Формующие машины со шнековыми нагнетателями по дисциплине

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Рубцовский  индустриальный институт (филиал) ГОУ  ВПО «Алтайский государственный  технический университет им. И.И. Ползунова» 
 

Кафедра «Техника и технологии машиностроения и пищевых производств» 

Практическое  задание №1

на тему: Формующие машины со щнековыми нагнетателями

по дисциплине «Технологическое оборудование» 
 

Выполнила: студентка гр. МАПП-61

                  Ленц О.Е. 

Проверил: преподаватель

            Козлов С. Н 
 

2010

Задача 6.1-1

Вариант 5

     Дать  описание шнекового пресса типа ЛПЛ-2М, определить производительность и мощность привода прессующего устройства.

     Начальные данные:

 Наружный  диаметр шнека            D=0,2 м

Диаметр вала                                    d=0,075 м

Шаг винтовой линии                       S=0,2 м

Ширина винтовой лопасти в ее нормальном сечении по наружному радиусу шнека         b₁=28 мм                                               

по внутреннему  радиусу шнека       b₂=12 мм

 Частота вращения шнека               n=40 мин^-1

Давление прессования                    р=8МПа

Плотность формуемого теста          ρ=480 кг/м³ 

     Описание  шнекового пресса ЛПЛ-2М:

     Макаронное  оборудование ЛПЛ –2М (шнековый пресс)(рис. 57) осуществляет непрерывное дозирование  основных компонентов - воды и муки. Из этих компонентов на нем замешивается тесто, которое затем подпрессовывается. Вышедшие из формующих отверстий  влажные жгуты обдуваются горячим  воздухом для подсушки. Далее все  на той же машине осуществляется резка  жгутов. Мука дозируется шнековым устройством, совершающим прерывистое вращение, частота которого вместе с геометрией шнека определяет расход муки. Вода дозируется путем поддерживания определенного уровня воды в емкости, из которой она забирается вращающимся барабанным устройством.

     В корытообразной емкости помещен  вал с лопатками, плоскости которых  развернуты таким образом, что составляют как бы отдельные участки шпека  на валу. Это макаронное оборудование обеспечивает не только перемешивание, но транспортирование полуфабриката от того места месильного корыта, где установлены дозаторы муки и воды к противоположному краю, где в дне имеется выпускное отверстие. Тесто из месильного устройства поступает в шнековый канал, по которому перемещается к прессующей головке. По мере движения в прессующем корпусе тесто проходит вакуумирующие устройство.

     Прессующая  головка представляет собой куполообразную емкость, в нижней части которой  расположена матрица. Сырые жгуты  отформованного полуфабриката обдуваются теплым воздухом, что способствует образованию на поверхности полуфабриката  корочки, предохраняющей изделия от склеивания при дальнейшей их обработки. Отрезное устройство отделяет от непрерывно выпрессовываемых жгутов изделия определенной длины, которые для окончательной  обработки направляются в сушильные  камеры. 

      Рисунок 1 - Схема макаронного оборудования ЛПЛ –2М  (шнековый пресс)

     1–привод; 2– два прессующих корпуса; 3–  вакуумный тестомеситель; 5–дозирующее  устройство; 6–тестомесители; 7–тубус; 8–прямоугольные матрицы 

     Расчетная часть:

Фактическая производительность (кг/ч) нагнетающего шнека:

Q_ф=0,25mρ_тn(R₂²-R₁²)(S-(b₂+b₁)/2cosα)K_нK_пK_с= Q_т K_нK_пK_с,

где m-число заходов шнека, примем равным 1;

ρ_т –плотность спрессованного теста, кг/см³;

n- частота вращения шнека, мин^-1;

R₂ и R₁- наружный и внутренний радиусы шнека, см; S- шаг витков винтовой линии шнека, см (S=mS₀, S₀- расстояние междусмежными витками);

b₂ и b₁- ширина винтовой лопасти в ее нормальном сечении по наружному и внутреннему радиусам шнека, см; α- угол подъема винтовой линии, град, рассчитывается по формуле:

tg α=S/2πR_ср

tg α =20/2∙3,14∙6,875=0,46

α=25۫

Здесь R_ср- средний радиус шнека, см

R_ср=( R₁+ R₂)/2=(0,1+0,0375)/2=6,875см

K_н- коэффициент заполнения межвиткового пространства тестом, определяется в зависимости от геометрических параметров шнека по номограмме (рис. 6.1) (учебник Кошевого стр. 147). В нашем случае K_н принимаем равным 1; 

К_п- коэффициент прессования теста:

К_п=ρ_н/ρ_т=ρ_н/(12,9-(176,7/W₁)∙10^-3p+1,373)

К_п=0,48/(12,9-(176,7/30)∙10^-3∙8+1,373)=0,34

Здесь ρ_н- плотность насыпного теста, г/см³; ρ_т- плотность спрессованного теста, г/см³; W₁- начальная влажность теста,% примем равной 30%;               р- давление прессования,МПа;

К_с- коэффициент (приведенный), учитывающий качество прессования (К_с=0,9…0,95)

Тогда производительность макаронного пресса будет равной:

Q_ф=0,25∙1∙0,48∙40∙(10²-3,75²)(20-(2,8+1,2)/2cos25۫)∙1∙0,34∙0,9=407,05 кг/ч 

Мощность привода  шнека:

N=215рntgα(R₂³-R₁³)

N=215∙8∙40∙0,46∙(0,01³-0,00375³)=31,6 кВт.