22.4. Розрахунок карамелеформуючих машин

Продуктивність ланцюгової карамелеформуючої машини визначають із формули (444), яка після підстановки, , і набуває вигляду, кг/год:

(457)

де – період робочого циклу, тобто тривалість видачі 1-го виробу, с; – коефіцієнт використання машини ( =0,85…0,9).

Період можна визначити (рис. 122,а), якщо відома швидкість форму-ючих ланцюгів і довжина цукерки, з виразу .

Тоді формула (457) набуде вигляду:

(458)

З формули (458) виходить, що при постійних розмірах цукерок продук-тивність машини пропорційна швидкості формувальних ланцюгів. Збіль-шення швидкості при заданій довжині шляху формування обмежується зусиллями формування , які залежать від швидкості заглиблення ножів у джгут карамельної маси. Шлях формування визначається довжиною про-ходження ножів від початку до кінця процесу заглиблення. Шлях заглиблення ножів дорівнює радіусу джгута . Зусилля є функцією швидкості , тобто . При збільшенні продуктивності ланцюгових формувальних машин необхідно зберігати зусилля постійними, тобто необхідно, щоб , де – тривалість технологічного циклу, тобто трива-лість формування корпусу карамелі, с. З цієї формули знаходимо, що . З другого боку . Тоді отримуємо, м/с, що

(459)

Таким чином, для збільшення продуктивності ланцюгової формувальної машини необхідно збільшувати , зберігаючи постійною , а отже, і наван-таження на ланцюг . Збільшити можна у даному випадку тільки за раху-нок збільшення шляху формування . Однак збільшення шляху викликає збільшення довжини ланцюгів, габаритних розмірів і маси машини. Тому дов-жину вибирають такою, щоб величина навантаження мала значення, за яких зношування формуючих органів не виходило за встановлені межі протя-гом заданого строку експлуатації.

Для ротаційних штампувальних машин (рис. 122,б) шлях формування, м,

(460)

де – діаметр формуючого ротора, м; – кут, на якому виконується процес формування карамелі, рад.

Якщо підставити вираз (460) у (459), то лінійна швидкість обертання фор-муючого ротора, тобто швидкість джгута у машині,

(461)

Таким чином, збільшення продуктивності ротаційної машини можливе шляхом:

збільшення діаметра формуючого ротора, що викликає збільшення габаритів машини;

збільшення кута обхвату ротора джгутом формованої карамельної ма-си, що веде до деякого ускладнення конструкції машин.

Машини А2-ШФК і А2-ШФР мають кут . Завдяки цьому стає можливим підвищення швидкості , а також їх продуктивності.

Означені машини мають додаткові переваги порівняно з ланцюговими:

змащування поверхонь тертя винесене у бік від формованого джгута, що зменшує можливість потрапляння мастила на поверхню цукерок;

зона формування відділена від зони копірів.

Силовий розрахунок карамелеформуючих машин полягає у визначенні потужності, необхідної для приводу їх робочих органів.

Потужність необхідна для приводу ротаційної штампувальної машини, Вт,

(462)

де і – потужності, необхідні для приводу ножів і пуансонів фор-муючої машини, Вт.

Потужність, необхідна для приводу ножів, Вт,

(463)

де – кутова швидкість ротора, рад/с; і – коефіцієнти тертя ножа по нерухомій напрямній і валу ротора у підшипникові; – зусилля різання і–тим ножем, Н, ; і – радіус прикладання сили тертя на і–тому ножеві і радіус вала ротора, м; – маса вала ротора, кг; – загальний ККД привод-ного механізму; –питоме зусилля різання ножем, Н/м; (для карамелі ≈14000 Н/м); – довжина лінії контакту ножа із джгутом, м; – кількість но-жів, що приймають участь у різанні.

Потужність, необхідна для приводу штампувальних пуансонів, Вт,

(464)

де – середнє зусилля штампування на пуансонові, Н; – коефіцієнт тертя хвостовика пуансона по копірові; – радіус розташування пуансонів, м; – кількість пуансонів, що приймають одночасно участь у штампуванні.

Середнє зусилля штампування пуансонами, Н,

(465)

де – зусилля штампування на і–тому пуансонові, Н.

Для ланцюгових ріжучих машин, потужність, необхідна для приводу лан-цюгів

(466)

де і – максимальні зусилля опору рухові верхнього і нижнього ріжучих ланцюгів, Н; – швидкість ланцюга, м/с.

Зусилля і розраховують аналогічно розрахункові ланцюгових транспортерів, тобто методом обходу за точками, з урахуванням зусиль різання, маси ланцюгів, зірочок і валів.

Для ланцюгових штампувальних машин потужність, Вт,

(467)

де – потужність, необхідна для приводу штампувальних пуансонів, Вт.

Потужність, необхідна для приводу пуансонів, Вт,

(468)

де – коефіцієнт тертя пластинок пластинчастого ланцюгового конвеєра зближення пуансонів.

Двійка у формулах (464) і (468) означає, що у штампуванні приймають участь одночасно по два пуансони, два копіри і два пластинчастих ланцюги для приводу в рух штампувальних пуансонів, як в ротаційних так і в ланцюгових карамелеформуючих машинах.

Питання для самоперевірки

1. Яке призначення різальних машин?

2. Які різновидності і область використання різальних машин?

3. Який принцип дії машини для формування пастили?

4. За якими формулами розраховують різальні машини?

5. Які різновидності і область використання машин для формування кара-мелі?

6. Який принцип дії різальної ланцюгової машини для карамелі?

7. За яким принципом діють карамелештампувальні ланцюгові машини?

8. Який принцип дії мають ротаційні карамелеформуючі машини?

9. Який принцип дії валкової штампувальної машини для монпансьє?

10. За якими формулами визначають продуктивність карамелеформуючих машин?

11. За якими формулами виконують силовий розрахунок ротаційних форму-ючих машин?

12. Як розраховують потужність необхідну для приводу ланцюгів?