毕业设计（论文）-卧式螺旋馒头成型机设计.docx

JIANGXIagricu1.tura1.university本科毕业论文（设计）题目：卧式螺旋馒头成型机学院：工学院姓名：-学号：专业：机械设计及其自动化指导教师：职称：讲师年级：机制092二OXX年五月摘要本文对卧式螺旋馒头成皇机进行了分析，通过对卧式馒头成型机的分析研究，使我们对该设备有了进一步的认识：通过这些研究和结论，将为今后的产品设计打下很好的基础。本文主要对卧式螺旋馒头成型机成型原理及成型轮的成形作用进行了分析研究：分析了面目的运动情况、受力情况等：分析研究了面目成型及螺旋输送作用的影响：分析r螺旋辑的曲面形状。最终明确门卧式螺旋馒头成型机的成形机理：螺旋里的曲面作用及成型短的曲面形式，主要技术参数和数学模型,同时了解了面团在成型过程中存在的问题和目前成型较存在的缺陷在以上理论分析、实验和计算的基础上，最后进行了8O型馒头成型机的设计。新的设计在产员、功能和使用操作方面，优于目前的设备。关键词：馒头成型机机理螺旋堤设计AbstractThispapermakesacomparativeana1.ysisofthehorizonta1.spira1.steamedbunssteamedbunsaidiscmo1.dingmachinemo1.dingmachine,throughIhehorizontabna1.ysisonsteamedbunsmo1.dingmachine,wehaveafurtherunderstandingoftheequipment;throughtheseresearchandthenode1.'heoiy,theproductdesignibrthefuture1.ayagoodibundation.Thispapermain1.yformingeffectontheformingofhorizonta1.spira1.steamedbunsformingmachineprincip1.eandformingro1.1.erwasana1.yzed;ana1.yzedthemovementsituation,thedoughandtheforce;ana1.ysisandresearchoftheinf1.uenceofthedoughmo1.dingandspira1.conveyingfunction:ana1.ysisofthesurfaceshapeofspira1.ro1.1.er.Fina1.1.yc1.eartheformingmechanismofhorizonta1.spira1.StCamCdbunsmo1.dingmachine;curvedsurfacefunc1.ionandfo11ningro1.1.erspira1.ro1.1.er,mainIcchnica1.parametersandmathematica1.mode1.Atthesametime,tounderstandtheexistenceintheprocessofformingthedoughandthefo11ningro1.1.erdefects.Basedontheabovetheoretica1.ana1.ysis,experimentandca1.cu1.ation,thedesignofthe80typeasteamedbunsformingmachine.I*enewdesigninproduction,functionandoperation,betterthanthecurrentequipment.Keywords:steamedbunsmachinemechanismofspira1.ro1.1.erdesign目录引言I1慢头的历史及加工工艺I2卧式馒头成型机的成型机埋及分析42.I卧式双螺旋慢头机的成蟹机构及成型机42.2馒头成型运动分62.3双螺旋成型粒转逑的确定92. 3.I最大转速的确定IO3. 3.2最小行速的确定I1.4. 3.3转速分析123鞭辑的加工及螺.旋面的形成与分析1331成型物的加工制135. 