Masina de Spalat Si Curatat Cartofi Cu Disc, Cu Tea de 270 Kilograme Pe Ora [PDF]

Zitiervorschau

Proiectul maşinii de spălat şi curăţat cartofi cu disc, cu productivitatea de 270kg/oră Planul proiectului : Adnotare Introducere Valoarea utilajului in producerea de alimentatie publica 1. Sarcina tehnică 1.1 Noţiuni teoretice ale procesului de spălare 1.2 Studiul bibliografic al nivelului de dezvoltare tehnic a maşini de spălat şi curăţat cartofi . Avantaje si dezavantaje. Principiul de functionare. 1.3 Studiul brevetelor maşinilor de spălat. Avantaje si dezavantaje.(4-5 brevete) 1.4 Descrierea procesului tehnologic în care este implicată maşina de spălat şi curăţat cartofi 1.5 Parametrii tehnico- economici preconizati de la început 2. Proiectul tehnic Construcţia si principiul de funcţionare al maşinii 2.2 Reguli de exploatare a maşinii de spălat şi curăţat 2.3 Defectele posibile si metode de înlaturare a lor 2.4 Protectia muncii si a mediului ambiant la exploatarea masinii de spălat şi curăţat cartofi 2.5 Calculul masinii 2.5.1Calcul tehnologic (productivitatea) 2.5.2Calculul energetic (calculul puterii motorului electric) 2.5.3Calculul cinematic Concluzii (dezavantajele, metoda de inlăturare) Bibliografie

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Introducere Lucrul util efectuat la o întreprindere de alimentaţie publică depinde nu doar de ce utilaj posedă întreprinderea dată, dar şi de mulţi alţi ocnstituienţi cum ar fi: montarea profesională, corespunderea cu cerinţele întreprinderii, comoditate în deservire, respectarea riguroasă a regulelor de exploatare ş.a. Pentru a reudce maxim munca zilnică a bucătarilor, a mări considerabil productivitatea lucrului efectuat în întreprinderea dată, a micşora traumatizarea la locul de muncă, se utilizează maşini şi macanisme specializate, în deosebi, utilaje mecanice. Utilajele mecanice, utilizate la întreprinderile de alimentaţie publică, fac parte din clasa maşinelor tezhnologice, destinate prelucrării primare a produselor şi preparării semipreparatelor. O cerere crescîndă a maşinelor mecanice o au utilajele de curăţare, destinate înlăturării stratului exterior (pricarpului) ce are o valoare nutritivă neînsemnată (coaja legumelor şi fructelor, solzilor de peşti ş.a.). O utilizare largă o au maşinele de curăţat rădăcinoase. Luînd în consideraţie că în mare majoritate se curăţă mecanizat anume carofii, maşinele date mai poartă denumirea de maşini de curăţat cartofi, cu tote că ele de fapt sunt preconizate şi pentru celelalte tipuri de rădăcinoase. La întreprindelile de alimentaţie publică prelucrarea primară a legumelor constă din: sortare,spălare, curăţire, spălare şi tăiere. Toate operaţiile enumerate pot fi efectuate mecanizat; de regulă nivelul de mecanizare depinde de capacitatea întreprinderii. La întreprinderile de alimentaţie publică cu capacitate mică sau medie, în secţiile de prelucrare primară a legumelor se utilizează doar maşini de curăţat cartofi cu ciclu de lucru periodic.

