В задания включено выполнение двух контрольных работ, которые направляются в университет для проверки и получения по ним зачета.
Основной целью этих заданий является обучение студентов практическим навыкам расчета оборудования или его элементов.
При расчете сначала приводится расчетная формула, а затем в нее подставляются числовые значения величин.
Результаты расчетов выполняются с точностью до двух значащих цифр.
Расчет шнековых конвейеров для фаршевых, сыпучих и мелкокусковых материалов
Студенты выполняют контрольную работу по расчету производительности и мощности конвейеров для транспортирования мясного и прочих видов сырья (рыбо- и мясокостная мука, мелкокусковое мясное, рыбное сырье и пр.).
Производительность горизонтальных и наклонных (α 30°) шнековых конвейеров G (кг/ч) может быть определена по формуле
G = 2,83 103 (D2 – d2) Sρnk1k2 (1 – sin α),
где D, d – соответственно диаметр шнека и вала, м (значение диаметра вала шнека принимается в пределах 50÷70 мм); S – шаг шнека, м (S = 0,8 D); ρ – насыпная плотность сырья, кг/м3; n – частота вра-щения вала шнека, 1/с; k1 – коэффициент заполнения шнека (для открытых шнеков k1 = 0,5÷0,6; для закрытых шнеков k1 = 0,75÷0,90); k2 – коэффициент проскальзывания сырья относительно витков шнека; α – угол наклона вала шнека, град. (для горизонтального расположения вала α = 0).
Затраты мощности на транспортировку сырья шнековыми конвейерами складываются из затрат мощности на подъем сырья на высоту Н (для наклонных конвейеров Н = L sin α; L – длина шнека, м) и на преодоление сопротивления движению сырья по горизонтали.
В общем случае выражение для расчета суммарных затрат мощности N (Вт) имеет вид
N = G g (H ξ1 + L ξ2) / η,
где G – производительность транспортера, кг/с; g – ускорение свободного падения, м/с2; H – высота подъема вала шнека, м; ξ1 – коэффициент сопротивления при вертикальном движении сырья (ξ1 = 0,6); ξ2 – коэффициент сопротивления при горизонтальном движении сырья (ξ2 = 1,6–1,8); η – коэффициент полезного действия привода (η = = 0,75–0,80).
Исходные данные для выполнения контрольной работы берутся из табл. 1.
Последняя цифра шифра (по зачетной книжке студента) должна соответствовать номеру варианта задания.
Таблица 1
|
Параметр |
Вариант |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Диаметр шнека, мм |
150 |
200 |
250 |
150 |
200 |
250 |
300 |
150 |
200 |
250 |
|
Частота вращения вала шнека, 1/мин |
60 |
40 |
30 |
100 |
50 |
40 |
30 |
80 |
60 |
50 |
|
Угол наклона вала шнека, град |
10 |
15 |
20 |
0 |
0 |
10 |
0 |
0 |
15 |
20 |
|
Коэффициент проскальзывания |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,6 |
|
Длина шнека, м |
3 |
4 |
5 |
10 |
6 |
7 |
10 |
15 |
20 |
8 |
|
Плотность сырья, кг/м3 |
850 |
850 |
850 |
850 |
720 |
720 |
720 |
750 |
750 |
750 |
|
Тип шнека |
Открытый (вар. 0–4) |
Закрытый (вар. 5–9) |
||||||||
Определение мощности привода перемешивающих устройств
для получения жидкофазных пищевых сред
В контрольной работе рассчитывается мощность привода перемешивающих устройств с мешалками для получения жидкофазных пищевых сред в зависимости от изменения характеристик работы оборудования и свойств перерабатываемого продукта.
Мощность, необходимую для привода перемешивающих устройств, N (кВт) с мешалкой пропеллерного типа можно рассчитать по следующей зависимости [1(кн. 1), с. 607]:
N = 0,01K d4,36 n2,78 ρ0,78 μ,
где K – экспериментальный коэффициент; d – диаметр мешалки, м; n – частота вращения мешалки, сек–1; ρ – плотность жидкофазной среды кг/м3; μ – динамическая вязкость жидкофазной среды, Па·с.
