，動力源和傳動裝置位置采用電機(jī)置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部形式。</p><p>　　2.3.2 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><

68、p>　　螺桿是擠壓機(jī)最重要的關(guān)鍵部件之一,其結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)的設(shè)計合理與否之間關(guān)系到擠壓過程。</p><p>　　2.3.2.1 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計要點</p><p>　?、派a(chǎn)能力：生產(chǎn)能力是設(shè)計螺桿的主要指標(biāo)之一，不同規(guī)格的螺桿生產(chǎn)能力是不同的，同一規(guī)格的螺桿，由于結(jié)構(gòu)和幾何尺寸的差異或由于螺桿轉(zhuǎn)速的差異也不同。通常我們</p><p>　　生產(chǎn)能力Q與螺

69、桿轉(zhuǎn)速n的比值，稱之為“比流量”。同規(guī)格的螺桿在加工同一種物料時的比流量，在一定程度上說明了螺桿的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。對于φ65擠出機(jī)來說，一般認(rèn)為Q/n>1（kg/h/r/min）是同規(guī)格機(jī)臺中比較好的比流量值。本設(shè)計中，生產(chǎn)能力定為Q＝120kg/h，螺桿轉(zhuǎn)速根據(jù)生產(chǎn)蝦片的工藝要求取為n＝60r/min，則比流量Q/n＝120/60=2，較合理。</p><p>　　⑵ 功率消耗：從擠壓機(jī)的能量

70、平衡來看，擠壓系統(tǒng)中對物料所消耗的能量應(yīng)對于物料的加熱能量和對螺桿輸入功率的總和。習(xí)慣上為衡量螺桿加工不同物料所消耗的機(jī)械功率大小，假設(shè)機(jī)筒外加熱功率相同時，常以螺桿每單位生產(chǎn)能力所消耗的機(jī)械功率作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，稱為螺桿的單耗N/Q。在保證物料膠體化的前提下，螺桿的單耗應(yīng)以低值為好。</p><p>　?、?擠壓物的質(zhì)量 擠出物的質(zhì)量包括外觀質(zhì)量、混合質(zhì)量、擠出溫度、軸向與徑向溫差、溫度隨時間波動的軸向溫差、

71、擠出壓力的波動等方面的內(nèi)容。由于壓力Δp的波動，直接影響生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性。溫度的波動可以通過粘度η的波動而影響Q的穩(wěn)定性。根據(jù)蝦片生產(chǎn)的工藝要求，機(jī)筒溫度和壓力的大小對擠壓生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響，溫度升高有利于提高美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低模頭處的壓力。因此，應(yīng)視溫度和壓力對物料反應(yīng)的影響程度，合理選取控制，避免兩者的較大波動。</p><p>　?、?螺桿的加工制造是否容易，使用壽命是否長。

72、螺桿加工制造困難，影響螺桿的壽命。</p><p>　　2.3.2.2 螺桿傳動系統(tǒng)</p><p>　　同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿的傳動系統(tǒng)相對來說比較復(fù)雜，一般采用外嚙合傳動。（如圖3所示）</p><p>　　圖2-3（a）與2-3（b）的主要區(qū)別是驅(qū)動軸的</p><p>　　圖2-3 螺桿傳動系統(tǒng)</p><p>　

73、　位置問題，考慮到擠壓機(jī)的小型化及其他工作、性能、裝配等要求，選擇圖3（b）所示裝置比較合適。</p><p>　　2.3.2.3 雙螺桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計</p><p>　　螺桿主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：螺桿直徑，長徑比，螺桿各段主要參數(shù)，螺紋形狀，螺桿的螺紋頭數(shù)。</p><p>　　圖2-4 等深變距螺桿</p><p>　　螺桿結(jié)構(gòu)和嚙合方式的

74、確定</p><p>　　本設(shè)計中螺桿的設(shè)計仍按普通螺桿的方法進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式：1.等距變深螺桿；2.等深變距螺桿；3.變深變距螺桿?？紤]到螺桿的強(qiáng)度要求和物料性質(zhì)，我們擬采用等深變距螺桿。等深變距螺桿是指螺槽深度不變，螺距從加料段的第一個螺槽開始至均化段末端是從寬變窄，結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。</p><p>　　為使進(jìn)料均勻，協(xié)調(diào)螺槽輸送物料和熔融

