一次性谷物磨粉机结构及工艺参数研究
发布时间：2023-05-20 00:22
谷物磨粉机主要是将谷物杂粮、中药材等食物研磨为细粉末的设备。目前市场上的谷物磨粉机需要进行粗磨、细磨两道工序才能得到合格的产品,并且需要人工搅拌送料,产品粒度依靠人工手轮调节,产品质量难以保证。因此,研发一次性谷物磨粉机,改变原有磨粉工序,实现全自动磨粉。本文围绕一次性谷物磨粉机的结构及工艺参数,开展一系列研究工作。具体研究内容包括:基于粉碎理论,设计一次性谷物磨粉机,通过对其关键零部件的研究,总结出粉碎机构、粉体流道与磨粉机构的主要工作机理,并选取了各机构的关键结构及工艺参数进行研究。以粉碎机构为研究对象,基于离散元法建立数值仿真模型,设计正交试验,对粉碎机构结构及工艺参数进行优化,结果表明,在所研究参数中:刀具转速对于粉碎效果影响最大,倾斜角次之,刀具数量影响最小。最优参数组合为刀具数量3,刀具安装倾斜角为0°,刀具旋转速度1250 r/min。基于离散元法,设计单因素试验分析各参数对粉体流道输送效率的影响,结果表明:在横向送料过程中,轴向高速粒子集中于螺杆叶片处;槽型内通道的能将颗粒的周向运动转化为轴向运动,进而缩短颗粒在通道内的运动路径,提高机构的输送能力;在考察范围内,螺杆的...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.1.1 谷物食品产业的发展情况
1.1.2 谷物食品的发展前景
1.1.3 课题的研究意义
1.2 谷物加工技术研究现状
1.2.1 国内磨粉技术研究现状
1.2.2 国外磨粉技术研究现状
1.2.3 磨粉加工技术中存在的问题
1.3 磨粉机主要磨粉理论
1.3.1 基本粉碎方式
1.3.2 物料的三种基本粉碎模型
1.4 课题的研究内容及研究方法
第二章 一次性谷物磨粉机结构及主要机理
2.1 磨粉机结构设计
2.1.1 一次性谷物磨粉机结构设计
2.1.2 一次性谷物磨粉机工艺流程设计
2.2 磨粉机的工作机理分析
2.2.1 粉碎机构机理
2.2.2 磨粉机构机理
2.3 一次性谷物磨粉机的关键零部件及参数
2.4 本章小结
第三章 粉碎机构研究及离散元分析
3.1 结构设计
3.1.1 粉碎部分结构设计
3.1.2 关键零部件结构设计
3.2 离散元法基础
3.2.1 离散元法的基本原理
3.2.2 Hertz-Mindlin with bonding模型的工作原理
3.3 粉碎模型创建及参数设置
3.3.1 EDEM软件简介
3.3.2 模型创建
3.3.3 颗粒模型建立
3.3.4 仿真关键参数确定
3.3.5 仿真参数校核
3.4 粉碎腔内物料颗粒运动分析
3.5 送料螺杆工作效果分析
3.6 粉碎刀具的关键参数研究
3.6.1 仿真模拟方案的设计
3.6.2 仿真结果及分析
3.7 本章小结
第四章 粉体流道结构优化分析
4.1 粉体流道结构结构设计
4.2 仿真模拟方案设计
4.2.1 参数选择
4.2.2 试验组设计
4.2.3 仿真模型的确定
4.2.4 仿真参数设置
4.3 仿真结果及分析
4.3.1 内通道类型对输送效率的影响
4.3.2 螺距对输送效率的影响
4.3.3 转速对输送效率的影响
4.4 本章小结
第五章 磨粉部分研究及流场分析
5.1 结构设计
5.2 流体力学基础
5.3 磨腔内流场分析
5.3.1 创建腔体几何模型
5.3.2 划分网格
5.3.3 模拟参考模型选择
5.3.4 边界和区域类型选择
5.3.5 求解计算
5.4 模拟结果及分析
5.4.1 数值模拟结果
5.4.2 动磨盘转速对流场压力分布的影响
5.4.3 喂料速度对流场压力分布的影响
5.5 本章小结
第六章 粉碎机构优化试验验证
6.1 试验目的与方案设计
6.2 试验材料和设备
6.3 试验结果与讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3820177
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.1.1 谷物食品产业的发展情况
1.1.2 谷物食品的发展前景
1.1.3 课题的研究意义
1.2 谷物加工技术研究现状
1.2.1 国内磨粉技术研究现状
1.2.2 国外磨粉技术研究现状
1.2.3 磨粉加工技术中存在的问题
1.3 磨粉机主要磨粉理论
1.3.1 基本粉碎方式
1.3.2 物料的三种基本粉碎模型
1.4 课题的研究内容及研究方法
第二章 一次性谷物磨粉机结构及主要机理
2.1 磨粉机结构设计
2.1.1 一次性谷物磨粉机结构设计
2.1.2 一次性谷物磨粉机工艺流程设计
2.2 磨粉机的工作机理分析
2.2.1 粉碎机构机理
2.2.2 磨粉机构机理
2.3 一次性谷物磨粉机的关键零部件及参数
2.4 本章小结
第三章 粉碎机构研究及离散元分析
3.1 结构设计
3.1.1 粉碎部分结构设计
3.1.2 关键零部件结构设计
3.2 离散元法基础
3.2.1 离散元法的基本原理
3.2.2 Hertz-Mindlin with bonding模型的工作原理
3.3 粉碎模型创建及参数设置
3.3.1 EDEM软件简介
3.3.2 模型创建
3.3.3 颗粒模型建立
3.3.4 仿真关键参数确定
3.3.5 仿真参数校核
3.4 粉碎腔内物料颗粒运动分析
3.5 送料螺杆工作效果分析
3.6 粉碎刀具的关键参数研究
3.6.1 仿真模拟方案的设计
3.6.2 仿真结果及分析
3.7 本章小结
第四章 粉体流道结构优化分析
4.1 粉体流道结构结构设计
4.2 仿真模拟方案设计
4.2.1 参数选择
4.2.2 试验组设计
4.2.3 仿真模型的确定
4.2.4 仿真参数设置
4.3 仿真结果及分析
4.3.1 内通道类型对输送效率的影响
4.3.2 螺距对输送效率的影响
4.3.3 转速对输送效率的影响
4.4 本章小结
第五章 磨粉部分研究及流场分析
5.1 结构设计
5.2 流体力学基础
5.3 磨腔内流场分析
5.3.1 创建腔体几何模型
5.3.2 划分网格
5.3.3 模拟参考模型选择
5.3.4 边界和区域类型选择
5.3.5 求解计算
5.4 模拟结果及分析
5.4.1 数值模拟结果
5.4.2 动磨盘转速对流场压力分布的影响
5.4.3 喂料速度对流场压力分布的影响
5.5 本章小结
第六章 粉碎机构优化试验验证
6.1 试验目的与方案设计
6.2 试验材料和设备
6.3 试验结果与讨论
6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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