Расчет основных параметров делительно-закаточной машины Б-4-58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Расчет основных параметров делительно-закаточной машины Б-4-58

 

8.1 Поверочный расчет производительности

 

 

Производительность формующей машины для тестовых заготовок бараночных изделий (сушек) определяется по формуле:

 

 

 

Где масса тестовой заготовки;

    количество заготовок, производимых за 1 минуту

Принимаем

 штук, так как за 1 рабочий  цикл производится 8 заготовок, а за 1 минуту совершается 10 рабочих циклов.

Так при расчете необходимо учитывать  количество ручьев, которое определяет какое количество заготовок будет производить машина  за один рабочий цикл.

 

 

 

 

Таким образом, производительность делительно-закаточной машины зависит, не только от массы тестовой заготовки и числа ручьев, но и от количества циклов, совершаемых машиной за единицу времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.2 Поверочный расчет мощности

В делительно-закаточной машине Б-4-58 применен электродвигатель марки АИР 100 L6. Он относятся к серии трехфазных асинхронных электродвигателей.

Эксплуатация разрешается в  помещениях с температурой от -40°С до +40°С и максимальной влажностью 98% при 25°С. В закрытых двигателях запыленность воздуха допускается не более 10 мг/м3, в защищенных более 2 мг/м3 [26].

Среда применения двигателя не должна быть взрывоопасной, содержать токопроводящую пыль, пары, разрушающие металл, агрессивные газы. При соблюдении перечисленных условий, конструкция позволяет обеспечить надежную и продолжительную работу в течение всего срока эксплуатации.

Электродвигатели АИР применяются для привода механизмов, которые не предъявляют  особых жестких требований к пуску, скольжению и энергетическим показателям.

Электродвигатель АИР выполнен в соответствии с российским ГОСТ Р 51689 и международными стандартами CENELEC – DIN42673/DIN42677.

 

Технические характеристики

 

 

Тип электродвигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин
АИР 100 L6	2,2	1000

 

 

Необходимо сделать поверочный расчет, чтобы определить фактическую мощность потребляемой электроэнергии.

 

В данном случае потребляемую мощность можно  определить, непосредственно рассчитав  мощность, требуемую для привода нагнетательных валков.

Валковые нагнетатели применяются  во многих тестоделительных машинах, предназначенных  для переработки пшеничного теста. Построение математической модели этих нагнетателей, расчет их производительности и рабочего давления, создаваемого в зоне нагнетания, достаточно сложны.

В настоящее время имеется ряд решений указанных задач, основанных на упрощении действительного процесса и не учитывающих влияния эластично-вязкой и пластичной структуры теста и воздействия на нее колебаний давления.

 

Исходные данные:

 

Параметр	Значение	Размерность
Длина рабочей щели питателя, ℓ	336	мм
Ширина щели, γ	10…12	мм
Средняя плотность теста, ρ	800	кг/м3
Радиус  валка, R1                           R2	80 75	мм
Окружная скорость, u	0,7	м/мин
Коэффициент подачи теста, K1                                                                             K2	0,37 0,35	-
Угол трения теста о валок, φ	25 - 30	град

 

 

На рисунке 5 показана эпюра давления в зоне действия валкового нагнетателя. Начало возрастания давления в приемной камере соответствует линии максимального  питания.

 

 

Рис. 5 Расчетная схема валкового  нагнетателя и эпюра давлений.

 

Поскольку давление теста на валки  передается по нормали, на основании  задаваемого рабочего давления и  эпюры его изменения по длине  рабочей камеры, можно определить силы, действующие на валки в зонах  питания и нагнетания:

 

P_п=0,5р _рRℓα                                                                             (3)

P_н = p_pRℓβ                                                                                 (4)

где р _р – рабочее давление, Па;

      α – угол захвата продукта, град;

      β – угол отпуска продукта, град

 

Принимаем: р _р = 120 кПа

   α = 30˚…35˚=0,523…0,611 рад

   β = 40˚…45˚=0,697…0,785 рад

 

P_п=0,51200000,080,33630˚ = 48384 Па

P_н = 1200000,080,33640˚ = 129024 Па

 

 

Момент на питательном валке  создается под воздействием тангенциальных сил F_п , F_н,  возникающих в результате трения теста о валок и направленных в сторону, противоположную направлению вращения валков.

