Файл: диплом гранулирование субстрата после выращивания вешенки.docx

19. Напряжения изгиба МПа

Для ремня сечения Б произведение Е

20. Максимальные напряжения , МПа

21. Расчётная долговечность ремня , часов

− часов

2.9 Расчёт шпоночного соединения

Передача крутящего момента от промежуточного вала к ведущему валу осуществляется через муфту, соединенную с валом редуктора призматической шпонкой.

Рисунок 8 - Схема шпоночного соединения

Необходимо подобрать по ГОСТ 23360-78 призматическую шпонку и проверить шпоночное соединение на прочность при условии, что диаметр вала d_в =40 мм. Выбираем шпонку с размерами вала

b= 12 мм, h = 8 мм, l = 80 мм.

Выбранную шпонку проверяют на смятие [1,6,18,20,21]

(3.26)

где Т - передаваемый момент, Н*мм;

d - диаметр вала, м;

1_р- рабочая длина шпонки, мм;

- допускаемое напряжение смятия, МПа.

Принимаем Т=29 Н*м, d=40 мм, 1 _р=l-b=80-10=70 мм, t₁=5 mm, h=8 мм.

= 80...120МПа

Выбранная призматическая шпонка удовлетворяет проверочным расчетам на снятие по допускаемым напряжениям. Окончательно принимаем призматическую шпонку 12*8*80 по ГОСТ 23360-78. [10].

2.10 Определение производственной мощности гранулятора

Плоскоматричные грануляторы имеют некоторые проблемы по процессу гранулирования. Этот вопрос можно решить хорошей подготовкой сырья, т.е. подготовкой субстрата (хороший измельчитель, дозатор).

Для оценки качества подготовки субстрата к гранулированию использовали критерий энергозатрат на гранулирование одной тонны субстрата скорректрованный на плотность спресованного субстрата. Например – на выпуск одной тонны гранул израсходавоно 70 кВт*час, при этом плотность гранулы- 1,05, следовательно, качество подготовки субстрата 70/1,06=66,6.

Последовательность предварительного расчета основных параметров гранулятора:

- определяется необходимая производительность (120 кг/ч);

- определяется диаметр гранул (6 мм);

- приближенно задается наружный диаметр гранул (несущественно, 6,2 мм);

- определяется максимальное давление вальца (примерно 300 кг/см²);

- определяется окружная скорость вальцов (принимаем 2,6 м/с);

- выбирается «живое сечение» матрицы;

- определяется количество фильер;

- определяется площадь рабочей поверхности матрицы;

- определяется внутренний диаметр рабочей зоны и ширина вальца;

- при необходимости корректируется наружний диаметр матрицы;

- по производительности гранулятора вычисляется/принимается подводимая мощность;

- по окружной скорости вальцов, диаметра матрицы, ширины вальцов, мощности вычисляется момент на приводном валу вальцов;

- определяется тангенциальная сила на вальце;

- определяется диаметр вальцов;

- определяется нормальная сила на вальце;

- принимаются обороты эл. двигателя и далее передаточное отношение редуктора.

Если все параметры получены или приняты, далее проводим конструирование гранулятора. По полученным силам и моментам, подбираем подшипники на вальцах и на основном валу. Если подшипники не подходят, то диаметр вальца необходимо увеличить с последующим пересчетом параметров.

После проведения всех необходимых расчетов получаем:

Матрица:

- наружний диаметр рабочей поверхности – 200 мм;

- внутренний диаметр рабочей поверхности – 106 мм;

- диаметр фильеры – 6 мм;

- толщина матрицы – 30 мм.

Валец:

- наружний диаметр – 88 мм;

- ширина – 58 мм.

Привод вальцов:

- обороты на валу – 180 мин^-1;

- мощность электродвигателя – 15 кВт;

- крутящий момент на валу – 750 нМ.

Окружную скорость вальца принимаем 2,6 м/с. При такой окружной скорости производительность на одну фильеру равна 0,3 кг/ч. При производительности гранулятора 120 кг/ч и количестве фильер матрицы равной 408 штук диаметром 6 мм.

