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毕业论文题目
自熟式米粉挤丝机
机械设计制造及其自动化
摘要:米粉挤丝机是一种将大米加工成米粉条的食品加工机械设备。米粉挤丝机有多种型号。此次毕业设计的课题就是设计一种新型自熟式米粉挤丝机。它的工作过程主要分为熟化和挤丝成型两个阶段。
在此次毕业设计中,分析了自熟式米粉挤丝机的工作原理,主要完成了大带轮转速的计算,得到熟化螺旋和挤丝螺旋需要的转速。了解和掌握了设计的总体结构和主要零件的作用。熟化筒体中放有熟化螺旋起熟化作用,挤丝筒体中放有挤丝螺旋起挤丝作用,调整控制阀可以得到品质优良的米粉条。采用不同孔径的出料粉镜可以得到各种粗、细品种的米粉条。并绘制了主要零件图和装配图。
关键词:带轮、熟化螺旋、挤丝螺旋、输料管、控制阀、出料粉镜。
自熟式米粉挤丝机
毕业论文题目
Abstract
Ricenoodleextruderisakindoffoodprocessingmachineryandequipmentthatprocessesriceintoricenoodle.  Therearemanymodelsofricenoodleextruder.  Thegraduationprojectistodesignanewtypeofself-ripeningriceextruder.  Itsworkingprocessismainlydividedintocuringandwireextrusionmoldingtwostages. 
Inthisgraduationproject,theworkingprincipleofself-ripeningricenoodleextruderisanalyzed,andthecalculationofthespeedofthebigbeltwheelismainlycompleted,andthespeedofthecuringscrewandextrudingscrewisneeded.  Understandandmastertheoverallstructureofthedesignandtheroleofthemainparts.  .  Variouscoarseandfinevarietiesofricevermicellicanbeobtainedbyusingthedischargingpowdermirrorwithdifferentaperture.  Anddrawthemainpartsdrawingandassemblydrawing. 
Keywords:pulley,agingspiral,,crowdedspiralwire,transmissionpipe,controlvalve,amaterialpowdermirror.
JN-A型自熟式米粉挤丝机
1绪论
当前中国食品工业还是以农副食品原料的初加工为主,精细加工的程度比较低,正处于成长期。食品行业为完全竞争行业,集中度较低,中小企业比例高,技术水平低,同质化严重,价格竞争激烈,利润空间狭小,随着行业整合及行业成熟度的提高,行业利润向大企业迅速集中,行业龙头企业将担当起行业资源整合的重任。
食品机械是指把食品原料加工成食品(或半成品)过程中所应用的机械设备和装置。应用食品加工机械不仅能减清人们的劳动强度,节约宝贵的时间,而且可以使人们摆脱繁忙的家务和落后的经济文化生活,解放生产力,为社会创造更多的财富。
国内食品加工机械现存问题及发展方向,我国食品加工机械起步晚,技术比较落后,其现存问题是:
实用技术水平偏低。设备落后,资金短缺,技术力量有待于加强。
现有机械产品质量有待提高。
缺乏基础性技术研究。
针对上述问题,着重开展对食品加工机械基础技术的研究、开发和推广作用;加强
对机械产品的“三化”工作(标准化、系列化、通用化),切实改善和提高现有技术力量。我相信经过广大技术人员的通力合作,我国食品加工机械的技术水平必将有新的飞跃。
在我国人民的膳食结构中,稻米及其制品占有重要的地位,米粉作为最重要的稻米制品之一,深受消费者喜爱。它是以大米为原料,经水洗、浸泡、研磨、蒸粉、挤丝及烘干等一系列工序所制成的食品。它质地柔韧、爽滑可口,有咬劲,既可作为小吃,又可作为主食,是大米深加工后的大宗精美食品,深受人们的喜欢。米粉起源于中国,距今已有2000多年历史,在我国南方城市诸如广东、广西、江西、湖南、云南、福建等地及港澳台地区广受欢迎。有调査显示,我国每年用于米粉加工的大米约100万t,约占食品加工用米总量的1/3。
