Технологический процесс производства круп

Во время работы машины под нагрузкой  проверяют влажность зерна. Она  должна возрасти по сравнению с первоначальным значением на 1,5-2,0%. Если увеличение влажности превышает указанные значения, в корпусе устанавливают дверцу без отверстий.

При эксплуатации машины необходимо обеспечить равномерную подачу зерна, постоянство расхода воды, надежную работу смывающего устройства, герметичность соединений, рабочее состояние гидравлического фильтра. В процессе эксплуатации не реже одного раза в месяц машину подвергают периодическому осмотру и устраняют отмеченные неисправности.

Технические характеристики машины А1-БМШ

Производительность, т/ч                                                                     5-6

Снижение зольности, %                                                             0,03-0,04

Увеличение содержания битых зерен, %                                            1,0

 

Расход воды, л/ч, на:

мойку                                                                                                  1200

смывание оболочистых частиц                                                           500

Размеры ситового цилиндра, мм:

диаметр                                                                                                300

высота                                                                                                  900

Зазор между гонками и ситовым  цилиндром, мм                          13-16

Частота вращения ротора, об/мин:

машины                                                                                              440

электродвигателя                                                                                960

Мощность электродвигателя, кВт                                                        11     

 Нагрузка на сито, т/(ч м')                                                              7,7    

 Габариты, мм:       

   длина                                                                                      1900       

   ширина                                                                                  1400          

высота                                                                                    2350

Рисунок 3 Машина А1-БМШ

Машина для  увлажнения зерна марки А1-БШУ-2 предназначена для интенсивного увлажнения зерна пшеницы при подготовке его к помолу. Машина устанавливается в схемах зерноочистительных отделений мельниц перед отлежными закромами.

Машину А1–БШУ–2 применяют на этапе основного  увлажнения, а А1–БШУ–1 – на этапе  доувлажнения перед подачей зерна в размольное отделение.

При поступление зерна в индикатор 2 отклоняется поворотная заслонка и замыкает электрическую цепь электромагнитного вентиля 6, который открывает подачу воды в машину. Зерно и вода, поступившие в рабочую зону (в кольцевое пространство между ротором и корпусом) смешиваются и в результате ударного воздействия бичей 9 и гонков 10,а также интенсивного трения зерна между собой (последнее обеспечивается различным наклоном гонков 10) происходит сорбция влаги поверхностью зерна и одновременное транспортирование вдоль машины. Выпуск увлажнённого зерна происходит через патрубок 8. Привод ротора осуществляется от электродвигателя через клиноремённую передачу. Корпус 12, в который помещён ротор, выполнен разъёмным, что обеспечивает хороший доступ к рабочим органам машины. Технологическая эффективность (степень увлажнения) существенно зависит от частоты вращения ротора, количества бичей и их расположения на роторе.

Рисунок 4 – Схема машины А1-БШУ:

1-привод; 2-индикатор наличия  зерна; 3-трубопровод для подачи  воды;                        4-ротаметр; 5-фильтр; 6-электровентиль; 7-вентиль; 8-выпускной патрубок; 9-бич;               10-гонок; 11-вал пустотелый; 12-корпус.

 

 
Рисунок 5 – Ротор машины А1-БШУ:

1,7-цапфы; 2,5-бичи; 3-труба; 4-шпилька; 6,8-гонки.

Рисунок 5 – Внешний вид  машины А1-БШУ.

 

 

ММЗ-500- предназначена для операции мойки зерна пшеницы. Машина непрерывного действия.

 

Рисунок 6 – Моечная машина ММЗ-500

 

Таблица 3

Технические характеристики	ММЗ-500
Производительность, не менее, кг/ч	500
Расход воды, л/мин., не более	16,7
Мощность электродвигателя, кВт	0,25
Напряжение сети, В	380
Габаритные размеры, мм	1300х730х1350
Масса, кг, не более	60

 

4 РАСЧЕТ  И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ ЧАСТИ

4.1 Расчет шнека

Из опыта работы многих шнековых устройств известно, что под действием винтовой поверхности шнека транспортируемый материал движется не параллельно его оси, а винтообразно с переменной скоростью в осевом и радиальном направлениях в зависимости от расстояния частиц материала до оси шнека, от коэффициента трения и величины противодавления.

Так как углы подъема винтовых линий  правильной винтовой поверхности шнека изменяются, увеличиваясь от периферии к центру шнека, то осевое перемещение частиц материала, расположенных в радиальном направлении, будет неодинаковым.

Для практических расчетов достаточно принимать среднее арифметическое значение углов подъема винтовых линий на периферии α_D и α_d вала   шнека, т. е.

(4.1)

Здесь

(4.2)

где H – шаг витков шнека, м

       D и d – диаметры шнека и вала шнека, м.

Шаг винтовой линии шнека выбирается равным (0,7-0,8)D

Снижение перемещения частиц продукта в осевом направлении можно учесть коэффициентом отставания:

(4.3)

где f=tgφ – коэффициент трения (φ – угол трения).

