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1、由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706 螺旋式连续榨汁机的设计摘 要：螺旋式连续榨汁机是采用压缩体积的方式使果料的固体与液体成分分离，榨取汁液。本文的螺旋连续榨汁机介绍了以压缩体积为基础的榨汁机的设计要点、工作原理和设备组成。设计通过研究榨汁机的变径、断续、变螺距螺杆，使果料得到充分压榨，从而达到提高出汁率的目的。也更能提高工厂生产率，降低成本，提高效益。 关键词：螺旋连续榨汁机；分离；压榨；出汁率；The Design OfTheSpiralContinuousJuicer (Oriental Science Technology College
2、 of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: The spiral continuous juicer isolates the solid and liquid components from the fruit, and then squeezes the juice by the method of compressing volume. This paper mainly introduces the design features, works and equipment of the Juicer, whi
3、ch is based on compressing volume. By researching the Variable diameter, intermittent, variable pitch screw of the juicer, the design can help the fruit to be fully squeezed, and then the goal that improving the juice yield will be achieved. It also helps to improve plant productivity, reduce costs
4、and improve efficiency.Key words: spiral continuous Juicer；separate；press；juice yield1 前言所谓榨汁，就是推进一个物体（挤压面），把由固体、液体和气体物质所组成的混合物中的液体和气体物质从一个有限的空间（挤压室）中挤压出去的过程。如果挤压设备合理，就可以只把气体和液体物质从挤压室中挤压出去，而把固体物质仍然留在挤压室中。传统的螺旋榨汁机主要工作部件为螺旋杆，采用不锈钢材料铸造、再精加工而成。其直径沿废渣排出方向从始端向终端逐渐增大，螺距逐渐减小，因此，它与圆筒筛相配合的容积也越来越小。果浆所受压力越来越大.压
5、缩比可达1：20.果蔬汁通过回简筛的孔眼流出口圆筒筛常用两个半圆筛合成。外加两个半圆形加张骨架。通过螺栓紧固成一体，螺旋杆终端成锥形，与调压头内锥形相对应。废渣从两者锥形部分的环状空隙排出。通过调整空隙大小.即可改变出汁率。可根据物料性质和工艺要求。调整挤压压力，以保证设备正常工作。螺旋式榨汁机虽然结构简单，故障少，生产效率高，但所制得的果蔬汁中混浊物含梦高，果蔬汁氧化剧烈，出汁率低。进入21世纪后，随着我国水果产量的大幅度提高和鲜销市场的逐渐饱和，“卖果难”愈演愈烈。另外，由于我国经济实力的增强及人民生活水平的提高，果汁加工业又进入一新的发展时期。榨汁机是果品行业的重要组成部分。因此，对榨汁
6、机设备的研究势在必行。要求设计研究出结构简单、成本低、效率高的榨汁设备。2 研究现状根据研究工厂所使用的榨汁机一般是以下两种：1、螺旋榨汁机，在我国广泛应用，结构简单、故障少、生产效率比较高。但出汁率低，大多情况下40-60%，浑浊物3%;2、带式榨汁机，连续作业，工作效率高，适合大规模生产。出汁率高，78%左右。带式榨汁机是国内外果汁生产最先进的榨汁设备。螺旋式连续榨汁机以其结构简单、操作方便、榨汁效率高等优点而得到广泛应用。就目前来讲,螺旋式连续榨汁机主要应用在食品方面,用于榨取苹果、梨、番茄、菠萝、桔子、胡萝卜等果蔬的汁液。而本设计的研究意义在于改进螺旋榨汁机的生产效率，提高处置率。由于
7、在初榨汁中含有较多的浑浊物，影响果汁的浓缩和最终产品质量，需要对初榨汁进行净化处理，主要用各种分离超滤设备，并在分离时进行澄清处理，以提高分离因数和效率。3 作用原理将输送来的浆料浓缩到适合热分散的浓度，主要是依靠旋转的螺旋将浆料输送到出料端，依靠锥开的轴及逐渐缩小的螺旋叶片的节距，浆料被挤压，压力逐渐增大，滤液则分别通过轴内脱水装置进入滤液槽。4 影响出汁率的因素1、挤压力：在一定压力范围内，出汁率同挤压力成正比。但这个范围很关键。2、果浆泥的破碎程度3、挤压层的厚度 4、预排汁5、榨汁的助剂，有无助剂，影响出汁率最多达11.7%。所以在本设计中应当选择合适的压力，加大果浆泥的破碎程度，适当
