打浆机是果蔬汁、果茶、番茄酱以及馅料类食品生产线上.docVIP

打浆机是果蔬汁、果茶、番茄酱以及馅料类食品生产线上常用的一种连续式具有破碎、出浆(汁)、分离等多功能果蔬加工设备，也是食品机械工业发展重点之一。打浆机主要靠打浆板(轴对称的窄板，通过两端的联接架固连在转轴上，见图3)的回转运动配合导程角(打浆板板面与转轴轴线之间的夹角)的偏压，使物料在沿筛筒壁作圆周运动的同时又向出口端移动。在离心力、打浆板挤压以及与筛筒壁摩擦的共同作用下，物料被破碎。汁液和浆状肉质从筛孔中流出，经收集器送至下道工序。皮和子粒等粗杂质则从出口端排出，达到破碎、出浆分离的目的。影响打浆机生产能力和出浆率的因素很多，如打浆板转速、导程角、打浆板与筛筒壁之间的间隙(以下简称间隙)、筛简直径和长度、筛筒有效面积比以及物料在筛筒中的旋留时间(以下简称旋留时间)等。各因素之间的关系比较复杂，互相影响，有些还互相矛盾。其中，间隙和旋留时间影响很大。现有的间隙计算公式推导较繁，且通用性不强。现有的旋留时间的计算方法比较粗略，计算结果与实际生产情况有较大出人。本文从空间结构、运动和动力分析的角度探讨了间隙和旋留时间的计算方法，得出了通用的比较精确的计算公式，并用计算机对有关参数进行分析，得到了一些规律性的结果。在此供大家参考。 1 打浆板与筛筒壁之间的间隙 1．1 空间结构与间隙计算 参见图1．设筛简半径为 ，打浆板长度为，打浆板外缘沿 方向的中间点口距筛筒内壁的距离为h，导程角为口，则打浆板上距0L为s的任意点A处距筒壁的间隙 由式(1)可计算打浆板上任意点与筛筒内壁之间的间隙，见图2。为保证最佳的生产能力和 出浆率，应根据不同的物料选用不同的间隙。 1．2 参数分析 1．2．1 h．的变化范围 a=7.3° 2 物料在筛筒中的旋留时间 2．1 物料在筛筒中的运动及动力分析参见图3，打浆机工作时，由于导程角的存在，进入筛筒的物料既受到离心力 的作用又受到筒壁对它的摩擦力 的作用，使得物料在沿筛筒圆周运动的同时，还沿着打浆板向出口端移动，其复合运动的轨迹为螺旋线。设块状物料质量为．WL，它与筒壁的摩擦系数 为 ，与打浆板的摩擦系数为 6；筒壁对物料的正压力为N】(N)、摩擦力为F (N)；打浆板对物料的正压力为 (N)、摩擦力为F2(N)；打浆板转速为,Kr／lm~)(角速度∞：~tn／30(md／s))；物料重力为” (N)，所受离心力为 (N)( ：， 2／R：— R，其中 为筛筒半径(m))。则打浆机工作时物料所受的空间力系如图4。 由图4得： 2．2 物料运动参数计算 由物料沿打浆板运动的加速度计算公式积分可得其运动速度为： 2．3 物料旋留时间计算 设打浆板的长度为L(m)，将S：L代人式(12)，碍到物料旋留时间 (s)的隐函数： 若已知ua、ub 、H、n、 、L，即可求得旋留时间 。其中 ua、ub 由物料的特性所定，R 、L由打 浆机结构确定，故实际影响旋留时间的参数为n和a 。 2．4 计算机求解及参数分析 2．4．1 H—S流程图 2．4．3 参数分析 由计算结果可知： t与ua 、ub 的关系 t随 ua。的增加而减少，随ub的增加而增加。物料与筛筒之间的摩擦系数ua增加，即摩擦力F1(驱动力)增加，使物料移动加速度a随之增加，从而使旋留时间t减少；反之，物料与打浆板 之间的摩擦系数 增加，即F2(摩擦阻力)增加，使口减少，t增加。 (2)t与n的关系 t随n的增加而减小，随n的增加而减小。打浆板转速 增加，物料移动速度也随之增加，使t减小。导程角n增加，即打浆板转一圈物料移动的距离增加，从而导致t减小。 (3)n、a对t影响的比较 在ua、ub 一定时，由计算结果得到 —t曲线和口一t曲线图，参见图5。可见．当t变化相同时，。只需变化很小的角度，而 却要变化几百。显然，a对t的影响比n对 的影响大得多。另外，从使用的角度考虑，调整转速远比调整导程角麻烦且成本高。因此，无论从理论分析角度还是从方便操作、降低成本等实际生产角度来看，以调整导程角来控制旋留时间进而控制出浆率和生产能力是最好的方法。 (4)各参数之间的关系 当 n、ua 一定时，不同的 ，有不同的最佳a与之对应以得到最佳的旋留时间进而得到最佳的 打浆效果。 3 结语 本文从空间结构分析的角度非常简洁地推出了打浆机中间隙h1计算的通用公式(式(1))。用该公式可计算浆板上任意点与筛简内壁之间的问隙。分析了^．随s的变化趋势并得到了它的图象(图2)。得出了导程角0的最大值计算公式(式(3))。在运动和动力分析的基础上导出了旋留时间t的计算公式(式(13))，并在计算机上分析了各主要参数对t的影响以及各参数之间的相互关系，论证了调整导程角是控制打浆机生产能力和出浆率的最好方法。在实际生产中，对某一具