精选机械.docx

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精选机械

1.材料许用强度

凡与食品物料及介质相接触的部分，要求材料对食品品质无影响，不污染食品；在物料介质的作用下不腐蚀破坏。

2.斗式提升机卸料极距

合力R作用方向的延长线总与驱动轮的垂直中心线相交于同一点B，这点叫做极点。

极点至驱动轮中心距离称为极距L。

极距L的实际意义在于它可以校核斗式提升机的卸料方式。

反之，当决定了卸料方式后，可根据极距的大小来决定驱动轮转速n和驱动轮半径rb的范围，所以极距是决定斗式提升机转速n、驱动轮半径rb和料斗质量中心到旋转中心的半径r等参数的主要依据。

3.安全系数

定义：

水工建筑物、结构或构件的抗破坏强度与设计荷载效应组合的比值，它是建筑物、结构或构件的安全储备的指标。

4.螺杆泵

旋转式泵依靠旋转运动的转子对液体作功的机械。

按螺杆个数分单螺杆泵、双螺杆泵与多螺杆泵。

输送食品液料用单螺杆泵

结构：

单螺杆泵内转子的径向断面为圆形（直径为d）的螺杆，按其几何中心0，以螺距t和偏心距e绕螺杆轴线01作螺旋运动。

定子是螺距为2t的双线螺旋形孔，其径向断面形状是宽度为2e的矩形、外接两个直径也为d的半圆形所组成的长圆孔。

工作过程：

定子孔的对称中心（即定子轴线）为02。

由于转子和定子孔的配合关系，沿轴向形成若干个封闭腔。

为适应转子的偏心运动，驱动轴中空，它与螺杆的联接常用平行销联轴节或万向联轴节。

螺杆多用不锈钢材料，定子衬套用橡胶材料。

泵运动时，转子轴线01，以偏心量e为半径绕02作回转运动，封闭腔自吸入端形成，并以不变的容积向排出端运动，使封闭腔内的液体得到输送。

特点：

单螺杆泵输送液体连续均匀、运动平稳、压力较高、自吸性能好、结构简单、零部件少。

适于输送高粘度的食品液体。

（1）螺杆、螺套

螺杆的材料为不锈钢，直径规格有29mm及40mm两类；偏心距为3～6mm，螺距为50～100mm；定子通常为双头螺旋橡皮衬套，内径比转子外径小1mm，橡皮衬套材料硬度为邵氏硬度65～75，耐磨性为700，永久伸长率为10%，抗拉强度为10.2～15.3N/cm2，拉断时相对延率为30%。

（2）性能

螺杆的尺寸一定时，改变转速调整流量，合理的转速为750～1500rpm。

转速过高造成螺杆与螺套的过渡摩擦而发热，损坏橡皮螺套，过低则影响生产效率。

螺杆泵吸入压头可达84kPa，排出压力与螺杆长度有关，每个螺距可产生0.2Mpa的压力。

5.水力半径

过水断面积与湿周之比即为水力半径。

表达式为：

R=A/X

湿周为过水断面上水流所湿润的边界长度。

水力半径rh的定义为流体通道的自由截面积A与润湿周边L之比，即rh=A/L。

对于圆形管，A=πd2/4,L=πd，则水力半径rh=d/4，即圆管直径d为水力半径的4倍。

对于非圆形通道或在套管环隙中流动的流体，均可按上述定义求出其水力半径rh值，然后以四倍的水力半径rh值作为直径d的相当量，称为当量直径de即de=4rh。

6.某垂直斗式提升机，如驱动轮半径为200毫米，斗质量中心到驱动轮的旋转中心的距离为350毫米，如用该机输送苹果，驱动轮的转速应为多少。

解:

该机输送苹果，当速度中等时，r≥L≥rb，则料斗作定向自流式卸料。

rb=200mmr=350mm→200mm≥L≥350mm，

由式L＝895／n2可以得出→n2=895／L

1．6≥n≥2.1

答:

驱动轮的转速应为1．6≥n≥2.1

7.某真空吸料装置，工作时真空罐内维持的真空度为650mmHg，贮存罐装料有效容量为30000kg，物料密度为1000kg/m3，吸料高度为3.5m，要求2分钟将贮料罐装满，求输料管直径；如增大送料高度，最大可达到多少。

