ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И МОЩНОСТИ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ПРИВОДА ФАРШЕМЕШАЛКИ
Прайс на трехфазные электродвигатели 220/380 АИР 2015г.
1. Цель работы: приобрести практические навыки в определении производительности и мощности привода фаршемешалки.
2.1. Определить производительность фаршемешалки.
2.2. Произвести кинематический расчет.
2.3. Определить мощность, необходимую для перемешивания и выгрузки продукта.
2.4. Определить удельный расход энергии.
Фаршемешалка (рис. 8.1) состоит из станины 1, электродвигателя 2, клиноременной передачи 3, редуктора 4, месильного корыта 5 и двух винтовых месильных лопастей 6.
Привод фаршемешалки осуществляется в следующей последовательности. От электродвигателя 2 посредством клиноременной передачи 3 (ё1, ё2) и зубчатой пары 21 72 движение передается на редуктор 4. При этом непосредственно от зубчатого колеса 72 в движение приводится одна из месильных лопастей (ведущая). Затем от зубчатого колеса 73 посредством зубчатых колес 74 и 75 вращение передается на зубчатое колесо 26, которое приводит в движение вал второй месильной лопасти (ведомая).
4.1. Определить объем месильного корыта, зная плотность продукта р = 930 кг/м, время перемешивания и коэффициент заполнения месильного корыта (табл. 8.1). Определить производительность.
Таблица 8.1
|
4.2. Определить размеры винтовой месильной лопасти, результаты свести в табл. 8.2.
Таблица 8.2
|
Рис. 8.1. Кинематическая схема
4.3. Начертить кинематическую схему и произвести кинематический расчет. Зная частоту вращения электродвигателя, диаметры шкивов (табл. 8.3, 8.4), рассчитать частоту вращения и окружную скорость винтовых месильных лопастей.
Таблица 8.3
|
Таблица 8.4
|
4.4. Зная начальное удельное сопротивление и постоянный параметр, характеризующий состояние фарша (табл. 8.5), рассчитать мощность, необходимую для перемешивания и выгрузки продукта, и определить, по какой мощности подбирается электродвигатель.
Таблица 8.5
|
4.5. Рассчитать удельный расход электроэнергии и сравнить с результатами, полученными по другим вариантам.
4.6. Полученные результаты свести в табл. 8.6.
Таблица 8.6
|
5.1. Цель работы.
5.2. Задание.
5.3. Кинематическая схема, описание ее работы.
5.4. Результаты измерения и расчеты (таблицы).
5.5. Выводы.
Фаршемешалка Л5-ФБМ относится к двухжелобчатым смесителям периодического действия с двумя винтовыми лопастями.
Производительность периодически действующих фаршемешалок рассчитывают по формуле:
П V Q = у PФ,
Где Q - производительность, кг/с;
V - объем месильного корыта, м3; р - плотность фарша, кг/м3;
Ф - коэффициент заполнения месильного корыта;
У - продолжительность полного цикла, с.
Продолжительность полного цикла У = У! + У2 + У3, где У! - время, необходимое для заполнения месильного корыта, с; У2 - время, необходимое для перемешивания продукта, с; У3 - время, необходимое для выгрузки продукта, с. Для машин данного типа обычно У] — Уз, У] + Уз ~ 0,5У2.
Кинематический расчет машины осуществляется по общеизвестным правилам. По кинематической схеме составляется уравнение кинематиче
ской цепи, а затем производится его решение. Так, для определения частоты вращения первой месильной лопасти (ведущей) составляем уравнение:
D1 21 ^2 22 |
ПЛ1 — П11Л1 — п1
Где пЛ1 - частота вращения первой месильной лопасти (ведущей), с-1; п1 - частота вращения вала электродвигателя, с-1;
1 Л1 - общее передаточное отношение кинематической цепи: первая месильная лопасть - электродвигатель; di, d2 - диаметры шкивов, м;
2 1, 22 - число зубьев зубчатых колес.
