diplom (647897), страница 14
Текст из файла (страница 14)
г) повышение износостойкости ножей.
4.3. Технологический расчет куттера.
На предприятиях малой и средней мощности широкое распространение получил куттер Л5-ФКМ и ФК-0,125
Куттер предназначен для тонкого измельчения фарша при выработке сарделек, сосисок и вареной колбасы по ГОСТ 23670-79. Однако малое число пар ножей, равное 2, и недостаточная угловая скорость вращения куттерного вала не позволяют качественно измельчать фарш. При паспортной скорости резания V = 65 м/с фактическое число оборотов двигателя (мин-1) куттерного вала составляет:
(4.5)
где V = 65 м/с = 6560 = 3900 м/мин;
= 3,14159; DГ = 500мм - номинальный наружный диаметр куттерной головки.
Отсюда
.
В целях улучшения качества измельчения фарша фирма СПТО «Инструмент» модернизировала куттер, увеличив число пар ножей.
Были изготовлены 6- и 8-ножевые куттерные головки и проведены сравнительные производственные испытания на одном из колбасных предприятий С. – Петербурга. Измельчали фарш для вареной колбасы «Русская» по ГОСТ 23670-79. Плотность фарша, загружаемого в куттер, составляла = 1000 кг/м3. При работе 8-ножевой головкой сила тока в цепи куттерного вала не превышала 45А.
Угловая скорость вращения чаши во всех опытах составляла 0,23 с-1. Мощность резания (Вт) 8-ножевой головкой равняется:
(4.6)
где I = 45 А — по обмеру – сила тока; U = 380 В – напряжение тока; cos = 0,85 – по паспорту электродвигателя вращения куттерного вала;
NРЕЗ = 453801,730,85 = 25145 Вт = 25,145 кВт - по паспорту куттера мощность электродвигателя ножевого вала равна 27 кВт, что позволило применять 8-ножевую головку.
Техническая характеристика куттера
Геометрическая емкость чаши V=0,125 м3 = 125 л
Число парных ножей 2
Коэффициент загрузки а = 0,6;
Частота вращения:
ножей 21,7/43,4 с-1
чаши 0,15/0,23 с-'
Мощность электродвигателя ножевого вала 22/27 кВт
Установленная мощность 30,63 кВт
Куттер работает при атмосферном давлении. Во всех опытах зазор между ножами и чашей устанавливался по щупу 1мм.
Ножи были заточены по одному шаблону; острота их лезвия контролировалась бинокулярной лупой и равнялась f = 0.
Ножи изготовлены из стали 60С2А по ГОСТ 14959-79 и имели антикоррозионное покрытие Хмол6 по ГОСТ 9.306-85. Толщина ножей S = 5±0,03 мм; угол заострения режущего клина ножей во всех опытах d = 15°40'. Разность массы ножей не превышала 5 г.
Производительность куттерования (кг/ч) при применении 8-ножевой головки составляет:
(4.7)
где V - геометрическая емкость чаши, м3; - коэффициент загрузки по основному сырью; - плотность куттеруемого фарша, кг/м3. Измерялась на электронных весах путем взвешивания куска фарша размерами 50-100-250 (мм); t – длительность куттерования, мин.
Крутящий момент резания (кг/см) 8-ножевой головки составляет:
(4.8)
где N – мощность резания, кВт; NКУТ – число оборотов куттерного вала, мин-1; NКУТ = 43,4 с-1 60 об/мин.
Окружное усилие резания (кгс) 8-ножевой головкой определяли по формуле:
(4.9)
где МКР – крутящий момент резания, кг/см; DГ – номинальный диаметр куттерной головки, см;
Такое небольшое усилие резания позволило увеличить время работы ножей до переточки в 3 раза по сравнению с 4-ножевой головкой. При работе 8-ножевой головкой стойкость куттерных ножей до переточки составила 72ч.
Необходимо отметить, что для качества измельчения фарша большое значение имеет схема расположения куттерных ножей в пространстве. Наиболее оптимальной следует признать «лепестковую» схему. Эта схема позволяет получить наибольшее поле резания за один оборот вала и чаши куттера. Однако парная конструкция ножевых блоков снижает поле резания. Расширить его для куттера Л5-ФКМ можно за счет увеличения числа парных ножей, что и рассмотрено выше.
4.4. Расчет привода ножевого вала.
Кинематическая схема куттера.
1 — электродвигатели; 2 — клиноременные передачи; 3 — редукторы; 4 — чаша; 5 — тарелка выгружателя; 6 — ножевая головка; 7 — ножевой вал
Производим расчет работоспособности клиноременной передачи ножевого вала.
