Шнековый пресс ВПО20А

КП.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)”
КАФЕДРА ПИЩЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Специальность: ПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Дисциплина: ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ МАЛЫХ И ТРАДИЦИОННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
НА ТЕМУ: ШНЕКОВЫЙ ПРЕСС ВПО 20А
Проектировал студент 4 курса гр. ПИ-03 ИСАЧЕНКОВА Е.А.
В работе рассматривается шнековый пресс ВПО 20А
Целью данной работы является анализ конструкции пресса и принципа ее действия а также проведение инженерных расчетов: кинематического расчета привода технологического и прочностного расчета пресса а также монтаж и эксплуатация пресса.
В качестве исходных данных использовалась схема пресса с нанесенными габаритными размерами и обозначениями. Для кинематического расчета привода использовались данные о мощности двигателя.
В работе также проведен анализ современного состояния шнековых прессов.
Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе. – Смоленск: филиал ГОУ ВПО « МЭИ (ТУ) » 2007 г. - 43с. 5 ил. 1 табл. 2 прил. использовано литературных источников -8.
Анализ современного состояния шнековых прессов ..7
Состояние современных шнековых прессов ..7
Описание существующих прессов ..8
Техническое обоснование выбора пресса
шнекового ВПО-20А .13
Описание технологического процесса и устройство
пресса шнекового ВПО-20А .15
Описание технологического процесса ..15
Устройство пресса 16
Инженерные расчеты 18
Технологический расчет пресса 18
Кинематический расчет привода 20
Расчет клиноременной передачи 24
Расчет цепной передачи 27
Расчет ведущей звездочки .31
Прочностной расчет 34
Монтаж и эксплуатация шнекового пресса ВПО-20А .36
Техника безопасности .38
Список использованной литературы ..40
Под общим названием «прессование» в технике понимается ряд процессов имеющую различную сущность в зависимости от стоящих задач: изменение формы материала при постоянстве его массы и объёма; изменение формы и объёма продукта при постоянстве его массы; изменение формы объёма и массы продукта.
Первые два случая имеют цель придать продукту определённую форму и уплотнить его для лучшей транспортабельности третий для отжима жидкой фазы.
Пищевые продукты подвергаемые прессованию являются дисперсными системами состоящими из твёрдой фазы (кристаллы гранулы разорванные клетки орехов и т. п.) или из твердой и жидкой фаз (сок расплавленный жир вода).
Прессование определяется физико-механическими свойствами продукта и условиями ведения процесса. Физико-механические свойства процесса зависят от вида продукта его технологической подготовки (размера частиц вязкость температура). Условия прессования складывается из режима прессования: давления и продолжительности. При отжиме жидкая фаза перемещается по микропорам продукта преодолевая при этом сопротивление возрастающее с увеличением давления прессования. Установлено что повышение давления выше определённых пределов уже не может повлиять на выход жидкой фазы. Минимально возможное количество жидкой фазы которое содержится в остатке (выжимке жмыхе) после длительного изотермического прессования продукта при постоянном давлении называется равновесным.
В зависимости от характера процесса различают процессы периодического и непрерывного действия.
По принципу действия нагнетательных механизмов создающих усилие при прессовании прессы делят на ленточные поршневые шнековые шестерённые вальцовые и др.
Отделение жидкой фазы (воды сока расплавленного жира и др.) прессованием применяется при мойке зерна переработке фруктово-ягодного сырья и др. В данной работе мы будем рассматривать шнековый пресс который предназначен для отжима сока из ягод винограда.
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ
1. СОСТОЯНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ШНЕКОВЫХ ПРЕССОВ
На сегодняшний день шнековые прессы широко используются в пищевой промышленности. Они предназначены для отжима соки из ягод винограда отжатия жома используются в свеклосахарной промышленности для предварительного отжатия сырого жома и т.д.
В основном в промышленности используют несколько видов шнековых прессов: горизонтальный пресс горизонтальный двухшнековый пресс наклонный пресс и вертикальный пресс.
