ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 0
Рис. 8. Схеми основних типів щокових дробарок:
а – з плаваючою щокою; б – з щокою що здійснює зворотно– поступальний рух; в – з щокою що здійснює коловий рух; 1 – опора;
2 – кривошип; 3 – шатун; 4,5 – проміжні кінематичні ланки; 6 – рухома щока; 7 – нерухома щока.
Рис. 9. Схеми основних типів вальцевих дробарок:
а – з пружним вальцем: 1 – пасова передача; 2 – ведучий валець; 3 – шестерня приводу пружного вальця; 4 – шестерня приводу ведучого вальця;
б – із шарнірними вальцями; в – з вальцями що мають незалежні приводи.
Із збільшенням кута захоплення зростає ступінь подрібнення, але і
зростає можливість виштовхнення продукції з машини внаслідок тиску щок.
Для запобігання цього кут зах оплення не повинен перевищувати подвоєного
кута тертя продукта по поверхні робочої площини.
Оптимальна кількість обертів приводного валу дробарки:
n 1,11 |
tg |
(47) |
|
a |
|||
|
|
де α – довжина ходу щоки, м.
28
Рис. 10. Схеми основних типів вібраційних дробарок.
а– двощокова із спрямованими коливаннями у горизонтал ьній площині;
б– двощокова з кутовими коливаннями; в – трищокова з нерухомою внутрішньою щокою; г – трищокова із зовнішніми нерухомими щоками;
д– з похилою камерою та колосниковою решіткою; е – з похилою камерою та вантажонесучим днищем; 1 – рухома щока; 2 – віброзбуджувач; 3 – пружний елемент; 4– корпус; 5 – пружна опора; 6 – основа; 7 – нерухома щока;
8 – коток; 9 – нижня щока; 10 – днище; к – корпусного типу: 1 – нерухома щока; 2 – інерційний елемент; 3 – рухома щока; 4,8 – пружні елементи; 5 – приводний двигун; 6 –платформа; 7 – шток; 9 – шарнір конусної щоки; 10 – внутрішній паз рухомої щоки; л – з одною рухомою щокою: 1 – рухома щока; 2 – нерухома щока; 3 – вісь рухомої щоки; 4 – дебаланс; 5 – пружний
елемент; 6 – опора рухомого елементу.
Теоретична продуктивність дробарки визначають за формулою (48).
15 103 dcabn |
(48) |
де |
μ – коефіцієнт розпушування подрібненого матеріала, μ = 0,2 … 0,65; |
|||
|
dС – середній діаметр кусків подрібненого матеріала, м; |
– густина |
||
|
продукта, кг/м3; b – ширина випускної щілини, м; |
|
||
|
Середній діаметр кусків продукта: |
|
||
|
dc |
2bmin a |
|
(49) |
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
де |
bmin – мінімальна ширина випускної щілини, м. |
|
||
|
29 |
|
|
|
Потужність, що витрачається на подрібнення в щоковій робарці,
наближено визначається за формулою:
|
N |
2nb d02 d12 |
|
(50) |
|
6,28 10 3 E |
|||
|
|
|
||
де |
σ – межа міцності подрібнення матеріалу під |
час стискання, МПа; |
||
|
d0,d1 – відповідно діаметри кусків продукта до та після подрібнення, м; |
|||
Е– модуль пружності першого роду, МПа.
2.3.Розрахунок основних параметрів вальцевої дробарки
Ухарчовій та переробній промисловості вальцеві дробарки використовуються для подрібнення і помолу зерна, солоду, плодів, макухи тощо. Дані машини можуть мати циліндричні або конічні робочі органи.
Останні також називають конусними дробарками (рис.11).
Серед основних параметрів, що характеризують роботу машини даного типу можна відзначити: кут захоплення α (рис.11), швидкість обертання вальців, їх діаметр, продуктивність та витрату енергії при експлуатації машини.
Для захоплювання кусків матеріалу і подрібнення його гладкими вальцями потрібно, щоб кут α був менший від подвоєного кута тертя матеріала
ψ, тобто α≤2ψ.
Граничну кількість обертів вальців визначають з рівняння:
|
|
n 10,3 |
f |
|
(51) |
|
|
d0D |
|||
|
|
|
|
||
де |
f – коефіцієнтП |
тертя матеріалу об валець; f=0,2; D – діаметр вальця, м; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
– густина продукта, кг/м5. |
|
|
|
|
|
Теоретична продуктивність вальцевих дробарок : |
|
|||
|
|
bl Dn |
(52) |
||
де |
b – ширина щілини, що дорівнює діаметру кусків матеріала до |
||||
|
подрібнення, м; l – довжина вальця дробарки, м; |
φ – поправочний |
|||
коефіцієнт, який враховує нерівномірність живлення ( для зерна φ
=0,5… 0,7 ).
30
Рис. 11. Схеми основних типів конусних дробарок.
а – з механічним приводом та із зворотнім нерухомим конусом; б – з гідроприводом та з плаваючим штоком рухомого конуса; в – із прямим
багатоступінчатим нерухомим конусом; 1 – конічна зубчата передача; 2 – напрямна рухомого конуса;
3 – шток; 4 – рухомий конус; 5 – опора рухомого конуса; 6 – палець; 7 – гідропривод; 8 – округле днище робочої камери.
Потужність на валу дробарки наближено визначають за формулою:
|
|
|
d0 |
|
D |
2 |
|
(53) |
N |
17lDn |
|
|
|
|
|||
|
|
|
||||||
|
0,02 |
|
|
|||||
|
|
|
2,4 |
|
|
|||
Дану формулу можна застосовувати тільки для визначення потужності
вальцевих дробарок, які працюють при одній і тій самій міжвальцевій відстані,
тобто при сталому ступені подрібнення, наприклад, для вальцевої
солододробарки.
