3.5 Проектування машин і механізмів для просіювання та перемішування харчової сировини.

3.5.1 Просіювачі (типу мпп іі-1, мс 24, мпм-800)

Теоретична продуктивність просіювача визначається за формулою

(3.5.1)

де Q – теоретична продуктивність просіювача, кг/год;

F₀ – сумарна площа отворів барабана-сита, м²;

υ – швидкість проходження частинок крізь отвори барабана-сита, м/с;

ρ_H – насипна маса продукту, кг/м³ (приймають залежно від продукту, який просіюють);

φ – коефіцієнт використання поверхні сита, що показує, яку частину загальної площі бокової поверхні барабана-сита займає просіюваний продукт за стаціонарного режиму роботи.

За даними досліджень φ = 0,3…0,4. При цьому мінімальні значення φ приймають для сипучих продуктів із невеликими густиною та розмірами частинок, максимальні значення φ – для продуктів із великими відповідними показниками.

Для борошна всіх видів приймають φ = 0,3; для дроблених круп, дрібної солі і цукру φ = 0,35; для грубої солі φ = 0,4.

Сумарна площа отворів барабана-сита визначається за формулою

, (3.5.2)

де К_С – коефіцієнт перерізу барабана-сита, що показує, яка частина площі бокової поверхні сита належить отворам (для плетених сит К_С = 0,5…0,8; для сит № 1,2…1,4 К_С = 0,5…0,6; для сит № 2,8 К_С = 0,6…0,7; для сит №4 К_С = 0,7…0,8);

D_C – діаметр барабана-сита, м;

Н_С – висота барабана-сита, м.

Швидкість проходження частинок продукту крізь отвори барабана-сита визначають за формулою

(3.5.3)

де n_С – частота обертання барабана-сита, с^-1 (для розрахунків можна використати значення n_С = 12….13с^-1);

К_пр – коефіцієнт прослизання частинок продукту по поверхні барабана-сита (за експериментальними даними К_пр = 0,7…0,8).

Числове значення діаметра барабана-сита розраховується за формулою:

(3.5.4)

Значення Н_С визначають за формулою

Розрахунок потрібної потужності двигуна просіювача проводять після визначення його конструктивних особливостей (аналогічно з відомими машинами і механізмами, які використовуються для просіювання).

(3.5.5)

де N₀ – потрібна потужність, кВт;

N₁ – потужність, яка необхідна для подолання сили тертя продукту об поверхню барабана-сита, Вт;

N₂ – потужність, яка необхідна для обертання барабана-сита з продуктом із заданою частотою, Вт;

η – загальний коефіцієнт корисної дії передатного механізму просіювача.

Значення N₁ розраховують за формулою

(3.5.6)

де m_пр – маса продукту, що завантажений у барабан-сито, кг;

g – прискорення вільного падіння, м/с²;

f – коефіцієнт тертя ковзання продукту об поверхню барабана-сита (значення f залежить від виду продукту та конструкції барабана-сита, для плетених сит приймають f = 0,82…0,92);

– кутова швидкість обертання барабана-сита, рад/с.

Масу продукту, яку завантажено в барабан-сито, розраховуємо за формулою:

де - коефіцієнт завантаження барабана-сита продуктом (приймають = 0,3…0,6).

Кутову швидкість обертання барабана-сита визначають за формулою:

Значення потужності N₂ розраховують за формулою

(3.5.7)

де - маса барабана-сита, кг.

Масу барабана-сита визначають за формулою

де V_C – об’єм конструкції барабана-сита, м³;

- густина матеріалу барабана-сита, кг/м³ (приймають = 7000 кг/м³).

Об’єм конструкції барабана-сита визначають за формулою

де - товщина дроту плетеного сита, м (приймають = 0,001…0,002м);

- товщина дна барабана-сита, м (приймають = 0,0015…0,003 м).

Загальний коефіцієнт корисної дії η передатного механізму просіювача визначають як добуток коефіцієнтів корисної дії всіх передач, які використовуються в конструкції просіювача, а також підшипників кочення і ковзання за формулою:

За розрахованою споживчою потужністю підібрати електродвигун серії 4А.

До захисту представити: збірне креслення механізму МПП або МС з приводом МПМ (у двох проекціях на 1 аркуші формату А1); робочі креслення корпуса ситового барабана, сита, шестерні, шківа, приводного вала (4 формату А3 на аркуші формату А1).

Розміри на збірних і робочих кресленнях повинні відповідати розрахованим.