Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

Кафедра «Машины и аппараты пищевых производств»

Курсовой проект

по дисциплине «Технологическое оборудование»

по теме «Анализ оборудования для очистки штучных сельскохозяйственных продуктов»

Выполнил

Миллер А.В.

Барнаул 2014

Содержание

Введение

1. Анализ существующих линий очистки

1.1 Устройство и принцип действия линии паровой очистки

1.2 Устройство и принцип действия линии пароводотермической очистки

1.3 Устройство и принцип действия линии механической очистки

2. Основное технологическое оборудование

2.1 Устройство и работа моечно-очистительной машины

2.2 Устройство и работа очистительной машины КНА-600М

3. Правила эксплуатации очистительной машины КНА-600М

4. Проверочный расчет основных параметров

4.1 Определение производительности очистительной машины КНА-600М

4.2 Определение мощности электродвигателя для привода очистительной машины КНА-600М

4.3 Силовой расчет шнека моечно-очистительной машины

4.4 Прочностной расчет витка шнека моечно-очистительной машины

Заключение

Литература

Введение

Очистительное оборудование предназначенное для удаления с продуктов поверхностного слоя с пониженной пищевой ценностью слоя (кожицы с овощей и фруктов, чешуи с рыбы и др.)пользуется устойчивым спросом. Широко используются машины для очистки корнеплодов. Поскольку из овощей, подвергающихся очистке, наибольший удельный вес приходится на картофель, машины для очистки картофеля носят название картофелеочистительных машин (картофелечисток), хотя на них могут очищаться и корнеплоды. Очистка овощей может производиться термическим, химическим и механическим способами.

Термический способ очистки может быть огневым и паровым. При огневом способе очистки клубни подвергаются в течение нескольких секунд обжигу в термоагрегатах при температуре 1200-1300 °С. При этом кожура обугливается и происходит проваривание поверхностного слоя клубней на глубину 0,6-1,5 мм. Затем клубни поступают в моечно-очистительную машину, где с них с помощью вращающихся щеток и резиновых валиков при обильном воздействии воды отделяются кожура и частично проваренный слой. машина очистка сельскохозяйственный электродвигатель

При паровом способе клубни через дозирующее загрузочное устройство подаются в рабочую камеру картофелечистки и подвергаются воздействию острого водяного пара повышенном давлении (0,4-1,1 МПа) и температуре. Далее клубни попадают в разгрузочное устройство, давление быстро снижается до атмосферного. В результате резкого снижения давления вода в слое под кожурой мгновенно превращается в пар, который отслаивает и разрывает кожуру клубней. Затем клубни поступают в моечно-очистительную машину для удаления кожуры.

Химический способ очистки картофеля основан на обработке его раствором щелочи, последующей очистке клубней на роликовых машинах и промывке их от щелочи. Следы щелочи удаляются раствором органической кислоты (лимонной или уксусной).

При механическом способе наружный покров картофеля сдирается о шероховатую поверхность рабочего органа и стенки рабочей камеры машины. Для эффективной очистки клубней должны соблюдаться следующие условия:

- между поверхностью клубня, шероховатой поверхностью рабочего органа и стенками рабочей камеры должно быть относительное движение;

- клубень должен прижиматься к шероховатой поверхности с определенным усилием, чтобы ее частички могли углубиться в клубень и при дальнейшем его движении произвести сдирание кусочков поверхности оболочки клубня.

Во время очистки в рабочую камеру подается вода, которая смывает частички кожуры и выносит их из рабочей камеры машины.

Качество очистки зависит:

- от равномерности соприкосновения всей поверхности клубня с шероховатыми рабочими поверхностями машины:

- от интенсивности прижатия клубня к рабочим поверхностям:

- скорости относительного движения между клубнями и рабочими поверхностями машины.

Оборудования для очистки продуктов существует достаточно много. Ежегодно осваиваются и внедряются новые, более современные машины и оборудование. Для качественной и эффективной эксплуатации этого оборудования требуются люди с глубоким знанием теории, конструкций аппаратов и протекающих в них процессах. В Алтайском Государственном Техническом Университете имении И.И. Ползунова существует кафедра МАПП, на которой готовят молодых специалистов пищевой отрасли. Кафедра МАПП одна из наиболее развитых кафедр данного профиля в России. В связи с тем что Российское образование осуществляет переход на Европейскую двухступенчатую систему подготовки специалистов, было создано направление «Технологические машины и оборудование» которое охватывает более широкий круг отраслей пищевых производств, поэтому появилась необходимость изучать новое оборудование. На кафедре стало не достаточно учебно-методических пособий по дисциплине технологическое оборудование. В настоящее время об очистительном оборудовании доступно очень мало информации.

