同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

無錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(shè)計(jì)信機(jī)系機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：（職稱：副教授）（職稱：）課題來源自擬課題科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等）（1）課題科學(xué)意義擠壓加工技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的新型加工方法廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中，并得到迅速發(fā)展。采用擠壓技術(shù)來加工食品，只要簡單地更換擠壓模具，便可以很方便地改變產(chǎn)品造型。擠壓研究內(nèi)容包括原料經(jīng)擠壓后微觀結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)的變化，擠壓性能及原料本身特性對產(chǎn)品質(zhì)量的影響等，為擠壓技術(shù)在新領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。擠壓機(jī)有多種機(jī)型，本文主要研究螺桿擠壓機(jī)，它主要由一個(gè)機(jī)筒和可在機(jī)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺桿等部件組成。螺桿擠壓機(jī)按螺桿數(shù)量分為單螺桿擠壓機(jī)和雙螺桿擠壓機(jī)兩大類。單螺桿與雙螺桿擠壓機(jī)的主要差別是其中物料的允許水分范圍以及加工能力的差別應(yīng)是最值得注意的方面。本文主要研究雙螺桿擠壓機(jī)。雙螺桿擠壓機(jī)是多螺桿擠壓機(jī)中的一種，是在單螺桿擠壓機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在雙螺桿擠壓機(jī)的機(jī)筒中，并排安放兩根螺桿，故稱雙螺桿擠壓機(jī)。雙螺桿擠壓機(jī)按螺桿方向不同，可分為同向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)兩大類，本文主要研究同向雙螺桿擠壓機(jī)。同向旋轉(zhuǎn)相較反向旋轉(zhuǎn)，其優(yōu)越性是很明顯的，但這并非說同向旋轉(zhuǎn)不存在問題。首先是推送效率問題，反向旋轉(zhuǎn)式螺桿的擠壓建立在類似于齒輪泵的原理上，物料在雙螺桿內(nèi)的流動(dòng)不是由于摩擦牽引作用，而是因?yàn)闄C(jī)械的強(qiáng)制推送，物料能均勻分配給兩螺桿，所以推送效率高。但雙螺桿同向旋轉(zhuǎn)式，按螺桿旋轉(zhuǎn)方向，物料只送往螺桿轉(zhuǎn)向端，物料分布偏向一方，其推送性只及反向旋轉(zhuǎn)的一半左右。（2）擠壓機(jī)的研究狀況及其發(fā)展前景與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，擠壓加工極大地改善了谷物食品的加工工藝，縮短了工藝過程，豐富了谷物食品的花色品種，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用，減少了占地面積，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也改善了產(chǎn)品的組織狀態(tài)和口感，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。本世紀(jì)30年代末期，首次把擠壓機(jī)應(yīng)用于方便食品谷物的生產(chǎn)中，1936年第一臺應(yīng)用于谷物加工的單螺桿擠壓蒸煮機(jī)問世，并在行業(yè)中取得成功。40年代末期，隨著擠壓技術(shù)的發(fā)展，擠壓機(jī)的應(yīng)用在食品領(lǐng)域中進(jìn)一步擴(kuò)大，深受歡迎。50年代初，迅速發(fā)展的擠壓蒸煮由于省時(shí)省力，很大程度上取代了當(dāng)時(shí)的餅干焙烤。利用擠壓技術(shù)處理淀粉等，取得了較好的糊化效果。60年代中期，擠壓機(jī)進(jìn)一步發(fā)展完善，到了70年代，許多國家紛紛展開擠壓機(jī)理的探討，進(jìn)一步研究各種谷物及蛋白類食物在擠壓過程中發(fā)生的一系列變化。目前美國生產(chǎn)的大型擠壓機(jī)生產(chǎn)能力已達(dá)每小時(shí)幾頓至十幾噸，擠壓產(chǎn)品遍及全國各地及食品業(yè)和飼料業(yè)，有關(guān)擠壓技術(shù)和設(shè)備的專利已達(dá)百余份。日本長期以來對擠壓技術(shù)及理論，尤其是谷物膨化淀粉的性質(zhì)方面做了大量的研究。1979年生產(chǎn)的擠壓食品就有300多種，大規(guī)模地把擠壓技術(shù)應(yīng)用于快餐食品及飼料生產(chǎn)工業(yè)中。西方許多國家如英國，法國，德國，意大利，瑞士等對擠壓技術(shù)也做了大量的研究。近年來，國外擠壓食品已成為一大類方便食品。量的研究。近年來，國外擠壓食品已成為一大類方便食品。隨著人民生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的變化，隨著對擠壓機(jī)理研究的不斷深入和新型擠壓設(shè)備的研制開發(fā)，擠壓食品的品種和產(chǎn)量將會日益增多，并朝著高效節(jié)能，產(chǎn)品風(fēng)味多樣化和美味化方向發(fā)展。（3）同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的研究狀況及發(fā)展前景雙螺桿擠壓技術(shù)近幾年發(fā)展迅速。