小型螺旋榨油机的结构毕业设计.docx
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小型螺旋榨油机的结构毕业设计
摘要
粮油机械工业是粮油工业的重要组成部分。
粮油机械工业包括米、面、油、饲料加工设备的制造;粮油仓储、运输设备的制造;粮油食品深加工以及包装、计量、销售设备;粮油检测化验仪器设备。
我国粮油加工业的发展给粮油机械工业提供了广阔的发展本次毕业设计主要针对目前社会和市场上的一些不让人放心的地沟油而设计的小型螺旋榨油机,该榨油机体型小巧,亦可在家庭中使用。
该设计主要部件有榨膛,榨杆,机壳的设计,加热系统,落料系统,以及真空吸油装置的结构设计。
榨膛,榨杆的设计主要确保经济型和实用性,通过考虑材料的选择和剪切力的计算,不但确保了食品的卫生,而且为小型企业和家庭节约成本,也保证了装置和机构的正常运作。
加热系统的结构设计主要针对物料的炒制,不但要考虑温度对物料的影响,也要保证机构材料的耐热性。
落料装置是确保整个榨油流程的关键,落料速度对榨油有着关键的影响。
真空吸油部分可省去接油后静置沉淀的时间,由于考虑机构的结构,真空泵采用外置使用。
配合特制形状的接油杯,可迅速提取纯净少渣的油液,对企业,或者家庭使用,不但节省了不少时间,也进一步保证了油液的纯净度。
使产品和食品更加安全,健康。
关键词:
粮油机械,整体结构,榨油机,健康
ABSTRACT
GrainandOilMachineryIndustryisanimportantpartoftheOilIndustries。
Grainandoilmachinerymanufacturingindustry,includingrice,flour,oil,feedprocessingequipment;manufactureofgrainandoilstorageandtransportationequipment;Agri-foodprocessingandpackaging,measurement,salesofequipment;Agrilaboratorytestingequipment。
DevelopmentofChina'sgrainandoilprocessingindustryforgrainandoilmachineryindustryhasprovidedabroadspacefordevelopment,andtheprogressofgrainandoilmachineryindustryhaspromotedthedevelopmentoflargegrainandoilprocessingindustry,itisnoexaggerationtosaythattheyareapairoftwinbrothers,whoarealsofromwhodoesnotopen.。
Lookingbackathistoryalsomakesusrealizethisfact:
ourcountry'sgrainandoilmachineryindustryexperiencedfromscratch,fromsmalltolarge,fromweaktostrong,fromtheinlettotheoutletoftheprocess,itcreatedtodayaprosperous,advancedsituation。
Foodisediblemealeveryhouseholdisindispensableintoday'smarket,edibleoilsofvaryingquality,worrying.Morewasteoil,wasteoil,toxicandlow-gradeswilloilintothemarket,seriousharmtohealthoftheirfamilies。
Theemergenceofsmallhouseholdoilpress,inonefellswoopsolveavarietyofconcerns,doityourself,makefamilymealsarehealthy,fresheverymeal!
Therefore,homepresshavebecomeaweapontoensuretheirownsafety.Thepressoilisnotsqueezedoutoftheuseofchemicalagents,naturalnutrientsarenotdestroyed,themaximumpreservationofthelinoleicacidandotherunsaturatedfattyacidsandnutrientsvitaminE,iron,zinc,etc.,whileretainingtheconcentrationoffragranceoilitself,ensureauthenticproductitself,safety,health,pollution-free.
