Методика расчета
Диаметр трубопровода для подвода обрабатываемой массы в машину d3 , м
,
где Q - производительность машины, кг/с; р - плотность перерабатываемой массы, кг/м3 (табл. 7); vпр - скорость массы в загрузочной трубе машины, м/с ( рекомендуется vпр = 0,5... 1,0 м/с).
Угловая скорость вращения бичевого вала ω, рад/с:
,
где Fr - фактор разделения (Fr = 200.. .300); g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; R - радиус бичей, м.
Таблица 4 – Параметры перерабатываемого сырья
Продукт |
Плотность перерабатываемой массы ρ, кг/м3 |
Массовая доля мякоти в продукте θ, % |
Энергия, затрачиваемая на образование 1 м2 поверхности, W, Дж/м2 |
Яблоки |
1070 |
25...40 |
15,0... 18,5 |
Томаты |
1090 |
20...30 |
8,0.. .12,0 |
Морковь |
1130 |
27. ..46 |
19,8. ..22,4 |
Груши |
1060 |
27. ..45 |
19,0...21,8 |
Сливы |
1040 |
18...28 |
12,0.. .15,0 |
Виноград |
1030 |
17...26 |
9,0... 12,0 |
Живое сечение каркаса ситчатого барабана при круглых отверстиях в каракасе:
,
где dотв – диаметр отверстий каркаса, м; dотв = (8…12)·10-3 м; аотв – шаг отверстий каркаса, м.
Живое сечение сит φс ориентировочно определяется в зависимости от диаметра отверстий в сите:
Диаметр отверстий в сите, мм 0,4 0,8 1,2 2,8
Живое сечение сит, φс 0,134 0,165 0,196 0,305
Безразмерная производительность q:
,
Длина зоны активного отделения жидкой фазы при протирании томатов l1, м:
,
где z - число бичей, шт.
При протирании яблочной или другой перерабатываемой массы длину зоны активного отделения жидкой фазы увеличивают на 30 %.
Длина зоны центробежного отжима l2, м:
,
Длина ситчатого барабана l, м,
,
Продолжительность пребывания продукта в протирочной машине τ, с:
,
где L - длина бича, м (в расчете принимается L = l); ν1 - скорость перемещения продукта вдоль бича, м/с,
,
здесь R - радиус бичей, м; ω - угловая скорость бичевого вала, рад/с; α - угол опережения бича, град, (α = 1,5...6,0°).
Мощность привода протирочной машины, Вт, складывается из следующих величин:
мощности, затрачиваемой на сообщение продукту скорости:
,
мощности, затрачиваемой на трение массы о сито:
,
где f - коэффициент трения массы о сито (f = 0,2...0,9); m - масса сырья вращающегося совместно с бичом, кг,
,
здесь γ - эмпирический коэффициент (γ = 0,05); l - длина барабана, м;
мощности, затрачиваемой на измельчение сырья:
,
где W - энергия, затрачиваемая на образование 1 м2 новой поверхности, Дж/м2 (табл. 7); F1 - площадь вновь образованной поверхности при переработке 1 кг сырья, м2/кг,
,
здесь d1 - средний размер частиц до обработки, d1 = (1,0...1,5)·10-3 м; d2 - средний размер частиц после обработки (при обработке массы на сите с отверстиями диаметром dc принимают d2 = 0,3 dc м); θ - массовая доля мякоти в продукте, % (см. табл. 4).
Общая мощность привода, Вт:
,
где k = 1,5 - коэффициент запаса мощности; ηм - механический КПД привода (ηм = 0,85...0,90).
Таблица 5 – Исходные данные для расчета задачи № 4
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
G, кг/с |
Вид сырья |
R, м |
Последняя цифра зачетной книжки |
z, шт. |
dс, мм |
аотв, мм |
1 |
0,30 |
Яблоки |
0,10 |
1 |
2 |
0,4 |
11 |
2 |
0,31 |
Томаты |
0,11 |
2 |
2 |
0,4 |
11 |
3 |
0,32 |
Морковь |
0,12 |
3 |
2 |
0,4 |
11 |
4 |
0,33 |
Груши |
0,13 |
4 |
2 |
0,4 |
11 |
5 |
0,34 |
Сливы |
0,14 |
5 |
2 |
0,4 |
11 |
6 |
0,40 |
Яблоки |
0,16 |
7 |
4 |
0,6 |
12 |
7 |
0,40 |
Яблоки |
0,16 |
7 |
2 |
0,6 |
11 |
8 |
0,41 |
Томаты |
0,17 |
8 |
4 |
0,6 |
12 |
9 |
0,42 |
Морковь |
0,18 |
9 |
4 |
0,6 |
12 |
0 |
0,43 |
Груши |
0,19 |
0 |
4 |
0,6 |
12 |
Задача № 5. Расчет фаршесмесителя
Задание. Выполнить расчет фаршесмесителя, если заданы:
l - длина рабочей камеры, м; n - частота вращения рабочего вала, с -1; Т - время цикла, с; α - угол наклона лопасти к оси вращения, град.