研究表明,與單螺桿擠出技術(shù)相比,雙螺桿擠出技術(shù)具有無法比擬的優(yōu)越性能,如物料能充分、徹底混合揉捏,并且在雙螺桿擠出機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于雙螺桿互相嚙合而具有自行擦凈的功能,避免了單螺桿擠出機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的螺桿堵塞的物料在套筒表面產(chǎn)生結(jié)焦的現(xiàn)象。同時(shí)雙螺桿擠壓機(jī)還具有廣泛的原料適應(yīng)性這一顯著優(yōu)點(diǎn),解決了單螺桿擠壓機(jī)無法處理高水分和高脂肪物料這一瓶頸。雙螺桿擠出機(jī)因其具有突出的高效工作性能,受到了食品行業(yè)的廣泛重視。作者根據(jù)收集的相關(guān)文獻(xiàn),對雙螺桿擠壓機(jī)在食品工業(yè)中的應(yīng)用、雙螺桿擠壓加工對食品中營養(yǎng)成分的影響、雙螺桿擠壓技術(shù)的發(fā)展前景等進(jìn)行綜合的分析和論述,期望有益于我國雙螺桿食品擠壓蒸煮的研究與發(fā)展。食品成分十分復(fù)雜,通常是若干種原料混合在一起加工,進(jìn)入擠出機(jī)的物料更是由多種復(fù)雜多變的生物高分子混合構(gòu)成,而且,食品擠壓過程往往或高或低地伴隨著一定量的水分進(jìn)行,構(gòu)成所謂的低濕擠壓加工和高濕擠壓加工。兩種水分含量不同的擠壓蒸煮加工,對擠壓系統(tǒng)運(yùn)行的影響也有極大差別,因此雙螺桿擠壓機(jī)在物理模型建立和數(shù)學(xué)模型求證方面存在困難,這也是擠壓技術(shù)面臨的最大問題。這一問題的解決,將會大大提高雙螺桿擠壓技術(shù)的研究水平。從世界食品發(fā)展潮流看,擠壓食品占有重要地位。由于它能為消費(fèi)者提供色、香、味、營養(yǎng)俱全的食品,是其它食品加工手段不可比擬的。發(fā)達(dá)國家已把蒸煮擠壓食品單列為一大類食品,并在保健食品擠壓技術(shù)、功能性食品擠壓技術(shù)、超臨界流體擠壓技術(shù)、米粉擠壓技術(shù)、點(diǎn)心與早餐等即食谷類食品加工、擠壓太空食品等方面開展了廣泛深入的研究。我國在這一新興領(lǐng)域也開展了一些研究工作,但尚缺乏深度及廣度。因此從事該領(lǐng)域的研究將大有作為。目前有關(guān)雙螺桿擠壓膨化機(jī)在水產(chǎn)飼料加工中的報(bào)道很多。但對有關(guān)魚肉雙軸擠出組織化的研究尚缺乏系統(tǒng)性。水產(chǎn)品不但將成為人們攝取動(dòng)物蛋白質(zhì)的主要來源之一,而且也可以緩解人增地減、食品不足、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)缺乏的問題。利用雙螺桿擠壓技術(shù)研究開發(fā)低值水產(chǎn)資源,將具有顯著的綜合效益。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析擬研究方法、技術(shù)路線：根據(jù)課題所確定的擠壓機(jī)種類，用途及生產(chǎn)能力確定和面機(jī)的主要構(gòu)件（例如螺桿，機(jī)筒）機(jī)構(gòu)形式和尺寸參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)（電機(jī)功率）。根據(jù)擠壓機(jī)主要構(gòu)件的形式，性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)，擬定整機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)鏈和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。計(jì)算并確定各級傳動(dòng)的傳動(dòng)比，皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)等傳動(dòng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸，擬定機(jī)器的結(jié)構(gòu)方案圖。根據(jù)結(jié)構(gòu)方案圖，在正式圖紙上擬定傳動(dòng)構(gòu)件及執(zhí)行構(gòu)件的位置，然后依次進(jìn)行執(zhí)行構(gòu)件及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)體，操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，密封及潤滑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研究計(jì)劃及預(yù)期成果研究計(jì)劃：2012年10月12日-2012年12月31日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書。2013年1月1日-2013年1月27日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的英文材料。2013年1月28日-2013年3月3日：畢業(yè)實(shí)習(xí)。2013年3月4日-2013年3月17日：同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的主要參數(shù)計(jì)算與確定。2013年3月18日-2013年4月14日：同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2013年4月15日-2013年4月28日：部件圖和零件圖設(shè)計(jì)。2013年4月29日-2013年5月20日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。預(yù)期成果：根據(jù)提供的主要構(gòu)件參數(shù)而計(jì)算出的傳動(dòng)構(gòu)件的參數(shù)，尺寸及機(jī)體等是合理的，可以進(jìn)行正常的生產(chǎn)組裝，最終達(dá)到同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的工作要求。特色或創(chuàng)新之處機(jī)器操作噪音小。故障率低，