Вертикальний шнековий дозатор

Завдання на курсову  роботу

Вертикальний шнековий дозатор.

Продуктивність 20 доз/хв.

Величина дози 12грам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

1.Завдання на курсову роботу....................................................................................2

2. Зміст. ........................................................................................................................3

3. Анотація. ................................................................................................................ .4

4. Вступ. ...................................................................................................................... 5

5. Вибір принципової схеми дозатора  ......................................................................8

6. Кінематичний розрахунок дозатора: ...................................................................13

7. Розрахунок параметрів дозатора .........................................................................19

8. Опис будови та принципів  роботи ......................................................................28

9. Висновки. ...............................................................................................................29

10. Список використаної літератури........................................................................30

11. Специфікація. ......................................................................................................31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анотація  

Метою курсової роботи є розробка шнекового дозатора. В даній роботі наводиться розрахунок шнека, черв'ячної та пасової передачі, вказується тип та потужність електродвигуна,  розраховуються  підшипники, а також проводиться обрахунок на зріз та зминання шпонок. Описується  конструкція та принцип роботи спроектованого пристрою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Дозування -  визначення кількості (дози) матеріалу і переміщення цієї дози до робочих органів чи машини апарата, що виконує технологічні операції. Дозування матеріалів здійснюється за допомогою механічних і автоматичних пристроїв, що широко застосовуються в періодичному і безупинному технологічному процесах. Величиною, що характеризує процес дозування, є витрата дозованого матеріалу. Значення витрати, яку прагнуть підтримувати, називають заданою витратою, значення витрати в розглянутий момент години - миттєвою витратою.

При роботі дозатора як пристрою для рівномірної подачі матеріалів з бункерів до транспортуючих чи переробних машин і апаратів його  за звичай називають живильником. Крім того, живильники часто виконують функцію запірного пристрою. У деяких виробничих процесах живильники використовують як прості, надійні і дешеві об'ємні дозатори невеликої точності. Однак маса одиниці об'єму сипучих матеріалів у деяких випадках може змінюватися в широких межах (до 15 %), тому в процесах, де потрібно більш висока точність дозування, об'ємні живильники обладнують автоматичними пристроями, що забезпечують корекцію роботи по заданому параметру.

Одна з найбільш важливих характеристик дозуючих пристроїв—   точність дозування. Це подача дозованого матеріалу відповідно до заданої регламентації відхилення вагової продуктивності.

При автоматичному безупинному  ваговому дозуванні необхідно підтримувати задана вагову витрату в межах  припустимих відхилень (припустима погрішність). У залежності від специфіки технологічного процесу до дозуючих пристроїв висувають вимоги, що визначають ту чи іншу припустиму похибку дозування.

На точність дозування  впливає велика кількість факторів. До них відносяться похибки, обумовлені власними і вимушеними коливаннями зважувальної системи, характером її взаємодії з об'єктом, що зважується, і т.д. Крім того, варто враховувати зміну фізико-механічних і технологічних властивостей матеріалу під впливом зовнішніх факторів.

Відповідно до сталої практики, оцінку похибки дозування вагових дозаторів безупинної дії визначають на основі багаторазових контрольних зважувань проб матеріалу, що пройшли через безупинно працюючий дозатор. Добір проб здійснюють при сталому режимі роботи за визначений проміжок часу.

Оптимальну кількість  контрольних проб, а також тривалість, проміжку часу, протягом якого відбирається контрольна проба, дотепер однозначно не визначені. Разом з тим відомо, що величина відхилень залежить від  часу і кількості віддозованого  матеріалу.

Як правило, для визначення похибки дозування користуються методом інтегральної оцінки. Маса виданого дозатором матеріалу М за проміжок часу t_n при сталому режимі роботи виражається залежністю

де M(t) - продуктивність дозатора.

Відносна похибка за часом при проведенні контрольних зважувань складе:

де Δt_i — неточність відсічення потоку матеріалу за часом.

