当前位置:首页 > 机械/制造/汽车 > 机械/模具设计 > 哈尔滨商业大学食品机械第2章辊压机械
食品机械哈尔滨商业大学辊压操作:由旋转的压辊,对物料施以挤压、摩擦,使通过辊隙的物料在此作用下形成一定形状、规格的操作。第二章辊压机械理想辊压条件:1、每对压辊直径相等,速度相同,且同时启动。2、被压物料等速运动。3、物料仅受压辊的作用力。4、物料连续,机械性质均匀5、物料被压前后的体积不变。第一节辊压理论一、理想辊压过程α—接触角(即物料变形区对应的中心角)D—压辊直径e—压辊间隙理论上e=h1绝对压下量:△h=h0—h1二、辊压参数1、物料辊压前后的变形量2、接触角根据图可求得DhRhR121coscos12Rh2sin222RhRh212sin一般情况下α很小Rh212Rh3、变形系数(1)压下系数δδ=h1/h0∵h0>h1∴δ<1δ变形(2)延伸系数λλ=L1/L0∵L0<L1∴λ>1λ延长量(3)宽展系数ββ=b1/b0∵b0≈b1∴β≈1(4)δ、λ、β之间的关系由理想辊压条件V0=V1则:h0b0L0=h1b1L1或:∴δλβ=1∵β≈1∴δλ≈11010101bbLLhh如设辊压次数为n,则辊压厚度上的变化为h1=δ1h0h2=δ2h1=δ1δ2h0……hn=δnhn-1=δ1δ2……δnh0令总压下系数为δ则:δ=hn/h0=δ1δ2……δn同理得:λ=λ1λ2……λn根据理想辊压条件:辊压前后物料体积不变(V0=V1)则:Q0=Q1(辊压前后流量不变)∴h0b0u0=h1b1u1式中:u0—物料在压辊入口处的速度u1_—物料在压辊出口处的速度∵b0≈b1h0u0=h1u1或u1=λ1u00101011uuhhu三、辊压过程的运动计算第二次辊压出口速度:u2=λ2u1=λ1λ2u0设经n次辊压:un=λ1λ2……λnu0=λ总u0∴λ总1unu0(1)导入条件接触区内物料A点的受力情况如图F—压辊对物料的合力T—压辊对物料的摩擦力P—压辊对物料的正压力φ—摩擦角α—导入角Px、Tx—P、T水平分力Py、Ty—P、T垂直分力四、导入条件与压辊直径的确定物料能被顺利导入辊隙,必须满足Tx≥PxFsinφcosα≥Fsinαcosφ∴tgφ≥tgα或f≥tgαφ≥αf—物料与压辊表面的摩擦系数2、压辊直径确定由导入条件:tgφ≥tgα导入条件hDhDDtg22)(cos1hD经推导得:由式可之当φ一定时,△hD结构尺寸思考题:为什么连续辊压机中第一对压辊的直径一般较大,且开有沟槽?hDhDDhDhDDtg2222)(2)2()2(1、横压力的概念物料通过压辊间隙时,物料将对压辊产生经向作用力和切向作用力。径向作用力叫横压力;切向作用力叫接触应力。五、横压力横压力始终垂直辊面,其作用结果是将两辊分离。横压力的大小是随物料厚度的变化而变化的。在辊隙稍前处横压力值最大。接触应力把物料拉入辊隙中,但方向取决于物料相对压辊的速度,由于b-b界面处物料与压辊相对速度为零,所以该截面处的接触应力为零。2、横压力的计算横压力时设计辊压机械的重要参数,其大小影响辊压机的结构参数和功率消耗,影响横压力的因素很多。试验测得:物料硬度越大,温度越低,辊隙越小,横压力越大。目前要从理论上准确的计算横压力很难,仅能借助于与食品物料相近的理论进行计算。根据材料的蠕变理论计算横压力假设物料为牛顿流体,根据流体力学原理进行推导,得横压力计算公式:)11(20heLRuP式中:P—横压力(kg)μ—粘度(kg.s/cm2)u—压辊线速度(cm/s)R—压辊半径(cm)L—压辊有效长度(cm)e—压辊间隙(cm)h0—物料在辊压前的厚度(cm)理论计算有一定的误差,有条件可对类似设备进行实测。2、超前系数ρ有图可知:huH=h2u12Huuhhρ=∵uH=ub∴u=ρub设:h2=e(辊隙)∴h=h2+2(R-Rcosθ)=h2+2R(1-cosθ)=h2+4Rsin2(θ/2)∵当θ很小时∴22sin2221)2(41eRhR第二节辊压机械1、按物料通过压辊的位置分卧式辊压机立式辊压机一、辊压机械的分类2、按操作性质分间歇式辊压机连续式辊压机间歇式辊压机连续式辊压机2、辊隙调整(1)直线移动轴承座(2)偏心套调整法辊隙最大调节范围为:2e3、压辊传动齿轮采用大模数齿轮,模数m=8-10其目的是为了增加齿高齿高h=2.25mmh调节范围当单对齿轮啮合传动时,随着辊隙的增加,齿轮传动的侧隙加大,使传动平稳性降低,产生冲击,为避免此现象的产生,一般采用双排齿轮,通过调节,消除齿侧间隙。4、压辊材料:通常采用A3、HT200厚壁管,焊接后精车,以保证两端轴孔的同心度。压辊直径:D=120-300mm压辊长度:应考虑与后续设备配套例如:饼干机L有1000、560、480、360、320、220三、面包压片机1、工作原理是一种间歇式辊压机2、传动原理2、辊隙调整利用杆机构使偏心套旋转。3、特点(1)利用三个辊实现两次辊压,减少空间、压辊及传动。(2)压辊由链条带动,无需大模数齿轮,调节范围广。(3)上下输送带可实现物料的自动循环,减少劳动强度。1、起酥线概述1)生产产品的特点(1)主要生产多层次的夹酥点心。(2)产品特点:层次多、均匀、清晰。一块点心可达120层之多(3)生产线有多种成型头,可生产多种食品四、M-M起酥线2)、生产线的布置夹酥压片折叠输送压片折叠输送压片成型3)、MM起酥线工艺流程烘烤2、夹酥机夹酥原理构思MM起酥线辊压机辊压原理图MM起酥线辊压及辊压头结构多层次面带输入辊压头多层次面带输出辊压头为什么起酥线压辊组辊压过程可保证多层次制品层次均匀清晰?分析(1)物料变形区长、变形时间长,变形缓和。2)辊压操作是由多个小辊和三条输送带完成的,三条输送带的速度u3u2u1,并与压辊组组成楔形空间,物料顺利导入,不产生堆积,保持原层次形态。(3)受力分析,三条输送带的速度增加与物料的厚度减薄使流速增加相一致。因此物料与输送带间几乎无相对滑动。压辊组压辊的速度u4u3,各压辊空套,可自由转动,u5转至与面带运动速度相同时停止转动,因此压辊与面带之间几乎无相对滑动。面带在压辊组与输送带夹持作用下,几乎在受纯拉力的状态下产生变形,受力缓和,无撕裂作用,因此可使面带内外层次均匀一致。据资料介绍:这种压辊组只受70g/cm2对辊式辊压受力:20kg/cm24、成型完
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