В зависимости от вида деятельности предприятия (переработка первичного или вторичного сырья (жома)) используют тот или иной вид прессов [1].
Так например для получения сока из ягод винограда удобно использовать горизонтальные шнековые прессы типа ВПНД-10 и ВПО-20А.
А наклонный шнековый пресс ПСЖН-68 больше подходит для отжатия жома до 12-14 % сухих вешеств. Вертикальные шнековые прессы ПВЖ-60 используются в свеклосахарной промышленности и предназначен для предварительного отжатия сырого жома[2].
2. ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРЕССОВ
Наклонный шнековый пресс ПСЖН-68 (рис. 1) предназначен для отжима жома. Жом поступает в сепаратор где из него частично удаляется вода а затем в пресс где отжимается основная часть воды.
Рис. 1. Наклонный шнековый пресс ПСЖН-68
— сепаратор; 2 — вал шнека; 3 — сито; 4 — отжимной шнек; 5 — цилиндрические ит и — pc 7 — отверстие для выгрузки жома; 8 — коническое сито; 9 — штуцер; 10 — отверстие для удаления воды; 11 — дополнительная поверхность фильтрования; 12 — штуцер для отвода воды
Часть отжатой воды проходит через цилиндрическое сито и удаляется через штуцер 9 другая часть воды проходит через сито 3 в полую часть вала шнека и удаляется через отверстие 10 и штуцер 9. Отжатый жом выгружается через кольцевые отверстия между коническим ситом и корпусом отжимного шнека. Размер отверстия влияет на продолжительность пребывания жома в прессе и степень отжатия воды и регулируется приспособлением 6.
Горизонтальные и наклонные прессы имеют аналогичную конструкцию. В отличие от горизонтальных прессов в наклонных не происходит частичного смешения отжатого жома с удаляемой жидкостью.
Вертикальный шнековый пресс ПВЖ-60 показан на рис. 2. Основная часть пресса — полый вертикальный шнек установленный в специальных траверсах. На кожухе шнека с противоположных сторон расположены контрлопасти которые входят в промежутки между лопастями шнека и
препятствуют вращению материала вместе со шнеком. Контрлопасти имеют отверстия через которые проходит пар подводимый по трубопроводу.
В верхней части пресса расположена воронка для загрузки материала а подней по цилиндрической образующей — цилиндрические
разъемные сита с коническими отверстиями. Влажный жом на прессование поступает через воронку и верхними лопастями шнека направляется вниз в зону с меньшим поперечным сечением где происходит отжатие воды. Часть отпрессованной воды выходит через отверстия цилиндрического сита а другая
Рис. 2. Вертикальный шнековый пресс ПВЖ-60: часть — через полый вал шнека.
— приводная шестерня; 2 — загрузочная воронка;
— шнек; 4 — разъемное сито; 5 — контрлопасть;
— коническое сито; 7 — болт; 8 — скребок;
В нижней части цилиндрического сита расположено подвижное коническое сито которое можно поднимать и опускать при помощи болтов 7. Изменением размера щели между этим ситом и нижней частью цилиндрического сита регулируется степень отжатия жома.
Отжатый жом выходящий через щель образованную коническим и цилиндрическим ситами при помощи скребков выгружается из шнека.
Двухшнековый пресс Stord BS-64 (рис. 3) оборудован двумя параллельно установленными шнеками вращающимися навстречу друг другу. В корпусе и крышках шнека имеются цилиндрические фильтрующие сита с коническими отверстиями изготовленные из нержавеющей стали.
Конструкция пресса позволяет быстро проводить процесс обезвоживания.
Частоту вращения шнеков можно регулировать гидромуфтой от 145 до 3 мин"1. От частоты вращения шнека зависят его производительность влажность отпрессованного жома и расход энергии.
Показатели работы пресса зависят от равномерности питания его жомом. При недостаточной загрузке пресса жомом влажность жома увеличивается.
Производительность прессов по отжатому жому
где q — плотность отжатого жома кг'м3; ср — отношение площади занятой прерывистыми витками шнека к площади винтовой поверхности; F — площадь кольцевого выходного отверстия или в случае перфорированного диска сумма площадей свободного сечения диска м2; п — частота вращения шнека мин"1.
