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臥式雙螺帶混合機(jī) 一 課題研究的目的和意義 1 研究的目的 理論上把任何狀態(tài) 固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài)和半液態(tài) 下物料均勻摻和在一起的 操作稱為混合 而此次的目的是為了把我研究的有關(guān)的食品加工延生到工廠里 去 1 研究的意義 攪拌與混合操作是應(yīng)用最廣的過程單元操作之一 大量應(yīng)用于化工 石化 輕工 醫(yī)藥 食品 采礦 造紙 農(nóng)藥 涂料 冶金 廢水處理等行業(yè)中 近 年來 攪拌與混合技術(shù)發(fā)展很快 攪拌與混合設(shè)備正向著大型化 標(biāo)準(zhǔn)化 高 效節(jié)能化 機(jī)電一體化 智能化和特殊化方向發(fā)展 在這種形式下 技術(shù)人員 如何借鑒已有經(jīng)驗(yàn) 掌握新的變化情況 正確設(shè)計(jì)與選用不同工藝條件下操作 的攪拌與混合設(shè)備 使其滿足安全 可靠 高效和節(jié)能的要求 就變得十分重 要了 攪拌混合設(shè)備是各種工業(yè)反應(yīng)不可或缺的重要工具 然而 由于攪拌目的 多樣性和混合反應(yīng)的復(fù)雜性 當(dāng)前 攪拌混合技術(shù)還存在著一些問題 例如攪 拌效率低 功耗大 鑄造成本高 在自動(dòng)化選型和設(shè)計(jì)問題上 長(zhǎng)期以來一直 依靠專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成 智能化水平不高 設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng) 資金和人 力物力消耗巨大 等等 因此研制新型攪拌裝置和采用先進(jìn)流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)一直 是攪拌過 程所研究的主要課題 二 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 1 混合及國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及分析 理論上把任何狀態(tài) 固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài)和半液態(tài) 下物料均勻摻和在一起 的操作稱為混合 但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱 為混合 而把固態(tài) 液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌 1 傳統(tǒng)的混合機(jī)密封裝置基本有四種 填料密封 機(jī)械密封 液壓密封和唇狀 密封 前兩種密封同泵的密封類似 液壓密封最簡(jiǎn)單 在混合機(jī)中用得最少 唇 狀密封只適用于低壓 防塵 防蒸汽的密封 這種密封結(jié)構(gòu)也很少采用 最常 用的密封是前兩種 其中機(jī)械密封成本較高 但泄漏率低 維修頻度是填料密封 的二分之一到四分之一 磁力驅(qū)動(dòng)混合機(jī)的特點(diǎn)是以靜密封結(jié)構(gòu)取代動(dòng)密封 混合機(jī)與電極傳動(dòng)間采 用磁力偶合器聯(lián)結(jié) 不存在接觸傳遞力矩 能徹底解決機(jī)械密封與填料密封的泄 漏問題 國(guó)內(nèi) 威海自控反應(yīng)釜公司 開原化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠 溫州中偉磁 傳密封設(shè)備廠等均生產(chǎn)磁力混合機(jī) 瑞典 NA 型磁力攪拌反應(yīng)釜 混合機(jī)安裝在 反應(yīng)釜底部 混合機(jī)與釜底齊平 易于拆卸 可靠 耐用和便于維修 磁力混合機(jī) 的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用 此 時(shí)必須使用機(jī)械混合機(jī)作為驅(qū)動(dòng)能源 一 國(guó)外研究及分析 在新型攪拌槳葉的開發(fā)方面 很多公司都在積極開發(fā)具有適合于高黏度物 料的槳葉的混合機(jī) 其中美國(guó) ROSS 公司開發(fā)的新型雙行星式混合機(jī)是其中之一 同傳統(tǒng)的矩形長(zhǎng)條形行星槳葉不同 新型的高黏度攪拌槳葉有一個(gè)精確的空間角 度 使槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡不但有力地推動(dòng)高黏度物料向前運(yùn)動(dòng) 而且推動(dòng)它向下運(yùn) 動(dòng) 不產(chǎn)生爬升 而且比傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉的阻力要小得多 傳統(tǒng)的行星式 垂直槳葉有兩組 每組兩片垂直的扁長(zhǎng)槳葉 當(dāng)這兩片槳葉在容器里面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 產(chǎn) 生極大剪切阻力 功耗大增 電流猛升 這個(gè)問題一直是傳統(tǒng)行星式垂直槳葉的 要害所在 新型 HV 槳葉由于是螺旋式設(shè)計(jì) 兩組 HV 槳葉在交替轉(zhuǎn)過一個(gè)截面 時(shí)幾乎是連續(xù)地在切斷物料 負(fù)荷是連續(xù)地處于平衡狀態(tài) 從而消滅了電流的浪 涌現(xiàn)象 德國(guó) INOTECH 公司采用錐形攪拌原理的攪拌頭 既可攪拌低黏度 也 可攪拌高黏度物料 一 任務(wù)要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 1 任務(wù)要求 1 總體方案設(shè)計(jì) 通過對(duì)國(guó)內(nèi)外的混合機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀的研究 以及對(duì)食品設(shè)備設(shè)計(jì)原則的學(xué)習(xí) 在吸取寶貴經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也加入自己的一些改進(jìn) 制定自己的設(shè)計(jì)方案 2 臥式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 