Крок першого витка шнека розрахувати за формулою

 

t₁ = K_щ · t_к, мм (7.17)

 

де К_щ - коефіцієнт щільності, що характеризує зміну об'єму міжгвинтових просторів між першим і кінцевим витками шнека (прийняти К_щ = 1,75...2,25).

Середній крок витків шнека t_cер розрахувати за формулою

 

(7.18)

Кількість витків шнека т розрахувати за формулою

 

(7.19)

 

Розраховане значення т округлити до найближчого цілого числа. Після цього уточнити довжину шнека L_ш за формулою (7.19), з урахуванням цілого числа т.

Довжину пальця шнека ℓ;_пш розраховують за формулою

	(7.20)

 

де Z_рп - максимальна кількість ріжучих пар (ніж-решітка) у комплекті м'ясорубки, шт.

Обчислені геометричні параметри робочих органів м'ясорубки звести у табл. 6.

 

Таблиця 6

 

Основні геометричні параметри

робочих органів м'ясорубки

 

№ 3/п	Вид робочого органу	Геометричний параметр	Оди­ниця вимірю-вання	Зна­чення	При­мітка
1.	Ножова решітка	Зовнішній діаметр, Dрн.	мм
		Максимальний діаметр розміщення отворів, dq.	мм
		Діаметр отворів, dq.	мм
		Кількість отворів, Zo.	шт
		Товщина решітки, dр.	мм
		Коефіцієнт використання площі решітки, Квр.	-
		Діаметр центрального отвору, Dцо	мм
		Мінімальний діаметр розміщення отворів Dmin.o.	мм
2.	Підрізка решітки	Зовнішній діаметр, D1пр	мм
		Внутрішній діаметр зовнішнього кільця, D2пр.	мм

Продовження таблиці 6

		Зовнішній діаметр внутрішнього кільця, D3пр.	мм
		Діаметр центрального отвору, Dцпр.	мм
		Товщина решітки,dпр.	мм
		Кут заточки леза перемичок підрізної решітки, a.	град
		Ширина перемичок підрізної решітки, ℓ.	мм
		Коефіцієнт використання площі решітки, Квпр.	-
3.	Оберта- льний ніж	Максимальний радіус пера ножа, Rmax.	мм
		Мінімальний радіус пера ножа, Rmin.	мм
		Товщина ножа, dн.	мм
		Коефіцієнт ковзання ріжучого краю пера ножа,Кb.	-
		Кількість пер ножа, Zn.	шт
		Ширина контакту леза ножа з решіткою, b	мм
4.	Опорне кільце	Зовнішній діаметр, Dк.	мм
		Внутрішній діаметр, Dmin к.	мм
		Товщина кільця, dk	мм
5.	Шнек	Зовнішній діаметр, Dш mах.	мм
		Внутрішній діаметр, Dш mіп	мм

Закінчення таблиці 6

		Довжина, Lш.	мм
		Кількість витків, m	шт
		Крок першого витка шнека, t1	мм
		Крок кінцевого витка шнека, tк.	мм
		Кут підйому гвинтової лінії кінцевого гвинта шнека, bп	град
		Середній кут гвинтів шнека, tсер	мм
		Коефіцієнт щільності, Кц	-
		Діаметр пальця шнека, Dпш	мм
		Довжина пальця шнека, ℓ пш	мм

2.4.4 Розрахунок необхідної потужності двигуна м'ясорубки

 

Із заданої продуктивності Q і розрахованих геометричних параметрів робочих органів обраховують необхідну частоту обертання шнека за формулою

 

(7.21)

 

де п_ш- частота обертання шнека, хв^-1;

Р₀ - мінімальна сумарна площа отворів ножової решітки, мм²;

р - густина продукту, кг/м³(за дод. 5);

j - коефіцієнт використання площі отворів ножової решітки, який показує, яку частину площі отворів перекривають пера ножа, перешкоджаючи вільному проходженню продукту крізь отвори решітки (j = 0,65...0,75);

- коефіцієнт об'ємної подачі продукту шнеком, або коефіцієнт прослизання продукту відносно стінок робочої камери, що впливає на швидкість переміщення продукту вздовж неї ( =0,35..Д4).