В куттере данного вида привод ножевого вала осуществляется следующим образом: крутящий момент от электродвигателя передается на ведущий шкив клиноременной передачи, далее на ведомый через клиновые ремни. Ведомый шкив в свою очередь передает крутящий момент ножевому валу, на котором он насажен при помощи шпоночного соединения.
Расчет проводим на ЭВМ.
Для оценки работоспособности ножевого вала производим его расчет на ЭВМ.
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ: Горшков Павел Павлович, М-5-6
<>
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
МОЩНОСТЬ НА ВЕДУЩЕМ ШКИВЕ (кВт) P1=27,0
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (Об/мин) N1=3000
ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ I=1
КОЭФФИЦИЕНТ РЕЖИМА НАГРУЗКИ C=1,2
НАПРЯЖЕНИЕ НАЧАЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ(МПа) G=1,2
РЕЗУЛЬТАТЫ СЧЁТА
СЕЧЕНИЕ РЕМНЯ А
ТРЕБУЕМОЕ ЧИСЛО РЕМНЕЙ Z1=7,210976
ПРИНЯТОЕ ЧИСЛО РЕМНЕЙ Z=8
РАСЧЕТНАЯ ДЛИНА РЕМНЯ L=2000
ДИАМЕТР ШКИВА (мм) D1=150
ДИАМЕТР ШКИВА (мм) D2=150
ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ I1=1,010101
МЕЖОСЕВОЕ РАССТОЯНИЕ (мм) 694,3
СКОРОСТЬ РЕМНЯ (м/с) V=23,56194
ЧАСТОТА ПРОБЕГОВ РЕМНЯ (1/С) 11,78097
СИЛА ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА ВАЛ (Н) F=1555
ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВАЛА
Пользователь: Горшков Павел Павлович
г===================================================================
¦ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
¦======================================T============================
¦ Материал вала ¦ 40Х
¦ Предел прочности ¦бв =730.00 [МПа]
¦ Предел текучести ¦бт =500.00 [МПа]
¦ Длина вала ¦L =1125.00 [мм]
¦ Координата левой опоры ¦Za =260.00 [мм]
¦ Координата правой опоры ¦Zb =800.00 [мм]
¦ Диаметр 1-й шестерни ¦D1 =270.00 [мм]
¦ Координата приложения Fr1,Ft1,Fa1 ¦Zf.=100.00 [мм]
¦ Сила ¦Fr1=562.00 [Н]
¦ Сила ¦Ft1=0.00 [Н]
¦ Сила ¦Fa1=300.00 [Н]
¦ Диаметр 2-й шестерни ¦D2 =150.00 [мм]
¦ Координата приложения Fr2,Ft2,Fa2 ¦Zf.=830.00 [мм]
¦ Сила ¦Fr2=1555.00 [Н]
¦ Сила ¦Ft2=3496.50 [Н]
¦ Сила ¦Fa2=0.00 [Н]
¦ Крутящий момент вала ¦T =94070.00 [Н*мм]
¦ Коэффициент перегрузки ¦Kп =1.70
L======================================¦============================
г===================================================================
¦ РЕЗУЛЬТАТЫ СЧЕТА :
¦======================================T============================
¦ Координата опасного сечения ¦Zоп.с.=170.00 [мм]
¦ Изгибающий момент в опасном сечении ¦Moп.с.=165451.23 [Н*мм]
¦ Диаметр в опасном сечении ¦Dоп.с.=60.00 [мм]
¦ Реакция в опоре A ¦ Ra =1497.58 [мм]
¦ Реакция в опоре B ¦ Rb =5451.75 [мм]
¦ Фактор концентрации напряжений ¦ шпонка
¦Фактор концентр. напряжений при изгибе¦ Kб =1.70
¦Фактор концентр. напряжений при круч. ¦ Kt =1.25
¦ Запас прочности по усталости ¦ S =1.02
¦ Запас прочности по текучести ¦ Sт =2.28
L======================================¦============================
4.5. Техническое обслуживание куттера.
Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту.
Непрерывная работа куттера 2 смены.
Периодичность технического обслуживания 8...9 часов.
Численность обслуживающего персонала 1 чел.
Куттер должен эксплуатироваться в помещении с номинальными значениями климатических факторов для вида климатического исполнения УХЛ4 по ГОСТ 15150-80.
Работы по пуску и наладке куттера начинают с проверки установки машины согласно проекту и надежности крепления куттера к фундаменту. Куттер обычно устанавливают на фундаменте или бетонных перекрытиях и крепят фундаментными болтами.