Зі збільшенням часу добору контрольних проб зменшується  неточність відсічення потоку за часом, але при оцінці миттєвої витрати  бажано зменшити час, протягом якого проводиться добір проб. При цьому значно зростає відносна неточність відсічення потоку матеріалу за часом, що обумовлює збільшення обумовленої похибки роботи дозатора. Варто також мати на увазі, що при безупинному дозуванні величина похибки в процесі роботи дозатора багаторазово змінює знак. Тому збільшення часу добору проб приводить до скорочення абсолютної і відносної величини значень погрішності.                                                         

Основне призначення  дозуючого пристрою - забезпечити задану кількість матеріалу за масою (або підтримання заданого витрати компонента) з певною точністю. Харчування компонентів є однією з найважливіших операцій технологічного процесу приготування тіста.

До живильник пред'являються  наступні основні вимоги:

певна точність живлення компонентів;

висока продуктивність;

простота конструкції  і висока надійність роботи вузлів живильника і його системи управління;

За структурою робочого циклу дозування буває безперервним або порційних, а за принципом дії - об'ємним або ваговим.

Для порційного дозування  характерно періодичне повторення циклів випуску дози (порції) компонента. При  порційному об'ємному способі дозуюче  зазвичай відміряє порцію за допомогою  мірної камери заданого обсягу. Порційне вагове дозування засноване на вимірюванні дози певної маси. При безперервному об'ємному дозуванні дозатор подає потік матеріалу із заданим об'ємною витратою. Об'ємний спосіб дозування конструктивно більш простий, тому дозатори, засновані на цьому принципі роботи, більш надійні. Застосування об'ємного методу істотно спрощує процес дозування рідких компонентів. Разом з цим, об'ємне дозування нерідко характеризується більш значною похибкою у величині видаваних доз, що в окремих випадках може обмежити його застосування.

Багатокомпонентне дозування  може здійснюватися за такими схемами.

1. Послідовне дозування  компонентів в одному загальному  дозаторі.

2. Паралельне дозування  кожного компонента в окремому  спеціальному дозаторі (так звані,  дозувальні станції).

 

Об'ємний спосіб дозування

Дозуючі пристрої, що реалізують цей спосіб, заміряють масу дозуючого  матеріалу по його обсязі. Вони містять  у собі живильник, прилади і пристрої контролю і регулювання кількості  матеріалу дози.

У найпростішому випадку  об'ємні дозатори дискретної дії являють собою мірні судини

На практиці зустрічаються  об'ємні телескопічні дозатори з регулюванням обсягу при зміні розмірів мірних ємкостей. Роблячи тарування мірної ємності по різних матеріалах (або по змінюваних вхідних параметрах для того самого матеріалу), на ній наносять шкалу, що спрощує настроювання дозатора для одержання заданої дози.

Застосування об'ємного способу істотно спрощує процес дозування, однак він характеризується значною похибкою у величині видаваних  доз, що в ряді технологічних процесів виробництва обмежує його використання.

Результати роботи об'ємних  дозуючих пристроїв залежать від  коливань ступеня ущільнення сипучого або грузлого матеріалу в мірнику. У залежності від змісту вологи, гранулометричного складу, форми  часток і інших показників насипна щільність матеріалу може мінятися в широких межах. Для одержання результатів з мінімальною погрішністю необхідно забезпечити постійну інтенсивність потоку і швидкість наповнення приймача. Крім того, для кожної конструкції дозуючого пристрою необхідно знати коефіцієнт заповнення мірної ємності різними матеріалами. Як правило, цей коефіцієнт встановлюють для кожного матеріалу і конструкції дозатора на практиці.

У силу перерахованих  причин вимір маси по обсязі мірника  недостатньо точний і відхилення в показниках приладу   від   фактичних   значень   маси матеріалу можуть бути досить істотними.                        

Робота об'ємних дозаторів  безперервної дії також характеризується значною похибкою. Однак дозатори, що реалізують об'ємний спосіб дозування, відрізняються простотою конструкцією, надійністю і зручністю в експлуатації. Тим більше, що вимоги, пропоновані технологічними процесами до коливань дози, що допускаються, досить різні.

Об'ємний спосіб дозування  доцільніше застосовувати при дозуванні недорогих матеріалів невеликими дозами (до десятків грам), де абсолютна похибка дозування дуже мала. Слід зазначити, що продуктивність об'ємних дозаторів на порядок вище, ніж у вагових.

Найбільш задовільні результати при дозуванні об'ємним  способом досягаються для грузлих матеріалів (розплавів полімерів) у діапазоні зміни температури матеріалу при його переробці і для порошкоподібних і гранульованих матеріалів з постійним гранулометричним складом, не схильних до комковання і злежування.

