Дробилка-гребнеотделитель валкового типа для винограда

Содержание Введение 3 1. Литературный обзор 8 1.1. Обзор технологических схем обработки винограда для белых вин 8 1.2. Расчет производительности валковой дробилки 16 2. Механизм валка. Бичевой механизм. Элементы привода. Транспортирующий шнек 22 2.1. Механизм валка 22 2.2. Бичевой механизм 23 2.3. Транспортирующий шнек 27 2.4. Элементы привода 30 3. Технологические расчеты 32 3.1. Расчет мощности привода 32 3.2. Расчет передаточных отношений передач 34 3.3. Расчет ременной передачи от мотор-редуктора к валку 35 3.4. Расчет конической зубчатой передачи 37 3.5. Расчет цепной передачи от ротора к валу шнека 40 3.6. Валы валков расчет на прочность 43 4. Спецзадание 47 Заключение 49 Список литературы 50 Содержание

Наименьшее количество зубьев шестерни и колеса z = 17, , , ; . Коэффициент смещения х = 0. Внешний окружной модуль принимаем предварительно mе = 3 (окончательно – после расчета на прочность). Межосевой угол передачи Σ = 90º. Число зубьев: z1 = z2 = 45. Внешний торцовый исходный контур по ГОСТ 13754-81. Число зубьев плоского колеса zс: . Внешнее конусное расстояние: мм. Ширина зубчатого венца: ; ; ; . Среднее конусное расстояние Rm: мм. Средний окружной модуль: мм. Средний делительный диаметр: мм. Угол делительного конуса: ; ; . . Передаточное число: u = 1. Внешняя высота головки зуба: , при . Внешняя высота ножки зуба: мм. Внешняя окружная толщина зуба: мм. Угол ножки зуба: . Угол головки зуба: . Угол конуса вершин: . Угол конуса впадин: . Внешний делительный диаметр: мм. Внешний диаметр вершин зубьев: мм. Расстояние от вершины до плоскости внешней окружности вершин зубьев В: мм. Внешняя постоянная хорда зуба: мм. Высота до внешней постоянной хорды: мм. Половина внешней угловой толщины: рад. Внешняя делительная толщина зуба по хорде: мм. Высота до внешней делительной хорды зуба: мм. Расчет цепной передачи от ротора к валу шнека Исходные данные для расчета: передаваемая мощность: Ртр =N· ηц· ηц· ηп· ηп = 3,72·0,97·0,9952=3,5 кВт; ηз=0,97 – КПД конической передачи; ηп = 0,995 – потери на трение в опорах вала; частота вращения ведущей звездочки n1 = 200 об/мин; ведомой n2 = 147 об/мин, передаточное отношение ip = 1,36. Выбираем цепь приводную роликовую однорядную типа ПР по ГОСТ 13568-81. Вращающий момент: Н·мм. Коэффициент эксплуатации: Кэ = 1,25. Шаг цепи: где [p] = 23 МПа – допускаемое давление в шарнирах для шага 25,4 (предварительно) мм, z1 – число зубьев ведущей звездочки, z1 = 31-2·1,36=28,28, принимаем 28. Число зубьев ведомой звездочки: z2 = z1 · u = 28(1,36 = 38. Принимаем значение t = 25,4 мм. Число рядов в цепи m = 1. Разрушающая нагрузка Q = 60,0 кН; масса одного метра цепи q = 2,6 кг/м; площадь опорной поверхности шарнира Аоп = 179,7 мм2. Проверяем цепь по двум показателям: а) по частоте вращения – допускаемая для цепи с шагом t = 25,4 мм, частота вращения [n]=800 об/мин, условие n1 ≤[n1] выполнено; б) по давлению в шарнирах: для данной цепи при 200 об/мин значение [р] = 23МПа; [8, стр. 153] расчетное давление по формуле: где Ft – окружная сила; Аоп – проекция опорной поверхности шарнира. Средняя скорость цепи: Условие [p] ≤ [p1] выполнено. Определяем число звеньев цепи, предварительно находим суммарное число зубьев: zΣ = z1 + z2 = 28 + 38 = 66; поправка: ; а = 30 · t = 30·25,4 =762; Округляем до четного числа Lt = 94. Уточняем межосевое расстояние по формуле: Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 773,6·0,004≈3,1 мм. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле: - ведущей - ведомой Определяем диаметры наружных окружностей звездочек по формуле: ведущей ведомой Здесь d1 – диаметр ролика цепи. Определяем силы, действующие на цепь: окружная сила Ft = 1476, 8 Н; центробежная Fv = q·v2 = 2,6·2,37 2 = 14,6 Н; от провисания цепи Ff = 9,81· kf · q · a = 9,81· 1,0 · 2,6 · 0,7736 =19,8 Н; расчетная нагрузка на валы: Fв = Ft + 2·Ff =1476,8 + 2 · 19,8 = 1516,4 Н. Проверяем коэффициент запаса прочности s по формуле: Нормативный коэффициент запаса прочности [s] = 7,9; условие s ≥ [s] выполнено. Валы валков расчет на прочность Рисунок 3.2. Расчетная схема вала Расчетная нагрузка на вал от первой звездочки: Fв1 = 3616 Н. Расчетная нагрузка на вал от второй звездочки: Fв2 = 3164,7 Н. или 611,4·103 Н·мм. Усилия на шестерне приблизительно принимаем Ftш =500Н – усилия для отрывания и смятия ягод. Такое же усилие принимаем на валке Ftвк =500 Н. Вал из стали 12Х18Н10Т (среднее значение = 510 МПа, предел выносливости = 219 МПа, допустимое напряжение на кручение [τ-1]=127 МПа). Реакции опор: В плоскости xz Углы взяты из компоновки, смотрите общий вид. В плоскости yz Проверка: Суммарные реакции: . Мих1 = 3616·cos20º·0,075 = 254,84Н·м; Мих2 = 3164,7· cos30º ·124 = 339,8 Н·м; Миу1 = 3616·cos70º ·75 = 92,7 Н·м; Миу2 = 3164,7· cos60º ·124 = 196,2 Н·м Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре 1. Намечаем радиальные шариковые подшипники 309: d = 45 мм; D = 120 мм; В = 25 мм; С = 37,8 кН; С0 = 26,7 кН. Расчетная долговечность, млн. об. : Расчетная долговечность в часах: . Принимаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому. Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ≥ [s]. = 510 МПа; = 210 МПа; [τ-1]=127 МПа). Рассмотрим сечение посадки первой звездочки на конец вала Ø45 мм. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки: 14х9х5,5. Коэффициент запаса прочности: , Где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла: . . . Принимаем kτ = 1,5 [13, табл. 8.5], ετ = 0,83, ψτ = 0,25. Изгибающий момент в рассматриваемом сечении от консольной нагрузки: Н·мм. Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: Результирующий коэффициент запаса прочности: Рисунок 3.3. Эпюра изгибающих и крутящего моментов Спецзадание С целью уменьшения перетирания кожицы ягод изменить конструкцию валков и разработать механизмы привода, предусмотрев регулирование зазоров между ними Для изменения зазора между валками (мы выбрали самые современные профильные) мы сделали второй вал валка подвижным. Подшипниковые узлы перемещаются по направляющим при помощи вращения винта. Направляющие расположены снизу и прикреплены с помощью винтов в вырезанном пазу стеки корпуса валковой передачи. Это немного увеличило длину валов валков, но не намного. Рисунок 4.1. Механизм второго (ведомого) валка Винт заворачивается в стенку корпуса и в корпус подшипникового узла, что обеспечивает передвижение как вправо так и влево. Изменение длины валков при данной конструкции невозможно, разве что предусмотреть смену всего узла с валками, бункером и лотком, по которому переработанные ягоды винограда из-под валков поступают в барабан. Заключение В результате проделанной работы мы изучили применение валковых дробилок-гребнеотделителей, выяснили, что дробилки такой конструкции применяются в основном для белых вин (это зависит от технологии приготовления). Выяснили, что самыми технологичными по отношению к кожице виноградных ягод являются профильные валки. Были изучены подробно привод и узлы ВДГ-20. Были произведены расчеты производительности машины и ее узлов. Произведены кинематические расчеты дробилки-гребнеотделителя и отдельных узлов и передач. Произведены мощностные расчеты. Мною был спроектирован механизм для регулирования зазоров между валками, на ВДГ-20 такого механизма не было. Список литературы Зайчик Ц.Р. Технологическое оборудование винодельческих предприятий. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: ДеЛи, 2001. – 552 с. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 1: Учеб. для вузов/ С. Т. Антипов, И. Т. Кретов, А. Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В. А. Панфилова. – М.: Высш.шк., 2001. – 703 с.: ил. Курочкин А.А., Зимняков В.М. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов перерабатывающих производств / Под ред. А.А. Курочкина. – М.: КолосС, 2006 – 320 с. Кошевой Е.П. Практикум по расчетам технологического оборудования пищевых производств. – СПб: ГИОРД, 2007. – 232 с.: ил. Зайчик Ц.Р. Оборудование предприятий винодельческой промышленности. – М.: Пищевая промышленность, 1977.-400 с. Зайчик Ц.Р. Технологическое оборудование винодельческих предприятий. Расчетный практикум. 2-е изд. Доп. И перераб. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 306 с. Трунов В.А. Опыт эксплуатации укупорочных машин в винодельческой промышленности. – М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1986.-40 с. Ярмолинский Д.А., Зайчик Ц.Р. Элементы конструкций автоматов линий розлива вин. – М.: Машиностроение, 1974.-256 с. Зайчик Ц.Р. Сборник задач по расчетам оборудования винодельческого производства. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.-200 с. Керженцев В.А. Технологическое оборудование пищевых производств. Ч. 1. Механическое оборудование: конспект лекций / В.А. Керженцев. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. – 140 с. В.Я. Борщев. Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы: учебное пособие, Тамбов: издательство Тамбовского Государственного Технического Университета, 2004. 75с. А.Е. Шейнблит. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Высш. шк., 1991. Курсовое проектирование деталей машин / Чернявский С.А. и др./ – М.: Машиностроение, 1987. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высшая школа, 1978. Анурьев В. И. «Справочник конструктора-машиностроителя», т.1-3, – 5-е издание – М.: «Машиностроение», 1980. 49 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 2 Листов Лит. Зав. каф. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 50 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 2 Листов Лит. Зав. каф. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 27 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 9 Листов Лит. Зав. каф. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 21 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 45 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 44 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 43 Лист Дата Подпись № докум. Лист 13 Листов Лит. Зав. каф. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 7 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 6 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 30 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 18 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 12 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 11 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 5 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 46 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 29 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Изм. 42 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 41 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 40 Лист Дата Подпись № докум. Лист 51 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Изм. 39 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 38 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 37 Лист Дата Подпись № докум. Лист 48 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 52 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Изм. 36 Лист Дата Подпись № докум. Лист 26 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Изм. 35 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 34 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 33 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 32 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 14 Листов Лит. Зав. каф. 22 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 25 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 24 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 23 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 20 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 31 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 19 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 47 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 17 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 16 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 15 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 14 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 13 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 28 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 4 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 3 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 52 Листов Лит. Зав. каф. Нормокон. Руков. Консул. Разраб. 2 Лист Дата Подпись № докум. Лис Лист т Изм. 10 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 9 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм. 8 Лист Дата Подпись № докум. Лист Изм.