Сумарну площу отворів ножової решітки розрахувати за формулою

(7.22)

 

де F₀ - сумарна площа отворів ножової решітки, мм².

Використовуючи дві чи більше ріжучих пар (ніж-решітка), з одержаних значень F_о1, F_о2... F_оп вибрати мінімальне значення F_о.

Необхідну потужність електродвигуна М, (кВт) м'ясорубки розрахувати за формулою

 

(7.23)

 

де N₁ - потужність, що необхідна на розрізання продукту в ріжучому механізмі, Вт;

N₂ - потужність, що необхідна на подолання тертя в ріжучому механізмі, Вт;

N₃ - потужність, що необхідна на переміщення продукту від завантажувального пристрою до ріжучого механізму, Вт;

h - загальний коефіцієнт корисної дії передаточного механізму м'ясорубки (його розрахувати як добуток окремих ККД усіх передач приводу, значення яких прийняти за дод. 5 після уточнення структури приводу).

Потужність N₁для ріжучого механізму з двома ріжучими парами розраховують за формулою

	(7.24)

 

де F_р - площа підрізної і ножової решітки, мм;

g - питома витрата енергії на перерізання продукту, Дж/мм² (залежно від виду продукту # = 0,25...0,35 Дж/мм²).

Площу ножової та підрізної решіток розрахувати за формулою

 

 

(7.25)

 

Потужність N₂ розрахувати за формулою

 

(7.26)

 

 

де Р₃ - зусилля затяжки ріжучого механізму, Н;

¦ - коефіцієнт тертя ковзання ножа об решітку в присутності подрібненого продукту (¦=0,1);

y - кількість площин різання (контактів ніж-решітка), шт.

Зусилля затяжки ріжучого інструменту розрахувати за формулою

 

Р₃ = РвZ_п(R_тax - R_min), (7.27)

 

де Р - середній тиск на поверхні стику ножа та решітки, Н/мм² (залежно від затяжки натискної гайки Р = 200..300 Н/мм²).

Значення потужності розрахувати за формулою

 

(7.28)

 

де Р₀ - тиск за кінцевим витком шнека, Н/мм² (залежно від конструкції шнека приймають Р₀ =30...50 Н/мм²);

¦₁ - коефіцієнт тертя продукту об шнек ( ¦₁ = 0,25…О,35).

2.5. Проектування м'ясорозрихлювача

(типу МРМ, МРП І-ІІ, МС 19-1400)

 

М'ясорозрихлювачі призначено для надрізання поверхневого шару порційних виробів за їхньої поштучної подачі на фрези. Тому початковим параметром буде швидкість обробки, яку обчислити за формулою

(8.1)

де Q - продуктивність, кг/год;

т - маса порції продукту, кг;

ℓ - середня довжина оброблюваного куска, м;

d - середній діаметр фрези, м;

j - коефіцієнт періодичності подачі продукту на обробку;

n - частота обертання фрези, хв^-1.

Для проектування прийняти: d = 0,05м.

Вихідні дані взяти з табл. 7.

Таблиця 7

 

Вихідні дані

 

№ варіанта	Маса порції продукту, кг	Середня довжина оброблюваного куска, м	Коефіцієнт періодичності подачі продукту
	0,1	0,08	0,2
	0,08		0,21
	0,09	0,09	0,22
	0,11	0,11	0,23
	0,12	0,08	0,24

 

Електродвигун приводу вибрати за дод. 6, виходячи з номінальної потужності

 

(8.2)

 

де Р - зусилля надрізання продукту, Н;

V_H - середня нормальна складова швидкості, м/с;

h - ККД механічних передач (дод. 5).

