Расчет котлетоформовочной машины

         Q = n1*z*3600 = 0.2*4*3600 = 2880 об/мин

    Где, n1 = 0,2 – число оборотов формующего стола;

          z = 4 шт. – количество изделий, формуемых за один оборот;           

Расчет  мощности машины.

    Мощность  электродвигателя котлетоформовочной машины зависит от сил трения фарша  по поверхностям бункера и шнека-питателя, а также от усилия отрыва отформованного изделия от общей массы фарша. В общем случае мощность электродвигателя машины определяется по формуле:

                   N =

    где, N1 – мощность, необходимая на преодоление сил трения о поверхности бункера и шнека-питателя; N2 – мощность, необходимая на преодоление в движение формующего стола и на отрыв отформованного изделия от общей массы фарша; η0 – к.п.д. передаточных механизмов машины, равна 0,7.

    Мощность, необходимая на преодоление сил  трения фарша о стенки бункера  и лопасти шнека-питателя, определяется с учетом затрат на нагнетание фарша  в гнезда формующего стола и зависит  от момента трения и угловой скорости вращения шнека-питателя, то есть

    N1 = Мтр * ω1 =16,987*3,768 = 64,007

    ω1 = n2*2П = 0,60*2*3,14 = 3,768

    Где, Мтр – момент трения, H*м; ω1 – угловая скорость вращения лопасти,

    Момент  трения зависит от силы трения, которая  определяется с учетом липкости фарша  и усилия сдвига, при этом можно  предположить, что усилие сдвига равно  центробежной силе, создаваемой вращающимся  шнеком-питателем, то есть

    q =   =   = 46.143

    m = p*v = 1000 * 0.025 = 25

    p = 1000 кг/ ; v = S*h = = = 0.05

    v = 0.05 * 0.2 = 0.025

    Cила трения в этом случае определяется из уравнения, предложенного В.В. Дерягиным:

    TТР = (q + σф * Fк )*fф = (46,143 + 5 * * 0,165) * 0,15 = 130,671

    Тогда момент трения будет равен

    Мтр = TТР * r = 130,671 * 0,130 = 16,987

    F = S0 + Sб = = = 0,165 м

    Где, m – масса фарша в бункере машины, кг; r – радиус пера шнека-питателя, м; q – усилие сдвига, Н/ ; σф – липкость фарша, равна 5 * Па; Fк – площадь контакта фарша с поверхностью бункера, ; fф - коэффициент трения фарша о стенки бункера (для мясного фарша 0,15).

    Мощность, необходимая на приведение в движение формующего стола, определяется с учетом затрат мощности на отрыв отформованной  порции от общей массы фарша по формуле

    N2 = Мкр * ω2 =2,56 * 1,256 = 3,215

    ω2 = n1*2П = 0,2*2*3,14 = 1,256

    Где, Мкр – момент кручения, приложенный к формующему столу; ω2 – угловая скорость вращения формующего стола.

    Момент  кручения определяется в зависимости  от усилий, приложенных к формующему столу, и предельного напряжения сдвига фарша по формуле

    Мкр = τ*Fп *z*l = 2,0* *0,002*4*0,16 = 2,56

    Fячеек = = = 0,002 м

    Где, τ – предельное напряжение сдвига фарша, равно  2,0* Па; Fп площадь поршня формующего стола, ; z – количество поршней формующего стола. Предельное напряжение сдвига фарша принимается в пределах (0,6…2,0* Па; l – радиус вращения ячеек, м;

    К.п.д. передаточного механизма машины определяется с учетом затрат мощности в передаточных механизмах и опорах рабочих валов. Передаточный механизм котлетоформовочной машины состоит из червячного редуктора, зубчатой цилиндрической передачи и двух рабочих валов, вращающихся в опорах качения, следовательно:

    η0 = η1 * η2* η3* η4

    N = = 96.031 Вт = 0,096 КВт 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Конструкторский раздел.

Выбор электродвигателя, расчет передаточного отношения привода проектированной машины.

    Двигатель, выбираем из справочника асинхронных  двигателей. По расчетам мощности электродвигателя котлетоформовочной машины, которая  равна 0,096. Поэтому мы выбираем асинхронный, трехфазный, короткозамкнутый, общего назначения двигатель серии 4А, синхронная частота вращения которого 1500об/мин.

