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

книги из ГПНТБ / Вибрационные машины в рыбной промышленности

..pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5.28 Mб
Скачать

В табл. 8 приводятся характеристики некоторых типов оте­ чественной виброизмерительной аппаратуры, а в табл. 9 — ха­ рактеристики входящих в комплект аппаратуры датчиков.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9

Тип

Чувстви­

Диапазон

Частота

Емкость,

Наиболь­

 

 

Попереч­

собствен­

шее уско-

Масса,

г

ная

чувст­

датчика

тельность,

частот,

ных коле­

пФ

ре ;ие,

витель­

 

 

 

мВ, м/с*

Гц

баний, Гц

 

м,са

 

 

ность, %

Д-6

2 0 0

3— 10 0 0 0

35

300

150

2 0 0

 

До

10

ДУ-5

5

0 - 2 0 0

0,4

35

2 0

 

 

ДП-2

2 0

0 - 1 2 0

О

 

 

ДУ-2

150

10 0

 

 

3

Д-13

20-3000

1300

12 0

 

 

Д-14

 

20 ЮОиО

1400

120

 

 

 

 

27

ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И НАСТРОЙКИ ВИБРАЦИОННЫХ МАШИН

Детали вибрационных машин работают в тяжелых условиях, на них воздействуют большие знакопеременные и ударные на­ грузки, что обусловливает особые требования к конструкционному материалу машин.

Пружины и рессоры вибрационных машин испытывают при эксплуатации знакопеременные нагрузки. Обеспечение высоких пределов упругости и усталостной прочности — основное требо­ вание к материалу упругих элементов [14]. Пружины и рессоры изготовляются обычно из кремнистой стали 60С2, которая имеет высокие упругие свойства после следующей термической обработ­ ки: закалка при 840—860° С в масле и последующий отпуск при

420—460° С, твердость HRc 43—47.

Кроме стали 60С2 для изготовления упругих элементов вибра­ ционных машин следует рекомендовать хромомарганцевую и осо­ бенно хромованадиевую сталь . соответственно марок 50ХГ и 50ХФА. Эти стали ^ало чувствительны к перегреву и обуглеро­ живанию.

В особых условиях находятся резьбовые соединения вибраци­ онных машин, которые испытывают пульсирующую нагрузку. Материалом для таких болтов обычно служит сталь Ст. 45 с обя­ зательной термообработкой до твердости HRc 24—48. При этом допускаемые напряжения [а]=39ч-49 МПа.

При проектировании вибрационных машин уделяется внима­ ние предотвращению самоотвинчивания резьбовых соединений. Для этой цели используются отгибные шайбы или планки, шплин­ ты и вязальная проволока для законтриванпя.

Дополнительное законтривание гаек в любом месте болта до­ стигается тем, что в продольный паз. предусмотренный в стержне болта, входит ус стопорной шайбы. Края стопорной шайбы отги­ баются на грани гаек, между которыми зажата стопорная шайба.

В настоящее время в СССР и за рубежом для вибрационных

машин применяются специальные виброустойчивые

подшипники

с повышенным начальным радиальным зазором и

монолитным

сепаратором из цветных металлов или пластмасс.

 

Использование в виброустойчивых подшипниках центрирован­ ных по наружному кольцу массивных сепараторов позволяет зна­ чительно снизить износ гнезд и деформаций сепаратора под воз­ действием вибрационных нагрузок, улучшить доступ смазки к внутреннему кольцу подшипника.

Большое значение при работе подшипников имеет смазка. Хо­ рошие результаты достигаются при применении консистентной смазки АНИИНП-242 (МРТУ 38-1-163—64) и веретенного масла АУ РОСТ 1642—50.

Электродвигатели вибрационных машин испытывают при ра­ боте динамические нагрузки, соответствующие ускорениям до 150 g. Чаще всего разрушение электродвигателя происходит изза механического повреждения изоляции обмоток статора, поло­ мок вала ротора и корпусов электродвигателей в местах их креп­ ления. В связи с этим для привода вибрационных машин приме­ няются специальные электродвигатели во встраиваемом и выне­ сенном исполнении (Щ).

Виброустойчивые электродвигатели встраиваемого исполнения отличаются от обычных двигателей наличием специальной массы (компаунд МБК-1) и увеличенным отверстием в роторе для уста­ новки дебалансного вала. Виброустойчивые электродвигатели ис­ полнения Щ отличаются от обычных усиленным щеточным меха­ низмом и наличием омонолнченных обмоток ротора и статора

(табл. 10).