2成型粗与面团之间的作用力分144卧式馒头成型机的设计174. 1卧式慢头成盘机的功能设计184. 2结构总体设194. 2.1总体布置194. 2.2主要技术参数的确定196. 3总体设计225结论23参考文献24致谢25馒头一作为我国的传统主食已经有二千年的历史，但r解它的历史和对它的研窕目前远远不够.特别是成型设备的研究更少“本章主要陈述馒头的历史和加工工艺，馒头机的发展过程。特别是目前广泛使用的几种馒头成型机的特点和存在的问题。这将有利于该机的深入研究和更新设计。1馒头的历史及加工工艺馒头在我国传统生食中占有很大的比重，是我国著名的发酵面团蒸食，被誉为是古代中华面食文化的象征，现代人常常把它同西方的面包相媲美。据历史记载，馒头起始于汉朝，其名初见于三国时代。宋代高承事物纪原记述了有关馒头起源的民间传说，即馒头起源于野蛮时代的人头祭。到南宋时，猪肉馒头很盛行，元代出现了类似于后世开花馒头的“煎花馒头”。忽思掇£饮腾正要我：“煎花馒头：羊肉、羊脂、羊尾巴、葱、陈皮各切细”，“依次入料盐湍拌馅包馒头，用煎子煎诸般花样，蒸，用朋脂染花”。由此可见，馒头最初是包馅的,后来经历了一个由包馅到实心的演变过程，至清代始有“实心馒头”的记载。今天我们所说的“慢头”一般是指实心的，招包馅的称“包子”中国主食馒头的生产工艺基本上都是以面粉、萌母和水为原料制得的，有时还加有盐（做成成强头）或辆（做成甜慢头），此外不再添加其他物料，如油脂、鸡蛋或牛奶。馒头的生产工艺共有三种，这是根据所用的发酵粉是酒酿或甜酒、面种还是纯酵母（包括鲜醉母和干酵母）而区分的。以酒酿或甜酒为引子的产品称“水酵馒头”，产品带仃轻微的醉香，别有番风味，但该工艺古老,且产品质员不够稳定，目前仅在少数农村地区使用。湖北著名的丰乐河包子（实际是馒头）是用此法制成的。以面料为引子的生产工艺，仍广泛应用在广大城乡居民家中或小工厂中，这种馒头带有咸味，很多中国人特别喜爱。大中型工厂一般都是以纯酵母为发醉粉的，由于鲜醉母储藏不便，所以经常使用干酵母。头的制作原理与面包基本相似，城主要的区别在于馒头是蒸熟的，而面包是烤熟的。馒头用面粉多是中筋力粉，一般不用高筋力粉：但同等条件下自蛋白面粉制成的馒头体积比低蛋白粉的体积大141一172cm.由于馒头是蒸熟的，因此产品水分含量要比面包的高很多，水分高容易受多种微生物感染，货架寿命时间明显缩短，商品价值降低,另外，馒头适合热吃，冷/食用品质就会明显下降，面包则没有这方面的缺点。这些都是馒头的不足之处，也是制约大规模工业化生产的重要原因。火于馒头的蒸煮理论及有关馒头蒸煮过程中的各种生化、物化变化情况,目前还很少有人进行过研究。但我们仃理由认为，其中的某些变化与面包的基本一样。不同之处在于面包是在比较高的温度卜焙烤出来的，它在焙烤最后阶段发生了美拉德褐变形成了很多香味：而馒头是在较低的温度卜.，只会产生略为发硬的馒头皮，不产生饵烤面包特有的番气。馒头加工的主要工艺为：和面一发酵一搅拌一成型一醒发，最后汽蒸、冷却一成为商品。和面：将面种或称“面头”、“辞头”加水稀择搅拌均匀后，与面粉、水混合搅拌成可塑性的面团，要求醉母或面种引子均匀地与面团混合在一起。通常以46-50%的渗水噌为宜，1.ukowetO1.（1990）报道的数值是50%.奥天用凉水、冬天用温水和而，以保持面团温度在300C左右。大中型工厂多采用单轴s型或双轴曲拐式和面机，和面时间为5.10分钟，和面要求与生产面包时样，即面粉中蛋白膜和淀粉充分吸水膨胀，团内不含生粉，以揉时不粘手、有弹性、表面光滑为度'3”。发酵：发酵是馒头生产的重要环节，发酵方法有三种：（1）应用面种的天然酵母发酵法：（2）甜酒或酒酿汁发酵法：（3）纯酵母发酵法。三种方法的原理完全一样，即是醉母利用面粉中的精分进行酒精发醉产生CO气体和酒精，使面团膨胀成海绵状。面团发辞是在26-28C室温和75%以上的相对中进行，发薛时间为3小时。大中型工厂都是以纯醉母为发醉剂进行面目发醉的，比较简单的一种是一次发酵法，生产时将所有原料一次和面，然后在温度为27-29C、相对湿度为75%条件下发酵3个小时.