Целью данного курсового проекта является повышение качества обучения бакалавров по направлению «Технологические машины и оборудование».

Задачи:

1. Проанализировать современные очистительные машины;

2. Разработать текстовые материалы;

3. Разработать плакаты;

4. Рассчитать основные параметры оборудования.

1. Анализ существующих линий очистки

1.1 Устройство и принцип действия линии паровой очистки

При паровом способе очистки (рис. 1) сырье из овощехранилища по гидротранспортеру 1 поступает на ковшовый элеватор 2, привод которого оснащен вариатором скоростей, что позволяет равномерно подавать сырье на производство в необходимом количестве. Поданное сырье поступает в малый промежуточный бункер 3, а затем на автоматические весы 4. С весов сырье поступает в бункер-накопитель 3 вместимостью 150 кг, а из него -- в вибрационно-моечную машину 5 ММКВ-2000. Между бункером-накопителем и моечной машиной имеется брезентовый фартук, который уменьшает шум от работающей вибромойки и не позволяет овощам высыпаться на пол. В стенке бункера предусмотрено щелевидное отверстие для контроля за наполнением бункера сырьем и проталкивания овощей в случае их заклинивания в бункере, что бывает редко.

Рисунок 1 - Технологическая схема паровой очистки картофеля: 1-гидротранспортёр; 2-ковшовый элеватор; 3-бункер; 4-весы; 5-вибрационно-моечная машина; 6-скребковый транспортёр; 7-машина для паровой очистки; 8-моечно-очистительная машина; 9-сульфатор; 10-конвейер дочистки; 11-элеваторная моечная машина.

Вымытые овощи скребковым транспортером 6 подаются в паровую очистительную машину 7, где они обрабатываются паром при давлении 0,35--0,42 МПа в течение 60--70 с (картофель), при 0,3--0,35 МПа 40--50 с (морковь) и 90 с (свекла). При обработке паром кожица и тонкий поверхностный слой мякоти (1--2 мм) сырья прогреваются, под кожицей образуется пар. В результате значительного перепада давлений на выходе из аппарата кожица вспучивается, лопается и легко отделяется водой в моечно-очистительной машине. Количество отходов и потерь в этой машине зависит от глубины провара и степени размягчения подкожного слоя. Установлено, что чем выше давление пара, тем меньше времени требуется на обработку сырья, что в свою очередь приводит к значительно меньшей глубине провара подкожного слоя и уменьшению потерь ценного продукта.

Обработанные паром корне- и клубнеплоды поступают в барабанную моечно-очистительную машину 8, куда поступает вода под давлением 0,3--0,5 МПа; длительность выдерживания в ней овощей регулируется углом наклона барабана. Количество полностью очищенных овощей составляет 97--99%.

Применение паровой очистки овощей, при которой не требуется калибровочной станции (при пароводотермическом, механическом и водопаровом способах очистки калибровка картофеля и овощей обязательна), позволяет создать компактный узел предварительной подготовки овощей к очистке, значительно сократить установленную мощность электродвигателей, производственную площадь и снизить отходы сырья.

Картофель и овощи любых форм и размеров хорошо очищаются, имеют сырую (небланшированную) мякоть, поэтому они хорошо измельчаются на корнерезках. Этот способ очистки начал широко внедряться на овощесушильных, консервных и картофелеперерабатывающих предприятиях страны. Паровая очистка овощей и картофеля проводится на машинах различной конструкции. В нашей стране для этой цели эксплуатируются машины бельгийской фирмы марки IMC-392 и машины отечественного производства марки ТА аналогичной конструкции.