Эффективность работы резонансных вибромашин зависит от их настройки. Весьма ограниченный запас мощности вибромашин с электровибрационным приводом требует особенно точной на­ стройки, так как рост возмущающего усилия влечет за собой уве­ личение массы и габаритов привода. Рассмотрим один из спосо­ бов настройки резонансного электровибрационного конвейера.

Он состоит из двух масс — активной (та— масса рабочего ор­ гана) и реактивной (тТ— масса привода), соединенных между собой упругими элементами. Изоляция от несущих конструкций осуществлена при помощи амортизаторов. Машина будет рабо­ тать в резонансном режиме, если собственная частота со0 колеба­ ний этой системы будет равна частоте со возмущающей силы. Для этого необходимо выбрать жесткость упругих элементов по фор­ муле

и

mamT

(64)

 

4*

51

Та б ли ца 10

Т и п

М о щ н о с ть .

«

 

0)

 

о

н

о

 

 

 

а

з

 

э л е к тр о д в и г а те л я

кВ т

о

г

 

 

*

S

s

 

 

«

S

.

 

 

с

s

£

*

 

 

i x

 

 

 

П о с ад о ч -

 

Н а п р я ж е ­ Ч а с то та

ный

Д лина

д и ам етр

ст ато р а ,

ние, В

вращ ен и я ,

с т а т о р а

мм

об /м и н

в к о р п у се ,

 

 

 

мм

Трехфазные асинхронные обдуваемые виброустойчивые электродвигатели с короткозамкнутым ротором

АОВВ2-22-4

1 , 1

12,7

220/380

1500

152Пр

197

АОВВ2-41-6

2 , 2

31,4

220/380

10 0 0

207Пр

233

AOBIB2-51-4

5,5

70,6

220/380

1500

242Пр

266

АОВВ-51-6

4,0

6 8 , 6

220/380

10 0 0

242Пр

246

Трехфазиые асинхронные обдуваемые встраиваемые виброустойчивые электродвигатели с короткозамкнутым ротором и повышенным пусковым моментом

АОПВВ2-71-6

13,0

294,3

220/380

1500

342Пр

330

АОП1ВВ2-71-6

13,0

294,3

220/380

10 0 0

342Пр

310

АОПВВ2-81-6

2 2 , 0

490,5

220/380

10 0 0

392Пр

415

АОПВВ2-91-6

40,0

981,0

220/380

10 0 0

457Пр

480

АЮПВВ2-91-12/6

22/35,8

588,6

220-380

50,1000

457Пр

570

Трехфазные асинхронные обдуваемые виброустойчивые электродвигатели исполнения Щ с фазным ротором

ВМТ-6

60

2992

220/380

578

345X520

ВМТ-7

10 0

4610

220/380

584

440x640

U p и ме ч а н и е . Для встраиваемых электродвигателей герметизированного исполнения мощность указана при продолжительности включения, равной 50%.

Одной из масс (активной) является рабочий орган машины, колебания которого вызывают движение груза. В связи с этим активная масса (в кг) увеличивается за счет транспортируемого груза на величину так называемой «присоединенной» массы тпр.

Следовательно

 

{ G a 4 - G a b ) +

w np>

(65)

где Gа — сила тяжести рабочего органа, Н;

соединенной с рабочим

орга­

Gab— сила

тяжести части

вибратора, жестко

ном,

Н.

 

 

 

■Присоединенную массу можно выразить как

 

 

 

G

 

(66)

 

 

и п р

 

где | — коэффициент присоединения, величина которого зависит от характера сопротивлений среды и режима работы вибромашины;

G — сила тяжести груза, Н.

52

Колебательная система из двух масс настраивается на резо­ нансный режим при разнообразных отношениях масс

та = тг , та > тг , та < тг.

При’ выборе масс вибромашины следует руководствоваться соображениями обеспечения ее наивысшей производительности.

Устойчивость работы машины при прочих одинаковых усло­ виях зависит от общей массы та + тТ.

‘Величина амплитуды Аа определяется массой рабочего органа. По известной величине реактивной массы для двухмассной маши­ ны находят амплитуду ее колебаний А г, так как эти параметры связаны отношением

= m-fAf.

(67)

Зная

амплитуды колебаний,можно

выбрать величину

наибо­

лее выгодного воздушного

зазора

в

электромагнитной

системе

привода,

котораяудовлетворяет условию

 

 

 

Ь =* Аа +

Аг .

(68)

Из сказанного следует,

что при ma<m r необходим меньший, а

при /па> т г больший воздушный зазор.

