Розрахунок потужності електродвигуна картоплеочищувальної машини

Для подолання сил тертя між робочим органом і бульбами потрібна така потужність:

, Вт,                                                                  (22)

де  f – умовний коефіцієнт тертя (f = 0,8....1,3). Приймемо f = 1,0;

 – радіус прикладення сумарної сили тертя (r = 0,33....0,4)D.

Приймемо 

 – коефіцієнт, який враховує що під час обертання робочого ор­га­ну частина бульб знаходиться в підкинутому стані ( = 0,5...0,6).

Приймемо  = 0,6.

Коефіцієнт ковзання К_ск= 0,6.

Відстань від осі обертання робочого органу до центру тяжіння бульби:

                                     (23)

Кут конусності приймемо як для серійних машин – 30º.

Тоді мінімальна кількість обертів робочого органу така:

. (24)

Збільшимо мінімальну кількість обертів на 20 %, тобто

Потужність, яка потрібна на підкидання бульб у конусній картоп­ле­очищувальній машині розраховується за формулою:

                                                                                                                                                                               (25)

де  К_п = 0,5 ... 0,7 – коефіцієнт підкидання. Приймаємо К_п = 0,6.

Потужність електродвигуна картоплеочищувальної машини знахо­димо за формулою:

, Вт,                                                                                  (26)

де    – коефіцієнт корисної дії передачі ( = 0,9).

Згідно з розрахунковою потужності за каталогом [4] виберемо електродвигун 4АА63А6У3.

 

М’ясорубки Розрахунок основних конструктивних елементів

Вихідні дані

Продуктивність  кг/год.

Щільність продукту 

Коефіцієнт використання площі отворів першої ножової решітки 

Відповідно до продуктивності м’ясорубки згідно з ГОСТом 7411-74 приймемо діаметр ножових решіток:

D_p = 0,082 м.

Діаметр отворів у першій ножовій решітці:

d₁= 0,009 м.

Діаметр отворів у другій ножовій решітці.

d₂ = 0,005 м.

Знайдемо кількість отворів у першій ножовій решітці:

.                                     (27)

Знайдемо кількість отворів у другій ножовій решітці:

                                                 (28)

Iз конструктивних міркувань, приймаємо у решітках, які серійно випускаються, таку кількість отворів:

Z₁ = 30 шт.;   Z₂ = 110 шт.

Знайдемо зовнішній радіус останнього витка шнека:

               (29)

Знайдемо внутрішній радіус останнього витка шнека:

r_в = r_з – (0,010 0,025) = 0,029 – 0,020 = 0,009 м.                       (30)

Кут підйому останнього витка шнека   = 7...12°. Приймаємо:   = 7°, tg  = 0,123.

Довжина шнека:

                                      (31)

Кількість витків шнека m = 3...5. Приймаємо m = 4 шт.

Середній крок між витками:

                                                                 (32)

Зовнішній радіус обертового ножа: r_max = 0,037 м.

Внутрішній радіус обертового ножа: r_min = 0,011 м.

Внутрішній діаметр корпуса:

                                                 (33)

Приймемо рівним 

Сумарна площа отворів першої ножової решітки:

                          (34)

Сумарна площа отворів другої ножової решітки:

                       (35)

Швидкість просування продукту через отвори першої ножової ре­шітки:

     (36)

Частота обертання шнека:

                                                                              (37)

де  k_в = 0,35...0,4. Приймаємо k_в = 0,35.

об./хв.

Площа ножових решіток дорівнює:

                                                 (38)

Коефіцієнт використання першої ножової решітки дорівнює:

                                                       (39)

Коефіцієнт використання другої ножової решітки дорівнює:

                                           (40)

Потужність, необхідна на розрізування продукту в механізмі, що ріже:

                                       (41)

де   – питомі витрати енергії на розрізування продукту

(  = 2,5 · 10³…3,5 · 10³ Дж/м²). Приймаємо   = 2,5 · 10³ Дж/м².

Z – кількість лез в одному ножі. Приймаємо Z = 4.

К_пр = 0,42 – коефіцієнт використання підрізної решітки.

Потужність, необхідна на подолання сили тертя в механізмі, що ріже:

                                                                   (42)

де  Р₃ – зусилля затягування механізму, що ріже, Н.

                                                                            (43)

де  Р  – середній тиск у поверхні стику ножів і решіток, Па.

(Р = 2 · 10⁶...3 · 10⁶ Па). Приймаємо Р = 2 · 10⁶ Па;

b – ширина площі контакту ножа і решітки. Приймаємо b = 0,002 м.

де f – коефіцієнт тертя ковзання ножа об решітки здрібненого про­дукту (f = 0,1);

 – кількість площин різання, шт. Приймемо 

 

Потужність, необхідна на подолання тертя шнека об продукт і на просування продукту від завантажувального пристрою до різального інструмента.

                                   (44)

де  Р₀ – тиск за останнім витком шнека (Р₀ = 3,0 · 10⁵...5,0 · 10⁵ Па).

Приймаємо Р₀ = 3 · 10⁵ Па.

m = 4,

де  f₁ – коефіцієнт тертя продукту об шнек (f₁ = 0,3);

t_ср – середній крок між витками шнека (t_ср = 0,044 м).

Знайдемо потужність електродвигуна:

                                                                                 (45)

де    – коефіцієнт корисної дії клинопасової передачі ( = 0,9).

Згідно з розрахунковою потужністю за каталогом виберемо елек­тро­двигун 4А90В8У3.