通常一次发酵法生产的馒头有良好的咀嚼感，但其蜂窝状结构较粗糙，一般认为风味较差经常应用的是二次发酷法，即先取50-70的面粉加入所需酵母发酵，然后将剩余的面粉和水搅拌进行二次发酵：这种方法生产的馒头柔软，具有微细的海绵结构，风味较好。它的最大优点是不易受时间和其它条件的影响。成型与醒发：馒头成型由成型机完成.家庭制作由手工完成。目前应用较多的是双螺旋辐揉搓成型机成型。梆发的目的是让面团继续膨胀，传统的制作经5佥为温度400C相对湿度80%时醒发时间15分钟：在没有恒温条件时，冬季醒发30分钟，更季醒发20分钟即可。醒发时间过短则制品个小、开口、表面无光:时间过长则表面开裂。Rubentha1.er,G.1.等人研究的面团醒发时间与馒头体积和质构的关系曲线见图1-2。较好的醒发时间为58分。汽蒸与冷却：蒸熟是馒头区别于面包的最重要方面，也是最能体现中国面食品的关键所在。梆发后的馒头坯放入沸水锅中，常压卜蒸20min即熟，要求火旺蒸汽足，否则面团温度上升较慢，蒸煮时间势必延长。汽蒸结束后立即取出馒头冷却，以免馒头互相粘连。汽蒸时温度100C,蒸室压力1.Okg/cm2,时间20min.汽蒸过程馒头体枳平均增大60%2卧式馒头成型机的成型机理及分析2.1卧式双螺旋馒头机的成型机构及成型机双螺旋馒头成型机主要由螺旋挤出机构梢双螺旋成型粒缩成。其成型主要经过两个过程，即送面及轮压成型（图2-1）,当机落工作以后，料斗内的面团在螺旋输送叶片的输送下，轴向推进，把面斗内的面团，推入成型室，进入成型室的面团在上下斜置的双螺旋根端的切刀切割之后，正式进入戏形揉搓哈段，这个过程是在两个螺旋里及前后两个侧短的共同旋转作用下进行。面闭与辑之润表两存在摩擦力，就使得面团在双较的压推作用下，做自身的转动和抠子的轴向运动，达到面团成型，这时的运动轨迹是两种运动的合成（图22）.面团在成型室的两种运动，即为自身的转动和瓶子的轴向运动（图2-3）,从图中可以看如.面团自身旋转的轴线与短的轴线固个方向，而且与短的轴线顺斜个角度,也郎是螺旋般的螺旋升角，面团以轴线做自身的转动。同时，沿枢轴线向前运动，对面团进行揉搓，以达到成型和输送的目的。图2T送面及物压成型从实际观察来看，成型的面团，总是在面团上有两个节巴，其中一个节巴非常明显，雄明消除。经过分析我们发现，而团在成型室运动中，自转基本上图2-2双螺旋成型轻运动图图2-3馒头运动分析是以两个节巴的连线为轴线进行旋转，角越小，节巴越明显，也就越难以消除。主要原因是面团的切割处,在成型过程中没有受到应有的推挤揉搓所致，实际上就是未与里面很好地接触造成的。由于成里室的螺旋双根一般安装较长，大约为60cm。再加上前段的面团输送，这样面团在成型过程中的物理性质将发生一些变化，面团有一个放松与恢发的时间，从而使那些在输送过程中产生的一些断裂的联接得以全新形成，而面目的结构得以Iit新组织，同时弹性模量有所增加，弹性增加，而弹性变形量逐渐减少，同时其内聚力增强，所以成型出的面团质量较好。2.2馒头成型运动分由于面出的更杂特性，在研究过程中聘馒头面团设定为理想状态下的“刚体”。完全充满两成型轮所形成的圆弧内（近似认为是圆弧，还要证明确认），当两辑以相同转速相向运动时，馒头面团在圆丸曲面内由于螺旋辘与面团之间摩擦力的作用，面团相对r成型弧面滑动、翻滚，从而起到将面团成型的作用.因此，慢头面团在帆弧曲面内的成型过程，可设想为馒头面团表面与圆弧曲面接触处某动点P的运动，可以见图2-4、2-5。图中，动点P所在径向截面与基准径向截而间夹角为Q,为动点P相对于基准点P绕圆弧中心O转过的转角，Y为例邨半径参量：，1为圆弧中心位置参量,b为螺旋距参建,为螺旋角参量。如图24所示,设Oo=1.=Ij,R=-rsinj+rcosBk（,先令如绕i轴（原点回转一角度。，则得新点向fRp(原点为为:RP=1.Yi)XRo=1-rsin(0)j+rcos(-0)k然后再令R,缔K轴(原点为0)回转一角度,则得新点向fit(uk)XR,最后，令此新点向取的终点沿k轴方向移动一与值成比例的距离bak.