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

1. Sarcina tehnică 1.1 Noţiuni teoretice ale procesului de spălare Utilajele din industria alimentara si alimentatie publica sunt masini de lucru utilizate pentru efectuarea unor operatiuni diversificate în cadrul procesului de productie. Aceste masini trebuie sa îndeplineasca o serie de conditii: - realizarea unor operatiuni de calitate superioara; - consumuri energetice reduse iar costurile pe unitatea de produs sa fie cât mai mici; - posibilitatea cresterii gradului de automatizare a unor operatiuni din cadrul proceselor de productie; - cresterea productivitatii muncii; - deservirea utilajelor sa fie cât mai facila; - utilajele sa fie prevazute cu aparatura de masura si control a functionarii acestora; - liniile tehnologice sa fie prevazute cu dispozitive de siguranta care sa permita blocarea lor în cazul defectarii unei masini. Unul din utilajele din industria alimentara este masina de curatat cartofi. Eliminarea partilor necomestibile ale tuberculelor majoreaza valoarea lor nutritive si contribuie la imbunatatirea calitatii produselor finite. La întreprinderile de alimentaţie publică se utilizează pe scară largă maşinele de curăţat cartofi. În întreaga lume ele se produc în cantităţi forte mari deoarece se ia în consideraţie faptul că procesul de cutăţare poate fi: mecanic, termic şi chimic. Procesul termic poate fi realizat prin flacără şi abur. Prin metoda la flacără se presupune curăţarea tuberculelor în agregate termice în timp de cîteva secunde la o temperatură de 1200 – 1300ºC. În acest mod are loc carbonizarea stratului exterior (cojii) şi pătrunderea termică (fierbere bruscă) a produsului la o adîncime de 0,6-1,5mm, după care cartofii din agregat intră în masină de spălare şi curăţare, unde cu ajutorul periilor şi arborilor de cauciuc în prezenţa acşiunii apei abundente se îndepărteză coaja şi parţial stratul pătruns termic. Metoda cu abur se realizează prin cîteva etape: cartofii prin instalaţia de încărcare şi dozare trec în camera de lucru a maşinei de curăţat cu abur în care cartofii sunt supuşi acţiunii doar aburilor de apă cu presiune (0,4 – 1,1 MPa) şi temperatură înaltă. La descărcare cartofii intră în înstalaţia de descărcare în care presiunea scade brusc pînă la cea atmosferică. La unele maşii scăderea bruscă a presiunii are loc chiar în camera de lucru a acesteia. În urma scăderii bruşte a presiunii umeditatea în stratul de sub coajă momentan se transformă în abur care stratifică şi rupe coaja cartofului. Din cauza temperaturii ridicate a aburului un strat de sub coajă se pătrunde termic. Din instalaţia de descărcare, cartofii trec în maşina de curăţire şi spălare în care coaja uşor este înlăturată. Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Instalaţii de descojire prin tratare termică Esenţa metodei de descojire a matereiei prime vegetale prin tratare termică constă în aceea că, prin prelucrarea de scurtă durată a legumelor şi fructelor cu abur supraâncălzit la presiunea de 0,4-=-0,8 MPa, stratul superficial al ţesuturilor se încălzeşte binr şi se înmoaie la 1 - 1,5 min, iar la scăderea bruscă a presiunii până la cea atmosferică are loc ruperea şi desprinderea uşoară a cojii, care poate fi apoi îndepărtată prin spălarea produsului într-un jet de apă curgătoare. Totodată, curăţarea manuală a ochilor şi rămăşiţelor de coajă se reduce la minim, iar calibrarea produsului este exclusă din schema tehnologică. în comparaţie cu descojirea mecanică, metoda de curăţare prin tratare termică are avantaje esenţiale: micşorarea considerabilă a deşeurilor; majorarea gradului de curăţare şi reducerea deteriorării produsului prelucrat; înlăturarea operaţiei preliminare de calibrat. Instalaţia discontinuă prezentată în figura este utilizată pentru curăţarea cartofilor, morcovului, sfeclei şi altor rădăcinoase. Ea se compune dintr-un dozator elicoidal dublat 1 pentru alimentarea ciclică a agregatului cu materie primă, două autoclave 2, transportoarele cu melc 4 şi 10, conductele de abur 3, apă 5 şi aer comprimat 7, platforma 6, echipamentul electric 8, batiul 9.

