Расчет производительности картофелеочистительной машины непрерывного действия
Производительность машины рассчитывают по формуле:
где F – площадь разгрузочного окна, м ;
–
скорость
выхода картофеля из разгрузочного окна,
(
=0,03…0,05),
м/с;
– насыпная
плотность, кг/м
;
– коэффициент использования площади разгрузочного окна.
Экспериментально установлено, что одновременно из разгрузочного окна выбрасывается 1…3 клубня, поэтому площадь выходного окна используется только на 10…20% и при расчетах коэффициент может быть принят равным 0,1…0,2.
Расчет мощности электродвигателя картофелеочистительной машины непрерывного действия
Мощность, которая сообщается приводному валу машины в процессе обработки картофеля, будет затрачиваться на преодоление силы трения между клубнями картофеля и абразивной поверхностью роликов, а также силы трения в подшипниках и передаточном механизме. Так как рабочие органы совершают вращательное движение, мощность рассчитывают по формуле:
где Мтр – момент на рабочем инструменте, возникающий от силы трения между клубнями и роликами, Н·м;
ωр – угловая скорость вращения роликов, рад/с;
м
– КПД передаточного устройства.
Исходя
из предположения, что все ролики будут
равномерно загружены слоем обрабатываемого
продукта с общей массой m,
момент М
рассчитывают
следующим образом (рис. 3.8.2.1.2):
где Т – сила трения между клубнями и абразивными роликами, Н;
r
– средний радиус абразивного ролика,
м;
m – масса одновременно обрабатываемого в рабочей камере продукта, кг;
f – коэффициент трения клубней картофеля об абразивную поверхность (f = 0,8…1,3).
Рисунок 3.8.2.1.2 Силы, действующие на клубень, находящийся на роликовом рабочем органе
Подставляя N в формулу для М получим:
где n – частота вращения абразивных роликов, мин. .
При подборе двигателя к машине по каталогу мощность, полученную по формуле, следует увеличить на 10…15%, так как в процессе обработки клубни подбрасываются на роликах, на что затрачивается дополнительная энергия.
3.8.2.2 Расчет размолочных механизмов Расчет производительности вальцовых размолочных механизмов
Производительность вальцового размолочного механизма типа МДПII-1 рассчитывают по формуле:
где
F0
– площадь щели между валками, м
(при
длине валков L
и зазоре между ними
F0=
L
);
0
– скорость продукта в щели между валками,
м/с;
– насыпная плотность продукта, кг/м ;
– коэффициент заполнения щели ( = 0,1…0,3).
В свою очередь скорость продукта в щели между валками рассчитывают по формуле:
где
– угловая скорость вращения валка,
рад/с;
r – радиус рифленого валка, м;
Кпр– коэффициент проскальзывания продукта относительно поверхности валка (Кпр=0,3..,0,6).
Расчет мощности электродвигателя вальцового размолочного механизма
Мощность электродвигателя вальцового размолочного механизма рассчитывают по формуле:
где M – момент сопротивления вращению при разрушении (сжатии-сдвиге) продукта между валками, Н·м;
– угловая скорость вращения валков, рад/с.
В свою очередь момент сопротивления вращению рассчитывают по формуле:
где
–
напряжение сдвига продукта, Па (для
орехов
=1420
кПа);
F – площадь соприкосновения продукта с поверхностью валков, м ;
r – радиус валка, м;
f – коэффициент трения между продуктом и валками (f = 0,3…0,5);
т – коэффициент использования площади соприкосновения продукта с поверхностью валка ( т = 0,4…0,6).
При этом площадь соприкосновения продукта с поверхностью валков рассчитывают по формуле:
где
–
угол захвата продукта, рад;
L – длина валка, м.
Угловую скорость вращения валков рассчитывают по формуле:
где n – частота вращения валка, мин. .
Тогда мощность размолочного механизма составит:
