Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 1-74 06 02 «Техническое обеспечение процессов хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»

Главная страница
Контакты

    Главная страница


Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 1-74 06 02 «Техническое обеспечение процессов хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»



страница3/37
Дата08.04.2018
Размер3,63 Mb.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37
Производительность шнекового устройства определяется произведением полезно заполненного одношагового межвиткового объема в пределах плоского угла в один радиан на угловую скорость вращения шнека:
П = 0,125(D2d2)(H – )(1 – K0)w, (5)

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

 — плотность материала, кг/м3;

 — коэффициент заполнения межвиткового пространства;

w — угловая скорость вращения шнека, рад/с.

При заданной производительности по уравнению (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 осевом направлении или в направлении винтовой линии. Площади внутренней цилиндрической поверхности корпуса шнекового устройства и одной стороны поверхности шнекового витка на длине одного шага шнека можно определить по выражениям:
Fв = D(Н – ), (6)
, (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:



Мкр= 0,131npmax(D3d3)tgср; (8)

S = 0,392n(D2d2) pmax, (9)
где п — число рабочих шагов (витков) шнека;

pmax 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:
сж = S / F, (10)
 = Мкр / Wр, (11)

где F площадь поперечного сечения вала шнека, м2;



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

Эквивалентное напряжение по теории наибольших касательных напряжений определяют по формуле:


экв=. (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


, (13)

а наибольшее напряжение (оно же эквивалентное)


и = ±6М / 2, (14)

где а = D / dотношение диаметров шнека и вала (практически а = 1,8–3).

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 D0, внутренним диаметром d0 и разомкнутыми на угол выреза 0 (рисунок 1).



Рисунок 1 — Кольцо-заготовка витка шнека


Вначале определяют ширину винтовой поверхности и длины винтовых линий l и L в пределах одного шага шнека:
b = 0,5(Dd); (15)

; (16)

. (17)

Затем определяют угол выреза:


0 = 2(Ll) / b . (18)

И, наконец, диаметры кольца:


D0 = 2L / (2 – 0); (19)
d0 = 2l / (2 – 0). (20)
Кольца можно изготовлять также без выреза. Таких колец-заготовок для выполнения шнека заданной длины надо меньше, чем колец с углом выреза0, т. к. одно такое кольцо образует винтовую поверхность на длине шнека:
Н' = Н[1 + 0 / (2 – 0)], (21)
которая, как видно из этого выражения, несколько больше шага шнека.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   37