Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Podribnennya (1)

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
1.49 Mб
Скачать
nz SkkkT kz L zvp k
L zvp k
kbkkkh hb zH 1

8. Хліборізка з рамними ножами:

(21)

де υ–швидкість транспортеру, що переміщує вироби до ножів: υ=0,02…0,08 м/с; kb =0,92…0,099; z – кількість ножів; h, b–відповідно висота та товщина скибкихліба, м; kK – коефіцієнт, що враховує конструктивні та технологічні параметри подаючого пристрою:kK =0,92…0,96 – для стрічкових транспортерів; kK =1,0 – для транспортерів з жорсткою характеристикою; kН – коефіцієнт, що врахову

єнерівномірність висоти хліба.

9.Бурякорізальні машини з пластинчатими ножами:

(22)

де L – довжина різальної кромкиР ножа, м ; L=0,33…0,335 м; δ – середня товщина стружки, δ=0,001…0,0015 м; z – число різальних пристроїв;

=1050 кг/м3 – для буряка; – швидкість різання, =10…12 м/с; k – коефіцієнт, що враховує конструктивні, експлуатаційні та технологічні особливості машини.

10. Дискові машини для шинкування капусти, різання цибулі та коренеплодів:

(23)

де n – частота обертання дисків, с-1; z – кількість горизонтальних ножів на диску; δ – товщина шару продукта після різання; S – площа поверхні диску, м2; kК – Конструктивний коефіцієнт, що дорівнює відношенню площі нижнього перерізу бункера та диску машини, kК = 0,3…0,4 – для маш ин з горизонтальнимд ском ; kК =0, 2…0, 3 – для машин звертикальним диском; k– коефіцієнт, що враховує простої у роботі машини, kК = 0,7…0,8 – для машин безперервної дії, kК =0,6…0,7 – для машин періодичної діі; kК – коефіцієнт, що враховує одночасність роботи ножів, kК =0,5…0,8.

21

S nz

де

де

11. Протирочна машина:

 

Sk S z n

(24)

S – площа сита, м2; kS – коефіцієнт використання площі сита: kS S0 /S0

S0 – площа отворів на ситі; z – кількість лопатів; δ – товщина шару продукта, м; δ=0,001…0,003; n – частота обертання, с-1; φ – коефіцієнт заповнення сита продуктом, φ = 0,6…0,7.

12. Гомогенізатори:

(25) S – площа поверхні плунжера, м2; α– хід плунжера, м; n – частота обертання приводного валу, с-1; z – кількість плунжерів; η – к.к.д. насосу

η=0,8…0,85.

13. Бігуни періодичної дії:

 

 

 

m0

 

 

m0

 

 

(26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp tx

tx 2

l

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де

m0 – маса продукції,

що завантажується до

машини; φ

– коефіцієнт

 

використання бігунів

φ

=

0,8…0,9; t

протяжність

обробки, с;

 

t 2 i/ 4 ;tX – холостий час, тобто час на розвантаження , завантаження

продукта; i – степінь подрібнення: і=500…600; 4 – кутова швидкість чаши, рад/с.

1.4.Методика розрахунку енергетичних параметрів різальних машин.

Тех нологічна потужність, що визначає необх ідні витрати потужності на

привод технологічної машини, являє собою витрати енергії на здолання опору продукції при безпосередньому виконанні заданої операції. Для різальних машин потужність приводного двигуна становить (27).

N

WF1

 

N

 

 

(27)

1000 H M

 

 

 

 

де η– загальний к. к. д. машини; H – к.к.д. ножа, що враховує тертя між інструментом та продукцією; M – механічний к.к.д. машини; W –лобовий опір різанню; N – технологічна потужність.

22

Величина визначає витрати електроенергії при експлуатації технологічного обладнання.

Нижче представлені розрахункові формули для визначення технологічної потужності для ряда переробних машин:

1. Двовальцева дробарка:

 

d

 

D

2

 

N 17LDn

 

 

 

0,02

 

 

 

2,4

 

де d – діаметр частинки продукції після подрібнення.

2. Молоткова дробарка:

N 0,3...0,5 i 1,34D2L

де ω – кутова швидкість ротора, рад/с.

