Мерзімді әрекетті араластырғыштың өнімділігі

1 тапсырма. Мерзімді әрекетті куттердің келесі сипаттамалары берілген:
- пышақты біліктің айналыс саны n, айнмин;
- тостағанды толтыру коэффициенті 0;
- фарш тығыздығы , кгм3;
- ұсақталғаннан кейінгі фарштын түйіршігінің өлшемі, мм;
- пышақтар саны z, дана;
Мына параметрлерді анықтау қажет:
- Куттер тостағанының сыйымдылығы;
- Мерзімді әрекетті куттердің көлемдік өнімділігі;
- Мерзімді әрекетті куттердің массалық өнімділігі;
- Куттердің жетегіне шығындалған қуат;
- Куттерлеу кезіндегі қардың шығыны;
- Тостағаннан өнімді түcipyгe кажетті уақыт.
Тапсырманың варианттары 1 кестеде берілген.

1 кесте. Мерзімді әрекетті куттерді есептеу үшін
берілген мәндері

Параметр
Вариант нөмірі

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
n, айнмин
1000
1500
2000
2500
2750
3000
3250
3500
3750
4000
0
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
, кгм3
1020
1025
1030
1040
1050
1060
1070
1080
1090
1100
, мм
0,05
0,11
0,16
0,22
0,27
0,33
0,38
0,44
0,5
0,55
z, дана
6
9
12
6
9
12
6
9
12
6
δ, мм
2,3
1,5
1,1
2,3
1,5
1,1
2,3
1,5
1,1
2,3
q, кВт сағт
8
10
12
16
8
10
12
16
8
10
Δt0, °C
2
4
6
6
2
4
6
6
2
4

Мерзімді әрекетті куттердің технологиялық есептеу әдістемесі.

1. Тостаған сыйымдылығын аныктау.
Куттер тостағанының сыйымдылығын мына формула бойынша анықтайды.
, м3 (1.1)
мұнда - куттер тостағанының үлкен радиусы, м.
2. Мерзімді әрекетті куттердің көлемдік өнімділігін мына өрнек бойынша анықталады.
, (1.2)
мұнда Мк - көлемдік өнімділік, м3сағ; W - шанақ сыйымдылығы, м3; -жүктемелік коэффициент; Тц - цикл уақыты, мин.
3. Мерзімді әрекетті куттердің массалық өнімділігін мына өрнек бойынша анықталады.
, (1.3)
мұнда Мс - массалық өнімділік, м3сағ; φ - жүктемелік коэффициент; Тц - цикл уақыты, мин; ρ - фарш тығыздығы, кгм3.
4. Куттердің жетегіне шығындалған қуатты анықтаймыз:
, (6.4)
мұнда q - кyттepлepдeгi eттi ұсактауға кеткен энергияның үлесті шығыны, квт сағт (алдын-ала усакталган ет үшін q=8-10 квт сағт, ет түйіршіктері үшін q=11-16 квт сағт; Мс - массалық (салмактық) өнімділік, кгсағ; η - жетектің ПӘК-i; η1 – тостаған жетегінің қуатының шығынын есепке алатын, ( 1=0,85-0,9).
5. Eттi ұсактауға кеткен қуаттың шығынын анықтаймыз:
, кВт (1.5)
мұнда А - энергияның үлесті шығыны, Джм2 (фаршқа су қоспаған кезде А=2,0-2,4 кДжм2);
F - тиеу кезіндегі пышақпен кесілетін фарштың ауданы, м2;
, м2 (1.6)
мунда z - орақ тәрізді пышактарының саны, дана;
nп - пышақты біліктің айналыс саны, айнмин;
(1.7)

