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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
第1章 緒 論
1.1選題的背景、目的及意義
隨著我國(guó)人民生活水平不斷提高,尤其是人民收入的增加,對(duì)食品的需求逐漸走向多樣化、多層次化,為食品工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市 場(chǎng)。作為提供食品工業(yè)裝備的行業(yè),食品機(jī)械和包裝機(jī)械行業(yè)將提供多品種、高質(zhì)量的產(chǎn)品以滿足食品工業(yè)發(fā)展的需求。
1997年,全國(guó)糧食部門(mén)所屬糧油加工企業(yè)有11297個(gè)(其中大米加工企業(yè)5777個(gè),面粉加工企業(yè)4104個(gè)、植物油加 工企業(yè)1416個(gè)),產(chǎn)值為752億元。
? 我國(guó)農(nóng)村市場(chǎng)是大市場(chǎng),在油脂加工設(shè)備方面,有關(guān)專家認(rèn)為應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模。1997年底,我國(guó)植物油加工企業(yè)(鄉(xiāng)及縣以上)有4957個(gè),年產(chǎn)植物油894萬(wàn)噸。1998年經(jīng)過(guò)調(diào)整,植物油加工企業(yè)為1513家,年產(chǎn)植物油602萬(wàn)噸。目前世界人均年食用油為14kg,我國(guó)人均年食用油約為7.4kg,只有世界人平均量的二分之一。預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)人均年食用油可達(dá)10kg。隨著人民生活水平的提高,食用油脂消費(fèi)向精煉油、色 拉油、高級(jí)烹調(diào)油、調(diào)和油及營(yíng)養(yǎng)保健油方向發(fā)展。目前適應(yīng)于廣大農(nóng)村的油料加工機(jī)械可分為動(dòng)力旋轉(zhuǎn)榨油機(jī)和液壓榨油機(jī)兩大類,共 十幾個(gè)品種規(guī)格,還有清洗、脫殼、蒸炒、濾油等二十幾個(gè)規(guī)格品種的配套設(shè)備,市場(chǎng)很大。目前城市的大型油廠采用浸出法生產(chǎn),溶劑 浸出工藝發(fā)展迅速,將逐漸取代機(jī)械磨榨,且生產(chǎn)規(guī)模日益大型化、連續(xù)化和自動(dòng)化。
我國(guó)目前常用平轉(zhuǎn)式、履帶式和罐組式浸出器,近年已經(jīng)又研制出了環(huán)形浸出器、平轉(zhuǎn)浸出器等新產(chǎn)品。浸出油廠也將逐步向中、大 型發(fā)展。油料的膨化———浸出是近年來(lái)出現(xiàn)的新工藝,可大大提高浸出能力,其加工設(shè)備我國(guó)已經(jīng)研制成功,今后將會(huì)逐步推廣。
?隨著人民生活水平的提高,食用油脂的質(zhì)量日益受到重視,精煉油所占比重越來(lái)越大。目前我國(guó)油脂精煉機(jī)械規(guī)模較小,一般為20 ~50t/d,間歇式較多,應(yīng)逐步向大型化、連續(xù)化和自動(dòng)化方向發(fā)展。
有關(guān)專家指出,油脂深加工技術(shù)和設(shè)備在我國(guó)發(fā)展起步較晚,規(guī)模也不大,今后會(huì)有所發(fā)展,但速度不會(huì)太快,主要還是目前常用的機(jī)械法榨油方式。
機(jī)械法取油設(shè)備類型很多,按其工作原理可分成多種結(jié)構(gòu)形式。如靜壓式(水壓式)、攪拌擠壓式、螺旋擠壓式(螺旋榨油機(jī))、偏心回轉(zhuǎn)擠壓式(回轉(zhuǎn)偏心輪榨油機(jī))以及離心力擠壓分離(水浸法分離油渣)等。其中常用的有液壓榨油機(jī)和螺旋榨油機(jī)兩大類。而液壓榨油機(jī)除特殊用途外,也將逐漸由高效螺旋榨油機(jī)所取代。
液壓榨油機(jī)有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)以及立式、臥式等類型。
立式手動(dòng)液壓榨油機(jī)由榨油部分和手動(dòng)壓力泵組成,可壓榨多種油料,經(jīng)預(yù)處理后的料坯經(jīng)軋坯、蒸炒并制成餅坯后放入榨膛內(nèi)壓榨。通常液壓榨油機(jī)配備制餅機(jī)(手動(dòng)或液壓式)。
手動(dòng)或電動(dòng)液壓榨油機(jī)的壓力泵有單柱塞泵、套式柱塞泵等多種類型,其中套式泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力變換方便,有能滿足榨油過(guò)程先快后慢,壓力由小到大的工藝要求,該液壓榨油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,不能連續(xù)作業(yè)。
制漿成型半連續(xù)式液壓榨油機(jī),該榨油機(jī)壓力高,壓榨時(shí)間短(8~25min),能自動(dòng)控制,是一種適用壓榨可可、芝麻、花生仁等高油分軟脂油料的專用榨油機(jī)。但對(duì)設(shè)備材質(zhì)、壓力泵、制造要求較高,成本高,一般應(yīng)用范圍不廣。
螺旋榨油機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)的榨螺軸將料坯在榨膛內(nèi)連續(xù)推進(jìn),由于榨螺上螺旋導(dǎo)程逐漸縮短或螺紋深度逐漸變淺,榨膛內(nèi)的空間容積(榨膛容積或空余體積)逐漸減小,從而產(chǎn)生壓榨作用,將油從榨籠縫隙中擠出,殘?jiān)鼔赫コ娠灒瑥某隹诙伺懦觥?
螺旋壓榨在食品生產(chǎn)中,由于液壓榨油機(jī)取油生產(chǎn)的間歇性,壓榨周期長(zhǎng),裝卸料餅麻煩,而且設(shè)備笨重,占地面積大等缺點(diǎn),限制了它的發(fā)展,因此,有被螺旋榨油機(jī)取代的趨勢(shì)。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果
利用高新技術(shù)進(jìn)行米、面、油的精深加工,可使糧油資源成倍增值。以下是目前世界上較為先進(jìn)的幾種糧油加工高新技術(shù)。
⑴ 機(jī)電一體化技術(shù)、光電控制技術(shù)、智能技術(shù)。
這三項(xiàng)技術(shù)是世界發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代米、面、油精深加工必用的高新技術(shù),運(yùn)用于糧油加工的原料儲(chǔ)運(yùn)、保鮮,產(chǎn)品加工、質(zhì)量控制,成品儲(chǔ)存和發(fā)放的全過(guò)程,是糧油加工達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的重要技術(shù)手段。?
⑵ 擠壓膨化技術(shù)。
擠壓膨化技術(shù)是世界發(fā)達(dá)國(guó)家用于糧油加工、食品制作、纖維和淀粉降解、谷物和大豆蛋白組織化、谷物細(xì)胞壁破壁等生化反應(yīng)器。在早餐食品、休閑食品制作和糧油深加工中有著廣泛的應(yīng)用前景。如米糠擠壓穩(wěn)定化技術(shù),可使米糠品質(zhì)穩(wěn)定,延緩劣變,提高米糠的儲(chǔ)藏性;油料擠壓膨化可提高出油率;米、面等原料經(jīng)擠壓膨化,可以生產(chǎn)豐富多彩的谷物早餐食品和休閑食品;大豆經(jīng)擠壓膨化可生產(chǎn)大豆組織化食品等。?
