1、食品機械與設備實驗指導書農業工程系機械與電子工程學院二00五年四月實驗一農產品清理分級設備實驗一、 實驗目的農產品的清理和分級是對農產品進一步加工前必須進行的操作，它會直接影響農產品成品的品質和商業等級。 本實驗的目的是熟悉農產品清理和分級的一般方法、設備的種類、結構、工作原理。二、實驗設備.振動篩一臺；.比重去石機一臺；.種子清選機一臺；.窩眼精選機一臺。三、實驗內容(一) 清理分級的基本概念、基本方法和原理：清理機械主要用于谷物和堅果。為了使農產品的規格和品質指標達到標準，需要對物料進行清理和分級。清理是指清除物料中的異物及雜質；分級是指對清理后的物料按其尺寸、 形狀、密度、顏色或品質等特

2、性分成等級。清理和分級作業的工作原理和方法有不少共同之 處，往往是在同一個設備上完成的。按照物料及雜質物理性質的不同，清理作業一般采用下列原理和方法：依物料空氣動力特性的不同采用氣流情選法；依尺寸的不同采用篩選法；依形狀的不同采用精選法；依比重的不同采用重力分選法；依磁性的不同采用磁選法；依強度的不同采用撞擊法；依顏色的不同采用光電分選法。(二)振動篩的結構和工作原理振動篩是糧食加工中應用最廣的一種篩選與風選相結合的清理設備，多用于第一道清理工序，清除大、小及輕雜質。.振動篩結構 振動篩主要由進料裝置、，篩體、吸風除塵裝置、振動裝置和機架等部 分組成。進料裝置的作用是保證進入篩面的物料流量穩定

3、并沿篩面均勻分布，以提高清理效率。進料量可以調節。進料裝置由進料斗和流量控制活門構成。按其構造有喂料輻和壓力門進料裝置兩種。喂料輻進料裝置需要傳動， 只有篩面較寬時才采用。 壓力門進料裝置結構簡單，操作方便，喂 料均勻，特別是重錘壓力門進料裝置，動作靈敏，能隨進料變化自動調節流量，故為篩選設備普遍米用。篩體是振動篩的主要工作部件，它由篩框、篩子、篩面清理裝置、吊桿、限振機構等組 成。篩體內裝有三層篩面。第一層是接料篩面，篩孔最大，篩上物為大型雜質，篩下物為糧粒及大雜，篩面反向傾斜。以使篩下物集中落到第二層篩面進料端。第二層是大雜篩面，以 進一步清理略大干糧粒的大雜。第三層為小雜篩面，篩孔較小，

4、小雜從篩孔漏下，篩孔易堵塞，為保證篩選效率，所以設有清理篩面裝置清理篩面裝置有橡皮球式和刷帚式兩種。圖1偏心振動機構工作示意圖明？自新麻肚機用工作示意陽振動篩的兩種振動機構：.曲柄連桿機構（見圖1）.自衡振動機構（慣性振動機構）（見圖2）吊桿是篩體與機架的彈性連接桿，一般用板彈簧制造。限振裝置是降低篩體振動的裝置， 因為篩體的工作頻率一般是在超共振頻 率內，這種篩子在啟動或停車通過共振 區時，篩體的振幅會突然增大，容易損 壞機件，因此要設法消除在啟動或停車 時產生的共振現象。常用的限幅減振裝 置有彈簧式或橡皮頭緩沖式。圖3限振機構.工作原理圖 圖3為偏心振動機構驅動篩體的示意圖。由于篩體的吊桿

5、及曲柄連桿驅動機構的連桿較曲柄的長度大得多，可以認為篩體上各點均作直線簡諧運動。當振動篩的篩面作周期性往復振動時，可能出現下列不同情況：物料相對篩面靜止；物料沿篩面向下滑動；物料沿篩面向上滑動； 物料在篩面上跳動。 振動篩要求物料在篩面上作上、下往復滑動且向下滑的距離大于向上滑的距離。（一）重力分選設備重力分選分干法重力分選及濕法重力分選。干法重力分選是應用振動和氣流作用原理,按物料組成的密度不同進行分選的方法。干法重力分選的典型設備是比重去石機和重力分選機。重力分送往往在篩選之后進行, 可分離按尺寸分選法所不能分離的一些雜質。.比重去石機比重去石機是專門清除密度比糧粒大的并肩石（石子大小類似

6、糧粒）等重雜質的一種先進設備。（1）構造 比重去石機由進料裝置、篩體、風機、傳動機構等部分組成。傳動機構常 采用曲柄連桿機構或振動電機兩種。進料裝置包括進料斗、緩沖勻流板、流量調節裝置等組成。篩體與風機外殼固定連接， 風機外殼又與偏心傳動機構相連，因此，它們是同一振動體。篩體通過吊桿支承在機架上。去石篩面一般用薄鋼板沖壓成雙面突起魚鱗形篩孔。篩面向后逐漸變窄，后部稱作聚石區，篩面與其上部的圓弧罩構成精選室，改變圓弧罩內弧形調節板的位置，可改變反向氣流方向，以控制石子出區含糧粒數。 魚鱗形沖孔去石篩面的孔眼均指向石子運動方向（后上方），對氣流進行導向和阻止石子下滑，它并不起篩理作用。吹風系統包括

7、風機、導風板、勻風板、風量調節裝置等。氣流進入風機，經過勻風板、 去石篩面，穿過物料后，排放到機箱內循環使用。由于物料各成密度較小的谷粒浮在上層， 密 由于自下而上穿過物料的氣流作用，使物料處于流化狀態，促進了物料自（2）工作原理 比重去石機工作時， 物料不斷地進入去石篩面的中部, 分的密度及空氣動力特性不同，在適當的振動和氣流作用下度較大的石子沉入底層與篩面接觸，形成自動分層。圖4 比直去石機的驗查袋登物料之間孔隙度增大， 降低了料層間的正壓力和摩擦力， 動分層。因去石篩面前方略微向下傾斜，上層物料在重力、慣性力和連續進料的推力作 用下，以下層物料為滑動面，相對于去石篩 面下滑至凈糧粒出口。

8、與此同時，石子等雜 物逐漸從糧粒中分出進入下層。下層石子及 未懸浮的重糧粒在振動及氣流作用下沿篩面向后上滑，上層物料也越來超薄，壓力減小，下層糧粒又不斷進入上層，在達到篩面末端時，下層物料中糧粒已經很少了。在反 吹氣流的作用下，少量糧粒又吹回，石子等重物則從排石口排出。比重去石機工作時，要求下層物料能沿傾斜篩面向后上滑而又不在篩面上跳動，因此，其曲柄連桿機構的工作轉速 （或振動電機的 振動頻率）應在1及心之間選擇（參照振動篩所述）.重力分選機（種子精選機）重力分選機的主要工作部件為振動網面和風機（見圖5）。振動網面由鋼絲編織而成，網面呈雙向傾斜狀態，縱向（即 x向）傾角為 ，橫向（即y向）傾角

9、為 。網面由振動電機作往復振動，振動方向角（振動方向與水平面間的夾角）為 ，網面同時受到自下而上 的氣流作用。將物料置于網面上， 料層厚度為 ，在機械振動和上升氣流的作用下，物料呈半懸浮狀態，不同顆粒會按密度、尺寸、形狀等差異沿鉛垂方向分層排列。對于形狀及尺寸大致相同的顆粒，則按密度的不同產生自動分層的現象。在適當的振動氣流參數下，下層密用5重力分級機工驊于按密度外層度上.下層種子榆/間（蝴1）身離 E種子在兩畫匕的生初座生I,喂料斗2,振動兩面 1園機4.出科邊度大的顆粒受到網面作用而沿縱向（x）上滑，上層密度小的顆粒不與網面接觸，沿物料層縱向下滑，形成了不同密度物料的縱向分離。由于網面橫向

10、傾斜角加之物料不斷從高端喂入， 使縱向分離的、不同密度的顆粒沿不同軌跡作橫向（ y向）流動。不同密度物料的縱向、橫 向運動的軌跡不同，結果在網面出料邊的不同位置上獲得密度不同的各種顆粒。這是一種較為有效的密度分選方法，它廣泛用于種子精選上。種子在按尺寸分選之后，再用重力分選機 按密度不同進行分選，以除去病蟲害籽粒及并肩石等雜物。（二）窩眼精選機的結構和工作原理精選對其他清選方法只是相對而言，一般是在篩選之后進行的較為精確的分選。按顆粒圖G 塞 1糖梅示虞制 適料子會袋配料于濡通I.靂眼雷士承曄而七知韻總布展,盤囂4.歸喻科造國長度不同分選常采用窩眼筒精選機及蝶片精選機，按形狀不同分選常采用螺旋

11、精選器。窩眼筒精選機的工作部件是窩眼筒，其結構如圖6所示。圓筒內壁上有許多均勻分布的圓形窩眼（也稱袋孔）。物料從轉動的窩眼筒一端喂入，其中長度小子窩眼的物料容易進入 窩眼，并隨窩眼筒回轉至較高的位置后，落入窩眼筒中部的承種槽 2內，由槽中螺旋輸送器3推出；長度大于窩眼的顆粒不易進入窩眼，由筒底的螺旋輸送器 4推出。窩眼筒常用于種子按長度分級或清選上。四、實驗報告要求根據實驗內容，認真撰寫實驗報告。報告的重點是基本概念、設備的結構和工作原理。實驗二螺旋壓榨設備實驗一、實驗目的壓榨分液力壓榨和螺旋壓榨， 二者在農產品及食品加工中被廣泛使用。其中螺旋擠壓是一種重要的加工方法，在榨油、 果蔬榨汁、肉類

12、加工、食品和飼料成形等多種設備中被廣泛 采用。本實驗的目的是熟悉螺旋壓榨機的的結構、工作原理。二、實驗設備螺旋榨油機一臺三、實驗內容1.螺旋壓榨設備的基本結構小型螺旋榨油機由料 斗、榨螺、調整機構、榨籠、 接油盤、驅動變速機構等組 成。壓榨部件是由帶螺紋的 榨螺、榨籠和出餅圈組成。 榨條圍成的圓筒稱作榨籠， 油可以從榨條之間的縫隙 中流出。出餅圈為襯套式， 磨損后可以更換。調節榨螺af）圖7棒維結構型式業贊停式箱賺b.套裝式棒媒與出餅圈的間隙，可改變榨膛內的壓力。榨螺（圖7）:有整體式和套裝式兩種。整體式制造方便，磨損后報廢，多用于小型榨油 機。套裝式結構復雜，磨損后可以更換，多用于大、中型榨

13、油機。榨條（圖8）:是構成榨籠的零件。多采 用條形榨條，分甲型、乙型，當二者配合使用 時，榨條之間即可形成油縫隙。2.工作原理螺旋榨油機工作時，油料從加料斗送入榨 膛。由于榨螺的旋轉運動， 帶動油料在榨膛內 運動，互相摩擦而升溫。又由于榨螺根部直徑 不斷變粗，榨膛容積越來越小，壓力越來越高, 油脂從油料中被擠出，經榨條之間的縫隙流至 接油盤，油餅從出餅圈擠出。螺旋榨油機是靠壓力將油脂從油料中擠 出，其壓力主要是壓縮力、出餅阻力及摩擦力。 壓縮力是因榨膛內容積從進料端到出餅端逐1 C 圖8 棒條的步狀及排列鼻摧條的排列展序 艮甲形布條c.乙話林景漸縮小，油料在榨膛內由進料端到出餅端逐漸被擠壓而產

