Порядок проведения занятия

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 Z_Л (при Z_Л = 2, к = 0,1…0,15, при Z_Л = 0,15¸0,2):

К =

где F_Л – площадь боковой поверхности, занимаемой продуктом, находящимся в контакте с заклинивающей лопастью и поверхностью рабочей камеры, м²; F_к – площадь боковой поверхности рабочей камеры, м^2.

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 Z_Л = 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 d_cp = 0,06 м.

Порядок расчета:

1. Определение количества ножей в одной гребенке:

Z_H = ,

 

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 g_в  = 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; j_н = 0,6.

Усилие на разрезание продукта ножом, параллельным образующей рабочей камеры:

P₁ = g_в × l × j_н; 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:

= g_в× h ×Z_H × j_H, Н

Усилие на преодоление трения продукта о ножи гребенки:

Р₄ = × j_H, Н

Усилие, приложенное к ножу, на направление скорости резания, н:

Р_ИН = Р₁ + Р₂ (sina+f×cosa) + P₃f + +P₄, Н

Момент сопротивления вращению ротора при нарезке продукта ножами:

М_ИН  = Р_ИН × r, Н.м

Коэффициент перерывов в резании продукта:

×Z_Л

Мощность при нарезке продукта ножами,

N₁ = , Вт

где w =  , рад/c

Центробежная сила, действующая на клубни при их вращении вместе с ротором, кг

F_Ц =   , 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:

М_ТР = F_Ц × f × r Z_л ; Н×м

Мощность на преодоление сил трения продукта о стенку рабочей камеры:

N₂  = М_ТР × 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].