75、的能力，螺桿采用單頭螺紋，并部分嚙合，以使物料受到較大的剪切和混合，有利與糊化的進(jìn)行。</p><p><b>　　螺桿直徑Ds的確定</b></p><p>　　螺桿直徑是螺桿主要參數(shù)之一，在設(shè)計螺桿時，一般是根據(jù)所需的生產(chǎn)能力，理論公式來計算螺桿直徑是困難的，因此可選用以下方式，初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉(zhuǎn)速后，根據(jù)經(jīng)驗的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑：</p&

76、gt;<p><b>　　Q＝βDs3 n</b></p><p>　　式中Q ——生產(chǎn)能力，kg/h</p><p>　　Ds ——螺桿直徑，cm</p><p>　　n ——螺桿轉(zhuǎn)速，r/min</p><p>　　β——經(jīng)驗出料系數(shù)，一般取β＝0.003~0.007</p>

77、<p>　　本設(shè)計中，Q＝120kg/h，n＝60r/min（工作轉(zhuǎn)速），β＝0.007，則</p><p>　　Ds＝[Q/(β*n)]1/3</p><p>　?。絒120/(0.007×60)] 1/3</p><p><b>　?。?.586cm</b></p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑Ds

78、＝65mm。</p><p>　　長徑比L/Ds的確定</p><p>　　由擠出理論得知，在其他條件一定時，增大長徑比，可增加物料在螺桿中的停留時間，即保證了物料有充分的熔融時間，但過大的長徑比易于造成停留時間過長而使熱敏性物料分解。因此，應(yīng)根據(jù)被加工物料的物理性能、成型工藝要求和產(chǎn)品質(zhì)量的要求來考慮。</p><p>　　參考成型擠壓機(jī)有關(guān)資料，初步選取長徑比L

79、/Ds＝12，則</p><p>　　螺紋段總長L＝12Ds＝12×65=780mm</p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)長L＝800mm，修正L/Ds＝800/65＝12.308</p><p>　　螺桿各段主要幾何參數(shù)的確定</p><p>　　物料在螺桿中的擠壓經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化的過程。因此，整個螺桿的設(shè)計通常分為三部分。以下具體

80、計算確定各段的幾何參數(shù)。</p><p><b>　　a螺槽深H</b></p><p>　　由于螺桿設(shè)計成等深變距形式，取統(tǒng)一螺槽深H＝0.18D~0.25D(參考[7]Pg149) ＝11.7~16.25mm，取H＝12mm，則螺桿根徑Db＝Ds－2H＝65－24＝41mm。</p><p><b>　　b螺距S</b>

81、;</p><p>　　沿輸送段到均化段方向，將螺桿成階梯形分成三段，螺距依次為63mm、53mm、44mm。</p><p><b>　　c各段長L</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)（［9］Pg75~77），確定各段長如下：</p><p>　　加料段 L1＝10%~25%L＝80~200mm，取螺距S1＝6

82、0mm的整倍數(shù)，L1＝189mm</p><p>　　熔融段 L2＝55%~65%L＝440~520mm，取螺距S2＝53mm的整數(shù)倍，L2＝424mm。</p><p>　　均化段 L3＝22%~25%L＝176~200mm，取螺距S3＝44mm的整數(shù)倍，L3＝176mm。</p><p>　　實際螺紋段總長 L＝L1＋L2＋L3＝189+424+176＝7

83、89mm</p><p><b>　　d螺旋升角ψ</b></p><p>　?。▍⒖糩7] Pg151公式）</p><p><b>　　t=πDtgψ</b></p><p>　　算出各段螺旋升角第一段ψ1=17°09＇，第二段ψ2=14°33＇，第三段ψ3=12°

