Электропельменница ЭП - 1

где  S = 0,03 м – шаг тестового шнека;

      D = 0,058 м – наружный диаметр;

      d = 0,015 м – внутренний диаметр;

      φ₂ = 0,97 – коэффициент заполнения;

      ρ_ф = 1080 кг/м³ – плотность теста;

        β = 0,7 – коэффициент использования максимальной производительности. 

М_ф = 47,1 ^. 0,03 ^. n_ф ^. (0,058² – 0,015²) ^. 0,97 ^. 1080 ^. 0,7

М_ф = 3,25 ^. n_ф

n_ф =

n_ф = = 8 об/мин

Размеры отверстия для истекания тесто  – фаршевой трубки:

        S = 0,015 м    

        R = 0,006 м

 

                              R = 6  
 

            S = 15

F = πR² + 2 ^. R ^. S

F = 3,14 ^. 0,006² + 2 ^. 0,006 ^. 0,015 = 2,93 ^. 10^-4 м² 
 

      Скорость  истечения тестовой – фаршевой трубки из отверстия:

Q_m = 60 ^. υ_и ^. F ^. ρ_ср

ρ_ср =

ρ_ср = = 1050 кг/м³

υ_и =

υ_и = = 2,1 м/мин

      Скорость  истечения находится в допустимых пределах (1 – 4 м/мин)

      Размер  гнезда штампующего устройства:

r = ;

      где G = 15 г – масса пельменя;

            ρ_n = 1050 кг/м³

            φ₃ = 0,8

r = = 0,015м = 15 мм

      Наружный  диаметр барабана: D_б = 0,2 м

      Число штампующих гнезд:

z₁ = ;

z₁ = = 5,48

      Округляем до ближайшего большего целого числа: z₁ = 6

      Уточняем  величину наружного диаметра барабана:

D_н = (2,3 ^. r + 2) ^. (0,5 + ctg )

D_н = (2,3 ^. 15 + 2) ^. (0,5 + ctg ) = 0,24 м 

      Бункеры для фарша и теста имеют  одинаковый объем и форму параллелепипеда:

W = (A ^. B ^. C) ^. φ₄;

      φ₄ = коэффициент, учитывающий заполнение бункера и наличие шнека;

      φ₄ = 0,7

A = 0,22 м; B = 0,13 м; C = 0,16 м;

W = (0,22 ^. 0,13 ^. 0,08) ^. 0,7 = 3,2 ^. 10^-3 м³

      Время непрерывной работы автомата без  добавления фарша и/или теста:

W = ;

τ_i= ;

      Для теста:

τ_мт = = 7,8 мин

      Частота вращения приводного барабана транспортера:

υ_тр = ;

      где υ_тр – скорость движения ленты транспортера; υ_тр = υ_и = 2,1 м/мин

      D = диаметр приводного барабана транспортера; D = 0,07 м

πDn_б = 60υ_тр

n_б = ;

n_б = = 10 об/мин 
 
 
 
 
 

6.2. Кинематический расчет

      Передаточное  отношение в зубчатой передаче равно  отношению числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего.

i₁ = = = 11.5

      Зная  число оборотов вала двигателя и  передаточное число, определяем число  оборотов колеса:

n₂ = = =120 об/мин;

      где n₁ – число оборотов вала двигателя;

i₂ = = = 10

i₃ = = =15

n₆ =n₇ = n₈ = 8 об/мин

i₄ = = 1

i₅ = = = 0.8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.3 Силовой расчет

N_эф = N_т + N_ф + N_тр

      где N_т - мощность привода тестопитателя ;

N_т = ;

      где Р_т – максимальное давление для подачи теста; Па

Р_т = 0,03 Па

      Тогда:

N_т = = 0,21 кВт

      N_ф – мощность на привод фаршепитателя; кВт

N_ф = ;

      где Р_ф – максимальное давление для подачи фарша; Па

Р_ф = 0,01 МПа

      Тогда:

N_ф = = 0,07 кВт

      N_тр – мощность на привод транспортера; кВт

N_тр = ;

      где υ – скорость движения транспортера, м/с

      F_с – сила сопротивления; F_с = 500 Н

N_тр = = 0,007 кВт

      Тогда:

N_эф = 0,21 + 0,07 + 0,007 = 0,287 кВт 
 
 

      Мощность  двигателя

N_д = _, кВт

      где К  - коэффициент запаса мощности;

К = 1,1

η – КПД привода;

η = η_кп

η = 0,97 . 0,96 . 0,96 . 0,99⁴ = 0,85

N_д = ^. 1,1 = 0,37 кВт 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.4 Прочностной расчет

Прочностной расчет зубчатой передачи

       

      Выбор материала и термообработки зубчатых колес 

      По  рекомендациям из справочных таблиц принимаем для изготовления шестерни   сталь 45 улучшенную со следующими механическими  характеристиками: 

Шестерня   

      Принимаем для изготовления колеса сталь 45,обработка - нормализация со следующими механическими  характеристиками: 

Колесо   

      Определение допускаемого контактного напряжения для шестерни и колеса: 

      Предел  контактной выносливости: 

 Н/ мм² 
 

 Н/ мм² 

      Допускаемое контактное напряжение при расчете  на контактную усталость: 

; 

где  - предел контактной выносливости, Н/ мм² 

       - Коэффициент долговечности.     

       - коэффициент безопасности, для  нормализованных и улучшенных  сталей  ;   

  МПа

 МПа 

МПа 
 
 
 
 
 

      Определяем  выносливость при изгибе: 

   МПа

   МПа 
 
 

      Допускаемое напряжение при изгибе:  

,

     где   =1,0  -  коэффициент долговечности

              =1,0  -  коэффициент приложения нагрузки (передача нереверсивная)         

    =1,8  -  коэффициент безопасности  

=261,11  МПа

   МПа 

Расчет  геометрических параметров передачи: 

      Определяем  ориентировочное значение делительного диаметра (ГОСТ 21354-87 допускает определять ориентировочное значение межосевого расстояния): 

     где   - вспомогательный коэффициент, =67,5  МПа (для косозубых и шевронных передач) 

   

        где   =0,5  ,так как колеса относительно опор расположен симметрично и HB<350                     - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца. =1,02 

мм 
 
 
 

      Определяем  делительный диаметр колеса:

  ;           мм 

      Определяем  межосевое расстояние передачи 

    мм

      Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 

 мм  

      Принимаем нормальный модуль зацепления по эмпирической зависимости  

мм 

      Несмотря  на полученное значение принимаем по ГОСТ 9563-80      

      Примем  предварительно угол наклона зубьев  и определим суммарное число зубьев шестерни и колеса : 

      

      Принимаем     

      Определяем  число зубьев шестерни и колеса: 

 

      По  округленным значениям  и уточняем передаточное число: 

 

      Проверяем отклонение от заданного значения: 

%   ,что допустимо. 
 
 
 

      Точный  угол наклона зубьев