淀粉碗成型機(jī)的設(shè)計開題報告

一、 課題背景 隨著 全球經(jīng)濟(jì)一體化的形成 以及全球人口自然增長率的升高，一次性餐具的使用程度也逐步提升。 據(jù)權(quán)威部門公布的數(shù)據(jù)： 2014 年，全國餐飲收入 27860 億元； 據(jù)2013 年統(tǒng)計報告可知：全國一次性快餐盒年消費量大約 120 億只，一次性水杯的用量100 億只，一次性托盤的用量 80 億只，一次性碗類的用量 60 億只，僅上述一次性包裝制品總量達(dá) 360 億只，另外還有一次性筷子用量 400 億只。這就說明一次性環(huán)保餐具的廣闊市場。 研究目的及意義 一次性淀粉餐具的使用及推廣，與其特有的優(yōu)勢息息相關(guān)，主要有以下幾 個方面的優(yōu)勢，在這里作簡要描述。 淀粉發(fā)泡制品，其硬度好、厚實穩(wěn)重、質(zhì)輕、防震、保溫、隔熱、隔音性能好等、色澤潔白（也可制作不同色彩），品質(zhì)高，產(chǎn)品密織性好，耐水、耐油、防滲透，同時具有良的耐高溫性能，無毒、無害、無污染，安全、衛(wèi)生，快速分解，低碳環(huán)保的生態(tài)綠色制品，具有十分卓越的綜合優(yōu)勢 【 1】 。是塑料、紙制品、陶瓷、玻璃等的替代品。 國大部分地區(qū)擁有充足的玉米、土豆、木薯等原料，這些產(chǎn)業(yè)需要走加工轉(zhuǎn)化途徑。該項目符合國家提出的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化策略糧食深加工和二次轉(zhuǎn)化的國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展需 求。我國淀粉原料供應(yīng)充足，可促進(jìn)地域的產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展。 用現(xiàn)代生物技術(shù)原理開發(fā)出的淀粉生埴物全降解一次性新產(chǎn)品，主要以淀粉為基礎(chǔ)料，高含量淀粉餐具是國內(nèi)唯一一家全部符合國家標(biāo)準(zhǔn) ( 18006新產(chǎn)品 【 2】 。 產(chǎn)品經(jīng)國家塑料檢測中心、中國環(huán)境科稱學(xué)院檢測中心的檢測要求。其各種性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國家標(biāo)誼準(zhǔn)。產(chǎn)品屬國內(nèi)首創(chuàng)、國際領(lǐng)先，并獲得多項國家發(fā)明專利。該項目投資可持續(xù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并符合國家關(guān)于一次性制品生產(chǎn)銷售和使用推廣可替代產(chǎn)品的要求。 一次性淀粉餐具研究對經(jīng)濟(jì)、 環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。減少塑料餐具跟紙質(zhì)餐具帶來的白色污染，降低成本，提高淀粉原料的使用率，是一種很經(jīng)濟(jì)環(huán)保的產(chǎn)品。所以淀粉餐具成型機(jī)的研究意義應(yīng)用而生。 二、國（內(nèi)）外研究現(xiàn)狀及分析 在二千多年前 ,我國就有使用以淀粉為原料而制成的的粘膠劑的準(zhǔn)確記載 ,但直到解放前夕 ,我國也只有象上海葡萄糖廠 (1941 年建廠 )等幾個設(shè)備簡陋的淀粉廠 ,這些廠由于當(dāng)時工藝落后 ,設(shè)備簡陋 ,只是手工作坊式生產(chǎn) 【 3】 。 中國從 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式成型機(jī)，南京林業(yè)化工研究所在“七五” 期間設(shè)立了關(guān)于生物質(zhì)壓縮成型機(jī)及生物質(zhì)成型理論 的 研究 【 4】 。湖南省衡陽市糧食機(jī)械廠為處理大量加工糧食剩余谷殼，于 1985 年根據(jù)國外樣機(jī)試制了第一臺 生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。江蘇省連云港市東海糧食機(jī)械廠于 1986 年引進(jìn)了一臺 狀燃料成型機(jī)。 1998 年初，東南大學(xué)、江蘇省科技情報所和國營 9305 廠研制出了 固體燃料成型機(jī)。 1990 年以后，陜西武功輕工機(jī)械廠、河南鞏義包裝設(shè)備廠、湖南農(nóng)村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)格的生物質(zhì)成型機(jī)和碳化機(jī)組。 經(jīng)過多年的研究與試驗，國內(nèi)部分成型設(shè)備及其配套產(chǎn)品發(fā)展成熟。 1998 年開始，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)針對其它成型設(shè)備存在生產(chǎn)率低、工作部件易磨損等關(guān)鍵技術(shù)，研制了 液壓驅(qū)動雙頭活塞式 5】 。 但國產(chǎn)成型加工設(shè)備在引進(jìn)及設(shè)計制造過程中，都不同程度地存在著技術(shù)及工藝方面的問題，這就有待于去深入研究探索、試驗、開發(fā)。 國外生物質(zhì) （如淀粉顆粒） 成型的主要方式有四種即顆粒成型機(jī)、螺桿連續(xù)擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動活塞式成型機(jī)和液壓驅(qū)動活塞式成型機(jī) 【 6】 螺旋擠壓式成型機(jī)是最早研制生產(chǎn)的生物質(zhì)熱壓 成型機(jī)這類成型機(jī)以其運平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)、所產(chǎn)成型棒易燃（由于其空心結(jié)構(gòu)以及表面的炭化層）等特性，在成型機(jī)市場中尤其是在印度、泰國、馬來西亞等東南亞國家和我國一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。但制約螺旋式成型機(jī)商業(yè)化利用的主要技術(shù)問題一個是成型部件，尤其是螺桿磨損嚴(yán)重，使用壽命短；另一個問題是單位產(chǎn)品能耗 高 【 7】 。 日本從 20世紀(jì) 30年代就開始研究應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動活塞式成型技術(shù)處理木材廢棄物，并于 1954 年研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備， 1983 年又從美國引進(jìn)顆粒成型燃科生產(chǎn)技術(shù) 【 8】 。美國在 1976 年開發(fā)了生物質(zhì)顆 粒及成型燃燒設(shè)備；亞洲一些國家（泰國、印度、韓國、菲律賓等）在 20 世紀(jì) 80 年代已建了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠，并研制出相關(guān)的 成型 設(shè)備。日本、美國及歐洲一些國家生物質(zhì)成型設(shè)備已經(jīng)定型，并且形成了產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用 【 9】 ；西歐一些國家（荷蘭、瑞典、比利時、芬蘭、丹麥等）在 20 世紀(jì) 70 年代已有了活塞式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)及配套的設(shè)備?；钊麤_壓式成型機(jī)改變了成型部件與原料的作用方式，很好地解決了螺旋擠壓式成型機(jī)的問題。該種成型機(jī)在大幅度提高成型部件使用壽命的同時，也顯著降低了單 位產(chǎn)品能耗。根據(jù)驅(qū)動力來源的不同，該類成型機(jī)可分為機(jī)械驅(qū)動式和液壓驅(qū)動式 【 10】 。 三、可行性分析 通過大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)具備了基本機(jī)械零件設(shè)計的能力，基本制圖的能力， 以及分析課題研究問題等方面的能力。淀粉餐具的新型的環(huán)保型餐具，對今后的可持續(xù)發(fā)展有很大意義。所以，對淀粉餐具的加工成型機(jī)械研究是很有必要性的。 國內(nèi)的淀粉餐具成型機(jī)械通常使用的是熱壓成型，在加工前還需要對原材料進(jìn)行處理才能進(jìn)行加工，生產(chǎn)效率不是很高。預(yù)期目標(biāo)是對淀粉碗成型機(jī)的送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行完善，在加熱成型機(jī)構(gòu)上選用合適的傳動方式，在取料 裝置上選擇速度快，運行穩(wěn)定的取料機(jī)構(gòu)。 四、重點研究問題 該設(shè)計將在淀粉碗成型的問題上重點研究 模方式的選擇 用何種傳動方式 力參數(shù)的選擇 要傳動軸的強度校核） 料的受力分析） 括液壓系統(tǒng)設(shè)計） 重點研究問題解決思路： 五、完成課題所需要的條件、遇到的問題及解決辦法 動機(jī)，步進(jìn)電機(jī)， 制器，液壓缸，增壓機(jī)等。 關(guān)的資料比較難找。實驗需要注意的細(xì)節(jié)比較多。 過圖書館電子資源、互聯(lián)網(wǎng)盡可能多搜集相關(guān)資料；多多請教指導(dǎo)老師；多做幾遍實驗；合理分配時間 六、 研究計劃： 第一周：資料收集與文獻(xiàn)檢索 第二周： 擬寫開題報告 第三周：編寫開題報告 第四周：提交開題報告 第五周：學(xué)習(xí)軟件 第六周： 動力參數(shù)的選擇 第九周： 減速單 元的設(shè)計（主要傳動軸的強度校核） 第十周： 送料單元的設(shè)計（物料的受力分析） 第十一周： 成型加熱單元的設(shè)計（包括液壓系統(tǒng)設(shè)計） 第十二周： 取料單元的設(shè)計 第十 三 周： 三維效果圖 第十 四 周：編寫論文 第十 五 周：提交論文并完成答辯 七、 參考文獻(xiàn) 1關(guān)富安 色污染”的途徑：介紹一次性紙質(zhì)餐具成型機(jī) J1996，03. 2侯莉俠 . 淀粉基可食性餐具成型工藝的試驗研究 D2005. 3范訓(xùn)龍 . 我國淀粉加工機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展 C全國包裝與食 品機(jī)械及相關(guān)技術(shù)發(fā)展研討匯文集 ,1992. 4馬孝琴 稈）成型燃料燃燒動力學(xué)特性及液壓秸稈成型機(jī)改進(jìn)設(shè)計研究D2002. 5翁偉 液壓式生物質(zhì)（秸稈）成型機(jī)的設(shè)計及試驗研究 D006. 6of on 針對 遇到問題 分析問題提出解決方案 例舉多種解決方案 選擇方案及現(xiàn)