Механическое оборудование. Расчет ленточного конвейера

Федеральное агентство  по образованию

Пермский институт (филиал)

Государственного  образовательного учреждения высшего

Профессионального образования

Российский государственный  торгово-экономический университет

 

 

 

 

 

Курсовая  работа на тему   “Механическое оборудование.  Расчет ленточного конвейера».

 

 

Выполнила – студентка 4 курса

  очной формы обучения

Факультета  менеджмента, группа ИТП-41

Ясникова  Е.Т.

Руководитель  – Новосельцев В.С.

 

 

 

 

Пермь 2010 г

Содержание

      Введение

1. Классификация механического оборудования………………………………..4
2. Сортировочно-калибровочное оборудование………………………………...6
3. Расчет ленточного конвейера…………………………………………………….……..9

      Заключение……………………………………………………………………………………….….17

Список  литературы………………………………………………………………………….……18

Приложение 1

Приложение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Моя работа состоит из двух частей:  теоретическая и практическая.

 В теоретической части  передо мной стоит задача изучить классификацию механического оборудования и рассмотреть одно из  его видов сортировочно-калибровочное оборудование.

В практической части целью  является изучить устройство и основы проектирования ленточных конвейеров, а также сделать его расчет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Классификация механического оборудования

Механическое оборудование, предназначенное  для выполнения различных технологических  процессов механической обработки  пищевых продуктов в целях  изменения их механических свойств - структуры, формы, размеров, массы  и др., можно классифицировать по функциональному признаку, структуре  рабочего цикла и степени автоматизации.

В зависимости от назначения механическое оборудование подразделяют на следующие  виды:

• сортировочно-калибровочное
• моечное
• очистительное
• измельчительное
• перемешивающее
• дозировочно-формовочное
• прессующее

Механическое оборудование может  выполнять одну или несколько  технологических операций, поэтому  его можно разделить на однооперационное,  многооперационное и многоцелевое. Однооперационной называется машина, выполняющая одну технологическую  операцию, многооперационная обеспечивает технологический процесс, состоящий  из нескольких операций. Многоцелевой называют машину, выполняющую несколько технологических операций с помощью поочередно подсоединяемых к общему приводу сменных исполнительных механизмов или рабочих инструментов.

Время, затраченное на машинную обработку  продукта от начального состояния до конечного, называется циклом машины (). Различают два основных вида циклов: технологический () и рабочий ().

Технологическим циклом машин называют время пребывания продукта в технологической  машине, в течение которого осуществляется обработка продукта от начального до конечного  состояния согласно заданному  технологическому процессу.

Рабочим циклом называют интервал времени  между двумя последовательными  моментами выгрузки готовой продукции из машины.

 По структуре рабочего цикла механическое оборудование предприятий общественного питания подразделяется на две группы.

К первой относят машины, у которых , т.е. весь процесс технологической обработки в них происходит в замкнутом объеме – в рабочей камере. Новая порция, предназначенная для обработки, может быть загружена в машину только после того, как будет выгружена из рабочей камеры обработанная продукция. Такие технологические машины называют машинами периодического действия. В эту группу входят, например, тестомесильные машины, смесители, камерные картофелеочистительные машины и др.

Ко второй группе относят непрерывно – поточные машины, в которых  обрабатываемые продукты постоянно  поступают в приемную часть машины, транспортируются внутри нее и подвергаются обработке в потоке по пути следования к разгрузочной части машины. Такие  технологические машины называют машинами непрерывного действия. Примерами машин  второй группы являются овощерезательные машины (дисковые, роторные и комбинированные), мясорубки, посудомоечные машины транспортерного типа.

 

2.Сортировочно-калибровочное оборудование

Сортировочно-калибровочный процесс заключается в разделении сыпучих продуктов на фракции, отличающиеся качеством частиц (сортировка), величиной частиц (калибровка), а также в отделении от сыпучих продуктов посторонних примесей (просеивание).

