卧式调粉机设计.docx
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卧式调粉机设计.docx
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卧式调粉机设计
摘要
调粉机在面类食品的加工中,主要用来调制各种性质不同的面团。
所以也被称为和面机。
由于面团的粘度很大,流动极为困难,使得调粉机部件的结构强度较大,工作转速低,一般在20-80r∕min范围以内。
在搅拌机械中,调粉机属于较重型机械设备。
它广泛应用于面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食生产中。
调粉机可调制的面团种类大体上可分为液体状面浆、韧性面团、酥性面团及水面团等。
卧式调粉机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴先都处于水平位置。
其结构简单,制造成本较低,卸料、清洗方便,但占地面积较大。
卧式调粉机的生产能力即一次调粉容量范围较大,通常在25-400kg/次左右。
它是目前国内外各种食品厂应用最为普遍的调粉设备。
关键字:
卧式调粉机;食品机械;面团种类;普遍
Abstract
Thepowderonthefaceofthekindoffoodmachineprocessing,mainlyusedtomodulatevariouspropertiesofdifferentdough.Itisalsocalledandarea.Becausetheviscosityofthedoughisverybig,flowextremelydifficult,makesthemachinepartsstructurestrengthofthepowderislarger,therotatingspeedislow,generallyin20-80r/minscope.Stirinmechanical,thepowdermachinebelongtoaheavymachinery.Itiswidelyusedinbread,cookies,cakesandsomefoodindustryproductionofpasta.
ThemachinecanmakethedoughpowderingeneraltypescanbedividedintoliquidmyrrhMianJiang,toughness,crispsexthedoughandthewatergroup,etc.
Thehorizontalaxisofthemixingmachinepowdercontainerandblendertorotatetoalllevel.Itssimplestructure,themanufacturingcostislow,unloading,easyclean,butthefloorspaceislarge.Thehorizontalmachineproductionabilitynamelypowderatonepowderrangeisverylargecapacity,usuallyin25-400kg/timesorso.Itisathomeandabroadandallkindsoffoodfactoryapplicationthemostcommonthepowderequipment.
Keyword:
horizontaladjustablepowdermachine;Foodmachinery;Thedoughspecies;common
1绪论
1.1调粉机的工作原理
调粉机调制面团的基本过程在于搅拌桨的运动。
小型压面机属于辊压机械的一种。
辊压机械是指完成辊压操作的机当把面粉、水及其辅助料投入调粉容器内后,搅拌桨通过回转首先使干粉颗粒较均匀地与水结合,形成胶体状的非规则小团粒。