Figura. Instalaţie de descojire discontinuă: 1 - dozator elicoidal; 2 - autoclavă; 3 - conductă de abur; 4, 10 - transportor cu melc; 5 - conductă de apă; 6 - platformă; 7 - conducta de aer comprimat; 8 echipament electric; 9-carcasă. Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Cartofii spălaţi sunt introduşi în una din cele două autoclave 2 cu transportorul elicoidal 1. După încărcarea autoclavei cu o porţie anumită (200 kg) de tuberculi, închizătorul automat, prin intermediul unui cilindru pneumatic şi al sistemului de pârghii, se ridică în sus, ocupând poziţia iniţială extremă (la gura autoclavei) asigură etanşeitatea prealabilă a camerei de lucru. Etanşeitatea definitivă a autoclavei se efectuează prin introducerea aburului direct la presiunea de 0,7+0,8 MPa. Totodată, autoclavă este antrenată în mişcare de rotaţie. După expirarea timpului stabilit, se închide aburul, autoclavă se duce la poziţia de descărcare, produsul prelucrat fiind dirijat la următoarea operaţie (curăţarea uscată cu aer comprimat) prin intermediul transportoarelor 10 şi 4. Apoi ciclul de lucru se repetă. Autoclavele pot funcţiona paralel sau în regim autonom. Caracteristica tehnică Productivitatea, kg/h 9600 În cărcătura în timp de un ciclu, kg 200 Consumul de abur 0,7 - 0,8 MPa, kg/h 1500 3 Consumul de apă, 0.2 MPa, m /h 2 Consumul de aer comprimat, 0,6 MPa, m3/h 9,5 Consumul de energie electrică, kWh 8,5 Dimensiunile de gabarit, mm: Lungimea 7850 Lăţimea 4850 înălţimea 4550 Masă, kg 7450 Prin metoda chimică se înţelege prelucrarea cartofilor cu soluţii alcaline. Această metodă poate fi diferită după tehnologie în dependenţă de substanţele utilizate, de procesul de acţiune a acestora ş.a.. după prelucrarea alcalinică cartofii se curăţă în maşini cu rulou după care se spală de preparatul chimic. La finele etapei stă prelucrarea cartofilor cu soluţie de sare de lămîiţă sau oţet (oricare alt acid alimentar) pentru neutralizarea resturilor de bază. Metoda chimică şi cea de abur poate fi combinată împreună. Aici se presupune prelucrarea cartofilor în agregate chimice şi termice. Procesul începe cu prelucrarea cartofilor cu soluţie de 12% de sodă caustică la temperatura de 75-80ºC timp de 10 min., după care se supune acţiunii aburilor la presiunea de 0,5 – 0,6 Mpa timp de 1 minută.

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Instalaţii de descojire prin tratare chimică Descojirea fructelor şi legumelor prin tratare în soluţii alcaline micşorează cantitatea deşeurilor şi asigură o calitate bună de curăţare în comparaţie cu alte metode (mecanică, termică etc.). Această metodă de descojire este foarte eficientă în cazul prelucrării unor rădăcinoase (păstârnac, hrean, ţelină), precum şi a unor fructe (prune), a căror suprafaţă este acoperită cu un strat de pruină (ceară). însuşi utilajul pentru tratarea chimică, din punct de vedere al construcţiei, este destul de simplu şi, în majoritatea cazurilor, prezintă o baie în care se roteşte un melc transportor. Insă în cazul utilizării tratamentului chimic, este foarte greu de îndepărtat soluţia alcalină de pe suprafaţa produsului prelucrat şi este necesară folosirea substanţelor tensioactive - agenţilor activi de suprafaţă, care complică aplicarea acestei metode, facând-o şi mai costisitoare. Una din instalaţiile de descojire prin metoda chimică se compune din baia pentru tratarea chimică a materiei prime şi din baia de spălare cu apă potabilă, în al căror interior sunt instalate tobe rotative perforate, deschise la capete. Tobele rotative sunt prevăzute în interior cu un melc transportor pentru deplasarea produsului de la pâlnia de alimentare spre gura de evacuare a instalaţiei, concomitent cu transbordarea acestuia dintr-o tobă în alta. Turaţia tobelor variază de la 1,5 până la 23,8 rot/min, prin urmare, durata tratamentului chimic poate fi reglată de la 5,3 până la 0,35 min. In baia a doua produsul este supus unei spălări intense timp de 0,7 -11,3 min. Instalaţia este dotată cu pompe pentru soluţie alcalină şi apă. Baia pentru tratarea chimică este prevăzută cu un schimbător de căldură care încălzeşte soluţia alcalină până la 100 °С cu abur la o presiune de 0,15 MPa, iar baia de spălare - cu un sistem de duşuri pentru clătirea produsului prelucrat. Antrenarea tobelor se realizează de la un motor electric prin intermediul unui variator, unui reductor şi al transmisiei cu lanţ. Instalaţie de descojire prin tratare termochimică Metoda combinată de descojire, în comparaţie cu tratamentul chimic, reduce consumul de alcaliu şi micşorează întrucâtva cantitatea deşeurilor. Instalaţia care funcţionează conform acestei metode este compusă din următoarele elemente principale: agregatul pentru tratare cu soluţie alcalină 1, agregatul pentru tratare termică 2, maşina de spălat 3 şi baia de neutralizare 4 (figura 4.4.7.1).

