Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств

министерство  сельского хозяйства  российской федерации 

департамент научно-технической  политики и образования 

федеральное государственное  образовательное  учреждение

       высшего профессионального  образования

‘’азово- черноморская государственная агроинженерная академия’’ 
 
 
 
 
 
 

курсовАЯ  рАБотА

(расчетно-пояснительная  записка) 

Тема: «Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств»

 
 
 

      Выполнил            студент 

      Проверил                  доцент                             
 
 
 
 
 
 

 

 Содержание проекта

Аннотация 

Содержание 

Введение 

1.Описание конструкции и принципа действия протирочной машины

. Свойства объекта  обработки, обобщенная технологическая  схема  

2. Основы расчета протирочной машины

2.1 Технологический  расчет

2.2 Энергетический расчет

2.3 Кинематический  расчет

2.4 Прочностной  расчет 

3. Основные правила эксплуатации протирочной машины 

Заключение 

Литература 

Приложение  

 

АННОТАЦИЯ 

      Курсовой проект выполнен на    листах машинописного текста формата А4 и содержит 3 листа графической части формата А1.

      Пояснительная записка содержит 4 рисунка, 19 библиографических источников и приложение.

      В курсовом проекте с целью совершенствования быстрого и качественного процесса протирания яблок, разработана конструкция протирочной машины, позволяющая получать однородный протертый полуфабрикат, которая позволяет повысить качество последующей его обработки, а также снизить материалоемкость и энергозатраты.

 

ВВЕДЕНИЕ 
 

      Консервная  промышленность выпускает в широком  ассортименте различные фруктовые, овощные, плодоовощные, овоще-мясные, мясные и другие продукты.

      Важное  место в питании человека занимают фруктовые и овощные соки и  пюре, которые по питательной ценности почти не уступают свежим плодам, а  по усвояемости даже превосходят  их.

      Соки  и пюре содержат значительное количество сахаров, органических кислот, а также  белки, аминокислоты, пектин, полифенольные  и красящие вещества и витамины.

      Употребление  соков рекомендуется детям уже  с первых месяцев их жизни. Учитывая недостаток свежих плодов и овощей, особенно в зимнее-весенний период, особое значение приобретают консервированные соки и пырее.

      На  современном этапе технический  прогресс в производстве соков и пюре базируется на комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, оснащении предприятий высокопроизводительными поточными механизированными линиями и агрегатами, создании комплексно-механизированные, автоматизированных цехов и заводов и внедрение новой прогрессивной технологии.

      Широкое применение высокопроизводительного  оборудования позволяет существенно  повысить уровень механизации консервных заводов.

      

      В России оборудование для консервных заводов изготавливают специализированные машиностроительные предприятия. При  этом особое внимание уделяется конструированию  непрерывно-действующего оборудования, созданию агрегатов, совмещающих большое  число операций, автоматизации контроля и регулирования рабочих процессов  и разработке автоблокировочных  устройств, предотвращающих возможность  работы неисправной машины.

      

      Большое значение в производстве соков имеет  процесс протирания, который осуществляется на машинах различного типа. Протирочные  машины должны обеспечивать  качественное разделение протираемой массы на полуфабрикат и отходы, высокую удельную производительность, минимальное количество отходов, низкий удельный расход энергии, однородный и достаточно тонкий дисперсный состав протертого полуфабриката, максимальную степень измельчения.

      К недостаткам протирочных машин  следует отнести невысокую эксплуатационную надежность, обусловленную неравномерным  износом и быстрым выходом  из строя сеток; неравномерные нагрузки на ротор вследствие неодинакового  зазора между бичом и сеткой цилиндра; низкую удельную протирочную способность. Для устранения некоторых недостатков  и усовершенствования данного типа машин в курсовом проекте предлагается конструктивная разработка  протирочной машины типа Т1-КП2У

 

1. ОПИСАНИЕ  КОНСТРУКЦИИ И  ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ПРОТИРОЧНОЙ МАШИНЫ

      

      

      Процесс протирания широко используется в производстве соков с мякотью, концентрированных томатопродуктов, пюреобразных продуктов и растительных полуфабрикатов для смежных отраслей пищевой промышленности.

      Протирание  – это процесс отделения массы  плодоовощного сырья от косточек, семян и кожуры на ситах с ячейками диаметром 0,7…5мм.

      После протирания получают полуфабрикаты  и отходы, не имеющие пищевой ценности, так как они состоят в основном из клетчатки.

      К процессу протирания предъявляются  следующие основные требования: высокое  качество разделения (сепарации) протираемой  массы на полуфабрикаты и отходы; минимальное количество отходов; однородный и достаточно тонкий дисперсный состав протертого полуфабриката; максимальная степень измельчения.