мұнда nт - тостаған айналысының саны, айнмин (nт 9 айнмин, nт 14 айнмин); nп= 950, 1350, 1500 айнмин.
δ - ұсақталғаннан кейінгі фарштын түйіршігінің өлшемі, м;
6. Куттерлеу кезіндегі қардың шығынын анықтаймыз, егер
Eттi ұсақ және жұқа ұсақтау кезінде жылуға ауысатын энергиянын үлкен бөлігі - пластикалық деформацияны және үйкеліп жеткізуге жұмсалады. Жылусыйымдылығы С=0,86 ккалкг град, фаршты қыздыруға кететін энергия шыгыны 90% деп ойласақ, онда ұсақтау кезінде су немесе қар қоспаған кездегі фарштың температурасы Δt=0,97 q, °С болуы мүмкін.
Мүмкіншілік қызу кезіндегі температураны Δt төмендету үшін қосылатын қардың шығыны:
, кгсағ (1.8)
мұнда r - қар немесе мұз ерігендегі елеусіз жылылығы, ккалкг; (r=80 ккалкг).
, кгсағ (1.9)
мұнда Мс —массалық (салмақтык) өнімділік , кгсағ.
7. Tүcipy тәлеңкесіндегі өнім кабатының калындығы, егер
а) 20 мм
б) 30 мм
в) 15 мм
г) 25 мм
болса, тостағаннан өнімді түcipyгe кажетті уақытты мына формуламен анықтаймыз:
(1.10)
мұнда Qopт — тостағаннан фаршты түcipy кезіндегі фарштың орташа тығыздығы:
(1.11)
мұнда fорт — фарштың орташа сызықтық жылдамдығы;
(1.12)
мұнда RT — түсіргіш тәлеңкесінің радиусы, м;
nт - түсіргіш тәлеңкесінің минуттық айналыс саны, айнмин;
fopт — тостағаннан фаршты түcipy мезгіліндегі түсіргіш тәлеңкесіндегі фарш кабатының көлденең қимасының орташа ауданы, м;
(1.13)
мұнда h1 — тәленкедегі фарш кабатының қалыңдығы, м;

2 тапсырма. Фаршты араластыруға арналған мерзімді әрекетті екі қалақшалы араластырғыштың келесі параметрлері берілген:
араластырғыштың (дежаның) жұмысшы камерасын толтыру коэффициенті – = 0,7;
ет фарштын тығыздығы – = 1050 кгм3;
дежа пішіні – екі жаңасқан жартылай цилиндрлер түрінде үстінгі жағына қарай кеңейіп көтерілетін тік бұрышты сыйымдылық;
араластырғыштың дежа ұзындығы мен жартылай цилиндрлі желоб радиусы арасындағы қатынасы LR = (4 ÷ 6);
дежаның тік бұрышты бөлігінің биіктігі Н = с·R; (с = 1,2 ÷ 1,6)
Мына параметрлерді табыныз:
Өнімнің массасы (G), жұмысшы камераның сыйымдылығы (V) және габаритті өлшемдері.
Тапсырманың варианттары 2 кестеде берілген.

2 кесте. Фаршты араластыруға арналған мерзімді әрекетті екі қалақшалы араластырғышты есептеу үшін берілген мәндері

Параметр
Вариант

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
МВ, кгсағ
1200
1000
1100
900
500
700
750
800
600
850
(T + t), мин
15
14
12
15
15
14
16
15
15
16

Мерзімді әрекетті екі қалақшалы араластырғышты
есептеу әдістемесі.

Мерзімді әрекетті араластырғыштың өнімділігі
МВ = 60G(T + t), кгч (2.1)
G – араластырғыштың жұмысшы камерасына тиелетін өнімнің массасы, кг;
(T + t) – негізгі, алғашқы және сонғы операциялардың қосындысы, мин.
Осыдан
G = МВ(T + t)60, кг (2.2)
Осы кезде
G = V , кг (2.3)
V – дежа сыйымдылығы, м3; - тиеу коэффициенті; - ет фарштын тығыздығы, кгм3.
Онда
V = МВ(Т + t)60 , м3 (2.4)
Фаршты араластыруға көбінесе екі жұмысшы органы бар қалақшалы араластырғыштар қолданылады. Араластыруға арналған дежа екі жаңасқан жартылай цилиндрлер түрінде астынан үстінгі жағына қарай кеңейіп көтерілетін астауша тәрізді тік бұрышты сыйымдылық болып табылады. Бұл кеңейту өнімді түсіру кезін жеңілдету үшін жасалынады.
Бұл кезде дежа құрылымының келесі параметрлері бар:
жартылай цилиндрлер саны – Z=2;
- дежа ұзындығы – L;
- араластырғыш өстерінің биіктігі - H;
- жартылай цилиндрлердің радиусы – R ;
- кеңею бұрышы - =100- 150.
Дежа көлемі былай табылады
V=(0,5 R2Z + 2RZH + Н2tg )L, м3 (2.5)
Дежаның үстінгі бөлігінің биіктігі - Н = с·R, және де с = 1,2 ÷ 1,6 есепке алып
V=R2 ( + 4с + с2tg )L, м3 (2.6)
Егер берілген параметрлерден мыналарды таңдасақ с=1,5; LR=6, онда жартылай цилиндрлердің радиусы мынаған тең
R=√ V6(π + 4с + с2tg ), м3 (2.7)
Радиусты анықтағаннан кейін, алдында берілген қатынастар арқылы араластырғыш дежасының Н пен L, және де араластырғыш қалақшасының радиусы табылады, ол жартылай цилиндрлердің радиусынан 2-4 мм кем болады.