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Figura. Instalaţie de descojire prin tratare termochimică: 1 - agregat pentru tratare cu soluţie alcalina; 2 - agregat pentru tratare termica; 3 maşină de spălat; 4 - baie de neutralizare. Agregatul pentru tratare cu soluţie alcalină prezintă o baie dreptunghiulară, în al cărei interior este instalată o tobă perforată, prevăzută cu un melc transportor. Alimentarea instalaţiei cu abur şi menţinerea temperaturii constante a soluţiei alcaline se realizează prin intermediul unui barbotor şi a două serpentine montate în partea inferioară a bazinului. Pentru circularea soluţiei de sodă este prevăzută o pompă centrifugă. Baia pentru tratarea chimică este închisă cu un capac şi prevăzută cu un exhaustor de gaze. Materia primă introdusă în toba perforată este preluată de melcul transportor, care o deplasează spre gura de evacuare şi prin intermediul transportorului cu raclete - la aparatul pentru tratare termică 2. Ultimul reprezintă un cilindru confecţionat din oţel inoxidabil dotat cu un melc transportor, al cărui turaţie poate fi reglată prin intermediul unui variator. în felul acesta, durata tratamentului termic este de la 20 până la 100 de secunde. Ca urmare a tratamentului termochimic, pieliţa se înmoaie şi se spală uşor de pe suprefaţa produsului. Maşina de spălat 3 reprezintă o tobă rotativă înclinată pe a cărei parte interioară este sudată o platbandă de oţel în formă de şurub fără sfârşit. Produsul spălat prin intermediul unui transportor cu raclete este dirijat în baia de neutralizare 4, confecţionată din oţel inoxidabil. Neutralizarea rămăşiţelor de alcaliu se realizează într-o soluţie de bisulfat de sodiu cu concentraţia de 0,5 %. Durata de neutralizare este de 40 - 50 de secunde. Principiul de funcţionare a maşinilor mecanice Principiul de funcţionare a maşinilor mecanice de curăţare a cartofilor costă în îndepărtarea stratului exterior cu ajutorul suprafeţei abrazive a organului de lucru şi a pereţilor camerei de lucru. În timpul curăţării în camera de lucru se înjectează un flux de apă care spală bucăţile de coajă ce au fost îndepărtate de pe cartof şi care ajută la descărcarea cartofilor din camera de lucru. Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Uniformitatea curăţirii în mare măsură va depinde de uniformitatea frecării întregii suprafeţe a cartofului cu materialul abraziv al componentelor de lucru ale maşinii şi deasemenea de intensitatea alipirii cartofului de aceste suprafeţe şi de viteza de mişcare dintre acestea. În acelaşi timp, o acţiune prea puternică asupra cartofului pe suprafaţa abrazivă duce la deteriorarea cartofului şi defprmarea acestuia. Factorii ce influenţează asupra uniformităţii curăţirii cartofilor depinde de forma organului şi camerei de lucru, dar deasemenea şi de traiectoria şi viteza de mişcare a cartofului în camera de lucru a maşinii de cuăţat cartofi. Pentru a obţine deşeuri reduse şi curăţare frumoasă, cartofii necesită a fi calibraţi preeliminar. În urma curăţării mecanizate a cartofilor rămîn ochiuri care trebuiesc înlăturate manual. Acest proces ia mult timp, deaceea se ţine cont de sortul cartofilor şi de calitatea sortării acestora. O altă ieşire din situaţie ar fi metoda curăţării profunde, care presupune îndepărtarea stratului mult mai gros de pe cartof şi ceea ce duce evident la pirderi mult mai mari – 50-55%, în cazul în care deşeurile nu sunt mai apoi utilizate în scopuri tehnice. Însă totuşi cel mai important este că se înlătură partea cea mai importantă din punct de vedere nutriţionist. La întreprinderile de alimentaţie publică cel mai frecvent se utilizează maşinile mecanice de curăţat cartofi cu acţiune periodică. În general maşinile se clasifică şi după forma organului de lucru, astfel deosebim maşini: Cu trunchi de con (a); Cu disc (b); Cu rulou (pentru maşini cu acţiune continuă).