Сортировочно-калибровочное оборудование применяется в основном на овощных базах, где осуществляется закладка, хранение и товарная обработка плодоовощной продукции и картофеля. Для сортировки применяют конвейерные переборочные машины, позволяющие отбраковывать пораженные корнеплоды и клубни картофеля. Калибровка картофеля осуществляется на барабанных и конвейерных калибровочных машинах. Калибровка картофеля необходима для обеспечения эффективной механической очистки картофеля с минимальными отходами, которая достигается загрузкой картофелеочистительных машин клубнями приблизительно одинакового диаметра.

На предприятия общественного  питания сыпучие продукты поступают  в различной таре – мешках, кулях, картонных коробах и т.п., что  ведет к их засорению их мешковиной, зашивочной нитью и другими механическими  включениями. Кроме того, при длительном хранении продуктов в них могут  появляться органические примеси. Все  эти включения необходимо удалять  из продуктов путем просеивания.

Просеиванию на предприятиях общественного  питания подвергаются мука, сахар  и некоторые другие продукты, но главным образом мука. Одновременно с просеивание муки происходит её разрыхление и аэрация, что способствует лучшему поглощению влаги при замесе, улучшает условия брожения теста и хорошо воздействует на выход и качество изделий.

Основной частью просеивателей  являются сита, различающиеся в зависимости  от вида продукта. Сита представляют собой  решетки из стальной или латунной проволоки, изготавливаются плоскими, цилиндрическими или многогранной призматической формы с круглыми, овальными, щелевидными или иной формы отверстиями. Применяют также  сита, сплетенные из шелковых или капроновых нитей.

Часть продукта, которая прошла через  отверстия сита, называют проходом, а оставшуюся на сите и сходящую с него – сходом. Практически не все частицы, размеры которых меньше отверстий сита, проходят через отверстия – некоторая часть их покидает сито вместе с отходом (сход).

КПД  в зависимости от типа и  конструкции сит изменяется в  пределах 60-75%.

КПД сита – это отношение массы  зерен, прошедших через сито, к  массе зерен такого же размера, содержащихся в исходной смеси. Эффективность  сит обусловлена рядом факторов, а именно:

• Формой и размерами отверстий сита
• Формой частиц продукта
• Толщиной слоя продукты на сите
• Влажностью продукта
• Характером движения продукта на сите

Пропускная способность сит  характеризуется «живым» сечением. Живое сечение штампованных сит  – не более 50%, плетеных – в пределах 45-70%

На предприятиях общественного  питания применяются просеиватели двух основных видов: с плоским ситом  и с цилиндрическим ситом. В зависимости  от  конструкции сита и характера  его движения просеиватели можно  классифицировать по следующей схеме:

Просеиватели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Расчет  ленточного конвейера

Вариант №5

Рассчитать ленточный  конвейер для транспортирования пшеницы (ρ = 760 кг/м³) на расстояние L = 49 м и высоту Н = 5,6 м   производительностью Q= 116 т/ч. Загрузка конвейера через загрузочную воронку с лотком; разгрузка через концевой барабан, который является приводным; натяжное устройство винтовое.

Принимаем скорость транспортирования v = 2,5 м/ с. Коэффициент трения пшеницы по ленте в состоянии покоя ƒ_п = 0,5. С целью увеличения производительности конвейера и уменьшения потерь в качестве поддерживающих элементов рабочей ветви ленты выбираем трехроликовые желобчатые опоры.

Коэффициент трения пшеницы  по ленте при работе конвейера

Угол трения ψ пшеницы  по ленте находим из равенства tg ψ = ƒ_д = 0,4, откуда ψ= 22°.

Исходя из условия отсутствия соскальзывания пшеницы по ленте Р<ψ определяем угол наклона конвейера. Обычно β = ψ -  4...5°. Для рассматриваемой схемы β = ψ — 5° = 22° - 5° = 17°.

Определяем длину наклонной  части конвейера

 

 

 

Длина проекции наклонной части транспортера на горизонтальную плоскость 

 

 

 

Длина горизонтальной части  транспортера

 

Определяем ширину ленты с учетом придания рабочей ветви желобчатой формы посредством трехроликовой опоры при секундной производительности Q_c = Q/3,6 = 116/3,6 = 32,22 кг/с и коэффициентах К_п = 0,085

 

 

 

            Из ряда стандартных значений выбираем В = 500 мм.