Диаметр вала шнека должен быть больше предельного, определяемого из условия:

(4.4)

Производительность шнекового  устройства определяется произведением  полезно заполненного одношагового межвиткового объема в пределах плоского угла в один радиан на угловую скорость вращения шнека:

(4.5)

где δ — толщина витка шнека в осевом направлении по наружному диаметру, м

      ρ — плотность материала, кг/м³

      ψ — коэффициент заполнения межвиткового пространства;

      ω — угловая скорость вращения шнека, рад/с.

При заданной производительности по уравнению (4.5) можно определить параметры  шнека.

Если формуемый или прессуемый материал является пластично-вязким и  обладает адгезией, то в качестве коэффициента трения берется коэффициент внутреннего  трения, определяемый из условия связи  частиц между собой при сдвиге слоев материала.

Для получения максимальной производительности шнекового устройства необходимо принимать небольшие значения углов подъема винтовых линий шнека (не более 10°). В противном случае может произойти отрыв материала от внутренней поверхности корпуса устройства из-за преобладающих винтовых поверхностей шнека, между которыми находится продукт.

Для снижения опасности проворачивания транспортируемого материала на внутренней поверхности корпуса  устройства устанавливают ребра  или делают углубления, располагая их в осевой направлении или в направлении винтовой линии. Площади внутренней цилиндрической поверхности корпуса шнеко-вого устройства и одной стороны поверхности шнекового витка на длине одного шага шнека можно определить по выражениям:

	(4.6)
	(4.7)

где L и l—развертки винтовых линий, соответствующие диаметрам шнека и вала, м.

Крутящий момент на валу шнека и  осевое усилие можно определить по выражениям:

	(4.8)
	(4.9)

где п — число рабочих шагов (витков) шнека,

Р_max— максимальное давление, развиваемое шнеком, Па.

Максимальное давление может быть задано по технологическому процессу, а также определено путем приравнивания удерживающего момента массы материала, увлекаемого во вращение рабочими витками шнека, крутящему моменту шнека.

Зная крутящий момент на валу шнека  и осевое усилие, находят соответствующие им нормальное и касательное напряжения в опасном сечении вала шнека в зоне питания:

	(4.10)
	(4.11)

где  F— площадь поперечного сечения вала шнека, м²,

      W_p — полярный момент сопротивления поперечного сечения вала шнека, м³.

Эквивалентное напряжение по теории наибольших касательных напряжений определяют по формуле:

(4.12)

Последний виток шнека, выходящий  в прессовую камеру, находится  под действием максимального  давления. Этот виток следует рассчитать на прочность.

С небольшим допущением один виток  можно представить как кольцевую пластинку, защемленную по внутреннему контуру в теле вала шнека. В этом случае наибольший изгибающий момент на внутреннем контуре такой пластинки, выполненной из стали

(4.13)

а наибольшее напряжение (оно же эквивалентное)

(4.14)

где а = D/d — отношение диаметров шнека и вала.

Шнеки можно изготовлять литыми, точеными, сварными и паяными. В индивидуальном производстве чаще всего шнеки изготовляют сварными, причем винтовую поверхность (перо) шнека составляют из отдельных элементов — вырезанных разомкнутых и выгнутых колец.

Для изготовления шнека диаметром D с заданным диаметром вала d и шагом Н необходимо изготовить кольца с наружным диаметром D_o, внутренним диаметром d_o и разомкнутыми на угол выреза α₀ (рисунок 4.1).

Вначале определяют ширину винтовой поверхности и длины винтовых линий l и L в пределах одного шага шнека:

	(4.15)
	(4.16)
	(4.17)

Затем определяют угол выреза:

(4.18)

И, наконец, диаметры кольца:

	(4.19)
	(4.20)

Кольца можно изготовлять также  без выреза. Таких колец-заготовок  для выполнения шнека заданной длины  надо меньше, чем колец с углом  выреза α₀, т. к. одно такое кольцо образует винтовую поверхность на длине шнека:

(4.21)

которая, как видно из этого выражения, несколько больше шага шнека.

Определяем шаг витков шнека:

Н=0,8·0,4=0,32,м

Предельный диаметр вала шнека  определим из условия (4.4)

По конструктивным особенностям машин  для мойки зерна принимаем диаметр вала сплошного шнека d равным 60 мм.

Тогда соотношение диаметров шнека  и вала

Угол подъема винтовых линий  на внешней стороне шнека α₀ и у вала α_В определим по формулам (4.2):

Определим среднее значение угла подъема винтовых линий витка шнека по формуле (4.1):

Коэффициент отставания частиц материала  в осевом направлении найдем по формуле (4.3):

Определим удельный изгибающий момент в витке шнека по внутреннему  контуру (т.е. у вала) по формуле (4.13):

Для изготовления витков шнека используем сталь 30Г. Для стали 30Г допускаемое напряжение при изгибе принимаем равным 125·10⁶ Па (допускаемое напряжение при изгибе принимаем равным допускаемому напряжению при растяжении).

Толщину витка шнека определим  по формуле (4.14):

Принимаем δ=5,мм.

Площадь внутренней цилиндрической поверхности  корпуса устройства на длине одного шага определим по формуле (4.6):

Длины разверток винтовых линий, соответствующие  диаметрам вала шнека L, определим по формулам (4.16) и (4.17):

Площадь поверхности витка шнека  на длине одного шага определим по формуле  (4.7):