⑶ 生物技術(shù)。
生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)中的核心技術(shù)之一。在糧油加工中有著廣泛的應(yīng)用前景,其中各種生物酶制劑是深加工必不可少的,谷物轉(zhuǎn)化淀粉糖、超純度米淀粉、多孔淀粉、高蛋白米粉、高純度米蛋白、米糠蛋白、米糠營(yíng)養(yǎng)素、肌醇,酶法制油、脂交換等深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)都需要生物技術(shù)和淀粉酶、糖化的酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素的酶、植酸酶等多種酶制劑和酶工程技術(shù)。
⑷ 膜分離、離子交換、色譜分離技術(shù)。
這三項(xiàng)技術(shù)是糧油深加工和副產(chǎn)品綜合利用必不可少的高新技術(shù),油料和谷物蛋白及其功能肽的制備,谷物細(xì)胞壁多糖及糧油資源中各種功能性活性物質(zhì)的分離、純化、制備等高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)都必需利用超濾、鈉米濾等膜分離高新技術(shù)。
⑸ 超細(xì)粉碎技術(shù)超細(xì)粉碎技術(shù)
超細(xì)粉碎技術(shù)超細(xì)粉碎技術(shù)是糧油深加工中的常用技術(shù)。高壓氣流超細(xì)粉碎是國(guó)際20世紀(jì)60-70年代發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù),廣泛應(yīng)用于糧油資源轉(zhuǎn)化成食品、醫(yī)藥、化妝品等工業(yè),可將淀粉顆粒粉碎至2-3微米,也可將纖維素粉碎至幾個(gè)微米,在糧油深加工和副產(chǎn)品綜合利用方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。
⑹ 超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術(shù)。
超臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾技術(shù),是糧油深加工中一些高附加值精細(xì)產(chǎn)品制備的必備技術(shù)手段,超臨界二氧化碳萃取技術(shù)利用糧油及副產(chǎn)品中的某些功能成份。如維生素E、天然功能色素可溶解于超臨界二氧化碳中,得到分離;如甾醇、28碳醇可通過(guò)分子蒸餾把它們從混合物中蒸餾出來(lái),獲得高純度產(chǎn)品。??
⑺ 微膠囊化技術(shù)。
這是一種制造各功能性粉沫油脂,糧油及副產(chǎn)品中的功能成份的微膠囊化包埋保護(hù)的必備的高新技術(shù),易氧化、變質(zhì)的的高附加值產(chǎn)品經(jīng)微膠囊化后,可延長(zhǎng)這些物質(zhì)的儲(chǔ)存期,并還有緩釋功能和滿足某些物質(zhì)特殊的功能要求。
⑻ 快速檢測(cè)技術(shù)。
為確保糧油加工產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)、安全、衛(wèi)生,對(duì)糧油加工的原料、在制品、成品的快速檢測(cè)技術(shù)已是高新技術(shù)在糧油加工中的重要組成內(nèi)容。
1.3 螺旋榨油機(jī)的工作原理
螺旋榨油機(jī)的工作原理概括為:榨油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),預(yù)處理好的料胚從料斗進(jìn)入榨膛,榨膛由榨條和榨圈組成。料胚由榨螺的螺旋逐漸推進(jìn)受到二次壓榨,壓榨力的來(lái)源是:料胚由1-2節(jié)榨螺向前推進(jìn)到3節(jié)榨螺,由于3節(jié)榨螺根徑逐漸增大(即牙形高度逐漸減?。┞菁y逐漸加寬,從而榨螺與榨圈間的容積逐漸減小,進(jìn)而將料胚推進(jìn)到4節(jié)榨螺與5節(jié)榨螺處,榨膛容積增大,料胚被松散后繼續(xù)向前推進(jìn)。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)餅頭與出餅圈之間的間隙,控制出餅厚度,由于榨膛的特殊結(jié)構(gòu),料胚在榨膛產(chǎn)生復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和很大的摩擦力,致使油料的纖維的膠體遭受破壞,在巨大的壓力下,油就從榨條縫隙和榨圈的出油槽中擠出來(lái)。
1.4 榨油的工藝流程
油料在進(jìn)入油機(jī)前,需要過(guò)一系列的預(yù)處理,一般有清選,棉籽脫絨或帶殼油料的剝殼和破碎、軟化、軋胚、蒸炒等工序。
大豆工序:
大豆-清選-破碎(分離)-(粗軋)-軟化-軋胚-蒸炒-壓榨-毛油(豆餅)
1.5 設(shè)計(jì)榨油機(jī)的一般程序
一部機(jī)器的質(zhì)量基本上決定于設(shè)計(jì)質(zhì)量。制造過(guò)程對(duì)機(jī)器質(zhì)量所起的作用,本質(zhì)上就在于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的質(zhì)量。因此,機(jī)器的設(shè)計(jì)階段是決定機(jī)器好壞的關(guān)鍵。
1.5.1 計(jì)劃階段
在根據(jù)生產(chǎn)或生活的需要提出所要設(shè)計(jì)的新機(jī)器后,計(jì)劃階段只是一個(gè)預(yù)備階段。此時(shí),對(duì)所要設(shè)計(jì)的機(jī)器僅有一個(gè)模糊的概念。
在計(jì)劃階段中,對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)器的需求情況作充分的調(diào)查研究和分析。通過(guò)分析,進(jìn)一步明確機(jī)器所應(yīng)有的功能,并為以后的決策提出由環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、加工以及時(shí)限等各個(gè)方面所確定的約束條件。在此基礎(chǔ)上,明確地寫(xiě)出設(shè)計(jì)任務(wù)的全面要求及細(xì)節(jié),最后形成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),作為本階段的總結(jié)。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)大體上應(yīng)包括:機(jī)器的功能,經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性的估計(jì)?制造方面的大致估計(jì),基本使用要求,以及完成設(shè)計(jì)任務(wù)的預(yù)計(jì)期限等。此時(shí),對(duì)這些要求及條件一般也只能給出一個(gè)合理的范圍,而不是準(zhǔn)確的數(shù)字。例如可以用必須達(dá)到的要求、最低要求、希望達(dá)到的要求等方式予以確定。
1.5.2 方案設(shè)計(jì)階段
本階段對(duì)設(shè)計(jì)的成敗起關(guān)鍵作用。在這一階段中也充分地表現(xiàn)出設(shè)計(jì)工作有多個(gè)解(方案)的特點(diǎn)。
機(jī)器功能得分析,就是要對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的機(jī)器功能中必須達(dá)到的要求、最低要求及希望達(dá)到的要求進(jìn)行綜合分析,即這些功能能否實(shí)現(xiàn),多項(xiàng)功能間有無(wú)矛盾,相互間能否替代等。最后確定出功能參數(shù),作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。在這一步驟中,要恰當(dāng)處理需要與可能、理想與現(xiàn)實(shí)、發(fā)展目標(biāo)與當(dāng)前目標(biāo)等之間可能產(chǎn)生的矛盾問(wèn)題。
確定功能參數(shù)后,即可提出可能的解決辦法,亦即提出可能采用的方案。尋找方案時(shí),可按原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分及執(zhí)行部分分別進(jìn)行討論。較為常用的辦法是先從執(zhí)行部分開(kāi)始討論。
進(jìn)行機(jī)器評(píng)價(jià)時(shí),還必須對(duì)機(jī)器的可靠性進(jìn)行分析,把可靠性作為一項(xiàng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)。從可靠性的觀點(diǎn)來(lái)看,盲目的追求復(fù)雜的結(jié)構(gòu)往往是不明智的。一般地講,系統(tǒng)越復(fù)雜,則系統(tǒng)的可靠性就越低。為了提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性,就必須增加并聯(lián)設(shè)備系統(tǒng),而這不可避免地提高機(jī)器的成本。
通過(guò)方案評(píng)價(jià),最后進(jìn)行決策,確定一個(gè)根據(jù)進(jìn)行下步技術(shù)設(shè)計(jì)的原理圖或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。
