Смекни!
smekni.com

Овощерезательная машина (стр. 5 из 6)


2. Расчетная часть

2.1. Основные формулы

Определение производительности

1. Производительность дисковых овощерезательных машин может быть рассчитана по общей формуле производительности машин непрерывного действия:

Q=F0*V0*ρ*φ,

где F0= рабочая площадь опорного диска, м2;

ρ – насыпная масса продукта, ~700 кг/м3;

φ – коэффициент заполнения рабочей площади диска, 0,1-0,2;

2. F0 для овощерезок с заклинивающим устройством:

F0=π*(r2max-r2min),

где rmax,rmin – расстояние от оси вращения до начала и конца лезвия, м;

rmin – 0,012м2;

rmax – 0,086 м2;

3. Средняя скорость продвижения продукта:

V0=(h*n*Zp )/60,

где h – толщина продукта, м,(0,006 – 0,010 м.);

n – частота вращения диска, 180 м-1(об/мин);

Zp – количество ножей, шт;

Не зная Zp, V0 можно посчитать по формуле:

V0=Q/ (F0*ρ*φ),

Также V0 можно найти по исходной формуле:

V0=(h*n* Zp)/60,

где Zp – по технической характеристике от 2 до 4;

4. Количество ножей можно рассчитать:

Zp= (V0*60)/(h*n),

Определение мощности

Мощность электродвигателя дисковых овощерезок определяется по формуле:

N=(N1+N2)/η,

где N1 – мощность, необходимая для нарезания продукта, Вт;

N2 – мощность, необходимая для преодоления силы трения продукта оп опорный диск, Вт;

η - КПД передаточного механизма, 0,8-0,9;

Мощность, необходимая для разрезания продукта, определяется по формуле:

N1=q*Σl*vср*K,

где q – удельное сопротивление резанию продукта (для картофеля q=700 Н/м);

Σl – суммарная длина лезвий ножей, м;

Σl=(rmax-rmin)*Zp,

vср – окружная скорость движения лезвий ножей в средней точки длины лезвия;

K – коэффициент использования длины лезвия (K=0.6…0.8).

Окружная скорость движения лезвий ножей определяется по формуле:

vср=π*n*(rmax+rmin),

Мощность, затрачиваемую на преодоление силы трения об опорный диск, определяют по формуле:

N2=Mтр*ω,

где Mтр – момент трения, Н*м;

ω – угловая скорость, рад/с.

ω=(π*n)/30,

Для овощерезок с горизонтально расположенным диском и загрузочным устройством с толкателем, момент трения определяется по формуле:

Mтр=(Рт+G)*f*r,

где Рт – Усилие прижима продукта толкателем, Н;

G – вес продукта, 10 Н;

f – коэффициент трения продукта об опорный диск (f= 0,3…0,4);

r – расчетный радиус (r=0.75*rmax).

Для овощерезок с вертикально расположенным опорным диском с заклинивающим устройством для удержания продукта, мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения продукта, невелика и ее значением можно пренебречь.

2.2. Исходные данные

Фактическая производительность Q=230кг/ч;

Насыпная масса продукта ρ =700 кг/м3;

Коэффициент заполнения рабочей площади диска φ= 0,2;

Рабочая площадь r max=0,086 м2;

r min=0,012 м2;

Толщина продукта h=0,008 м;

Частота вращения диска n=180м-1(об/мин);

Количество ножей по технической характеристике Zp=3;

КПД передаточного механизма η =0,8;

Вес продукта G=10 H;

Усилие прижима продукта толкателем Pт=60 Н;

Коэффициент трения продукта об опорный диск f=0,3;

Удельное сопротивление резанию продукта q=700Н/м;

Коэффициент использования длины лезвия К=0,7;


2.3.

Расчеты

Определение производительности

1. Производительность дисковых овощерезательных машин может быть рассчитана по общей формуле производительности машин непрерывного действия:

Q=0,02*0,072*700*0,2=0,2 кг/с=720кг/ч,

где F0= рабочая площадь опорного диска, м2;

ρ – насыпная масса продукта, ~700 кг/м3;

φ – коэффициент заполнения рабочей площади диска, 0,1-0,2;

2. F0 для овощерезок с заклинивающим устройством:

F0=3,14*(0,0862-0,0122)=0,02 м2,

где rmax,rmin – расстояние от оси вращения до начала и конца лезвия, м;

rmin – 0,012м2;

rmax – 0,086 м2;

3. Средняя скорость продвижения продукта:

V0=(0,008*180*3)/60=0,072 м/с,

где h – толщина продукта, м,(0,006 – 0,010 м.);

n – частота вращения диска, 180 м-1(об/мин);

Zp – количество ножей, шт;

Не зная Zp, V0 можно посчитать по формуле:

V0=230/(0,02*700*0,2)=82,2 м/с,

Также V0 можно найти по исходной формуле:

V0=(0,008*180*3)/60=0,072 м/с,

где Zp – по технической характеристике от 2 до 4;

4. Количество ножей можно рассчитать:

Zp= (0,072*60)/(0,008*180)=3 шт,

Определение мощности

Мощность электродвигателя дисковых овощерезок определяется по формуле:


N=(5972+25,4)/0,8=7496Вт=7,5 КВт,

где N1 – мощность, необходимая для нарезания продукта, Вт;

N2 – мощность, необходимая для преодоления силы трения продукта оп опорный диск, Вт;

η - КПД передаточного механизма, 0,8-0,9;

Мощность, необходимая для разрезания продукта, определяется по формуле:

N1=700*0,22*55,4*0,7=5972Вт=5,9 КВт,

где q – удельное сопротивление резанию продукта (для картофеля q=700 Н/м);

Σl – суммарная длина лезвий ножей, м;

Σl=(0,086-0,012)*3=0,22 м,

vср – окружная скорость движения лезвий ножей в средней точки длины лезвия;

K – коэффициент использования длины лезвия (K=0.6…0.8).

Окружная скорость движения лезвий ножей определяется по формуле:

vср=3,14*180*(0,012+0,086)=55,4 м/с,

Мощность, затрачиваемую на преодоление силы трения об опорный диск, определяют по формуле:

N2=1,35*18,8=25,4 Вт,

где Mтр – момент трения, Н*м;

ω – угловая скорость, рад/с.

ω=(3,14*180)/30=18,8 рад/с,

Для овощерезок с горизонтально расположенным диском и загрузочным устройством с толкателем, момент трения определяется по формуле:

Mтр=(60+10)*0,3*0,06=1,35,

где Рт – усилие прижима продукта толкателем, 60 Н;