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　　机械设计制造及其自动化专业机械设计制造及其自动化专业52039一、食品机械的特点二、设计原则三、食品机械分类四、食品机械常用材料五、我国食品机械的发展方向六、设备结构的安全卫生性一、食品机械的特点1．食品机械的门类多、品种杂，属于单件、小批量生产的占70%左右。2．食品机械本身具有一系列严格的卫生措施。3．食品机械属于轻工型机械。4．拆装、清洗方便（在线清洗CIP）。二、设计原则1．要求经久耐用，效率高，外形美观，重量轻，便于移动。2．与水、酸、碱和食品原料接触的零部件应具有防腐蚀和防锈蚀的性能，电机及电控元件应具有防潮性能。3．零部件应便于拆装、清洗，设有良好的密封系统。4．尽量做到一机多用和标准化、系列化设计。5．操作安全、简便，成本尽量低廉。三、食品机械分类为更好地系统地掌握食品机械与设备，加强食品工业的管理，国标GB7635-87对食品机械分类作了规定，将其分为两大类，即通用食品机械与专用食品机械。1．通用食品机械食品泵、离心机、均质机、搅拌机、分选机、清洗机、脱气机、杀菌机、浓缩设备、不锈钢容器等。2．专用食品机械糖果加工机械、糕点成型机、方便食品加工机械、乳品加工机械、饮料加工机械、罐头加工机械、果品加工机械、酿酒机械、制盐机械、水产品加工机械、制糖机械等。四、食品机械常用材料（二）食品机械材料应具备的性能（一）食品机械所处的工作环境（三）常用材料及性能要求1．工作环境湿度大。2．工作温差大。3．工作表面易磨损。4．与食品原料或腐蚀性介质直接接触。（一）食品机械所处的工作环境（二）食品机械材料应具备的性能四点基本要求：耐腐蚀、耐锈蚀、耐磨和无毒。食品机械材料本身不应含有对人体健康有害的元素或与食品发生化学反应。要求与食品接触的零部件材料不应生锈，偶尔生锈，要求其锈蚀速度最小，且产生的物质不准有毒性和影响食品的色、香、味等质量指标。（三）常用材料及性能要求非金属材料有色金属及其合金不锈钢铸铁金属材料1．铸铁的应用我国食品机械的底座和机体使用灰铁HT15-33（硬度）和HT20-40，对于轮廓复杂的及高负荷零件使用HT25-47。例如，缸体、空心面机凹模等。个别情况下使用耐磨的合金铸铁。（如，泵的零件）特点：铸铁的铸造性能好，价廉，吸振能力较强。（三）常用材料及性能要求推荐采用GB3280中规定的0Crl9Ni9以及0Crl8Nil2M02Ti等牌号不锈钢或与上述材料性能相近似的不锈钢，如1Grl8Ni9Ti等。食品工业用不锈钢管与配件应符合GB12075有关规（三）常用材料及性能要求2．不锈钢的应用包括碳素结构钢及合金工具钢C1.7%。要求：应易于拉伸、焊接、无毒性、无吸收性，耐腐蚀性强，不产生有损于产品风味的金属离子、对液体有良好的抗渗透性，表面能抛光处理，外表明亮、美观又易于清洗。应用：绞肉机的刀具，糖果成型机的模具，亦常用于设备外部防护及装饰，有利于保持良好的卫生状符号的意义：例1Grl8Ni9Ti第一位数字代表含碳百分数．即0代表含碳为0.1％以下；1代表含碳0.1％-0.15％；2代表含碳0.16％-0.24％。第二、三位为鉻的元素符号及含量，如13为含铬12％-14％、18为17％-19％。第四、五位为镍的元素符号及含量，如9为9％-11％。第六位为金属钛的元素符号。3．有色金属及其合金（1）铜及铜合金紫铜、黄铜、白铜、铸造锡青铜、铸造铝青铜等。常用于制造热交换器、换热元件、管道附件、阀门等。（2）铝及铝合金要求：应具有一定抗腐蚀能力，无毒性，无吸收性。用于形状复杂的具有产品接触表面的零部件，推荐采用GBll73，GB3190中ZL104，LYl2号铝合金或与之在性能上相近似的铝合金，其砷、铜、铅的含量应不超过0.01％。应用：制造分离器的浮子，离心机的杯桶、筛分机的零件以及支架和容器等。（3）钛及钛合金制造耐高温、耐锈蚀性强的机械零件。例如，蛇形加热管。（三）常用材料及性能要求4．非金属材料各种聚合物及聚合物基塑料，玻璃，橡胶，陶瓷等。（三）常用材料及性能要求（1）塑料用于产品接触表面的塑料应无毒、无影响产品的气味，耐磨，在清洗、消毒及工作条件下应能保持其固有形态、形状、色泽、透明度、韧性、弹性、尺寸等特性，并应满足GB9687—9692的有关卫生要求。常用于制作窥镜、弹性接头、隔热、过滤、密封及某些零件。（2）橡胶具有产品接触表面的橡胶制品应符合GB4807—4808的卫生要求。