Конструктивний розрахунок шнека
Задаємося двома параметрами D і d - зовнішній і внутрішній діаметр шнека.
Виходячи, з зовнішнього і внутрішнього діаметрів шнека визначаємо найбільший вигинає момент в витку шнека, Нм / м.
де Рmax - максимальний тиск пресування, МПа. Приймаємо рmax = 8 МПа.
а - відношення діаметрів D і d
Товщина витка шнека визначається, м.
де - [G] - допустиме напруження матеріалів витка шнека при вигині, Па. Приймаємо [G] = 145 МПа.
З умови забезпечення продуктивності знаходимо частоту обертання шнека, ч-1.
де ц - коефіцієнт заповнення обсягу витоків шнека продуктом. Приймаємо ц = 0,6.
до - коефіцієнт осьової подачі продукту
f - коефіцієнт тертя матеріалу про кручені поверхню шнека. Приймаємо f = 0,4.
Кут підйому гвинтової лопаті по середньому діаметру шнека визначається за формулою.
де Rср- середній діаметр, м.
Довжина шнека визначається за формулою, м.
Число витків шнека.
Розрахунок потужності на привід шнека
Сила повного тиску розподіляється як сумарне навантаження від тиску пресування, що приходить на площу поперечного перерізу нагнітає шнека, Н.
де Рmax - тиск пресування, рmax = 8 МПа.
Величина дійсного переміщення фаршу з шнекової камері (за шнеком) за один оборот шнека, м.
де Пм - масова продуктивність, кг / год.
с2 - щільність м'яса. Приймаємо с2 = 1330 кг / м3.
щ - кутова швидкість визначається за формулою, рад / год.
n - частота обертання, ч-1.
Fк - площа поперечного перерізу шнековой камери, м2.
Сумарне навантаження пресування, Н.
де Q - рушійна сила, Н.
б - кут підйому гвинтової лінії
ц - кут тертя між поверхнею лопаті і фаршу і кутових градусах. ц = аrctgf
f - коефіцієнт тертя матеріалу про кручені поверхню. Приймаємо f = 0,4.
Р - сила повного тиску розподілу, Н.
Сумарне тиск на внутрішню поверхню шнековой камери в, Н.
де й - довжина шнека, м.
D - зовнішній діаметр шнека, м.
Повна робота, Н · м.
де dc - середній діаметр гвинтової пари, м.
Потужність на валу електродвигуна, кВт.
де з - К.К.Д. передачі від вала електродвигуна до валу приводу нагнітає шнека. Приймаємо з = 0,65.
n - частота обертання, хв-1.
Потужність споживана електродвигуном, кВт.
де ЗДВ - коефіцієнт корисної дії електродвигуна, Приймаємо ЗДВ = 0,65.
Розрахунок маси машини
Розміри заготовки, м.
де D - зовнішній діаметр витка, м;
d - діаметр вала, м;
Кут вирізу визначається.
Маса витка 1 кроку, кг.
де д - товщина витка шнека, м.
см - щільність металу. Приймаємо см = 7800 кг / м3.
Маса шнековой навивки, кг.
де L - довжина шнека, м.
Маса циліндра, кг.
де Rц - радіус циліндра, м;
дц - товщина стінки циліндра, м.
Товщина стінки циліндра визначається за формулою, м.
Маса шнекового вала, кг.
Маса всієї машини, кг.
Моб = Мшн + Мц + Мв
де Мшн - маса шнековой навивки, кг;
Мц - маса циліндра, кг;
Мв - маса шнекового вала, кг.
енергетичний розрахунок
Споживана електродвигуном потужність, кВт.
де - потужність, що знімається з вала електродвигуна;
ЗДВ - коефіцієнт корисної дії електродвигуна;