Горизонтальность установки чаши контролируют при помощи уровня или водой, наливая ее в чашу (уровень воды в чаше должен быть одинаков со всех ее сторон). Затем проверяют комплектность машины, наличие подшипников, приводных шкивов, клиновых ремней и режущего инструмента.
При ревизии куттера частично разбирают его. Снимают ножи с ножевого вала. Все детали очищают от загрязнений. Смазывают подшипники куттера, заливают масло в редуктор, натягивают клиновые ремни.
Количество устанавливаемых на ножевом валу ножей зависит от вида фарша и вырабатываемой продукции. Ножи подбирают по массе. Допускается разность в массе не более 3...5г. последовательность установки ножей должна строго соответствовать схеме. Перед установкой на ножевой вал привалочные торцевые поверхности устанавливаемых ножей и промежуточных колец тщательно притирают. Зажимную гайку вращают против часовой стрелки до полного и надежного закрепления ножей. Затем производят внешний осмотр, проверяют крепление резьбовых соединений, правильность установки шкивов, параллельность и соосность валов. Кроме того, контролируют надежность крепления ножей, качество из заточки и балансировку ножевого вала. Затем проверяют и регулируют наличие необходимых зазоров: между ножами и чашей (1,5...2мм), между крышкой и чашей (0,1...0,15мм), между чашей и тарелкой для выгрузки продукта (1...3мм). Необходимо установить и проверить надежность электроблокировки всех предохранительных устройств и правильность вращения ножевого вала.
После этого испытывают их на холостом ходу. Холостую обкатку куттера начинают с прокручивания начинают с прокручивания валов его вручную с помощью клиноременной передачи. При этом контролируют правильность и легкость вращения. Затем уже приступают к холостой обкатке с помощью электродвигателя которая продолжается 3...4 часа предварительно убедившись в правильности вращения вала электродвигателя. Во время обкатки куттера на холостом ходу проверяют вращение чаши на первой и второй скорости, нагрев подшипников ножевого вала, уровень шума, а также работоспособность электроблокировки защитной крышки и механизма выгружателя. Требуемый зазор между ножом и чашей достигается перемещением ножа на валу в направлении, перпендикулярном оси вала.
После холостой обкатки куттер опробуют на сырье (фарш), которое загружают во вращающуюся чашу. Туда же добавляют по нормам специи и воду. Куттерование производят в течении 8...12мин, причем при первоначальном опробовании на сырье загрузка чаши должна составлять 60...70% полной ее емкости. Основные неисправности куттера и меры по их устранению указаны в таблице 4.2.
Таблица 4.2.
Основные неисправности куттера и меры их устранения
| Неисправность | Причина возникновения | Меры по устранению |
| При включении электродвигателя он гудит, но не вращается | Отсутствие напряжения на одной из фаз | Проверить напряжение на клеммах электродвигателя |
| Частота вращения чаши куттера меньше предусмотренной или чаша вращается неравномерно, с остановками | Недостаточное натяжение клиноременной передачи Подшипники вала чаши неисправны | Обеспечить натяжение клиновых ремней Осмотреть и отремонтировать подшипники вала |
| Фарш плохо измельчается и нагревается | Затупились серповидные ножи или слишком велик зазор между ножами и чашей, фарш недостаточно охлаждается при измельчении | Заточить серповидные ножи, отрегулировать зазор между ножами и чашей, увеличить подачу снега, льда или холодной воды в фарш |
| При работе куттера слышен стук в чаше | Разработались подшипники, ножи задевают за стенки чаши Ослабло крепление ножей на валу В чашу попало постороннее твердое тело | Осмотреть подшипники, проверить выработку и отремонтировать подшипники Закрепить ножи на валу Удалить посторонний предмет |
| Нагрев подшипников ножевого вала | Подшипники установлены с перекосом или работают с недостаточным количеством смазки | Проверить правильность размещения и закрепления корпусов подшипников, устранить перекос, обеспечить подачу смазки |
| Фарш не выгружается из чаши после измельчения | Не вращается разгрузочный диск, так как не работает блок-контакт | Проверить работу блок-контакта, найти обрыв электропроводки и устранить его, зачистить контакты |
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
Цель данного раздела – определение возможных экстремальных и чрезвычайных ситуаций, которые могут возникнуть на производстве при выполнении технологических процессов, разработка мероприятий позволяющих снизить аварии, катастрофы, технологического и социально-экономического характера.
5.1. Лицо ответственное за обеспечения требований «безопасности жизнедеятельности» на объекте проектирования и его должностные обязанности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