8、增加挤压层的厚度。5 总体方案设计5.1 整体布局设计螺旋压榨机主要有：压榨装置，传动装置，进料装置，电机，出料装置，机座组成。本设计在布局上采用折叠式,即螺杆、减速器在一个水平面上,将电机置于另一个水平面上(见图1)。这样布置,一是较大幅度减少了整机长度,提高了设备刚度,节省了原材料,降低了成本;二是电机与减速器之间采用三角带传动,起到了缓冲作用,可避免故障的发生;三是由于电机位置较低、以及在电机与减速器之间原料带入异物造成螺杆堵转、引起瞬间负荷过大时,烧坏电机或损坏减速器等，故采用三角带传动,极大地降低了机械振动与噪声1。基本结构螺旋式连续榨汁机基本结构如图1。1 电机2 三角带3 减速器
9、4 联轴器5 进料斗6 螺杆7 筛筒8 出料斗 9 集液盘 10 机架图1 螺旋式连续榨汁机结构简图Fig.1 Spiralcontinuousjuicerstructure diagram5.2 工作原理该机构由机架、螺杆、筛筒、减速器、电机等组成。其工作原理为电机1通过三角带2带动减速器3转动,减速器3通过联轴器4带动螺杆6转动,物料由进料斗5喂入,在螺杆6的作用下,受到挤压,物料中的水分通过筛筒7流出,经集液盘9排出机外,物料在强大的挤压作用下,汁液越来越少,最后经出料斗8排出。5.3 螺杆部设计通常螺旋式连续榨汁机是靠螺杆在筛筒内旋转,对物料产生压力，从而使物料中的汁液被强制挤出。螺旋
10、式连续榨汁机螺杆按不同的分类方法有多种型式。如按螺杆螺纹直径分类有等径与变径之分，按螺杆螺距分类有等距与变距之分；按螺杆螺纹型式分有连续与断续之分等。针对本设计加工对象综合考虑,确定采用变径、断续、变螺距螺杆。变径和变螺距可以通过减小容积而逐步增大压力，断续可增加果浆泥的破碎程度，螺杆上的螺旋共分四段(如图2)。第一段为喂料螺旋，主要作用是有利于输送物料使物料能顺利的进入挤压腔；第二段是预压螺旋，主要作用是其直径不变而螺距逐渐缩小, 以增加对物料的挤压程度使物料进一步破碎。；第三段、第四段是为变径等距螺旋, 主要作用是增加对物料的进一步挤压, 强制挤出水分。是不断增加对物料的进一步挤压，使水果
11、的果汁被强制挤出。特别是第四段具有增压作用,进一步提高出汁率。图2 螺旋轴Fig.2 screw axis5.4 螺杆螺旋直径和螺距的设计螺杆螺旋结构简图如图32。图3 螺杆螺旋结构简图Fig.3 Screwspiralstructuredesign5.4.1 螺杆转速的确定此处已删除图9 轴的计算简图Fig,9 Axisof thecalculationdiagram12.7.2 求轴上所受作用力的大小12.7.3 轴垂直面内所受支反力R=N （20）R=F- R=2466-759=1707N12.7.4 作弯矩图轴上BCD三点的弯矩1 M=M=0 （21）M= R=759200=15180
12、0Nmm12.7.5 作扭矩图T9550000=9550000=271053Nmm12.7.6 作当量弯矩图B点：M=aT （22）=0.59271053=159921NmmC点：M=310666NmmD点：M=012.8 校核轴的强度只校核轴上承受最大当量弯矩的强度由18： （23）查表，对于=600MPa的碳钢，承受对称循环应力时的需用应力=55MPa=9.06MPa，故安全。13 筛筒部设计筛筒部的筛筒(如图11)上有许多筛孔,被榨出的汁液就是从这里流出的。筛孔的设计十分重要,它的主要参数包括:筛孔大小和分布密度。为了确保被榨出的汁液能够及时从筛孔中流出,筛筒筛孔的孔隙率越大越好。又由于
13、筛筒要求承受螺旋挤压产生的强大压力,所以孔隙率也不能太大。通常孔隙率选择原则有:筛筒刚度好时,选大些;筛筒刚度差时,选小些。筛孔大时,孔隙率取较大值;筛孔小时,孔隙率取较小值19。图10筛筒Fig.10 sieve tube筛孔直径的选择:一般来讲,筛孔直径越大,越有利于汁液的排出;相反,筛孔直径越小,越不利于汁液的排出,过小时,就不能保证汁液的排出。选择筛孔时,首先要考虑所加工物料的粒径大小,加工物料的单个粒径大时,筛孔直径选择也要相应大些,以利于汁液排出。但也不能过大,否则,可能会造成较大的料损;加工物料的粒径小时,筛孔直径选择也要相应小些,但也不能太小,因为筛孔太小时,容易造成堵塞,不能
