Расчет полезного объема камеры для обработки продукта

       Вычисляем объём камеры из следующей формулы (формула производительности машины), при насыпной массе картофеля и коэффициент заполнения рабочей камеры

      , кг/с,    

     где - масса единовременно загружаемого в рабочею камеру продукта, кг; Т_ц– продолжительность обработки порции продукта, с;

V – геометрический объём рабочей камеры, м; - насыпная масса продукта; - коэффициент заполнения рабочей камеры, t₃, t_d– соответственно, продолжительность загрузки и удаления порции продукта из рабочей камеры , не должно превышать 12с; t₀=300 с – продолжительность обработки продукта. 

       

     2.2 Расчет массы единовременного загружаемого продукта для его очистки

       Массу порции загружаемого продукта  находим из формулы : 
 

     Где D=0.3 м – внутренний диаметр рабочей камеры;

     Н=0,15 м – высота рабочей камеры.

     2.3 Расчет частоты вращения рабочего диска

 

     Минимальную частоту вращения рабочего диска определяем по формуле 

     

     Гдеg=9,8 м/с² – ускорение силы тяжести;

     f=0.8…1.3 – коэффициент трения картофеля об абразивную поверхность ротора и стенки камеры;

     r=0.3…0.4 радиус положения силы трения; 

     Принимаем минимальное расстояние от центра вращения рабочего диска до центра тяжести клубня и коэффициент трения между продуктом и абразивной поверхностью f = 1,0.

       Минимальное число оборотов рабочего  диска, необходимое для попаданияклубня на стенку рабочей камерыопределяем: 

       

     Принимаем расстояние от оси вращения до центра тяжести клубня

     r = r_k = 0,12м и коэффициент проскальзывания К_ск = 0,6.

       Определяем действительную чистоту  вращения рабочего диска: 

     n = 1,6nmin, n = 1,6ּ235,6 = 370 об\мин. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. Конструктивный раздел

     3.1 Расчет геометрических размеров рабочей камеры 

      Определяем диаметр рабочей камеры 

     

       Проверяем условие обеспечения  циркуляции клубней на рабочем  диске и возможности перемещения их: . Поскольку D>Dmin, то условие обеспечения циркуляции клубней на рабочем органе выполняется.

       Вычисляем диаметр рабочего диска  при принятом радиальном зазоре  между ним и стенкой рабочей  камеры  по формуле: 

       

     Общую высоту рабочей камеры принимаем  равной диаметру камеры, т.е.H_об=0,3 м. Высота чаши составляетh_ч=0,1 м, высота обечайки h₀=0.05м Тогда высота цилиндрической части рабочей камеры составляет 

     H = =0,18м. 

       По полученным размерам рабочей  камеры уточняем объём камеры для обработки продукта 

     

 
 

     Где D=0,36 300м – диаметр рабочей камеры;

     d=0,22 м – диаметр дна абразивной чаши;

     h_ч=0,1 м – высота чаши;

     h₀=0.05м – высота обечайки.

Соответственно: 

     Принимаем V=30 л. 

 

     

     4. Кинематический расчет 

     Определим передаточное число привода

     u_общ= n₁/ n₂,

где

n₁ = 1000мин^-1- номинальная частота вращения вала двигателя;

n₂ = 28мин^-1- частота вращения рабочего органа машины 

     u_общ = 1000 / 28 = 36 

     Определим крутящие моменты на валах привода:

     а) на валу двигателя (моторредуктора)

     Т_дв= 9550 Р_дв/ n_дв

     Т_дв = 9550∙4 / 150 =255 Н м

     б) на приводном валу машины

     Т_2-3 = Т_двu_1-2 u_2-3 з з³_пп / 2 = 255 ∙2∙0,96∙ 0,99³ / 2 =489,6 Н м

Определим частоты вращения валов привода:

Вал моторредуктора

     N_вх =n_дв = 1000 об/ мин

Вал приводной, машины

     N_пр = n / u_о = 1000 / 2 = 500 об/ мин 
 
 
 
 
 
 
 
 

     5. Энергетический расчет 

     Мощность, необходимую для преодоления  сил трения между рабочим органом  и клубнями, клубней друг от друга  и стенку камеры рассчитываем по формуле 

     

     где Мтр – момент трения между рабочим органом и продуктом, Н*м, Ттр – суммарная сила трения, Н, rтр – радиус приложения суммарной силы трения, м, ( для дисковых картофелеочистительных машин = 0,33 D), - коэффициент учитывающий, что не все подброшенные клубни создают силы трения = 0,8 – 0,9, n – частота вращения очистительного диска, об/мин: 

     

     Мощность затраченную на подбрасывание клубней, вычисляем по формуле

     

     где Н_пд – высота подброса клубней, м, принимается равной полезной высоте рабочей камеры, z – число волн на очистительном диске, шт,

Кск – коэффициент проскальзывания клубня относительно диска = 0,5

     

Вт

       Принимаем механический КПД=0,7, определяем мощность электродвигателя

     

     

кВт.

 

      Заключение 

     В данном курсовом проекте была разработана картофелеочистительная машина производительностью 240 кг/ч.

     Были  произведены все необходимые расчеты, а также определена мощность привода. После чего был подобран буемый электродвигатель

     В ходе курсового проекта выполнен сборочный чертеж машины в двух проекциях и кинематическая принципиальная схема.

     В заключение можно сделать вывод, что разработанная нами картофелеочистительная машина является удобной в эксплуатации благодаря своим размерам, небольшой потребляемой мощности и несложному принципу действия, поэтому разработанная машина наиболее применима на небольших предприятиях общественного питания,где сделан

     Литература

 

1. Технология  продукции общественного питания:  в 2 т./ под ред. А.С. Ратушного.  – М.: Колос С, 2004. – 760 с.

2. Механическое  оборудование предприятий общественного  питания: учебное пособие для  начального проф. Образования: справочник / В. Д. Елхина. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 336с.

3. Радченко  Л.А., Организация производства на  предприятиях общественного питания/  Л.А. Радченко. – Р-н/Д: Феникс, 2005. – 325.

4. Каталог  оборудования фирмы «Русский  проект» - 2003.

5. Профессиональная  кухня: сто готовых проектов: технический  каталог/ А.Д. Ефимов, Т.Т. Никуленкова, Н.В. Вуколова, М.И. Ботов. – М.: Издательский дом «Ресторанные ведомости», 2004. – 257 с.