在方案設(shè)計(jì)階段,要正確地處理好借鑒與創(chuàng)新的關(guān)系。同類機(jī)器成功的先例應(yīng)當(dāng)借鑒,原先薄弱環(huán)節(jié)及不符合現(xiàn)有任務(wù)要求的部分應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)或者根本改變。既要積極創(chuàng)新,反對(duì)保守和照辦原有設(shè)計(jì),也要反對(duì)一味求新而把合理的原由經(jīng)驗(yàn)棄置不用這兩種錯(cuò)誤傾向。
1.5.3 技術(shù)設(shè)計(jì)階段
技術(shù)設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)是產(chǎn)生總裝配圖及部件裝配草圖。通過(guò)草圖設(shè)計(jì)確定出各部件及其零件的外形及基本尺寸,包括各部件之間的連接零、部件的外形及基本尺寸。最后繪制零件的工作圖、部件裝配圖和總裝圖。
為了確定主要零件的基本尺寸,必須做以下工作:
⑴ 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)
根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案,確定原動(dòng)機(jī)的參數(shù)(功率、轉(zhuǎn)速、線速度等)。然后,做運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算,從而確定各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(轉(zhuǎn)速、速度、加速度)。
⑵ 機(jī)器的動(dòng)力學(xué)計(jì)算
結(jié)合個(gè)部件的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)參數(shù),計(jì)算各主要零件所受載荷的大小及特性。此時(shí)求出的載荷,由于零件尚未設(shè)計(jì)出來(lái),因而知識(shí)作用于零件上的公稱或名義載荷。
⑶ 零件的工作能力設(shè)計(jì)
已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性,即可做零部件的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)所依據(jù)的工作能力準(zhǔn)則,需參照零部件的一般失效情況、工作特性、環(huán)境條件等合理地?cái)M定,一般有強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性、壽命等準(zhǔn)則。通過(guò)計(jì)算或類比,即可決定零部件的基本尺寸。
⑷ 部件裝配草圖及總裝配草圖的設(shè)計(jì)
根據(jù)已定出的主要零部件的基本尺寸,設(shè)計(jì)出部件裝配圖及總裝配草圖。草圖上需對(duì)所有零件的外形及尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。在此步驟中,需要很好的協(xié)調(diào)各零部件的結(jié)構(gòu)及尺寸,全面地考慮所設(shè)計(jì)的零部件的結(jié)構(gòu)工藝性,使全部零件有最好的構(gòu)形。
⑸ 主要零件的校核
有一些零件,在上述第三部中由于具體的結(jié)構(gòu)未定,難于進(jìn)行詳細(xì)的工作能力計(jì)算,所以,只能作初步計(jì)算及設(shè)計(jì)。在繪制部件裝配草圖及總裝配草圖以后,所有零件的結(jié)構(gòu)及尺寸均為已知,相互鄰接的零件之間的關(guān)系也為已知。只有在這時(shí),才可以較為精確的定出作用在零件上的載荷,決定影響零件工作能力的各個(gè)細(xì)節(jié)因素。只有在此條件下,才有可能并且必須對(duì)一些重要的或者外形及受力情況復(fù)雜的零件進(jìn)行精確的校核計(jì)算。根據(jù)校核的結(jié)果,反復(fù)地修改零件的結(jié)構(gòu)及尺寸,直到滿意為止。
草圖設(shè)計(jì)完成以后,即可根據(jù)草圖業(yè)已確定的零件基本尺寸,設(shè)計(jì)零件的工作圖。此時(shí),仍有大量的零件結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)要加以推敲和確定。設(shè)計(jì)工作圖時(shí),要充分考慮到零件的加工和裝配工藝性、零件在加工過(guò)程中和加工完成后的檢驗(yàn)要求和實(shí)施方法等。有些細(xì)節(jié)安排如果對(duì)零件的工作能力有值得考慮的影響時(shí),還需返回去重新校核工作能力。最后繪制除標(biāo)準(zhǔn)以外的全部零件的工作圖。
按最后定型的零件工作圖上的結(jié)構(gòu)及尺寸,重新繪制部件裝配圖及總裝配圖。通過(guò)這一工作,可以檢查出零件工作圖中可能隱藏的尺寸和結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤。人們把這一工作通俗地稱為“紙上裝配”。
1.6 本章小結(jié)
本章節(jié)通過(guò)查閱圖書(shū)及網(wǎng)上資料,了解了國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)上榨油機(jī)的現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展方向,同時(shí)了解了螺旋榨油機(jī)的工作原理與工藝流程,并提出螺旋榨油機(jī)的初步設(shè)計(jì)方案和工藝設(shè)計(jì)計(jì)劃。
第2章螺旋榨油機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 電動(dòng)機(jī)的選取
本次設(shè)計(jì)適于大豆、菜籽等多種油料作物,對(duì)象是中、小型油廠,因此選取的電機(jī)功率不高。
電機(jī)型號(hào) YL-112M-7
額定功率 7.5KW ;
額定電流=8.8A ;
效率 η=84 % ;
功率因數(shù) cos?=0.82 ;
Tmax/TN =(最大轉(zhuǎn)矩)/(額定轉(zhuǎn)矩) = 2.3 ;
Tmin/TN =1.5 ;
總傳動(dòng)比 í=6.98
2.2 螺旋榨油機(jī)主要參數(shù)的確定
2.2.1 榨膛容積比ε
ε=VJ/Vch (2.1)
查表15. 5-1坯實(shí)際壓縮比εP=2.39 ;
實(shí)際壓縮比εn=3.25
本次設(shè)計(jì)的螺旋榨油機(jī)對(duì)象是大豆,其總壓縮比ε=7.5~14 ,取ε=7.5
2.2.2 進(jìn)料端榨膛容積Vj的計(jì)算
根據(jù)設(shè)計(jì)能力等參數(shù),可按下式計(jì)算:
Vj=QBm/60KfKnrmn (2.2)
將數(shù)據(jù)代入公式3.2得:
Vj=(300kg/h×0.9×1000)/(60×0.6×0.7×0.7×60r/min)=255.102 cm3
因此 VJ=255.102 ㎝3;
出坯率?。耺=0.9 ;
料坯充滿系數(shù) Kf=0.6 ;
系 數(shù) Ke=0.7 ;
入榨料坯容重 rm=0.7㎏/㎝3 ;
出口端榨膛容積Vch ,由公式3.1 ε=VJ/Vch 推出 Vch= VJ/ε=18.22 cm3
2.2.3 功率消耗
理論公式
Nr=(q·n·Rp)/6000 (kw) (2.3)
對(duì)于中小型機(jī)器?。蝦=5~7 kw ;
取 Nr=6 kw
2.2.4 榨膛壓力
P=(2471·?·εn5.5)/e0.022w (kPa) (2.4)
將數(shù)據(jù)代入公式3.4得:
P=(2471×0.00085×3.255.5)/e0. 022×3.5﹪=1372.94 kPa
2.2.5榨膛壓縮比曲線
本設(shè)計(jì)的螺旋榨油機(jī),是二級(jí)壓榨型,其曲線圖2.1 :
圖2.1 榨膛壓縮比曲線
2.3 榨螺軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
榨螺軸是螺旋榨油機(jī)的主要工作部件之一,榨螺軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速、材質(zhì)的選擇對(duì)形成榨膛壓力、油與餅的質(zhì)量,生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本有很大關(guān)系。
在設(shè)計(jì)中,采用套裝式變導(dǎo)程二級(jí)壓榨型榨螺軸,如圖2.2,它將榨螺分成若干段,套裝在芯軸上用螺母壓緊,連續(xù)型榨螺軸的相鄰榨螺緊接,沒(méi)有距圈,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,榨膛壓力較大,回料少,但齒型復(fù)雜,加工須配置專用機(jī)床,適用于較小型榨油機(jī)。
圖 2.2 榨螺軸
2.3.1 連續(xù)型榨螺軸尺寸如下表所示:
表2.3.1 榨螺軸尺寸表
榨螺號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
節(jié)長(zhǎng)
120
110
80
30
45
45
45
導(dǎo)程
42
42
36
——
31.5
31.5
——
螺旋外徑
70
70
70
70
70
70
70
螺旋內(nèi)徑
50
50
50/67
69.2/67
59/64.3
64.3/69.6
69.6/76.6
齒頂寬/齒根寬
6/16
6/16
6/16
——
8/9.9
11.7/13.6
——
2.3.2 榨螺齒形
錐形根圓榨螺
榨螺齒形尺寸α=0~30°;
β=15~45°,最大為β=90°;
γ<10°;
榨螺最小壁厚δ=(D0-d)/2=6~20 mm,取δ=6 mm .
