五谷杂粮食品因其营养保健功效越来越受消费者的青睐,而磨粉机是五谷杂粮磨成粉必不可少的设备。传统五谷杂粮磨粉机需多次磨粉,人工搅拌、人工送料,加工效率低,劳动强度大,而且手动调节磨盘间隙无法保证粉体粒度均匀性,从而影响磨粉的效果及五谷杂粮营养价值和口感。基于此,课题组研制出一种新型五谷杂粮自动磨粉机,采用“粉碎-盘磨”的制粉流程,解决传统磨粉机磨粉问题。论文针对新型五谷杂粮自动磨粉机的工作机理及关键零部件进行研究,并进行了参数优化,具体研究内容包括:(1)根据五谷杂粮磨粉需求,对新型五谷杂粮磨粉机进行结构设计,总结出粉碎机理和盘磨机理,采用人机交互界面,利用触摸屏技术、PLC控制技术实现自动磨粉控制,并选取了关键零部件的结构和参数进行优化研究。(2)基于Fluent软件对粉碎流场进行数值模拟,设计单因素和正交试验,对粉碎机构及参数进行优化,结果表明,刀片呈上下螺旋状的分布方案较优,刀片间距应为递增(20-40)mm,最优参数组合为刀片夹角60~?,刀片长度120 mm,刀片偏转角为0~?。(3)结合磨盘设计理论和方法,对磨盘的分区和齿型结构展开研究,完成磨盘结构参数设计,应用Fluent软件对磨盘内部制粉流场进行数值模拟研究,探寻流场的分布情况,喂料速度对流场压力分布的影响,动磨盘磨齿表面剪应力分布情况。(4)通过螺旋输送理论研究,完成纵向螺旋和横向螺旋的结构设计,利用EDEM软件分别对纵向螺旋和横向螺旋输送进行离散元分析,探寻颗粒运动轨迹,颗粒运动特性,螺旋参数对送料流量的影响等。(5)展开五谷杂粮磨粉机试验研究,以粉碎转速、粉碎时间、磨盘间隙为影响因素,以粒度合格率和耗电量为目标函数,建立起数学模型,运用Design-Expert软件对试验结果进行回归分析和响应曲面分析,结果表明,最优的工作参数组合为:粉碎转速1500 r/min,粉碎时间20 s,磨盘间隙0.045 mm,此条件下的粒度合格率(80目以上为合格)达90.5%,耗电量为118 KJ。