3 тапсырма. Үздікті әрекетті піспекті гидравликалық шприцте келесі құрылымдық және жұмысшы параметрлері:
фарш цилиндрінің диаметрі – D, м;
фарш цилиндрің толтыру коэффициенті - ;
цевка диаметрі – d, м;
фарш цилиндрінде піспектін орын ауыстыру ұзақтылығы – T, мин;
фарш цилиндрінің биіктігі, Н, м;
қосымша көтеру және түсіру операциялардың ұзақтылығы - =2 мин;
шұжық фарштың тығыздығы - , кгм3;
фаршты ығыстыру қысымы – Р = 80·104 Па, (Нм2);
жетектің п.ә.к. - = 0,75.
Төмендегілерді анықтау қажет:
шприцтің шын өнімділігі (МВ, кгч);
цевкадағы фарштың қозғалу жылдамдығы ( 2, мс);
фарштың еркін түрде шыққан кездегі өту қабілетін (МО, м3с);
шприц қозғалтқышының қуаты (N, кВт).
Тапсырманың варианттары 3 кестеде берілген.

3 кесте. Үздікті әрекетті піспекті гидравликалық шприцті есептеу үшін
берілген мәндері
Пара-метр
Вариант

1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
D, м
0,6
0,5
0,55
0,65
0,5
0,7
0,6
0,55
0,65
0,7
d, м
0,02
0,02
0,07
0,025
0,035
0,25
0,035
0,02
0,03
0,035
H, м
0,7
0,6
0,8
0,65
0,75
0,6
0,7
0,65
0,75
0,8

0,8
0,85
0,9
0,95
0,85
0,9
0,8
0,95
0,9
0,85
T, мин
5,0
4,0
6,0
4,5
5,5
4,5
5,5
4,0
5,0
5,5
, кгм3
950
1000
1050
1000
950
1050
1000
950
1050
1000

Үздікті әрекетті піспекті гидравликалық шприцтің
технологиялық есептеу әдістемесі.
Кез-келген үздікті әрекетті машина (шприц, араластырғыш және т.б.) үшін шын өнімділігі (МВ) мына қатынасқа тең:
машинаның жұмысшы камерасында орналасқан өнімнің массасы (G) мен өңдеу процесінің циклдың толық ұзақтылығына (Т).
МВ= 60 V (Т + ) кгсағ (3.1)
V - машинаның жұмысшы камерасының көлемі, м3;
- өніммен фарш цилиндрді толтыру коэффициенті, кгм3;
(Т + ) - өңдеу процесінің циклдың толық ұзақтылығы, мин.
Бұл теңдеудегі үстінгі жағындағы өрнек өнімнің массы болып табылады G = V , кг.
Кез-келген жабдықтың өту қабілеті (МО) ағынның үзіліссіздік (тұтастық) теңдеуі бойынша анықталады:
МО=f1· 1=f2· 2, м3с (3.2)
f1- фарш цилиндрінің көлденең қимасының ауданы, м2;
1- фарш цилиндрдегі фарштың қозғалу жылдамдығы, ол поршеннің қозғалу жылдамдығына тең, мс;
f2 – цевканың көлденең қимасының ауданы, м2;
2 – цевкадағы фарштың қозғалу жылдамдығы, мс;
Фарш цилиндрдегі фарштың қозғалу жылдамдығы, поршеннің қозғалу жылдамдығына тең жылдамдығы поршеннің жүру жолының, яғни фарш цилиндрдің биіктігінің (Н, м) шприцтеу узақтылығына (Т, с) қатынасы.
1= Н60·Т, мс (3.3)
Фарш цилиндрінің көлденең қимасының ауданы f1 = D24 мен цевканың көлденең қимасының ауданын f2 = d24 анықтағаннан кейін, цевкадағы фарштың қозғалу жылдамдығын табуға болады.
2 = 1f1f2, мс (3.4)
Кез-келген машинаның қуаты, егер мыналар берілген болса:
ығыстыру қысымы, Р, (Па);
өту қабілеті, МО, (м3с), танылмалы формула бойынша анықталады:
N = Р·МО· А1000· , кВт (3.5)
мұндағы А – қуаттың қор коэффициенті, А= 1,2-1,5;
- машина жетегінің п.ә.к.;
1000 – ауыстыру коэффициенті (Вт) (кВт)-қа.