圖2.3 3號(hào)榨螺
2.3.3 榨螺材料
榨螺用15或20號(hào)低碳鋼經(jīng)氣體滲碳(滲碳層厚度為1.5~2mm),淬火、回火處理后,表面硬度為HRC58~62 。
2.4 Ⅰ軸和Ⅱ軸嚙合齒輪的計(jì)算
2.4.1 齒輪的選用
選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng),7級(jí)精度。
已知輸入功率P1=7 kw ;
小齒輪轉(zhuǎn)速n1=418.6 r/min ;
齒數(shù)比u=i1=2.25
條件:帶式輸送機(jī),工作平穩(wěn),轉(zhuǎn)向不變。
1、材料選擇
Ⅰ軸上的小齒輪材料為45#,硬度為217~255HBS,取硬度為240HBS,嚙合的中齒輪材料為QT500-5(調(diào)質(zhì)),硬度(147~241)HBS,硬度取為200HBS 。
2、齒輪齒數(shù)的選擇
小齒輪的齒數(shù)Z1=13,中齒輪的齒數(shù)為Z2=i×Z1=29.25 ,取Z2=30
芯軸轉(zhuǎn)速 n=60r/min
3、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
⑴. 確定公式
d1t≥2.32 (2.5)
公式3.5內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
①. 試選載荷系數(shù):K1=1.3
②. 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距:
T1 =95.5×105P1/n1
=95.5×105×7/418.6
=6.126×104 N·mm
③. 齒寬系數(shù)φd=1
④. 由表查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=181.4 Mpa1/2
⑤. 由圖冊(cè)按齒面硬度查得:
小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:σHlim1= 650 MPa
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:σHlim2= 550 Mpa
⑥. 由公式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
N1 = 60 n1jLh
= 60×418.6×1×( 2×8×300×10)
= 1.2×109
N2 =0.53×109
⑦. 接觸疲勞系數(shù) KHN1=0.9 ,KHN2=0.87
⑧. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為 1%,
安全系數(shù)為 S=1,
[σH]1 =KHN1·σHlim1/s =0.9×650 = 585 Mpa
[σH]2 =0.87×550 = 478.5 Mpa
⑵. 計(jì)算
①. 試算小齒輪分度圓直徑 d1t ,
代入[σH]中較小的值
d1t≥2.32 (2.6)
經(jīng)計(jì)算得 d1t=67.499 mm
②. 計(jì)算圓周速度
V =πd1tn1/(60×1000)
= 3.14×67.499×418.6/(60×1000)
=1.479 m/s
③.計(jì)算尺寬
b = φd·d1t = 1×67.499 = 67.499 mm
④. 齒寬與齒高之比 b/h
模數(shù): mt= d1t/z1 = 67.499/13 = 5.192 mm
齒高: h=2.25 mt =2.25×5.192 =11.683 mm
b/h = 5.778
⑤. 載荷系數(shù)
根據(jù)v=1.479 m/s , 7級(jí)精度,
由圖冊(cè)查得動(dòng)載系數(shù) KV =1.08.
直齒輪,假設(shè) KAFt / b < 100 N/mm ,
由表查得:KHα=KFα=1.2 ;
由表查得:使用系數(shù)KA=1 ;
由表查得:7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承,非對(duì)稱布置時(shí)
KHβ =1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2 + 0.23×10-3b
=1.12+0.18(1+0.6×12)×12+0.23×10-3×67.499=1.424
由b/h=5.778, KHβ=1.424 查得 KFβ=1.52 ;
故載荷系數(shù)為:
K=KAKVKHαKHβ =1×1.08×1.2×1.424 =1.845
按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由公式3.7
d1 = d1t = 67.499× (2.7)
得 d1 = 75.85 mm
⑥. 計(jì)算模數(shù)
m= d1/z1 =75.85/13 =5.835 mm
4、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
m≥ (2.8)
⑴. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
①. 由圖冊(cè)查小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=560 Mpa ;
大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE2=440 Mpa.
②. 由圖冊(cè)查得彎曲疲勞壽命系數(shù):
KFN1=0.85 , KFN2 =0.88
③. 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4
[σF]1= Mpa
[σF]2= Mpa
④. 計(jì)算載荷系數(shù)
K=KAKVKFαKFβ=1×1.08×1.2×1.52=1.97
⑤. 查取齒形系數(shù)
YFa1=3.13 YFa2=2.52
⑥. 應(yīng)力校正系數(shù):
YSa1=1.48 YSa2=1.625
⑦. 計(jì)算大小齒輪的并加以比較:
1==0.01362
2==0.01480
大齒輪的數(shù)值大。
⑵. 設(shè)計(jì)計(jì)算
由公式3.8得:
m≥=3.09 mm
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,取按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)的,m=3.09 mm,就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=3 , 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算分度圓直徑 d1=75.85 mm ,從而計(jì)算出
小齒輪齒數(shù) z1=d1/m=75.85/3=25.28=26
大齒輪齒數(shù) z2=uz1=2.25×26=58.5 ,取 z2=59
5、幾何尺寸計(jì)算
①. 計(jì)算分度圓直徑
d1=z1m=26×3=78 mm
d2=z2m=59×3=177 mm
②. 計(jì)算中心距
a=(d1+d2)/2=127.5 mm
③. 齒輪寬度
b=φdd1=1×78=78 mm
取 B2=80 mm , B1=85 mm
6、驗(yàn)算
Ft=2T1/d1=2×9.126×104/78=2340.77 N
KAFt/b=1×2340.77/78=30 N/mm <100 N/mm.
所以,該齒輪設(shè)計(jì)符合要求。
2.4.2 確定小齒輪的齒形參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪幾何尺寸:
① 分度圓直徑d :
d1=mz1=3×26=78 mm
d2=mz2=3×59=177 mm
② 齒頂高h(yuǎn)a
ha=ha*m=1×3=3 mm
③ 齒根高 hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×3=3.75 mm
④ 齒全高 h=ha+hf =(2ha*+c*)m=3+3.75=6.75 mm
⑤ 齒頂圓直徑
da1=d1+2ha=(z1+2ha*)m=78+2×3=84 mm
da2=d2±2ha=(z2±2ha*)m=177±2×3=183 mm
⑦ 齒根圓直徑
df1 =d1-2hf=(z1-2ha*-2c*)m
=(26-2×1-2×0.25)×3=70.5 mm
df2=d2±2hf=(z2±2ha*±c*)m=169.5 mm
⑧ 基圓直徑
db1=d1Cosα=78×Cos20o=73.296 mm
db2=d2Cosα=177×Cos20o=166.326mm
⑨ 齒距p=πm=3π=9.42 mm
⑩ 齒厚s=πm/2=3π/2=4.7 mm
齒槽寬e=πm/2=4.7 mm
中心距a=(d2±d1)/2=m(z2±z1)/2=127.5 mm
頂隙 c=c*m=3×0.25=0.75
2.5 軸的計(jì)算校核
2.5.1 選材及表面預(yù)處理
1.材料:
軸主要用碳鋼,本設(shè)計(jì)從經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度選用45#鋼.
2.熱處理:
高頻淬火,表面強(qiáng)化處理噴丸,提高軸的抗疲勞強(qiáng)度,45#鋼熱處理調(diào)質(zhì) .軸表面淬火處理: 淬硬層深度耐磨.
3.工作條件:
載荷不大,深度 0.5~1.5 mm.