Уменьшение воздушного зазора увеличивает значение магнит­ ного силового потока, снижает силу тока и нагрев в электромаг­ нитной системе. Следовательно, увеличение ттдля данных значе­ ний та и Аа увеличивает устойчивость работы машины, повышает к.п.д. Однако увеличение тг приводит к возрастанию металлоем­ кости.

Зависимость энергоемкости от величины тг более сложная. Увеличение тг позволяет уменьшить необходимый воздушный за­ зор, что способствует снижению энергоемкости. С увеличением тг возрастает значение необходимого возмущающего усилия, про­ порционального жесткости упругих элементов при данном воз­ душном зазоре и одинаковой настройке и, следовательно, приве­ денной массе т.

Руководствуясь изложенным, можно рекомендовать следую­ щие отношения масс: тг^ т а для стационарных машин большой производительности и tnrs^.m& для машин малой производитель­ ности.

■Г л а-в а III

МАШИНЫ ДЛЯ СООБЩЕНИЯ ВИБРАЦИИ РЫБЕ В МАССЕ

ВИБРОУПЛОТНЯЮЩИЕ МАШИНЫ

Принципы механизации процесса уборки соленой рыбы

Укладка соленой рыбы в тару и связанные с ней операции на­ зываются на рыбообрабатывающих предприятиях уборкой. Убор­ ка принадлежит к числу самых трудоемких процессов рыбной про­ мышленности.

Различают штучную и массовую укладку рыбы в тару. В свою очередь штучная укладка разделяется на рядовую и пучковую укладку целых рыб. и укладку кусков рыбы.

Механические методы штучной укладки рыбы в тару предпо­ лагают машинную рядовую укладку с воспроизведением всех осо­ бенностей этой операции, принятых при работе вручную.

Однако до сих пор машины для механической штучной уклад­ ки соленой рыбы в тару не созданы. Во ВНИРО ведутся разра­ ботки такой машины для укладки соленой сельди в ящики.

Гораздо больший

интерес для механизации укладки рыбы в

тару представляют

методы вибрационной укладки насыпанием,

т. е. безрядовая укладка.

Вибрационные методы укладки рыбы в тару

Вибрационные методы укладки рыбы в тару являются специ­ фическими методами массовой укладки. При штучной укладке эти методы могут быть применимы как вспомогательные: для продвижения рыбы в питающих лотках (вибролотки), для некото­ рого уплотнения уложенной рыбы и т. п. Впервые эти методы бы­ ли разработаны в СССР.

Впервые вибрационные машины были применены в рыбной промышленности для уплотнения в бочках соленой мелкой рыбы— тюльки и хамсы, которые до этого насыпались в бочку, а затем уплотнялись в ней с помощью пресса (жома).

Одйако в дальнейшем вибрационные методы были применены для распределения рыбы в таре, что позволило заменить процесс штучно-рядовой укладки сельди в бочки .процессом массовой ук­ ладки насыпью. При равномерном насыпании соленой сельди в бочку, находящуюся в состоянии вибрации, сельдь свободно рас­ пределяется в объеме тары и ложится в ней плашмя, сохраняя вполне удовлетворительный товарный вид.

Основной областью распространения вибрационных методов укладки является укладка соленой сельди в бочки емкостью 100—

150

л,

а также мелкой соленой рыбы в бочки емкостью 50—

100

л.

Всего с помощью вибрации убирается около 8—10 млн. н

54

рыбы в год. В настоящее время эта область расширяется путем применения вибрационных методов уборки соленой рыбы трало­ вого лова в крупные бочки емкостью 250 л, а также сельди в ящики.

Уплотняющая способность вибрации довольно велика: как пра­ вило, применение вибрационных устройств позволяет повысить 'плотность укладки рыбы в таре на 2—4% против рядовой укладки с подпрессовкой. При некоторых режимах можно достичь еще лучшего использования объема тары, что, однако, не всегда мо­ жет быть рекомендовано, так как чрезмерное уплотнение рыбы в таре нежелательно.

Существуют предложения использовать вибрационные колеба­ ния для ускорения процесса просаливания сельди и мелкой рыбы. Однако тщательное изучение этого вопроса (АтлантНИРО) пока­ зало, что длительная вибрация рыбо-солевой смеси не ускоряет просаливание, а приводит к стряхиванию соли с верхних рыб и переходу ее вниз, что недопустимо. В связи с этим вибрация рыбо­ солевой смеси для некоторого уплотнения ее в бочке допускается только в течение нескольких секунд.

