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第二章食品输送机械与设备概述在食品工厂中，食品原料和成品都需要大量的输送设备，采用这些设备，一方面可以提高劳动生产率和减轻劳动强度，另一方面对保证食品卫生具有非常重要的意义。根据被输送食品的形态，可将输送设备分为液体输送设备和固体输送设备。液体输送设备主要有泵；固体输送设备主要有带式输送设备、斗式提升设备、提升机、螺旋输送设备等；按工作原理分：连续式输送机械和间歇式输送机械一、连续式输送机械简称输送机。按其结构特点，可分为以下几种：1、带有挠性牵引构件的输送机：带式输送机和斗式提升机。2、没有挠性牵引构件的输送机：螺旋式输送机、震动输送机和辊柱输送机3、流体输送机：液体输送机和气力输送机。二、间歇式输送机起重机和运输机第一节带式输送机械与设备（一）概述1、结构带式输送设备的主要结构为：输送带、驱动装置（电机、传动装置、驱动装置）、张紧装置、卸载装置、支撑装置、改向装置、料斗。其中输送带是最主要的部件。2、应用带式输送设备主要用于块状、颗粒状食品原料及整块物料进行水平输送和倾斜输送。（二）带式输送设备的主要部件1、输送带（1）橡胶带由2~10层材料复合而成，带芯是用橡胶将棉织品、麻织品、人造纤维衬布等挂胶后叠成胶布层经加热、加压、粘合而成，上下两面为橡胶覆盖层，衬布的作用是靠其机械强度来传递动力，覆盖层的作用是连接和保护衬布，使其免受损伤以及被运送材料的磨损，并且还可防止潮湿物料以及外部物质的腐蚀。目前国内橡胶带有固定式和移动式两类，固定式类型有TD62和TD72型，宽度规格有300、400、500、650、800、1000、1200、1600毫米。带的强度主要决定于纺织物层的强度，带的宽度选择是由输送机的宽度来决定的。橡胶带的形式为环状，连接形式有对接和搭接，对接有缝合法和硫化法，对接带平整，搭接带在接缝处不平整，且强度较低，只有原来的35%~40%。（2）塑料带特点：耐磨，耐酸碱，耐腐蚀，耐油，不分层，不易撕裂，容易成槽，重量轻，价格低；对气候适应性差，夏天变软伸长，冬天变硬收缩，易老化，易打滑，带速不能太快。结构及形式：有整芯式及多层芯式两种，整芯式制造工艺简单，生产率高，成本低，质量好，但挠性差，采用塑化接头比用机械接头强度高。(4)网状钢丝带强度高，耐高温，带有网壮孔，并且网壮孔的大小可以选择，所以适合一边输送一边烘烤或的一边冲洗场合。例如水果去皮机中用碱液去皮，输送时就可以用不锈钢带进行输送。2、滚筒滚筒有驱动滚筒、改向滚筒、和张紧滚筒三种。一般由钢板焊接或铸铁制造。驱动滚筒是传递动力的主要部件，输送带是靠驱动滚筒和带之间的摩擦力运行的。驱动滚筒有光面、木面和胶面。光面与带之间的摩擦力较小，木面和胶面与带之间的摩擦力比较大。改向滚筒可改变输送带的走向，并可用来增大驱动滚筒与输送带之间的包角。张紧滚筒用作输送机段部胶带的支撑和张紧。改向滚筒和张紧滚筒都是光面的。用作纠偏的滚筒外表面制成鼓形，中间直径比两测大1%左右，滚筒一般比带宽度大100~200毫米。3托辊1、托辊的功用：支撑运输带及上面的物料，保证带子平稳运行。2、托辊的类型：按照在输送机上的功用和位置，分为上托辊（支撑物料的承载托辊）和下托辊（用于支撑胶带的空载托辊）。根据不同物料的输送要求，可以把托辊分为普通托辊、缓冲托辊和调整托辊三大类。（1）普通托辊：普通托辊仅仅起支撑装置的作用，有平形托辊和调整托辊两种。普通托辊仅仅起支撑作用，形式有平形托辊和槽形托辊两种类型平形托辊。它的运行阻力小，缺点是输送带上散料堆积面小，一般情况用作下托辊或者用作输送成件物品的上托辊。槽形托辊通常用作输送散状物料。槽形托辊一般由2~3个辊子组成，最高处侧辊子与水平线的夹角称为槽角，槽角的大小常由输送带的成槽性来决定，一般为0~60°度，增大槽角能使物料堆积面积大，提高输送能力，防止撒料，并有提高运输倾角和防止跑偏的用，当前常用的三节式托辊的槽角为30°左右。（2）调整托辊：它不但能对输送带起支撑作用，还能防止由于偶然因素造成的输送带跑偏，或者使已经跑偏的输送带自动复位。它能在横向摆动，两边有挡辊，防止带脱出。调整托辊的形式有很多，其中挡辊式,调整托辊工作可靠，应用比较多。3）缓冲托辊：在运送较重的大块物件时，可以在装料处设置缓冲托辊，目的是减小冲击作用，缓冲托辊有橡胶圈式和板弹簧式两类。食品工厂输送的一般是小粒度轻料，所以很少使用缓冲托辊。托辊的材料：托辊可用铸铁制造，但常见的是两端加上凸缘的无缝钢管制造的，托辊的轴承有滚轴轴承和含油轴承两种，端部有密封装置和添加润滑剂的沟槽。长度：定型的平形托辊和槽形托辊的总长度应比带宽大100~200mm。间距：托辊的间距和直径与带宽以及运送物料的情况有关。当成件物品的重量大于20公斤时，工作段间应不大于物料在运输方向上长度的一半。以保证物品至少支撑在两个托辊上，通常间距为0.4~0.5m；物料比较轻的可取1~2m；对于输送距离比较长的，为了防止跑偏，每隔若干组托辊，需要装一个调整托辊。4、张紧装置在带式输送机中，（特别是胶带），由于输送带具有一定的延伸率，在拉力作用下，会慢慢伸长。这个增加的长度需要得到修正，否则，带与驱动滚筒之间不能紧密接触而打滑，使输送带无法正常运转。常用的张紧装置有重锤式和螺旋式良种。（三）带式输送机的主要计算1生产能力计算1、水平带式输送机G=3600Bhr1vψ（t/h）（1-1）式中：G——生产能力B——带宽（m）r1——装载密度（t/m3）h——堆放一层物料的平均高度（m）v——带速（m/s），当用作检查时为0.5~0.1m/s；用作运输时为0.8~2.5m/s。2、倾斜式带式输送机的生产能力G0=G/ψ0（t/h）ψ（1-2）式中：ψ0——考虑到倾斜运输时的系数。倾斜运输时系数见表1-1。以上是对散装物料而言，若是成件物品，则：G=3.6W/t（t/h）（1-3）式中：W—成件物品单件重量（kg）v—带速（m/st—成件物品在输送带上的间距（m）2功率计算N=k1A（0.000545kLv+0.000147GL）+0.00274GHk1（1-4）式中：N——功率H——提升高度，向上为正，向下为负K——系数，根据带宽和轴承种类而定，见表1-2L——运输机长度（m）G——输送能力（t/h）v——带速（m/s）k1——启动附加系数，取1.3~1.8A——系数，与L有关，见表1-3表1-3表1-2（2）用作检查时：L=aG/2q+l1+l2（1-6）式中：L——带总长度（m）a——一个工人操作空间，一般0.6~0.8m，G——上产能力（t/h）q——一个工人生产定额（t/h）l1——考虑到输送带末端清洗喷头所占长度（m）l2——输送带没有利用部分长度（余量），一般取0.3~0.5m第二节斗式提升机概述斗式提升机也是广泛应用应用的连续式输送机。它主要用于各种流水作业的生产线上，作为各个工艺操作过程的传送设备。斗式提升机的主要特点是以皮带和链条作为牵引构件，把承载物件安装在链条上，链条本身不起承载作用，只是牵引、输送物品。一、斗式提升机的结构和工作原理斗式提升机（简称斗提机），是利用装在环行牵引构件（带或链条）上的斗来垂直或接近垂直地连续提升物料的输送机械。1、结构和工作原理结构示意图斗式提升机可以分为三个工作过程：料斗装料过程；料斗的提升过程；料斗的卸料过程。1-低位装载套管2-高位装载套管3-孔口4、8-带子5-料斗7-外壳9-上鼓轮外壳10-鼓轮11-下料口12-张紧装置6、13-孔口（1）装料过程：装料方式有吸取法即挖取法和直接装入即撒入法。a、离心式卸料：适于运送干燥和流动性好的粒度小和磨损性小的粒料。b、重力式卸料：适于提升大块、密度大、磨损性大和易碎的物料。c、导板式卸料：适于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。（2）卸料过程：写料方法有三种形式：OB:OA=FR:AF=AP:AFOB=L,OA=r,AP=P,AF=FL/r=P/F=mg/m(v2/r)L=gr2/v2v=πrn/30L=895/n22、斗式提升机的特点和应用范围优点：结构简单，工作安全可靠，可以垂直或接近垂直方向向上提升，提升高度大；横向尺寸小，战地面积小，有良好的密封性，可减少灰尘污染，所以是传统的升运机械。缺点：过载能力差，必须均匀供料，不能水平输送。应用：提升高度可达30m，一般常用范围12~20m，输送能力5~160t/h，有时可达500t/h。3、主要构件斗式提升机（1）料斗：深斗、浅斗、尖角形斗。料斗的主要参数——几何参数（斗宽B，伸距A，容积V，高度h）（2）牵引构件四、生产能力计算G=3600（i/a）vrψ（t/h）式中：i——料斗容积，由斗的尺寸决定；a——两个料斗中心距（m），可取..a=2.3~2.4h（h为斗高），连续布置斗的a=h；i/a——料斗线容积，即每米长度上可装载的容积；v——牵引构件速度（带或链条）（m/s）r——物料的堆积密度（t/m3）ψ——物料的填充系数ψ=（所装的物料容积）/（料斗的理论容积）对于粉状及细粒干燥物料ψ=0.75~0.95，谷物ψ=0.7~0.9，水果ψ=0.5~0.7。第三节螺旋输送机概述螺旋输送机又名“搅龙”，是一种不带挠性牵引构件的输送设备。它是利用螺旋叶片的旋转来完成物料输送的。一、构造螺旋输送机由料槽、进料口、出料口、螺旋叶片、轴承和驱动装置等组成。传动轮二、特点和应用范围优点：结构简单，横截面尺寸小，制造成本低，便于在多处加载和卸载，操作安全方便，密封性好。缺点：运输物料时，物料与机壳和螺旋之间都存在摩擦力，因此，单位动力消耗大，物料会因螺旋叶片的作用而严重破碎和损伤；同时，螺旋叶片及料槽也有严重的磨损；运输距离不宜太长，过载能力低。应用：适合于需要密封运输的物料；如：粉状和颗粒状以及小块物料，也适合输送易变质的、粘性大的和易结块的物料。螺距相等的输送机主要用于输送物料，螺距不等的输送机主要用于运送的同时需要加挤压力的物料如：绞肉机、榨汁机。三、主要构件1、螺旋螺旋形式：右旋或左旋，单线、双线或三线，一般多为单线。螺旋叶片的形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。实体螺旋：运送干燥的小颗粒或粉状物料，也是常用的形式。带式螺旋：运送块状或粘滞性的物料。片式或成型螺旋：运送韧性和可压缩性的物料；这两种螺旋在运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌、揉捏及混和等工艺操作。2、轴实心和空心，通常采用钢管制成的空心轴。3、轴承头部轴承和中间轴承4、料槽四、计算1、生产能力计算G=3600f×v×r=3600×（π×D2/4）×ψ×C×（S×n/60）×r=60×（π×D2/4）S×nψ×r×C（t/h）式中：f——料槽内物料的截面积（m2）v——物料流速（m/s）r——物料的堆积密度（t/m3）D——螺旋输送机的螺旋直径（m）ψ——物料的充填系数C——与输送机倾角有关的系数n——螺旋轴的转数（rpm）S——螺旋体螺距（m），对带式螺旋取S=D，对实体螺旋取S=0.8D。2、螺旋轴转速的计算3、功率计算（1）输送机功率阻力系数法：水平式：N0=（GLW0/367）（kW）（1-10）倾斜式：N0=G（LW0±H）（kW）（1-11）式中：N0——螺旋输送机轴功率（kW）G——螺旋输送机的生产能力（t/h）W0——物料的阻力系数L——螺旋输送机的水平投影长度（m）H——螺旋输送机的垂直投影高度（m）；当向上运输时为正值，向下运输时为负值。（2）电动机所需额定功率：N=K电×（N0）/h（kW）式中：K电——功率备用系数，K电=1.2~1.4；h——传动效率，取0.9~0.94概述一、分类：吸送式、压送式、混和式。1、吸送式气力输送装置原理：靠真空来吸取物料。即当鼓风机工作后，整个系统被抽成一定的真空度，在压力差的作用下，大气中的空气流从物料堆的间隙通过，把物料吸入吸嘴，并沿输料管进入分离器中，在分离器，物料和空气被分离，物料直接从底部卸出，空气进入除尘器，净化以后的空气通过鼓风机排入大气。第四节气流输送特点：供料简单方便，能同时从多处吸取物料，但是不能同时将物料