Площадь фильер – 0,115 см². «Живое сечение» (площадь всех фильер,отнесенная к площади рабочей поверхности матрицы 115/226) – 0,5. Площадь рабочей поверхности матрици – 226 см². Внутренний диаметр – 106 мм, диаметр по центру вальцов – 120 мм. При указанной окружной скорости вальца 2,6 м/с принимаем число оборотов вала – 300 мин^-1.

Крутящий момент при таких оборотах будет составлять примерно 450 нМ. Тангенциальная сила на вальце будет равна – 2810 Н (280 кг). Ширина вальца – 58 мм. Максимальное давление примеи 300 кг/см². При таких параметрах расчета принимаем диаметр вальца равным 88 мм. Нормальную нагрузку на валец посчитем по эпюре и получим 1950 кг. Осевая нагрузка на центральный вал (сжимающая корпус) будет составлять 3900 кг.

Рисунок 9 − Схема для расчета нагрузки на валец

Принимаем угол выскальзывания субстрата из под вальца 30^о – это можно обосновать коэффициентом трения субстрата по стали. Ряд «отправных точек» и допущений принимаем из соображений «здравого смысла» Ширина контактной площади, на которой осуществляется приложение нагрузки к субстрату а=0,26D. Приведем упрощенную эпюру давления.

Рисунок 10 − Схема точки максимального зазора в касательной

В точке касательной в 30^о давление ноль, а в точке максимального зазора давление максимум. Этот максимум – прочность субстрата на смятие, плюс некоторый запас. Можно принять первоначально 900 кг/см².

Скорость прохождения сырья через фильеру, при получении качественных гранул, лежит в узком диапазоне. К ней привязана скорость вальца и подача субстрата. При уменьшении скорости вальца работать гранулятор будет только на мягком сырье, что собственно практика работы на небольших грануляторов и показавыет.

Важный параметр – отношение диаметра матрицы и диаметра вальца. Для грануляторов нашего типоразмера (200 мм) диаметр вальца должен быть от 1,5 до 2,5 (чем больше матрица, тем больше может быть этот коэффициент). Но при этом нужно понимать – чем больше диаметр ролика, тем больше мощность привода (крутящий момент) на валу.

Рисунок 11 − Схема для расчета мощности гранулятора

2.11. Операционно-технологическая карта Агротехнические требования

При производстве из отработанного субстрата грануд должны соблюдаться следующие агротехнические требования и отклонения от номинала:

а) влажность субстрата 7-12 %;

б) диаметр частиц субстрата 0,06; 0,08; 0,10 мм;

г) длина частиц субстрата 18-24 мм;

д) плотность субстрата 1,154-1,173 кг/дм³.

Контроль качества работы

Для производства качественной продукции необходимо осуществлять непрерывный контроль производства, включающий в себя: проверку на соответствие нормам исходного сырья, контроль соблюдения технологических режимов переработки, контроль качества готовой продукции.

3. Безопасность жизнедеятельности

Техническая конструкция народного хозяйства, механизация, автоматизация, компьютеризация, проявление новых видов энергии, широкое применение электроэнергии и химизация сельскохозяйственного производства призваны сыграть основную роль в качественном изменении труда.

Руководящие работники и специалисты всех вышестоящих органов хозяйства обязаны при выезде на места, наряду с основным заданием, проверять соблюдение правил техники безопасности и в установленном порядке принимать меры по устранению выявленных недостатков, а результаты проделанной работы отражать в отчетах.

В хозяйстве ООО Агрофирма «Биокор-С» Мокшанского района работа осуществляется в соответствии с системой стандартов безопасности на производстве. В организации проводятся инструктажи согласно ГОСТ 120.004-2015 «Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения».: вводный, первичный, повторный, внеплановый, целевой.

Безопасность производственных процессов в сельском хозяйстве должна обеспечиваться профессиональным отбором и обучением работающих, применением передовых технологий производства, качеством обслуживания производственного оборудования, рациональной организацией рабочих, применением средств защиты работающих и контролем за выполнением требований безопасности.

На механизированных работах необходимо неукоснительно соблюдать все правила по технике безопасности. При этом следует руководствоваться «Правилами техники безопасности при работе на тракторах, сельскохозяйственных и специализированных машинах». Руководствуясь этими правилами, администрация предприятий, организаций и учреждений должна разрабатывать и утверждать производственные инструкции по технике безопасности. При гранулировании предъявляются следующие общие требования техники безопасности: