Расчет тестомесильной машины

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

кафедра ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Основы расчета и конструирования машин и аппаратов»

на тему: «Расчет тестомесильной машины».

Вариант 9

Выполнил:

студент группы И-521

Кожушный С. В.

Проверил:

доцент Купреенко А.И.

Брянск - 2008

Для замеса теста применяют различные типы тестомесильных машин, которые в зависимости от вида муки, рецептурного состава и особенностей ассортимента, оказывает различное механическое воздействие на тесто. Тестомесильные машины разделяют на машины периодического и непериодического действия. Машины периодического действия бывают с месильными емкостями (дежами) - стационарыми и сменными(подкатными), а дежами - неподвижными, со свободными и принудительным вращением.

Режим замеса теста зависит от свойств муки, рецептуры, технологических особенностей ассортимента и конструкции тестомесильной машины.

Рисунок 1- Кинематическая схема тестомесильной машины ТММ-120.

1-электродвигатель, 2-клиноременная передача, 3- механизм поворота месильной емкости, 4-лопатка, 5-месильная емкость, 6-скребок, 7-натяжной ролик, 8-цепная передача, 9- червячная передача.

Задание: рассчитать производительность тестомесильной машины и мощность электродвигателя для ее привода, если производительность печи П_п =280 кг/ч; упек по отношению к горячей продукции У =7%; продолжительность замеса t_з =146с; продолжительность вспомогательных операций - 250с. Месильная машина имеет следующие размеры (в мм): r₁ = 0,135м; r₂ = 0,028 м; b =0,0143м; ? = 0,0093м; ? =45°. Количество месильных лопастей z =2 шт; шаг их установки S =0,196м; частота вращения вала лопастей n = 15,2 мин^-1. Коэффициенты к₀ =1.3, к =0,2.Температура теста t₁=28°С, t₂ =35°С. Масса теста в месильной емкости m_t =48 кг. Теплоемкости при 35°С составляют с_т =2500 Дж/(кг·К) при ?_т =1100кг/м³; с_ж =500 Дж/(кг·К) при ?_л =7800 кг/м³. Масса металлических частей, нагревающихся при замесе теста, m_ж =15,8 кг. КПД привода ? =0.85.

Расчет тестомесильной машины

1.Производительность тестомесильной машины

П = = = 389,5 кг/ч = 0,11кг/с;

Где П_п -производительность печи по горячим изделиям, кг/ч

У- упек, %

К₀ -коэффициент, учитывающий возможные остановки машины на регулировку и очистку (К₀=1,2..1,3)

2.Работа, расходуемая на перемещение массы

А₁ = z·b· П· ?_т·n²·cos(90-?)·( r₁²- r₂²)·[(1-k)· П²·( r₂²+ r₁²) +0.5·k·S²] =

=2·0,0143·0,11·1100·15,2²· cos (90-45) ·( 0,135²- 0,028²)·[(1-0,2)· 0,11²·( 0,028²+ 0,135²) +0.5·0,2·0,196²] = 0,04 Дж/об

3.Работа, расходуемая на привод месильных лопастей

А₂ = 2/3·? ·z ·b· П²· ?_л ·n²· ( r₁³- r₂³)

=2/3·0,0093·2·0,0143·0,11²·7800·15,2²? ?( 0,135³- 0,028³) = 0,009 Дж/об

Где z-количество месильных лопастей на валу;

b- ширина лопасти, м;

r₁-наибольший радиус окружности, описываемой лопастью, м;

r₂- наименьший радиус окружности, описываемой лопастью, м;

к- коэффициент подачи теста, показывающий какая доля массы теста, захваченной лопастью, перемещается в осевом направлении;

S-шаг установки лопастей, м;

? - толщина лопасти, м;

?_л-плотность материала, из которого изготовлена лопасть, кг/м³.

4. Работа, расходуемая на нагрев теста и соприкасающихся с ним металлических частей:

== 398 Дж/об

Где m_t -масса теста, находящаяся в месильной емкости, кг;

m_ж- масса металлоконструкции машины находящейся в контакте с тестом, Дж/(кг·К);

с_т, с_ж - средние теплоемкости соответственно теста и металла, Дж/(кг·К);

t_1, t₂-температуры теста соответственно в начале и конце процесса замеса, °С.

t₃-продолжительность замеса, с.

5.Работа, расходуемая на изменение структуры теста

А₄ =(0,05…0,1)А₁ = 0,075·0,04= 0,003 Дж/об

6. Общий расход энергии

А=А₁+А₂+А₃+А₄ = 0,04+0,009+398+0,003= 398,1 Дж/об

7.Установочная мощность электродвигателя для привода тестомесильной машины

N_эл = А· n/1000· ? = 398,1·15,2/1000·0,85= 7,1 кВт.

8.Подобрать передаточное отношение привода для обеспечения заданной окружной скорости лопастей.

Определяем угловую скорость.

?= = c^-1

где V- окружная скорость на радиусе r₁;

Определяем число оборотов.

n= = =28 об/мин

Передаточное отношение привода

i_об = = =100

где n_в- частота вращения двигателя; n_в= 2800 об/мин.

Общее передаточное отношение.

I = i_ред·i_цеп·i_р = 6,6·5·3=100

i_р=3; i_цеп- передаточное отношение цепи; i_цеп=5

i_ред= = =6,6