Задача 3. Расчет мясорубки

Расчетная схема дана на рисунке 3, а исходные данные – в таблице 5.

3.1 Требуемая производительность мясорубки

Требуемая производительность может быть определена с учетом количества потребителей, обслуживаемых за 1 час и дифференцированной нормы расхода сырья на одно посадочное место

(3.1)

где N - количество посадочных мест, шт.;

k - оборачиваемость места, ч^-1;

η - коэффициент средней загрузки зала, η =0,6... 0,8;

р_н - норма расхода мяса для централизованной выработки

полуфабрикатов, кг (р_н =0,078 кг);

η _y - условный коэффициент использования оборудования ПОП

(η_y = 0,3...0,5).

Рисунок 3 – Расчетная схема мясорубки

Фактическая производительность мясорубки, кг/ч

(3.2)

где F_0i,- суммарная площадь отверстий в первой ножевой решетке,

ближайшей к шнеку, м²

(3.3)

где d_0i, - диаметр одного отверстия, м;

z_0i, - количество отверстий в решетке, шт.;

v₀ - скорость продвижения продукта через отверстие первой ножевой

решетки, м/с

(3.4)

где n - число оборотов шнека, мин-¹;

г_н , г_в - наружный и внутренний радиусы последнего витка шнека, м;

k_в - коэффициент объемной отдачи продукта (k_в = 0,35...0,4);

β_п - угол подъема последнего витка шнека (β_п = 7...10°);

ρ - плотность продукта, кг/м³ ( ρ = 1000 кг/м );

φ - коэффициент использования площади отверстий первой ножевой

решетки (φ = 0,7...0,8).

Необходимое количество машин и механизмов для разрезания мяса определяется из выражения, шт.

( 3.5 )

Полученное значение округляют до ближайшего большего целого числа.

Определение мощности

Мощность, необходимая на разрезание продукта в режущем механизме определяется с учетом заданного комплекта рабочих инструментов. Для

полного комплекта - подрезная решетка, два двухсторонних вращающихся ножа, две неподвижных решетки выражение имеет вид

( 3.6 )

где k_пр, k_p1, к_р2 - коэффициенты использования площади подрезной решетки,

решеток с крупными и мелкими отверстиями, к_пр = 0,42;

F_р - площадь ножевой решетки, м²

( 3.7 )

( 3.8)

где d_р - наружный диаметр решетки, м;

а - удельный расход энергии на перерезание продукта, Дж/м²

(a =2,5*10³...3,5*10³Дж/м²);

z - общее количество перьев (режущих кромок) у подвижных ножей, шт.

Мощность, необходимая на преодоление трения в режущем инструменте, Вт

(3.9 )

где р - давление рабочих кромок ножей на решетки, Па (р=2*10⁶...3*10⁶ Па);

r_max, r_min| - наружный и внутренний радиусы вращающегося ножа, м;

b - ширина площади контакта лезвия ножа и решетки, м;

f - коэффициент трения скольжения ножа о решетку (f = 0,1);

φ - количество плоскостей резания, шт.

Определение мощности необходимой на преодоление трения диска о продукт и на продвижение продукта, Вт:

(3.10)

где р_о - давление за последним витком шнека, Па

(р_о = 3,0*10⁵...5,0*10⁵ Па)

m - количество витков шнека, шт;

r_н, r_в - наружный и внутренний радиусы шнека, м;

β_cp - средний угол подъема витка шнека, (β_cp = 12°);

f₁ - коэффициент трения продукта о шнек (f₁ = 0,3. ..0.5).

Мощность электродвигателя с учетом КПД привода (η = 0,75...0,85), Вт

(3.11)