84、10＇</p><p><b>　　其他參數(shù)的確定</b></p><p>　　a雙螺桿中心距A和螺桿嚙合間隙δ1</p><p>　　雙螺桿的中心距主要取決于螺桿的直徑和對間隙的要求，一般地單螺紋雙螺桿A＝(0.71~1)Ds＝46.15~65mm（見［9］Pg189），考慮到螺桿部分嚙合，存在間隙，應(yīng)滿足A－(Db＋Ds)／2＞0，即A＞(

85、Db＋Ds)／2＝(41＋65)／2＝53mm，取嚙合間隙δ1＝2mm，則A＝55mm。</p><p>　　b螺桿與機(jī)筒的配合間隙δ2</p><p>　　圖2-5梯形螺紋斷面</p><p>　　間隙δ2的選擇主要根據(jù)所加工物料的性能和機(jī)械加工條件來決定。參考［9］Pg119表1-3-10，由于物料為高粘度物料，取φ65mm擠壓機(jī)的配合間隙δ2＝0.002~0.

86、005Ds=1.3~3.25mm。取δ2＝2mm。</p><p><b>　　螺紋斷面形狀的確定</b></p><p><b>　　圖2-6開槽螺紋</b></p><p>　　對于小直徑螺桿，一般選用梯形螺紋，由于其前后緣有較大的傾角，有利于物料的流動，同時具有較好的混合和均化物料的作用。其斷面形狀如圖2-2所示。&

87、lt;/p><p>　　本設(shè)計中，各段螺紋統(tǒng)一取</p><p><b>　　傾角 α＝10°</b></p><p>　　圓角半徑 R＝(0.04~0.12)Ds＝2.6~7.8mm，取R＝5mm </p><p>　　螺棱頂寬 e＝(0.08~0.12)Ds＝ 5 .2~7.8mm，取e＝6mm (見［9

88、］Pg77~78) </p><p><b>　　圖2-7喂料口斷面</b></p><p>　　壓縮比i([8]Pg122計算方式)</p><p>　　全螺紋雙螺桿的壓縮比，等于加料段一個螺距的螺槽容積與擠出段一個螺距的螺槽容積之比，不計過渡圓弧的影響，其計算式如下：</p><p>　　(［9］式1-8-5)<

89、;/p><p>　　式中 S1、S2——分別為加料段、擠出段的螺距</p><p>　　m1、m2——分別為加料段、擠出段的螺紋頭數(shù)</p><p>　　e1、e2——分別為加料段、擠出段平均直徑處的螺紋軸向厚度</p><p>　　D、d ——分別為螺桿外徑、根徑</p><p>　　F1、F2——分別為加料段、擠

90、出段的嚙合面積的一半</p><p>　　由于螺桿等深，單頭螺紋，截面形狀一致，D1＝D2，d1＝d2，e1＝e2≈b，m1＝m2＝1，忽略嚙合面積F1、F2，初步估算壓縮比</p><p>　　i＝(S1－e1)／(S3－e2)＝(63－6)／(44－6)＝1.5</p><p>　　據(jù)有關(guān)資料，玉米淀粉在擠壓過程中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后，本身由固體粉料轉(zhuǎn)化為熔體有

91、2倍左右的物理壓縮比。本擠壓機(jī)為成型擠壓機(jī)且物料的壓縮性小；另外，考慮到化學(xué)反應(yīng)對壓縮比的影響，我們認(rèn)為估算值還是有一定參考意義的。</p><p>　　2.3.3 機(jī)筒結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　機(jī)筒和螺桿共同組成了擠壓機(jī)的擠壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到熱量傳遞的穩(wěn)定性和均勻性，在設(shè)計機(jī)筒時，要考慮到機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式的選擇，機(jī)筒上的加料口形式，機(jī)筒與機(jī)頭的聯(lián)接方式以及機(jī)筒機(jī)械加工制造的難易等

92、問題。</p><p><b>　　機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式</b></p><p>　　成型擠壓機(jī)長徑比較小，且本擠壓機(jī)機(jī)筒長度較小，所以采用整體式機(jī)筒。</p><p>　　這種形式的機(jī)筒在擠壓機(jī)中較多的被采用。它的特點是：加工精度喝裝配精度容易保證，機(jī)筒外部的加熱器易于布置，且受熱均勻，但機(jī)筒內(nèi)表面的磨損難于修復(fù)。</p><p&

