Разработка разливочного автомата

Отбрасывание  молоточков к ситам происходит под  действием центробежной силы при вращении ротора. Угол опережения бичей обоих типов может изменяться от 1,5 до 4,5°. Кроме угла опережения регулируется зазор между бичами и сеткой.

Протирочная машина А9-КИТ  оснащена ступенчатым и сменным  шкивами, что дает возможность получать необходимую частоту вращения при переработке разного сырья.

Производительность  машины А9-КИТ 15000 кг/ч по томатам при диаметре отверстий в ситах 1,5 мм и живом стечении сит не менее 26 %; 4000 кг/ч — по косточковым плодам при диаметре отверстий в ситах 5 мм и живом сечении сит не менее 40%. Установленная мощность 13 кВт. Диаметр протирочного барабана 388 мм, длина 1200 мм. Габариты машины 2055x980x1410 мм. Масса 850 кг.

Машина  Т1-КПХ предназначена для протирания овощей, фруктов, ягод в линиях производства фруктово-ягодных пюре и овощной икры.

Она состоит из корпуса, сваренного из листовой стали; электродвигателя, установленного на наклонной плите и связанного клиноременной передачей с ротором; ротора, имеющего бичи двух типов. Кроме бичей ротор включает в себя шнек и пропеллер, служащие для дополнительного дробления сырья и его принудительного перемещения внутрь барабана.

Производительность  машины по томатам 1000 кг/ч. Мощность 
Электродвигателя 1,1 кВт. Частота вращения ротора 800 об/мин. 
Угол опережения бичей первого типа равен 2°, второго типа — 
от 0 до 6°. Диаметр барабана 220 мм, длина 400 мм. Диаметр отверстий в ситах 1,5 и 1,2 мм. Габариты машины без подставки 695X410Х660 мм, с подставкой 895X625X1420мм. Масса (без подставки)120кг.

Машина П1-7,1. В протирочной  машине П1-7,1 предусмотрены кольца. Приема сырья, служащие для безударной передачи сырья на бичи, и Крышки двух модификаций: с бункером для крупноплодного косточкового сырья; с центральным подводом сырья при подаче дробленой пассы или мелкоплодного косточкового сырья.

    Современные протирочные машины имеют ряд недостатков: 
низкую удельную протирочную способность, неодинаковый зазор 
между бичом и цилиндрическим ситом (из-за необходимости установки бича с определенным углом опережения), неравномерный износ и быстрый выход сеток из строя.

 

 

4.  Технологический расчет

Диаметр трубопровода для  отвода протёртого сырья:

 

Где: Q - производительность машины 7 т/ч или 1,95 кг/с;

ρ - плотность сырья 1080 кг/м³;

- скорость в разгрузочной  трубе 1 м/с.

Окружная скорость бичевого вала:

Где: - фактор разделения 250;

-ускорение свободного падения  9,81 м/с²;

R - радиус бичей 0,230 м.

Живое сечение каркаса:

- диаметр отверстий каркаса  ;

- шаг отверстий  каркаса  .

Безразмерная производительность:

Где: - живое сечение сит, при диаметре отверстий в сите 0,4мм, =0,134м.

Производительность машины:

Где: F - поперечное сечение машины:

- коэффициент использования  0,98;

- длина протирочной камеры 0,4м; 

Кинематический  расчёт привода

- диаметр ведомого колеса, = 210мм,

- диаметр ведущего колеса,  = 220мм.

;

Мощность привода  протирочной машины с вытеснителем.

Мощность на сообщение  продукту скорости, Вт:

Мощность, затраты на трение массы о сито, Вт:

 

Где: R - радиус бичей R=0,230 м;

f— коэффициент трения f=0,4;

z - число бичей z=1;

m - масса продукта, вращающегося вместе с бичом:

- плотность сырья 1080 кг/м³;

 l- длина протирочной камеры 0,4м;

γ - эмпирический коэффициент 0,03.

Мощность на измельчение  сырья, Вт:

Где: W- энергия затраченная на образование 1м2 новой поверхности, W=10Дж/м²;

F1 — площадь вновь образованной поверхности при переработке 1

кг сырья м²/кг:

 d1 - средний размер частиц до обработки

принимаем d1 = 1· 10 м ;

d2 - средний размер частиц после обработки:

θ - содержание мякоти в продукте - 30%.

Общая мощность привода:

η- механическое КПД привода - 0,9;

1.2 - запас мощности;

Исходя из этого расчёта  принимаем двигатель 4АН180М2:

Мощностью 8 кВт;

Частота вращения 3000 об/мин.

 

Силовой расчёт клиноременной  передачи.

Угловая скорость шкива:

Где: - частота вращения ведущего вала = 2880 об/мин;

а - межосевое расстояние а=790 мм.

Скорость движения ремня:

Угол обхвата меньшего шкива:

Где: D1 ведущий шкив - 220мм;

        D2 - ведомый шкив - 210мм.

Крутящий момент:

М- мощность двигателя, М= 8кВт;

Выбираем ремень сечения  «Б»(2240) по таблице 5.6 стр.70[2].

По таблице 5.7стр.71[2]находим что р0=184Н.

Допускаемое окружное усилие на один ремень:

Здесь коэффициенты:

С_а = 1-0,003(180- ) = 1-0,03(180-179,3) = 0,978;

Коэффициент, учитывающий  влияние длины ремня, с₁ = 1, так как L=L0; следовательно коэффициент, учитывающий режим работы - Ср = 0,9.

