Podribnennya (1)
.pdfМіністерство аграрної політики та продовольства України
Вінницький національний аграрний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
для виконання курсової роботи з дисципліни
"Процеси та апарати переробних і харчових виробництв"
за тематикою ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПОДРІБНЕННЯ У ПЕРЕРОБНИХ І
ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВАХ
для студентів бакалаврату зі спеціальності 6.050503 «Обладнання переробних та харчових виробництв» за галуззю знань
«Машинобудування та матеріалообробка»
Вінниця 2014
УДК 637.1:637 13:637.23:035.571:378.141
Програму підготували: доктор технічних наук, професор кафедри ПОПХВ
Паламарчук І.П.; кандидата технічних наук кафедри ПОПХВ Янович В.П.
«ПРОЦЕСИ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПОДРІБНЕННЯ У ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВАХ». Методичні вказівки для виконання курсоіої роботи з навчальної дисципліни «ПРОЦЕСИ ТА АПАРАТИ ПЕРЕРОБНИХ І ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ» для студентів фахового спрямування 6.050503 “Обладнання переробних і харчових виробництв” напрямку підготовки 0505 “Машинобудування” денної та заочної форми навчання у вищих навчальних закладах ІІІ – ІV рівнів акредитації – Вінниця, ВЦ ВНАУ, 2014, – 68 с.
Рецензенти: доктор технічних наук, професор ВНАУ Друкований М.Ф. ; доктор технічних наук, професор Вінницького національного технічного університету Сивак І.О.
Рекомендовано до видання навчально-методичною комісією ВНАУ (протокол
№від ___________ р.)
Редактор Янович Віталій Петрович
Науково-методична лабораторія ВНАУ
2
ЗМІСТ
1.Проектування машин для подрібнення сільськогосподарської
продукції................................................................................................................... |
4 |
1.1. Загальна характеристика процесу подрібнення................................... |
4 |
1.2. Параметри процесу подрібнення........................................................ |
12 |
1.3. Методика розрахунку продуктивності різальних машин.................. |
18 |
1.4. Методика розрахунку енергетичних параметрів різальних машин.. |
22 |
2. Особливості розрахунку основних параметрів машин для |
|
подрібнення сільськогосподарської продукції..................................................... |
25 |
2.1. Розрахунок потужності приводу бурякорізальної машини .............. |
25 |
2.2. Розрахунок основних параметрів щокової дробарки ........................ |
27 |
2.3. Розрахунок основних параметрів вальцевої дробарки...................... |
30 |
2.4. Розрахунок основних параметрів кульового млину.......................... |
31 |
3. Особливості процесу та методика розрахунку основних параметрів |
|
машин для різання м’яса та м’ясопродуктів......................................................... |
33 |
3.1. Загальна характеристика процессу..................................................... |
33 |
3.2. Розрахунок основних параметрів м’ясорубки ................................... |
34 |
3.3. Розрахунок основних параметрів шпигорізальної машини.............. |
40 |
3.4. Розрахунок основних параметрів кутерів.......................................... |
41 |
3.5. Особливості розрахунку машин з дисковими ножами...................... |
43 |
3.6. Розрахунок основних параметрів скорорізки .................................... |
47 |
3.7. Розрахунок основних параметрів ротаційної машини...................... |
48 |
3.8. Розрахунок основних параметрів дискових пил................................ |
50 |
4. Контрольні запитання ............................................................................ |
51 |
5. Контрольні завдання .............................................................................. |
52 |
3
1. Проектування машин для подрібнення сільськогосподарської продукції.
1.1 Загальна характеристика процесу подрібнення
Подрібнення є процес цілеспрямованого зменшення розмірів шматків матеріалу під дією зовнішніх сил. У випадку подрібнення матеріалу на частки певних розмірів або форм процес називається різанням; а коли форми та розміри подрібненого матеріалу значно різняться між собою, то даний процес вважається дробленням.
Кількісною характеристикою даного процесу є степінь подрібнення, що показує степінь зменшення розмірів шматків матеріалу в процесі обробки:
і |
Dсер |
(1) |
|
dсер |
|||
|
|
де Dсер , dсер – середній діаметр частин матеріалу відповідно до та після
подрібнення.