Очищенный картофель из барабанной моечно-очистительной машины поступает в сульфитатор 9, где обрабатывается 0,1%-ным раствором бисульфита натрия в течение 2 мин, а затем высыпается на ленту конвейера дочистки 10. Очищенные овощи непосредственно поступают на дочистку. Транспортерная лента конвейера дочистки шириной 750 мм разделена металлическими планками вдоль на три части. По крайним частям ленты движется сырье, которое необходимо дочистить, а по средней -- дочищенное вручную. С обеих сторон конвейер обшит листовым железом. Работницы сидят вдоль конвейера на винтовых стульях, высота сидений которых изменяется в зависимости от роста работницы. По обеим сторонам транспортерной ленты имеются решетки, через которые отходы поступают в гидротранспортер, проходящий под конвейером дочистки, и насосом ЦНФ откачиваются за пределы цеха. Вместе с твердыми очистками откачиваются и жидкие отходы от барабанной моечной машины. Отходы направляют на вращающийся решетчатый барабан, где жидкие фракции отделяются и стекают в три последовательно соединенных отстойника, а очистки поступают в расположенную рядом емкость. Все отходы используются на корм скоту. Для погрузки твердых отходов используют автопогрузчик, а жидкие отходы выкачивают из ямы шестеренчатым насосом.

Очищенные овощи с конвейера дочистки поступают в элеваторную моечную машину 11 и скребковым транспортером 6 загружаются в бункер.

В рассматриваемой технологической линии можно выделить моечно-очистительную машину (пиллер), потому что она выполняет основные функции при очистке паровым способом.

1.2 Устройство и принцип действия линии пароводотермической очистки

При пароводотермической очистки (рис. 2) сырье из овощехранилища подают элеватором «гусиная шея» 2 в кулачковую моечную машину 3, затем на инспекционный транспортер 4, где вручную отбирают некондиционные клубни или корнеплоды. Некондиционный картофель передают на утилизацию в крахмальный цех. Проинспектированное сырье элеватором 2 передается в калибровочный барабан 5, где сортируется на 3 размера и ссыпается в соответствующие бункера 6, расположенные под калибрователем. Сырье каждого калибра отдельно передается ленточным транспортером 7 и элеватором 2 на бланширование и очистку в пароводотермический агрегат (ПВТА). Бланшированное и очищенное сырье дочищают вручную на конвейере 13, инспектируют и взвешивают на весах.

Рисунок 2-Технологическая схема пароводотермической очистки картофеля: 1-гидротранспортер; 2-элеваторы; 3-кулачковая моечная машина; 4-инспекционный транспортер; 5-калибровочная машина; 6-бункера; 7-ленточный транспортер; 8-автоматические весы; 9-автоклав; 10-водяной термостат; 11-наклонный транспортер; 12-моечно-очистительная машина; 13-конвейер дочистки; 14-весы.

В рассматриваемой технологической линии можно выделить моечно-очистительную машину (пиллер), потому что она выполняет основные функции при пароводотермической очистки.

1.3 Устройство и принцип действия линии механической очистки

Механическая очистка (рис. 3) включает следующие операции. Автомашина с сырьем разгружается гидравлическим автомобилеподъемником 1, клубни ссыпаются по наклонной решетке 2 и скребковым транспортером 3 подаются на ленточный транспортер 4. Наклонная решетка изготовляется из стальных прутьев длиной 2 м с зазорами 10 мм и служит одновременно для отделения земли. Сырье ленточным транспортером 4 или гидротранспортером 5 подается в кулачковую моечную машину 6. Мытое сырье поступает на инспекционный конвейер 7, где удаляются дефектные клубни и посторонние предметы. Прошедший инспекцию картофель взвешивают на автоматических весах ДКР-50 8, после чего он поступает на калибровочную станцию 9, где сортируется на четыре размера. Очень мелкий картофель (диаметром 5 см) передается для переработки на крахмал, а крупные, средние и мелкие клубни поступают в бункер 10. Калиброванный картофель подвергается очистке на абразивных корнечистках периодического действия или непрерывнодействуюших картофелеочистительных машинах КНА-600М. Очищенный картофель обрабатывают в течение 2--3 мин 0,1%-ным (в пересчете на S02) раствором бисульфита натрия в сульфитаторе МСК-1, после чего передают на дочистку. Дочищенный картофель взвешивают и отправляют на дальнейшую переработку.



Рисунок 3-Технологическая схема механической очистки картофеля: 1-гидравлический подъемник; 2-решетка для отделения земли; 3-скребковые транспортеры; 4-ленточные транспортеры; 5-гидротранспортер; 6-кулачковая моечная машина; 7-инспекционный транспортер; 8-автоматические весы; 9-калибровочная машина; 10-бункера для калибровочного картофеля; 11-бункера перед очисткой; 12-очистительная машина; 13-сульфитатор; 14-конвейер дочистки; 15-весы.

В данной технологической линии можно выделить очистительную машину КНА-600М, потому что она выполняет основные функции при механической очистки.