Определяем окружное усилие:

Расчётное число ремней:

Принимаем число ремней равное 3.

 

            Расчёт вала на прочность

Ориентировочное определение  диаметра вала:

Где: М - крутящий момент:

Полученный результат  округляем по ГОСТу 6636-69 и принимаем значение диаметра вала равным 50мм.

Уточнённый проверочный  расчёт:

Запас прочности по нормальным напряжениям:

Запас прочности по касательным  напряжениям:

Изменение напряжений кручения по отнулевому циклу:

Где: - момент сопротивления кручению:

       

Коэффициенты табл. 6.5 стр.98[2]:

= 0.2; =1,5; - 1,6; - 0,85; = 0,73; = 0,97; = 650Н/мм2.

 

Расчет шпоночного соединения

Шпонки призматические со скругленными торцами:

Размеры сечения шпонок и  пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78

Материал шпонок- сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятие и условие  прочности по формуле 

,

где Т- передаваемый вращающий  момент.

        d- диаметр вала в месте установки шпонки.

        h- высота шпонки.

        t₁- высота шпонки находящиеся в вале.

            l- рабочая длина шпонки.

        b- ширина шпонки.

- допускаемое напряжение смятие  при стальной ступице

=100-120Мпа.

  ,

где Р- мощность электродвигателя.

     -угловая скорость.

d – диаметр вала в месте установки шпонки – 40 мм.

 h- высота шпонки-10мм.

 t₁- высота шпонки находящиеся в вале - 6 мм.

  l- рабочая длина шпонки – 50 мм.

 b- ширина шпонки – 16 мм.

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

 

d – диаметр вала в месте установки шпонки – 50мм.

 h- высота шпонки - 10 мм.

 t₁- высота шпонки находящиеся в вале - 6 мм.

  l- рабочая длина шпонки – 50 мм.

 b- ширина шпонки – 16 мм.

 

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

  d – диаметр вала в месте установки шпонки – 32 мм.

 h- высота шпонки - 8 мм.

 t₁- высота шпонки находящиеся в вале - 5 мм.

  l- рабочая длина шпонки – 60 мм.

 b- ширина шпонки – 10 мм.

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

 

 

4.Правила безопасных  методов эксплуатации и ремонта  машины

 

Инструкция по монтажу  и испытаниям машины на холостом ходу.

Подготовительные работы:

• Распаковать машину. Вытереть смазанные консервирующим маслом части.

• В пределах монтажной  площадки перемещать машину на поддоне. Рекомендуется использовать автопогрузчик грузоподъемностью Зт.

Установить протирочную  машину на бетонном фундаменте.

• Для укрепления машины к фундаменту использовать анкерные болты (рис.2).

•  Клиновыми подкладками 5 отрегулировать положение машины и выдержать горизонтальный уровень верхней кромки загрузочного бункера.

• Уровень установить на верхнюю кромку загрузочного бункера.

• Точность установки проверить  в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом отклонение от горизонтальности не должно превышать 1 мм. Сборочные и регулировочные работы.

•  Установить и закрепить  ванну для сбора сусла на корпусе  протирочной машины.

• Закрепить загрузочный  бункер протирочной машины.

• Отрегулировать натяжение  ремней соответственно ременной передачи привода бичевого вала.

• Проверить резьбовые  соединения и подтянуть их в случае необходимости.

 

Электрические работы:

•  Подключить машину к  сети трехфазного переменного напряжения 380/220 В, частотой 50 Гц и к цеховому контуру заземления

• Проверить заземление. Сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.

•  Проверить сопротивление  изоляции силовых цепей и цепей  управления. Сопротивление не должно превышать 1мОм. Испытание привода бичевого вала на холостом ходу.

• Смазать протирочную  машину в соответствии со схемой и  картой смазки.

• Провернуть бичевой вал  вручную на один - два оборота. Вал  не должен задевать перфорированный  цилиндр и тереться о другие поверхности.

• Выполнить пробный пуск вала и сразу же его остановить. При необходимости переключить питание двигателя. Вал должен вращаться без стуков и вибраций;

• Испытание на холостом ходу:

1. Включить привод бичевого  вала и дать ему поработать 2 -6 часов в холостом режиме.

2. На протяжении этого  времени следить за машиной.  В случае повышения шума и вибрации, появления горелого запаха остановить машину, устранить причину их возникновения и повторить обкатку.

3.  После остановки  проверить температуру подшипников  и ременной передачи (она не  должна превышать 70 °С).

 

 

Список используемой литературы

1. Б .М. Азаров и др. «Технологическое оборудование  пищевых производств», изд-во " Агрпромиздат" , 1988 г.  

2   В. В. Рвачев  «Технологическое оборудование  пищевых производств» , изд-во "Астропринт" , 2001 г.          

                                                                                                                                                                               3. С. Аминов, М. Я. Дикие, А.  Н. Мальский, А. К. Гладушняк  «Технологическое оборудование консервных заводов» -5-е изд. перераб. и доп.- М.: Агропромиздат, 1986.-319 с.

4.  Флауменбаум Б.Л.  Основы консервирования пищевых  продуктов. - М.: Лёгкая и пищевая  промышленность, 1982. - 272 с.

5. Методические указания  к выполнению дипломных проектов  «Технологическое оборудование пищевых производств» для студентов специальности 0517 «Машины и аппараты пищевых производств» / сост.: Т.И. Кукушкина, А.К. Гладушняк, А.Д. Панин, А.В. Иваненко - Одесса: ОТИПП, 1988.-28 с.