93、gt;<b>　?、?料口結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　加料口的結(jié)構(gòu)必須與物料形狀相適應(yīng)，使被加工的物料能從料斗或加料器中自由流入螺桿而不中斷，對各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。</p><p><b>　　加料系統(tǒng)</b></p><p>　　所設(shè)計的加料系統(tǒng)由 2 部分組成 ：</p>

94、<p>　　料倉及料斗組件 ，用于 完成儲料、垂直落料和定量計量控制功能 </p><p>　　螺旋填充器 ，用于 水平輸送。該加料系統(tǒng)是為包裝機(jī)進(jìn)行定量加料而設(shè)計</p><p>　　料斗體為倒置的截圓錐殼形鋼結(jié)構(gòu)。相關(guān)資料表明 ，用料斗 處理粉體物料的生產(chǎn)率與排料口直徑的關(guān)系可用 M ≈ d2.5 來表示。 我們并未證實此式可否用于振動給料 ，但是排料的快慢與排料口 直徑

95、有著重要的關(guān)系。</p><p>　　料斗的主要參數(shù)有進(jìn)料口直徑 D、排料口直徑 d、料斗傾斜角。</p><p>　　根據(jù)以往的經(jīng)驗設(shè)計 ，本設(shè)計取進(jìn)料口直徑 D=500mm， 排料口直徑 d=150mm。</p><p><b>　　料斗體斜度 α。</b></p><p>　　料斗體斜度 α 的選擇與聚丙烯酰胺和料

96、斗材料的摩擦系數(shù)有 關(guān)。摩擦系數(shù)越大 ，斗體坡角也越大。出料口直徑確定后 ，斗體 傾斜度越大 ，料斗高度也越大 ，在設(shè)計時要考慮空間位置的安排。 對于粘性大的物料 ，通常選擇 α=60°。</p><p>　　根據(jù)料斗運動形式的不同 ，可分為直線型、渦旋型、平旋型3種振動形式。由于平旋型破拱作用比直線型振動強(qiáng) ，并且結(jié)構(gòu) 比渦旋型簡單 ，應(yīng)用最為普遍 ，所以此設(shè)計中我們選擇平旋型振 動形式。</p

97、><p><b>　　輔助裝置的設(shè)計</b></p><p>　　用人造革、帆布或者橡膠制成波形管 ，聯(lián)接并且密封料倉與 振動給料斗之間的</p><p>　　間隙 ，使振動給料斗既不影響振動 ，又不致使 物料外溢、灰塵飛揚以及有害氣體逸散。</p><p><b>　　螺旋填充器的設(shè)計</b><

98、/p><p>　　螺旋加料裝置密閉性好，使用外力驅(qū)動加料，加料速度快，技術(shù)非常成熟，結(jié)構(gòu)簡單且價格低廉。能進(jìn)行準(zhǔn)確的速度與位置控制螺旋加料器是一種常用的粉體處理設(shè)備，從螺旋輸送機(jī)演變而來，采用管狀料槽實現(xiàn)比輸送機(jī)更大的充填率，可用于處理多種類型的粉體。</p><p>　　本設(shè)計中采用單螺桿輸料[8]，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機(jī)中。這樣，單螺桿擠壓機(jī)就充當(dāng)了喂料裝置，它不僅能均勻的喂料，且能

99、控制喂料量，滿足各種不同物料加工需要，避免進(jìn)料不均勻的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。</p><p><b>　　加熱和冷卻裝置系統(tǒng)</b></p><p>　　由擠壓理論可知，溫度控制是擠壓過程得以進(jìn)行的必要條件之一。擠壓機(jī)加熱與冷卻系統(tǒng)就是為了保證這一必要條件而設(shè)置的。加熱冷卻裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計是否得當(dāng)，將直接關(guān)系到擠壓機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的質(zhì)量和能量的消耗。因此，