Мощность привода пресса (в кВт) складывается из
Рис 3. Двухшнековый пресс Stord BS-64:
— загрузочный бункер; 2 — шнек;.? — крышка; 4 — привод
где NС NK NB NCЖ NП — мощность необходимая для преодоления сил трения продукта соответственно по ситовому корпусу поверхности корпуса поверхности витков шнека для сжатия жома перемещения жома; — коэффициент полезного действия привода.
На степень отжатия жома оказывают основное влияние форма проходной части прессов и время пребывания жома в прессе.
Двухшнековый формовочный пресс (рис. 5) используют в производстве конфет в частности пралине методом формования конфетной массы через фильеру с калиброванными отверстиями. Пресс создает давление в конфетной массе и продавливает ее через фильеру. Непосредственно на выходе из фильеры жгуты конфетной массы рубятся на гранулы эксцентрично установленными ножами гранулятора (рис. 5) расположенными с определенным зазором у фильеры.
Фильера представляет собой плоский металлический диск с
отверстиями через которые продавливается прессуемая масса. Форма отверстия фильеры определяет вид изделия. При продавливании через отверстия фильеры масса принимает определенную форму. Течение массы в отверстиях фильеры подобно течению очень вязкой жидкости.
Давление создаваемое шнеком зависит от гидравлического сопротивления в отверстиях фильеры. Сопротивление определяется консистенцией теста формой и размером отверстий.
Рубящие ножи закреплены на вращающемся валу имеющем собственный привод. Эксцентричное расположение ножевого крыла позволяет заполнить материалом все сечение фильеры. Для регулировки зазора между фильерой и рубящими ножами ножевой вал может перемещаться в осевом направлении. Для этого кожух гранулятора может быть отведен в сторону вместе с приводом. При демонтаже шнека грануляционная головка может быть отведена от нагнетающего шнека.[1]
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРЕССА ШНЕКОВОГО ВПО - 20А
Пресс шнековый ВПО-20А относится к прессам средней мощности и
предназначен для отжима сока из ягод винограда.
Применение данного пресса обусловлено региональными особенностями в связи с затруднением поиска сырьевой базы.
Наряду с такими критериями оценки достоинств пресса как качество вырабатываемой на нём продукции простота обслуживания важную роль играют и технико-экономические показатели его работы: удельные энергозатраты на отжимку стоимость пресса металлоемкость и т. п.
Несмотря на то что в настоящее время потребности промышленности в прессах в основном удовлетворяются за счет выпуска новых (современных) все же на предприятиях еще имеется некоторое количество ранее спроектированных прессов. Эти пресса хотя и уступают по некоторым показателям современным образцам часто имеют ряд преимуществ которые делают вполне обоснованным и даже необходимым изучение прессов данного типа ибо при этом появляется возможность использовать при проектировании тот или иной удачный узел заимствованный из старого пресса.
Целью данной курсовой работы является анализ конструкции шнекового пресса ВПО-20А используемого для отжима сока из ягод винограда и принципа его действия а также проведение инженерных расчетов: кинематического расчета привода технологического и прочностного расчета пресса а также монтаж и эксплуатация пресса.
Задачей курсовой работы является как можно более полное изучение шнекового пресса. Для чего должны быть проведены инженерные расчеты а также разработана графическая часть проекта включающая в себя: общий вид шнека 2 узла и деталировку.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И УСТРОЙСТВО ПРЕССА ШНЕКОВОГО ВПО- 20А
1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Технологический процесс происходит следующим образом. Отделённые от гребней виноградные ягоды частично разрушенные в дробилках-гребнеотделителях поступают в бункер пресса. Здесь масса (мезга) захватывается транспортирующим шнеком и подаётся к прессующему шнеку. На участке транспортирующего шнека сок (сусло)
Частично отделяется от мезги и собирается. Этот сок наиболее качественный так как содержит минимальное количество взвешенных частиц.