В залежності від характеру прикладання зовнішніх сил при подрібненні розрізняють такі дії як удар, розрізання або кутерування, розчавлення,
стирання.
Серед машин для дроблення можна виділити: щокові або щелепові дробарки, вальцеві дробарки, конусні дробарки, молоткові дробарки,
дезінтегратори або ударні дробарки; барабанні млини та інші ( рис.1 ). Робочі органи даних машин представлені на рис. 2.
До основних типів машин для різання можна віднести: дискові , роторні,
струнні, пластинчасті, теплові та інші (табл.1), робочі органи яких більш докладно наведено на рис 3, 4.
Для реалізації процесів крупного подрібнення найбільш поширені стрічкові механізми з нескінченними або скінченними (рис. 5) робочими органами, які можуть здійснювати обертальний, зворотно-поступальний або вібраційний рух.
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Машини для дроблення продукції |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Млини або дробарки |
|
|
|
|
|
|
Дезінтегратори |
|
|
|
|
Гранулятори |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Молоткові |
|
|
Конусні |
|
|
Вальцеві |
|
|
|
Відцентрові |
|
|
|
|
З зубчатими |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
робочими |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
органами |
|
|
Дискові |
|
|
|
Барабанні |
|
|
|
|
Рамні |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З трикутним |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вібраційні |
|
|
||||||
|
- ударні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ротором |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
- крильчаті |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
- з дробестру- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Роторний |
||||||||
|
меневою дією |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вовчок |
|||||||||
|
- щелепові або |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
зубчасті |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стрічковий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1. Класифікація дробарок
Рис. 2. Схеми основних робочих органів дробарок:
а– щокової дробарки; б – конусної дробарки; в – вальцевої дробарки;
г– молоткової дробарки; д – інерційного кульового млина; е – вібраційного кульового млина; ж – жернова; з – бігунів; и – дискової дробарки; і – терки;
к– струменевої дробарки
5
Рис. 3. Схеми робочих органів різальних механізмів:
а, б – дискові плоскі ножі відповідно з гладким та зубчастим лезом; в – дисковий конічний ніж; г, д – гвинтові ножі; е,ж – серповидні ножі відповідно з круговим та логарифмічним лезом; з – призматичний ніж з решітками; и, к, л – пластинчаті ножі; м,н,о – стрічкові ножі;
п– роторний ніж; р – гільйотинний ніж; с – багатодисковий ніж;
т– струнний ніж
6
Рис. 4. Схеми різальних машин з плоскими ножами:
а,б – для повздовжнього розрубання голів а: 1– станина; 2 – стіл; 3 – осцилюючий важіль; 4 – ніж; 5 – приводний диск; 6 – пальці; 7 – шатуни; б: 1 – стіл; 2 – поршень; 3 – силовий циліндр; 4 – ніж;
5 – станина; 6 –пробковий кран; 7 – насос; 8 – знімач; в,г – для відокремлення голів; д – для різання мороженого м’яса: 1– стіл;
2 – повздовжня вирізка;3 – салазки; 4 – стійка; 5 – упор; 6 – плоский ніж; 7 – напрямні; 8 – куліса; 9 – палець; е – для спилювання носового хряща та зубів: 1 – диск; 2 – кожух;3 – дискові ножі; 4 – вікно; 5 – упор.