所获得的点向量的终点将是馒头生坯表面(即阀弧曲面)上的一个点，因此所求馒头生坯表R=(ak)xRp+bakRp=1.-(0i)xRo=1rsin(-)j+rcos(-®)kR=(ak)×Rp+bak=(ak)×1.-rsin(-)j+rcos(B-)k+bak=1.-rsin(-)cosQj-1.-rsin(B-0)sinQi+rcos(B-)+bak设R=xi+yj+zk则可得：x=-1.-rsin(-)si11y=1.-rsin(-)cosaa(2)z=rcos(-)+ba(3)(1.).(2)、(3)即为双程式慢头生坯成型机在成型过程中馒头生坯表面(曲面)参数方程式。将式(1)、(2)、(3)对时间t求导得:dxxdxda,.,nn.,d,.n,ii.da=.-=sna+rsncos(-6*)-/cos<z-rcoscrsn<-d)-dt<1.tdadtdtdt又%=。=2次所以整理上式得，=TSin+7sincos(-cos-rcsoSin(夕-¢)2md1.atdyxdyda(5)(6)、dtdtdad=cosa+ycosacos(-0)1.-1.cosa-snasin(-)211ndt三+.-=sin(7-)-+b211ndtdtdadtdt当馒头面团呈理想状态，相对于冽弧无滑动时,即今则式、变dxdt=-cos-ycossin9-0)2m(7)力'dt=-sin-sinsin(7-8)2tn(8)bztn(9)dt式中1、r、B、b为常数，n为成型辕转动速度。式(4)、(5)、(6).(7)(8)、(g)即为馒头面团表面(曲面)在成型过程中某点的瞬时速度。由式(7)、(8),(9)可知；馒头面团在成型过程中，成型粗的长度大小(即1的大小)，成型轮的转动速度，圆弧半径及螺旋距对馒头面团成型影响较大。随着1、n的增大，馒头面出上某点的瞬时速度也增大，但r和B的增大又使其速度变小。同时随着公式中变量。、U的变化，其速度方向也不断变化，因而馒头面团由表及里随着运动速度的大小及方向的不断变化，在运动过程中不断被揉、搓，从而使面团主耍组成部分一一麦谷蛋白聚合物之间联接键发生变化，并重新聚合成不同的层次，同时使面团内部结构更加致密，导致而团表皮硬度增强。2.3双螺旋成型轻转速的确定在双螺旋转式馒头机的设计中，目前对成型里运转速度的大小还缺乏较完善的计算公式，面团成型的具体真实过程还未有足够的认识，所以在设计时往往凭经验确定或试脸得出，这样影响了成型机设计的准确性，难以充分发挥机冷的成型效果。所以有必要从成型效果的角度出发，对成型粒的转速进行分析研究。螺旋轮转速的大小直接影响面团的成形效果和生产率，转速过低，成形时间长，成形效果差，生产率也低：转速过高，面团会被螺旋轻抛起，面团轴向移动效果下降，还会引起变形，成形效果也差，并使电耗增加。所以，必须对成形机螺旋里的转速给予确定，求出其转速的最大值及最小值，也即面团不被抛起时的螺旋辑转速和面目能够自转时的成型辑转速，确立一个速度范围，以备设计时使用。2.3.I最大转速的确定图2-6某一位置横截面受力情况首先在成型室螺旋成型较某一位置上，取一横截面，如图2-6,图中面团受力情况：面团重力pmg,上轻对面团的压力F-及左侧里时面团的推动心,设面团与上轻的接触面积为S,与侧程的接触面积为S、。由于在螺旋成形中，变形量较小，故可认为是弹性变形。则有F=GySF1=GS,S>S,式中G为弹性率，面团的弹性率大约为8.3XIO,达因/厘米2力上的作用方向与的连线垂直。从图中看出，此时的高心力作用方向在两粒轴心的连线上，所以使面团不被抛起条件为面团所受向心力不得小于离心力（也即其中使面团发生丫交形量所具有的力）即肖&Nqii(1)由图1可知4U=+mg8SP,=11tR将式和(3)式代入式得mR2Fi+11gsmRftf。-截面处的IG1.半径+mgco11yn?,n*型的上11VnV?2.3.2最小转速的确定成型机双鞋在正常转动中，为匀加速运动，我们假设，面团在某一位置时，面团重量所产生的摩擦力对短的力矩为常数，根据刚体转动惯盘的公式.则有以下计算结果。根据N=JeJ,刚体转动惯量(kg.m')£角加速度N-力矩乂因£=竺合£转动的末角速度6。转动的初角速度则有N=J丝三t有H2t叫=0取I为单位时间式中M为螺旋鞋上一段圆弧的轻质量R为较半径，f为摩擦系数，大约在I.5-2.5则让空&MR之内从以上的计算可知，要保证面团有好的成形效果，馒头成型机螺旋轮的转速应确定在60Xj<jr<30XMR_+次CoSa?V赢依据以上公式，单位取为公斤、米，则有计算结果大体为45转/分WnW140转/分。2. 3.3转速分析从以上的计.算可知，要保证面团成形质量好并有一定的产量，螺旋轮的转速要保证在确定的葩围内。转速的大小要加以控制。从公式中看出，转速的大小与面出的质量In和半径R、辐的质量M,面团与程的摩擦系数f,双较布置的位苴有关。.最低转速的确定，除了与面团质量In利面团与辘的摩擦系数f有关外,主要是与轻的质量M有关“短的质量越大，所要求的最低转速就越小。最高转速的确定主要与面团质垃和螺旋犍的位置布置、上短时面团的反作用力有关，实际卧式馒头成型机双螺旋程的转速为：上、下成型轻转速,M1840S.111.=I2O×X=60rmn14()36八1840A,111.=120×-X-=Mkimm14036成型里转一周所需时间1=60个60rmin=1.s成型轮转速范围的幽定45WNW140转/分，这是馒头加工设备理论上的完善。通过这个结果我们可以有效地指导设计，增大成型里的转速，提高产量，可以达到100个/分馒头。口前的成型设备生产量较低，只有60个/分面团，这个产量已经维持了几十年，制约了馒头加工的产量。通过以上研究分析，初定螺旋成型轮转速为80radmin.3型辐的加工及螺旋面的形成与分析成型室是馒头机的主要部分，而成型犍是关铤.所以对成型鞋的研究相当重要。本章主要是针对卧式双螺旋慢头成型机一成型里进行研究，包括加工、成型及对面团的作用力分析等。到目前为止，机械厂对成型熊的加工还是依靠经验的方法，不少企业对成型呢是什么螺旋曲而表达不清：轮廓线是什么，没有准确、具体的数据和计算表达结果。这给设备的深入研究带来了很多用难：再就是面团的受力状况没有系统的研究。如研究分析成型轮对面团产生的作用力及面团与成型轮之间的摩擦力等。本章主要对成型粒加工、形状及根与面团之间的作用力进行研尢。3. 1成型混的加工制对螺旋成形里的研究。选设备为“飞雁牌”MG60/ZIX型，该类里设备的成形粒，如图3.1。目前国内4.5家企业生产的螺旋成型粒结构均相同,所用的材料和加工方法也基本相同。螺旋成型轴轮长500三,外圆直径大约160ra11,内圆直径大约为105mm,有8个成型槽，在轻的左端螺旋齿上镶有切刀,主要是切断挤出的面团，然后面团进入螺旋成型过程。在根的右端，下成形根圆弧增大，目的是使已成形好的面团能够顺利下落“两成型较平行放理，与垂直面倾斜250角度安装在墙板上，同时在成型短的前后分别放置能够同向旋转的两个挡轻，起到阻止面团下落和带动面团转动的作用.螺旋成形短的传动是通过战速箱的输出齿轮输入，再通过过渡齿轮实施驱动。图3-1螺旋成型鞋的结构下面就成型混的加工及制造进行叙述。目前机器上所使用的成型粒的材料是铝硅合金材料，具有比重轻、熔点低、导电性、导热性和耐蚀性好及易于加工等特点，在铸造方面乂由于流动性好，线收缩率低，热裂帧向小，气密性好，又有足够的强度，所以在食品加工机械中应用广泛。从60年代开始成里转就使用铝硅合金材料，一直使用至今。有些厂家购置的设备，虽然机使用已有20多年，其结构由于锈蚀或损坏，已无法工作，但成形粕完好，仍然可以维续使用。成型轴是采用离心铸造的方法浇铸而成。卧式铸型机以500/min的速度旋转，中心形成一个通孔，然后两端将45#钢制短轴从两端压入，由于采用离心铸造，铸件是由外向内的顽序凝固，气体和熔渣向内腔移动而排除，铸件组织致密、极少存有缩孔、气孔、夹渣等缺陷，也省工、省料'降低了铸件成本。铸件完成之后，先自然退灭，然后进行加工。车刀以X坐标、y坐标进给，完成螺旋曲面的加工，完成整个螺旋妆的次加工。工艺最后需进行第二次时效处理，并进行第二次表面精细加工，最终生产出符合侦量要求的成型混。3. 2成型辑与面团之间的作用力分在双熊式馒头成型机中，馒头成型时受力比较匆杂,因而这里主要分析成型粒对面团产生的作用力及面团与成型混之间的摩擦力。