KEYWORDS:
GrainandOilMachinery,OilIndustries,Press,Health
一绪论·························································1
1.1概述·······················································2
1.2课题研究的目的和意义·······································3
二本课题介绍及设计理论·······································4
2.1食品机械行业的发展·········································4
2.2榨油工艺及相关设备·········································5
2.3论文主要研究内容···········································7
三小型家用榨油机的结构设计及计算····························8
3.1榨油机功能需求分析········································8
3.2榨油机整机结构设计·········································8
3.3榨油机总体方案············································10
3.4榨油机总体设计·············································11
3.4.1榨杆和榨膛的选择·········································12
3.4.2榨杆设计计算·············································13
3.4.3榨膛的设计计算···········································16
3.4.4主电机的选型及计算·······································17
3.5机壳的制作·················································21
3.6智能预热系统的设计·········································24
3.7真空过滤装置···············································25
四总结··························································28
参考文献·························································29
致谢······························································30
绪论
民以食为天,食品的数量和质量都关系到人的生存和身体健康。
经过多年的发展,我国的食品供给格局发生了根本性的变化品种丰富,数量充足,供给有余。
在满足食品数量需求的同时,质量却存在着严重不足。
随着经济日益全球化和国际食品贸易的日益扩大,危及人类健康、生命安全的重大食品安全事件屡屡发生、令人防不胜防,新技术影响食品品质,环境恶化导致农牧渔产品受到污染,以及境外食品安全问题可能影响我国食品安全问题等,成为人们关注的热点。
食品安全是一个重要性日益提高的公共卫生问题。
食用植物油是人民群众的生活必需品,食用油也是指可食用的动物或者植物来源的油脂,常温下为液态。
由于原料来源、加工工艺以及品质等原因,常见的食用油多为植物油脂,包括豆油、花生油、菜子油、棕榈油、橄榄油、芥花子油、葵花子油和芝麻油等等。
不同种类的食用植物油的成分含量各异,可以满足不同人群的需要,随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,食用植物油消费量呈稳步上升的趋势。
据有关部门测算,2006年我国食用植物油消费量约2100万吨,2007年在2250万吨左右,比10年前增长了1倍多。
目前国内食用植物油年人均消费量17公斤左右。
由于食用植物油消费呈刚性增长,加上国内养殖业对豆粕需求量的增加,国内食用植物油产需缺口逐步扩大,近几年,我国食用植物油进口量增长较快。
据海关统计,2007年我国进口食用植物油838万吨,比上年增加169万吨。
随着人们生活水平的提高,多种心血管“富贵病”也随之发生,根据世界卫生组织的统计,目前心脑血管疾病是危害人类生命和健康的最危险的疾病,在全球每年约占总死亡总数的30%-70%,我国约占40%左右,每年死于心脑血管疾病者达210-300万,估算到2020年,全球心脑血管疾病死亡总数将达到2000万。
心脑血管疾病来源于血脂异常,而血脂异常又来源于人们日常的饮食结构不均衡,这其中尤其是脂肪的摄取不均衡、不科学、不合理所致。
因此食用油安全问题一直倍受关注,是否食用植物油真的因加工工艺的不同而导致油的品质有大的差异,转基因油料生产的植物油是否会对人体造成危害等食品安全问题一直困扰着人们,怎样食用食用油才有助于身体的健康呢,笔者主要从专业的角度,分以下几个方面进行了解析。
由于从国外进口的大豆多为转基因产品,消费者对此有清楚的认识。
转基因是一项新兴技术,其安全性还有待进一步研究,尤其是转基因食品对人体健康可能造成的各种影响,这些年来一直是各国科学家研究和争论的焦点。
欧美各国要求直接将食物成分是否含转基因标注出来告诉消费者。
在一些欧洲发达国家,甚至禁止生产和进口转基因食品。
我国农业部和质检总局也发文,要求食品生产企业必须将原料中所含的转基因成分明确标示在产品外包装上,让消费者在享有足够知情权的情况下自主选择。
转基因技术就是通过生物技术,将某个优良基因从生物中分离出来,植入另一种生物体内,形成新品种的转基因生物。
它克服了天然物种生殖隔离的屏障,将具有某种特性的基因分离和克隆,再转接到另外的生物细胞内,从而可以按照人们的意愿创造出自然界中原来并不存在的新的生物功能和类型。
如转基因大豆就是把一种微生物的基因植入到大豆内生产出的,它在抵抗力和含油量上都比普通大豆高出许多。
国外一些转基因的玉米已经被证实含有过敏原,对人体有害,但据有关大豆加工专家介绍,一般用转基因大豆原料制取食用油,都要按严格的操作程序进行,其安全性与非转基因大豆原料制取的食用油相同。
转基因改变的是植物的氨基酸序列,氨基酸构成蛋白质,所以,转基因技术改变的是植物的蛋白质成分,而转基因油料的植物油成分没发生任何改变,因此在油料的加工过程中,转基因成分基本上都集中在了豆粕当中,精炼之后的植物油中的转基因成分大可忽略不计。
1.1概述
以上主要是从食用油本身进行的分析,但关乎人们日常生活的食用油如果受制于人,我们的生活会是什么样子呢?
