Ознакомиться с принципом действия машины и определить производительность.
Рассчитать производительность роторной овощерезательной машины по формулам:
G = F0 ·u0·r·j·k, кг/ч
где F0 – площадь щели, через которую выходят отрезаемые ломтики, м2, F0 = h·l; h – толщина ломтика, м; l – длина ножа, м; u0 – скорость продвижения отрезаемых ломтиков, м/c, u0 = w·r; w - угловая скорость ротора, рад/c; r– внутренний радиус рабочей камеры, м; r - насыпная масса, кг/м3.
Принцип работы машины. Продукт через загрузочное устройство загружают в рабочую камеру, где он захватывается вращающимися лопастями ротора и подается к неподвижным ножам. При этом продукт под действием центробежной силы прижимается к внутренней стенке рабочей камеры и скользит по ней. При нарезке ломтиками выступающий над поверхностью рабочей камеры нож за каждый оборот отрезает от продукта слой, равный толщине ломтика.
При нарезке брусочками слой продукта, примыкающий к стенке камеры, 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. На роторной овощерезке овощи нарезаются ломтиками толщиной 3 мм и брусочками сечением 3 3, 6 6 и 10 10 мм.
j - коэффициент использования длины лезвия (j = 0,4¸0,6); К – коэффициент использования площади боковой поверхности рабочей камеры, зависящий от количества лопастей ZЛ (при ZЛ = 2, к = 0,1…0,15, при ZЛ = 0,15¸0,2):
К =
где FЛ – площадь боковой поверхности, занимаемой продуктом, находящимся в контакте с заклинивающей лопастью и поверхностью рабочей камеры, м2; Fк – площадь боковой поверхности рабочей камеры, м2.
Основные данные: роторная овощерезка с ножами для нарезки брусочками. Частота вращения ротора n = 460 мин-1, внутренний радиус рабочей камеры r = 0,2 м. Длина ножа l = 0,1 м. Размеры брусочка (h а) = 6 6 мм2. Угол наклона лопасти = 650
Количество лопастей ZЛ = 3. Угол заточки ножа a = 150 Ножи, перпендикулярные образующей рабочей камеры: толщина ножей δ = 0,001, шаг между ножами а1 = 0,006 м, ширина ножа в = 0,005 м, размер клубня dcp = 0,06 м.
Порядок расчета:
1. Определение количества ножей в одной гребенке:
ZH = ,
2. Определение производительности.
Принимаем: j = 0,6; r = 700 кг/м3; к = 0,15
Скорость продвижения отрезанных ломтиков через щель:
u0 = w × r =
G = F0 × u0 × r × j × к × 3600 кг/ч
3. Рассчитать мощность электродвигателя роторной овощерезательной машины:
N = кВт
где N1 – мощность, необходимая при нарезке продукта ножами, Вт
Основные данные для расчета:
удельное сопротивление продукта резанию gв = 700 Н/м; коэффициент трения продукта о ножи f = 0,25.
Модуль упругости Е = 2,2 × 106 Па; коэффициент полезного действия передачи от двигателя к валу овощерезки h = 0,6; jн = 0,6.
Усилие на разрезание продукта ножом, параллельным образующей рабочей камеры:
P1 = gв × l × jн; Н
Усилие на отгибание ломтиков. Принимаем
Р2 = ; Н
Усилие прижатия продукта к опорной грани ножа:
Р3 = ; Н
где а = sin µ + f × cos µ + cos µ × tg q - f × sin µ × tg q
sin µ = 0,259; cos µ = 0,966; tg q = 2,145
Усилие на разрезание продукта ножом гребенки:
= gв× h ×ZH × jH, Н
Усилие на преодоление трения продукта о ножи гребенки:
Р4 = × jH, Н
Усилие, приложенное к ножу, на направление скорости резания, н:
РИН = Р1 + Р2 (sina+f×cosa) + P3f + +P4, Н
Момент сопротивления вращению ротора при нарезке продукта ножами:
МИН = РИН × r, Н.м
Коэффициент перерывов в резании продукта:
×ZЛ
Мощность при нарезке продукта ножами,
N1 = , Вт
где w = , рад/c
Центробежная сила, действующая на клубни при их вращении вместе с ротором, кг
FЦ = , Н
где m – масса одного клубня, находящегося между лопастью и стенкой рабочей камеры, кг.
Момент сопротивления вращению ротора от трения продукта о стенку рабочей камеры:
МТР = FЦ × f × r Zл ; Н×м
Мощность на преодоление сил трения продукта о стенку рабочей камеры:
N2 = МТР × w; Вт
где w = рад/c
Мощность электродвигателя
N = ; кВт
Ответ: 0,63 кВт
Задача № 6.
Цель занятия: изучить конструкцию и технические возможности комбинированных овощерезок на примере машины МРОВ 160 или аналогичному механизму МС 18-160 для нарезания вареных овощей на кубики и брусочки для приготовления салатов и винегретов с приводом универсальной кухонной машины ПУ – 06. Форма нарезки достигается при воздействии на продукт прямолинейных ножей в трех взаимно перпендикулярных плоскостях [1, 2].