因为这两种力与馒头的成型侦量及运动有关系，而且也是计算所消耗功率的主要参数之'O根据以上的分析，我们已知螺旋曲面是半圆弧，据此可以进行分析计鸵。3. 3.1成型辗对面团的作用面团在成型时，成型程园弧槽对馒头面团产生的作用力，实际上是面团的成型运动对成型里所产生的作用力的反作用力。该力将使面团由此而产生塑性和弹性变形，并和成型物之间产生摩擦力，促使面团运动并影响到馒头表面质量。由前面已知，面团在运动时，由表及里每点速度大小及方向在不断变化，因此在此研究中可取某一质点(质量为dm)为研究对象。由动力学可知此质点对成型辐所产生的作用力为：dNx=dm,(1)dNy=dmy,(2)dNz=dmz”(3)在面目成型时，面团和圆弧槽的接触面积并非圆弧槽内球面的全部，面团仅占圆弧槽所围圆球体的一半，即万/2*3将2.2馒头成型运动分析中的公式(7)(8)(9)再次对时间t求导代入(1)(2)(3)并对体积积分可得：/drrix=-Hrip112n21.sina-rsinasin(4-6)(3(4)Jd-2mfcosucos(-)dtf9dmy-Jirip4112n2rcosasin(-)-cosa3(5)-211nrcosacos(夕-)atdm2=0(6)式中Q为面团需度。式6说明面团在成型过程中，其加速度为0,说明面团沿着轴方向是匀速运动，成型掘沿轴向方向对面团产生作用力是恒定的，不随a、.y方向的变化而变化。如果利用前面的讨论”=0,则公式(4)(5)将成为:QNIt(7)Ny8532prcossn(-)-cosd(8)=-1133n2p1.sina-sinasn(-)式(7)(8)险证了成型轮转速计圆弧槽半径参量慢头面团成型效果有很大的影响。卧式馒头成型机的设计针对以上的分析研究，我们认识r目前的设备存在的一些问题和设备开发的潜力.本章主要是结合前面的研究结果，对目前设备存在的问题进行改进和设计。主要对成型机从使用功能、传动系统、执行系统、支承系统分别进行设计，包括具体的参数。最后对设备进行总体设计。卧式馒头成型机是由动力部分、传送部分、送而部分、成型部分、机架及壳体等6个主要的部分组成。动力部分：由电机、皮带轮等组成，主要用于传送原动力。传动部分：由减速箱、组合齿轮传动组成。图4-1出面徘套、送面嘴送面部分：由进料斗、出面惟套、送面嘴等组成（图4T）。成型部分：由左右墙板，上下螺旋成型轮、布面斗、布面刷、上下挡杆及面量调节机构组成（图47）.卧式馒头成型机的传动过程为：电动机经一级：角带轮减速,带动减速箱输入轴转动、传递给减速箱，减速箱输出轴将动力和速度传递给成型机的各个执行机构。电机一皮带轮齿轮传动箱I.1.“W动传动原理图：KemMimuuu图4-3MG馒头成型机传动原理图结合前面的分析和计算，为了完成馒头成型机的设计任务，现将整个设计工作分成两部分。一是功能设计，二是结构总体设计。4.1卧式馒头成型机的功能设计1947年美国工程师1.D麦尔斯在他的价值工程一书中首先明确地指出:顾客购买的不是产品本身，而是产品所具有的功能。这说明了“功能”是产品的核心和本质。80型卧式馒头成型机的主要功能为成型出圆的面团：成型速度应该达到80个/分钟：减少和消除面出的节巴。对本机的成本要求是每台不超过8000元/台，使用、维修和操作要方便成型机的功能分别是：驱动功能一一电机驱动执行功能输送面团，成型面团控制功能一启动、停止辅助功能撒面、其它支撑功能经过分析和组合，再结合原设备的性能基珈，确定驱动采用交流异步电机直接驱动皮带轮，经过减速箱降速到设计要求.执行系统，仍然采用螺旋输送绞龙送面,成型部分是采用双螺旋成型粒成型。只是在清理和维修出面嘴锥形机构上进行了些改进，由螺桎三点紧固，改为旁孔旋转拆卸，这样拆卸就较为方便，不必将三个螺栓全部拆下。辅助功能撇粉器的筛孔，也做了一些改进，原筛孔大小一样，孔太小，不卜.粉。孔太大，则粉的浪费也大。故筛孔改为间隔一公分的两排小孔，一排大孔的布置形式，效果较好。支承由原来的铸铁底座，改为钢板折弯的空心管支承，上携一块长方形薄形铸铁，使得整个设备1.it量降低，吸振效果也好，搬运较方便。