4 тапсырма. Фарш даярлау агрегаттын келесі сипаттамалары берілген:
- пышақты біліктің айналым саны nн, айнс;
- фарштын тығыздығы , кгм3;
- ұсақтау және араластыру процестерінің ұзақтылығы , с;
- астау ұзындығы , м;
- шнектер өс үстінен астаушанын жоғарғы биіктігі h, м;
- пышақтар саны z, дана;
- сиыр mгов мен шошқа mсв және де басқа өнімдердің mп мөлшері, бірліктер бөлігінде;
- фарштын массасы mф, кг;
- араластырғыш шнегінің адымы a, м;
- шнектің айналым саны nш, айнмин;
- шприц шнегінің сыртқы D және ішкі d диаметрі, м;
- шприцтің шнек орамдарының ең үлкен радиусы ra, м;
- шприц шнегінің радиусы r1, м;
- шприцтің шнек орамдарынын адымы b, м;
- ығыстырғыш шығаратын арыннын қысымы р0, нм2.
Мына параметрлерді анықтау қажет:
- Агрегаттың жалпы өнімділігі;
- Куттер-араластырғыштын өнімділігі;
- Шприцтің өнімділігі;
- Агрегат электрқозғалтқышынын жалпы қуаты;
- Куттер-араластырғыш электрқозғалтқышынын жалпы қуаты;
- шприцтің қуаты.
Тапсырманың варианттары 4 кестеде берілген.

4 кесте. Фарш даярлау агрегатты есептеу үшін берілген мәндері

Параметр
Вариант нөмірі

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
nн, айнмин
1000
1500
2000
2500
2750
3000
3250
3500
3750
4000
, с
480
450
530
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
, кгм3
1020
1025
1030
1040
1070
1060
1070
1080
1090
1100
, м
0,5
1,1
0,6
1,2
0,7
0,83
0,9
0,74
0,58
0,65
h, м
0,1
0,12
0,15
0,135
0,08
0,1
0,12
0,15
0,135
0,08
z, дана
6
9
12
6
9
12
6
9
12
6
mф, кг
10
12
15
20
22
11
13
16
18
21
a, м
0,2
0,25
0,28
0,3
0,32
0,22
0,26
0,3
0,2
025
nш, айнмин
40
35
32
30
45
40
35
32
30
45
D, м
0,60
0,62
0,65
0,7
0,75
0,60
0,62
0,65
0,7
0,75
d, м
0,3
0,3
0,35
0,35
0,4
0,3
0,3
0,35
0,35
0,4
ra, м
0,3
0,3
0,32
0,35
0,375
0,3
0,3
0,32
0,35
0,375
r1, м
0,28
0,28
0,3
0,32
0,35
0,28
0,28
0,3
0,32
0,35
b, м
0,03
0,04
0,05
0,038
0,04
0,03
0,03
0,05
0,038
0,04
р0, нм2
0,25
0,28
0,30
0,32
0,35
0,45
0,4
0,5
0,55
0,6

Фарш даярлау агрегатты технологиялық есептеу әдістемесі.