在搅拌桨叶的推动下,这些小团粒相互粘结,逐步形成若干分裂的大团块,进而团块扩展混捏成整体面团,由于搅拌桨对面团连续进行的剪切、折叠、压延、拉伸及揉合等一系列作用,结果调制出表面光滑,具有一定弹性、韧性及延伸性的理想面团。
若再继续搅拌,面团便会塑性增强,面团弹性就会降低,最后变为具有某些液体特性的粘稠物料。
1.2调粉机分类
调粉机基本结构有两种分类方法。
一是按搅拌容器所处的位置,将调粉机分为卧式结构与立式结构;二是按搅拌轴的数量,将调粉机分为单轴式结构和双轴式结构。
这种方法很不普遍,原因在于目前国内绝大部分调粉机均是采用单轴式结构,所以下面按第一种常规分类方法,对调粉机进行介绍。
1.卧式调粉机
卧式调粉机的搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置;其结构简单,造价低廉,卸料、清洗、维修方便,可与其他设备完成连续生产,但占地面积较大。
这类机器生产能力(一次调粉容量)范围大,通常在25~400kg/次左右。
它是国内大量生产合各食品厂应用最广泛的一种和面设备。
2.立式调粉机
立式调粉机的搅拌容器轴线沿垂直方向布置,搅拌器垂直或倾斜安装。
结构型式与立式打蛋机相似,只是传动装置较简单。
有些设备搅拌容器作回转运动,并设置了翻转或移动卸料装置。
立式调粉机结构简单,制造成本不高。
但占空间较大,卸料、清洗不如卧式和面机方便。
直立轴封如长期工作会使润滑剂泄漏,造成食品污染。
1.3调粉机的零部件
调粉机主要有搅拌器、搅拌容器、传动装置、机架、容器翻转机构等。
1.搅拌器也称搅拌桨,式调粉机最重要的部件。
按搅拌轴数目分,有单轴式和双轴式两种。
卧式的与立式的也有所不同。
单轴式调粉机结构简单、紧凑、操作维修方便,是我国面食加工中普遍使用的机型。
这种调粉机只有一个搅拌桨,每次调粉机搅拌时间长,生产效率低。
由于它对面团拉伸作用较小,如果投料少或操作不当,则容易出现抱轴现象,使操作发生困难。
因此单轴式和面机适用于揉制酥性面团,不宜调制韧性面团。
双轴式调粉机具有卧式和面机的优点。
它有两组相对反向旋转的搅拌桨,且两个搅拌桨相互独立,转速也可不同,相当于两台单轴式调粉机共同工作。
运转时,两桨时而相互靠近,时而又加大距离,可加速均匀搅拌。
双轴调粉机对面团的压捏程度较彻底,拉伸作用强,适合揉制韧性面团。
缺点是造价高于卧式调粉机,起面较困难,需附加相应装置,如果手工起面则劳动强度大。
调粉机搅拌器的结构形状有多种类型,对应于不同调制物料特性机工艺要求。
(1)Σ形、Ζ形搅拌桨这两种搅拌器的桨叶母线与其轴线呈一定角度为的是增加物料的轴向和径向流动,促进混合,适宜高粘度物料调制。
Σ形应用广泛,有很好的调制作用,卸料和清洗都很方便。
Ζ形搅拌桨调和能力比Σ形叶片低,但可产生高的压缩剪力,多用在细颗粒与粘滞物料的搅拌中。
(2)桨叶搅拌器这种搅拌器结构由几个直桨叶或扭曲直桨叶与搅拌轴组成。
调粉过程中,桨叶搅拌对物料的剪切作用和强,拉伸作用弱,对面筋的形成具有一定破坏作用。
搅拌轴装在容器中心,近轴处物料运动速度低,若投粉量少或操作不当,易造成抱轴及搅拌不均的现象。
桨叶式搅拌器结构简单,成本低,适用与揉制酥性面团。
(3)滚笼式搅拌器它对面团有举、打、折、揉、压、拉、等多种连续操作,有助于面团的捏合。
如果搅拌器结构参数选择合理,还可利用搅拌的反转,将捏合好的面团自动抛出容器,这样就省去了一套容器翻转机构,降低了设备成本。
滚笼式搅拌器对面团作用力柔和,面团形成慢,对面筋机械作用弱,有利于面筋网络的生成。
结其构简单,制造方便,适用于调和水面团、韧性面团等经过发酵或不发酵的面团。
(4)其他类型卧式搅拌器在卧式调粉机中,也使用着一些不同于上述形状的搅拌器。
如花环式、扭叶式、椭圆式、V字形。