На стыке шнеков масса перемешивается т. е. подвергается сдвиговым деформациям чем обеспечивается образование хорошей дренажной системы каналов в мезге для отвода сусла.[1]
2. УСТРОЙСТВО ПРЕССА
Шнековый пресс ВПО– 20А предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основа пресса - сварная из фасонного проката рама 1 на которой смонтирована основная корпусная деталь 13. Сверху к ней крепится бункер 14 для приема массы а снизу - сборник 2 для сока (сусла) первой фракции. К фланцу основной корпусной детали крепится основной перфорированный барабан 19 с бандажными кольцами жесткости 18. Внутри барабана по его оси расположены два шнека: транспортирующий 3 и прессующий 16. Шнеки посажены на валу 26 причем прессующий шнек соединен с валом жестко и крутящий шнек посажен на валу свободно. Вал получает вращение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу 10 стандартный зубчатый редуктор 7 и зубчатую пару 5. Транспортирующему шнеку вращение передается от того же привода через цепную передачу 12 с натяжной звездочкой 4. Основной вал установлен в подшипниках 6 и 11 корпуса которых прикреплены к раме. В конце основного перфорированного барабана расположен запорный конус 20 которым регулируют площадь кольцевого отверстия для выхода отпрессованной массы и следовательно влажность выжимок. Передвижение конуса вдоль оси обеспечивается гидроприводом который состоит из насоса 23 и двух цилиндров 22. Масляный насос смонтирован на кронштейне 24 прикрепленном к раме. Между последним витком прессующего шнека и запорным конусом образуется камера максимального давления внутри которой размещен малый перфорированный барабан 27 с крышкой 21 для санитарной обработки и штуцером 25 для отвода сусла.
Под основным перфорированным барабаном расположен сборник 28 для сусла второй и третьей фракции.Привод пресса закрыт кожухом 9 а основной перфорированный барабан - двухстворчатым кожухом 15. Частота вращения основного вала с прессующим шнеком 205 обмин транспортирующего шнека 405 обмин в противоположную сторону чем обеспечиваются перемещение прессуемой массы и высокий выход сока.[1]
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРЕССА
Производительность прессов П (тч) :
F—площадь кольцевого выходного отверстия или сумма площадей отдельных отверстий диска;
t — шаг наклонного витка расположенного в выходной щели;
n—частота вращения вала шнека мин ;
ρ— плотность отжатого жома;
φ—отношение площади занятой прерывистыми витками шнека к площади винтовой поверхности на которой расположены прерывистые витки (расчет производится для одного витки у выходной щели);
Подставив данные в формулу найдем производительность шекового пресса: П=20 (тч).
1. Производительность шнека в 1-м сечении Пi (м3с) определяется по уравнению:
D — наружный диаметр шнека;
d — средний диаметр корпуса шнека на данном участке;
S — шаг витка на данном участке;
n — частота вращения шнека;
— объем занимаемый витками шнека на длине одного шага;
-коэффициент перемещения учитывающий проворачивание жома; =085.
Подставив данные в формулу найдем производительность шнека в 1-м сечении: Пi=0.31 (м3с).
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
Выбор электродвигателя.
Определяем к.п.д. передачи:
общ.=р..п. ред.ц.п.
где р..п – к.п.д. ременной передачи
ред - к.п.д. редуктора
ц.п – к.п.д. цепной передачи
общ = 096095075=087.
Определяем необходимую мощность двигателя:
По требуемой мощности подбираем двигатель: трехфазный асинхронный серии 4А (по ГОСТ 19523 – 81).
Рдв=13 кВт – мощность двигателя.
Подбираем частоту вращения двигателя.
Определяем общее передаточное число:
Uобщ =Uр.п. Uред Uц.п.;
где Uр.п. – передаточное число ременной передачи
Uред- передаточное число редуктора
Uц.п – передаточное число цепной передачи
Вариант 1: nдв1=3000 обмин.
Вариант2 : nдв2=1500 обмин.
Вариант3 : nдв3=1000 обмин.
Вариант4 : nдв4=750обмин.