2.5.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.軸肩高度
a=(0.07~0.1)d (d為軸的直徑,軸環(huán)寬度b=1.4a)
按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算
τT=T/wT=9.55×106p/( 0.2nd3 )≤[τT] (2.9)
其中 [τT] 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位是 Mpa.
軸45#鋼 [τT]=25~45 Mpa A0=126~103 mm3
2.軸的直徑
d≥= (2.10)
式中取A0=105 mm3
軸傳遞的功率 p=4 kw,
軸的轉(zhuǎn)速 n=418.6 r/min
∴d≥=22.28 mm
對(duì)于直徑d≤100 mm的軸,有一個(gè)鍵槽時(shí),軸徑增大5%~7%,為將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑, d= mm, L=60 mm,( L長(zhǎng)系列60 mm,短系列42 mm) 。
此處為軸的校核圖形,
圖2.4 軸的受力圖
總彎矩 M==474 Nm
校核軸的強(qiáng)度,按第三強(qiáng)度理論計(jì)算應(yīng)力
(2.11)
對(duì)于直徑為d的圓軸,彎曲應(yīng)力σ=M/w,
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
τ=T/wT=T/2w (2.12)
其中,w (mm3) 為軸的抗彎截面系數(shù),
W=
式中 b=6,t=4,d=28 mm
則軸的彎矩合成強(qiáng)度條件為:
/1842.89=50 Mpa
[σ-1]對(duì)稱循環(huán)應(yīng)變力時(shí),軸的許用彎曲應(yīng)力經(jīng)查表得
[σ-1]=60 Mpa
∴σca<[σ-1] 符合強(qiáng)度要求.
軸所受的載荷是從軸上零件傳來(lái)的。計(jì)算時(shí),常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力,其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn),作用在軸上的扭矩,一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁,支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。
2.6 皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d1=71 mm ;
大帶輪的基準(zhǔn)直徑 d2=315 mm
平帶傳動(dòng) 在傳動(dòng)中心距較大的情況下平帶的材質(zhì)選用帆布芯平帶。
帶輪帶寬b=50 mm ,
帶輪寬 B=63 mm
求帶速 d1=(60×1000×v)/(π×n1)
其中n1=418.6r/min ,d1=71mm ;
i=n1/n2
150°
2.7 鍵的選擇設(shè)計(jì)
2.7.1 鍵的選擇
鍵的截面尺寸b×h由軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。
鍵的長(zhǎng)度L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定,即鍵長(zhǎng)等于或略短于輪轂的長(zhǎng)度。
I軸 :d=22 mm 處選用普通平鍵
鍵寬b×鍵高h(yuǎn) b×h =6×6 .
鍵L , L1=25mm,L2=56mm,
軸深度 t=4.0 mm
2.7.2 鍵的校核計(jì)算
假定載荷在鍵的工作面上均勻分布,普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為
σp=2T×103/(kld) ≤[σp ] (2.13)
T傳遞的轉(zhuǎn)矩為 T=9.126×104 N· mm
K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,k=0.5h=0.5×6=3 mm
l鍵的工作長(zhǎng)度,圓頭平鍵l=L-b=56-6=50mm
d軸的直徑 d=22 mm
[σp] 許用擠壓應(yīng)力 [σp ] =100~120 Mpa,
查表取 [σp]=110 Mpa
將數(shù)值代入公式
σp=2×9.126×10×103/(3×56×22)=55.309Mpa≤[σp]=110 Mpa
符合標(biāo)準(zhǔn)。
故,鍵的標(biāo)記為: 鍵6×56 .
2.8 軸承的設(shè)計(jì)
2.8.1 軸承壽命
Lh=106/(60n)(c/p)ε (2.14)
對(duì)于滾子軸承,ε=10/3,我們計(jì)算I軸的滾動(dòng)軸承為圓錐滾子軸承32905。
已知: n=418.6 r/min ,預(yù)期計(jì)算壽命Lh'=5000h.
由公式得出,C
求比值 Fa/Fr=1284.3/2966=0.43Lh′ (2.17)
故所選軸承為圓錐滾子軸承32905 ,滿足壽命要求 。
2.9 本章小結(jié)
本章主要為螺旋榨油機(jī)的強(qiáng)度計(jì)算和校核,并在校核中對(duì)零件結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行了分析。為榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了基礎(chǔ)性鋪墊。
第3章 螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 榨螺軸的設(shè)計(jì)
榨螺軸是由芯軸,榨軸,出渣梢頭,銷緊螺母,調(diào)整螺栓,軸承等構(gòu)成。裝配榨軸時(shí),榨螺與榨螺之間必須壓緊,防止榨螺之間出現(xiàn)塞餅現(xiàn)象,必須擰緊銷緊螺母,餅的厚度用旋轉(zhuǎn)的調(diào)整螺栓來(lái)控制。6個(gè)榨螺型號(hào)不同,材料為20# .
3.2 榨籠的構(gòu)造
榨籠是由上下榨籠內(nèi)裝有條排圈,條排,元排所構(gòu)成。條排24件,元排17件,還有壓緊螺母內(nèi)裝有出餅圈,榨膛的兩端分別于齒輪箱和機(jī)架相連接。
3.3 齒輪箱的構(gòu)造及入料器的構(gòu)造
齒輪箱是由齒箱蓋,齒箱體,圓柱齒輪,傳動(dòng)軸,軸承,皮帶輪等構(gòu)成,可從頂部油塞孔加機(jī)油,從油標(biāo)處看加油高度。
入料器的組成主要有立軸,錐齒輪,軸承支座,固定板,錐斗等,使用自動(dòng)進(jìn)料器可以節(jié)省勞動(dòng)力,提高生產(chǎn)效率。
3.4 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
大三角帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸
基準(zhǔn)直徑 dd=330mm ,
帶輪寬B=(Z-1)e+2f=30.3 mm,
槽間距e=120.3 ,取e=12.3 mm .
第一對(duì)稱面至端面的距離 f=81 ,取f=9.15 mm ,
基準(zhǔn)線上槽深 ha=2.0 mm ,
外徑 da=dd+2ha=334 mm ,
最小輪緣厚 =5.5 mm ,取=10 mm .
基準(zhǔn)下槽深 hf=9.0 mm , 輪槽角φ=38° .
基準(zhǔn)寬度 bd=8.5 mm .
d1=(1.8~2)d=44 mm ,
d2=da-2(ha+hf+)=292 mm ,
h1=290=38.77 mm ,
h2=0.8h1=31.01 mm ,
b1=0.4h1=15.508 mm ,
b2=0.8b1=12.4064 mm ,
f1=0.2h1=7.754 mm ,
f2=0.2h2=6.202 mm ,
L=(1.5~2)d=30.3 mm .
3.5 調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)
調(diào)節(jié)裝置的主要目的是調(diào)節(jié)出渣的粗細(xì),相應(yīng)的改變榨膛的壓力機(jī)構(gòu),為抵餅圈整軸移動(dòng)或出餅圈同芯軸一起做軸向移動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,機(jī)架的受力能在運(yùn)轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié),但芯軸的軸2頭易損壞。由于采用整軸移動(dòng)或夾餅圈,因此螺栓連接松脫現(xiàn)象比較嚴(yán)重,此裝置平穩(wěn),低速重載的靜載荷,因此采用對(duì)頂螺母,兩螺母對(duì)頂擰緊后,使旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用,工作載荷有變動(dòng)時(shí)該摩擦力仍然存在。
3.6 鍵的選擇
鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件,通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定,以傳遞轉(zhuǎn)矩,有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向。
3.6.1 Ⅰ軸上的鍵
軸徑 d=22 mm ,
b×h=8×7 ,
L=180 mm ,
軸徑 d=28mm處的為普通平鍵,
公稱尺寸 b×h=8×7 ,
鍵長(zhǎng) L=70 mm ;
3.6.2 Ⅱ軸上的鍵
軸徑 d=28 mm ,
b×h=8×7 ,
鍵長(zhǎng) L=140 mm ;
3.6.3 芯軸上的鍵Ⅰ,
軸徑 d=35 mm ,
b×h=10×8 ,
鍵長(zhǎng) L=180 mm ;
軸的深度 t=5.0 mm .