3. Багатовальцевий млин:

N N1 N2 N3

 

qL 0

 

 

 

 

d0 1

 

 

z

 

i 1

 

i i 1

 

N1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103 R

 

 

 

 

 

i 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qLfV

 

z

 

i 1

 

i

1

 

 

N2

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

3

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R i 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

f r T

 

 

 

 

 

 

 

 

N3

i

 

i i

i

; i

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

3

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 0

 

10 i

 

 

 

 

 

 

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

де

N1

потужність, необхідна

для розчавлення

продукції,

кВт;

 

N2 – потужність, необхідна для стирання продукції у щілинах млина, кВт;

 

N3 – потужність, необхідна для здолання сил тертя, кВт; q– навантаження

 

на 1 м довжини валка : для какао q=142 кН/м; 0

– швидкість повільного

 

валка, м/с; L,R – відповідно довжина та радіус вальця, м;

d0 – діаметр

 

частинки продукції до подрібнення; f – коефіцієнт внутрішнього тертя

 

частин продукції f=0,1…0,15;z–кількість вальців;

1 , 1

, 1

– відповідно

 

зазор, к.к.д. та швидкість для і-тої кінематичної пари;

ri

радіус цапфи

 

вальця;

fi – приведений

коефіцієнт тертя

в

опорних

вузлах;

 

Ti – рівнодіюча сил, що діють на валок.

 

 

 

 

 

23

4. Дискова овочева різалка:

 

N N1 N2

(34)

N1 Lz p1 zkz10 3;N2 M f 10 3

(35)

 

 

 

 

mf m fr ; z n rmax rmin

 

(36)

де

N1

потужність

необхідна

для

розрізання

продукта,

кВт;

 

N2 – потужність, необхідна для здолання тертя продукта по ножовому

 

диску , кВт; LZ – загальна довжина лез ножів, м; Z – середня швидкість

 

руху

лез, м/с; n – частота обертання

ножів, с-1;

rmax ,rmin – відповідно

 

граничні відстані між віссю обертання та робочими точками ножа, м;

 

kZ

коефіцієнт використання довжини

леза kZ

=0,6…0,8. – маса

 

продукції; f – коефіцієнт тертя; f=0,3…0,4; r – розрахунковий радіус,

 

r=0,75rmax

–кутова швидкість

дисків, рад/с;

f – момент

тертя;

 

1

питомий

опір

різанню продукта,

1 =800

Н/м

– для моркви,

1 =700 Н/ м – для картоплі; 1 = 750 – Н/м – для буряка.

5. Хліборізальна машина:

 

 

 

N N1 N2

 

 

(37)

 

 

N1 WV 10 3;W p1Sp z

 

(38)

де

N1

потужність,

що

необхідна

для

різання хліба,

кВт;

 

N2 –потужність,що необхідна

для

приводу

транспортера,

кВт;

 

υ – швидкість руху ножів м/с; υ=1,2…1,5 м/с; W – опір різанню, Н;

 

p =104

… 1,5 104

Па;

S

 

– площа поверхні розрізу шматка;

 

1

 

 

 

 

 

 

 

z – кількість ножів.

24

6. Бігуни:

 

 

 

 

 

N (N1 N2 N3)kg

 

 

 

(39)

 

 

 

N1

mk f1 R0

;N2

mk f2 lz

;N3

m3 f3 dc

 

 

(40)

 

 

 

 

4 103

2 103

 

 

 

 

 

500D

 

 

 

 

 

 

 

 

m3 mч тПтВ zmK

 

 

 

(41)

де

N1 ,N2 – потужність на здолання сил тертя відносно кочення котка по масі

 

продукта з коефіцієнтом тертя

f1 та ковзання його з коефіцієнтом тертя

 

f2;

f1 0,04...0,06;

f2 0,4...0,5;

N3

– потужність,

необхідна для

 

обертання

чаші,

кВт;

 

kq

динамічний

коефіцієнт;

 

kq 1,2...1,3;

mK ,mЧ ,m ,m ,m3

відповідно маси котка,

чаші,

продукта,

 

валу та загальна маса, кг; z – кількість котків; ω – кутова швидкість валк,

 

рад/с; 1 – довжина

твірної котка, м;

dС – середній діаметр

тертя, м;

 

f3 – коефіцієнт тертя в опорах машини; D – діаметр котка, м; R0 – радіус –

 

вектор центра ваги котк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

визначенні

основних

параметрів

переробних

машин

використовуються також ряд кінематичних характеристик обладнання.