100、擠壓機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)又是擠壓機(jī)的一個重要組成部分。</p><p>　　加熱溫度 加熱溫度取決于載體樹脂的軟化點或熔融溫度，載體樹脂軟化點或熔融溫度越高，加熱溫度也就越高，一般應(yīng)高出樹脂的熔融溫度5℃左右。加熱溫度過低樹脂不能 充分熔化，有限的載體樹脂也就無法將無機(jī)粉完全包覆，母粒的表面粗糙粒子中間出現(xiàn)空洞，樹脂和無機(jī)粉體無法成均勻體系。加熱溫度過高，助劑易揮發(fā)樣，螺桿 剪切力降低不宜塑化，同樣影響母粒的質(zhì)量。一

101、般情況下，二區(qū)溫度應(yīng)是造粒最高溫度，一區(qū)比二區(qū)溫度低10℃左右，三區(qū)、四區(qū)溫度與二區(qū)基本相同，從五區(qū)開 始直至機(jī)頭按5~10℃的梯度逐漸降低</p><p>　　機(jī)筒溫度分布對魚肉的影響</p><p>　　機(jī)筒溫度的分布控制是擠壓加工過程中一個關(guān)鍵的操作參數(shù)。根據(jù)對物料流動特性的分析，可知溫度對于擠壓物料的粘度影響很大。隨著溫度的升高，物料的粘度將會減小。在相同產(chǎn)量Q的情況下，當(dāng)物料的粘

102、度μ減小時，將同時減小擠壓機(jī)模頭處的壓力。根據(jù)蝦片生產(chǎn)工藝要求，溫度和壓力對擠壓法生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響。機(jī)筒溫度的升高將提高物料的美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低擠壓機(jī)的模頭壓力，特別地當(dāng)機(jī)筒溫度過高超過250℃時，將會導(dǎo)致淀粉的碳化，從而對擠壓生產(chǎn)魚肉起到相反的作用。因此，我們應(yīng)視溫度和壓力對生化反應(yīng)的影響程度，對機(jī)筒溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制和調(diào)節(jié)，以利于反應(yīng)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。</p><p>　

103、　擠壓機(jī)加熱方法的選擇</p><p>　　目前擠壓機(jī)的加熱方法有如下幾種：載熱體加熱、電阻加熱和電感應(yīng)加熱等。</p><p>　?、佥d熱體加熱： 利用載熱體(如蒸汽、油等)作為加熱介質(zhì)的加熱方法稱為載熱體加 熱。由于采用的載熱體的不同，又可分為液體加熱和蒸汽加熱。液體加熱所使用的加熱 介質(zhì)，在低于200℃時用礦物油，高于200℃時，一般都采用有機(jī)溶劑或其混合物。蒸汽加 熱所使用的介質(zhì)為

104、蒸汽。 液體加熱的優(yōu)點是： 加熱溫度較高，效率也高，加熱均勻而且能夠準(zhǔn)確地控制溫度。 其缺點是：要求加熱系統(tǒng)密封良好，以免因液體的滲漏而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量;同時還需要 配備一套加熱循環(huán)裝置，這就提高了設(shè)備的成本;所用的載熱體(如有機(jī)溶劑)因受熱分解 往往帶有毒性和腐蝕性;另外裝置的維修也不方便，故目前很少采用。 蒸汽加熱因其壓力很難維持一定值，且波動也較大，其溫度亦難達(dá)到工藝要求，而且 還需配備一套專門的蒸汽設(shè)備，這對于許多工廠來說是

105、很難做到的，因此也很少采用。 </p><p>　?、陔娮杓訜幔?電阻加熱是用得最廣泛的加熱方式，其裝置具有外型尺寸小、質(zhì)量輕、 裝設(shè)方便等優(yōu)點。 由于電阻加熱器是采用電阻絲加熱機(jī)筒后再把熱傳到的物料上，而機(jī)筒又是一個具 有一定厚度的筒體，因此在機(jī)筒的徑向方向上便形成較大的溫度梯度，如圖10-16所示。 另外，用它加熱也需要較長的時間。以SJ65為例，用電阻絲加熱時，預(yù)熱升溫時間約需 45min。同時