有了總體的設(shè)計(jì)方案 將混合機(jī)的結(jié)構(gòu)分成主傳動(dòng)系統(tǒng) 擺動(dòng)系統(tǒng) 攪拌 部分和機(jī)架四大部分 然后分別對(duì)這四部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) 3 零件安全性校核 當(dāng)完成各部分的零件設(shè)計(jì)后 還要進(jìn)行安全性校核 本論文主要對(duì)處于最 復(fù)雜受力狀態(tài)下的軸 軸承 鍵以及電機(jī)進(jìn)行了校核計(jì)算舉例 其他各個(gè)零件 的校核計(jì)算并沒有寫到論文中 4 三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真 對(duì)所設(shè)計(jì)的混合機(jī)進(jìn)行安全性校核計(jì)算后 發(fā)現(xiàn)沒有不符合要求的零件 然后利用 Solidworks 軟件完成三維實(shí)體建模 建模的目的便是讓自己的設(shè)計(jì)更 加直觀 同時(shí)還很容易檢查各處結(jié)構(gòu)是否存在干涉現(xiàn)象 再進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 觀 察運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)目的 2 預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 臥式混合機(jī)的攪拌容器軸線與混合機(jī)回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 造價(jià)低廉 卸料 清洗 維修方便 可與其他設(shè)備完成連續(xù)生產(chǎn) 但占地面積 一般較大 這類機(jī)器生產(chǎn)能力 一次調(diào)粉容量 范圍大 通常在 25 400kg 次 左右 它是國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)各種面食制品的各食品廠應(yīng)用最廣泛的一種加工設(shè)備 它的特點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造成本較低 卸料清洗方便等 所以在食品加工中 如面包 餅干 糕點(diǎn)及一些飲食行業(yè)的面食生產(chǎn)中均得到了廣泛應(yīng)用 四 本課題需要重點(diǎn)研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 本課題重點(diǎn)研究混合機(jī)的攪拌 混合 卸料 控制修理 其關(guān)鍵的問題就 是混合機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其他輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 具體的解決的思路如下 查找相 關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫(kù)和圖書館查閱相關(guān)資料 了解臥式混合機(jī)及混合機(jī)行業(yè)的發(fā) 展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 查閱相關(guān)資料 了解混合機(jī)構(gòu) 以確定方案中所需的混合機(jī)構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請(qǐng)教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 6 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 6 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 工作方案 1 查找資料 了解該機(jī)器的原理和工作條件等 初步設(shè)計(jì)該機(jī)器 2 用三維軟件繪制所有零部件 根據(jù)資料得到合適的各零件尺寸 3 組裝裝配圖并生成三維立體模型 觀察效果并加以改進(jìn) 擬定工作進(jìn)度 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 第 2 周 第 5 周 設(shè)計(jì)總體方案 第 6 周 第 9 周 結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì) 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計(jì)說明書 對(duì)部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 七 主要參考文獻(xiàn) 1 王君玲 高玉芝 李成華 旱地缽苗移栽機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) J 農(nóng) 業(yè)機(jī)械化與電氣化 2003 5 5 6 2 趙金倉(cāng) 史俊東 梁哲軍 任平合 棉花機(jī)械化育苗移栽農(nóng)藝指標(biāo)的確定 J 山 西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2003 1 20 21 3 劉效亮 李其昀 育苗移栽機(jī)械化發(fā)展方向 J 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2003 3 108 110 4 王君玲 高玉芝 李成華 蔬菜移栽生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展方向 J 農(nóng)機(jī)化研 究 2004 2 42 43 5 楊華 韓宏宇 竇鈺程 杜木軍 王晉 沈亮 我國(guó)旱地移栽機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展建 議 J 農(nóng)機(jī)使用與維修 2012 3 32 33 6 于向濤 胡良龍 胡志超 張延化 計(jì)福來 我國(guó)旱地移栽機(jī)械概況與發(fā)展趨勢(shì) J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012 1 614 616