3.6.4 芯軸上的鍵Ⅱ,
軸徑 d=35 mm ,
b×h=10×8 ,
鍵長(zhǎng) L=450 mm .
3.7 滾動(dòng)軸承的選擇
3.7.1 Ⅲ軸上的軸承的選擇
Ⅲ軸上的大齒輪 B=95 mm ,B200 , d=35 mm ,內(nèi)徑 D=35 mm ,D1=1.8D=63 , 輪轂厚t ,t==14 mm ,L=(1.2~1.5)D=52.5 mm , =(2.5~4)mn=108 , H1=0.8D=28 ,H2=0.8H1=22.4 ,C=H1/5=5.8 ,但要求 C10 ,取 C=10 ,S=H1/6 ,取 S=10 ;
選用芯軸上的軸承時(shí),依據(jù)D1來(lái)選,D1=63 mm ,選調(diào)心滾子軸承,型號(hào)為22212 ,尺寸如下:
d=60 mm ,D=110 mm ,
B=28 mm ,
Cr=81.8 KN ,COr=122 ,
脂潤(rùn)滑 n=3200 r/min ,
重量 W=1.22 kg .
d2=75.7 mm ,D2=93.5 mm ,rmin=1.5 ,
安裝尺寸 damin=69 mm ,Damax=101 mm ,ramax=1.5 ;
計(jì)算系數(shù) e=0.28 ,Y1=2.4 ,Y2=3.6 ,YO=2.4 .
3.7.2 Ⅰ軸和Ⅱ軸的軸承
選用相同型號(hào)的軸承,圓錐滾子軸承,型號(hào)為32905 ;
軸徑 d=25 mm ,
基本尺寸
d=25 mm ,D=42 mm ,
T=12 mm ,
B=12 mm ,
C=9 ,COr=21 ,Cr=16 ,
W=0.064 kg ;
計(jì)算系數(shù)
e=0.32 ,Y=1.9 ,YO=1 ,
其他尺寸
a=8.7 ,rmin=0.3 ,r1min=0.3 ,ramax=rbmax=0.3 ,
=10°~18°,取=15
3.8 榨螺軸與齒輪軸的聯(lián)接設(shè)計(jì)
為了拆裝方便,本設(shè)計(jì)齒輪箱與榨籠采用法蘭盤(pán)連接。而榨螺軸與齒輪軸采用凸緣連軸器聯(lián)接,它是一種剛性聯(lián)軸器,其所要求聯(lián)接的兩軸必須嚴(yán)格對(duì)中,因此對(duì)機(jī)器安裝精度要求較高,否則會(huì)在軸中引起很大的附加應(yīng)力。
如圖3.1是利用絞制孔用螺栓聯(lián)接來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸的隊(duì)中,靠螺栓桿部承受剪切和擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)距。安裝時(shí)不用移動(dòng)軸,但絞孔加工較麻煩。
3.9 本章小結(jié)
本章主要為螺旋榨油機(jī)的總體設(shè)計(jì),和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。標(biāo)準(zhǔn)件的選用使得榨油機(jī)的易損零件更換起來(lái)更加容易和方便。
第4章 螺旋榨油機(jī)的安裝使用
4.1 螺旋榨油機(jī)的潤(rùn)滑與保養(yǎng)
1、所有油杯、油眼至少每天加油一次。
2、減速齒輪箱內(nèi)所用齒輪油,除在試車時(shí)加入外,以后在每次定期大檢修時(shí),必須加以過(guò)濾或更換。如發(fā)現(xiàn)變質(zhì)則應(yīng)隨時(shí)更換。加油量不宜超過(guò)大齒箱下部油標(biāo)油面線,以免過(guò)量油從主軸漏出,污染干餅塊。
3、校餅和螺旋軸部分定一個(gè)月檢修一次。檢修時(shí)必須除去油粕,徹底清洗檢查,如榨螺、襯圈發(fā)現(xiàn)裂縫或其它損壞時(shí),需進(jìn)行修理或調(diào)換(如停車一段時(shí)期后在下次開(kāi)車前必須先進(jìn)行檢修一次)。
4、整臺(tái)榨油機(jī)一般可定6個(gè)月大檢修一次。檢修時(shí)必須全部拆開(kāi)清洗檢查,如有損壞,需進(jìn)行修理或調(diào)換。
潤(rùn)滑部位:
(1)齒輪減速箱內(nèi)齒輪用機(jī)油;雙曲線齒輪油或30~40號(hào)機(jī)油。
(2)調(diào)節(jié)螺栓內(nèi)套——機(jī)油。
(3)滾動(dòng)軸承—— 潤(rùn)滑脂。
(4)料斗部分軸承座——機(jī)油 ,齒輪——植物油。
齒輪減速箱內(nèi)的潤(rùn)滑油從箱蓋的油孔加入。減速器下部設(shè)放油螺塞,油位的高低以油標(biāo)中心高為準(zhǔn),由于榨油機(jī)在使用中溫度高,因此應(yīng)用粘度較大的機(jī)油作潤(rùn)滑油,在使用中難免有少量的植物油滲入潤(rùn)滑油中,所以在榨有氧氣性油料如桐籽,大豆,亞麻籽等時(shí)所用潤(rùn)滑油應(yīng)采用有抗氧化性的機(jī)油。調(diào)節(jié)螺栓上沒(méi)有注油螺塞,拆下螺塞即可加油潤(rùn)滑其內(nèi)套。
4.2 榨油機(jī)的安裝
榨油機(jī)購(gòu)回后,應(yīng)選擇光線充足,空氣流通,有足夠作業(yè)面積的室內(nèi)安裝,應(yīng)根據(jù)機(jī)器的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢查。著重檢查機(jī)器安裝是否正確,各連接管、件是否牢固和安全。然后調(diào)試,使機(jī)器處于正常的工作狀態(tài)。正式開(kāi)機(jī)前,一面檢查零部件有無(wú)松動(dòng)和損壞。各軸承潤(rùn)滑油是否充滿。轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪,傾聽(tīng)傳動(dòng)件間有無(wú)撞擊或其他雜音,若無(wú)方可開(kāi)機(jī)。調(diào)整螺旋軸與出餅圈的間隙,方法是先使螺旋軸向前抵死餅口,然后倒退2—3轉(zhuǎn),使間隙控制在0.5—1毫米。
安裝需要注意的幾點(diǎn):
⑴ 現(xiàn)場(chǎng)安裝具體結(jié)構(gòu)、混凝土成分配合,依當(dāng)?shù)赝寥狼闆r決定。
⑵ 水泥底高度可按實(shí)際需要施工。
⑶ 電動(dòng)機(jī)安裝于軌座上。電動(dòng)機(jī)的水泥底座,必須根據(jù)所配電動(dòng)機(jī)及其軌座尺寸施工。
⑷ 榨油機(jī)安裝時(shí)應(yīng)校正水平。
4.3 螺旋榨油機(jī)的使用
同一臺(tái)榨油機(jī),不同的人操作,會(huì)有不同的出油率,生產(chǎn)率。這就是說(shuō)明,操作者技術(shù)及熟練程度是緊密相關(guān)的,因此,無(wú)論誰(shuí)使用榨油機(jī),在使用之前都要做好如下準(zhǔn)備工作。榨油之前必須要對(duì)油料進(jìn)行預(yù)處理。
4.3.1 油料的預(yù)處理
油料壓榨前必須進(jìn)行預(yù)處理,因?yàn)樗苯佑绊懻ビ蜋C(jī)的性能、壽命、安全、油品質(zhì)量及出油率,預(yù)處理過(guò)程如下:
⑴ 油料的清選:
無(wú)論什么種類的油料,都要進(jìn)行清選,清出其中的泥沙、石子、金屬等雜物,如果清選不好會(huì)加快零件磨損,或?qū)е掠蜋C(jī)損壞,也影響出油率。
⑵ 剝殼和分離
為了充分發(fā)揮榨油機(jī)的生產(chǎn)能力,必須事先把帶殼的油料剝掙或分離開(kāi)來(lái)。如花生、桐籽、棉籽等。
⑶ 破碎與扎坯
對(duì)顆粒較大的油料,如花生仁、大豆、棉籽等,最好要經(jīng)過(guò)破碎和扎坯,破壞油料仁的組織,擴(kuò)大受熱面積,便于軟化,提高出油率。