Рассчитать мощность привода и построить график зависимости (строится график зависимости) значений мощности от заданного диапазона изменений физико-механических характеристик (см. табл. 2).
Исходные данные для выполнения контрольной работы берутся из табл. 2.
Таблица 2
|
Параметры |
В а р и а н т |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
K |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
2,0 |
|
d, м |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
|
То же |
0,7 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
1,4 |
|
|
» |
0,9 |
|
|
|
0,8 |
|
|
|
1,1 |
|
|
» |
1,1 |
|
|
|
1,0 |
|
|
|
0,8 |
|
|
» |
1,3 |
|
|
|
1,2 |
|
|
|
0,6 |
|
|
n, мин–1 |
300 |
260 |
220 |
180 |
160 |
150 |
140 |
130 |
120 |
100 |
|
То же |
|
100 |
|
|
|
120 |
|
|
|
130 |
|
» |
|
150 |
|
|
|
140 |
|
|
|
150 |
|
» |
|
220 |
|
|
|
180 |
|
|
|
160 |
|
» |
|
300 |
|
|
|
260 |
|
|
|
260 |
|
ρ, кг/м3 |
1050 |
1000 |
980 |
970 |
960 |
950 |
940 |
930 |
920 |
910 |
|
То же |
|
|
970 |
|
|
|
930 |
|
|
|
|
» |
|
|
960 |
|
|
|
920 |
|
|
|
|
» |
|
|
950 |
|
|
|
910 |
|
|
|
|
» |
|
|
940 |
|
|
|
900 |
|
|
|
|
μ, Па·с |
0,10 |
0,09 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
0,08 |
0,06 |
0,10 |
|
То же |
|
|
|
0,04 |
|
|
|
0,05 |
|
|
|
» |
|
|
|
0,05 |
|
|
|
0,06 |
|
|
|
» |
|
|
|
0,08 |
|
|
|
0,09 |
|
|
|
» |
|
|
|
0,10 |
|
|
|
0,04 |
|
|
При подборе электродвигателя для перемешивающих устройств его мощность принимают с запасом в 2–4,5 раза больше расчетной.
По результатам расчетно-графического анализа делается вывод о значении и влиянии физико-технических параметров на определение мощности привода.
Основной
1. Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н. и др. Машины и аппараты пищевых производств: Учеб. для вузов; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова: В 2 кн. – М.: Высш. шк., 2001. – 1384 с.
2. Бредихин С.А. и др. Технологическое оборудование мясокомбинатов. – М.: Колос, 2000. – 392 с.
3. Рогов И.А. Технология и оборудование колбасного производства. – М.: Агропромиздат, 1990.
4. Корнюшко Л.М. Оборудование для производства колбасных изделий: Справ. – М.: Колос, 1993. – 304 с.
5. Оборудование технологическое для мясной промышленности: Каталог. – М.: Агросистеммаш, 1998. – 106 с.
6. Рогов Б.А. Оборудование для перемешивания и смешивания мясного или рыбного сырья: Метод. указания к лабораторно-практи-ческой работе. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2002. – 40 с.
7. Боткин В.П. Пельменные автоматы: Метод. указания к лабораторной работе по курсу «Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности». – Л.: ЛТИХП, 1989. – 20 с.
8. Шестов Р.Н. Метод. указания к лабораторной работе «Куттеры и шпигорезки» по курсу «Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности». – Л.: ЛТИХП, 1980. – 32 с.
9. Рогов Б.А., Петрунина Е.Б. Основы анализа скребковых теплообменников для мясных, молочных и других отраслей пищевых производств с использованием ПСВТ: Метод. указания к лабораторно-практической работе. СПб.: СПбГУНиПТ, 2002. 13 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 6
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 11
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ 11
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ 13
Контрольная работа № 1 13
Контрольная работа № 2 14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 16
Рогов Борис Аркадьевич
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 270900 (260301) факультета заочного обучения и экстерната
Редактор Р.А. Сафарова
_________________________________________________________________________
Подписано в печать 25.05.2005. Формат 6084 1/16
Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,93. Печ. л. 1,00. Уч.-изд. л. 0,81
Тираж 80 экз. Заказ № C 14
________________________________________________________________________
СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
ИПЦ СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9