發(fā)布時間：2020-11-22 04:15

　　 魔芋作為一種多功能性的蔬菜,富含了魔芋糖、神經(jīng)酰胺、生物堿等多種功能性成分,具有清熱消腫、活血化瘀、降糖降脂、防癌通便等功效。魔芋精粉是富含了魔芋主要營養(yǎng)的濃縮品,擁有極大的營養(yǎng)成分和獨(dú)特性能,在食品、藥用、保健以及工業(yè)等領(lǐng)域有著極為廣闊的應(yīng)用前景。由于國內(nèi)魔芋精粉的制造設(shè)備較少,本文在借鑒國外同類制粉技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)糧食農(nóng)作物加工的常用設(shè)備-輥式磨粉機(jī),進(jìn)行研究分析。(1)機(jī)架作為磨粉機(jī)最主要的承重部件,往往因為工作安全,機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸與重量偏大。為降低生產(chǎn)成本,本文以FMFQK_1100/25型磨粉機(jī)機(jī)架為研究對象,對其以減重為目的進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,具體內(nèi)容如下:首先,對機(jī)架進(jìn)行了受力分析與載荷計算,同時應(yīng)用Creo3.0建立機(jī)架三維模型,為機(jī)架有限元分析奠定了基礎(chǔ);然后,利用有限元分析軟件ANSYS對機(jī)架進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析以及諧響應(yīng)分析,根據(jù)機(jī)架的整體變形、應(yīng)力變化和模態(tài)振型,結(jié)合磨粉機(jī)的實際工作情況,得出可對機(jī)架減重優(yōu)化的結(jié)論;最后,應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計方法,對其減重優(yōu)化設(shè)計,優(yōu)化后機(jī)架減重12%。通過對優(yōu)化后機(jī)架進(jìn)行有限元分析,結(jié)果表明,優(yōu)化后的機(jī)架結(jié)構(gòu)合理且符合設(shè)計要求。(2)為了提高磨粉機(jī)生產(chǎn)效率和輸料系統(tǒng)使用壽命,對磨粉機(jī)吸料管進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,具體內(nèi)容如下:首先,對磨粉機(jī)吸料過程中相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集和計算,為了對比分析物料對不同吸料管的結(jié)構(gòu)影響,應(yīng)用Creo3.0建立四種彎管角度的吸料管模型,為吸料管數(shù)值模擬奠定了基礎(chǔ);然后,利用流體分析軟件對其進(jìn)行流體模擬仿真分析;最后,對比分析管內(nèi)流體區(qū)域壓力云圖和速度矢量圖,結(jié)果表明,夾角為30°的吸料管結(jié)構(gòu)最為合理。(3)模擬分析磨粉機(jī)腔體內(nèi)物料流動過程,優(yōu)化腔體模型,具體內(nèi)容如下:建立流體域腔體組合模型,在對吸料管進(jìn)行數(shù)值模擬基礎(chǔ)上,利用Fluent對磨粉機(jī)腔體內(nèi)物料流動情況進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,物料會在腔體內(nèi)形成渦流,影響了磨粉機(jī)的出粉效率。討論分析了減少磨粉機(jī)腔體內(nèi)部渦流區(qū)的具體方法,可以把剛性壁面改為柔性壁面,還有擴(kuò)大磨粉機(jī)腔體內(nèi)部容積,通過這兩種具體措施來實現(xiàn)減少渦流區(qū)的目的。利用Creo3.0建立優(yōu)化的腔體模型,通過物料運(yùn)動軌跡圖可知:優(yōu)化后的磨粉機(jī)腔體內(nèi)部渦流明顯減少,為優(yōu)化磨粉機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)提供了參考。
【學(xué)位單位】：陜西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TS211.3
【部分圖文】：

