123796 (592853), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

кг/ч.

Мощность привода шнека (кВт)

(46)

Получим

кВт.

Определение длины шнека

Под рабочей длиной шнека понимается длина шнека, на которой действует давление прессуемой массы. Она равна 3 шагам винтовой лопасти шнека

(47)

см.

Общая длина шнека

, (48)

где L – общая длина шнека, см;

L_з – длина загрузки, L_з = 3S;

L_Т – длина транспортировки, L_Т = 3S;

L_к – длина конического окончания шнека, L_к = S.

Тогда по формуле (48) получим

см.

Расчет на прочность шнека

Средний угол подъема винтовой поверхности находим из соотношения:

. (49)

Получаем

.

Интенсивность сплошной осевой нагрузки определяем по формуле

, (50)

где и , (51)

Получим

. (52)

При х = , q_x = q_max и

, (53)

таким образом

кГ/см.

Реакция упорного подшипника

, (54)

кГ

где m₁ – число рабочих витков.

При расчете на прочность число рабочих витков следует принимать равным числу, расположенных между загрузочным отверстием и прессовой камерой.

Крутящий момент определяют по формуле (55).

, (55)

кГсм.

Согласно теории наибольших касательных напряжений, эквивалентное напряжение

(56)

или по формуле

. (57)

Осевая сила S передается до упорного подшипника, а крутящий момент М_кр – от шестеренчатой передачи до первого рабочего витка шнека; поэтому при расчете на прочность необходимо проверить самое слабое сечение на этих участках. Для вала сечением R₂ = 15 мм напряжения

, (58)

кГ/см².

, (59)

кГ/см².

Эквивалентное напряжение

кГ/см².

Изгибающие моменты в витке шнека, действующие на внутреннем контуре (при r = R₂), определяют по формуле

При μ = 0,3

(60)

. (61)

При

.

Напряжения определяют по формулам

, (62)

кГ/см² (δ – толщина витка шнека).

кГ/см².

Изгибающие моменты на внешнем контуре определяют по формуле (63)

при μ = 0,3 и α = 2

. (63)

. (64)

Получаем

кГ/см².

В опасном месте у тела шнека при r = R₂

кГ/см² (σ₁ = σ_r, σ₃ = 0).

Определяем диаметр выходного конца вала по минимальным значениям допускаемых напряжений

, (65)

где

кГ/см², для Ст 8,

условие удовлетворяется.

Итак

см = 28 мм.

Принимаем d = 28 мм.

Тогда

(66)

см³.

Проверка

(67)

кГ/см² = 39,547 МПа ≤900 = [τ_-1]_и.

Рисунок 10 – Эскиз

Расчет матрицы

Производительность матрицы (кг/ч) по сухим изделиям

, (68)

где υ – скорость течения теста по формующим каналам, м/с;

f – площадь живого сечения матрицы, м²;

W₂ – конечная влажность продукта, W₂ = 12%.

Скорость (м/с) течения теста в зависимости от формы сечения каналов определяются по следующим формулам:

а) для макарон

, (69)

где υ₀ – скорость скольжения, принимаем υ₀ = 0;

μ – динамическая вязкость, зависит от влажности теста, Па*с;

- перепад давления по длине формующего канала, можно представить как ( - перепад давления формования, Па; l – длина канала; м);

R_H – наружный радиус трубки колец, R_H = 0,00275 м;

R_B – внутренний радиус отверстия трубки, R_В = 0,00175 м;

r – радиус от оси кольцевого канала, м,

; (70)

м.

Тогда

б) для вермишели

, (71)

где R – радиус сечения формующего отверстия, r = R/2=0.000375 м;

Тогда

м/с.

в) для лапши

, (72)

где b и a – длина и ширина формующего отверстия, b = 0,004 м, a = 0,001 м.

Получим

м/с.

Тогда из формулы производительности матрицы получаем, что площадь живого сечения матрицы

. (73)

Для макарон

м².

Для вермишели

м².

Для лапши

м².

Площадь матрицы (м²)

, получаем м².

Площадь отверстий матрицы:

а) для макарон

, (74)

Тогда

м².

б) для вермишели

, (75)

м².

в) для лапши

, (76)

м².

Число отверстий

. (77)

а) для макарон

отв.

б) для вермишели

отв.

в) для лапши

отв.

Площадь (м²) живого сечения матриц в зависимости от вида изделий

а) макарон

, (78)

Получаем

м².

б) для вермишели

, (79)

м².

в) для лапши

, (80)

м².

Полученная производительность матрицы рассчитывается по формуле (68)

а) для макарон

кг/ч.

б) для вермишели

кг/ч.

в) для лапши

кг/ч.

Расчет тестосмесителя

Производительность (кг/ч) тестосмесителя любого макаронного пресса должна быть равна производительности шнека по сырым изделиями

Производительность (кг/ч) макаронного пресса по сырым изделиям можно рассчитать по формуле

, (81)

где П_ф – производительность по готовым изделиям (сухим) изделиям, кг/ч;

W_u – влажность сухих изделий (W_u = 13%);

W_Т – влажность теста (W_Т = 30%).

