21.2. Розрахунок пресів для отримання масла какао

Технологічний розрахунок преса полягає у визначенні його продуктив-ності з формули, кг/год:

(428)

де – кількість чаш; – ємність однієї чаші, кг; – період циклу пресування, с.

Період циклу пресування, с,

(429)

де –тривалість допоміжних операцій (перевірка чаш, вмикання та ін.), с; , , , і – тривалість відповідно завантаження чаш, ущільнення у них какао–тертого, пресування масла, повернення чаш у вихідне положення і вида-лення макухи, с.

Тривалість завантаження, с,

(430)

де – об’єм чаші, м³; – продуктивність живильного насоса, м³/с.

Час ущільнення тертого какао у чашах, с,

(431)

де – коефіцієнт, що враховує зазори і первинне стиснення маси ( = =0,35…0,4); – хід пуансона у процесі пресування, м; – швидкість холос-того ходу плунжера при роботі усіх скалок насоса, м/с.

Швидкість холостого ходу, м/с,

(432)

де і – продуктивність масляного насоса ,м³/с, і діаметр плунжера преса ,м.

Тривалість пресування, м,

(433)

де – оптимальна швидкість пресування, м/с ( м/с).

Час повернення чаш у вихідне положення, с,

(434)

де – висота чаші, м; – швидкість повернення чаш у вихідне поло-ження ( м/с), м/с.

Тривалість видалення макухи, с,

(435)

де – загальний зазор у механізмові видавлювання, м; – швидкість видавлювання макухи, м/с.

Швидкість видавлювання макухи, м/с,

(436)

де і – кількість і діаметр, м, віджимних циліндрів преса.

Хід пуансону в процесі пресування

(437)

де –вихід масла по відношенню до маси какао–тертого, X_м=(К_м – М)/ /(100 – М); і – густина какао–тертого і какао–масла, кг/м³; К_м і М – вміст масла у какао–тертому і какао–макусі, %.

Звідси загальний хід плунжера:

(438)

Корисне зусилля пресування, Н,

(439)

де – тиск на макуху у кінці пресування, Па.

З другого боку корисне зусилля пресування створюється тиском ма-шинного масла на плунжер діаметром , Н,

(440)

де і – коефіцієнт тертя і маса (кг) і–тої рухомої частини преса (ру-хомого і віджимного плунжерів, чаш, пуансонів, пружин, какао–тертого і т. д); , , і – коефіцієнти тертя і коефіцієнти конструкції ущільнень у ро-бочому і віджимних циліндрах; і – ширина ущільнень у робочому і від-жимних циліндрах; – кількість пружин між пуансоном і чашею; – кіль-кість віджимних циліндрів; – жорсткість пружин, Н/м.

Значення коефіцієнтів , і значення , для різних ущільнень у гідравлічних пресах наведено у табл. 46

Таблиця 46.

Рід ущільнення	Значення величин
	і	і
Набивне	0,2	0,15
Манжетне: U–подібне Коритоподібне з кутом, рад: π/3 π/2 2π/3	0,07–0,1 0,07–0,1	1,0 0,4 0,5 0,7

Якщо відомі тиск масла і параметри елементів преса можна визначити зусилля пресування з формули (439), а звідси і тиск на макуху у кінці пресування і навпаки.

Тиск на макуху у кінці пресування досягає у сучасних пресів МПа.

Зусилля для виштовхування макухи можна приблизно розрахувати з фор-мули:

(441)

де – тиск необхідний для зрушення макухи, Па, ( МПа); – висота макухи, м.

Необхідна потужність для приводу багатоскальчастого насоса, Вт,

(442)

де і – продуктивність, м³/с, і механічний ККД багатоскальчастого насоса.

Продуктивність багатоскальчастого насоса:

(443)

де – коефіцієнт заповнення циліндрів насоса і повернення рідини (масла) назад у циліндри ( =0,83…0,92); – кількість працюючих скалок; і – діаметр і хід скалки, м; ( =0,03…0,1 м для вертикальних і 0,15 м для горизонтальних); – частота робочих ходів скалок, ход./с.