-7-第2章輥式磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計算及模型建立2.1輥式磨粉機(jī)的組成輥式魔芋磨粉機(jī)主要由鑄件焊接而成的機(jī)架、以進(jìn)料口和喂料輥為主體的喂料系統(tǒng)、以磨輥為主體的磨料系統(tǒng)、以及由內(nèi)置料斗、吸料管等部件構(gòu)成的輸料系統(tǒng)組成。其主體結(jié)構(gòu)呈左右對稱分布，實物外觀圖如圖2-1所示（不包括外接軟管、吸料風(fēng)機(jī)、外置料斗等），工作裝置如圖2-2所示。圖2-1輥式魔芋磨粉機(jī)外觀圖Fig.2-1RollerKonjacMillAppearance圖2-2輥式魔芋磨粉機(jī)工作裝置圖Fig.2-2Rollerkonjacmillworkingdevicediagram陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

-7-第2章輥式磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)計算及模型建立2.1輥式磨粉機(jī)的組成輥式魔芋磨粉機(jī)主要由鑄件焊接而成的機(jī)架、以進(jìn)料口和喂料輥為主體的喂料系統(tǒng)、以磨輥為主體的磨料系統(tǒng)、以及由內(nèi)置料斗、吸料管等部件構(gòu)成的輸料系統(tǒng)組成。其主體結(jié)構(gòu)呈左右對稱分布，實物外觀圖如圖2-1所示（不包括外接軟管、吸料風(fēng)機(jī)、外置料斗等），工作裝置如圖2-2所示。圖2-1輥式魔芋磨粉機(jī)外觀圖Fig.2-1RollerKonjacMillAppearance圖2-2輥式魔芋磨粉機(jī)工作裝置圖Fig.2-2Rollerkonjacmillworkingdevicediagram陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-2.2輥式磨粉機(jī)的工作原理和工作過程輥式磨粉機(jī)工作時，由進(jìn)料口放入的魔芋干片從斜面進(jìn)料槽落入下方的喂料輥，經(jīng)過喂料輥的傳導(dǎo)，將物料定量、均勻的喂入正下方以一定速比高速相向旋轉(zhuǎn)的圓柱形磨輥軋區(qū)中；當(dāng)物料進(jìn)入兩磨輥的軋距時，受到磨輥的擠壓、剪切和研磨等作用而被粉碎；粉碎后的魔芋粉料從兩磨輥間軋距間隙落入下方內(nèi)置料斗中，并在吸料風(fēng)機(jī)作用下，吸料管內(nèi)形成負(fù)壓，將料斗中研磨好的粉料通過吸料管和外接軟管吸入，并輸出至外置料斗內(nèi)，進(jìn)行收集。工作流程如圖2-3所示。圖2-3工作過程示意圖Fig.2-3Workingprocessdiagram2.3輥式磨粉機(jī)機(jī)架模型的建立2.3.1Creo3.0Parametric軟件介紹Creo是一款完全兼?zhèn)浠ゲ僮餍浴㈤_放、易用的CAD設(shè)計應(yīng)用軟件，也是PTC公司在“閃電計劃”項目中自主研發(fā)的首個設(shè)計軟件產(chǎn)品。它將原有Pro/engineer、ProductView、CoCreate三大設(shè)計軟件基本參數(shù)的個性化設(shè)計技術(shù)、可視化設(shè)計技術(shù)、直接建模設(shè)計技術(shù)等功能整合一體，并在此基礎(chǔ)上不斷對軟件子程序的功能進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)和設(shè)計出了一系列的設(shè)計軟件和工具包。Creo3.0是PTC公司在2012年正式發(fā)布的新設(shè)計版本，該版本軟件安裝包主要功能包括parametric、direct、simulate等一系列的應(yīng)用程序。Creo3.0具有很好的互操作性，用戶在安裝后可以根據(jù)自己的需要在其各自的應(yīng)用程序之間進(jìn)行無縫切換。Creo3.0Parametric軟件是目前Creo3.0軟件工具包里最為重要的應(yīng)用程序設(shè)計軟件，它繼承了以往Pro/E強(qiáng)大而靈活的參數(shù)個性化功能，并增加了柔性建模等多種創(chuàng)新設(shè)計功能。該軟件是3DCAD工業(yè)領(lǐng)域的新產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可以有效幫助企業(yè)用戶快速、高效地進(jìn)行產(chǎn)品個性化設(shè)計。同時，能夠?qū)崟r地對產(chǎn)品的裝配體及內(nèi)部零件進(jìn)行干涉分析和檢查，?
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本文編號：2894106