有关资料显示,我国本是油料生产大国,油菜、花生、芝麻等产量一直居世界第一位,大豆、葵花子的生产也名列前茅。
但近年来,种植面积均呈下降趋势,尤其是2004年以后下降更快。
据统计,最近5年,全国油料年总产含大豆维持在4300-4800万吨,国产植物油年产量仅维持在900-1000万吨左右,其中菜子油和花生油之和占国产食用植物油的70%以上。
另一方面,全国植物油消费总量从1740万吨上升到2235万吨,消费的增长远远高于生产的增长。
进口油料占国内消费总量六成。
2007年以来,食用油价格不断攀升,成为消费者和政府共同关注的一大问题。
原料短缺乃食用油价格上涨主因。
油料已成为对国际市场依存度最大的大宗农产品,年进口花费1000多亿元,是造成农产品国际贸易逆差的主要根源。
中国工程院院士傅廷栋指出:
“油料需求的刚性增长和油料或食用油脂总产量增长缓慢之间的供不应求矛盾,是我国油料产业发展存在的核心问题。
发展油料生产,保证食用油安全,已是当务之急。
除了人们担心的上述问题之外,一直困扰人们生活的食用油掺假问题也屡禁不止。
食用油造假猖獗的原因不外乎两个:
一是不法商贩见利忘义,利令智昏,为了赚钱,不择手段;二是有些职能部门不作为、不尽职、不负责,助长了制假贩假的不法行为。
1.2课题研究的目的和意义
民以食为天,食用油是每家每户每餐必不可缺的,当今市场,食用油质量参差不齐,令人担忧。
更有地沟油,泔水油等废弃有毒劣质油流入市场,严重危害家人健康。
小型家用榨油机的出现,一举解决各种担忧,自己动手,使家人每餐都健康,每餐都新鲜!
因此,家用榨油机成了人们保证自身安全的武器。
压榨机所压榨出的油没有使用化学剂,天然营养不被破坏,最大限度地保存了亚油酸等不饱和脂肪酸和维生素E、铁、锌等营养成分,同时保留油脂本身的浓香味,确保产品本身的原汁原味、安全、卫生、无污染
眼下,中国的饮食市场面临着数之不尽的安全问题,严重挑战消费者的健康底线,食用油也不例外,地沟油、潲水油、内脏油、口水油等“问题油”层出不穷,即使具有知名度的品牌油也难以幸免,转基因、化学浸出、黄曲霉超标、添加剂、以次充好等问题始终困扰着消费者。
然而,在消费者对食品安全的高度关注下,市场上产生了巨大的商业空间,严重的食品危机转化为商业机遇。
家用榨油机的诞生,让市场上首度出现了百分百的“放心油”。
随着中国消费者收入水平的增长及对食品安全要求的不断提高,食用油安全已成为大众消费时的又一敏感话题。
而家用榨油机的出现不仅填补了市场空白,更积极倡导消费者主动获取安全油的权利,为百姓寻求“消费尊严”,也为提升个人、家庭以及整个社会的幸福感指数注入信心。
正是基于这种健康生活方式的追求,家用榨油机必将被越来越多的家庭所接受,成为新的健康风潮席卷千万家庭。
二本课题介绍及设计理论
2.1食品机械行业的发展
20世纪50年代以前,食品的生产加工主要以手工操作为主,基本属于传统作坊生产方式。
仅在沿海一些大城市有少量工业化生产方式的食品加工厂,所用的设备几乎全是国外设备。
而粮食加工厂情况略好于食品加工厂。
此阶段的工业化生产的粮食加工厂主要是以面粉的工业化生产加工为主。
但同样,面粉厂所用的设备也几乎全是国外设备。
可以说50年代以前全国几乎没有一家像样的专门生产食品机械的工厂.