4.2结构总体设4.2.I总体布置要保证工艺过程的连续和流畅。在这台设备中有供料、充填、输送、挤出、成型等几个工序。为了成型效果好，输送绞龙、出面嘴与成型线应在同一条水平线上。则采用卧式水平方式，所以装配时应在同一个支承架上水平放置。在成型机构中，应使上、卜成型鞋的中心连线与垂直面倾斜250,则效果较好。因为要便于操作，供料处的工作人员要经常处理入口处的面料，则机器顶部的i度应为100Om左右，则支承架空间较大，电机安装在下部架内，也降低了机器选心，节省了空间，结构也紧凑。在产品的外观设计上，也做了一些工作.整机的长、宽、高尺寸按一定的比例做一些调整，原来的盖板、盖子和出面团的挡板，均是用薄钢板作成，这样加工工艺多、豆杂,盖子又比较重。在这次设计中，均使用了有机玻璃材料.为了使得整机宜人性较好，在原来直线加直角的线型，大部分改为直线加圆弧的线型。色彩是在生色调为乳白色的基础上.乂增加了些变化，有了些点缀，把手和标牌为黑色。为了增加呼应，在机器的底边和中间，渐近地增加了两条天兰色的线条，所以整机看上去有一种轻松、桎定和安全感。4.2.2主要技术参数的确定(D整机尺寸根据优先数和优先数系GB321-80的规定，又结合成型机构、输面机构和变速箱的水平排列尺寸，先确定长度为1300mm,再根据人机工程的需要，便于人员操作和维修，确定高度尺寸。同时考虑长、宽、高的黄金比例关系，最后确定机器的长、宽、高分别是1300、300.1000mm。(2)动速度及传动比运动速度主要是指成型转的转速及能够调速的范围等。目前市场销售的馒头成型机几十年没有变化，均是60转，分，产量没有变化。如果要增加产量，则必须增加设备。由于没有理论上的指导，转速没有变化，不敢提高，也不能降低。通过前边的理论分析和计算可知，成型短的转速范围可为45.140转/分。据此，该机的转速设计为80转/分。经过初步的试验，80转/分的转速，对成型效果没有多少影响.也保证了面团的质量.传动比的计算及分配总传动比的计算根据满载工作转速n0和执行主轴工作转速n：I=nn=1440/80=18各级传动比的合理分配皮带传动：1.p=3减速箱：Ij=3齿轮传动：Iz=2则一级传动，输入减速箱的转速为nsj=1440/3=480r11njc=4803=160rm然后通过介齿轮传动，成型轻的转速为n=1602=80rm(3)动力参数的确定主要指成型设备的电机功率及机械特性。经过时面团在设备中运动进行分析，可以把成型机的功率消耗大体分为成型室所消耗的功率和输送室所消耗的功率成型过程中所消耗的功率N成型过程所消耗的功率，可以根据第18页成里我对面团的作用力中公式(7乂8)得出：QN,Sina-ysinsin(P-6)8N,=-x'in7rcosasin(-)-cosa式中p1170kgm3r三0.028mn=1.3rs1.=0.6m可以得出Nx=I.7kgNy=0.089kg所以摩擦力F=f(Nx+Ny)-3.25f=1.8根据公式N=Mn974=3.25×0.05×80974=0.!3kw送空所消耗的功率N?由丁输面部分是螺旋挤出机构，故可以根据公式得出N1=(kai1.)sin)(11.v.),7b,-)+11.«v.bp2×10°(kw)其中1.=400mma=140mmb=5511u=0.699.=10,(物料的表观粘度)I=Iv<,=60mm/s得出N11.55kw所以N=N,+N,=1.55÷0.13=1.68kw电机的输出功率N=k×N=1.4×1.68/0.9=2.62kwn=0.9k=1.4根据计算结果，查£机械设计手册，确定电机功率为3KW.综合考虑电动机及传动装置的尺寸、重量、价格，选用Y1.Oo1.4,转速为1440转/分。(4)输送纹龙的确定每小时的产量QTOOX80x60X101=480kg螺旋输面纹龙尺寸的确定：根据公式D2KK=O.07K=O.15K=I=1170kg/>.1)0.1O17I=IO1.7n所以取纹龙直径标准值D：120冬米d=30皂米T=I.4D=1.4X120=168品米。