Анализируя передаточное отношение приходим к выводу что оптимальный вариант будет в том случае когда nдв=1500 обмин и передаточное число 375.
Предпочтение отдаем двигателям с большей скоростью поэтому двигатель 1000 обмин и 750 обмин не принимаем.
Определяем номинальную частоту вращения и запишем марку двигателя: 4А100S4УЗ.
Мощность двигателя Рдв=3 кВт.
Частота вращения nдв=1500 обмин.
Номинальная частота вращения:
nном=1500 – 44 10=1434 обмин.
Определяем передаточное отношение передач:
Принимаем стандартное передаточное число 4 и проверяем отклонение от нужного передаточного числа:
Uобщ.станд = 28 315 4 = 3528 ;
Δ U4% т.к. отношение меньше 4% принимаем стандартные числа.
Определяем частоту вращения и угловую скорость валов передачи.
I вал; nI = nном = 1434 обмин;
III вал: nIII=обмин;
Определяем мощность на валах:Рвх.= РI = 25 кВт;
РII = РI р.п..=25 096 = 24 кВт;
РIII = РII ред =24 095 = 228 кВт;
РIV = РIII ц.п. =228 095 = 2166 кВт;
Определяем вращающий момент на валах:
Результаты расчета сводим в табл. параметров передачи:
Частота вращения n обмин
Угловая скорость с-1
Вращающий момент Т кН×м
3. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные: P = 25 кВт n1 = 1434 обмин U = 2 8
Выбор сечения ремня по номограмме 4с.134. В зависимости от частоты вращения и мощности выбираем тип ремня (О А Б В Г Д).
При P = 25 кВт и n1 = 1434 обмин принимаем тип ремня А.
Определяем вращающий момент на ведущем шкиве.
Т1 = = = 0017 кН · м
Диаметр меньшего шкива.
D1 = (3÷4) = 4×= 103 мм
Округляем до стандартного 4 табл.7.8с.132 : d1 = 100 мм
Диаметр большего шкива.
d2 = 100× 2 8 × (1 – 0 02) = 2744 мм
Уточняем передаточное отношение.
Межосевое расстояние определяем по формулам
a min = 055· (d1 + d2 ) + To
To – высота ремня табл.7.7 с.131 : To = 8
a min = 055×(100 + 2744) + 8 = 21392 мм
a max = 100 + 2744 = 3744 мм
Принимаем а = 350 мм
L = 2a + 05 (d1 + d2 ) + (d2 – d1 )2
L = 2 · 350 + 05·314·(100 + 2744) + · (2744 – 100) = 13095 мм
Округляем до стандартного табл.7.7с.131 : Lст = 1320 мм
Уточняем межосевое расстояние по длине ремня.
w = 05·314·(10 + 2744) = 5878
y = (2744 – 100)2 = 3041536
Определяем угол обхвата ведущего шкива.
Число ремней передачи.
P – мощность двигателя
Cp – коэффициент режима работы табл.7.10 с.136 Cp = 1 2
P0 – мощность для передачи одним ремнем данного типа табл.7.8 с.132 P0 = 145 кВт
СL – коэффициент длины ремня табл.7.9 с.135 СL = 093
Сα – коэффициент угла обхвата Сα = 095
СZ – коэффициент учитывающий число ремней в передаче СZ = 095
Натяжение ветви ремня.
v – скорость ремня мс
– коэффициент учитывающий центробежную силу зависит от типа ремня 2 с.136 для сечения А = 01 (Н·с2)м2
Сила действующая на вал.
FB = 2·122366·3· sin = 720 Н
Ширина шкива. табл.7.12 с.138
e f – размеры канавок в зависимости от типа ремня F = 10 0 e = 15 0
B = (3 – 1) · 15 + 2 · 10 = 50 мм
4. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные: мощность на валу ведущей звездочки PIII = 228 кВт передаточное отношение Uц.п. = 4 предельная частота вращения ведущей звездочки nIII = 1626 обмин nIV = 406 обмин (ведомой).
