Расчет параметров и обзор принципа работы пуансонного овощерезательного механизма МС28-100
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ка. При нарезке брусочками продукт сначала надрезается ножевой гребенкой, а затем отрезается ножом, расположенным перпендикулярно ножам ножевой гребенки. Отрезанные частицы продукта поступают сначала в разгрузочный канал, а затем в разгрузочное устройство машины. Для обеспечения безопасной работы машина снабжена блокировочным выключателем, предотвращающим включение электродвигателя при снятых рабочей камере и загрузочном устройстве.
. Исходные данные для расчета параметров пуансонной овощерезки
Показатели Условные обозначения Размерность Исходные данные1. Ширина брусочкаам0,012. Высота хода пуансонаhм0,083. Толщина ножей?м0,0014. Высота ножейh1м0,0165. Число ходов пуансонаn4об/мин266. Коэффициент трения продукта о ножиf-0.257. Модуль упругости картофеляЕПа2,5*1068.Удельное сопротивления продукта резанию qв Н/м 7009. ПроизводительностьQкг/ч70 10. Количество зубьевZ1-18Z3-20Z5-15Z6-1811. Коэффициент использования рабочей камеры ? - 0,212. Число оборотов двигателяn1=nЭоб/мин144013.Насыпная масса продукта?кг/м37002. Определение основных параметров
Из формулы производительности находим скорость продвижения продукта через ножевую решетку:
где, h-высота хода пуансона, м;
n4- число двойных ходов пуансона, 1/мин;
Находим площадь ножевой рамки:
где, Q-производительность пуансонной овощерезки, кг/ч;
?0- скорость продвижения продукта через ножевую рамку, м/с;
?- насыпная масса продукта, кг/м3;
? - коэффициент использования объема рабочей камеры;
Находим диаметр ножевой рамки: принимаем, что ножевая рамка круглого сечения
Усилие направленное на разрезание продукта режущими кромками ножевой рамки:
где, qв - удельное сопротивление продукта резанью, 700 Н/м;
?l - общая длинна лезвия, м;
? - коэффициент использования длинны лезвия.
Для брусочков с сечением (аа, а=0,01 м):
Определяем мощность электродвигателя:
Где, Р4 - сила трения продукта о ножи ножевой решетки, Н;
? - КПД всего привода и механизма
Где, ?сж - напряжение сжатия, возникающее в продукте в результате продавливания его через ножевую решетку, Па;
Е* - относительная деформация продукта при его сжатии;
а - ширина брусков, м;
Е - модуль упругости продукта, 2,5?106 Па;
F - площадь соприкосновения продукта с боковыми поверхностями ножей, м2.
Где, h1 - высота ножей, м;
f -коэффициент трения продукта о ножи, 0,25.
Найдем силу трения продукта о ножи ножевой рамки:
где, ? - толщина ножей в ножевой рамке, м;
E- модуль упругости продукта, Па;
?l- общая длина лезвий, м;
?- коэффициент трения продукта о ножи.
Мощность равна:
Выбираем двигатель:
N= 0,06 кВт. Двигатель серии 4А типоразмер А50А4 с синхронной частотой вращения 1500 об/мин.
Частота вращения вала двигателя при номинальной нагрузке: nном= 0,98?nc
Номинальная частота вращения: nном = 0,98?1500 = 1470 об/мин
Найдем общее передаточное отношение механизма:
Цилиндрическая зубчатая передача сменного механизма И0 = 3,15
Передаточное число редуктора быстроходной ступени Иб = 4,15
Передаточное число для тихоходной ступени Иm = 4,15
Уточненное общее передаточное число:
И = И0 ?Иб ?Иm = 3,15? 4,15? 4,15 = 54,25
Для дальнейших расчетов примем обозначения для зубчатых колес и для валов, на которых они закреплены:
ведущее колесо быстроходной ступени редуктора - 1;
ведомое колесо быстроходной ступени редуктора - 2;
ведущее колесо тихоходной ступени редуктора - 3;
ведомое колесо тихоходной ступени редуктора - 4;
шестерня сменного механизма - 5;
колесо сменного механизма.
При расчете используем:
значение передаточных чисел;
моменты на валах определяем без учета КПД;
используем значение потребной мощности N1 = 60 Вт.
Частота вращения валов:
Находим угловые скорости:
Находим моменты на валах:
3.Расчет зубчатых колес редуктора
Материал: сталь 45.
Твердость: шестерня- НВ=210; колесо- НВ=190.
Допустимое контактное напряжение:
Где, ?Н limв - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, при твердости [?]Н = 2НВ+70;
КHL - коэффициент безопасности 1,1…1,2 => принимаем 1,15;
Допустимое контактное напряжение шестерни:
Допустимое контактное напряжение колеса:
Принимаем допустимое контактное напряжение по колесу: [?]Н = 391 Н/мм2
Расчет тихоходной ступени редуктора
Межосевое расстояние:
Где, ИТ - 4,15;
?ва- коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию для прямозубых колес 0,0125…0,25 => принимаем ?ва = 0,17;
КН - коэффициент нагрузки.
КН = КH? ? KH? ? KH?
Где, КH? - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, принимаем равным 1;
KH? - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, принимаем равным 1,25;
KH? - динамический коэффициент, принимаем равным 1,1.
КН = 1?1,25?1,1=1,375
Принимаем стандартное значение а? = 63 мм
Модуль зацепления: m = (0,01…0,02) а? = 0,63…1,26 мм => принимаем m = 1 мм
Суммарное число зубьев:
Число зубьев шестерни:
Принимаем Zз = 24
Число зубьев колеса: