甜菜制糖系统及小型切丝机的设计.doc

摘要:甜菜制糖是以甜菜为原料，经提汁、清净、蒸发、结晶和分蜜等工序制成白砂糖、绵白糖等蔗糖产品的过程.  普通的砂糖是从竹糖里提取的糖，而褐色糖是由甜菜提炼而来的一种颜色为褐色的糖，因此名为褐色糖，甜菜糖蜜中含有50～60%的砂糖，根部中砂糖的含量为10～20%，其根中部含糖最高，越靠近两端含糖越低.甜菜属藜科植物，有野生种和栽培种.糖用甜菜是栽培种中的一个变种，通称甜菜.甜菜是二年生草本植物，是我国的主要糖料作物之一，它含有较高的糖分、矿物盐类以及维生素等营养物质，它的块根中含蔗糖高，一般达15～20%，是制糖工业的主要原料之一.其茎叶、青头和尾根是良好的多汁饲料.甜菜块根分根头、根颈、根体和根尾 4个部分.根体占块根的大部分，含糖分高，含有害物质少，是对制糖最有价值的部分.

本文主要对糖用甜菜切丝加工进行了研究．通过分析甜菜的物料特性及当前切丝机的发展，确定该切丝机的加工方案为离心式饲用甜菜切丝机．当前切丝机的切丝方式有两种，第一种将物料一次切割成形，第二种模仿人工方法，切片后再切成丝．切丝又分为定向和非定向．定向成型的方法多用于食品加工，要求较高，加工出的丝尺寸均匀，通常需增加夹持装置，造价比较高．非定向成形的方法多用于甜菜加工，无夹持装置，生产率相对较高．通用切削原理有两种，第一种是砍切，刀具进给方向与切削方向平行，物料与刀具之间无滑动，功耗比较大，本课题中大刀属于这一种切削原理．第二种是滑切，刀具进给方向与切削方向呈一定的夹角，该角大于物料与刀具之间的摩擦角，物料与刀具之间有滑动，功耗比较小．通常切削加工采用滑切的原理．本文中梳型刀设计采用滑切原理．物料由进料口进入到旋转的转盘上面，在离心力的作用下被甩到定刀盘侧壁，转盘上的压板以一定的速度推动物料回转，产生的离心力可以高达物料自身重量的数倍，在此离心力的作用下，使物料紧贴在定刀盘的侧壁表面，并随压板一起转动，通过定刀片时逐渐被切割而成丝条，切割下来的丝在惯性力和压板推力作用下甩出机体[11]．根据研究数据确定切丝机的功率、切削转速等相关数据资料，根据机械原理、力学分析等相关知识，参考国内外现有的切丝机，设计出了离心式甜菜切丝机，本文主要介绍了其工作原理、结构设计及相关的计算方法．

关键词：甜菜；切丝机； 离心式； 功率；

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题概况-1

1.1.1甜菜切丝机的设计目的及意义-1

1.1.2甜菜切丝机的现状与发展-1

1.2 设计思路-2

1.2.1 甜菜物料性质研究-2

1.2.2 甜菜传统的加工方法-3

1.2.3 目前主要的加工原理：-3

1.2.4 确定本课题的研究方法-3

1.3 甜菜制糖的过程及切丝要求-4

第2章 切丝机总体设计-5

2.1 切丝原理方案选择-5

2.2 动力及传动系统方案的选择-5

2.3 总体结构的设计-5

2.4 处理能力的选择-6

第3章 切削参数设定及电动机选择-7

3.1切削参数选择-7

3.1.1 切削时与功率有关的初步计算-7

3.1.2 切刀结构参数对切削功率的影响-7

3.1.3切削参数确定-7

3.2 电动机功率确定及型号选择-8

3.2.1 电动机功率确定-8

3.2.2 电动机型号的确定-9

第4章 主要零部件设计及选择-11

4.1 带传动的设计-11

4.1.1 带传动结构方案-11

4.1.2 带传动的参数计算-11

4.1.3 小带轮设计-12

4.1.4 大带轮设计-13

4.2 轴的设计与校核-15

4.2.1 轴形状的初定-15

4.3 轴承的校核-16

4.4 定刀盘的设计-17

4.5 定刀盘安装底座的设计-18

4.6 动刀盘的设计-19

4.7 下端轴承座的设计-20

4.8 机架的设计-21

4.9 进料口和上压盖的设计-22

4.10 出料口设计-22

第5章 附属的标准件的选择-23

5.1 螺栓及螺钉的选择-23

5.2 键的选择与校核-23

5.2.1电机输出轴与小带轮联接键的校核-23

5.2.2 大带轮与轴的连接键校核-23

5.2.3 动刀盘与轴连接的建校核-24

5.3 梳形切刀的选择-24

5.4 大刀的选用-24

第6章 结论与展望-25

注释-27

参考文献-29

致谢-31