2. Основное технологическое оборудование

2.1 Устройство и работа моечно-очистительной машины (пиллер)

Моечно-очистительная машина (рис. 4) предназначена для отделения кожуры и частично проваренного слоя продукта после его обработки огневым или паровым способом.

Рисунок 4 - Моечно-очистительная машина (пиллер): 1-электродвгатель; 2-клиноременная передача; 3-зубчатая передача; 4-кривошипно-шатунный механизм; 5-эксцентриковый вал; 6-обгонная муфта; 7-загрузочное устройство; 8-шнек; 9-коллектор; 10-рабочая камера; 11-рабочие валки; 12-разгрузочное устройство; 13-щетки; 14-ванна; 15-рама.

Рабочая камера 10 представляет собой прямоугольный параллелепипед, днище которого выполнено в виде полуцилиндра из десяти вращающихся щеточных валиков 11.

В машине предусмотрен вариатор скорости, который состоит из кривошипно-шатунного механизма 4 с эксцентриковым валом 5 и обгонной муфтой 6. Меняя эксцентриситет пальца на планшайбе, можно изменить угол поворота шнека.

Валики 11 получают вращательное движение от электродвигателя 1 через клиноременную 2 и зубчатые цилиндрические передачи 3. Если смотреть на машину со стороны загрузочного устройства, то пять правых валиков вращаются по ходу часовой стрелки, а пять левых -- в противоположном направлении, в следствии этого овощи все время поднимаются от нижней цилиндрической части рабочей камеры 10 к боковым стенкам и интенсивно перемешиваются. В машину овощи подаются через загрузочное устройство 7. Продвижение овощей вдоль рабочей камеры обеспечивается шнеком 8, который периодически поворачивается на некоторый угол. Угол поворота шнека 8 регулируется, следовательно, скорость продвижения и продолжительность обработки продукта можно изменять. Разгружаются овощи через разгрузочное устройство 12, находящееся в нижней части торцевой стенки. Для смыва очищенной кожуры в рабочую камеру подается вода из коллектора 9. Кожура смывается водой с овощей и щеток 13.

После включения электродвигателя 1 и открытия водяного вентиля на водопроводной трубе, подающей воду в машину, картофель из обжигательной печи или парового картофелеочистительного агрегата подается конвейером в загрузочное устройство 7, откуда продукт ссыпается в нижнюю цилиндрическую часть рабочей камеры 10 и, продвигаясь вдоль нее с помощью вращающегося шнека 8, одновременно очищается вращающимися щетками 13 от кожуры и загрязнений. Последний виток шнека 8 продвигает обмытые и очищенные овощи в разгрузочное устройство 12.

Структурно моечно-очистительная машина (рис. 5) состоит из: корпуса (К) к которому жестко соединены такие структурные (функциональные) элементы, как приемно-питающее устройство (ППУ), основной рабочий орган (ОРО), вспомогательный рабочий орган (ВРО), опор и подвесок (ОиП), выпускное устройство (ВУ), преобразователь энергии (ПЭ) и передачи (П).



Рисунок 5 - Структурная схема моечно-очистительной машины (пиллер)

Кинематическая схема моечно-очистительной машины изображена на (рис. 6)

Рисунок 6 - Кинематическая схема моечно-очистительной машины (пилллер): I-вал электродвигателя; II-вал валика; III-вал шнека; 1-электродвигатель; 2-клиноременная передача; 3-зубчатая передача; 4-кривошипно-шатунный механизм; 5-эксцентриковый вал; 6-муфта; 7-шнек; 8-валики; 9-подшипники.

2.2 Устройство и работа очистительной машины КНА-600М

В технологической схеме очистки картофеля механическим способом (рис. 3) можно выделить машину КНА-600М 12, она выполняет основные функции очистки.

