7.7 Последовательность выполнения лабораторной работы

1. Отключить питание от электрической сети.

2. Наружным осмотром изучить устройство измельчителя. Нарисовать общий вид измельчителя, проставить габаритные размеры.

3. Откинуть приемный бункер, разобрать режущий механизм.

4. Заэскизировать все детали режущего механизма. Размеры снять штангенциркулем с делениями 0,05 мм или микрометром. Для снятия угла наклона зубьев на ножах наружные зубья зачернить и накатать на бумагу.

5. Начертить сборку – продольный разрез режущего механизма. Проставить размеры, посадки и допуски.

6. Выяснить, из какого материала изготовлены определенные детали и узлы. Составить спецификацию деталей и узлов.

7. Изучить электрическую схему энергоснабжения, управления и защиты ЭД. Составить эту схему и описать ее работу. Выяснить действие элементов защиты и блокировки.

8. Собрать измельчитель. Показать преподавателю. Кратковременным включением измерить скорость вращения режущего механизма. Бункер закрыть крышкой, выходной патрубок заткнуть пробкой.

9. Рассчитать производительность измельчителя и необходимую мощность ЭД.

10)Оформить и защитить работу.

Таблица 2. Результаты измерений по измельчителю Я3-ФИД

Параметр	Значение
1) Zвн – число вращающихся ножей, шт
2) Двн–диаметр и число зубьев на вращающемся ноже, мм и шт.	130-24
3) nн – частота вращения ножей, с -1	49
4) Zнн – число неподвижных ножей, шт
5) Днн – диаметр впадин на неподвижном ноже, мм	230-30
6) Двн - диаметр впадин на вращающемся ноже, мм	105
7) Ввп – ширина впадин, мм	6,0
8) S0 – площадь одной впадины, м2
9) Длн – диаметр лопастей на колесе 11,мм
10) Длв – диаметр лопастей на колесе 5, мм
11) Рном – номинальная мощность ЭД, кВт	30
12) Пп – паспортная производительность, кг/ч	3000
13) α – угол наклона режущей грани к направлению вращения, градус	35
14) вн – толщина ножевого диска	8,0

R_вн = 130:2=65мм; R_вп = 105:2=52,5; h_вп = 65-52,5 = 12,5 мм;

S₀ = 12,5х6=75мм²; S₀ = 0,000075м²;

7.8 Расчетные формулы

1) Производительность определяем исходя из того, что измельчитель работает как многоступенчатый осевой (пропеллерный) насос. Каждая впадина между зубьями перекачивает объем фарша зависящей от угла грани и от скорости вращения дисковых ножей. Производительность первого ножа равна производительности второго или третьего ножей.

Вначале выполняем подготовительные расчеты:

- наружный радиус вращающихся ножей R_вн = Д_вн : 2;

- радиус впадин на вращающихся ножах R_вп = Д_вн : 2;

- глубина одной впадины h_вн = R_вн - R_вп;

- площадь одной впадины S₀ = h_вn х В_вn;

- площадь всех впадин на одном ноже S_вн = S₀ х Z_вп;

- средний радиус вращающихся зубьев R_ср = R_вп + (R_вн - R_вп) : 2;

- угловая скорость вращения ножей ω_н = 2πn_н , рад/с;

- окружная скорость вращения зубьев υ_окр = ω · R_ср, м/с;

Тогда объемная подача с дискового ножа будет

W = S₀ · Z_вп · υ_окр · tgα · К_з , м³/с (1)

где К_з – коэф., учитывающий неполное заполнение впадин между зубьями и взрыхленности массы фарша, К_з = 0,040 – 0,050.

Массовую производительность будет

П_м = W · ρ_ф, кг/с → кг/ч, (2)

где ρ_ф – плотность фарша, принимаем ρ_ф = 900-950 кг/м³

2. Расчет необходимой мощности ЭД.

На измельчителе мощность расходуется на работу измельчающих дисковых ножей и на работу лопастных колес. Мощность на работу измельчающих дисковых ножей, рассчитываем по а – удельному расходу энергии на измельчение мяса на одном зубе вращающегося ножа. Значение а определено опытным путем и составляет а = 55 ∙ 10³ – 60 ∙ 10³ Дж/м². Тогда мощность для вращения одного дискового ножа.

N_1H = а ∙ F_1в ∙ Z_вп ∙ n_н, Вт→ кВт (3)

где F_1в – площадь одной впадины, F_1в= h_вп х В_н , м²

Z_вп – число впадин;

n_н – частота вращения дисковых ножей, с ^-1.

Мощность на измельчение на трех пар вращающихся и неподвижных ножей будет

N_изм = N_1H ∙ 3 , кВт (4)

Рассчитываем мощность, расходуемую на работу лопастных колес 5 и 11:

N_{1ЛH = или} N_{ЛH = ,} кВт (5)

где G =g ρ W – весовая производительность насоса,

G =g П_м.с. , Н/с; (6)

Н_н – напор насоса, принимаем 5-6 м.

Мощность на работу двух лопастных насосов

N_ЛH =2 · N_1ЛH , кВт (7)

Необходимая мощность ЭД для и измельчителя в целом будет

N_эд = (N_изм + N_ЛH) · К_зм/η_пер, (8)

где К_зм – коэффициент запаса мощности К_зм = 1,15 – 1,2;

η_пер – КПД передачи на измельчителе η_пер = 0,90-0,95