Maşinele cu trunchi de con (MOK-125, MOK-250, MOK-350, MOK-400 ş.a.) au organul de lucru în formă de trunchi de con la care fundul şi suprafaţa

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

conică interioară esteacoperită cu material abraziv. Fundul are trei proeminenţe ondulate pentru a mări înălţimea valurilor organului de lucru. Maşinile cu disc au organul de lucru sub formă de disc suprafaţa căruia are formă ondulată cu suprafaţă abrazivă. La suprafaţa discului sunt de la 2 la 4 valuri, înălţimea carora treptat se măreşte de la centrul discului către mărginile acestuia. În partea de jos a organului de lucru sunt instalate vertical paletele pentru înlăturarea deşeurilor. Pentru roaderea cojii de pe cartofi suprafeţele organelor de lucru sunt prevăzute cu material abraziv, metal special prelucrat sau masă plastică. Materilul abraziv constă din granule mici de carbid de siliciu şi componente de legătură ca gudron şi alabastru raportul fiind de 100:8,4:5 respectiv. Traiectoria mişcării şi parametrii de bază a maşinelor de curăţat cartofi cu acţiune continuă Cartoful nimerind pe suprafaţa abrazivă, sub acţiunea forţelor de interacţiune, efectuează o mişcare relativă în raport cu aceasta. În momentul contactului cu suprafaţa abrazivă, cartoful se roade de ea în rezultatul căreea apare forţa de frecare dintre aceste două suprafeţe (abrazivă şi a cartofului), orientată în direcţia opusă forţei de interacţiune (fig.1.). Zimţişorii abrazivi întră în stratul exterior al cartofului efectuînd roaderea acestuia şi rotirea Fig.1. Schema interacţiunii suprafeţei concomitentă a cartofului. Gradul de rotire şi abrazive cu cartoful de schimbare a vitezei şi direcţiei mişcării cartofului in rezultatul contactului acestuia cu suprafaţa abrazivă, în mare măsură depinde de: poziţia reciprocă a cartofilor vecini, forma şi locul contactului suprafeţei carofului cu suprafaţa abrazivă. În momentul curăţirii carofilor este prezentă nu doar forţa de frecare ci şi fenomenul de distrucţie a cartofului într-o măsură oarecare, ceea ce rezultă din activitatea forţelor de frecare. În camera de lucru cartofii se deplasează conform unei traiectorii aproximativ determinate teoretic. Deplasarea cartofilor în camera de lucru şi interacţiunea acestora cu suprafaţa abrazivă e cercetat nu în deajuns, deaceea sunt descrise doar aproximativ.

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Repartizarea aproximativă a cartofilor în camera de lucru a maşinei conice de curăţat cartofi este reprezentată în fig.2. Studiind mişcarea cartofului separat (fig.3.), se poate de observat că de pe suprafaţa plată a discului (poziţia I), cartoful sub acţiunea forţei centrifuge se aruncă pe partea conică a discului (poziţia II). Aflînduse pe partea conică a discului, cartoful din contul forţei centrifuge tinde să se deplaseze spre peretele camerei de lucru Fig.2. Schema repartizării (poziţia III). Concomitent, datorită forţei de inerţie, cartofilor în timpul de lucru a maşinei de curăţat cartofi cartoful pe o traiectorie spiralată se deplasează în sus (poziţia IV – V). Unii cartofi se deplasează spiralat pe toată înălţimea camerei de lucru, se rostogolesc pe abatajul capacului, pierd viteza de deplasare şi cad în jos pe discul coni (poziţia VI). Alţi cartofi se deplasează spiralat pe peretele camerei la o înălţime mai mică şi de lovesc de pragul aflat pe partea interioară a uşiţei de descărcare. La ciocnire aceştea brusc îşi schimbă viteza şi direcţia deplasării: sau îndată cad pe fundul conului sau se îndreaptă spre peretele camerei de lucru continuînd să se rotească un timp oarecare după care cad în jos. Şocului mecanic sunt supuşi doar o Fig. 3. Schema mişcării cartofului în maşina conică de parte din cartofi care se ciocnesc de pragul uşiţei de curăţit cartofi descărcare. Trebuie de luat în consideraţie că pragul nu este acoperit cu suprafaţă abrazivă, iar partea anterioară a acesteia are margine teşită, deaceea cartofii alunecă de pe prag. Pe partea plată a discului sunt amplasate valuri de înălţime mică care sunt destinate pentru o deplasare mai eficientă a cartofilor. Pe fundul cupei abrazive trebuie să încapă un cartof, de unde rezultă că h k ≥ δcosθ, unde θ – jumătate din unghiul vîrfului conului. Înălţimea virolei se consideră a fi nu mai mică de raza cartofului h 0 ≥0,5δ. Frecvenţa rotirii organului de lucru poate fi determinată reeşind din condiţia că cartoful nimerind în centrul discului trebuie să fie aruncat de forţa centrifugă pe marginea acestuia sau pe partea conică. Pentru îndeplinirea acestei condiţii forţa centrifugă minimală, ce acţionează asupra cartofului, trebuie să fie mai mare de cît forţa de frecare dintre cartof şi suprafaţa fundului: C>T(1). La nimerirea pe disc sau pe fundul conului cartoful începe o mişcare de rotaţie împreună cu discul însă cu o viteză mai mică. Între disc şi cartof se observă o alunecare, care poate fi considerată coeficientul de alunecare Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