кг/ч.

Объем месильной камеры (м³) тестосмесителя рассчитывают

, (82)

где τ – время замеса, τ = 0,3 ч;

ρ_т – насыпная плотность теста, ρ_т = 719 кг/м³;

φ – коэффициент заполнения тестосмесителя тестом, φ = 0,6.

м³.

Общую длину (м) месильной камеры рассчитывают

, (83)

где F – площадь поперечного сечения камеры, м².

, (84)

где R – радиус днища камеры смесителя, R = 0,15 м;

h – высота призматической части смесителя, h = 0,18 м.

м².

Подставив значения в формулу () получим

м

Потребляемую мощность (кВт) на замес теста можно ориентировочно определить по формуле (85).

, (85)

где w – угловая скорость вращения месильного органа, рад/с.

Зная частоту вращения вала смесителя, можно определить угловую скорость вращения по формуле (86).

, (86)

где n – частота вращения месильного органа, n = 150 мин^-1.

рад/с.

Тогда

кВт.

Расчет ворошителя

Производительность (кг/ч) ворошителя любого макаронного пресса должна быть равна производительности шнека по сырым изделиями

,

Производительность (кг/ч) макаронного пресса по сырым изделиям можно рассчитать по формуле (87).

, (87)

где П_ф – производительность по готовым изделиям (сухим) изделиям, кг/ч;

W_u – влажность сухих изделий (W_u = 13%);

W_Т – влажность теста (W_Т = 30%).

кг/ч.

Объем месильной камеры (м³) ворошителя рассчитывают

, (88)

где τ – время замеса, τ = 0,0167 ч;

ρ_т – насыпная плотность теста, ρ_т = 719 кг/м³;

φ – коэффициент заполнения ворошителя тестом, φ = 0,9.

м³.

Общую длину (м) месильной камеры рассчитывают

, (89)

где F – площадь поперечного сечения камеры, м².

, (90)

где d – диаметр ворошителя, d = 0,1 м.

м²

Подставив значения в формулу (89) получим

м.

Потребляемую мощность (кВт) можно ориентировочно определить по формуле

, (91)

где w – угловая скорость вращения месильного органа, рад/с.

Зная частоту вращения вала смесителя, можно определить угловую скорость вращения по формуле (92).

, (92)

где n – частота вращения месильного органа, n = 1500 мин^-1

рад/с.

Тогда

кВт.

3.4 Кинематический расчет

Подбор муфты

Материал полумуфт выбираем сталь 35. Пальцы из нормализованной стали 45, втулки из специальной резины, [σ]_см = 2 Н/мм. Муфты подбираем по диаметрам соединительных валов и проверяем втулки на смятие поверхности, прилегающей к пальцу:

, (93)

где l_в – длина втулки, l_в = 28 мм.

d_n – диаметр пальца, d_n = 14 мм.

z – число пальцев, z = 4.

D₁ – диаметр окружности, на которой расположены оси пальцев, D₁ = 90 мм.

Н/мм.

Пальцы проверяем на изгиб

, (94)

где l_n – длина пальца, l_n = 33 мм;

[σ]_u = 0,25σ_Т.

Получим

Условия выполняются.

Подбор электродвигателя макаронного пресса

Общая потребляемая мощность

, (95)

получим

кВт.

По потребляемой мощности и частоте вращения n = 90 об/мин выбираем мотор – редуктор типа МПз2, но также надо учесть допускаемый крутящий момент на выходном валу М_кр = 31,48 кгс∙м. Тогда выбираем МПз2 – 50 с номинальной частотой вращения выходного вала n_ном = 90 об/мин, тип электродвигателя 4А100L2P3 мощностью 5,5 кВт и частотой вращения n_син = 2880 об/мин.

Подбор электродвигателя ворошителя

По потребляемой мощности N = 0.026 кВт и частоте вращения n = 1500 об/мин выбираем электродвигатель типа 4АА50А4У3 исполнения М300 с мощностью 0,06 кВт и частотой вращения n_син = 1500 об/мин.

Расчет цепной передачи на тестосмеситель

1 Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568 – 75) и определяем шаг ее по формуле (96)

(96)

предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:

а) вращающий момент на валу ведущей звездочки

. (97)

Тогда

Н•мм.

б) коэффициент

(98)

в соответствии с исходными данными принимаем:

К_д = 1 ( при спокойной нагрузке);

К_Н = 1,25 (при наклоне свыше 60⁰);

К_Р = 1,25 (регулирование натяжения цепи периодическое);

К_см = 1,3 (смазывание цепи периодическое);

К_п = 1,25 (работа в 2 смены);

К_а = 1,25 ( так как принято а < 30t).

Характеристики

Список файлов ВКР