1 Теоретическая часть
Теоретическая производительность (П) технологической машины - это ее потенциальная выпускная способность, измеряемая количеством продукции, которое машина данной конструкции может выпустить (переработать) в единицу времени при бесперебойной и непрерывной работе в установившемся режиме.
Производительность тележек , (в кг/ч) определяют по формуле
, (1.1)
где - грузоподъемность тележки, кг;
- время, необходимое для загрузки тележки, с;
- время, потребное на разгрузку тележки, с;
- путь, проходимый тележкой в оба конца, м;
- скорость движения тележки, м/с.
По этой же формуле можно определить производительность тележки в объемных и штучных показателях. При этом вместо необходимо поставить объем или же количество продукта, которые тележка может перевезти за один раз. Скорость движения тележки можно принять в пределах 1,3-1,5 м/с. При этом надо учитывать, что скорость нагруженной тележки должно быть менее (1,3 м/с), чем скорость тележки без груза.
Производительность различных подъемников , (в кг/ч) в том числе лифтов и талей определяется по формуле
, (1.2)
где - грузоподъемность лифта, тали и т.п., кг;
- высота подъема, м;
- скорость подъема, м/с;
и - продолжительность загрузки и выгрузки, с.
Для безопасной работы подъемников необходимо соблюдать строго установленные нормы разовой загрузки их и скорость движения. Скорость движения различных грузовых лифтов 0,1-1,5 м/с.
Производительность транспортеров непрерывного действия (конвейеров) , (в шт/ч), предназначенных для штучных грузов, определяют по формуле
, (1.3)
где - скорость движения транспортера, м/с;
- среднее расстояние между грузами, м.
Производительность конвейера , предназначенного для перемещения насыпных грузов, определяют по формуле
, (1.4)
где - поперечное сечение насыпного груза, м2;
- плотность насыпного груза, кг/м2.
В молочной промышленности очень широко распространены роликовые транспортеры (рольбаны или рольганги). Рольбаны устанавливают под определенным углом так, чтобы груз перемещался под действием гравитационной силы. Для наполненных фляг этот угол должен составлять2,5-3°, для пустых – 3-4°, для ящиков с бутылками – 2,5°, для пустых ящиков - 4°.
Силу (в Н), под действием которой перемещается груз по рольбанам, определяется по формуле
, (1.5)
где - масса груза, кг;
- угол наклона рольбана, °.
Максимальную скорость движения груза (в м/с) за счет гравитационной силы можно вычислять по формуле
, (1.6)
где - коэффициент трения скольжения в цапфах;
- коэффициент трения качения;
- диаметр цапфы ролика, м;
- диаметр ролика, м;
- коэффициент трения груза о воздух;
- площадь лобового сечения, м2.
На основании экспериментальных данных принято считать ; ; для плоских грузов , для круглых и шарообразных .
Диаметры цапфы и роликов стандартизированы. В случае необходимости их можно замерить.
При перемещении грузов под действием гравитационной силы необходимо соблюдать следующее условие
, (1.7)
Производительность шнековых транспортеров (в кг/ч), которые являются составным элементом таких аппаратов, как распылительные сушилки маслоизготовители непрерывного действия, можно определить по формуле
, (1.8)
где - диаметр шнека, м;
- шаг винта, м;
- коэффициент наполнения шнека ( ;
- частота вращения шнека, об/мин;
- плотность транспортируемого груза, кг/м2.
Производительность ковшовых конвейеров (норий) (в кг/ч), применяемых на молочноконсервных заводах для подачи сахара, определяют по формуле
, (1.9)
где - расстояние между ковшами, м;
- вместимость ковша, м3;
- коэффициент наполнения ковша;
- насыпная масса материала, кг/м3;
- скорость движения, м/с.
Техническая производительность. Торгово-технологическое оборудование практически используется не в течение 365 суток в году, не по 24ч в сутки да и в течение смены работает с перерывами. Это объясняется характером отрасли (сезонностью, сменностью, необходимостью иметь резервное оборудование) и неизбежными внутрисменными потерями машинного времени из-за простоев машин по различным причинам организационного и технического порядка. Чтобы представить баланс машинного времени, введем обозначения: - общая продолжительность наблюдения за машиной за достаточно большой промежуток времени, определяемый целью и программой наблюдения; – (простои) по организационным причинам, планируемые, предусматриваемые (нерабочие дни и смены, обеденные перерывы и т.п.); – то же, но непланируемые, случайные (из-за отсутствия сырья, энергии, из-за отлучек обслуживающего оператора и т.п.); - общие потери по организационным причинам.
Тогда продолжительность собственно эксплуатации машины
, (1.10)
Коэффициент использования общего «календарного» бюджета времени
, (1.11)
Далее обозначим: - время, необходимое для предусмотренного технического обслуживания машины – ее заправки, смазывания, регулирования и т.д.; - время, необходимое для ремонта машины, как планово-предупредительного ( ), так и связанного с необходимостью восстановления работоспособности машины после тех или иных «отказов» ее ( ); - общие потери по техническим причинам.
Тогда «чистое» время эффективной машинной работы, соответствующее наработке, т.е. при отсутствии брака
, (1.12)
Коэффициент технического использования времени эксплуатации
, (1.13)
Техническая производительность (называемая иногда действительной, фактической, экспериментальной и т.д.) – это производительность, исчисляемая по выпуску продукции за некоторый, достаточно длительный промежуток времени эффективной машинной работы (наработки) и простои по техническим причинам. Она может быть установлена опытным путем по формуле
, (1.14)
где - выпуск продукции за время .
Если выпуск определен за одну смену, то
, (1.15)
где - установленная продолжительность смены, например 8ч;
- время организационных простоев за смену при полной
работоспособности машины.
Техническая производительность связана с теоретической формулой
, (1.16)