 

 

 

 

Вибір принципової схеми дозатора:

        Розпушувач харчовий — речовина, що використовується для надання будь-якому харчовому продукту пухкості і пишності. В основному, використовується при приготуванні певних видів тіста для отримання виробів із пористою структурою та збільшення об'єму тіста.

  Існує чотири способи  розпушування тіста: хімічний, біологічний,  механічний та комбінований.

   У борошняних  кондитерських виробах часто  використовують хімічні розпушувачі.  Часто застосовують пекарські  порошки, які є сумішшю хімічних розпушувачів.

     Хімічні  розпушувачі:

    За ДСТУ: Розпушування  тіста хімічним способом —  розпушування тіста під дією  діоксиду вуглецю та аміаку, що  виділяються при розкладанні  хімічних розпушувачів. Перевагою  хімічних розпушувачів є їх  швидкодія та відсутність втрат цукру на бродіння. При виготовленні кондитерських та хлібобулочних виробів використовують три групи хімічних розпушувачів:

• лужні;

• лужно-кислотні;

• лужно-сольові.

До лужних розпушувачів належать гідрокарбонат натрію (NaHCO3), карбонат амонію ((NH4)2CO3) та їх суміші.

Під час нагрівання вони розкладаються з виділенням вуглекислого газу, який і розпушує тісто. При  використанні карбонату амонію в  готових виробах частково залишається  аміак, який надає їм неприємного  запаху.

Дозування хімічних розпушувачів залежить від властивостей тіста, яке розпушується. Для пісочного тіста кількість розпушувача становить 0,2% маси борошна, для пряникового тіста — 0,15-0,4%, для кексів — 0,3-1,0%.

Лужно-кислотні суміші —  це суміші гідрокарбонату натрію та харчових кислот.

Лужно-сольові суміші — це суміші гідрокарбонату натрію та нейтральних солей, наприклад NH4Cl.

Пекарські порошки складаються  із трьох або більше речовин, основна  з яких є носієм вуглекислого газу, декілька інших реагують з першою з виділенням вуглекислого газу, решта речовин попереджають їх передчасну взаємодію. При випіканні під дією вологи та високої температури пекарський порошок виділяє потрібний для розпушування виробу вуглекислий газ. Носієм вуглекислого газу в пекарських порошках є гідрокарбонат натрію. Як наповнювач використовують пшеничне борошно або крохмаль.

Загальні  відомості про сипкі матеріали.

В техніці до сипких матеріалів відносять матеріалів відносять  ті, які допускають транспортування і зберігання навалом. Поняття „сипкі матеріали” використовують для більшості матеріалів, які складаються з частинок певних розмірів: пилевидних, порошкоподібних, зернистих і кускових. Об’єм сипучого матеріалу складається із різних за формою і розмірами об’ємів твердих частинок, які дотикаються, і пустот між ними, що заповнені повітрям чи водою. Частинки, що утворюють структуру (кістяк) сипкого матеріалу, по-різному взаємодіють між собою і характер цієї взаємодії залежить від розміру частинок, їх форми, вологості та ін. Як правило, більшість сипких матеріалів мають складний дисперсний склад і представляють собою сукупність частинок з випадковим невпорядкованим розташуванням.

Природа сипких матеріалів не дозволяє віднести їх до твердих  тіл чи рідин. Здатність сипких матеріалів повторювати форму ємності і можливість руху потоком робить їх схожим на рідини. Разом з тим, кожна окрема частинка володіє всіма властивостями твердого тіла. Сипкі матеріали, які складаються з таких частинок, здатні сприймати зовнішні стискаючі навантаження, що робить схожими їх на тверде тіло. Проте, незважаючи на ці подібності, сипкі матеріали значно відрізняються і від твердих тіл, і від рідин.

Сипкі матеріали характеризуються сукупністю ряду параметрів. На відміну від рідин вони мають обмежену рухомість, яка визначається силами взаємодії частинок в місцях контактів поверхонь. Ці сили залежать від сил тертя, що виникають при переміщенні частинок одних відносно інших, і сил зчеплення, які залежать від фізико-хімічних характеристик матеріалу.

Якщо сили зчеплення набагато менші від сил тертя, матеріал вважається добре сипучим.