50-70年代,食品加工业及食品机械工业得到很大的发展,全国各地新建一第二阶段大批食品加工厂,尤其是面粉、大米、食用油的生产加工厂。
在多数主要的粮食加工厂中基本上实现了初步的机械化工业生产方式。
但同期的食品加工厂尚处于半机械半手工的生产方式,机械加工仅用于一些关键主要的工序中,而其他生产工序仍沿用传统的手工操作方式。
与此阶段食品工业发展相适应,食品机械工业也得到了快速发展,全国各地新建了一大年的发展,使得国产批专门生产粮食和食品机械的制造厂。
国内的食品机械工业经过近30年的发展,是的国产食品机械基本能满足我国食品工业发展的需求,为此阶段实现食品工业化生产做出了重大贡献,食品机械工业已初步形成了一个独立的机械工业。
80年代以后的改革年代以后,食品工业得到迅猛发展。
这得益于进入第三阶段,开放政策,随着外资的引入,出现了很多外商独资、合资等形式的食品加工企业。
这些企业在将先进的食品生产工艺技术引进国内的同时,也将大量先进的食品机械引入国内。
受此影响,再加上社会对食品加工质量、品种、数量要求的提高,极大地推进了我国食品工业及食品机械制造业的发展进程及速度。
此阶段,通过消化吸收国外先进的食品机械技术,使我国的食品机械工业的发展水平得到很大提高。
80年代中期,我国粮食加工业和食品加工业实施了第一轮大规模的技术改造工程。
经过这一轮的技术改造工程,食品工业全面实现了机械化和自动化。
进入90年代以后,又进行了新一轮的技术改造工程。
在这一轮的技改中,许多粮食加工厂和食品加工厂对设备进行了更新换代,或直接引进全套的国外先进的设备,或采用国内厂家消化吸收生产出的新型机械设备。
可以说这两轮的技改工程对食品机械工业的发展起了极大的推进作用,食品机械工业已完全形成了一个独立的机械工业。
食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。
我国的食品机械工业始于20世纪50年代初新中国成立,主要是在20世纪80年代改革开放后,依靠自己的力量,从无到有,从小到大,从弱到强,从低到高,白手起家逐步发展壮大、完善起来的,至今已走过了近60年的光辉发展历程。
尤其在“八五”期间经引进、消化、吸收而自行设计制造的具有国内外先进水平的新产品有几百项。
“八五”期间,机械工业部提出行业发展六大趋势,重点发展6类成套设备,5年共累计完成技改专项投资10亿元。
20世纪80年代中期成立的中国包装和食品机械工业协会和中国包装和食品机械总公司加强了行业管理,扩大了对外交流,每年举办中国国际食品加工和包装机械展览会,吸引了各国厂商参展,加强国内外技术交流与合作,推动了新产品开发,现有产品中75%是近10年开发的。
进入2000年以后,随着人民生活水平的提高,对食品种类的需求以及质量的要求也逐渐提高,给食品机械行业提供了广阔的发展空间。
2.2榨油工艺及相关设备
传统的榨油加工都是很简单。
大多是剥皮筛选两用机,炒子机和榨油机这三个就可以了。
也有只用榨油机的。
但是这里介绍下为什么要工艺完善化。
但是榨油分为加热榨油和冷榨工艺。
冷榨的出油率低,热榨的出油率高。
但是热榨如果操作的不好,在炒制的过程中出现过火的现象,那么出来的油的颜色会比较暗。
但是味道鲜美。
传统的手工榨油坊,是由一个双灶台、一个碾盘、一根硕大的榨槽木和一个悬空的油锤组成。
榨油坊一般都建在村落集中、水源充沛、绿树掩映的小溪岸边。
一般每年农历四月底开始榨油。
传统榨油工艺大致可以分七个步骤:
(以榨菜油为例)
第一、炒干。
将收来生湿的油菜籽放入灶台大锅之中炒干,炒干的标准是香而不能焦,注意要控制好灶台火候的大小,这关系到能否榨出香而纯的油,由一个师傅操控。
第二、碾粉。
是将炒干的油菜籽投到碾槽中碾碎。
碾盘的动力由水车(最初的动力是牛拉、接着是水车带动,现在发展到电动)带动,水车和碾盘的直径一般都在4米以上,碾盘上有三个碾轮,所有的构件都均由木材制成。
第三、蒸粉。
油菜籽碾成粉末之后用木甑放入小锅蒸熟,一般一次蒸一个饼,约需2分钟,蒸熟的标准是见蒸气但不能熟透,由一个师傅操控。