 

 

(8.3)

 

(8.4)

 

де g - питомий опір різанню продукту, ГТ/м (дод. 8);

Z - кількість фрезу наборі на робочій довжині;

a - половина кута обхвату фрези продуктом, рад;

K_b - середнє значення коефіцієнта ковзання;

h - глибина підрізання продукту, м.

Для розрахунків прийняти: K_b = 0,707 tga; h = 0,008...0,01 м; Z = 20...22.

2.6. Проектування м'ясорізки (типу МБП ІТ-І)

 

Визначним параметром продуктивності м'ясорізки є розміри робочої камери, які можна визначити за формулою

 

(8.5)

 

де Q - продуктивність, кг/год;

т - маса порції оброблюваного продукту, кг;

t₁, t₂ - час на завантаження і нарізання порції продукту, с.

 

(8.6)

 

де H, B, L - висота, ширина, довжина робочої камери;

r_H - насипна маса продукту, кг/м³ (дод. 8).

, (8.7)

 

де d - діаметр дискових ножів, м;

п - частота обертання дискових ножів, хв^-1;

К - коефіцієнт гальмування продукту.

Для проектування м'ясорізки прийняти: В= 0,20...0,25 L; Н= 1,6... 1,81 L; d = 0,12...0,15 м; К = 0,10...0,15; t₁ =10...15 с.

Одержане неповне кубічне рівняння розв'язати методом Кардано (див. завдання 2.3).

Електродвигун приводу вибрати за даними дод. 6, виходячи з потрібної потужності, яку визначити за формулою

 

(8.8)

 

де N_o - потрібна потужність, кВт;

Р - зусилля розрізання, Н;

h - ККД механічних передач (за дод. 5).

 

(8.9)

 

де Z - кількість дисків у наборі;

а - половина кута обхвату дисків продуктом, °;

К_b - коефіцієнт ковзання;

g -. питомий опір різання продукту, Н/м (дод. 5).

 

(8.10)

(8.11)

(8.12)

2.7. Проектування машин для нарізання хліба

(хліборізки тину МХР)

 

Дані для розрахунків наведені в табл. 8.

 

Таблиця 8

 

Варіант 1	Варіант 2	Варіант 3
Бородинський	Батон	Український
ℓСМ	bСМ	hСМ	ℓСМ	bСМ	hСМ	ℓСМ	bСМ	hСМ
8,6	1,5		11,1	1,3	5,6	17,1

 

Проектуючи хліборізки та інші машини періодичної дії, що працюють з порційними поштучними продуктами, за початковий параметр слід обирати кутову швидкість подачі робочого органу, котра дорівнює частоті обертання водила п (кількість різань на хвилину), частоту обертання визначити з виразу.

 

(9.1)

 

де Q - продуктивність, кг/год;

m - маса порції продукту, кг; ТІ - час завантаження порції хліба, с;

t₁ - довжина продукту, м;

п - частота обертання водила, хв^-1;

h - товщина відрізаної скибки, м.

Необхідно прийняти: т = 0,8...1,0 кг; t₁ = 6…9 с.

Потрібну потужність визначити за формулою

 

(9.2)

 

 

де g - питомий опір різання продукту, Н/м (за дод. 9);

r - радіус водила, м(r = 0,09 м);

D - величина діагоналі поперечного перерізу порції хліба, м;

h - ККД механічних передач від двигуна до ножа хліборізки (за дод. 5).

Коефіцієнт ковзання розраховується за формулою

 

(9.3)

 

де К_b - коефіцієнт ковзання;

R -радіус дискового ножа, м;.

a - кут заточки дискового ножа, °;

i - передаточне відношення.

Для розрахунків слід прийняти: R = 0,155 м; a = 36.,.40°.

 

(9.4)

 

де Z₁, Z₂ - кількість зубців зірочок на валу водила і ножа (Z₁5- 5, Z₂ =9...11).

 

2.8 Проектування просіювачів.

Розрахунок геометричних параметрів просіювача