Типы виброуплотняющих машин

Во ВНИРО проводились опыты по вибрационной укладке ры­ бы в прямоугольные блок-формы перед замораживанием, давшие положительные результаты. Попытка применить существующие вибрационные машины для укладки сельди в ящики также дала хорошие результаты при некотором приспособлении вибрацион­ ных методов к особенностям укладки в ящичную тару.

Важную роль в работе вибрационных машин играет режим укладки, т. е. амплитуда и частота колебаний вибрационной плат­ формы и продолжительность заполнения тары рыбой. Последний параметр не всегда учитывают при эксплуатаций. Это приводит к тому, что рыба в таре не распределяется и товарный вид ее ухуд­ шается в результате смятия. Для сохранения качества рыба долж­ на поступать в тару по специальным питателям с интенсивностью не более 50—70 кг в минуту.

В вибрационных рыбоукладочных машинах используются пря­ молинейные горизонтальные и вертикальные колебания (послед­ ние встряхивающего характера) с частотой от 300 до 1500 коле­ баний в минуту и амплитудой от 1,5 до 7 мм, а также угловые колебания с амплитудой 3—5°. Эффективность других колебаний пока не изучена. . !

Одним из старейших типов виброуплотнителей в рыбной про­

мышленности является

п р у ж и н н ы й

в и б р а т р р с де б а ­

л а н с а ми (рис.. 14),

предложенный

М. В. Тимофеюком и

Л. А. Лукьяновым. Эта машина показала очень хорошие резуль­ таты при укладке в бочки емкостью 50 и 100 л соленых хамсы и тюльки на предприятиях Азово-Черноморья. Применение этого

55

вибратора на уборочных линиях хамсово-тюлечных рыбозаводов позволило повысить использование емкости тары на 3—5% и производительность труда на 30—35%.

Вибратор состоит из массивной металлической рамы, двена­ дцати спиральных пружин, вибрирующей площадки и электро­ двигателя 1 с валом 2 и дебалансами. Электродвигатель устанав­ ливают непосредственно под вибрирующей площадкой; он имеет проходной вал, на концах которого крепят неуравновешенные массы в виде шпилек. Имеется другая модификация машины, в

Работ плпшодь

Рис. 14. Пружинный вибратор с дебалансами.

которой неуравновешенные массы крепят к валу,,, вращающемуся в подшипниках, укрепленных на площадке, а электродвигатель находится сбоку от вибратора, вращение на вал передается от электродвигателя при помощи клиноременной передачи.

Техническая характеристика пружинного вибратора

Производительность

(по хамсе

итюльке), т / ч .............................................

8

Продолжительность уплотнения

хамсы и тюльки

в 100-лнтровых боч­

ках, мин

 

 

 

 

с в е ж е й ..........................................................................................................

 

 

 

1,5—2,5

с о л е н о й .............................................................................

 

 

 

....... 1 ,5

Электродвигатель

к В т

 

 

мощность,

......

...................................8 ,8

угловая скорость вала, с—1 ..................................................................

,142

Масса вибратора

с

двигателем,

к г ........................................................

....... 4f(s

56

Особую группу виброукладчиков составляют вибраторы с вер­ тикальными встряхивающими колебаниями. Вибраторы этого ти­ па были применены на укладке сельди в бочки и ящики и мороже­

ной рыбы в противни (блок-формы) и ящики.

виброуплотнителей.

Имеется

несколько модификаций

таких

Одна из них

— в и б р а т о р с з у

б ч а т ы м

к у л а ч к о м . Ра­

бочая площадка смонтирована на раме. Один край площадки за­ креплен шарнирно, а под другим синхронно ходит пара зубчатых кулаков, причем от крайней точки зуба кулачка до спиральной образующей кулачка платформа падает, получая сотрясение. Про­ изводительность труда с помощью такого укладчика увеличилась

в11—12 раз.

Кнедостаткам вибратора этого типа относятся быстрое изна­

шивание кулачка и очень сильный шум, препятствующие его ши­ рокому внедрению.

Техническая характеристика

виброуплотнителя

с зубчатым кулачком

Производительность, бочек в ч а с ...................................

....... 1й

Амплитуда колебаний, м м ........................................................

1,8

Электродвигатель

 

угловая скорость вала, с~! ..........................................

150

мощность, к ! В т ...............................................................