Очистительная машина КНА-600М (рис. 5) состоит из рамы 15, на которую через резиновую прокладку установлены корпус привода, боковая, передняя и задняя стенки, образующие прямоугольную коробку. Внутри коробки крепится внутренний каркас, который образует рабочую камеру машины 8. Рабочая камера 8 разделена перегородками 6 на четыре секции. Рабочими органами машины являются вращающиеся абразивные валики 11. Валики 11 расположены по всей ширине рабочей камеры и вращаются в направлении к разгрузочному окну. Каждый валик 11 выполнен в виде металлического стержня, на который насажены 12 роликов 17, изготовленных из абразивного материала. Ролики 17 имеют форму усеченных конусов. Рядом стоящие ролики 17 совмещаются на стержне одинаковыми диаметрами. В результате этого валик 11 имеет волнистую форму, что во время очистки клубней обеспечивает большую поверхность соприкосновения их с абразивной поверхностью валиков. Для прохода картофеля из секции в секцию в перегородках 6 имеются окна, ширина которых регулируется специальными заслонками 7. Окна расположены в противоположных сторонах перегородок 6. Валики 11 приводятся в движение от электродвигателя 2, расположенного в верхней части машины. Каждый абразивный валик 11 одним концом укреплен в подшипнике, а другим зацеплен с валиком приводного механизма. Движение к рабочим органам передается от двигателя 2 через клиноременную передачу 3 и систему зубчатых передач. Для безопасной работы клиноременная передача 3 закрыта предохранительным щитком. Двигатель 2 укреплен на специальных направляющих, по которым он может передвигаться для обеспечения натяжения ремней. Передвижение двигателя 2 осуществляется натяжным винтом. Загрузка продукта осуществляется через загрузочное окно 1, а выгрузка через разгрузочный лоток 9, который имеет регулировочную заслонку 10, позволяющую менять сечение выходного окна. Через коллектор душа 5 в каждую секцию рабочей камеры подается вода, которая смывает частицы очищенной кожуры с клубней и абразивной поверхности рабочих валиков11. Вода вместе с отходами (мезгой) проходит между роликами и попадает в ванну 16, а оттуда удаляется в мезгосборник.

Рисунок 7 - Очистительная машина КНА-600М: 1-загрузочное окно; 2-загрузочное окно; 3-клиноременная передача; 4-цилиндрическая передача; 5-коллектор для подачи воды; 6-перегородка; 7-заслонка; 8-рабочая камера; 9-разгрузочный лоток; 10-поворотная заслонка; 11-валик; 12-сетка; 13-сливной патрубок; 14-крахмалоотстойник; 15-рама; 16-ванна; 17-абразивные ролики.

С транспортера клубни через загрузочное окно 1 попадают в первую секцию рабочей камеры машины. Здесь клубни падают на быстровращающиеся абразивные ролики 17. Клубни в рабочей камере машины очищаются за счет трения их об абразивные ролики 17. При работе машины картофель располагается во всех четырех секциях, занимая объем в каждой секции рабочей камеры, близкий к полуцилиндрическому. При вращении роликов клубни постоянно подбрасываются, перекатываются, поворачиваясь к абразивным поверхностям различными участками своей поверхности, и с них сдираются частицы поверхностного слоя. Клубни, находящиеся у последнего валика каждой секции, наползают (или набрасываются) на расположенные перед ними неподвижные перегородки. Те клубни, которые к этому моменту находятся против окон в перегородках 6, переходят в следующую секцию, а их место занимают соседние клубни. Таким образом, возникает передвижение клубней по ширине рабочей камеры 8. Следовательно, передвижение клубней в машине происходит при вращении роликов и постоянном поступлении в машину новых порций клубней. Так как окна расположены в противоположных сторонах перегородок, прежде чем попасть в следующую секцию каждый клубень проходит предыдущую секцию вдоль всей ширины рабочей камеры

Структурно очистительная машина КНА-600М (рис. 6) состоит из:

Корпуса (К) к которому жестко соединены такие структурные (функциональные) элементы, как приемно-питающее устройство (ППУ), основной рабочий орган (ОРО), опор и подвесок (ОиП), выпускное устройство (ВУ), преобразователь энергии (ПЭ) и передачи (П).

Кинематическая схема очистительной машины КНА-600М изображена на рисунке 6. От электродвигателя 1 через ременную 2 и зубчатую 3 передачи движение передается валикам 4. Валики очистительной машины закреплены в подшипниках 5 и совершают вращательное движение.



Рисунок 8 - Структурная схема очистительной машины КНА-600М.

Рисунок 9 - Кинематическая схема очистительной машины КНА-600М: I-вал электродвигателя; II-вал валика; 1-электродвигатель; 2-ременная передача; 3-зубчатая передача; 4-валики.

3. Правила эксплуатации очистительной машины КНА-600М

Правила эксплуатации картофелеочистительной машины КНА-600

1. Прежде чем приступить к очистке овощей проводят внешний осмотр машины: определяют ее санитарное состояние, убеждаются в отсутствии посторонних предметов внутри рабочей камеры, проверяют заземление, состояние электропроводки и правильность сборки. Далее включают машину и проверяют ее работу на холостом ходу.