7
Таблиця 1 Основні різновиди різальних механізмів
Класифікаційна ознака |
№ |
Тип машини |
|
п /п |
|||
|
|
||
Функціональне |
1.1 |
для різання крихких матеріалів |
|
1.2 |
для різання твердих матеріалів |
||
призначення |
1.3 |
для різання пружно-в’язко-пластичних матеріалів |
|
|
1.4 |
для різання неоднорідних за густиною матеріалів |
|
Періодичність дії |
2.1 |
періодичної дії |
|
2.2 |
безперервної дії |
||
|
2.3 |
комбінованої дії |
|
|
3.1 |
дискові |
|
|
3.2 |
струнні |
|
|
3.3 |
пластинчасті |
|
|
3.3.1 |
гильйотинні |
|
|
3.3.2 |
з серповидним ножем |
|
|
3.3.3 |
з трикутним ножем |
|
Тип ріжучого |
3.4 |
роторні |
|
3.4.1 |
з торцовим конічним ножем |
||
інтструменту |
3.4.2. |
з циліндричним робочим органом |
|
(апарата) |
3.4.3. |
з комбінованим набором ножових насадок |
|
|
3.4.4. |
з гвинтовим ножем |
|
|
3.5. |
струменеві |
|
|
3.5.1. |
рідинні |
|
|
3.5.2. |
пневматичні |
|
|
3.5.3. |
дробеструменеві |
|
|
3.6. |
лазерні |
|
|
3.7. |
ультразвокові |
|
|
4.1. |
з обертальним рухом |
|
Характер руху ріжучого |
4.2. |
з кутовим переміщенням |
|
4.3. |
з планетарним рухом |
||
інструменту |
4.4. |
із зворотно-поступальним рухом |
|
|
4.5. |
з вібраційним рухом |
|
|
4.6. |
з нерухомим робочим органом |
|
Характер руху продукції |
5.1. |
з поступальним рухом |
|
5.2. |
з кутовим переміщенням |
||
при різанні |
5.3. |
з поступальним рухом та кутовим переміщенням |
|
|
5.4. |
з нерухомим матеріалом |
|
Характер приводу |
6.1. |
з механічним приводом |
|
6.2. |
з гідравлічним приводом |
||
ріжучого механізму |
6.3. |
з пневматичним приводом |
|
|
6.4. |
з електромеханічним приводом |
|
Тип ріжучої кромеи |
7.1. |
з гладким ножем |
|
7.2. |
з зубчастим ножем |
||
|
7.3. |
з фігурним ножем |
|
|
8.1. |
з самоклинчастими зкбами |
|
|
8.1.1. |
з косими зубами |
|
Форма зубів ножового |
8.1.2. |
з заокругленими зубами |
|
8.1.3. |
з ломаною лінією спинки зуба |
||
механізму |
|||
8.2. |
з трикутними зубами |
||
|
|||
|
8.2.1. |
з симетричним розташуванням зубів |
|
|
8.2.2. |
з несиметричним розташуванням зубів |
8
Рис. 5. Схема різальних пил:
а, б, в – схеми стаціонарних пил: а – дискової пили: 1 – стіл; 2 – приводний вал; 3 – зубчастий диск; 4 – запобіжний кожух; б – стрічкові пили: 1 – станина; 2 – ведений шків; 3 – натяжний пристрій; 4 – ведучий шків; 5 – рухома каретка; 6 – упорна пластина; 7 – гвинт; 8 – стержень;
в– багатострічкові пили: 1 – стрічкові передачі; 2 – пружні лапи; 3 – стрічкові пили; г, д, е, ж – схеми переносних пил: г – електричної стрічкової пили:
1 – стрічкове полотно; 2 – напрямні; 3 – ручка; 4 – корпус; 5 – крейцкопф; 6 – шатун; д – пневматичної стрічкової пили: 1 – золотникова скринька;
2 – кран;3 – гільза; 4 – поршень; 5 – шток; 6 – лезове полотно; 7 – золотникова обойма; 8 – кульковий клапан; 9 – вихлопна труба; е – електричної ланцюгової пили; ж – електропили конструкції Фадеева: 1 – щілинний шатун;
2 – електродвигун; 3 – диск з ексцентриковим пальцем; 4 – підшипник; 5 – втулка.
9
Рис. 6. Схеми ріжучих елементів ножів.
а, б, в, г – основні типи ріжучих клинів: а – тригранний клин з однією робочою поверхнею (площина А); б – тригранний клин з двома робочими поверхнями; в – односторонній двогранний клин; г – двосторонній двогранний клин;
д, е, ж, з, к, л – форми ножових зубів; д – самоклинюючі косі зуби; е – самоклинюючі зуби з ломаною лінією спинки; ж – самоклинюючі округлі
зуби; з – трикутні симетричні зуби; л – “вовчі” зуби.
10