K al =

ωorg −ωc ωorg

(2), unde ωorg şi ωc - viteza unghiulară a organului de lucru şi

cartofului respectiv. Luînd în consideraţie coeficientul de alunecare, viteza cartofului poate fi exprimată: ωc ' = ωorg ⋅ Κal (3); Viteza absolută a carofului va fi: ωc = ωorg (1 − Κ al ) (4); Luînd în consideraţie alunecarea relativă a cartofului pe disc, inegalitatea (1) poate fi scrisă astfel: m ⋅ ω 2 org ⋅ ( 1 − Κ a l ) ⋅ rm in > m ⋅ g ⋅ f (5), 2

Unde m – masa cartofului (kg), ωorg - viteza unghilară a organului de lucru (rad/s), Κal - coeficientul de alunecare, care se poate schimba în limite mari în dependenţă de amplasarea cartofului pe organul de lucru, starea materialului abraziv, interacţiunea cu cartofii vecini ş.a.m.d. Aşa cum în modelul cercetat de noi, cartoful se află în partea centrală a discului şi începe mişcarea o dată cu el, în acest caz pentru calcule poate fi adoptată valoarea minimă a Κ al = 0,2 ; rmin - depărtarea minimală de la centrul de rotaţie a organului de lucru la centrul de rotaţie a cartofului această distanţă poate fi considerată ca raza cartofului; g – acceleraţia căderii libere (m/s²); f – coeficientul de frecare dintre cartof şi suprafaţa abrazivă (f=0,8...1,3). Înlocuind în formula (5) valoarea ω org =

π ⋅ nmin , 30

unde n – frecvenţa de rotaţie a discului ( min −1 ), primim: n min >

Considerînd

π2 ≈ g ,

30 gf ⋅ π (1 − Κ al min ) rmin

. (6)

forma finală a formulei va lua forma de: nmin >

30 f ⋅ 1 − Κ al min rmin

Dacă considerăm Κ al = 0,2 ; f=1,1; min

n min >

rmin = 0,5 ;

30 ⋅ 1 − 0,2

. (7)

δ=0,03, primim:

1,1 = 227 min 0,03

−1

.

Pentru intensificarea procesului de curăţire, luînd în vedere o rezervă oarecare a forţei centrifuge, numărul real de turaţii le mărim cu 50-60%. În maşinile de curăţat cartofi, la determinarea unghilui la vîrful conului trebuie de reeşit din condiţia că cartoful care se află pe partea conică a organului de lucru trebuie să fie aruncat pe peretele camerei de lucru. Pentru a controla această condiţie, putem Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

cerceta un model simplificat unde se iau în calcul numai forţa centrifugă şi greutatea cartofului. În figura (4) este arătat un cartof care se află pe generatoarea conului. Centrul de greutate a lui se află la distanţa r de la axa de rotaţie a conului. La rotirea cartofului cu viteza: ωc = ωorg (1 − Κ al ) în centrul de greutate a cartofului va acţiona forţa centrifugă 2 2 C = mωorg × (1 − Κ al ) r şi forţa de greutate G=mg. Descompunînd forţa centrifugă şi cea de greutate pe normală şi generatoare, obţinem că componenta forţei de greutate va fi: 2 (1 − Κ al ) 2 r ⋅ sin θ , (8) C 0 = mωorg Iar componenta greutăţii: G = mg ⋅ cos θ . (9) Fig.4. Forţele care acţionează cartoful aflat pe partea conică a Suma reacţiilor normale C N şi G N se organului de lucru echilibrează cu forţa reacţiiei N a peretelui înclinat. În punctul de contact a cartofului cu suprafaţa apare forţa de frecate T. Această forţă, care ajută la curăţirea cojii de pe cartof, va fi orientată opus direcţiei vectorului vitezei cartofului faţă de disc. Dacă se consideră că cartoful se rostogoleşte pe generatoarea conului, atunci evident trebuie să fie respectată condiţia C 0 > G0 . Substituind valorile lor, obţinem: 2 mωorg (1 − Κ al ) r ⋅ sin θ > mg ⋅ cos θ , sau tgθ >