1) Агрегаттың жалпы өнімділігін анықтау:
, кгсағ (4.1)
мұндағы Мк - куттер-араластырғыштын өнімділігі; Мш – шприцтін өнімділігі.
2) Куттер-араластырғыштын өнімділігін анықтау:
, кгсағ (4.2)
мұндағы - фаршпен астауды толтыру коэффициенті, =0,5 0,7; - фарштын тығыздығы, кгм3; V – астау сыйымдылығы, м3; - ұсақтау және араластыру процестерінің ұзақтылығы, с.
Астау сыйымдылығы:
, м3 (4.3)
мұндағы – астау ұзындығы, м; S – астаудын көлденең қимасынын ауданы, м2:
, м2 (4.4)
мұндағы rш – шнектін радиусы, м; h – шнектер өс үстінен астаушанын жоғарғы биіктігі, м.
Ұсақтау және араластыру процестерінің ұзақтылығы:
, (4.5)
мұндағы К – сиыр мен шошқа етінің әртүрлі сорттарын кесуге қажет ететін күштердін тұрақты болмайтынын есепке алатын пропорционалдық коэффициенті:
, (4.6)
,
мұндағы Кгов, Ксв, Кп – сиыр мен шошқа еті және де басқа өнімдерге арналған пропорционалдық коэффициенті (жоғары сортты сиыр етіне арналған Кгов=0,9, I сорт - Кгов=0,95 және II сорт - Кгов=1; жартылай майлы шошқа етіне арналған Ксв=1, майлы - Ксв=0,95, шикі майлы - Ксв=0,9; меланж және құрғақ сүтке арналған Кп=1); mгов, mсв, mп – сиыр мен шошқа және де басқа өнімдердің мөлшері, бірліктер бөлігінде.
Ω – куттер-араластырғыштын жалпы кинематикалық сипаттамасы, м3(кг·с·мин):
, (4.7)
мұндағы Кр – камерадағы шнектер арқылы пайда болатын қысым жәрдемімен фаршты қосымша ұсақтау мен араластырғыштағы оның қысылып үйкелуді есепке алатын коэффициент, (бұл агрегат үшін Кр=1,4); Sд – бір айналымдағы пышақтармен кесілетін шын ауданы, м2; rн – пышақтардын айналу радиусы, м; nн – пышақтардын айналым саны, айнс; mф –фарштын массасы, кг; z – пышақтардын саны; ωФ - пышақтарға фарш берілетін жылдамдығы, мс:
, (4.8)
мұндағы a – шнектің адымы, м; nш – шнектің айналым саны, айнмин; Ко – шнектің айналу кезінде фарштын берілуін тұрақты болмайтынын есепке алатын коэффициент:
, (10.9)
мұндағы α – шнектің орамдар көтерілуінің орташа бұрышы, α=10-15º; μ – фарш пен шнек арасындағы үйкеліс коэффициенті, .
Бір айналымдағы пышақтармен кесілетін шын ауданы мынаған тең болады
. (4.10)
3) Шприцтің өнімділігін анықтау:
, кгсағ (4.11)
мұндағы f – ығыстырғыш бойымен фарштын еркін өту ауданы, м2;
- фарштын өс бойында шын қозғалу жылдамдығы, мс;
- цевкаға фаршты үздіксіз түрде беруге арналған шприцтердің өнімділікті пайдалану коэффициенті (0,4-0,7).
Фарштын еркін өту ауданы:
, м2 (4.12)
мұндағы D, d – шприц шнегінің сыртқы және ішкі диаметрі, м.
Фарштын өс бойында шын қозғалу жылдамдығы:
, мс (4.13)
мұндағы - шнектің жұмысшы кимасының ауданына қарағанда фарштын еркін өту ауданынын азаю қабілетін есепке алатын коэффициент;
- фарштың ішкі үйкеліс бұрышы мен тұтқырлығын есепке алатын коэффициент;
- шнек айналатын мүмкінді максималды жылдамдығы, мс.
Шнектің жұмысшы кимасының ауданына қарағанда фарштын еркін өту ауданынын азаю қабілетін есепке алатын коэффициент мына формуламен анықталады:
, (4.14)
мұндағы b – орамдардың қалыңдығы, м;
ra –орамдарының максималды радиус, м;
r1 – шнектің радиусы, м;
- шнек разверткасынын орташа бұрышы, =250-265º.
Шнек айналатын мүмкінді максималды жылдамдығы:
, мс (4.15)
мұндағы n – шнектің айналым саны, айнс;
b – шнек орамдарынын адымы, м.
4) Агрегат электрқозғалтқышынын жалпы қуатын анықтау:
, кВт (4.16)
мұндағы Nк - куттер-араластырғыш электрқозғалтқышынын жалпы қуаты, кВт; Nш – электрқозғалтқыштан шприцке берілетін қуаты, кВт.
Куттер-араластырғыш электрқозғалтқышынын жалпы қуаты:
, кВт (4.17)
мұндағы а – бір айналымдағы бір пышақпен фарштың кесілетін қабатына жұмсалған энергияның меңшікті шығыны (30 мс дейін орақ тәрізді пышақтын шеткі қырларының максималды айналу жылдамығымен су қоспаған кезде фаршты ұсақтауда , су қосған кезде фаршты ұсақтауда ); - электрқозғалтқыштан пышақты білікке беріліс п.ә.к. (); - араластыру шнектерді айналдыру үшін жұмсалған энергияның меңшікті шығындарын есепке алатын коэффициент (); - қуатты арттыру коффициенті ().
Электрқозғалтқыштан шприцке берілетін қуат:

, кВт (4.18)
мұндағы М – секундтік көлемдік өнімділігі, м3с; р0 – ығыстырғыш шығаратын арыннын қысымы, нм2; - ығыстырғыштың механикалық п.ә.к. (); - қуатты арттыру коффициенті ().
Секундтік көлемдік өнімділігі:
, м3с (4.19)