    Параметры выбранного двигателя 4АА56АУЗ:

Мощность 0,12 кВт;

Скольжение 8 %;

КПД 63 %;

Cos φ 0,66;

Мmax / Мком 2,2;

Мп / Мком 2;

Мmin / Мком 1,2;

Iп / Iком 5;

    Передаточные отношения привода рассчитываются по формуле:

                   i = nэ.дв / nр.в

где, I – передаточное отношение;

       nэ.дв – частота вращения электродвигателя, об/мин;

      nр.в – частота вращения рабочего вала, об/мин

                  i1 = 1500/0,60*60=1500/36=41,6

                  i2 = 1500/0,2*60=1500/12=41,6 
 
 
 
 
 

    Принцип действия. При включении электродвигателя машины формирующий стол с поршнями и шнек-питатель приводятся во вращении. В процессе вращения формирующего стола каждый поршень за один оборот опускается дважды  (рис. 1б): в первый раз (из положения 1 в положение 2), когда отверстие-ячейка стола с поршнем находится под бункером с панировочным сухарями, и во второй раз (положение 3), когда отверстие-ячейка стола с поршнем совпадает с окном бункера.

      Во время первого опускания на глубину 1,5…2 мм на поршень насыпаются сухари, а во время второго пространство над поршнем заполняется фаршем, нагнетаемым из бункера шнеком-питателем. При дальнейшем вращении формирующего стола кромки отверстий-ячеек и окна бункера отрезают порцию фарша, уплотняют ее и заполняют весь объем отверстия-ячейки.

    Дальнейшее вращение стола вызывает перемещение толкателя поршня по участку подъема на диске-копире, в результате чего поршень с отформованным изделием поднимается на один уровень с поверхностью стола (положение 4). Здесь на отформованное изделие нажимает сбрасыватель, сталкивая его с поверхности поршня и формирующего стола на разгрузочный лоток. После этого оператор специальной лопаткой снимает отформованное изделие с разгрузочного лотка и укладывает его непанированной стороной на противень, посыпанный панировочными сухарями.

    Правила эксплуатации. Перед началом работы проверяют правильность установки рабочих органов, исправность машины и наличие заземляющего провода, затем загружают бункеры машины панировочными сухарями и фаршем. Рядом устанавливают противни, посыпанные панировочными сухарями.

    После этого включают электродвигатель и выполняют формирование 5-6 изделий, взвешивают их на контрольных весах и в случае необходимости регулируют массу формируемых изделий с помощью регулировочного устройства. Регулирование осуществляется при включенном электродвигателе путем вращения регулировочного винта в ту или иную сторону. Неполновесные изделия помещают в бункер для фарша. В случае неполного заполнения фаршем надпоршневого пространство машину останавливают, убеждаются в наличие в бункере и при необходимости добавляют его. В процессе работы машины следует периодически проверять массу формируемых изделий и по мере необходимости регулировать ее.

    После окончания работы машину выключают и снимают все рабочие органы для санитарной обработки, для чего отвинчивают гайки крепления шнека-питателя и формирующего стола, а также винты крепления крышки формирующего стола. Затем снимают шнек-питатель, крышку стола с загрузочным бункером, формирующий стол с поршнями и тщательно промывают горячей водой. Наружные поверхности машины под бункером и формирующим столом также промывают горячей водой и вытирают насухо. Рабочие поверхности формирующего стола, отверстий-ячеек поршней, шнека-питателя, крышки стола и дорожку диска-копира после просушивания смазывают пищевым несоленым жиром. Растительное масло для смазки использовать не рекомендуется.

    Общую санитарную обработку машины следует проводить не реже 2-3 раз в неделю. Полная разборка  машины для профилактического осмотра и ремонта осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации и уходу за машиной. К обслуживанию машины допускаются лица, прошедшие соответствующий  инструктаж и ознакомившиеся с инструкцией по эксплуатации и уходу за машинами данного вида. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Экономический раздел.

Определение энергоемкости удельных каналов.

    Энергоемкость удельных каналов определяется по формуле:

            Эу.к. = Na / Qа