g

ω

2 org

(1 − Κ al ) 2 r . (10)

Aşa cum, pentru cartof, centrul de greutate a cărui se află la distanţa de la centrul conului r=0,1m, Κal =0,6 şi ωorg = 38 rad/s. tgθ =

9,81 = 0,425 ; 2 38 (1 − 0,6 ) ⋅ 0,1 2

θ=23º.

În construcţia maşinilor de curăţat cartofi contemporane unghiul θ este primit egal cu 30º. Aşa o rezervă este condiţionată de faptul că cartofii pot avea o formă nu neapărat rotundă şi pentru rostogolirea lor va fi nevoie de un moment mai mare, în afară de aceasta se ia în consideraţie şi presiunea cartofilor vecini asupra carofilor care se află la peretele camerei de lucru. În condiţii reale cartoful se aruncă pe partea cilindrică a camerei de lucru nu în sus pe generatoarea conului, dar sub un anumit unghi, fapt care determină

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

cartoful să se rotească pe o traiectorie spiralică în sus. Aşa o traiectorie este condiţionată de direcţia vectorului vitezei absolute. Din inegalitatea (10) se poate de determinat numărul minimal de turaţii a organului de lucru, necesar pentru nimerirea cartofului pe peretele organului de lucru la conicitatea dată: n min >

30 π (1 − Κ al )

g tgθ ⋅ r

, (11)

considerînd π²=g, primim: n min >

30 1 − Κ al

1 tg θ ⋅ r

. (12)

La unghiul considerat conicitatea θ=30, r=0,1 m şi nmin >

30 1 − 0,6

1 = 312 min 0,575 ⋅ 0,1

Κ al = 0,6 primim:

−1

.

Cu micşorarea coeficientului de alunecare Κal , unghiul conicităţii şi numărul minim de turaţii a organului de lucru pot fi micşorate. Instalaţie de descojire cu funcţionare continuă Elementele componente principale ale instalaţiei sunt următoarele: transportorul de alimentare 1, camera pentru tratarea termică 2, carcasa 11, mecanismele de acţionare 12 şi 13 (figura 4.4.5.1). Toate subansamblurile agregatului de descojire sunt instalate pe o carcasă metalică sudată 11. Partea activă a instalaţiei o constituie camera de tratare propriu-zisă. Ea este formată dintr-un cilindru ermetic înclinat, în al cărui interior este montat melcul 3. Axul melcului 3 reprezintă o ţeava perforată, prin intermediul căreia se introduce în camera pentru tratare termică aburul cu presiunea de 0,3 - 0,5 MPa şi temperatura de 140-160 °С. Cilindrul ermetic are două închizătoare cu ecluze rotative (roţi celulare): unul - pentru alimentarea cu materie primă 4, altul - pentru evacuarea produsului prelucrat 5. Construcţia închizătoarelor asigură etanşeitatea stabilă şi funcţionarea normală a camerei de tratare. Antrenarea transportorului elicoidal 3 şi a închizătoarelor rotative 4 şi 5 se realizează de la diferite mecanisme de acţionare. Pentru a evita deteriorarea tuberculilor, transportorul cu raclete 1 şi alimentatorul rotativ 4 funcţionează sincronic. De asemenea, camera pentru tratare termică 2 este dotată cu un manometru de abur 6 şi cu o supapă de siguranţă 7.

Proiect la Utilaj Mod Coala

N. Document

Semnat

Data

Coala

6

Figura. Instalaţie de descojire cu funcţionare continuă: 1 - transportor de alimentare; 2 - cameră pentru tratare termică; 3 - melc; 4, 5 -