(5)立式调粉机的搅拌器立式调粉机的搅拌器有桨叶式、扭环式、象鼻式等。
桨叶式搅拌器与卧式调粉机桨叶式结构相似,其轴线与地面垂直。
扭环式搅拌器桨叶从根部至顶端逐渐扭曲90°,有利于促进面筋网络的生成适用于调制韧性面团与水面团雷面食。
象鼻式搅拌器通过一套四杆机构模拟人手调粉时的动作来调制面团,有利于面筋的揉制,适于调制发酵面团。
另外搅拌容器可以从机架上推出,作为发酵使用,既减少了生产设备,又简化了搬运面团的操作。
一次调粉可达300kg以上。
但这种结构复杂,搅拌器动作慢。
(6)双轴调粉机的搅拌器双轴式调粉机有两组相对反向旋转的搅拌桨。
按其相对位置分为切分式和重叠式。
2.搅拌容器
卧式调粉机的搅拌容器多由不锈焊接或铆接或螺栓连接而成。
和面操作时,面团质量的好坏与温度有着很大的关系,而不同性质的面团又对温度有不同的要求。
高功效调粉机常用带夹套的换热式搅拌容器。
为降低成本,使用普通单层容器,可降低物料调和前的温度来达到加工工艺的要求。
为防止工作时物料或润滑油从轴承处泄漏污染食品,容器与搅拌轴之间的密封要好。
转速低、工作载荷变化大,轴封处间间隙变化频繁,因此密封装置应选用J型无滑架橡胶密封圈等大变形弹性元件。
新型卧式和面机采用空气端面密封装置,密封效果很好。
搅拌容器的翻转机构分为机动和手动两种。
机动翻转容器机构由电动机、减速器及容器翻转齿轮组成。
这种机构操作方便,降低人工劳动强度,但结构复杂,整个设备成本高,适宜在大型或高效和面机上使用。
手动翻转容器机构适用于小型和面机或简易型和面机。
立式和面机的搅拌容器有可移式和固定式两种。
3.机架
小型调粉机转速低,工作阻力大,产生的振动及噪声都较小,因此不用固定的基础。
机架结构有的采用整体铸造,有的采用型材焊接框架结构,还有底座铸造而上部用型材焊接的。
4.传动装置
调粉机的传动装置由电动机、减速器及联轴器等组成,也有的用皮带传动。
和面机工作转速低,多为20-80r∕min,故要求大减速比,常用蜗轮蜗杆减速器或行星减速器和多级齿轮减速。
目前国内面食生产企业在调粉工序中大多采用单板式调粉机。
单板式调粉机包括主轴传动装置、面箱翻转装置、面箱、真空抽管、密封垫,且单板式浆叶的叶顶为弧型,主轴以一定角度穿过单板式桨叶的中心。
此结构虽可和出整体面团,且致密性和弹性也可满足要求,但此结构在调粉时,单板式桨叶在半周内轴向只一个方向受力,下半周则受相反方向的力。
而面团和成时,阻力大,运转时振动剧烈,寿命短。
2传动装置的总体设计
2.1调粉机设计要求
本人设计的调粉机生产能力为:
调和面粉重量25kg/次,调粉机的机型:
卧式调粉机,搅拌器型式采用半椭圆式,容器为不锈钢材料,手动翻转,设计转速在40~50r∕min范围内,工作时间为每天8小时,每年工作300天,设计寿命为15年。
2.2拟定传动方案
由于调粉机的主轴回转速低,需要较大的减速比,故本次设计
采用带轮及两级齿轮减速传动,传动简图如下:
图1卧式调粉机
1—电机2—带轮3—V带4-大齿轮15—小齿轮2
6—轴II7-大带轮8—轴I9—小齿轮110—轴III11—大齿轮212—轴IV
2.2电动机的选择
根据表1及25kg/次的设计生产能力要求,取用电动机功率为2.2kw
表1调粉机容量与配用电机动率经验数值
调粉机容量(kg)
25
50
75
100
配用电机功率(kw)
2.2
3.0
4.0
5.5
《食品加工机械》
电机选用Y100L1-4型号:
表2Y100L1-4型号电动机相关数据JB/T5274-1991
型号
功率kw
额定电压V
频率Hz
满转转速r∕min
效率
功率因数
起动转矩N·m
最大转矩N·m
Y100L1-4
2.2
380
50
1430
0.85
0.82
2.2
2.3
2.3确定传动装置总传动比和分配传动比
1
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