2. Предназначенные для очистки овощи рекомендуется откалибровать и вымыть, что уменьшает процент их отходов, улучшает качество очистки и увеличивает срок эксплуатации машины.

3. Загружают машину после включения электродвигателя и подачи воды в коллектор.

4. Предварительно отсортированный и вымытый картофель подают в загрузочное устройство машины с помощью ленточного транспортера. Производительность подающего транспортера должна соответствовать производительности машины.

5. В зависимости от состояния продукта устанавливают необходимое сечение окон и наклон машины.

6. Не следует допускать переполнения какой-либо секции продуктом.

7. В процессе эксплуатации абразивные ролики изнашиваются, зазоры между ними увеличиваются до 10-12 мм и мелкие клубни могут провалиться в ванну для слива воды и отходов. В этом случае необходимо произвести замену роликов на каждом нечетном валу, благодаря чему зазор уменьшается до 5 мм. При повторном увеличении зазора до 10-12 мм ролики заменяются уже на четных валах, и машина снова работает до предельного зазора, после чего меняются ролики на нечетных валах и т.д. Чтобы этого не происходило, износившиеся ролики надо регулярно заменять.

8. Необходимо следить за состоянием клиновых ремней, регулярно проводить их натяжение, а также промывать редукторы заменяя в них смазку

9. Все ремонтные работы, а также санитарную обработку производят при отключенном двигателе.

10. При мойке необходимо следить за тем, чтобы вода не попадала на электродвигатель и электропусковое устройство.

Таблица 1. Неисправности в работе очистительной машины КНА-600М и меры их устранения

Неисправности	Возможные причины	Способы устранения
Очистка продукта происходит медленно, процент отходов превышает норму	Сильно загрязнены овощи. Недостаточное поступление воды в камеру. Перегрузка рабочей камеры овощами. Сработался абразив.	Промыть овощи. Увеличить поступление воды в рабочую камеру Уменьшить единовременную загрузку овощей. Заменить абразивы рабочих органов.
Рабочие органы вращаются медленно	Проскальзование ремня. Перегрузка машины овощами.	Усилить натяжение ремня. Уменьшить загрузку.
Через закрытую дверцу рабочей камеры просачивается вода	Чрезмерное поступление воды в рабочую камеру. Засорение отверстий в дне рабочей камеры.	Уменьшить подачу воды, несколько прикрыв вентиль водопровода. Прочистить отверстия в дне рабочей камеры.
После очистки продукт получается битым	Частично выкрошился абразив, и образовались острые углы в рабочей камере.	Заменить абразив рабочего органа и абразивные сегменты камеры.

4. Проверочный расчет основных параметров

4.1 Определение производительности очистительной машины КНА-600М

Очистительная машина КНА-600М является машиной непрерывного действия. Рабочими органами машины являются вращающиеся абразиные валики. Преподаватель Московского Государственного Университета Технологий и Управления им. К.Г. Разумовского к.т.н.,проф. Чадаев А.С. [2] в своем методическом пособии «Оборудование отрасли» предлагает найти производительность очистительной машины КНА-600М по формулам:

,

Где t - продолжительность прохода овощей через машину, мин;

- коэффициент, учитывающий распределение корнеплодов на абразивных роликах;

L - внутренняя длина машины между крайними перегородками, м;

B - внутренняя ширина машины, м;

h - средняя толщина слоя продукта в машине, м;

- объемная масса обрабатываемых овощей, кг;

Из паспорта очистительной машины известно:

L=1,7 м;

B=1 м;

h=0.15 м;

t=2 мин.

Объемная масса картофеля =700.

Коэффициент =0,7.

,

Из проверочного расчета производительности очистительной машины КНА-600М следует что, проверочная производительность получилась равной 3749 кг/ч, что больше паспортной на 3149 кг/ч.

4.2 Определение мощности электродвигателя для привода очистительной машины КНА-600М

Мощность электродвигателя для привода машины рассчитывается по формуле [2]:

Где f - коэффициент трения продукта об абразивную поверхность, f = 1,2;

k - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки, а так же относительное движение роликов и овощей, k = 0,8;

- коэффициент полезного действия передачи, = 0,8;

n - число оборотов в минуту абразивных роликов, n = 600 об/мин;

d - средний диаметр абразивного ролика, d = 0,068 м;

F - вес овощей в камере для обработки, Н.