14、保证汁液顺利流出。目前,筛孔直径的选择方法主要有定性选择法和经验选择法,般要经过两到三次试验确定。圆筒筛用2mm厚的lGrl8Ni9Ti不锈钢板冲直径为2mm孔制作，孔间距离2mm。圆筒筛的内径为240mm。长为570mm。为了确保筛筒内物料清理方便,筛筒设计成上下两半,中间用螺栓连接20。14 轴承端盖的设计14.1 材料材料选用HT150。因凸缘式轴承端盖调整间隙比较方便，密封性也好，故选用凸缘式结构8。为了调整轴承间隙，在端盖与轴承座之间放置由若干薄片组成的调整垫片，同时也起到密封的作用。轴承端盖简图见图11。 14.2 凸缘式轴承端盖各尺寸计算D0=D+2.5d=120+2.512=1
15、50mmD1=D-(10-15)=120-(10-15)=105-110mm，取D1=110mm。D2=D0+2.5d=150+2.512=180mme=1.2d=12.5mmme=12.5mm，取m=28.5mm。图11轴承端盖Fig,11 Bearing cover15 总结本课题所设计的螺旋连续榨汁机以电机为动力，通过皮带轮传动，螺旋轴的变径变螺距实现对果料的挤压，榨汁工艺性能好，出汁率高，具有良好的应用价值及市场潜力。 此毕业设计是我对大学四年学习的总结和考验。此次毕业设计总和运用了我大学四年所学的专业知识和理论知识。通过本次设计，使我进一步认识了并设计了一台完整机器的全过程。巩固了我
16、学的知识，为以后的工作打下了一定基础。由于本次是基于理论的，缺乏实践经验，本次设计成果如用于实践生产中会造成或多或少的材料浪费，也可能会有设计不过合理的地方，导致机器不能正常工作。总的来说通过此次毕业设计也有一些心得：设计中，曾多次到学校图书馆查阅资料相关的资料，使我增强了个人查阅资料的能力，还让我开阔了视野。在此次毕业设计中采用了autoCAD等软件进行辅助设计，让我对这些的理解和熟悉程度得到很好的提高。在设计过程出现了一些客观不足的问题，没有实践的条件，缺乏实践经验。参考文献1刘长荣 肖念新 工程力学 M 中国农业科技出版社 2002.22张裕中 食品加工技术装备M 中国轻工业出版社200
17、0.33刘长荣 郑玉才 机械设计基础（下）M 中国农业科技出版社 2002.24朱龙根 简明机械零件设计手册 机械工业出版社M 1997.115垄溎义 机械设计课程设计指导书 高等教育出版社M 1982.96杨永才 机械设新标准手册计M 北京科学技术出版社M 1993.8：75-777 濮良贵，纪明刚，机械设计（第八版）M.高等教育出版社，2005年 ：84-898 程靳，理论力学（M）（第七版）高等教育出版社，2005年 151-1579 崔大同，赵素娥，李秋庭果蔬加工机械M北京：北京农业大学出版社，1993：585910 胡继强.食品机械与设备M.中国轻工业出版社，1998 201-205
18、11 Joseph E.Shigley，Charles R.Mischke.Mechanicai Engineering Design.英文版.原书第6版. 北京：机械工业出版社，2002 198-19912 Robert L.Mott.Machine Elements in Mechanical Design. 英文版.原书第3版. 北京：机械工业出版社，2003 78-8213 成大先.机械设计手册第四卷M.化学工业出版社，2002 81-8514 陈斌.食品加工机械与设备M.机械工业出版社，2002 99-10415 中国农机研究院主编.农业机械设计手册M.机械工业出版社，1989 75
19、-81 16 南京农业大学主编.农业机械学M.中国农业出版社，1996 9-1117 陆振曦，陆守道.食品机械原理与设计M.中国轻工业出版社，2001 14-2118 王三民，诸文俊.机械原理与设计M.机械工业出版社，2000 89-9519 卢耀祖，郑惠强.机械结构设计M.同济大学出版社，2004 95-9920 刘鸿文.简明材料力学M.高等教育出版社，2003 102-114致 谢从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。那种感觉就宛如在一场盛大
20、的颁奖晚会上，我在晚会现场看着其他人一个接着一个上台领奖，自己却始终未能被念到名字，经过了很长很长的时间后，终于有位嘉宾高喊我的大名，这时我忘记了先前漫长的无聊的等待时间，欣喜万分地走向舞台，然后迫不及待地开始抒发自己的心情，发表自己的感想。这篇毕业论文的就是我的舞台，以下的言语便是有点成就感后在舞台上发表的发自肺腑的诚挚谢意与感想：我要感谢，非常感谢我的导师高英武老师。她为人随和热情，治学严谨细心。本设计的完成就是在高英武老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了高老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢！我要感谢，非常感谢我的同学们。也全都在写毕业论文的他们，依然在百忙之中抽出时间帮助我搜集文献资料，帮助我理清论文写作思路，对我的论文提出了诸多宝贵的意见和建议。对同学们的帮助表示真挚的感谢。附录附录1：图纸6份
