转盘锤磨机的研发及应用

天然标准橡胶加工的锤磨搓揉、除杂是天然橡胶生产中的关键环节。锤磨机广泛应用于大型天然橡胶初加工生产线，其锤磨搓揉、造粒除杂效果是转盘锤磨机的重要指标，直接影响绉片等后序工艺的加工质量。研发的转盘锤磨机提高了胶块搓揉、造粒、除杂效果及改善了生产工艺，同时也提高了产品质量和产量。     

分段螺旋式甘草茎秆揉切装置设计与试验

针对全混合日粮饲草料揉切需求,该研究设计了一种分段螺旋式甘草茎秆揉切装置,对分段螺旋叶片的主体结构和搅龙结构参数进行设计,建立了刃口曲线方程,分析了装置揉切机理,并试制了分段螺旋式甘草茎秆揉切装置试验台。以搅龙转速、加工时间、填充系数、刀片与底壳间隙为因素,以粒度、破节率、单位质量能耗为指标,开展四因素三水平Box-Behnken试验,对试验结果进行方差分析和二次回归拟合,得出各因素对粒度影响显著性由大到小为加工时间、搅龙转速、填充系数、刀片与底壳间隙;对破节率的影响显著性由大到小为加工时间、填充系数、搅龙转速、刀片与底壳间隙;对单位质量能耗的影响显著性由大到小为填充系数、加工时间、搅龙转速、刀片与底壳间隙。对交互影响因素进行响应曲面分析并进行参数优化验证试验,结果表明：当搅龙转速为25 r/min、加工时间为12 min、填充系数为0.46、刀片与底壳间隙为15 mm时,甘草茎秆的揉切粉碎粒度为11.76 mm,破节率为83.27%,此时单位质量能耗为9 959.82 J/kg,试验值与模型理论值误差不超过7%,参数优化模型合理,满足作业要求。研究结果可为全混合日粮搅拌机的研发提供理论依据。     

多功能饲草揉丝机内物料-气流耦合运动特性分析

多功能饲草揉丝机在实际应用中存在容易堵塞以及抛扔距离不满足使用要求等问题,这些问题均与机内物料-气流耦合运动特性有关。为了探究揉丝机内物料与气流耦合运动规律,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)以及离散元(Discrete element method, DEM)耦合方法,建立物料揉丝过程中气流与散碎物料耦合作用模型,并对物料与气流之间的耦合运动规律进行数值模拟,通过气流速度测试与物料抛扔距离试验验证耦合模型与数值计算的准确性。研究表明：出料口4个测点的气流速度仿真值与实测值相对误差均在8.1%以内;额定转速范围内3种转速下物料平均抛扔距离数值计算结果与实测值相对误差均小于5%,验证了物料-气流耦合模型与数值计算结果的准确性。饲草物料破碎后沿着揉碎室内壁面做环流运动,并沿着出料管远离进料口一侧被抛出机外。揉丝机稳定运转后室内颗粒运动的最大速度始终在某一平均速度上下波动,速度均值体现了物料颗粒在锤片打击力作用下获得动能的大小。颗粒物料获得动能越大,装置越不易堵塞,物料的平均抛扔距离越远。研究结果可为揉丝机内物料-气流耦合运动特性优化、避免...     

铡切揉碎协同式牧草揉丝机设计与试验

针对现有的牧草揉丝机效率低、揉丝质量差、对高含水率牧草不适用等问题,以苜蓿为加工对象设计了一种铡切揉碎协同式牧草揉丝机。对铡切和揉碎过程进行了理论分析,并通过设计计算确定了揉丝机的总体结构和关键部件结构参数。以生产率、丝化率为性能评价指标,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量、含水率为试验因素的单因素试验;将含水率为65%的苜蓿作为加工对象,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量为试验因素的二次正交旋转组合试验。单因素试验确定了试验因素的取值范围,探究了揉丝机对不同含水率苜蓿的揉丝效果。通过Design-Expert 12.0软件对二次正交旋转组合试验的试验结果进行了响应曲面分析、回归分析及目标优化,得到了试验因素与评价指标之间的回归方程,以生产率和丝化率同时最大化为目标,对电机输出转速、筛孔直径、喂入量进行多目标寻优求解,确定最优参数组合为：电机输出转速443.77 r/min、筛孔直径14 mm、喂入量1.27 kg/s,揉丝验证试验表明,生产率为5 065.98 kg/h、丝化率为94.87%;该装置揉丝效率高、质量好,而且能够揉丝高含水率牧草,满足牧草揉丝机设计要求。     

干腌火腿揉制加工腿坯运动受力分析与仿真

针对干腌火腿传统手工揉制加工生产率低、含盐量高、品质不稳定等问题,提出了一种机械式揉制加工方法。以HTRZJ500型火腿揉制机为研究对象,进行了火腿揉制加工中腿坯运动和受力的分析与仿真:首先以干腌火腿为研究对象建立其腿坯的空间力学模型,绘制出腿坯在稳定揉制状态下的7个关键工位图谱;然后结合工位图谱与火腿揉制机揉制装置的结构尺寸,计算出腿坯全程被凸轮顶揉次数约36次,总时间约12 s,揉制力出现的两次峰值大小分别为609 N和973N;最后运用Solid Works软件创建了揉制装置虚拟样机,并通过Solid Works Motion仿真研究了腿坯揉制加工过程中的运动和受力规律。运动仿真结果表明:腿坯在整个揉制过程中持续振动,在4 s的仿真时间中出现了两次揉制力峰值,大小分别为677 N和994 N,与工位图谱对应位置的揉制力计算值的相对误差分别为10%和2.1%,仿真模型较为合理。该文结合工位图谱分析法和虚拟仿真技术揭示了干腌火腿的揉制加工运动机理和揉制力的变化规律,为火腿揉制机结构的设计与优化提供了理论参考。     

9SJP-20型秸秆揉切挤压机的研制

为了解决秸秆中粗纤维难以消化吸收的问题,研制了9SJP-20型秸秆揉切挤压机,在分析其结构、工作原理和计算主要技术参数的基础上,完成了样机的设计工作。样机性能试验表明:该机工作性能稳定,揉切效果良好,并有一定的膨化作用,改善了秸秆的适口性,提高了反刍动物的消化率。     

添加大米粉对面包面团揉混特性和拉伸特性的影响

以高筋面粉为对照,研究添加不同比例的大米粉所形成的混粉面团揉混特性和拉伸特性的影响。结果表明,随着大米粉添加量增加,混粉面团的形成时间、稳定时间和粉质指数呈下降趋势,当大米粉添加量超过20%时,对粉质指标产生显著性影响;当大米粉的添加量为20%,醒发时间为45 min和90 min的延伸度、拉伸面积呈极显著降低。醒发的时间越长,面粉的拉伸特性变化越小。因此,大米粉添加量为20%以内时,对面团揉和性能和拉伸性能影响较小。     

机收棉田残膜混合物粉碎揉丝装置设计与试验

针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题,设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置,利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成,通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能,以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素,残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速;影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为：粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验,得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90...     

Twin-Screw Extrusion Pink Salmon Muscle and Rice Flour Blends

Abstract

The effects of location and spacing of kneading elements on specific mechanical energy input and product attributes during twin-screw extrusion of pink salmon muscle and rice flour blends were investigated. Incorporation of kneading elements increased specific mechanical energy, expansion ratio and water solubility index, but decreased bulk density and Warner-Bratzler shear stress. The opposite trend was observed with increasing fish solids content except for shear stress, which was little affected by up to 30% fish solids concentration and in the expansion ratio range of 5 to 10. Water solubility index and Warner-Bratzler shear stress were linearly related to specific mechanical energy and bulk density, respectively. Results show that the magnitudes of the effects due to incorporation of kneading elements were different from that of reverse screw element and combination of reverse screw and kneading elements.     

Design of Cross Section Curves of Counter-intermeshing Twin-screw Kneader and Milling Cutters Blade Profiles

Basing on the theory of engagement, a design has been done for a new type of counter-intermeshing twin-screw kneader. Profile of the screw includes arcs and its envelope lines, and the profile is smooth and continuous without cuspidal points. Milling cutter blade profiles also have been calculated and corrected for manufacturing the helical parts designed and getting the clearance acquired. There may be interference between the cutter and the workpiece, so interference check must be done to insure the milling cutter and screw will not be interfered.