第四、入榨。
将胚饼装入由一根整木凿成的榨槽里,槽内右侧装上木楔就可以开榨了。
手工榨油坊的“主机”是一根粗硕的“油槽木”,长度必须5米以上,切面直径不能少于1米,树中心凿出一个长2米,宽40公分的“油槽”,油胚饼填装在“油槽”里,开榨时,掌锤的师傅,执着悬吊在空中大约30斤重的油锤,悠悠地撞到油槽中“进桩”上,于是,被挤榨的油胚饼便流出一娄娄金黄的清油,油从油槽中间的小口流出。
由一个师傅操控。
第五、出榨。
经过2个小时后,油几乎榨尽,就可以出榨了,出榨的顺序,先撤“木进”、再撤木桩、最后撤饼。
第六、入缸。
将榨出的菜油倒入大缸之中,并密封保存。
以上七步就是一个完整的传统榨油工艺,用这种木制压榨机里榨出的香油与机械压榨的香油有很大的不同,它颜色金黄且味香,热度低,桶低没有菜籽沉淀物,而且搁置时间也比机榨的油要长.随着科学的进步,榨油设备的更新换代,传统的榨油工艺已经被基本淘汰,现代榨油工艺逐渐成熟。
榨油机分类:
水压机制油又称为液压榨油,现在已基本被螺旋榨油机制油所取代。
它属静态制油,出油率低,单机能小,设备多而占地面积大,车间需保温,操作条件差。
但水压机制油具有构造简单、省动力的优点,它可应用于一些零星分散油料(如米糠、野生油料)以及需要保持特殊风味或营养的油料(如可可豆、油橄榄、芝麻等)的磨浆液压制油。
此外,还可用于固脂肪或蜡糠的压榨分离。
高效节能榨油机是采用传统压榨原理与现代科技相结合,与普通榨油机相比具有效率高、环保节能、产品附加值高、无损耗、无噪音,物理压榨无需加热,不添加任何化工原料,不需清油,易操作,无易损件,使用寿命长。
液压榨油机是用油传递压力,使油料在静态下受压的榨油机。
按油泵的动力来源有手动和电动两种;按给坯饼施加压力的方式可分为立式和卧式。
立式液压榨油机底座上固定有1个油缸,缸中装有圆柱状活塞,活塞上部与承饼盘连成一整体。
料坯经预压成圆饼,外套饼圈,以20~40个圆饼叠装在承饼盘与顶板之间,饼与饼之间用带孔的薄垫板分隔,驱动活塞上顶,产生压力,压榨料饼出油。
榨毕后油泵停止加压,活塞下落,将渣饼卸出,重新装上料饼,以此反复间歇榨油,每榨一次约需2~5小时。
螺旋榨油机是使料坯在榨膛内连续向前推进,在动态挤压作用下榨取毛油的机械。
除喂料斗外,榨膛是主要的作业部分,由一根榨螺轴和圆筒榨笼组成。
有单级压榨和双级压榨两种形式,单级只有一个横卧的榨膛,双级另加一个直榨膛以进行第一级压榨。
榨螺轴由若干个榨螺和距圈套装在轴上构成。
每个榨螺有一定的螺距和螺深,而一根轴上的各个榨螺的螺距从进料口到出料口逐渐缩短,螺深逐渐变浅,因此使榨膛容积从进口到出口逐渐减小,料坯进入榨膛后沿榨螺螺级向出口处推进,所受的压力逐渐变大,从而将油陆续挤出。
圆筒形榨笼的榨条与榨条间加装垫片以形成出油缝隙,挤出的毛油即通过此缝隙流出。
大型螺旋榨油机的榨笼还装有刮刀,刮刀口深入榨膛,对准每个距圈,用以防止料坯在榨膛内滑转,并防止回坯,并用以调节出饼厚薄,从而相应地控制榨膛压力,降低残油率。
此外,该机还有使渣饼表面光洁的夹饼机构等,并常附有蒸炒锅,可使油料的蒸炒与压榨连续进行。
小型螺旋榨油机就是适合家庭使用的榨油机,是利用热榨技术,高温析出植物油。
随着生活的提高,小型螺旋榨油机也成为家用电器中的一员,越来越多的家庭使用这种新型的电器产品。
随着地沟油等食品问题出现,加剧了食用油安全问题。
传统的压榨食用油方法,已不能保证提供品质优良食用油。
因此,各种品牌的家用榨油机应运而生,并且各种压榨技术与外型设计也有所不同。
几乎所有的油料作物都能通过小型榨油机来压榨。
包括花生,油葵,菜籽,核桃,棉籽,芝麻等等。
榨油机运转时,经过处理好的油料从料斗进入榨膛。
由榨螺旋转使料胚不断向里推进,进行压榨。
由于料胚在榨油机的榨膛内是在运动状态下进行的,在榨膛高压的条件下,料胚和榨螺、料胚和榨膛之间产生了很大的摩擦阻力,这样就能使料胚微料之间产生摩擦,造成相对运
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