2.4. Розрахунок основних параметрів кульового млину.
Основними величинами, що характеризують роботу кульового млина, є:
критична швидкість обертання барабану, розмір куль, продуктивність млину та
витрата енергії на його обертання.
Критичну кількість обертів барабана кульового млину визначають за
формулою:
31
nK |
|
0,71 |
|
|
(54) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
D |
|
||
де D – діаметр барабана, м.
Оптимальну кількістьКР обертів млина приймають такою, що дорівнює
75% від nКР , тобто:
n |
0,53 |
|
(55) |
||
|
|
|
|||
D |
|||||
|
|
|
|||
Розмір куль, що використовують в якості робочого середовища,
визначають як:
dK 61gd1 d0 |
(56) |
де
де
d0,d1 – відповідно діаметр кусків продукта до та після подрібнення,мм.
Продуктивність даної машини орієнтовно становить:
16,7kVбD0,6 |
(57) |
Vб – об’єм барабана, м3; k – коефіцієнт, що враховує технологічні особливості процесу, (табл. 10) .
Таблиця 10 Значання коефіцієнту k
d0, мм |
|
Коефіцієнт k |
|
|
d1=0,2 мм |
d1=0,15 мм |
d1=0,075 мм |
25 |
1,31 |
0,95 |
0,41 |
19 |
1,57 |
1,09 |
0,51 |
12 |
1,91 |
1,25 |
0,58 |
6 |
2,4 |
1,5 |
0,66 |
Витрату енергії на подрібнення наближено визначають за формулою:
N 6,1 10 3 mk D |
(58) |
Вміст у матеріалі частинок меншої величини, ніж зазначено в таблиці
1.11, становить 85%.
32
3. Особливості процесу та методика розрахунку основних параметрів
машин для різання м’яса та м’ясопродуктів.
3.1.Загальна характеристика процесу.
Впроцесі подрібнення під дією зовнішньої сили в матеріалі продукта створюється пружна та пластична деформації. Руйнування структури продукції здійснюється по лінії найбільших напруг та відбувається тоді, коли напруга стає рівною тимчасовому опору матеріала тобто його межі міцності. Далі в структурі матеріалу утворюються мікротріщини, які частково здатні
“самозаживлятися” при знятті навантаження. Певна гранична концентрація мікротріщини в одиниці об’єму матеріалу викликає утворення великої тріщини або макротріщини, розвиток якої веде до розділення продукта на частини. По мірі підвищення дисперсності або зменшення розмірів частин матеріалу межа міцності частинок матеріалу зростає внаслідок зменшення кількості локальних концентраторів напруг (структурних дефектів, мікротріщин) в подрібненому матеріалі, хоча межа міцності загальної маси продукта зменшується. Подібне явище називають масштабним фактором. При надтонкому подрібненні, коли частинки набувають розмірів порядка декількох мікрон, під дією сил молекулярного зчеплення може відбуватися агрегування частин у більш крупні сполуки.
Тканини м’яса відносять до структурованих дисперсних систем, для яких у незруйнованому стані характерні структурна в’язкість та пружність форми. М’язова тканина являє собою сукупність м’язових волокон, що об”єднані в пучки різних порядків, які відокремлені тонким прошарком сполучної тканини. В процесі подрібнення м’язові волокна руйнуються переважно поперек волокон. Частина м’язових пучків руйнується вздовж осі окремих волокон та далі подрібнюються також поперек.
Сполучну тканину складають колагенові та еластичні волокна.
Колагенові волокна відрізняються високою міцністю, а еластичні-пружністю.
Жирові тканини складені клітинками округлої форми, окремі сукупності
33
яких відокремлені пухкою сполучною тканиною. Подібні структури не володіють високою міцністю та розташовуються в основному по ходу кровоносних судин у підшкірній клітчатці.
Кісткова тканина являє собою вид сполучної тканини з сильно розвинутою проміжною міжклітинною речовиною, що містить органічні,
неорганічні компоненти та воду. В структурному плані кістка складається з трьох основних частин: діафіза (основа або тіло кістки), епіфіза (гранична частина кістки, що є суглобною поверхнею через геоліновий хрящ), метафіза
(росткова частина кістки, що розташовується між епіфізом та діафізом).
Внаслідок даної структури при руйнуванні тріщини розповсюджуються в різних напрямах. При цьому найбільш високою міцністю володіє діафіз. Крім того, кістки з гаверсовими системами, тобто які мають концентричні порожнини з розташованими в них циліндричними трубками, де проходять кровоносні судини, менш міцні порівняно з кістками, що заповнені губчатою речовиною. Кісткова тканина здатна створювати міцні сполуки в процесі надтонкого подрібнення, що називається ефектом Ребіндера. Тому при реалізації такого процесу подрібнення кісткової тканини додаються поверхнево–активні речовини, які адсорбуються на поверхні тріщин та попереджають “самозаживлення” та агрегування частинок матеріалу, що сприяє зниженню його міцності при обробці.
3.2. Розрахунок основних параметрів м’ясорубки.
Серед машин для дрібного подрібнення відзначаються м`ясорубки або вовчи та шпикорізки. Характерними робочими органами м`ясорубок є шнековий механізм для переміщення продукції та різальний пристрій, що складається з набору решіток з отворами (рис.12). Іноді для подрібнення м’якої сировини застосовуються двошнекові апарати (рис.13).
Продуктивність м’ясорубки (рис.13) можна визначити двома способами:
–за пропускною здатністю подаючого шнекового пристрою;
–за пропускною здатністю різального пристрою.
34