F = g

Где m - масса продукта, находящегося в камере для обработки, кг;



F = 1079.8=1049 Н

По данным расчета мощности выбираем электродвигатель марки АИР-100S-4 с мощностью 3 кВт и скоростью вращения 1500 об/мин.

4.3 Силовой расчет шнека моечно-очистительной машины

На рисунке 10 показаны силы действующие на шнек.

Рисунок 10 - Схема сил действующих на шнек.

Суммарное осевое усилие S и крутящий момент можно определить по формулам [3]:

;

где - z число целых витков шнека;

D -диаметр шнека, м;

d - диаметр вала шнека, м;

Pmax - максимально создаваемое давление, Па.

Число целых витков можно определить из зависимости длины всего шнека (Lшн) и шага витков (H), т.е.:

Z=Lшн/H

Z= 3,1/0,65 =4,7

Принимаем число витков равное 5.

Из паспортных данных о диффузионной установке и предыдущих расчетов известно:

D=0,8 м; d=0,4 м;

Pmax = 220500 Па.

S= 0.39Ч5Ч(0,8²-0,4²)Ч220500=206388 н/м²

Мкр =0,131Ч5Ч(0,8³-0,4³)Ч220500Ч0,17=11000 н/м²

В результате действия всех нагрузок вал шнека испытывает деформации сжатия, кручения и продольно-поперечного изгиба.

Напряжение сжатия определяется по формуле:

F=ПD²/4

F=3.14Ч0,8 ²/4=0,5 м².

для стали из которой изготовлен шнек 35У =160мПа, следовательно напряжение сжатия является допустимым.

для стали из которой изготовлен шнек 35У =220мПа, следовательно напряжение сжатия является допустимым.

На основе проверочных прочностных и силовых расчетов шнека моечно-очистительной машины можно сделать вывод что, шнек будет выдерживать все нагрузки при работе.

4.4 Прочностной расчет витка шнека моечно-очистительной машины

На прочность следует рассчитать последний виток шнека, находящийся в условиях максимального напряжения. С небольшим допущением можно представить этот виток как кольцевую пластину, защемленную по внутреннему радиусу [3] (Рис.11).

Рисунок 11 - Схема к расчету шнека на прочность.

Наибольший изгибающий момент на витке:

н/м,

где a=D/d, м. а=0,8/0,4=2 м.

Наибольшее напряжение на витке:

где W- момент сопротивления сечения изгибу,

().

Данное значение напряжения на витке меньше допустимого =70 мПА.

Заключение

В курсовом проекте были проанализированы современные технологические линии очистки штучных с/х продуктов и основные машины, участвующие в процессе производства: очистительная машина КНА-600М, моечно-очистительная машина (пиллер). Были проведены проверочные расчеты производительности очистительной машины КНА-600М и мощности электродвигателя для привода машины. Так же были проведены силовой расчет шнека и прочностной расчет последнего витка шнека моечно-очистительной машины (пиллер).

Литература

1. Тарасов В.П. Технологическое оборудование пищевых предприятий. синтез машин: метод. укозания к выполнению курсового проекта. - Барнаул: изд-во АлтГТУ. - 2013. - 30с.

2. Чадаев А.С. Оборудование отрасли. Технологическое оборудование отрасли (консервных предпритий). Рабочая программа, методическое указания, контрольные задания и темы курсовых проектов. - М., МГТУ, 2012.

3. Петров В.И. Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств. Учебное пособие часть 1 / КТИПП. - Кемерово. 2002, - 116 с.

4. Ковалевский В.И. Проектирование технологического оборудования и линий. - Пб.: ГИОРД, 2007.-232с.

5. Золин В.П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания: Учебник для нач. проф. Образования: Учеб. пособие для сред. Проф. Образования /В.П. Золин.- 2-е изд., стер.- М.: Издательский центр "Академия", 2003. - 248 с.

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

7. Зайчик Ц.Р., Драгилев А.И., Федоренко Б.Н. Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств. - М.: ДеЛи-принт, 2004. - 152с.

8. Ботов М.И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник для нач. проф. Образования /М.И. Ботов, В.Д. Елхина, О.М. Голованов.- 2-е изд., испр. - М..: Издательский центр "Академия", 2006.- 464 с.

Размещено на Allbest.ru