机械01绪论(1)

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食品机械与设备 － 第一章 绪 论
4、制造工艺性 材料的制造工艺性能至关重要，否则设计出来的零件有可能
难以加工，甚至无法加工。
焊接件的材料要有好的可焊性和切削性能。
要求表面硬度高的零件要有好的热处理性能。
要求表面涂装的零件要有好的附着性能。
（二）金属腐蚀机理
1、电化学腐蚀
饮食文化和食品加工的历史悠久 建国前，手工作坊式，食品机械是空白 建国初期，食品机械快速发展，食品工业处于机械化、
半机械半手工，单机 改革开放后，食品机械迅猛发展，食品工业实现机械化
和自动化，生产线 国产机械发展：引进→测绘→仿制→消化→研制→开发
2。我国食品机械发展现状
有差距（产值、比重、生产率、技术水平、成套性、 “三化”程度）
四、 食品机械与设备分类与动向
（一）分类
目前，我国尚未制定食品机械分类标准 1。按加工食品分类 食品门类，可参考国家标准GB/T 4754-2011《国 民经济行业分类和代码表 》的规定进行分类，与食 品加工相关的是：C门类（制造业）的第13大类 （农副食品加工业 ）、第14大类（食品制造业）、 第15大类（酒、饮料、精制茶制造业 ），参见下表
挂面、方便面、面包、固体汤料、液体汤料 鲜饼、杏元、蛋卷、麻片、软料花样糕点 摇摆冲印式、辊切式、多用、机、桃酥饼干两用机 硬糖、软糖、夹心糖、巧克力糖、结晶糖、酥糖、糖果包装机 果品脱壳、果酱、蜜饯、桔饼制作、果品保鲜、干果、果胶 屠宰、骨肉分离、切肉、斩拌、骨泥、肉制品 鱼类处理、鱼类、虾类、贝类、藻类和海带、海蛰、鱼类制品、海 藻类制品 肉类罐头、蔬菜类罐头、水果类罐头、水产品罐头、 蛋品、豆制品、蔬菜、薯类、果蔬保鲜、调味品、淀粉类食品、制糖、 制盐
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杀菌机械与设备
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3。根据成套性分 单机 生产线（流水生产线、自动生产线）
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五、食品机械与设备的常用材料
（一）对材料的一般要求
食品生产的工艺条件十分复杂，对材料有不同的要求。 要掌握材料性能，正确选择材料，以取得良好的使用效 果和经济效益。 与食品物料介质相接触的部分材料要求：对食品必须无 害，不污染食品；不受或少受物料介质的破坏。 包括：力学性能、物理性能、化学性能、制造工艺性等
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原料预处理机械与设备
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混合机械与设备
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分离机械与设备
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1）加工工艺性要求
a. 季节性加工：原料季节性生产，一机多能。
b. 加工温度温升：影响品质，控制温升。
2）安全卫生性要求
a. 材料：无毒、不产生毒素；直接接触、非 接触
b. 结构：易清洗（拆卸、尖角、缝隙）；润 滑密封
c. 安装：采光、通风、温湿度
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（二）重点发展
满足食品工业市场需求 方便食品、营养保健食品、传统食品的加
工机械的开发 （儿童、妇女、老年人） 新工艺、新结构、新材料、新技术的研究
和应用 （高新技术、节能环保） 提高食品机械的技术水平 （自动化、外观、噪声、三化）
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1、力学性能
1)强度
金属材料的在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
应力=受力/截面积，单位MPa（106N/m2) 2) 刚度 金属材料的在外力作用下抵抗变形的能力。
变形分弹性变形、塑性变形（永久变形） 3) 硬度 局部抵抗硬物压入其表面的能力。
破碎设备
筛分设备 分级设备 容器清洗、干燥、杀菌设备 包装计量机械 风机、风扇；离心机等分离设 备 固态物料加工设备 流态物料加工设备 传质设备
传热设备
冷藏、冷冻设备和热泵
带式、螺旋、刮板、埋刮板、板式、悬挂、牵引链、斗式、 气力、液力、振动、辊子、给料 颚式、圆锥、旋回式、辊式、锤式、颚旋式、反击式、冲 击式 固定筛、振动筛、滚轴筛、摇动筛、圆筒筛、共振筛 螺旋、旋流器、折流式、叶轮式、轮筐式、水力分级器
食品机械与设备 － 第一章 绪 论
第一章 绪 论
一、食品机械与设备定义与作用 二、食品机械与设备历史与现状 三、食品机械与设备基本要求 四、食品机械与设备分类与动向 五、食品机械与设备常用材料 六、食品机械与设备结构组成
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一、 食品机械与设备定义和作用
按试验方法不同分：布氏、洛氏硬度。 4) 疲劳强度 交变应力下的强度。应力：静应力、变应力、交变应力 5) 耐磨性 6) 高、低温力学特性
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2、物理性能
材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线胀系数、 热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏着性等。
如果某隧道式烤炉每小时可以烘烤出0.5吨月饼，则其 生产能力为0.5吨 /小时。单位：瓶/分、升/分等
食品生产流水线作业，组成生产流水线的各台机器设 备在生产能力方面，必须取得平衡和一致。
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2）消耗系数 消耗系数是指机器设备生产单位产品所需耗费的 原材料及能量，包括原料、燃料、蒸汽、水、电能、 润滑剂、零配件磨耗、设备折旧等。
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3. 作用
1）减轻了劳动强度，解放生产力； 2）保证产品质量的稳定性； 3）降低食品生产成本； 4）促进食品安全法贯彻实施。
