课题来源
目前各个国家均对挤压技术进行了深入研究。采用挤压技术在我国已有悠久历史,但是由于种种原因长期以来一直停留在爆米花的手工业状态,从70年代中期开始,尤其近些年,我国挤压技术得到了很大的发展,随着人民的生活水平的提高和饮食结构变化,随着对挤压机的不断深入研究,挤压食品的品种和产量也将与日增多,并朝着高效节能、产品风味多样化和美味化发展。
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
本次设计通过对国内熟悉螺杆挤压技术的发展历程,特别是双螺杆挤压技术,然后自己进行BCCH125型双螺杆挤压机的产品的三维设计,以及系统参数优化,利用UG进行仿真运动模拟,自主设计一款BCCH125型双螺杆挤压机。
(2)卷绕机的研究状况及其发展前景
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。
研究内容
① 熟悉螺杆挤压技术的发展历程,特别是双螺杆挤压技术;
② 完成BCCH125型双螺杆挤压机的产品的三维设计 ;
③ 完成BCCH125型双螺杆挤压机系统参数优化;
④ 利用UG软件完成BCCH125型双螺杆挤压机系统运动仿真;
⑤ 完成BCCH125型双螺杆挤压机装配图和关键零部件工程图的绘制。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
①所谓一阶机,是指主机只有一个挤压系统,包括一套螺杆、机筒和传动箱;而二阶机是指主机有两个挤压系统,包括两套螺杆、机筒和传动箱,柔性串起来组成主机。本设计中以采用一阶式。
②设计螺杆必先根据加工要求确定螺杆的转向。同向旋转双螺杆的两根螺杆集合形状可以完全一样,对加工硬混料存在困难。反向旋转双螺杆挤压机几何形状是对称的,因此它具有强制输送的特性、齿合处的相对速比较低,因此适于加工热敏性物料,本设计主要针对食品膨化、饲料的加工,故选择热敏性好的逆向旋转双螺杆机构。
研究计划及预期成果
研究计划:
2012年10月12日-2012年12月25日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书。
2013年1月11日-2013年3月5日:填写毕业实习报告。
2013年3月8日-2013年3月14日:按照要求修改毕业设计开题报告。
2013年3月15日-2013年3月21日:学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日:挤压机挤出系统设计。
2013年4月12日-2013年4月25日:关键零件绘制。
2013年4月26日-2010年5月21日:毕业论文撰写和修改工作。
预期成果:
本设计完成的BCCH125型双螺杆挤压机,制造简单,成本低,易操作,挤压效果好。
特色或创新之处
①主体采用一阶整体式设计
②机桶采用封闭式设计
③本设计采用逆向旋转螺距渐变式双螺杆挤压机
已具备的条件和尚需解决的问题
①本文虽然对系统的硬件设计做了介绍,但还需要在实际中进一步完善,如加料系统的设计和机头的设计。
②本文在双螺杆挤压机实现数控方面还未有所涉及。
指导教师意见
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