Окончание таблицы 3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
320х320 |
180 |
220 |
380 |
630 |
1/3 |
1/4 |
1/3 |
1/4 |
7/5 |
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
320х320 |
180 |
220 |
380 |
580 |
1/3 |
1/4 |
1/3 |
1/4 |
7/5 |
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
320х320 |
180 |
210 |
360 |
630 |
1/3 |
1/4 |
1/3 |
1/4 |
7/5 |
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
320х320 |
180 |
210 |
360 |
580 |
1/3 |
1/4 |
1/3 |
1/4 |
7/5 |
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
320х320 |
180 |
205 |
360 |
630 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
320х320 |
180 |
205 |
360 |
580 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
300х300 |
170 |
220 |
360 |
600 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
300х300 |
170 |
220 |
360 |
550 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
300х300 |
170 |
210 |
360 |
600 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
300х300 |
170 |
210 |
360 |
550 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
300х300 |
170 |
200 |
350 |
600 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
300х300 |
170 |
200 |
350 |
550 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
360х360 |
205 |
230 |
350 |
720 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
360х360 |
205 |
230 |
425 |
730 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
360х360 |
205 |
230 |
430 |
700 |
2/5 |
2/7 |
2/5 |
2/7 |
9/7 |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ
3.1.Общие положения
Впищевых производствах большое значение имеет процесс дозирования отдельных компонентов сырья, промежуточных продуктов и вспомогательных материалов, который должен обеспечить заданную рецептуру, а также правильную и точную фасовку готовых продуктов, поступающих к потребителю. Дозаторы могут быть непрерывного и периодического действия. Последние применяются при фасовочных операциях. По принципу дозирования все дозирующие устройства делятся на объемные и весовые. По способу регулирования выпускают дозаторы с изменением площади поперечного сечения и с изменением скорости поступающего продукта.
32
Существуют следующие конструкции объемных дозаторов непрерывного действия для сыпучих продуктов: ленточные, шнековые, барабанные, тарельчатые и вибрационные. Они используются и в качестве механизмов для подачи продуктов в машины для получения смесей.
Наиболее часто применяют барабанные (цилиндрические) и тарельчатые объемные дозаторы.
Барабанный дозатор. Рабочими органами машины являются ворошитель (побудитель), не позволяющий продукту слеживаться в бункере над дозатором, и барабан с канавками с устройством изменения длины канавок или изменением частоты вращения барабана в корпусе дозатора.
Производительность барабанного дозатора Q (кг/ч) определяется по формуле:
Q = 60 F l z nб ρ k , |
(19) |
||||
где z – количество канавок в барабане; |
|
|
|
|
|
F– площадь поперечного сечения канавки, м2; |
|
||||
l – длина канавки барабана, м; |
|
|
|
|
|
nб – частота вращения барабана, мин–1; |
|
|
|
|
|
ρ – объемная масса продукта, кг/м 3; |
|
|
|
|
|
k – коэффициент заполнения (k = 0,8 … 0,9). |
|
||||
Частоту n б вращения барабана определяем по формуле: |
|
||||
n = |
α |
n |
|
, |
(20) |
|
В |
||||
б |
360 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где α – угол поворота барабана за один оборот приводного вала, град; |
|
||||
nВ – частота вращения приводного вала, мин–1.
Профиль сечения канавки выбираем в зависимости от параметров дозируемого продукта. Площадь поперечного сечения канавки можно определить математическим способом или графоаналитическим способом (прочертив на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1 профиль сечения и затем посчитать площадь сечения канавки).
Форму расходного бункера выбираем в зависимости от вида продукта, а объем бункера – в зависимости от назначения и времени непрерывной работы дозатора.