2. Особливості розрахунку основних параметрів машин для подрібнення

сільськогосподарської продукції.

2.1. Розрахунок потужності приводу бурякорізальної машини.

Потужність, що необхідна для приводу бурякорізалки, залежить від конструкції машини, кількості та довжини ножів, швидкості різання, довжини та форми стружки, швидкості подачі буряка на різання. В загальному дана потужність виражається:

 

N N1 N2 N3 N4 N5

(42)

 

 

 

 

де

N1 – потужність, що необхідна для

здолання

сили опору різанню

 

буряка; N2 – потужність, що необхідна

для надання масі продукції в

25

роторі швидкості різання; N3 , N4 , N5 – потужності, що необхідні для подолання сил тертя відповідно між продукцією та внутрішньою поверхнею корпуса машини, при подачі буряка з бункера до ротору, між продукцією та днищем ротора; N6 – потужність, що необхідна для здолання опору повітря при обертанні ротора. Як правило можна прийняти N6 =( 0,3 … 1,0 ) кВт; η – к.к.д. бурякорізальної машини.

Потужність для здолання сил опору різання можна визначити за формулою:

 

 

 

 

 

N1 10 3

p1Lzrp

 

 

(43)

де

p1 – питомий опір різанню (

табл. 8

 

 

p

 

); L – довжина різальних кромок

 

ножів

одного

інструмента,

м; z

– кількість різальних пристроїв;

 

r – радіус різання, що дорівнює відстані між віссю обертання ротора та

 

верхівкою ножа, м; ω – кутова швидкість обертання ротора, рад/с.

 

 

Таблиця 8. Питомий опір різанню буряка Р, Н/м в залежності від форми

 

 

 

 

та довжини стружки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма

 

 

 

 

довжина стружки, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стружки

7 … 8

 

9 … 10

11 … 13

 

14 … 16

17 … 21

22 … 27

28 … 34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жолобчата

1770

 

1570

1420

 

1330

1230

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

площа

-

 

-

 

-

 

1080

981

882

784

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вираз для потужності, що витрачається на надання масі продукції швидкості різання в роторі машини, має вигляд:

 

N2

0,5 10 3 2rK

2

(44)

де

П – продуктивність машини,

кг/c;

rK

внутрішній радіус

корпуса

 

машини, м.

 

 

 

 

 

 

Потужність для здолання

сил

тертя

буряка по внутрішній

поверхні

корпусу машини (45)

26

N3 2 10 3 P2h rK2 f

(45)

де P2 – питомий опір притискування буряка до корпуса ( табл. 9); h– висота шару буряка, яка приймається, як правило, рівною довжині різальної кромки ножа, м; f – коефіцієнт тертя буряка по матеріалу корпуса машини.

Таблиця 9 Питоме зусилля притискування буряка до корпусу в залежності від швидкості різання V

Швидкість різання VP ,м/с

5

7

9

11

12

 

 

 

 

 

 

Питомий опір притискування Р2, кН/м

10

21

38

59

74

( кПа )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потужність N , що необхідна4 для здолання сил тертя між коренями буряка при їх переміщенні з бункера до ротора, можна вибрати в залежності від продуктивності машини з таблиці 10.

Таблиця 10 Потужність тертя між коренями буряка

Продуктивність, П,тис.т/добу

до 1,0

1,1 … 2,0

2,1 … 3,0

3,1 … 4,0

 

 

 

 

 

Потужність тертя N4, кВт

8

7

6

5

 

 

 

 

 

Потужність для здолання сил тертя буряка по днищу ротора можна знайти як:

N5 10 3 f rK rB

(46)

де rВН – внутрішній радіус ротора машини, м.

2.2. Розрахунок основних параметрів щокової дробарки.

Робочі органи щокових дробарок можуть здійснювати зворотно-

поступальний (рис.8) або вібраційний (рис.9) рухи, що визначає особливості їх розрахунку.

Основними параметрами, що характеризують роботу щокової дробарки є: кут між щоками, який називають кутом захоплення, оптимальна густина,

продуктивність, витрата енергії.

27

Рис. 8. Схеми основних типів щокових дробарок:

а – з плаваючою щокою; б – з щокою що здійснює зворотно– поступальний рух; в – з щокою що здійснює коловий рух; 1 – опора;

2 – кривошип; 3 – шатун; 4,5 – проміжні кінематичні ланки; 6 – рухома щока; 7 – нерухома щока.