 

М_п = 0.5p_p R2ℓ tgφ                                                                    (5)

М_н = p_p R² ℓtgφ                                                                         (6)

 

 

где φ - угол трения теста о валок, для теста  пшеничного в зависимости от рецептуры  и влажности 25⁰ - 30⁰; tgφ изменяется от 0,47 до 0,57.

 

Принимаем tgφ = 0,52

 

М_п = 0,51200000,08²0,3360,52 = 67,09  Н

 

М_н = 1200000,08²0,3360,52 = 134,18  Н

 

Поскольку нагнетательные валки связаны  между собой обычно зубчатой передачей  и вращаются в разные стороны, их крутящие моменты суммируется.

 

В нашем случае результирующий момент на приводном валу составит, Нм

 

M= p_p R² ℓ(α+2β) tgφ                                                              (7)

 

M = 1200000,08²0,336 (30˚+240˚)0,52 = 14760,35  Н

 

Мощность, требуемую для привода  нагнетательных валков, определим по уравнению, кВт:

 

N=(Мn)/9740η₁η₂                                                                       (8)

 

Где: n-частота вращения нагнетательного валка, об/мин; η_1,η₂ – КПД подшипников и зубчатой передачи.

 

Принимаем: η₁ = 0,99, так как выбираем конические роликовые подшипники; η₂ = 0,98, так как выбираем цилиндрическую зубчатую передачу

 

кВт

 

Таким образом, выяснилось, что расчетная мощность, необходимая для привода нагнетательных валков, несколько меньше  теоретической мощности электродвигателя машины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. ВНТП 02 – 92 Нормы технологического проектирования предприятий хлебопекарной промышленности.
2. ГОСТ 12.2.007.0-75. Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
3. ГОСТ 12.1.030-81. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
4. ГОСТ 171-81. Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия.
5. ГОСТ 26574-85. Мука пшеничная хлебопекарная. Технические условия.
6. ГОСТ 27487-87 Электрооборудование производственных машин. Общие технические требования и методы испытаний.
7. ГОСТ 30354 – 96. Изделия хлебобулочные бараночные. Общие технические условия.
8. ГОСТ Р 51689 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные мощностью от 0,12 до 400 кВт включительно. Общие технические требования.
9. СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение (взамен СНиП 11-4-79).
10. СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы.
11. Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н. «Машины и аппараты пищевых производств» М.: Высшая школа, 2001г.-703с.
12. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. – 8 изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 с.: ил.
13. Апет Т.К., Пащук З.Н. «Хлеб и хлебобулочные изделия. Сырье, технология, оборудование, рецептуры». - Минск, 1997г.
14. Верболоз Е. И., Мовчанюк Е. В. Тестоделительные машины: Метод. указания к лабораторной работе для студентов спец. 260601 всех форм обучения. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2010. – 32 с.
15. Гуськов К. П., Мачихин Ю. А., Мачихин С. А., Лунин Л. Н. «Реология пищевых масс».-1970 г., 208с.
16. Лебедев Е. И. «Устройство, монтаж и обслуживание хлебопекарного оборудования». – М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. – 312 с.
17. Лунин О.Г. «Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств». М.: Агропромиздат. 1990г. – 269с.
18. Хромеенков В.М. «Оборудование хлебопекарного производства». – М.: ПрофОбрИздат, 2002. – 320с.
19. «CENELEC» – DIN42673/DIN42677 Международный стандарт. Асинхронные электродвигатели с привязкой мощностей к установочно-присоединительным размерам по европейским стандартам.

 

Интернет - документы

 

20. www.armavent.ru
21. www.avangardhleb.com
22. www.backerei.ru
23. www.hlebopechka.ru
24. www.makizural.ru
25. www.rosprod.ru
26. www.torg-tech.ru
27. www.upmb.com.ua

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

¹ Рецептура и режим приготовления теста для производства бараночных изделий ЗАО «Останкинский Завод Бараночных Изделий» ГОСТ 30354 – 96.

² Рецептура теста для производства бараночных изделий ЗАО «Останкинский Завод Бараночных Изделий».

³ Цитата из статьи Raymond Calvel, 2001, The Taste of Bread.