106、，使用云母片作絕緣材料的電阻加熱器，其電阻絲易氧化受潮等，也會使其 壽命縮短。由于要使用大量的云母片作絕緣材料，加熱器的成本也較高。 近年來，在許多擠出機(jī)上采用了所謂鑄鋁加熱器，它是將電 阻絲裝于金屬管中，并填進(jìn)氧化鎂粉之類的絕緣材料，然后將此金屬管鑄于鋁合金中。實際 上它是一種改進(jìn)了的電阻加熱器。它與舊式的電阻加熱器相比較，既保持了原來電阻加熱 器的體積小、裝設(shè)方便及加熱溫度較高的優(yōu)點，而由于省去了云母片，便降低了加熱器的成

107、 本。此外，由于電阻絲是裝于加熱金屬管的密實的氧化鎂粉中，使得它有防氧化、防潮、防震 和防爆等性能，因而提高了加熱器的使用壽命，傳熱效果也比舊式加熱器好。 鑄鋁加熱器的最大加熱溫度一般為350～370℃，</p><p>　　③ 電感應(yīng)加熱： 電感應(yīng)加熱是通過 電磁感應(yīng)在機(jī)筒內(nèi)產(chǎn)生電的渦流而使機(jī)筒 發(fā)熱的一種加熱方法。這種加熱器是在機(jī)筒的外壁上隔一定 的間距裝上若干組外面包以主線圈5的硅 鋼片1。當(dāng)將交流電源通

108、入主線圈時，就產(chǎn) 生了如圖中所示方向的磁力線，并且在硅 鋼片和機(jī)筒之間形成了一個封閉的磁環(huán)。 由于硅鋼片具有很高的導(dǎo)磁率，因此磁力 線能以最小的阻力通過，而作為封閉回路 一部分的機(jī)筒其磁阻要大得多。磁力線在 封閉回路中具有與交流電源相同的頻率， 當(dāng)磁通發(fā)生變化時，就會在封閉回路中產(chǎn) 生感應(yīng)電動勢，從而引起二次感應(yīng)電壓及 感應(yīng)電流，即圖中所示的環(huán)形電流，亦叫電 的渦流。渦流在機(jī)筒中遇到阻力就產(chǎn)生熱量。 電感應(yīng)加熱與電阻絲加熱相比具有如下

109、幾個特點： a. 它是由機(jī)筒直接加熱物料的，因此預(yù)熱升溫的時間較短(大約7min左右)。在機(jī) 筒的徑向方向上的溫度梯度較小；b. 由于以上特點，采用此加熱器時對溫度調(diào)節(jié)的反應(yīng)較電阻加熱靈敏，從而有較大 的溫度穩(wěn)定性，對產(chǎn)品的質(zhì)量很有利; c. 由于感應(yīng)線圈的溫度不會超過機(jī)筒的溫度等原因，它比電阻加熱器可節(jié)省電能 (有資料介紹可省30%左右); d. 在正確的冷卻和</p><p>　　綜合考慮，本設(shè)計中機(jī)筒

110、的加熱方式擬采用鑄鋁加熱器加熱。</p><p><b>　?、抢鋮s裝置設(shè)計</b></p><p><b>　　冷卻裝置設(shè)計原則：</b></p><p>　　1.盡量保證塑件的收縮均勻。維持模具的熱平衡；2.冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，責(zé)對塑件的冷卻效果越均勻，根據(jù)經(jīng)驗，一般冷卻水孔中心線與行腔壁的距離應(yīng)為冷卻水管直

111、徑的1-2倍（常為12-15mm）冷卻水管的中心距一般為冷卻水管直徑的3-5倍，冷卻水管的直徑一般為8-12mm，但是不能超過14mm；3.盡量是冷卻水管距離行腔表面的距離相等，當(dāng)塑件的壁厚均勻時，冷卻水管與行腔表面的距離應(yīng)該處處相等，當(dāng)塑件的壁厚不均勻時，厚壁處應(yīng)該加強(qiáng)冷卻，冷卻水管應(yīng)該靠近行腔，距離小但是也不應(yīng)小于10mm；4.澆口處加強(qiáng)冷卻，一般在注塑時，澆口附近的溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)的溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。即冷卻水從