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)成分和獨特性能,在食品、藥用、保健以及工業(yè)等領域有著極為廣闊的應用前景。由于國內(nèi)魔芋精粉的制造設備較少,本文在借鑒國外同類制粉技術基礎上,結合國內(nèi)糧食農(nóng)作物加工的常用設備-輥式磨粉機,進行研究分析。(1)機架作為磨粉機最主要的承重部件,往往因為工作安全,機架結構尺寸與重量偏大。為降低生產(chǎn)成本,本文以FMFQK_1100/25型磨粉機機架為研究對象,對其以減重為目的進行優(yōu)化設計,具體內(nèi)容如下:首先,對機架進行了受力分析與載荷計算,同時應用Creo3.0建立機架三維模型,為機架有限元分析奠定了基礎;然后,利用有限元分析軟件ANSYS對機架進行靜力學分析和模態(tài)分析以及諧響應分析,根據(jù)機架的整體變形、應力變化和模態(tài)振型,結合磨粉機的實際工作情況,得出可對機架減重優(yōu)化的結論;最后,應用拓撲優(yōu)化設計方法,對其減重優(yōu)化設計,優(yōu)化后機架減重12%。通過對優(yōu)化后機架進行有限元分析,結果表明,優(yōu)化后的機架結構合理且符合設計要求。(2)為了提高磨粉機生產(chǎn)效率和輸料系統(tǒng)使用壽命,對磨粉機吸料管進行了優(yōu)化設計,具體內(nèi)容如下:首先,對磨粉機吸料過程中相關參數(shù)進行采集和計算,為了對比分析物料對不同吸料管的結構影響,應用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;然后,利用流體分析軟件對其進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,結果表明,夾角為30°的吸料管結構最為合理。(3)模擬分析磨粉機腔體內(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,在對吸料管進行數(shù)值模擬基礎上,利用Fluent對磨粉機腔體內(nèi)物料流動情況進行了分析。結果表明,物料會在腔體內(nèi)形成渦流,影響了磨粉機的出粉效率。討論分析了減少磨粉機腔體內(nèi)部渦流區(qū)的具體方法,可以把剛性壁面改為柔性壁面,還有擴大磨粉機腔體內(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,通過物料運動軌跡圖可知:優(yōu)化后的磨粉機腔體內(nèi)部渦流明顯減少,為優(yōu)化磨粉機機架結構提供了參考。
【學位單位】：陜西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：TS211.3
【部分圖文】：

-7-第2章輥式磨粉機結構參數(shù)計算及模型建立2.1輥式磨粉機的組成輥式魔芋磨粉機主要由鑄件焊接而成的機架、以進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、吸料管等部件構成的輸料系統(tǒng)組成。其主體結構呈左右對稱分布，實物外觀圖如圖2-1所示（不包括外接軟管、吸料風機、外置料斗等），工作裝置如圖2-2所示。圖2-1輥式魔芋磨粉機外觀圖Fig.2-1RollerKonjacMillAppearance圖2-2輥式魔芋磨粉機工作裝置圖Fig.2-2Rollerkonjacmillworkingdevicediagram陜西理工大學碩士學位論文

-7-第2章輥式磨粉機結構參數(shù)計算及模型建立2.1輥式磨粉機的組成輥式魔芋磨粉機主要由鑄件焊接而成的機架、以進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、吸料管等部件構成的輸料系統(tǒng)組成。其主體結構呈左右對稱分布，實物外觀圖如圖2-1所示（不包括外接軟管、吸料風機、外置料斗等），工作裝置如圖2-2所示。圖2-1輥式魔芋磨粉機外觀圖Fig.2-1RollerKonjacMillAppearance圖2-2輥式魔芋磨粉機工作裝置圖Fig.2-2Rollerkonjacmillworkingdevicediagram陜西理工大學碩士學位論文

陜西理工大學碩士學位論文-8-2.2輥式磨粉機的工作原理和工作過程輥式磨粉機工作時，由進料口放入的魔芋干片從斜面進料槽落入下方的喂料輥，經(jīng)過喂料輥的傳導，將物料定量、均勻的喂入正下方以一定速比高速相向旋轉的圓柱形磨輥軋區(qū)中；當物料進入兩磨輥的軋距時，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，并在吸料風機作用下，吸料管內(nèi)形成負壓，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輥式磨粉機機架模型的建立2.3.1Creo3.0Parametric軟件介紹Creo是一款完全兼?zhèn)浠ゲ僮餍�、開放、易用的CAD設計應用軟件，也是PTC公司在“閃電計劃”項目中自主研發(fā)的首個設計軟件產(chǎn)品。它將原有Pro/engineer、ProductView、CoCreate三大設計軟件基本參數(shù)的個性化設計技術、可視化設計技術、直接建模設計技術等功能整合一體，并在此基礎上不斷對軟件子程序的功能進行優(yōu)化，開發(fā)和設計出了一系列的設計軟件和工具包。Creo3.0是PTC公司在2012年正式發(fā)布的新設計版本，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用程序之間進行無縫切換。Creo3.0Parametric軟件是目前Creo3.0軟件工具包里最為重要的應用程序設計軟件，它繼承了以往Pro/E強大而靈活的參數(shù)個性化功能，并增加了柔性建模等多種創(chuàng)新設計功能。該軟件是3DCAD工業(yè)領域的新產(chǎn)品設計標準，可以有效幫助企業(yè)用戶快速、高效地進行產(chǎn)品個性化設計。同時，能夠實時地對產(chǎn)品的裝配體及內(nèi)部零件進行干涉分析和檢查，?
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本文編號：2894106