Расчет моечной машины для картофеля

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Февраля 2012 в 08:07, курсовая работа

Краткое описание

Мойка определяет качество конечного продукта, причем ее режимы зависят от видов загрязнений. Если пищевое сырье обычно загрязнено частицами почвы, песка, остатками ботвы, то на поверхности тары содержатся сложные загрязнения, состоящие из жидкой и твердой фаз (жиры, частицы консервируемого продукта). Состав загрязнений обусловливает разнообразие их механических свойств, различие в величине сил сцепления с поверхностью сырья или тары.

Содержание работы

Введение 3
1 Технологическая часть 7
1.1 Свойства картофеля 7
1.2 Технологическая схема производства чипсов 8
1.3 Продуктовый расчет 9
1.4 Выбор и обоснование технологического оборудования 9
2 Расчетная часть 15
2.1 Обзор существующей конструкции 15
2.2 Описание конструкций, принципа работы 20
2.3 Выбор и обоснование конструкционных материалов 23
2.4 Технологический расчет 25
2.5 Кинематический расчет 27
2.6 Силовой расчет 33
3 Техника безопасности при работе на данной машине 40
Вывод 43
Список используемой литературы 44

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая работа. Барабанная моечная машина с рамками.doc

— 480.00 Кб (Скачать файл)

       Наружный диаметр бандажа Dн, мм

       Dн = 3 + 2 (0,04 + 0,005 + 0,01 + 0,03) = 3,17 м = 3170 мм

       Диаметр ролика dp можно принимать равным двум диаметрам цапфы, а диаметр цапфы — несколько меньше ширины ролика. Сочетание всех размеров ролика должно быть конструктивно оправдано. Примем диаметр ролика dp = 22 мм.

       Проверку  на контактные напряжения, возникающие  в материале бандажей и роликов, производят на основании формулы

       

     (2.21)

       Проведем  проверку на контактные напряжения, возникающие  в материале бандажей и роликов. Предварительно найдем (Приложение «Значения модуля продольной упругости и коэффициента Пуассона», [7]) для стали СТ5 (барабана) модуль продольной упругости и для чугуна СЧ18 (ролика):

       Е1 = 2 * 105 МПа

       Е2 = 0,8 * 105 МПа

       

       Полученное  значение превышает допускаемые контактные напряжения для стали и чугуна (Приложение «Механические характеристики зубчатых колес», [7]).

       Для увеличения длины линии действия нормальной силе при контакте бандажа  с роликами добавим еще по два  ролика в каждой опоре.

         Па

       Это напряжение незначительно превышает  допускаемое контактное напряжение материала бандажа, а поэтому расчет можно считать законченным.

       2.6 Силовой расчет

       Для выбора электродвигателя и кинематического расчета воспользуемся следующими исходными данными.

    1. Требуемая мощность электродвигателя Pтр, кВт

       Pтр = 1,1 кВт

    1. Угловая скорость барабана ωб, рад/с

       ωб = 0,21 рад/с

    1. Частота вращения барабана nб, об/мин

       nб = 4,8 об/мин

       По  требуемой мощности Pтр = 1,1 кВт с учетом возможностей привода, состоящего из цилиндрического редуктора и цепной передачи выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 750 об/мин с параметрами Pдв = 1,5 кВт и скольжением 7% по ГОСТ 19523-81(Приложение  «Электродвигатели асинхронные серии 4А, закрытые обдуваемые», [5]).

       Номинальная частота вращения nдв, об/мин

       nдв = 750 – 70 = 680 об/мин

       Угловая скорость двигателя ωдв, рад/с

       

     (2.22)

       

       Проверим  общее передаточное отношение i

       

     (2.23)

       

       Частные передаточные числа (они равны передаточным отношениям) можно принять: для редуктора по ГОСТ 2185-66 iр = 63, для цепной передачи iц = 141,6 / 63 = 2,24.

       Частоты вращения и угловые скорости валов  редуктора и приводного барабана представлены в таблице 2.4.

       Таблица 2.4 Частоты вращения и угловые скорости валов и барабана

n1 = nдв = 680 об/мин ω1 = ωдв = 71,17 рад/с
n2 = n1 / ip = 680/63 = 10,79 об/мин ω2 = ω1 / ip = 71,17/63 = 1,17 рад/с
nб = 4,8 об/мин ωб = 0,21 рад/с

       Вращающие моменты

  1. На валу шестерни Т1, Н*мм

           

         (2.24)

           

  1. На валу колеса Т2, Н*мм

    Т2 = Т1i1     (2.25)

       Т2 = 21,07*103*63 = 1377,41*103 Н * мм

       Расчет  цепной передачи. Выбираем приводную роликовую однорядную цепь (Таблица «Цепи приводные роликовые однорядные ПР по ГОСТ 13568-75», [5]).

       Вращающий момент на ведущей звездочке

       Т3 = Т2 = 1377,41*103 Н * мм

       Число зубьев ведущей звездочки

       z3 = 31 – 2iц     (2.26)

       z3 = 31 – 2 * 2,24 = 26,52 =27

       Число зубьев ведомой звездочки

       z4 = z3iц     (2.27)

       z4 =  27 * 2,24 = 60,48

       Принимаем z3 = 27 и z4 = 60. Тогда фактическое iц:

       

     (2.28)

       

       Отклонение, %

       

       0,89%  < 1,0%, что допустимо.