В случае значительного  расхождения расчетного и стандартного значений ширины ленты следует уточнить производительность.

Выбираем резинотканевую ленту с прокладками из ткани БКНЛ-65 (с основой и утком из комбинированных нитей): предел прочности ткани К_р = 65 Н/мм; число (предварительное) прокладок z = 3; толщина прокладки δ₀= 1,15 мм; толщина обрезиненного слоя с рабочей стороны δ₁ = 2 мм (ввиду малой абразивности пшеницы), с опорной стороны δ₂ = 1 мм.

Общая толщина ленты 

 

 

 

Линейная плотность  ленты груза

,

Где 1,12- среднее значение массы

 

Согласно таблице 2.4 при В = 500 мм и v = 2,5 м/с для рабочей ветви

.

 

 

диаметр роликов d_р = 108 мм. С целью увеличения долговечности ленты и создания более благоприятных условий се работы принимаем угол наклона боковых роликов α = 30°. Тогда масса вращающихся частей трехроликовой опоры т_р = 12 кг. Масса ролика для холостой ветви т_рх = 9,8 кг.

С учетом ширины ленты  и желобчатой формы рабочей ветви принимаем расстояния между роликами: рабочей ветви l_р = 1,5 м, холостой ветви l_х = 3 м.

Линейная плотность рабочей  ветви роликовой опоры

Холостой  ветви

Определяем сопротивление  передвижению ленты на прямолинейных участках, для чего принимаем значения коэффициентов сопротивления движению ленты при работе на открытом воздухе для рабочей (желобчатой) ветви ζ = 0,04 и холостой (плоской) ζ= 0,035. Тогда для наклонного участка рабочей ветви

 

 

 

 

для горизонтального участка рабочей  ветви

 

 

 

 

для горизонтального участка холостой ветви

 

 

 

 

для   наклонного   участка   холостой ветви

 

 

 

 

Сопротивление передвижению ленты, возникающее при загрузке, определяем по формуле  с учетом начальной скорости груза v₀ ≈ 0: W_заг ≈ Q_сV ≈32,22·2,5 ≈ 81H.

Принимаем коэффициент сопротивления передвижению ленты на криволинейных участках в среднем ζ₀⁼ 1,05. Определяем окружную силу на приводном барабане

 

 

 

 

 

При коэффициенте трения ленты по стальному барабану ƒ= 0,2 и угле обхвата приводного барабана α = π натяжение сбегающей ветви

 

 

Натяжение набегающей ветви

 

 

Проверяем выбранную резинотканевую ленту БКНП-65 на прочность [см. формулу 2.7]:

 

 

Минимальное натяжение рабочей ветви ленты (в месте ее сбегания с натяжного барабана) определяем по формуле, приняв коэффициент сопротивления передвижению ленты на отклоняющем барабане ζ₀ ⁼ 1,04 и натяжном ζ_о ⁼ 1,06:

 

=[(1588+68)

 

Тогда при l_p = 1,5 м стрела провисания ленты

=0,03006Н

По формуле  определяем диаметры барабанов, округляя их значение с учетом ГОСТ 22644-77*.   

Диаметр приводного барабана D_б.п ≥ K_xK₂z = 130 • 1 • 3 = 390 мм. Принимаем D_б.п. = 400 мм. Поскольку для натяжного барабана коэффициент К₂ = 0,9, т. е. мало отличается от его значения для приводного барабана, то принимаем D_б.н. = D_б.п. = 400 мм. Диаметр отклоняющего барабана (при К₂ = 0,5) D_6o = 130 • 0,5 • 3 = 195 мм. Принимаем D_6o     =  200 мм.

Длина всех барабанов

Частота вращения приводного барабана

Для выбора электродвигателя по формуле определяем расчетную мощность  

 

где η_м ⁼ 0,9 — КПД привода транспортера.

Для рассматриваемого конвейера можно применить электродвигатель 4А100L4УЗ с номинальной мощностью Р_ном ⁼ 4 кВт и номинальной (асинхронной)       частотой       вращения       вала