1．选题背景 1.1研究大豆自分渣磨浆机的目的和意义 本课程主要是设计通用小型自动大豆磨浆机，来源于生产和生活需要。在深刻理解前人研究的理论基础上，在给定设计参数和设计要求的条件下，研究自动大豆磨浆机的磨盘形状、物理特性、工作过程受力分析及豆浆和豆渣的自动分离等，进一步提高大豆磨浆机的效率和机械性能。设计新型磨盘，进一步提高大豆的出浆率和豆渣的粗细度；设计浆渣的自动分离装置，减轻人们的劳动强度，使人们能直接喝到新鲜的豆浆。通过本设计可以使我了解大豆磨浆机的发展历程、研究现关和发展方向，进一步了解大豆磨浆机的基本结构、特点等。本设计主要研究大豆磨浆机的的磨盘结构、浆渣自分离装置、豆渣粒度调节器等。通过本设计我充分了解了大豆自分渣磨浆机的有关知识，以及如何进一步改善其性能和扩大其应用范围，使小型大豆自分渣磨浆机能得到更好的发展，能更好为生产和生活服务。通过本设计使我所学的理论得到实际应用，积累了宝贵的经验为以后的工作打下了坚实的基矗 1．2磨浆机的特点和应用前景 石磨是我国传统的磨浆设备，由轴和上下两个磨盘组成，磨盘直径在600～1200 m m。以人推、马拉、电机传递动力运转作业。缺点是体积大、笨重、生产效率低、劳动强度大，况且磨齿需经常修凿，其费用较高。目前已被钢磨、砂轮磨所取代，但仍被芝麻类磨浆所延用。钢磨是一种磨浆兼有粮食和饲料粉碎等功能的机械。目前主要有立式和卧式两种结构形式，由轴和铸钢动静片组成，可由电动机直联驱动或由电动机、燃油机传递动力作业。磨片直径在100～200m m a生产率一般在15～300 k g／h左右，其特点是转速高、体积孝产量高、动静铸钢磨片的使用寿命长。其缺点是噪声高，豆糊在磨制过程中，升温发热，而容易引起蛋白变质，同时豆糊颗粒较大，出渣率较高，容易造成物料浪费。因此近年来在单一用作大豆磨浆方面已很少使用。但由于钢磨兼有磨浆和粉碎多种作业功能，提高了用户的实用性。特别是近年来，某些产品集磨浆、粉碎、磨米等多种作业功能于一体，适应部分农村家庭作业的需要，深 受广大农民的欢迎，提高了产品销售服务对象的广度和深度，近二三年此类产品的产销量在部分省区有跳跃发展的趋势。其不足之处是，该类机械相互兼顾多种作业功效，容易降低各种作业功能的性能指标，目前尤其磨米作业性能普遍不理想。砂轮磨是目前国内较先进的磨浆设备，有混合型和分离型两大类，是近年来发展最迅速，应用最广泛的大豆磨浆机械。混合式磨浆机分为立式和卧式两种，主要由轴和动静砂轮磨片组成，可由电机直联驱动或电机、燃油机传递动力运转作业。磨片直径一般在100～400m m，其砂轮材质主要由16#～45#碳化硅金刚砂粒或氧化铝白刚玉以及棕刚玉砂粒粘合、烧结而成。生产率一般为20～500 k g／h，其特点是作业时大豆进入粗磨区，再进入精磨区，磨碎质量好，出渣率低，蛋白质损失少，而且具有优于石磨和钢磨的自锐性，因此砂轮片比较耐用，另具有体积孝效率高、节能、噪声孝应用广泛的特点，适于大豆制浆作业。分离型磨浆机械主要以立式结构为主，是目前我国最为先进的磨浆设备，其结构主要由轴、动静砂轮磨片、离心分离筛组成，磨片直径一般在100～200m m，生产率一般在35～300 k g／h，该类机械除具有混合型磨浆机的优点外，又增加了分离功能，制浆过程中，浆渣同时自动分离，大大减轻了用户的劳动强度。另外浆质好，经对比实验，按每千克大豆磨浆制作豆腐较传统磨和钢磨多出豆腐0.5k g左右。目前分离式磨浆机已被豆制品加工厂、个体专业户、饭店、食堂广泛应用，也被大豆饮品、豆制品加工成套设备所采用。自1986年以来，分离型磨浆机逐步受到国外用户的认可和重视，已被德国、俄罗斯、加拿大、乌克兰、马来西亚、泰国、日本、香港等国家和地区用户选用。这说明作为传统豆制品加工工艺和现代技术进步相结合的砂轮式自分离磨浆机，已有扩大国外市场销售趋势。 1.3国内外磨浆机的发展趋势 我国豆制品加工技术渊远流长，人类二千多年前就发现了豆浆这一食品，并且中国豆腐文化节在我国安徽淮南市和台湾的台北每年九月十五日同时隆重举办庆祝纪念活动，促进豆制品文化的发展，喜食豆制品在我国已具有普遍性，许多国家已把豆制品作为公认的营养品，深受消费者欢迎。作为豆制品加工工序的主要设备豆制品制浆机械，越来越得到广泛的应用，并有着较好的发展前景，现就该行业企业围绕市场进行产品开发的动态以及需改进的质量问题引伸为一种发展趋势，简述如下： 1.在功能部件上采用新技术，在保证电机正常转速的条件下，降低小时生产率实现低压作业，适应国内部分地区用户的低压作业环境。实践证明，低电压作业性能的提高，促进了部分企业的产品产销，如沧州市民用机械总厂根据销售信息反馈在D M- Z型机中，已研制应用“立式磨浆机拨料器”专利技术，靠调节拨料器的轴向入口大小，来改变小时生产率，实现该产品能适应170～240V电压条件下作业，受到用户的欢迎。 2.在产品的结构以及关键部件设计开发上，各企业需进一步加强技术理论研究和技术开发工作，目前磨浆机产品设计与制造，大多企业存在相互仿制情况，缺乏对产品进一步研究和开发，如磨浆机砂轮磨片硬度、粒度、结构以及作业时有效使用面积，对制浆效果及产量等性能影响较大，但没有定量和定性的科学依据；分离筛的角度、厚度、筛孔形状及分布，特别是分离筛的角度对产品性能影响也较大，但设计制造数据处于模糊状态，缺乏确凿的科学证实。各企业应进一步加强产品的技术研究和开发工作，应用先进技术，提高产品技术含量，必将带来行业水平及产品性能较大程度地提高。 3.磨浆机产品作为食用制浆机械，其接触食品材料，如：料斗、拨料器、砂轮、出料口等均应采用无毒材料。随着同国际标准的接轨，国家卫生安全标准也将逐步提高。目前所使用的镀锌板等材料必将被淘汰，替代材料的选用应引起企业的高度重视。 4.多品种、高质量是效益之本，所以各企业应增加产品品种，增加产品规格型号，形成产品的系列化，以适应不同消费者对产品性能及质量的使用要求，据调查了解，近一二年多功能磨浆机在南方部分省份，发展速度较快，由于现有产品结构需适应不同作业需要（如磨浆、粉碎、碾米等），单项作业性能不理想，特别是碾米性能不好，随着多功能磨浆机结构的不断改进，单项作业性能的提高，以及适于农村家庭作业、应用面广的特点，将具有很强的生命力。 5.在豆制品营养成份和粮食资源利用方面，人们对餐饮食品的要求，逐步由过去的量化向质化方向转移，所以提高磨浆的有效营养成份，提高出浆率是磨浆机生产企业的一项重要开发研究内容。日本专利介绍了“一种豆腐的加工工艺”，即经过冻结、 去皮、粉碎等处理，实现制作无渣豆腐。因此，如何利用现代技术进一步改进结构和制浆工艺，使制浆过程出浆率一次性接近100性能要求，是行业今后的发展方向。 6.磨浆机行业自1993-1995年期间产销形势曾出现过跳跃式发展，一度产品曾出现供不应求，这是由于磨浆机产品开始普及推广，产品更新换代（从石磨到机械制浆）以及改革开放政策带来的产品产销飞跃。随着产品的发展，社会保有量的增加，1995年下半年开始至1996年以来，整个行业的产销情况趋于平稳，企业产品竞争激烈，面对这一现实，据调查了解产品质量好的企业，产销形势稳步发展，产品质量不好的企业，产销开始下滑，所以各企业应不断采用新技术，开发新产品、新结构，加强科学管理、降低成本，发展质量效益型企业势在必行。 7.豆制品已是世界各国公认的营养保健品，所以国外近年豆制品加工机械发展较快，为之配套的磨浆机仍然以砂轮式磨浆机为主。我国磨浆机产品以性能和价格的优势，被一些国家和地区的用户所认识和接受，具有很强的竞争力。各企业应抓住机遇，在提高质量的基础上，扩大产品的出口。随着豆制品花色品种的日新月异和广大群众需求量的增加，必将推动磨浆机产品的发展。企业应紧紧围绕国内外市场，利用现代科学进步，开发新技术，新产品，挖掘豆制品深加工的潜力，提高产品质量，加快发展步伐，使我国磨浆机行业进入一个更高更新的发展阶段。。 1.4产品存在的主要问题 1．现有分离式磨浆机需磨制二至三次，出浆率才能接近100重复磨浆不仅造成营养成份的损失，降低了豆浆制品的产量和质量，同时，增加了使用者的劳动强度，造成人力及能源的浪费，降低了磨浆机的有效利用率。 2.多功能磨浆机由于兼顾多种作业功能，各项作业质量不均衡，某项作能质量不理想，达不到相关标准要求，容易造成物料和能源浪费。 3.磨浆机接触食品材料应严格符合相关卫生标准和国际市场的要求，提高产品的档次和水平。 4.电压低是我国目前存在的普遍现象，特别是部分农村地区。现有磨浆机产品的低电压工作性能不理想，该指标体现了产品的适应性和可靠性产品按现有技术标准检验只能反映220X (110.1) V的作业状况，而当电压过低时，有些磨浆机产品轻者电机发热，影响分离或停止运转，重者烧损电机，即影响用户生产又易造成经济损失。