Мощность для привода барабана дозатора Nб (кВт) определяем по
формуле: |
|
Nб = 0,0005 p F1 D nб k1 k2 tgϕ, |
(21) |
где p – удельное давление продукта на поверхность барабана, кгс/м2;
F1– площадь горизонтального сечения горловины бункера над барабаном (площадь опорной поверхности столба продукта), м2;
D – диаметр барабана, м;
33
k1 – коэффициент, учитывающий сопротивление продукта дроблению
(k1 = 1,2…2,0);
k2 – коэффициент, учитывающий потери на трение рабочих органов дозатора (k2 = 1,1… 1,2);
ϕ– угол естественного откоса продукта при движении, град. Мощность для привода ворошителя NВ (кВт) определяем по формуле:
NВ = |
z |
k2 ω3 h |
(R14 − r14 ), |
(22) |
|
|
|||||
|
408 |
|
|
|
|
где z – число лопастей, шт; k2 – коэффициент сопротивления; |
|
||||
h – высота лопасти, м; ω – угловая скорость ворошителя, с–1; |
|
||||
R1 – наружный радиус вращения лопастей, м; |
|
||||
r1 – внутренний радиус вращения лопастей, м. |
(кВт) |
||||
Общая мощность на |
валу |
барабанного дозатора Nд |
|||
определяется по формуле: |
Nд = Nб |
+ NВ . |
(23) |
||
|
|||||
Для разработки кинематической схемы привода барабанного дозатора необходимо рассчитать общее передаточное число, которое определяем по формуле:
i = |
n |
, |
(24) |
|
n |
||||
|
|
|
||
|
вор |
|
|
где n – частота вращения выходного вала привода, мин –1;
nвор – частота вращения ворошителя, мин–1, принимаем ее nвор = nб/2. Общее передаточное число привода является произведением всех
передаточных чисел привода и определяется по формуле:
|
|
i = i1 ... in . |
(25) |
|||||
Общий коэффициент полезного действия является произведением |
||||||||
всех КПД передач привода и определяется по формуле: |
|
|||||||
|
|
η =η1 ... ηn . |
(26) |
|||||
Установленная мощность привода |
|
Nпр (кВт) |
определяется по |
|||||
формуле: |
|
|
|
|
Nд |
|
|
|
|
|
N |
пр |
= |
. |
(27) |
||
|
|
|||||||
|
|
|
|
η |
пр |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Крутящий момент Mкр |
(H·м) определяется по формуле: |
|||||||
M кр |
= |
Nпр 30 1000 |
, |
(28) |
||||
|
||||||||
|
|
π n |
|
|
|
|
|
|
где Nпр – мощность на рассчитываемом валу, Вт; |
|
|||||||
n – скорость вращения |
вала, на котором рассчитывается крутящий |
|||||||
момент.
34
Тарельчатый дозатор. Основным рабочим органом тарельчатого дозатора является вращающаяся тарелка (диск), с которого продукт сбрасывается скребком, толщина слоя регулируется передвижной манжетой, надетой на выходной патрубок бункера.
Производительность тарельчатого дозатора Q (т/ч) определяется по формуле:
|
|
π h |
2 |
n |
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Q = 60 |
|
tgϕ |
|
R + |
|
, |
(29) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
3 tgϕ |
|
|||
где h – высота подъема манжеты над тарелкой (диском), м; n – частота вращения тарелки, мин–1;
R – радиус манжеты, м;
ϕ – угол естественного откоса продукта в движении.
Частоту вращения тарелки n (мин –1) определяем по формуле:
n ≤ 30 |
f |
. |
(30) |
|
h |
||||
R + |
|
|
||
tgϕ |
|
|
||
|
|
|
Принимаем частоту вращения тарелки меньше расчетной. Наибольший радиус вращения частицы R1 (м) определяем по
формуле:
R = R + |
h |
. |
(31) |
|
|||
1 |
tgϕ |
|
|
|
|
|
|
Максимальный радиус тарелки R2 (м) определяем по формуле:
R2 = R1 + , |
(32) |
где - конструктивный запас, м.
Расстояние между центром тяжести радиального сечения кольца и осью вращения, при максимальной производительности, определяем по формуле:
R = R + |
|
h |
. |
(33) |
|
|
|||
O |
3 |
tgϕ |
|
|
|
|
|||
Мощность для привода тарельчатого дозатора N (кВт) определяем |
||||
по формуле: |
|
|
|
|
N = N1 (1+ f2 cos β) k , |
(34) |
|||
где β – угол установки скребка относительно плоскости сечения кольца материала, град;
f2 – коэффициент трения материала о скребок;
k – коэффициент, учитывающий другие вредные сопротивления (k = 1.5…2.0);
N1 – мощность, потребная для преодоления сопротивления от трения материала о тарелку, (кВт), определяем по формуле:
35