Рис. 9. Схеми основних типів вальцевих дробарок:

а – з пружним вальцем: 1 – пасова передача; 2 – ведучий валець; 3 – шестерня приводу пружного вальця; 4 – шестерня приводу ведучого вальця;

б – із шарнірними вальцями; в – з вальцями що мають незалежні приводи.

Із збільшенням кута захоплення зростає ступінь подрібнення, але і

зростає можливість виштовхнення продукції з машини внаслідок тиску щок.

Для запобігання цього кут зах оплення не повинен перевищувати подвоєного

кута тертя продукта по поверхні робочої площини.

Оптимальна кількість обертів приводного валу дробарки:

n 1,11

tg

(47)

a

 

 

де α – довжина ходу щоки, м.

28

Рис. 10. Схеми основних типів вібраційних дробарок.

а– двощокова із спрямованими коливаннями у горизонтал ьній площині;

б– двощокова з кутовими коливаннями; в – трищокова з нерухомою внутрішньою щокою; г – трищокова із зовнішніми нерухомими щоками;

д– з похилою камерою та колосниковою решіткою; е – з похилою камерою та вантажонесучим днищем; 1 – рухома щока; 2 – віброзбуджувач; 3 – пружний елемент; 4– корпус; 5 – пружна опора; 6 – основа; 7 – нерухома щока;

8 – коток; 9 – нижня щока; 10 – днище; к – корпусного типу: 1 – нерухома щока; 2 – інерційний елемент; 3 – рухома щока; 4,8 – пружні елементи; 5 – приводний двигун; 6 –платформа; 7 – шток; 9 – шарнір конусної щоки; 10 – внутрішній паз рухомої щоки; л – з одною рухомою щокою: 1 – рухома щока; 2 – нерухома щока; 3 – вісь рухомої щоки; 4 – дебаланс; 5 – пружний

елемент; 6 – опора рухомого елементу.

Теоретична продуктивність дробарки визначають за формулою (48).

15 103 dcabn

(48)

де

μ – коефіцієнт розпушування подрібненого матеріала, μ = 0,2 … 0,65;

 

dС – середній діаметр кусків подрібненого матеріала, м;

– густина

 

продукта, кг/м3; b – ширина випускної щілини, м;

 

 

Середній діаметр кусків продукта:

 

 

dc

2bmin a

 

(49)

 

 

 

2

 

 

де

bmin – мінімальна ширина випускної щілини, м.

 

 

29

 

 

Потужність, що витрачається на подрібнення в щоковій робарці,

наближено визначається за формулою:

 

N

2nb d02 d12

 

(50)

 

6,28 10 3 E

 

 

 

де

σ – межа міцності подрібнення матеріалу під

час стискання, МПа;

 

d0,d1 – відповідно діаметри кусків продукта до та після подрібнення, м;

Е– модуль пружності першого роду, МПа.

2.3.Розрахунок основних параметрів вальцевої дробарки

Ухарчовій та переробній промисловості вальцеві дробарки використовуються для подрібнення і помолу зерна, солоду, плодів, макухи тощо. Дані машини можуть мати циліндричні або конічні робочі органи.

Останні також називають конусними дробарками (рис.11).

Серед основних параметрів, що характеризують роботу машини даного типу можна відзначити: кут захоплення α (рис.11), швидкість обертання вальців, їх діаметр, продуктивність та витрату енергії при експлуатації машини.

Для захоплювання кусків матеріалу і подрібнення його гладкими вальцями потрібно, щоб кут α був менший від подвоєного кута тертя матеріала

ψ, тобто α≤2ψ.

Граничну кількість обертів вальців визначають з рівняння:

 

 

n 10,3

f

 

(51)

 

 

d0D

 

 

 

 

де

f – коефіцієнтП

тертя матеріалу об валець; f=0,2; D – діаметр вальця, м;

 

 

 

 

 

 

 

– густина продукта, кг/м5.

 

 

 

 

Теоретична продуктивність вальцевих дробарок :

 

 

 

bl Dn

(52)

де

b – ширина щілини, що дорівнює діаметру кусків матеріала до

 

подрібнення, м; l – довжина вальця дробарки, м;

φ – поправочний

коефіцієнт, який враховує нерівномірність живлення ( для зерна φ

=0,5… 0,7 ).

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]