       Расчетный коэффициент нагрузки Кэ

       Кэ = kдkаkнkрkсмkп     (2.29)

где  kд – динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру), kд = 1;

    kа – коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния, при ац ≤ (20 - 60)t kа = 1;

    kн – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона линии центров, при угле менее 600 kн = 1;

    kр – коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании натяжения цепи kр = 1,25;

    kсм – коэффициент, учитывающий непрерывность смазки, kсм = 1;

    kп – коэффициент ,учитывающий непрерывность работы в сутки, при односменной работе kп = 1.

       Кэ = 1 * 1 * 1 * 1,25 * 1 *1 = 1,25

       Для определения шага цепи надо знать  допускаемое давление [p] в шарнирах цепи. Допускаемое давление [p] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t (Таблица «Допускаемое давление в шарнирах цепи [p]», [5]). Поэтому для расчета шага t величиной [p] следует задаваться ориентировочно.

       Частота вращения ведущей звездочки n2, об/мин

       

     (2.30)

       

       Среднее значение допускаемого давления при n=50 об/мин [p] = 36 МПа.

       Шаг однорядной цепи t, мм

       

     (2.31)

       

       Подбираем цепь ПР-31, 75-88, 50 по ГОСТ 13568-75, имеющую  шаг    t = 38,1 мм; разрушающую нагрузку Q = 127 кН; массу q = 5,5 кг/м;             Аоп = 394 мм2 (Таблица «Цепи приводные роликовые однорядные ПР», [5]).

 

        Скорость цепи v, м/с

       

     (2.32)

       

       Окружная  сила Fтц, Н

       

     (2.33)

       

       Давление  в шарнире р, МПа

       

     (2.34)

       

       Допустимое  давление [p], МПа

       [p] = 31[1+0,01(z3 - 17)]     (2.35)

где 31МПа –  табличное значение допускаемого давления при  = 50 об/мин и t = 38, 1 мм (Таблица  «Допускаемое давление в шарнирах цепи», [5]).

       [p] = 31[1+0,01(27 - 17)] = 34,1 МПа

       Условие p < [p] выполнено.

       Определяем  число звеньев цепи Lt

           Lt = 2at + 0,5zΣ + Δ2/at      (2.36)

    где at = aц / t = 50;

     zΣ = z3 + z4 = 27 + 60 = 87;

     

       Lt = 2 * 50 + 0,5 * 87 + 5,252/50 = 144,05

       Округляем до четного числа Lt = 144.

       Уточняем  межосевое расстояние цепной передачи ац, мм

             (2.37)

       

       Для свободного провисания цепи предусматриваем  возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 1904,01 * 0,004 = 7,61 мм.

       Диаметры делительных окружностей звездочек dд, мм

       

     (2.38)

       

       

       Диаметры наружных окружностей звездочек Dв, мм

       

     (2.39)

где d1 – диаметр ролика цепи, 22,23.

       

       

       Силы, действующие на цепь:

  1. Окружная сила Fтц, Н

      Fтц = 8570,55 Н

  1. От центробежных сил Fv, Н

      Fv = qv2     (2.40)

      Fv = 5,5 * 0,182 = 0,17 Н

  1. От провисания Ff, Н

      Ff = 9,81kfqaц     (2.41)

      где при угле наклона передачи 450 kf = 1,5.

      Ff = 9,81 * 1,5 * 5,5 * 1,904 = 154,09 Н

       Расчетная нагрузка на валы Fв, Н

       Fв = Fтц + 2Ff     (2.42)

       Fв = 8570,55 + 2 * 154,09 = 8878,73 Н

       Проверяем коэффициент запаса прочности цепи s

       

     (2.43)

       

       Это больше, чем нормативный коэффициент  запаса [s] = 7,5 (Таблица «Нормативные коэффициенты запаса прочности приводных  роликовых цепей нормальной серии  ПР и 2ПР», [5]). Следовательно, условие s > [s] выполнено.

 

3 Техника безопасности при работе на данной машине

       Органы  управления машины барабанной моечной  А9-КМ2 должны находиться в пределах досягаемости рук и ног человека. Специальные ограждения должны исключать  попадание на пол воды, картофеля. Все вращающиеся части машины во избежание травмирования работающих на них людей должны быть закрыты ограждающим покрытием. Уровни шума и вибрации на рабочем месте не должны превышать значений, указанных действующими стандартами. Материалы и защитные покрытия, применяемые в конструкциях, должны допускать санитарную обработку машины холодной или горячей водой.

       Для электробезопасности кабели в машине располагают в трубах или в  гибких металлических рукавах, защищающих их от повреждений. Металлические корпуса  электрооборудования должны быть заземлены на раму машины. Сопротивление изоляции должно составлять не менее 1 Мом.

       Электрооборудование желательно применять в водозащищенном исполнении. В машине должны быть установлены  выключатели, которые размыкают  электрические цепи при ошибочном  вскрытии кожухов машины. При эксплуатации запрещается:

  1. Работать без предварительного инструктажа на рабочем месте по обслуживанию машины и охране труда.
  2. Удалять на ходу у машины картофель из барабана.
  3. Регулировать механизмы и устранять дефекты на ходу машины

Информация о работе Расчет моечной машины для картофеля