1.6 Определение необходимой мощности оборудования.

При совершении работы машины и оборудование потребляют или преобразуют энергию, подводимую от какого-нибудь источника. Величину потребляемой энергии в общем виде можно определить, как

N_П = A t, (1.19);

где N_П - потребляемая мощность;

A - величина совершаемой работы ;

t - время, затраченное на совершение работы.

Для подавляющего большинства машин и механизмов технологического оборудования, в качестве первичного источника энергии используется электрическая энергия, которая определяется, как

N_П = U  I , (1.20);

где U - напряжение электрической сети;

I - сила тока.

Определение необходимой мощности технологического оборудования связано с расчетом необходимого усилия воздействия рабочих органов на обрабатываемый продукт в стационарном режиме работы машины. Усилие воздействия рабочего органа пропорционально силе сопротивления продукта и скорости движения рабочего органа или продукта. Общая мощность N_O, которую необходимо подвести к рабочему валу исполнительного механизма, определяется как

, (1.21);

где N₁ и N₂ - соответственно мощность, необходимая на перемещение и обработку продуктов рабочими органами машины;

_O - коэффициент полезного действия машины, учитывающий потери мощности при передаче движения от привода к исполнительному механизму.

В зависимости от характера движения рабочих органов или продукта, значения N₁ и N₂ рассчитываются как:

при поступательном движении: , (1.23);

, (1,24);

при вращательном движении: , (1.25);

, (1,26);

где Р_РО и Р_П - усилия, приложенные к рабочему органу или продукту;

М_РО и М_П - крутящие моменты сил, приложенные к рабочему органу или продукту;

v_PO, v_П , _РО и _П - линейная и угловая скорости перемещения рабочих органов или продукта.

1.7 Требования, предъявляемые к механическому оборудованию

К основным требованиям, предъявляемым к механическому оборудованию, относятся конструктивные, эксплуатационные, экономические, а также требования по технике безопасности.

К о н с т р у к т и в н ы е т р е б о в а н и я в основном зависят от характера выполняемых работ и физико-механических свойств обрабатываемых материалов или продуктов. Например, рабочие органы измельчительно-режущего оборудования выполняют в виде ножей, лопастей, жерновов и т.д. При этом, учитывая такие физико-механические свойства обрабатываемых продуктов, как твердость, вязкость, пластичность для изготовления рабочих органов используют высокопрочные материалы - углеродистые и легированные стали, твердые сплавы. Кроме того, детали и узлы, непосредственно контактирующие с пищевыми продуктами, должны изготавливаться из материалов, разрешенных Минздравом РФ к применению для данного оборудования. Наибольшее распространение среди таких материалов получили инструментальные и нержавеющие стали, пищевой алюминий, специальные виды пищевых пластмасс. Часто поверхности металлических деталей и узлов подвергают электрохимической обработке различными способами гальваники (анодирование, хромирование и т.д.) или горячему лужению

Э к с п л у а т а ц и о н н ы е т р е б о в а н и я предназначены для обеспечения работоспособности и ремонтопригодности оборудования. Под работоспособностью понимается состояние оборудования, при котором оно способно выполнять все возложенные на него технологические функции без отказов.

Одной из характеристик работоспособности оборудования является его долговечность - свойство сохранять работоспособность в течение периода эксплуатации с учетом времени на ремонт и техобслуживание. Показателем долговечности служит коэффициент долговечности _Д

, (1,27);

где t_рм - фактическое время работы машины;

t_i - суммарное время простоев по ремонту, наладке и техобслуживанию.

Под ремонтопригодностью понимают приспособленность оборудования к проведению техобслуживания или ремонта. Например, для повышения ремонтопригодности рекомендуется конструировать машины из отдельных и унифицированных узлов.

Э к о н о м и ч е с к и е т р е б о в а н и я обеспечивают наивысшую эффективность использования оборудования. Для оценки этой эффективности используют ряд технико-экономических показателей. К основным из них относятся:

Удельная производительность (q_уд) - количество выпускаемой продукции на единицу объема рабочей камеры V_O или поверхности рабочего органа F_O.

, (1.28)

Удельная мощность W_уд - расход мощности на единицу продукции

, (1.29)

где Р_у - установочная мощность оборудования.

Норма потребления электроэнергии N_Э

N_Э=P_уK_иK_прK_зt_р , (1.30);

Где K_иK_прK_з - соответственно коэффициенты использования машины, прерывистости работы и запаса

t_р - время работы оборудования в сутки/

, (1.31); , (1.32);

где т - масса продукта, обрабатываемого за час;

t_см , t_п , t_о - соответственно продолжительность рабочей смены, время простоя и время обработки (в течение одного цикла)

К_з учитывает потери мощности в силовой сети и в среднем принимается равным 1.03.