14、生的；出餅阻力隨出餅間隙大小而變化，間隙越小，餅越薄，阻力越大，則榨膛內的壓力也越大；摩擦力是油料在榨膛內運動過程中與榨條、榨螺表面的摩擦力以及油料間的相對運動的摩擦力。不同油料榨油，其所需 壓力的大小及其在榨膛內的變化規律是不同的，這是設計及使用螺旋榨油機的主要依據。四、實驗報告要求根據實驗內容，認真撰寫實驗報告。報告的重點是設備的結構和工作原理。實驗三農產品粉碎和磨碎設備實驗實驗目的了解粉碎機和磨粉機的結構和工作原理。實驗設備.錘片式粉碎機一臺；.齒爪式粉碎機一臺；.小型面粉機一臺。三、實驗內容（一）粉碎機的分類、錘片式和齒爪式粉碎機的結構和原理根據原料粉碎后直徑不同，可以分為普通粉碎機、

15、微粉碎機和超微粉碎機。普通粉碎機 加工的產品粒度比較大， 一般能通過660目（目為非法定計量單位） 篩孔。微粉碎機所得 產品的粒度比較細，一般通過 80170目的篩孔。超微粉碎機粉碎后產品的粒度很細，通常 通過200325目的篩孔，其粒度甚至可以達到10-1 m。常用的普通粉碎機主要有錘片式和齒爪式兩種，它們都是采用機械方法對原料以沖擊方式進行粉碎。被粉碎的原料有谷粒類、果蔬類、莖桿類、餅粕類和礦物類等，其適用范圍廣 泛，通用性強，而且構造簡單，生產效率高。易于控制產品的粒度，使用維護安全、方便、 可靠。（二）錘片式粉碎機錘片式粉碎機主要由進料口、轉子、銷連在轉子上的錘片、 篩片以及出料口等部

16、分組成（見圖9）。按照不同的進料方向，又可以把這類粉碎機分為切向式、軸向式和徑向式三種，前兩種粉碎機一般配用的動力比較小，生產率比較低，多為中、小型粉碎機；后一種粉碎機一般配用的動力比較大，生產率比較高，多為大、中型粉碎機。9震片式總辟機類型工制閏迸料W粉彈機h輔向這科式粕髀機G.也向進蚪式輪碑也 1.世科匚上內于亢怪片4.篇片上比料U（三）齒爪式粉碎機可用于粉碎谷物和果品、蔬菜等。它主要由進料斗、動齒盤轉子、定齒盤、包角為360 的環篩和排料口等組成。定齒盤上有兩圈定齒（見圖10）,齒的斷面呈扁矩形，動齒盤上安裝有三圈齒，其橫截面呈圓形或扁矩形。工作時，一動齒盤上的三圈齒在定齒盤的兩圈齒的

17、圓形軌跡線間運動。 當物料從喂料斗軸向喂入時，受到定、動齒和篩片的沖擊、碰撞與搓擦等作用，最終被粉碎成粉粒狀排出機外。動齒和定齒間的間隙為3.5ms齒爪式粉碎機的特點是結 構簡單，粉碎室比較窄，篩片包 角為360 ,生產效率比較高， 但噪聲和粉塵比較大。（四）對輻式磨粉機河圉定子轉子圖I。赤爪式檸珠機的布廢部件對輻式磨粉機廣泛應用于 小麥制粉、葡萄破碎、啤酒麥芽軋碎等。它是利用磨輻上的磨齒將小麥粒小麥制粉用對輻式磨粉機是專門用來生產小麥面粉的。剝開，從秋皮上刮下胚乳，并將其細磨成粉狀。根據使用對象不同，又可分為農用小型磨粉 機和大、中型磨粉機。前者裝備有一對磨輻，其結構簡單，操作方便，生產率低；后者配置 有兩對磨輻，其結構復雜，機械化自動化程度高，生產率高。.喂料機構 其作用是保證小麥粒連續不斷地以穩定的流量進入研磨區，并且均勻地 分布在磨輻的全部長度上，同時要防止物料堵塞和磨輻空磨。常用的流量調整裝置有兩種， 一種是弧形指示器型式， 它由小手輪、 流 量控制板等部分組成。改變流量控制板和 喂料輻之間的間隙，可改變流量的大小， 調節范圍為06mm另一種是流量調整機 構型式，它是由前滑板、壁板、流量調節 板和慢輻組成。沒有專設