(5)成型短尺寸的确定a成型辑直径参照短间传动齿轮的排布形式，为使各部分工作均能协调工作，取成型程直径D100mm.b成型，昆螺旋面的螺旋升角根据成型般的转速n=80rmi1.1.,即对机器的产量要求为每分钟80个，考虑这两方面的因素，取成型粒螺旋升角为aR.实际测得也为9。C通过前面的反求设计得知，螺旋弧面轴向截面轮廓为例弧。再参照£食品加工机械与设备比重p°=I170kg/m3的面团，在100g干面情况卜.的自然体积的计.算，取成型的球形体积的直径理论值d=56mm,实测情况也相近。折合成型体积Y=87.11370n,根据公式v=43xr,得出r=27.3mm球体半径为27宅米。这样取值不仅符合正常的成型空间，而且还保证有良好的成型压力，综合各方面的因素，取成型槽轴向截面轮廓圆邨线直径d=54mm.成型短的长度确定是根据面团的流变学试险得出，要1.S64厘米，故较长耿1.=55厘米见图4-1.4.3总体设计卧式馒头成型机总装配图图4-3从80型一成型部装图、卧式馒头成型机总装配图，我们可以解设备的总体结构，也看到尚有许多工作要做.通过对卧式馒头成型机成型机理的研究和成型较曲面的分析计算,最后完成对80型馒头成型机的设计。通过研究可以得出以下结沦：(1)经过计算和馒头实际加工过程的观察分析，面团在成型辘中的运动是两种运动，即绕自身轴线的自转运动和沿着轮子的轴向运动，自身转动是由上、卜两成型较对面团的切向推力对面团中心的力矩及两侧辐作用的结果。(2)面团在成形过程中，在螺旋轮的不断推挤揉搓的作用下，是向面团施加剪切力和面团新的联接键形成的过程。面团在螺旋输送中，其硬度、内聚性及弹性均发生一定的变化,随着输送距离的增加，面团的硬度增加，其内聚性及弹性增加，粘附性降低.但当输送距离大T64cm之后，其硬度降低，粘附性增加，杨氏模量降低.所以螺旋输送的距离不能大T64cm,也就是螺旋短的长度不能大丁64cm,但也不能小丁32cm,这样才能保证有好的成型效果.(3)要使面团在成型室有两种运动，则成型我的转速，不能小于45转/分。如要提高产星，提高速度，则转速不能超过140转/分。本机设计转速为80转/分，且成型效果较好。大大提高了馒头的生产效率。(4)面团在成里过程中，成里轮的大小(即1.的大小),成型辐的运转速度n,圆孤半径r、螺旋距C及螺旋角n等对面团成型影晌很大。随着转速的增加，其产量有所提高，但面团在成型室的揉搓时间缩短，加工不到位：圆弧半径过大，则推揉不足，面团未充满：过小，则推挤过来，面团变形，全量也不足；现在的圆弧半径从加工面团的过程来看，略大一些，背对前进方向的一面，无法揉搓到，所以结巴难以去除。应适当减小半径。(5)面团在与成型轮等同的转速下，加上臼身的旋转，在成型轮中不断被揉搓，就可以做出大小均匀和光滑的面团。UIJUUUIJIJUU1234567891.r1.1.1.r1.1.参考文献武文斌国产盘式慢头成型机的分析和研究.食品工业科技2001.武文斌盘式彼头成型机运转速度的确定及成里机理的探讨.郑州工程学院学报1991.机械爆埋（第七板）东南大学机械学学科组北京高等教育出版社2011.7机械设计（第四版）高等教育出版社.2011.7机械制图（第五版）高等教育出版社,20（M.1.机械设计图册上册.北京：化学工业出版社.1997.12.知建仙中国馁头生产的埋论与实践.食品与机械.1994.朱克庆慢头工厂及其设备的开发研究.粮油食品科技.1945.武文斌卧式双螺旋鞋慢头成盘机运转速度的确定农牧与食品机械.1992.i0陈堆两裔等工科数学，上海科学技术文献出版社.198SI10一儿2,306-311J1.李云.机械制造工艺及设备改汁指导手册M.北京:机械工业出版社，1996.：12机械加工技术手册端写组.机械加工技术手册M.北京:北京出版社,1989.09.13胡家秀.机械零件设计实用手册M北京:机械工业出版社，1999,10.致谢历时三个多月的毕业设计，在指导老和姚明印的指导下，现已划上r圆满的句号.在设计过程中，姚老师及时的帮我们解决设计时所遇到的难题。从开始的无计可施、无从下手到后来做的娃连上手,从而不断重拾以前的知