米粉生产区域分布广,凡种植水稻的地方,几乎都有米粉的生产;其品种也繁多,人们配以独特的烹饪方法,形成各具特色的米粉,有些已享誉全国乃至世界,如桂林的马肉米粉、江西的炒米粉、福建的兴化米粉和云南的过桥米线等。米粉在不同地区有不同称谓,这些名称地域性强,目前尚无统一标准,根据米粉成型加工设备的不同,可分为切粉和榨粉,前者指糊化、熟化后的米粉采用切条成型的方法而制成,后者指采用螺杆挤出成型的方法而制成。根据其不同烹饪方法,可分为干米粉、湿米粉两大类,干米粉指成品水份含量在13%以内,湿米粉指成型后的米粉不经干燥,而直接杀菌包装成品的米粉。传统的米粉条正逐步走向生产工业化,食用方便化,品种多样化,从小作坊进入工厂。研究米粉条加工的机械设备和发展进程有着深远的意义。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
米粉挤丝机有多种型号,JN—A型是一种使用效果比较好的设备。目前,精制高档直条米粉生产厂家基本上是使用这种型号的挤丝机。因此,我的毕业设计课题是设计类似于这种型号的新型自熟式米粉挤丝机,它也是一种食品加工机械。
长久以来,米粉条生产都是沿用传统工艺和手工操作,产量低、劳动强度大、卫生条件差,成品包装简陋甚至无包装。这种作坊式生产方式利润低,扩大再生产能力差。
早在20世纪50年代,米粉开始进入工业化生产,以广东米粉机械为代表,其技术装备水平走在中国前列,且有产品出口;到60年代,人们致力革新米粉的传统自然凉干技术,采用隧道式热风干燥设备进行烘干,至此,米粉生产设备水平迈进一大步,基本形成流水线生产;70年代后期,人们对米粉生产各环节设备进行简易組合,形成成套设备的雏形,但这一时期的设备但仍达不到连续生产的水平;80年代以后,各地开始关注成套米粉生产线的自动化生产技术,这一时期,米粉生产线的自动化生产水平得以提髙,精简了生产人员,产量和成品率也逐渐提髙。
米粉条作为传统饮食中的一块瑰宝,为了适应现代社会的市场要求,传统的米粉条加工业正逐步向机械化、自动化以及系统化的方向发展。其主要体现在以下几个方面:
、科学化。未来的米粉条加工业的原料应该是标准化的大米粉末供应生产,这种大米粉末的应建立在大米品种的选择、搭配上,其主要技术质量指标应达到米粉条生产的基本要求。
、自动化。米粉条加工生产,由于生产中都有一个β化工序,需要一定的时间来完成,从而阻碍了自动化、机械化的进程,研究出一种β化促化剂是当务之急。
,食用方便化、营养化。米粉条加工业通过与国外先进技术的不断交流探讨,不断开发新的生产工艺设备。
。由于干燥技术的发展和应用,使其保存期可长达半年甚至更久。
。米粉条加工企业应向大型化、机械化程度高、产品上档次方向发展,才能获得更好的效益。
大米中主要成份为淀粉及蛋白质,其中其淀粉含量达75%之高,米粉主要是利用大米淀粉的糊化及老化特性而进行生产。米粉生产是比较复杂的工艺过程,不同特色米粉具体的生产工艺不同传统生产工艺在对大米进行浸泡后,带水磨浆,然后过滤,再将米粉熟化,成型,但是磨浆需加入大量水,磨浆后又将其过滤去除,这不仅产生了大量废水还会造成大米中营养物质的流失,目前工业生产大都采用半干法生产米粉,各种米粉条,虽然成品造型各异,风味口感有所不相同,但制作的机理都是一样,大都是大米淀粉糊化、回生的过程,有些只有一个糊化过程。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
:将大米粉末浸入水中搅拌时成为乳状悬液,再加热到一定温度,则淀粉粒吸水膨胀,最后乳液全部变成粘性很大的粘状物。
:淀粉溶液或淀粉糊,在低温静置的条件下,都有转变为不溶性的趋向,混浊度和粘度都增加,最后形成硬性的凝胶块。在稀薄的淀粉溶液中,则有晶体沉淀析出,这种现象称为淀粉糊的“回生”。
在米粉条生产过程中,如何掌握温度、时间和水分,根据糊化和回生理论,人为地控制大米淀粉的糊化、回生程度,是提升米粉条的质量至关重要的一步。
向干米粉(%)中加入的蒸馏水的体积数与干米粉质量的百分比,称为加水量。
将米粉条切成2mm的小段,装入已知体积容器中,并记录样品的质量,报告值为三次测量的平均值。
将干的米粉条()切成小段(),在60ml蒸馏水中煮至全熟(米粉条横断面中央没有白色夹生,为全熟)。所需时间为蒸煮时间(每隔30s测量1次)。煮好的样品用20ml蒸馏水洗涤,晾干5min后立即称重。煮好的米粉条质量与样品质量的比值为蒸煮增重。将煮米粉条的水盛入容器中,在105℃烘干至恒重。烘干物的质量与样品质量的百分比为蒸煮损失。
米粉加水量对米粉条的容积密度、蒸煮增重、蒸煮损失均有影响,在加水量为45%处出现拐点。干米粉加水量大于45%时,米粉条的容积密度、蒸煮增重随加水量增大而减小;蒸煮损失随加水量增大而增大。干米粉加水量小于45%时,米粉条的容积密度、蒸煮增重随加水量减小而减小,蒸煮损失则缓慢减少。挤丝机出丝板孔径对米粉条的容积密度、蒸煮时间、蒸煮增重、蒸煮损失有一定的影响。、、,米粉条的容积密度、蒸煮时间、蒸煮增重均没有显著变化;蒸煮损失在小孔径下有增加。,米粉条的容积密度等品质特性均有显著改变。容积密度减小,蒸煮时间减半,蒸煮损失大增,蒸煮增重减少。米粉条的品质会明显变差。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