Аналогично составляется кинематическое уравнение цепи: вторая месильная лопасть (ведомая) - электродвигатель.
Мощность, расходуемая электродвигателем на перемешивании продукта, приближенно может быть определена по формуле:
N1 - 10-32 П
Ж
Где Ы1 - мощность электродвигателя, кВт;
2 - число месильных лопастей;
Р - усилие перемешивания, Н;
А - коэффициент, учитывающий пусковой момент мешалки (а = 1,2 - 1,4); П - КПД передач от электродвигателя к ведомой месильной лопасти
(П = 0,6 - 0,8).
Окружную скорость месильной лопасти определяют по формуле:
V - 2пп Л1Р,
Где пЛ1 - частота вращения лопасти, с;
^ - радиус вращения лопасти, м.
Усилие перемешивания главным образом зависит от лобовой поверхности месильной лопасти и определяется по формуле Р — 5Р, где Р - усилие перемешивания, Н; 8 - удельное сопротивление, Н/м ; Р - лобовая поверхность винтовой линии месильной лопасти, м2.
Удельное сопротивление находится по формуле 8 — 80 + «V, где 80 - начальное удельное сопротивление, Н/м2; а - постоянный параметр, завися-
3
ТттиЙ от состояния фарша, Н • с/м.
Лобовая поверхность винтовой линии месильной лопасти определяется выражением Р — 3ЬЬ, где Ь - ширина винтовой ленты месильной лопасти, м; Ь - длина наружной окружности одного витка винтовой месильной лопасти, м; Ь — 2пР.
По окончании перемешивания открывается выгрузочный люк, и про
дукт, вращающийся в процессе перемешивания, начинает приобретать поступательное движение вдоль желоба месильного корыта. В этот период потребление электроэнергии увеличивается, т. к. она расходуется не только на перемешивание, но и на выгрузку продукта. При этом мощность электродвигателя приближенно можно определить по формуле N2 = QLK, Где
102ц г/1
Q - производительность, кг/с; L - длина месильного корыта, м; К - коэффициент, учитывающий потерю энергии на трение материала о желоб (К = 1,2 - 1,4); П - КПД передач от электродвигателя к ведомой месильной лопасти (п = 0,6 - 0,8); п1 - коэффициент, учитывающий трение материала о винт, а также энергию, затраченную на перемешивание продукта (п = 0,7 - 0,75).
Одним из показателей энергоемкости машины является удельный расход электроэнергии. Для фаршемешалок удельный расход электроэнергии
N
Можно определить по формуле W = —, где W - удельный расход электроэнергии, кВт/с/кг; N-наибольшая мощность для привода фаршемешалки, кВт; Q - производительность, кг/с.
7.1. Какие смесители используются для перемешивания фарша?
7.2. Влияет ли плотность фарша на производительность?
7.3. Влияет ли вязкость фарша на мощность?
7.4. На что дополнительно расходуется мощность в момент пуска фаршемешалки?
7.5. Как влияет шаг винтовой линии месильной лопасти на мощность?
7.6. Как влияет на качество фарша увеличение установочной продолжительности перемешивания?
7.7. Влияет ли на качество увеличение частоты вращения месильной лопасти?
7.8. Что характеризует удельное сопротивление частоты вращения месильной лопасти?
7.9. Как изменяется мощность при выгрузке продукта?
7.10.Что характеризует удельный расход энергии?
8.1. Дикие М. Я., Малъский А. Н. Оборудование консервных заводов. - М.: Пищевая промышленность, 1962. - 468 с.
8.2. ИвановМ. Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1976. - 398 с.
8.3. Романов A. A. и др. Справочник по технологическому оборудованию рыбообрабатывающих производств. Т. 2. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 471 с.
8.4. Чупахин В. М. Технологическое оборудование рыбообрабатывающих предприятий. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 471 с.