Смазывание периодическое
Выбираем цепь приводную одноступенчатую роликовую и определяем шаг цепи по формуле:
где Т1-вращающий момент на ведущей звездочке;
Кэ - коэффициент эксплуатации
Кэ = Кд Ка Кн Кр К см Кп;
Кд – коэффициент зависящий от характера нагрузки Кд = 125 – при умеренной ударной нагрузке;
Ка – коэффициент учитывающий влияние межосевого расстояния: если а = (30-50) t то Ка = 1;
Кн- коэффициент учитывающий наклон цепи Кн = 1;
Кр- коэффициент натяжения цепи Кр = 125 – при периодическом натяжении;
Ксм - коэффициент смазки Ксм = 15 – при периодической смазке;
Кр - коэффициент учитывающий сменность работы Кр = 12 – при работе в две смены;
Кэ=125 1 1 125 15 12 = 281.
z1 – число зубьев ведущей звездочки
где U - передаточное число
[P] – допускаемое давление принимаем ориентировочно 4 табл.7.18 с.150 [P] = 23 Мпа;
m- число рядов в цепи m = 1.
Из стандартного ряда чисел шагов принимаем t = 254 мм.
По 4табл.7.15с.1472 в зависимости от шага принимаем размеры цепи а также следующие данные:
Аоп – проекции опорной поверхности шарнира; Аоп = 262 мм2;
Q – разрешающая нагрузка; Q = 885 Н;
q - интенсивность нагрузки ; q = 38 кг м.
Проверяем цепь по двум показателям:
а) по частоте вращения табл.7.17 с.149:
шаг t = 254 мм [n] = 800 обмин.
Условие надежной работы: ( 254 800) – выполняется;
б) по давлению в шарнирах табл.7.17с.150:
шаг t = 254 n = 1829 обмин.
Интерполируя находим = 25 МПа.
Учитывая что z217вносим поправку и рассчитываем:
Определяем действительное давление в шарнирах:
Условие надежной работы: Р (244 2625) – выполняется.
Определяем число звеньев в цепи:
at = - число шагов межосевого расстояния;
z = z2 + z3 - суммарное число зубьев звездочек;
Lt = 2 40 + 05 85 + = 975.
Округляем до целого числа в большую сторону L = 98.
Уточняем межосевое расстояние:
Для свободного провисания цепи предусматриваем уменьшение межосевого расстояния на 004% т.е.
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:
d1 - диаметр ролика цепи 4 табл 7.15 ;
5. РАСЧЕТ ВЕДУЩЕЙ ЗВЕЗДОЧКИ
Шаг цепи t = 140 мм.
Диаметр ролика по ГОСТ 13568 – 75 D = 6 мм.
Число зубьев звездочки z = 21.
Диаметр делительной окружности
Угол поворота звеньев цепи на звездочке
Диаметр окружности выступов
r = 050256 + 005= 307 мм.
Диаметр окружности впадин
Di = 140 – 2 307 = 13386 мм.
r1 = 086 + 307 = 787 мм.
Половина угла впадин
Профильный угол зубьев
Длина прямого участка профиля
Расстояние от центра дуги впадины до центра дуги головки
ос = 124 × 6 = 744 мм.
y1 = 08 × 6 cos 157 = 462 мм.
Угол наклона радиуса вогнутости
6. ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЁТ
Максимальная прессующая сила:
где S- площадь поперечного сечения корзины S=021 м;
-максимальное значение давления =20 кгм
Удельное давление на планку корзины зависит от величины прессующей силы которая передается на основание пресса и частично на стенки корзины. Прессующая сила передаваемая планку по мере углубления в корзину уменьшается.
Для расчёта на прочность корзины пресса стяжные обручи условно располагают на концах планки и рассматривают планку как балку на двух опорах.
Для определения максимального изгибающего момента нагрузку разделяют на две части: от равномерного распределенного давления интенсивностью = и от давления равномерно возрастающего
Первая нагрузка дает максимальный изгибающий момент
Вторая нагрузка дает максимальный изгибающий момент при
В расчёте поперечное сечение планки корзины принимается прямоугольным с отношением (-толщина планки b-ширина планки).