1,0

Модификацией вибраторов этого типа с уменьшенным шумо­ вым эффектом является вибратор типа А (рис. 15). Один край его закреплен шарнирно, а под другим, смонтирован бугель (хо­ мут) с кулачком, приводящим край платформы в колебательное движение по вертикали.

Рис. 15. Шарнирно-эксцентриковый вибратор:

^ — «тапин-а; 2 — ш а р н и р ; 3 — э л е к тр о д в и г а те л ь ; 4 —*ви б |р ап л о щ ад ка ; 5 — эксцентрнж .

Третьей модификацией виброукладчиков с вертикальными ко­ лебаниями является вибратор типа Б (рис. 16). В отличие от предыдущей модификации край его площадки свободно ходит по ролику.

57

Испытания на Мурманском рыбокомбинате последних двух модификаций вибраторов показали, что с их помощью можно убирать соленую сельдь в бочки с высоким коэффициентом ис­ пользования емкости тары. При укладке вибраторами этого типа

Рис. 16. Ролико-эксцентриковый вибратор:

3 — станина; 2 катучий ролик; 3 — виброплощадка; 4 электродвигатель; 5 эксцентрик

мороженой-сельди россыпью в ящики № 5 входило до 75 кг ры­ бы, а при контрольной укладке вручную без вибрации — только -58 кг.

Техническая характеристика вибраторов с вертикальными встряхивающими колебаниями

 

 

 

 

Т и п А

Тип Б

Производительность, т/ч .

.

1.2

1,5

Амплитуда,

м

м ............................

.

4,0

1 , 0

Электродвигатель

.

1450

1450

угловая

скорость вала, с- 1

'МОЩНОСТЬ,

кВт . . . .

.

1.5

1. 5

Наибольшее распространение в рыбной промышленности по­ лучили виброукладочные машины ИПУР конструкции ВНИЗКИ-

продмаша с колебаниями, создаваемыми кривошипно-шатунными механизмами.

Р ы б о у к л а д о ч н а я м а ш и н а ИПУР- 1 (рис. 17) со­ стоит из станины, технологической вибрационной рамы, фиксато­ ра бочек и привода. Станина представляет собой горизонтальную ■сварную раму из швеллеров № 6, 5, на которой имеются правая

илевая стойки из труб, образующие жесткую конструкцию.

Кстойкам на четырех подвесках, имеющих форму полос, под­ вешена технологическая ра.ма, сваренная из уголкового железа. Подвески прикреплены к стойкам станины болтами. Технологиче­

ская рама связана тягой с приводом, состоящим из электродви­ гателя и приводного эксцентрикового вала.

58

Для крепления бочки на платформе технологической рамы имеется фиксатор, состоящий из неподвижного и подвижного уз­ лов. Он закрепляет бочку, охватывая ее двумя колодками.

В подвижном узле, расположенном у правой стойки, колодка насажена шарнирно на шток поршня, перемещающегося в цилинд­ ре, в который подается сжатый воздух. Под действием сжатого воздуха поршень продвигает шток с колодкой влево до упора, прижимая при этом бочку к такой же колодке, укрепленной не­ подвижно на левой стойке. На обеих колодках имеются резиновые накладки со стороны бочки, предохраняющие ее от смятия.

Рис. 17. Рыбоукладочиая машина ИПУР-1:

/ — э л е к тр о д в и гате л ь ; 2 — стан и н а ; 3 — -неподвиж ны й за ж и м ; 4 — п о д ви ж н ы й з а ж и м ; 5 — т е х н о л о ги ч еск а я р ам а ; 6 — эк сц е н тр и к п р и в о д а технологической р ам ы .

Воздух подается в цилиндр от компрессора через кран, уста­ новленный на левой стойке. Поворачивая кран, заставляют пор­ шень передвигаться вправо или влево. От распределительного крана воздух по жестким шлангам с металлической оплеткой по­ дается в воздушный цилиндр.

Кроме укладочной машины ИПУР-1, существует машина ИПУР-2, на технологическую платформу которой можно устанав­ ливать одновременно две бочки.

Техническая характеристика рыбоукладочных машин ИПУР

 

 

 

 

 

И П У Р -1

И П У Р -2

Производительность, бочек в ч а с ...................................................

 

.

20

.30

Частота колебаний технологической рамы в минуту .

500

оОО

Амплитуда колебаний,

м м .................................................

к В т

......

 

1 1

И

Мощность электродвигателя,

 

 

0,5

1.0

Габариты, мм

 

 

 

 

1384

2284

длина . . .

.......................................... ......

.

.

ширина . .

504

622

высота . . . .

,

......................................................ЮЗО

59

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