解:

真空度=大气压强-绝对压强

P真=Pa-Pb=650mmHg=0.867×105PaG1=30000kgρ=1000kg/m3H=3.5mt=2min=120sVa=0

mgh1+mPa/ρ+mVa2/2=mgh2+mPb/ρ+mVb2/2

Vb={2g[（Pa-Pb）/ρg-H]}0.5

Vb=10.23m/s

G=G1/t=30000/120=250（kg/s）

Vb=4G/ρπd2→d2=4G/ρπVb

d=0.031m=3.1cm

若取流速Va,、Vb=0，则阻力Σh（A～B）=0，某一真空度下物料提升的最大高度

Hmax=（Pa-Pb）/ρg（m）

Hmax=8.85（m）

答:

输料管直径3.1cm；如增大送料高度，最大可达到8.85m。

8.如已知工作拉力为1000kg，取安全系数为10，胶带宽度为500mm时，胶带层数为多少,并选择胶带型号。

解[б]=56×9.8（1/3～1/12）=45.7～183（N/层·cm）

B=500mm=50cmSMAX=1000kgn=10

S=SMAX×n=[б]×i×B

→i=S×n/[б]×B

i=1000×10×9.8/56×9.8×50＝3.57（层）

9.如何选择食品原料输送机械。

答：

应根据物料性质（如固体物料的组织结构、形状、表面状态、摩擦因素、密度、粒度大小，液体物料的黏度、成分构成）、工艺要求、输送路线及运送位置的不同选择适当形式的输送设备。

10.如何设计和选择带式输送机的输送带。

答：

带式输送机是食品工厂广泛采用的一种连续输送机械。

常用于块状、颗粒状物料及整件物料进行水平方向或倾斜方向运送.输送带既是牵引构件，又是承载构件。

常用的输送带有：

橡胶带、纤维编织带、塑料、尼龙、强力锦纶带、板式带、钢带和钢丝网带。

其中使用最多的是普通型橡胶带。

（1）橡胶带选择橡胶输送带时，主要确定：

带宽B（mm），衬布层数i和带长（m）。

带宽B可参考同类型输送机、根据生产能力或牵引力决定，带长则根据输送的距离确定。

而衬布层数则按工作拉力、带的种类和带宽决定。

带的强度决定于衬布层数，层数越多，承载能力越大。

（2）钢丝网带钢丝网带强度高，耐高温（3）钢带钢带的厚度一般为0.6～1

.5mm，宽度在650mm以下。

钢带的机械强度大，不易伸长，耐高温，因而常用于烘烤设备中

（4）塑料带具有耐磨、耐酸碱、耐油、耐腐蚀和适用于温度变化较大等优点，分多层芯式和整芯式两种（5）帆布带帆布带主要用于饼干成型前的面片和饼坯的输送

（6）板式带这种输送带常用来输送装料未装料的包装容器如玻璃瓶、金属罐等

11.说明水环式真空泵的工作原理。

启动前，工作室内注入适量水，工作时，电机驱动叶轮转动，叶轮带动叶片间的水一起转动，水在离心力作用下被甩至泵壁形成一个旋转水环，水环的外部表面与轮壳相切，沿箭头方向旋转的叶轮，在前半周中，水环内表面渐离开叶轮，叶片间的空隙增大，形成一定负压，当气压小于贮料罐压力时，贮罐中的空气从吸气口吸入，使罐内形成一定的真空度。

后半周，水环内表面逐渐靠近叶轮，叶片间的空隙逐渐减小，叶片间的空气被压缩，当气压大于大气压力时，气体则从排气口排出。

周而复始而达到抽真空的目的。

水环泵的整个工作过程分为进气、压缩、排气三个连续阶段，叶片间的工作室相当于气缸，水环类似活塞，其工作原理相当于圆柱活塞作往复运动，使叶片间工作室压力发生周期性变化

12.工作时,带式输送机初始拉力为500N,胶带与驱动轮的磨擦系数为0.3,包角为1800,如带速为1m/s,输送量为3m3/h时（ρ=10000N/m3）,请你计算和选择输送带的尺寸和规格（宽度为800mm）。

（注：

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