在工作环境中应具有耐热、耐酸碱、耐油的稳定性，可接受正常清洗和消毒，不溶解，无毒性、无吸收、不得影响产品的气味。（3）焊接材料应具有与被焊接材料相近的性能要求，在焊区内应形成紧密、坚固的组织，并应无毒性、耐腐蚀。（4）石墨、陶瓷应具有惰性，无渗透性、无毒性、无溶解件、耐刮伤，并能在给定工作条件下，在清洗和杀菌过程中，承受住周围环境和介质的作用而不改变其固有形态。常用于密封等处。（5）纤维材料棉纤维、木纤维、亚麻制品、丝绸、聚砜和人造纤维等。应无毒性、无脱落物、不溶于水、不与产品作用、不得有影响产品的气味；常用作过滤材料、筛网材料、弹性连接材料。（三）常用材料及性能要求（6）耐热玻璃用于视镜和光线）过滤介质棉纤维、木纤维、金属丝、活性炭、活性氧化铝、硅藻土及食品工业用半透膜等。过滤介质可同时由数种构成。在工作条件下应无毒性、无脱落物、不带有毒挥发物或其他可能污染空气和产品的物质，也不应有影响产品的气味。（8）粘接材料在工作条件下应能保证粘接面具有足够的强度和紧密度，热稳定性好，应无毒性、无挥发性、无溶解性、无影响产品的气味。（三）常用材料及性能要求五、我国食品机械的发展方向食品工业已成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业发展尤为迅猛。目前我国食品机械工业已形成独立的行业。现有生产企业3000多家，产品品种达2700多种。但是，食品机械的KAIYUN设计、研究和使用的水平还很低。为满足国民经济发展的需要，在引进新技术的基础上，研制和开发适合于我国实际的新机种。未来生产应重点解决下列问题：1．食品机械标准化、系列化和通用化的研究和推广。2．新工艺、新结构和新材料的研究和应用。3．儿童小食品，大众化食品及快餐食品生产线的研制，提高生产率，降低成本。4．计算机在食品生产线．提高卫生水平，探讨现代化的外观造型设计。6．降低和消除噪声和有害物质的污染。六、设备结构的安全卫生性设备结构、产品输送管道和连接部分不应有滞留产品的凹陷及死角。外部零部件伸入产品区域处应设置可靠的密封以免产品受到污染。产品区域应与外界隔离，在某些情况下至少应加防护罩以防止异物落入或害虫侵入。工作空气过滤装置应保证不得使5um以上的尘埃通过。零件及螺栓、螺母等紧固件应可靠固定，防止松动，不应由震动而脱落。六、设备结构的安全卫生性在产品接触表面上粘接的橡胶件、塑料件(如需固定的密封垫圈、视镜胶框)等应连续粘接，保证在正常工 作条件(清洗、加热、加压)下，不应脱落。 机械设备的齿轮、皮带、链条、摩擦轮等运动部件，应设置防护罩，使之在运行时，人体任意部位难于接触。 机械设备的电气系统应符合GB5226有关电气系统安全的规定，便于维修和操作。 具有压力、高温内腔的设备应设置安全阀、泄压阀等超压泄放装置，必要时并配置自动报警装置。压力设 备上全装置的动作压力及各项指标应符合GBl50的有关规 六、设备结构的安全卫生性10. 各机械设备的安全操作参数，如：额定压力、额定电压、 最高加热KAIYUN温度等，应在铭牌上标出。 11. 设备上具有潜在危险因素的，对人身和设备安全可能构 成威胁的人孔盖、贮罐上的罐盖、可能经常开启的转动部分 的防护罩，应具有联锁装置。 12. 各种腔、室、罐、塔的人孔盖不可自动锁死。人孔直径 至少为450mm，或为380mm510mm以上的椭圆形，人孔盖一般 向外开。高度超过2m以上的立式或卧式贮罐，设在底部和侧 部的人孔盖应向内开，并应设计成椭圆形，以便拆卸和安装。 13. 备有梯子和操作平台的设备，台面及梯子踏板材料、 构造应具有防滑性能。与塔壁、罐壁平行的梯子，应设置等 距踏条，踏条间距不得大于350mm；踏条与塔壁、罐壁之间 的距离不得小于165mm。安装固定后，梯子前面与最近固定 物之间距离不得小于750mm。 六、设备结构的安全卫生性 14. 梯子在高度3m以上部位应设置安全护栏。操作平台 上应设置护栏高度不得低于1050mm。操作平台面积不得 小于1m 。最狭窄处不得小于750mm。15. 机械的外表面应光滑、无棱角、无尖刺。 16. 在正常运行的情况下，设备的噪声不应超过85dB(A)。 17. 在工作过程中，当操作人员的手经常会与产品相接触 时，启动和停车应不采用手动操作，而应采用足踏或膝盖 控制的开关。 18. 操作件结构形式应先进合理，其技术要求应符合 GB4141．33规定；经常使用的手轮、手柄的操纵力应均 匀，其操纵力可参照(GB94253的推荐值)。 19. 液压、气动系统的安全应符合GB3766、GB7932的 规定。