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二、 食品机械与设备历史与现状
1。我国食品机械发展历程
预煮机械与设备
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烘烤机械与设备
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制冷机械与设备
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包装机械与设备
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2。按功能分类
各机械设备都具有一定的功能范围，按照GB/T 7635.1-2002《全国主要产品分类与代码》的规定， 食品机械与设备可按下表分类：
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升运机和输送机
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4）考虑绿色环保、节能降耗
机械能耗多方面：工作能耗，热能损耗，摩擦 耗能、振动噪声耗能等。
节省能源、提高能量利用率、利用新能源。
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3、技术设计特殊要求
食品机械与其他行业机械设备有不同的要求
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全国主要产品分类与代码（GB/T 7635.1-2002）
乳品加工机器 谷物、干豆加工机器 饮料加工机械
传热装置要求有高的热导率 食品的成型装置，要求成型模有抗黏着性，以便脱模。
3、化学性能（耐腐蚀、耐酸碱）
食品物料带有酸性或弱碱性，许多金属材料都有腐蚀作用。 食品机械所用材料选择不当而遭受腐蚀，不仅容易造成机器 本身的破坏，更重要的是会造成食品的污染 机械设备的耐腐蚀程度决定于：材料的化学性质和表面状态 以及受力状态；物料介质的种类、浓度和温度等参数。 当材料力学、物理性能和化学性能不能兼顾时，如抗腐蚀、 抗磨损不能兼得，可以通过复合材料或表面涂层的方法。
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4）管理费用 管理费用包括劳动工资、操作维护以及检 修费用等。
管理费用：设备简单，设备费用和维修费 用很低，但使用劳动力多。用高度自动化的 生产流水线，投资增加了，但管理费用可能 降低。
5）产品总成本 产品总成本=生产能力×(∑消耗系数×单 价)+折旧费（设备、厂房等）+管理费用+其 它支出（利、税）
黄铜（铜锌合金） 青铜（锡青铜、铝青铜） 白铜（铜镍合金） 铝及合金——工业纯铝、硬铝、防锈铝
差距明显缩小
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三、 食品机械与设备基本要求
总体要求：成本低、质量优
基本要求：共性要求+特殊要求
1、技术经济指标
技术经济指标：单位生产能力、消耗系数、设备价格 、管理费用、产品总成本
1）单位生产能力（生产能力） 生产能力是指机械设备生产食品产品（或处理食品原 料）的能力，也就是生产某种食品的速率。
容器清洗、容器干燥、容器杀菌
充填、灌装、封口、裹包、标签、捆扎、多功能包装机
风机、风扇、离心机、气态非均一系统的分离设备、吸附分 离设备、真空过滤机、加压过滤机 混合、捏合、团聚、干燥 浸取、萃取、液体输送、搅拌、蒸发、结晶、吸收 管类、塔类、床类、反应器、螺旋挤压机 间壁式换热器、直接接触式传热设备、再沸器(重沸器)、 热管 制冷压缩机与成套机组、冷藏设备、冷冻或冻结设备、热 泵等
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食输品机送械与机设备械－与第一设章 备绪 论
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清洗机械与设备
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食品机械与设备 － 第一章 绪 论
消耗系数与工艺路线、机器设备的设计相关。
3）设备价格 机械设备价格影响食品厂投资。一般应该采用价 廉的设备。为确保食品产品有较高的质量，复杂性、 自动化程度高，价格也高的设备也能被接受。
机械设备价格由成本和税利组成，机械厂也要尽 量降低设备生产成本。
设备折旧费计入食品产品成本。
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粮油食品机械
食品包装专用机械 糕点加工机械 饼干加工机械 糖果加工机械 果品加工机械 肉类加工机械
水产品加工机械
罐头食品加工机械
其他食品加工机械
乳粉、奶油、酸乳、鲜乳及乳品饮料、炼乳 制粉、碾米设备、制油 酿酒、矿泉水、茶叶、果汁、浓缩果汁、固体饮料、冷冻饮品
和面、调粉、发酵、醒发、熟化、轧片、切面、切块、揉圆、成型、 通心粉、方便面、馒头、饺子、馄饨、油条、蛋角
原电池：
两种金属一种介质
一种介质两种介质
极化作用：
2、介质性状
酸、碱、盐、温度、压力、流速
3、结构
浓差电池
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（三） 常用材料
1、金属材料
黑色金属：钢——碳素钢：普通钢、优质钢 合金钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢等
铁——铸铁 有色金属：铜及合金——紫铜（工业纯铜）、
1. 定义
把食品原料加工成食品的机械和设备。
广义：用到的所有机械；狭义：用到的专用设备 食品原料：来源于农、林、牧、渔的生产收获 食品：成品、半成品
2. 地位
在食品工业中占有重要地位
食品工艺要由食品机械来实现，否则不能进行工业化生产； 而且一些先进的食品工艺只能由食品机械来完成
国家工业化的重要标志
食品工业反映国家工业整体水平
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食品机械与设备 － 第一章 绪 论
2、技术设计共性要求
作为机械设备，既要满足预定功能，又要结构合理。 1）保证功能适用性 保证产量、质量及稳定性， 2）保证机械的结构合理性 制造和装配关系、传动方式、操作维修方便等合理。 3）保证机械的结构可靠性 机器的可靠性是指机器在规定的工作条件下，在规定 的使用寿命内保持原定功能的程度。 可靠性是一项不可忽视的重要指标，生产线上某个环 节故障，导致停工、食品原料报废。