|
Разработка функциональной схемы машины и технологический расчет
Раздел включает:
- разработку функциональной схемы машины согласно техническому заданию.
Схема приводится и в записке, и в графической части проекта. В записке на схеме указываются конструктивные и кинематические параметры, которые присутствуют в расчетах. [15]
- расчет конструктивных, кинематических и силовых параметров рабочих органов машины и прочих, которые влияют на технологический процесс. [3]
Важнейшей характеристикой машины является производительность. В курсе «Расчет и конструирование машин пищевой промышленности» студенты знакомились с основными видами производительности
- действительная (фактическая);
- теоретическая;
- технологическая. [16]
Теоретическая производительность машины определяется количеством продукции, которую могла бы выпустить машина в единицу времени при бесперебойной и непрерывной работе.
Действительная производительность, являясь функцией от теоретической, зависит еще также и от условий эксплуатации машины и условий организации производства.
Отношение действительной производительности к теоретической называется коэффициентом использования машины.
Технологическая производительность определяется тем количеством продукции, которое выпущено машиной, не имеющей потерь на холостые ходы, подходы и выстои. К таким относится машины непрерывно-поточного действия. Для них теоретическая производительность одновременно является и технологической.
В технической документации и расчётных формулах под производительностью обычно подразумевается теоретическая [16].
В задании студенту указана теоретическая производительность машины.
Технологический расчет включает в себя определение следующих параметров пищевого оборудования:
- размеров рабочих органов, рабочих объемов, и их характеристик;
- скорости рабочих органов;
- технологических сил1 , работы или мощности, потребной для переработки пищевого продукта.
1 - технологические силы - силы производственного сопротивления, на преодоление которых затрачивается работа, необходимая для выполнения технологического процесса. Величина этих сил зависит от многих факторов: физико-механических свойств технологического материала, вида, скорости и режимов его обработки и их определение служит для дальнейшего расчета мощности, прочности и других характеристик машины
Исходные данные:
- производительность машины;
- состав машины и конструктивное устройство её частей, и, следовательно, форма рабочих органов;
- технологические свойства пищевого продукта и режимы его обработки берутся студентом из ТЗ и предыдущих разделов ПЗ курсового проекта.
В общем виде связь производительности с определяемыми параметрами:
Первая часть формулы, которая определяет Q или рабочий объем через t пребывания, требуемое для осуществления того или иного технологического процесса, обычно применяется при расчете аппаратов. Вторая часть формулы содержит скорость движения рабочего органа и путь L, и применима для расчета машин.
Расчетные формулы для каждого типа машин, связывающие заданную производительность с конструктивными параметрами, даны в источнике литературы.[7, 11]. Там же приведены расчеты или обоснованный выбор скорости воздействия рабочих органов или рабочей среды на обрабатываемый продукт. Режимы воздействия должны исключать отрицательные последствия обработки и снижения пищевой ценности продукта.
Исходя из скорости воздействия рабочих органов и найденных или принятых из конструктивных соображений размеров рабочих органов, вычисляются необходимые скорости движения самих рабочих органов.
Зная конструктивные и кинематические характеристики рабочих органов, можно определить технологические (полезные) затраты мощности [16].
К ним относятся затраты мощности на валу рабочего органа.
В общем виде мощность, затрачиваемая на механическую обработку продукта, составляет:
- при поступательном движении рабочих органов машины:
где R- сила воздействия рабочего органа на обрабатываемый продукт, или сила сопротивления продукта, Н
-линейная скорость рабочего органа относительно продукта, м/с
- при вращательном движении рабочих органов машины:
где -вращающийся момент, Нм
-угловая скорость рабочего органа относительно продукта,c-1
Силы сопротивления- это технологические силы, на преодоление которых затрачивается работа, необходимая для выполнения технологического процесса. Обычно технологические силы определяют экспериментальным или расчетным путем на этапах предварительных исследований. Их значения берутся в качестве справочных или рекомендованных.
Для студентов необходимые расчеты и рекомендации для определения потребной мощности заданного типа пищевого оборудования приведены в источнике [11], а пример разработки функциональной схемы машины и её технологический расчет- в Приложении 5.
|