      Протирочные машины должны иметь высокую удельную производительность; низкий удельный расход энергии; низкую металлоёмкость, особенно некорродирующих материалов; простую конструкцию, обеспечивающую удобство обслуживания, профилактический осмотр, ремонт и качественную санитарную обработку без разработки основных устройств машины; автоматическое поддержание  стабильности влажности отходов  и поступления массы на рабочие  органы; возможность фракционного отбора протертого полуфабриката.

      Основные  рабочие органы всех типов протирочных  машин и финишеров – ситчатый барабан, бичи и устройства загрузки массы на бичи  и удаление отходов из барабана. Перспективными конструкциями протирочных машин являются машины с вращающимися ситчатым барабаном и неподвижными бичами.

      

      Машина  Т1-КП2У предназначена для протирания томатов, овощей, семечковых и косточковых плодов с целью получения однородной протертой массы. Она состоит из протирки 2 с механизмом 1 для регулировки угла опережения  бичей и механизмом 1 для регулирования зазора между бичом и ситом сварной станины 4, на которую устанавливается протирка; электродвигателя 5 с клиноременной передачей и плитой с устройством для натяжения ремней.

      Узел  протирки состоит из четырехбичевого ротора, помещенного внутри барабана, и бункера. Вал ротора установлен в двух подшипниковых узлах. Причем основной подшипниковый узел состоит из двух  подшипников качения, разнесенных на некоторое расстояние один от другого для ликвидации возможного прогиба вала при снятии подшипникового узла, вмонтированного в откидную крышку машины. Крышка крепится к корпусу протирки через подвеску, что дает возможность, сняв крышку вала, повернуть ее вокруг оси подвески, не снимая с машины. Крышка прижимается к фланцу корпуса протирки двумя хомутами, которые стягиваются одним откидным болтом.

      Между двумя подшипниками основного подшипникового узла на валу установлен механизм регулирования  угла опережения бичей на ходу. Он состоит  из двух гильз-кулачков, находящихся  в замковом зацеплении. Замковые элементы гильз выполнены как часть  витка винтовой линии. Протирка имеет  две конструкции, как ситового барабана, так и бичей. Для некосточковых плодов бичи представляют собой пластины, установленные на бичедержателях. Ситовой барабан состоит из двух крайних и одного среднего колец, связанных между собой стяжками. Между кольцами с помощью зажимных планок натягиваются участки сита.

      Для косточковых плодов бичи представляют набор шарнирно висящих на осях молоточков и пластин, которые под действием  центробежной силы отбрасываются к  поверхности сита протирки. При работе молоточки разбивают мякоть плода и вместе с установленными за ними пластинами протирают его.

      

      Машина  работает следующим образом. Продукт, поступая в протирку через бункер, конусом-отражателем и заходной частью бичей забрасывается внутрь протирочного барабана к ситу. Здесь он подхватывается бичам, вращающимися с большой скоростью, и за счет центробежной силы прижимается к поверхности ситового барабана. Жидкая фаза проходит через отверстия сита в приемный бункер. Отходы остаются на стенке и выводятся за счет угла опережения бичей из машины через отверстие в крышке. Угол опережения бичей в протирке при изменении влажности отходов или производительности можно регулировать на ходу поворотом маховика. Установка барабана в наклонном положении осуществляется с помощью регулировочных винтов в пределах 3°. В случае необходимости защиты продукта от аэрации в бункере предусмотрен штуцер для подвода пара. 

      1-механизм  для регулировки угла опережения  бичей; 2- протирка; 3- механизм для  регулирования зазора ; 4- станина; 5- электродвигатель.

      Рисунок 1.1 – Универсальная протирочная машина Т1-КП2У.

 

      2 ОСНОВЫ РАСЧЕТА  ПРОТИРОЧНОЙ МАШИНЫ 

      2.1 Технологический расчет протирочной машины 

      Технологический расчет протирочной машины сводится к определению ее конструктивных параметров. К ним относятся: диаметр  сита, длина бича, длина рабочей  части вала. Заданными параметрами  машины являются:

      - производительность Q=4000кг/ч /2/;

      - радиус бичей  принимаем с  учетом диаметра ситового барабана 

         и зазора между ситом и бичами  r=0,2-0,02=0,18 мм ;

      - фактор разделения  =200…300 /10/;

      - диаметр отверстия сита d=3 мм;

      - шаг отверстий сита, а=10 мм;

      - угол опережения бичей α=2° /10/.

      Производительность  протирочной машины определяется по формуле:

      

                                    (2.1)

      где  D- диаметр сита протирочного барабана, м;

             - длина бича протирочной машины, м;

             п- частота вращения бичей, об/мин;

             φ- живое сечение сита, %.

      Живое сечение ситового барабана при круглых  отверстиях в сите равно:

                                                                                                (2.2)

                                            

      Частота вращения бичевого вала равна:

      

                                                                         (2.3)

      Длина бича протирочной машины вычисляется  по формуле:  

                                                                                                (2.4)