В приведенном расчете не учитываются стяжные обручи которые только улучшают условия работы планки и позволяют уменьшить се сечение. При строгом расчете надо рассматривать планку как многоопорную балку.
Определим момент прилагаемый к гайке прессующего механизма.
Сила прессования зависит от площади корзины:
Сила которую необходимо приложить по средней линии резьбы винта составит:
где α-угол подъёма винтовой линии α=20°;
ρ-угол трения винта о гайку ρ=15°
крутящий момент для поворота гайки
— средний диаметр резьбы. =10
МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ШНЕКОВОГО ПРЕССА ВПО-20А
Фундамент для пресса с кирпичной обмуровкой выполняется как правило строительной организацией но перед началом работ по кладке подвергается техническому осмотру при котором проверяется правильность его выполнения в соответствии с чертежами. После осмотра и проверки фундамента составляется акт о его приемке и акт на скрытые работы связанные с устройством фундамента.
При работе на действующем предприятии монтажная площадка огораживается деревянными щитами на высоту сооружаемого пресса. Разметка габаритов пресса перед монтажом производится по рабочим чертежам при помощи отметок – реперов нанесенных на колонны или стены здания. Для этого вокруг фундамента устанавливают па ватерпасу обноску из стоек и досок толщиной не менее 25 мм. Высота обноски в зависимости от высоты печи и здания 35-5 м.
Все размеры по высоте пресса наносятся от поверхности чистого пола: отметки фиксируют на ближайших колоннах или стенах здания и сохраняют до полного окончания монтажа. После этого производится сборка пресса
Перед началом монтажа все детали и узлы подлежат тщательному наружному осмотру проверке комплектности наличия паспортов и другой технической документации отсутствия поломок и других видимых дефектов.
Особо тщательно производят осмотр и приемку пароводяных труб. Проверяют клейма завода-изготовителя и дату изготовления труб.
Перед монтажом все металлические части пресса очищают от ржавчины погнутые места отрихтовывают конвейерные цепи ролики и шарикоподшипники промывают керосином. Цепные блоки – звездочки проверяют на соответствие впадин между зубьями и роликами цепи для устранения дефектов механической обработки.
Редукторы приводов конвейера вскрывают очищают от смазки затем собирают и заливают машинным маслом.
Перед установкой на место тщательно проверяются и сверяются парами длина и загибы направляющих наличие в них отверстий для болтов. Установка валов подшипников и натяжных механизмов производится в точном соответствии с осевыми линиями валов. Вал должен быть точно горизонтальным и одновременно перпендикулярен продольной оси печи. После установки валов корпуса подшипников защищают от возможного засорения при дальнейшей кладке печи.
При креплении на валах парных блоков зубья их должны совпадать.
Следует отметить что установку приводного вала производят особенно тщательно не допуская малейших перекосов вала ни в горизонтальной ни в вертикальной плоскостях так как по нему выверяются все остальные валы.
Механизмы и детали привода устанавливаются по отвесу и уровню в соответствии с осевыми линиями. Натяжной вал с винтовым натяжным устройством устанавливается так чтобы он занимал крайнее положение. Для этого он винтами натяжения перемещается в сторону приводного вала.
К работе по обслуживанию прессов допускаются лица обоего пола достигшие 18 летнего возраста сдавшие экзамены на знание «Правил безопасности». Результаты проверки оформляются протоколами на основании которых выдаются удостоверения.
Перед началом работы обслуживающий персонал должен проверить:
Отсутствие посторонних предметов в шнековой камере.
Наличие ограждений на приводах прессов;
исправность основного оборудования и механизмов.
Инструкции по технике безопасности и обслуживанию пресса разрабатываются для каждого типа пресса отдельно с учётом конструктивных особенностей эксплуатируемых прессов.
Смазка и чистка механизмов прессов производится во время их остановки.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Помещение оснащается средствами пожаротушения и противопожарным инвентарём. Все средства пожаротушения располагаются на видном месте. Подступы к ним не должны быть загромождены.
Освещённость в помещении устанавливается в пределах 20 лк.
