曲塊粉碎及酒醅出池機(jī)械化設(shè)備研制.pdf

1、白酒產(chǎn)業(yè)是我國重要的傳統(tǒng)民族產(chǎn)業(yè)之一，傳統(tǒng)釀造工藝是固體發(fā)酵蒸餾法。固體發(fā)酵蒸餾法造就了中國白酒的獨(dú)特風(fēng)味，但也導(dǎo)致中國白酒機(jī)械化釀造困難重重。我國白酒產(chǎn)業(yè)是一個相對脆弱的產(chǎn)業(yè)，白酒機(jī)械化釀造是中國白酒產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的必由之路;曲塊粉碎與酒醅出池的機(jī)械化操作是其中的難點(diǎn)與重點(diǎn)?，F(xiàn)階段，酒廠塊狀酒曲粉碎主要是采用通用破碎機(jī)，單級粉碎比大，粉塵污染嚴(yán)重;酒醅出池主要依靠人工裝卸或半機(jī)械設(shè)備，效率低，影響酒醅品質(zhì)。因此，針對塊狀酒曲粉碎研制了酒

2、曲粉碎機(jī)，針對酒醅出池設(shè)計了自走式酒醅出池機(jī)。
　　本文首先對塊狀酒曲的力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，運(yùn)用WDW-5E型微機(jī)控制電子式萬能試驗(yàn)機(jī)對平板曲、包包曲進(jìn)行了壓縮、彎曲、剪切試驗(yàn)，測得塊狀酒曲的抗壓強(qiáng)度、抗壓彈性模量、抗彎強(qiáng)度、抗彎彈性模量、剪切強(qiáng)度等力學(xué)特性參數(shù)。試驗(yàn)研究表明:平板曲的抗壓強(qiáng)度是(2.15±0.19) MPa，抗壓彈性模量為(61.68±6.89) MPa，抗彎強(qiáng)度為(0.97±0.12) MPa，抗彎彈性模量

3、為(11.66±1.53) MPa，剪切強(qiáng)度為(0.109±0.007)MPa;包包曲的抗壓強(qiáng)度為(1.20±0.13) MPa，抗壓彈性模量為(31.12±3.96) MPa，抗彎強(qiáng)度為(0.58±0.08) MPa，抗彎彈性模量為(14.95±2.37) MPa，剪切強(qiáng)度為(0.305±0.115) MPa;包包曲的力學(xué)特性參數(shù)顯著低于平板曲的力學(xué)特性參數(shù)（P＜0.01），但包包曲抗彎彈性模量、剪切強(qiáng)度顯著高于平板曲的抗彎彈性模量、

4、剪切強(qiáng)度（P＜0.01）;平板曲、包包曲的抗壓強(qiáng)度、抗壓彈性模量顯著高于彎曲、剪切的力學(xué)特性參數(shù)(P＜0.01)，酒曲粉碎機(jī)的對輥式破碎機(jī)構(gòu)破碎力應(yīng)以壓縮載荷作用為主。
　　結(jié)合曲塊粉碎、酒醅出池工藝對機(jī)械化設(shè)備的設(shè)計要求，根據(jù)酒曲粉碎機(jī)、自走式酒醅出池機(jī)的各自功用和技術(shù)要求，運(yùn)用SolidWorks建立三維虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行系統(tǒng)研究與設(shè)計，包括工作原理、整機(jī)方案設(shè)計、各機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計等。經(jīng)過資料查詢與理論計算分析，確定關(guān)鍵

5、參數(shù):酒曲粉碎機(jī)生產(chǎn)率為2t/h，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計算，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是3000 r/min，快磨輥軸轉(zhuǎn)速是37.5 r/min，慢磨輥轉(zhuǎn)速是26.5 r/min;為減小酒曲粉碎機(jī)的單級粉碎比，采用二級粉碎的工藝;刮板輸送機(jī)構(gòu)與螺旋收攏機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)率相同，選取傳動比是1∶4。通過計算及資料查詢初步確定轉(zhuǎn)子主軸、磨輥軸等傳動軸選用45號鋼及其各自尺寸，并利用SolidWorks Simulation對轉(zhuǎn)子主軸、磨輥軸、轉(zhuǎn)子銷軸進(jìn)行有限元分析，得到轉(zhuǎn)子

6、主軸的最大應(yīng)力、最大變形、損壞百分比、生命周期數(shù)分別是106.194MPa、0.1081mm、10、1000000，磨輥軸的最大應(yīng)力、最大變形、損壞百分比、生命周期數(shù)分別是25.125MPa、0.00592mm、1、1000000，轉(zhuǎn)子銷軸的最大應(yīng)力、最大變形分別是193.32MPa、0.003733mm，分析表明，轉(zhuǎn)子主軸、磨輥軸、轉(zhuǎn)子銷軸強(qiáng)度和剛度滿足設(shè)計要求，選材合理。氣力輸送裝置、集料及除塵裝置完成成品固體顆粒的輸送、分離、收集

7、、除塵工作;利用Gambit、Fluent等軟件對旋風(fēng)分離器內(nèi)氣固兩相流進(jìn)行流場分析，研究其內(nèi)部氣相流場分布與固體顆粒運(yùn)動軌跡，確定氣固分離的過程;分析結(jié)果表明，旋風(fēng)分離器的分離效率滿足要求，可以完成酒曲固體顆粒的輸送、分離和除塵工作。自走式酒醅出池機(jī)主要由螺旋收攏機(jī)構(gòu)、刮板輸送機(jī)構(gòu)、分層出醅傾角調(diào)節(jié)裝置及行走裝置等部分組成。最后通過酒曲粉碎機(jī)樣機(jī)試制、曲塊粉碎試驗(yàn)、觀察曲塊粉碎的實(shí)際效果，并對旋風(fēng)分離器的分離效率、成品酒曲顆粒的粒度分