2总体方案确定
:90~110kg/h。
:P=15~22kw,n=1470r/min。
,减速箱内应先加润滑油(30号机油),加油后油面高度应达到油标中线位置。
,不得出现卡碰现象,无异常振动和噪声。
,密封良好,不得出现漏油现象。
、紧凑,操作维修方便。
7设备造价低,有较好的技术经济性能。
8装机完毕后,外表先涂上铁锈红防锈底漆,然后根据用户需求涂上装饰漆。
设计一台新型自熟式米粉挤丝机,它的生产率为90~110kg/h,产品质量达到出口标准。配套电机为P=15~22kw,n=1470r/min。通过带传动使熟化轴的转速为600r/min,经减速器后挤丝轴的转速为125r/min。
由设计要求查简明机械零件设计手册,选择Y180M-4型三相异步电动机,P=,n=1470r/min。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
新型自熟式米粉挤丝机的工作过程可以分为熟化和挤丝成型两个阶段。
:就是把大米淀粉由生的状态变为熟的状态(α化)。新型自熟式米粉挤丝机,就是采用将机械能转变成热能的方式对大米淀粉进行熟化,实际上就是采用螺旋挤压的方式。其结构示意图如图1所示。
图1
生的大米淀粉颗粒,由进料口落入熟化筒体中,在筒体内螺旋轴的作用下,物料被快速推向出料口一端,物料在筒体内受到强烈的摩擦、挤压作用,产生很高的温度和压力,把大米淀粉中的结晶态淀粉和非结晶态淀粉之间的氢键拉开,是它们各自成为胶体,转为α态,变成有流动性的粘稠的浓浆,从出料口流出,改变筒体出料口的大小即可改变筒体内的温度与压力,从而改变物料的熟化程度。
:经熟化后的大米淀粉已成为粘稠的胶状体,温度也很高,紧接着就进入挤丝成型筒体内,其工作原理和结构与熟化筒是一样的。不同的是挤丝筒体的出口端安装了一片粉镜。粉镜上开有很多模孔,模孔可制成多种孔径或形状。改变模孔即可改变米粉条的粗细和形状。挤丝成型的工艺要求是让已熟化的大米淀粉进一步揉捻、挤压,排除粉粒中的气泡,使淀粉结构紧密、韧性好,烘干后产品光滑、透明度好。其结构示意图如图2所示。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
图2
生的大米淀粉→放入熟化筒,经熟化螺旋熟化→熟的大米淀粉,经熟料管运送→进入挤丝筒,经挤丝螺旋摩擦、挤压→通过出料粉镜,挤出米粉条
对于米粉挤丝机的工艺要求主要有两点。一是要合理控制熟化程度,挤出来的粉既不能太生,又不能太熟。太生时,挤出来的米粉条韧性差、断条率高、吐浆值大(即米粉条在烹调过程中淀粉溶解于水中的比值);太熟时,挤丝不顺畅,容易粘连,不利于后面工序的处理。二是挤出来的米粉条要求组织结构紧密、坚实,粗细一致,表面光滑,无气泡,富有韧性。
米粉挤丝机有多种型号,新型自熟式挤丝机是一种使用效果比较好的设备。它的主要工作部件由熟化筒体、熟化螺旋、挤丝筒体、挤丝螺旋、熟料管及控制阀、出料粉镜、粉镜固定圈等组成。
从结构来看,熟化筒体与挤丝同体比较相近(如图3所示),采用的是分段式机筒,将机筒分成几段加工,然后各段用法兰或其它形式连接起来。这种机筒形式的机械加工比整体式机筒容易,便于改进长径比。这种机筒的主要缺点是分段太多时难以保证各段的对中,法兰连接处影响了机筒的加热均匀性。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
图3筒体示意图
但从工艺角度来看,熟化筒体和挤丝筒体的作用各有不同。熟化筒的作用主要是为了让大米淀粉达到相当高的熟化程度,这就要求在工作时,筒体内有比较高的压力和温度,因此,熟化螺旋的转速比挤丝螺旋的转速更高。熟化螺旋是采用变螺距的螺旋(如图4所示),即螺杆前后的螺距是连续变化的。
图4熟化螺旋示意图
在进料口端螺旋螺距比较大,而出料口端的螺距逐渐变小。进料口端采用大螺距则有利于接纳物料,并将物料快速推向出料端。而出料端的小螺距有利于高温、高压的形成,使淀粉α化。另外,熟化筒输出管控制阀可改变出料口的大小,进而改变熟化筒体内的温度和压力,使熟化程度能得到很好的控制。
挤丝筒内挤丝螺旋的转速较低,螺旋的螺距也是相等的(如图5所示)。
自熟式米粉挤丝机
JN-A型自熟式米粉挤丝机
图5挤丝螺旋示意图
这样,物料在筒体内的滞留时间要相对长一些,对物料起到很好的揉捻、挤压作用,排除淀粉中的气泡,使淀粉结构紧密,挤出来的米粉条表面光滑、透明。
挤丝筒出料粉镜(如图6所示)有多种孔径规格,通常采用不同孔径的粉镜可以得到各种粗、细品种的米粉条。在挤丝头一端固定的出料粉镜的孔径分为4种,分别为
mm。
图6出料粉镜示意图
自熟式米粉挤丝机