⑷ 蒸炒
蒸炒是提高出油率的關(guān)鍵,是熱榨的必備工序,蒸炒溫度因油料不同而各異。料坯蒸炒應(yīng)均勻,保溫要好,適當(dāng)控制含水量。
4.3.2 試車前的調(diào)整:
⑴ 齒輪箱,調(diào)節(jié)螺栓內(nèi)的軸套,都要先注機(jī)油;新榨油機(jī)安裝完成后,試車前各潤(rùn)滑部分應(yīng)加注潤(rùn)滑油脂后才可開(kāi)車。
⑵ 緊固底座螺栓及其它各部位螺栓;
⑶ 搬動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓手柄,看轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,搬動(dòng)大三角帶輪,看齒輪傳動(dòng)是否有阻力
⑷ 松開(kāi)緊定螺母,搬動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓手柄使導(dǎo)餅環(huán)與出餅圈接觸,然后按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)4~5圈,再把緊定螺母銷緊;榨籠榨條間的縫隙,必須根據(jù)所榨油料先進(jìn)行調(diào)整,可以調(diào)換榨條間的墊片來(lái)調(diào)節(jié)。調(diào)整榨條間隙時(shí),各長(zhǎng)、短壓板相互之間應(yīng)基本平直,切忌異峰突起,以免跑渣。壓榨過(guò)程中出現(xiàn)跑渣,不宜單純過(guò)分旋緊大螺栓,以免造成螺栓塑性變形而強(qiáng)度減弱。大量跑渣時(shí)應(yīng)打開(kāi)榨籠殼,檢查各部,調(diào)整各長(zhǎng)、短壓板之間平直度,以保證榨籠殼上、下壓緊免于跑渣。
⑸ 點(diǎn)電動(dòng)機(jī),檢查榨軸旋轉(zhuǎn)方向是否正確。正確后,讓榨油機(jī)空車運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí),觀察各部分有否不正?,F(xiàn)象,注意各部分軸承有否過(guò)熱現(xiàn)象,齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)有否不規(guī)則噪音,機(jī)身是否振動(dòng)反常,以及各運(yùn)轉(zhuǎn)部分有否與雜物碰擊聲響,證明一切正常后即可開(kāi)始試車。
4.3.3 壓榨前的試車
⑴ 榨油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,便可小量投入試車,必須慢慢地投料,投料后,觀察出餅情況,此時(shí)投料不能急。料多榨膛壓力突增,負(fù)荷加大,易引起堵塞。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使榨籠爆裂。
⑵ 此時(shí)榨螺與榨籠溫度很低,尚不能進(jìn)行榨油,要想使本機(jī)達(dá)到良好效果,按經(jīng)驗(yàn)機(jī)體溫度須達(dá)到燙手的程度(約80o以上)。因此試車過(guò)程也是升溫過(guò)程。需使料坯通過(guò)榨籠來(lái)提高溫度,緩緩?fù)读鲜喾昼姾?,看出餅圈是否有餅片推出,為此必須將出餅端的縫隙盡量開(kāi)大,使校餅指針接近“-2”,讓熟坯順利通過(guò)榨籠,同時(shí)將下料門(mén)逐步開(kāi)大,約半小時(shí)左右,待榨籠溫度升高后,再逐步縮小出餅端的縫隙至3mm左右(即指針指示在“0”的位置),餅即成瓦狀排出,榨籠出油量逐步增加,出油位置亦漸漸自出餅端向前移至第一、第二檔榨條交接處,此時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷亦穩(wěn)定在12~16A左右,此后出餅在1—2毫米厚度片狀時(shí)(此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一瞬間的粗糙磨合聲響,克服過(guò)后,就會(huì)正常出餅)機(jī)膛要磨合20—40分鐘,目的是使機(jī)膛升溫,達(dá)到燙手的程度,這是出油也最旺,屬于正常狀態(tài),則說(shuō)明榨油操作過(guò)程已臻于正常,即可長(zhǎng)期保持這種情況,此時(shí)緊定螺母鎖緊就不要?jiǎng)恿耍瑸檫B續(xù)壓榨做好準(zhǔn)備。
4.3.4 投產(chǎn)壓榨
以上準(zhǔn)備工作都正常后,就可以正式投產(chǎn)了, 壓榨時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制出餅厚度,油料品種不同,壓榨次數(shù)不同,出餅厚度的控制要求也不同,一般0.3—2.5毫米。具體數(shù)據(jù)可參照各榨油機(jī)的說(shuō)明書(shū)要求,視情況而定。
壓榨芝麻等出油率較高的油料時(shí),可分批投料(每批5公斤為宜),每批連榨2—3次。因首批壓榨,油流較大,帶走的熱量較多,可將首批壓榨后的油餅立即裝機(jī)進(jìn)行第二三次壓榨。再壓榨時(shí)出油相對(duì)減少,油流帶走的熱量較少,可使機(jī)器溫度馬上回升到70—80℃,以保證正常工作機(jī)溫。每批投料,均應(yīng)按上述順序進(jìn)行。工作中,應(yīng)用木棒勤搗進(jìn)料斗以防油料口堵塞或搭橋,力求喂料均勻,交應(yīng)及時(shí)清理漏渣,回收到油渣可放回料斗繼續(xù)壓榨。
此時(shí)需要要觀察注意以下三種情況:
⑴ 就是正常投產(chǎn),投料時(shí)也要均勻,必須是等量的徐徐送料。操作者細(xì)心掌握投料量是十分重要的環(huán)節(jié)。
⑵ 觀察電流表,如果超過(guò)16—20安培,說(shuō)明榨膛阻力增大,此時(shí)應(yīng)松動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓,使餅增厚迅速排餅。(此時(shí)還會(huì)有一個(gè)現(xiàn)象,就是第十六和十七號(hào)圓排的油道會(huì)出現(xiàn)條餅現(xiàn)象)這是因?yàn)橥读线^(guò)猛所至。如果電流表讀數(shù)急于下降,排餅速度顯著減慢,那是進(jìn)料器棚料,可用木棒捅一捅。經(jīng)過(guò)次處理后,仍然不見(jiàn)效果,那就說(shuō)明在第4號(hào)榨螺處形成堅(jiān)固餅圈,搪塞進(jìn)料,此時(shí)應(yīng)立刻停車,退出榨軸,清理榨膛,原因清楚后再繼續(xù)壓榨。
⑶ 如果運(yùn)轉(zhuǎn),壓榨,排餅,出油都正常時(shí),那就要穩(wěn)定投料量和速度來(lái)保證。此時(shí)就要注意傾聽(tīng)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音有無(wú)不正常聲響,如果沒(méi)有可連續(xù)壓榨。
4.3.5 停車
⑴ 正常停車,應(yīng)將料胚全部榨完。再將生坯加入榨籠擠出硬餅和剩余熟坯,當(dāng)在出餅端發(fā)現(xiàn)排出生坯時(shí), 松動(dòng)緊定螺母將榨軸反復(fù)進(jìn)退數(shù)次,使膛內(nèi)余料走完,抽出榨軸。清理干凈,再捅進(jìn)膛內(nèi)。
⑵ 緊急停車,因故障而停車,必須先停止上料。然后迅速松動(dòng)緊定螺母,退出調(diào)節(jié)螺栓。如果扭不動(dòng),可用手搬動(dòng)大三角皮帶輪反轉(zhuǎn)。由排料處排除膛料。再抽出榨軸,同⑴作法。
