Вопрос 12 Основные технико-экономические характеристики технологического оборудования. Производительность, мощность и д.Р.

Производительность механического оборудования.

Под производительностью понимают способность оборудования вырабатывать определенное количество продукции в единицу времени (кг/с, м ³/час, шт./сут. И т.д.). Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность.

Т е о р е т и ч е с к а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь (Q_Т) - это количество продукции, производимое в единицу времени при бесперебойной и непрерывной работе оборудования в стационарных условиях.

Применительно к машинам периодического и непрерывного действия Q_Т определяется, как

, (1.8);

где m- количество продукции, производимое за один рабочий цикл ;

z - количество рабочих циклов в единицу времени;

Е_Р - вместимость рабочей камеры.

, (1.9);

где t₃, t_B, t_O  соответственно, время загрузки, выгрузки и обработки продукции

В однопозиционных машинах I класса выгрузку производят после полного завершения технологического или рабочего циклов. Вместимость рабочей камеры для них можно определить, как

E_P=V_O   _Н , (1.10);

Где V_O - геометрический объем рабочей камеры;

 - коэффициент заполнения рабочей камеры;

_Н - насыпная или объемная масса продукта.

Таким образом, теоретическая производительность периодических машин I класса можно определить, как

, (1.11);

При расчете теоретической производительности технологических машин II IIIиIV классов объем рабочей камеры определяют, как

V_O=FL, (1.12);

Где F и L - соответственно площадь поперечного сечения и длина рабочей камеры

Тогда

, (1.13).

В машинах непрерывного действия рабочий цикл определяется длиной рабочей камеры и скоростью перемещаемого в ней продукта v_O, т.е.

, (1.14).

Подставив (1.7) в (1.6) получим формулу расчета теоретической мощности для машин непрерывного действия

, (1.15).

Значения  и _Н в основном зависят от типа оборудования и вида продуктов. Они определяются экспериментально и указываются в технических паспортах оборудования, специальных справочниках и другой технической литературе.

Т е х н и ч е с к а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь (Q_P ) - это среднее количество продукции, производимое оборудованием в единицу времени в рабочи условиях и с учетом потерь времени на выполнение внецикловых операций (регулировка, переналадка, очистка рабочих органов, устранение поломок и отказов и др.)

Между теоретической и технической производительностью существует связь через коэффициент технического использования К_Т.И,

Q_P=Q_TK_Т.И., (1.16).

Значение К_Т.И, указывается в техническом паспорте или определяется расчетным путем

, (1.17);

где t_P, t_Т.О., t_ОТК. - соответственно время работы оборудования, время технического обслуживания и время отказов.

Э к с п л у а т а ц и о н н а я п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь (Q_Э) - это показатель производительности в реальных условиях эксплуатации на конкретном предприятии с учетом всех потерь времени

Эксплуатационная производительность во многом зависит от специфики работы предприятия, организации труда, квалификации и опыта обслуживающего персонала. Она не связана с качеством работы оборудования и определить ее точное значение практически невозможно.

Определение необходимой мощности оборудования.

При совершении работы машины и оборудование потребляют или преобразуют энергию, подводимую от какого-нибудь источника. Величину потребляемой энергии в общем виде можно определить, как

N_П = A t, (1.19);

где N_П - потребляемая мощность;

A - величина совершаемой работы ;

t - время, затраченное на совершение работы.

Для подавляющего большинства машин и механизмов технологического оборудования, в качестве первичного источника энергии используется электрическая энергия, которая определяется, как

N_П = U  I , (1.20);

где U - напряжение электрической сети;

I - сила тока.

Определение необходимой мощности технологического оборудования связано с расчетом необходимого усилия воздействия рабочих органов на обрабатываемый продукт в стационарном режиме работы машины. Усилие воздействия рабочего органа пропорционально силе сопротивления продукта и скорости движения рабочего органа или продукта. Общая мощность N_O, которую необходимо подвести к рабочему валу исполнительного механизма, определяется как

, (1.21);

где N₁ и N₂ - соответственно мощность, необходимая на перемещение и обработку продуктов рабочими органами машины;

_O - коэффициент полезного действия машины, учитывающий потери мощности при передаче движения от привода к исполнительному механизму.

В зависимости от характера движения рабочих органов или продукта, значения N₁ и N₂ рассчитываются как:

при поступательном движении: , (1.23);

, (1,24);

при вращательном движении: , (1.25);

, (1,26);

где Р_РО и Р_П - усилия, приложенные к рабочему органу или продукту;

М_РО и М_П - крутящие моменты сил, приложенные к рабочему органу или продукту;

v_PO, v_П , _РО и _П - линейная и угловая скорости перемещения рабочих органов или продукта.