При остановке пресса на длительное время (на период ремонта) а также во время проверки электрооборудования пресс отключается от сети.
Обслуживающий персонал пресса отвечает за повреждения и аварии которые произошли во время работы от несоблюдения установленных инструкцией правил эксплуатации и мер безопасности. Обслуживающему персоналу запрещено:
работать на неисправном оборудовании и при снятых ограждениях;
оставлять рабочее место без присмотра;
загромождать проходы и пол на рабочем месте;
В сменный журнал заносят продолжительность пуска и останова пресса.
Обслуживающий персонал пресса должен быть обучен общим правилам техники безопасности действующим на данном предприятии.
В работе был рассмотрен Шнековый пресс ВПО-20А . Также были проведены инженерные расчеты которые включают в себя расчет производительности пресса (П=315 (кгс);
производительности шнека (Пi=0.31 (м3с).
Помимо инженерных расчетов был также произведен кинематический расчет привода который состоит из электродвигателя марки 4А100S4УЗ по ГОСТ 19523 – 81 и мощностью 25 кВт клиноременной передачи конического редуктора и цепной передачи.
Также в данной работе рассчитали ведущую звездочку приводного барабана и провели прочностной расчет шнековой камеры.
Применительно к шнековому прессу ВПО-20А привели основные положения эксплуатации и правила безопасного обслуживания пресса а также монтаж прессов.
В данной работе был проведен анализ конструкции пресса и принципа ее действия в результате чего было выяснено что данный пресс не выдерживает конкуренции с современными прессами. Этот пресс хотя и уступает по некоторым показателям современным образцам но также имеет ряд преимуществ (универсальность пресса; несложная работа по загрузке и выгрузке шнековой камеры; простое обслуживание для персонала и т.д.).
Для устранения недостатков необходимо произвести модернизацию пресса с целью уменьшения ее габаритных размеров и упрощения конструкции.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение 1980.
Зайчик Ц. Р. Машины и аппараты первичного виноделия – М.:
Машиностроение 1970.
А.В. Кузьмин Н.Н. Макейчик В.Ф. Калачев В.Т. Радкевич А.А. Миклашевич Н.В. Зуб. Курсовое проектирование деталей машин: Справочное пособие. – Минск: «Высшая школа» 1982 ч. 1 и 2.
Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов С.А. Чернавский К.Н. Боков И.М. Чернин и др. – 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение 1998. – 416 с.: ил.
Николаев В. К. Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Основы конструирования». – Смоленск: СФ МЭИ 1986.
Панфилов В. А. Машины и аппараты пищевых производств. – М.: «Высшая школа» 2001.
Методические указания по курсовому проекту по курсу «Основы конструирования». – М.; МЭИ 1991.
Техническая характеристика пресса шнекового ВПО-20А
Производительность кгс
Частота вращения шнека обмин
Установленная мощность электродвигателя кВт
Габаритные размеры мм
Масса металлоконструкции кг
Рис. П.3.1. Кинематическая схема привода:
– электродвигатель 2 – ременная передача 3 – редуктор 4 – открытая зубчатая передача 5 – барабан

Общий вид11.dwg

втулка.dwg

Кинематика.dwg

260602.ШП-ВПО-20А.01.02.000.
- ременная передача;
- открытая зубчатая передача;

узел.dwg

вал.dwg

260602.ШП-ВПО-20А.01.01.001
Неуказанные предельные отклонения
валов-t2. остальных=t22.
Острые кромки притупить R 0
Термообработка нормализация НВ 140-187.

Спецификация-узел.dwg

ШП-ВПО-20А.01.01.001
ШП-ВПО-20А.01.01.002
ШП-ВПО-20А.01.01.003
ШП-ВПО-20А.01.01.004
Уплотнитель ГОСТ 8752-79

шнек.dwg

260602.ШП-ВПО-20А.01.01.001
Неуказанные предельные отклонения
валов-t2. остальных=t22.
Острые кромки притупить R 0
Термообработка нормализация НВ 140-187.