3. Технические требования к проектируемой лсау

Технические характеристики системы:

- температура охлаждённого шоколада, С 18

- число оборотов в минуту лопастей смесителя, об/мин 80;

- напряжение питания установки, В 220;

- масса устройства приготовления шоколадной глазури

в полном снаряжении, кг   1400;

- масса проектируемой ЛСУ не более, кг 1000;

- погрешность дозатора какао, % 4;

- точность управления δ_гар, с^-1 1;

- время регулирования t_P, c 0,5.

3. Условия эксплуатации лсау

Условия эксплуатации устанавливаются в связи с необходимостью поддержания в помещении предприятия приготовления шоколадных изделий на определённом уровне. Хранение шоколада допускается при t=18⁰. Т.к. шоколад является одним из самых непривередливых продуктов, других ограничений нет.

2 Подбор элементов и расчет их передаточных функций

2.1 Выбор микропроцессора системы

Наиболее широкое распространение получил микропроцессорный комплект серии К1813.

Выбор микропроцессорного комплекта (МПК) серии К1813 обусловлен следующими причинами:

- наличие встроенных в микропроцессор К1813ВЕ1 аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей;

- наличие развитой архитектуры;

- наличие развитой системы команд;

- возможность увеличения разрядности микропроцессора;

- работа с 8 разрядными данными, и возможность работы с двойными словами при работе с парами регистров общего назначения (РОН)

- наличие 6 восьми разрядных РОН, которые могут использоваться как регистровые пары;

- высокая надёжность и эксплуатационные характеристики.

Однокристальный цифровой процессор обработки аналоговых сигналов К1813ВЕ1 представляет собой перепрограммируемую СБИС процессора цифровой обработки непрерывных сигналов в реальном масштабе времени совмещающую на одном кристалле аналоговые системы ввода и вывода информации с цифровым блоком обработки, системной постоянной и оперативной памяти, и предназначен для использования в системах связи, промышленной автоматике, акустики, геофизике. СБИС имеет четыре входных и восемь выходных аналоговых каналов с разрешающей способностью 0,5 (восемь двоичных разрядов и знак). Обработка цифровых кодов ведётся на 25 разрядном цифровом АЛУ что обеспечивает необходимую точность.

В состав микропроцессорного комплекта (МПК) входят электрически - программируемая ПЗУ со стиранием информации ультрафиолетом и объёмом в 19224 бит; двух портовое ОЗУ объёмом в 4025 бит; масштабирующее устройство; 25 разрядное АЛУ; устройство управления (УУ); блок синхронизации; восьми разрядный счётчик команд; входной четырёх канальный аналоговый мультиплексор; входной управляемый усилитель; коммутатор аналоговых сигналов; входной восьми канальный аналоговый демультиплексор, цифроаналоговый преобразователь.

Передаточная функция выбранной МП равна единице т.е. W_МП(s)=1.

2.2 Выбор смесителя и расчет его передаточной функции

Смеситель, устройство предназначенное для смешивания различных материалов. В нашем случае рассматриваются производственные смесители, которые состоят из смесительной ёмкости, лопастей, осуществляющих перемешивание материалов и двигателя приводящего в движение лопасти.

Установка по многокомпонентному смешиванию материалов УМКС-2,0

Установка (технологический комплекс) УМКС-2,0 предназначена для высококачественного усреднения (смешивания) материалов, не склонных к налипанию в автоматическом режиме. Размер частиц усредняемых материалов может варьироваться от десятков микрометров до десятков миллиметров. Количество загружаемых компонентов – 2…12.

Технические характеристики:

- производительность, м3/ч, не менее 1;

- количество смешиваемых компонентов 2..12;

- потребляемая мощность, кВт, мах 1;

- погрешность дозирования, % 4;

- вместительность камеры, л 10;

- время смешивания, мин 5..25;

-питание,В 220;

- габаритные размеры, мм:

- длина 580;

- ширина 594;

- высота 705;

- масса, кг 68.

Смеситель технически представляет собой устройство состоящее из ёмкости, лопастей и привода.

ПФ ёмкости _,

(2.1)

₍2.2)

,

где V_max=10л , V_rab=8 предельны и рабочий объёмы камеры,

N – процентное соотношение заполняемости ёмкости, от максимально допустимого значения,

(2.3)

T=2*8/8=2.

,

₍₂.4)

где p давление внутри смесителя, при н.у. = 100 кПа

- удельный вес смеси = 4 г/см3 (глицерин+какао при t=18⁰)

_,

₍2.5)

(2.6)

ПФ лопастей _,

(2.7)

, где n- количество лопастей n=1,

₍2.8)

,

где a,b,cгабариты лопасти, =8,1 г/м³,

₍2.9)

_,

₍2.10)

ПФ двигателя:

Выбран двигатель постоянного тока серии ВЛ04-ОР3.

Технические характеристики:

- номинальная мощность Р_ном, кВт 1;

- номинальное напряжение U_ном, В 220;

- номинальная частота вращения двигателя nном, об/мин 80;

- номинальный момент М_ном, КНм 1,96;

- ток якоря I_a, А 20;

- сопротивление якоря R_a, Ом 2,4;

- момент инерции двигателя J_дв, кгм³ 0,15;

- масса двигателя m, кг 45;

- номинальный КПД η 0,875.

Передаточная функция ДПТ представляется как:

,

(2.11)

(электрической постоянной данного двигателя можно пренебречь).

Определим номинальную скорость вращения нагрузки:

(рад/с);

(2.12)

(2.13)

(рад/с).

Т. к. _ном = _треб, то выбранный двигатель по скорости проходит.

Определим конструктивные постоянные двигателя по ЭДС и по моменту:

(В·с/рад);

(2.14)

(2.15)

(Н·м/А).

Эквивалентный момент инерции:

(2.16)

(кгм²).

Электрическая и механическая постоянные времени:

(2.17)

(с).

Коэффициент передачи двигателя:

.

(2.18)

Передаточная функция двигателя:

.

(2.16)

В результате подсчитаем общую передаточную функцию смесителя

(2.17)

_,

.

(2.18)

2.3 Выбор дозатора вязких жидкостей и расчёт его передаточной функции

Дозатор вязких жидкостей ДВЖ-120

Дозатор предназначен для дозирования вязких жидкостей (глицерин, медицинские мази, кремы парфюмерные, сметана, кетчупы, соусы) в стеклянную или полимерную тару. Рекомендуется к применению в условиях малых и средних предприятий, изготавливающих медицинскую, химическую или пищевую продукцию.

Дозирующий узел быстросъемный, легко разбирается для промывки и просушки. Бункер имеет теплообменную рубашку заполненную теплоносителем, который нагревает встроенный ТЭН. Температура нагрева задается, контролируется и автоматически поддерживается с помощью электронного терморегулятора, к которому подключен датчик, установленный в теплообменной рубашке. Дополнительно дозатор может доукомплектовываться рамной мешалкой, устанавливаемой в бункере, а также частотным инвертором для плавной регулировки производительности.

Технические характеристики:

- объем бункера, л 20;

- диапазон дозирования, мл 10-120

- масса установки, кг 45;

- производительность, доз/мин 1-30;

- напряжение питания, В 220;

- габаритные размеры, мм:

- длина 800;

- ширина 520;

- высота 650.

_,

₍2.21)

(2.22)

,

где V_m=20л – максимальный объём бункера, V_r=18л - рабочий объём, N- максимальное количество доз/мин. N=30.

_,

_{где y=1,26 г/см3-плотность глицерина.}

_,

_.