停機(jī)后清理?停止工作后,應(yīng)抽出榨油機(jī)螺旋軸,及時(shí)清理榨膛及各間隙內(nèi)殘?jiān)?,以免硬結(jié)而影響下次工作。折榨螺時(shí),應(yīng)北將其托平,防止碰傷,卸下后應(yīng)立放,以防變形。
4.4 注意事項(xiàng)
⑴ 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也不能粗心大意,應(yīng)注意各部位工作情況。潤(rùn)滑是否良好,如果有不正?,F(xiàn)象應(yīng)停車及時(shí)處理。
⑵ 油料作物應(yīng)清選干凈,嚴(yán)防混入金屬物質(zhì)。
⑶ 嚴(yán)禁用金屬捅料坯。
⑷ 出餅圈和導(dǎo)餅環(huán)嚴(yán)禁無(wú)間隙開(kāi)車。
⑸ 使用自動(dòng)進(jìn)料器是件好事,但對(duì)于沒(méi)有操作經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)說(shuō),開(kāi)始就是用是不合適的。
4.5 操作過(guò)程中出現(xiàn)的故障及排除
4.5.1熟坯過(guò)分干燥時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象
⑴ 油機(jī)的榨籠內(nèi)發(fā)出格!格!響聲,并使整臺(tái)榨油機(jī)振動(dòng)。
⑵ 出餅端瓦形餅不能成塊而碎散,餅呈黑褐色而有焦斑。
⑶ 榨油機(jī)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷高于正常(30A以上)。
⑷ 出油位置移向出餅方向,出餅口冒青煙,出油減少,油色深褐。
這些現(xiàn)象若持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)造成榨油機(jī)重大損失事故,所以遇有以上情況時(shí),關(guān)小下料門(mén),減少向榨籠送料,放大出餅端間隙,以減小榨籠內(nèi)壓力,在進(jìn)料口處加入生坯,使榨油機(jī)負(fù)荷逐步下降后,再加以調(diào)節(jié)使之恢復(fù)正常工作。
4.5.2 熟坯溫度太低、含水量較大時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象
⑴ 有時(shí)會(huì)不進(jìn)料或進(jìn)料少,料與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
⑵ 餅塊發(fā)松、發(fā)軟,水汽很濃,餅帶油,餅塊由出餅口出來(lái)時(shí)跟著主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
⑶ 榨油機(jī)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷降低(12A以下)。
⑷ 出油減少,油色發(fā)白起沫,出油位置移向進(jìn)料方向。
出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí),可在進(jìn)料口處加入干的渣餅,這樣可使榨油機(jī)逐步恢復(fù)正常工作。
4.5.3 一般常見(jiàn)故障及排除
⑴ 榨油機(jī)榨油過(guò)程中,出現(xiàn)一般卡死現(xiàn)象時(shí),可采用反搬三角帶方法排除。如果反搬三角帶輪也無(wú)濟(jì)于事,那就扭下機(jī)架底角螺栓、松動(dòng)下榨籠,拆下上榨籠,再送動(dòng)壓緊螺栓,依次松動(dòng)圓排。并能清出餅結(jié)塊,一直到能拉出榨軸為止,這一過(guò)程必須趁榨膛沒(méi)有降溫的情況下完成。
⑵ 突然停車,螺旋軸卡死現(xiàn)象。?①壓榨初期,榨膛未磨熱即大量投料引起,可用熱的油料籽(也可用加熱水的干餅)緩緩進(jìn)料,反復(fù)磨機(jī),使溫度升高。 ②壓榨過(guò)程中,榨膛斷料,然后又大量投料,造成排料不暢,榨膛被油料堵塞引起。因此,加料時(shí)應(yīng)連續(xù)均勻,餅不能太薄。一旦發(fā)生故障,應(yīng)立即關(guān)閉電源,將進(jìn)料調(diào)節(jié)板插死,停止進(jìn)料,并將排料板打開(kāi),倒開(kāi)螺旋軸,使之退出。然后清除膛內(nèi)油料,重新壓榨。③油料未清選,有石子、金屬等硬異物進(jìn)入榨膛引起。
⑶ 新榨油機(jī)或者是新?lián)Q榨軸時(shí),往往有不走料現(xiàn)象,有時(shí)不出餅或者是少量出餅,此時(shí)只要投入少量的殘餅渣,慢慢投料,并調(diào)整出餅厚度即可。
⑷ 不出油或出油率過(guò)低?①原料不濕或太干,受潮發(fā)霉,籽料不飽,雜質(zhì)過(guò)多引起。須重新清選油料,并高速好油料水分。②排油縫被油渣堵塞或榨條裝配得太緊引起。應(yīng)根據(jù)含油量高低,調(diào)整榨條的松緊度。③開(kāi)榨初期,榨膛溫度低,出餅太薄或太厚、零件磨損等都會(huì)引起不出油或出油率過(guò)低。④壓榨過(guò)程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)油析不出來(lái)的現(xiàn)象,有時(shí)不出餅或者是少量出餅,此時(shí)只要投入少量的殘餅渣,情況就會(huì)好轉(zhuǎn)。⑤挺了一班后再榨油,機(jī)膛內(nèi)油排不出來(lái)。此時(shí)可能是圓排的油槽被枯餅堵死,應(yīng)拆開(kāi)上榨籠,取出圓排,在熱水中浸泡十余分鐘,用鋼絲刷將油槽洗凈。
⑸ 當(dāng)壓榨含油量高或是粘度較大的油料時(shí),應(yīng)拆出排骨圈,重新裝配條排。增大其間隙來(lái)解決排油問(wèn)題。
⑹ 易損件,如榨軸、出餅圈、導(dǎo)餅環(huán)、圓排等,當(dāng)作業(yè)一個(gè)時(shí)期后,磨損過(guò)于嚴(yán)重就不能再用了,應(yīng)及時(shí)更換。
⑺ 跑渣過(guò)多?榨油過(guò)程中,榨條間少量跑渣是正?,F(xiàn)象。若跑渣過(guò)多,可能有如下原因:①個(gè)別榨條彎曲或間隙過(guò)大。此時(shí),可卸下榨條,用紗布或油石將甲型榨條三凸方打磨,調(diào)直榨條重裝,必要時(shí)墊些薄鐵皮,使間隙保持在0.05—0.08毫米范圍內(nèi)。②油料塑性不好,出餅困難,使機(jī)膛壓力增加。此時(shí),應(yīng)將油料適量拌水,并進(jìn)行磨機(jī),提高機(jī)溫以提高油料塑性。③如果出餅太薄。應(yīng)按說(shuō)明書(shū)要求適當(dāng)加大出餅厚度。
⑻ 出餅不順?原因之一是餅的厚薄不適宜,應(yīng)調(diào)整出餅厚度;之二是由于有干餅或石子、鐵塊等硬異物進(jìn)入機(jī)膛,應(yīng)立即停機(jī),抽出榨螺,檢查并清除餅圈和機(jī)膛內(nèi)的干餅、雜物。并根據(jù)出餅圈磨損情況,修理或更換新配件。
⑼ 回油?可能是因油縫堵塞或油縫太小表面不光引起。前者應(yīng)拆除榨條進(jìn)行清洗,后者應(yīng)調(diào)整榨條間隙,用油石磨光油縫。
⑽ 不進(jìn)料?①油料的水分過(guò)多,應(yīng)進(jìn)行日曬或炒干。②榨螺表面不光,應(yīng)用砂布打磨榨螺軸或用干渣磨光。③榨條磨損,榨條多邊形被破壞,可翻轉(zhuǎn)使用或損榨條。
⑾ 燒膛?原因?yàn)橛土纤制停ヂ蒉D(zhuǎn)速偏高,機(jī)溫過(guò)高等引起,應(yīng)提高油料水分