Вальцовый станок

Важнейшим процессом на современном мукомольном заводе, от эффективности которого зависит рациональное использование зерна, качество муки, расход энергии и другие технико-экономические

Вальцовый станок

Дипломная работа

Разное

Другие дипломы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Введение

 

В настоящее время агропромышленный комплекс Российской Федерации стал наращивать объемы производства продукции растениеводства и животноводства в этой связи остро встала проблема развития перерабатывающих отраслей сельского хозяйства. Развития перерабатывающей отрасли сельского хозяйства невозможно без соответствующей материально-технической базы. Поэтому на данный момент обострилась проблема создания новых и усовершенствование старых машин и оборудования для переработки продукции растениеводства и животноводства. В этой связи тема курсового проекта: основы проектирования и расчета вальцового станка является востребованной и актуальной.

Актуальность этой проблемы состоит в том, что в настоящее время востребованы цехи переработки продукции растениеводства небольшой мощности, которые располагались бы на территории хозяйств. Основные требования к таким цехам небольшая производительность, низкая метало и энергоемкость, малая стоимость первоначальных затрат.

Все это свидетельствует о необходимости проектирования нового оборудования.

 

1. Технологический процесс, выполняемый вальцовым станком

 

Важнейшим процессом на современном мукомольном заводе, от эффективности которого зависит рациональное использование зерна, качество муки, расход энергии и другие технико-экономические показатели, является измельчение. Вальцовый станок предназначен для измельчения зерна и промежуточных продуктов размола пшеницы на мукомольных заводах, оснащенных высокопроизводительным комплектным оборудованием. Рабочие органы станка - чугунные цилиндрические вальцы, расположенные параллельно и вращающиеся навстречу друг другу с различной скоростью. Это обуславливает разрушение зерна в зазоре между вальцами при кратковременном сжатии и сдвиге. Такой вид деформации зерна в вальцовых станках отвечает требованиям избирательного измельчения, т.е. измельчение, при котором эндосперм зерна превращается: в мелкие частицы, а оболочки более мягкие и пластичные измельчаются в более крупные частицы. При постепенном, последовательном измельчении зерна образуются промежуточные продукты различной крупности: мука, крупки (мелкие, средние и крупные) и дунсты (среднее между мукой и мелкой крупкой). Причем однородное измельчение зерна осуществляется только при производстве комбикормов, при производстве крупы и сортовой муки измельчение должно быть избирательным: в мукомольном производстве необходимо измельчать в муку только крахмальный эндосперм, а оболочки и зародыш выделить в виде крупных частиц. Для эффективности последующего измельчения различных по крупности и качеству промежуточных продуктов в вальцовых станках применяют соответствующие технические параметры мелющих вальцов: различный рельеф их поверхности (рифленый, микрошероховатый), окружные скорости и отношение скоростей, величина зазора между вальцами.

2. Описание конструкции и работы проектируемого механизма

 

Вальцовый станок состоит из двух независимых секций одинаковой конструкции. Каждая секция состоит из приемного патрубка 1, поплавкового сигнализатора уровня 2, питающего 3 и дозирующего 4 вальцов, пары мелющих вальцов 5, щеточных очистителей 6, механизма регулировки межвальцового зазора 7, станины 8 и механизма привала-отвала вальцов 9.

Станина состоит из чугунных боковин, соединенных болтами с лицевыми, нижней и верхней внутренними траверсами, передними панелями. Внутренние траверсы разделяют станок на две автономные половины. В боковинах имеются косые проемы для замены вальцов, плотно закрытые вставками, и необходимые отверстия для различных механизмов и устройств.

Сверху станины установлена штампованная горловина с центральным отверстием для приемной трубы и двумя аспирационными отверстиями. С лицевой стороны к станине шарнирно прикреплены дверки и фортки для обслуживания станка.

Привод станка выполнен в виде двух клиноременных передач, каждая по шесть ремней. Крутящий момент от электродвигателя передается быстровращающемуся вальцу. Шкивы на валах крепятся двухклиновыми шпонками. На ступицу ведомого шкива одет разъемный шкив для плоского ремня привода питающего механизма.

Межвальцовая передача станка косозубая шириной 55 мм и установлена на левых полуосях вальцов. Ее передаточное отношение для рифленых вальцов 2.5, для шероховатых 1.25. Передача работает в масляном картере с крышкой, который болтами прикреплен к корпусу подшипников быстровращающегося вальца. Отверстия в картере для полуосей вальцов уплотнены резиновыми кольцами.

Питающее устройство служит для подачи продукта на мелющие вальцы

Две пары мелющих вальцев являются основными рабочими органами станка и расположены диагонально под углом 30° к горизонтали, что создает хорошие условия для направления продукта в межвальцовое пространство. Мелющие вальцы с глубиной рабочего слоя 7.5 мм изготовлены из специального отбеленного чугуна повышенной износостойкости методом центробежного литья. Диаметр вальцов при износе рабочей поверхности может изменяться от 251 до 235 мм. Длина рабочей поверхности вальца 1000 мм.

Валец имеет полую бочку и полуоси, запрессованные в бочку с обоих сторон. Внутренняя поверхность бочки не должна иметь углублений и раковин, так как нагретая вода под действием центробежных сип заполняет их и служит теплоизоляцией между поверхностью и поступающей холодной водой. В результате эффективность охлаждения снижается.

Каждая полуось полая, имеет центральное отверстие диаметром 25мм для охлаждения вальца водой.

Наиболее интенсивно изнашиваются рифли 1 драной системы, что определяется большой прочностью целого зерна Рифли быстровращающихся вальцов изнашиваются интенсивнее, чем медленновращающихся, из-за большей частоты воздействия рифлей на продукт.

Вальцы драных систем рекомендуется заменить при износе рифлей по высоте на 50...55 %.

Большая часть вальцов используемых в размольном процессе поставляются с шероховатой поверхностью.

Валец вращается в радиальных сферических подшипниках. Подшипник быстровращающегося вальца расположен в буксе, состоящей из корпуса, внутренней и наружной крышек. Крышки четырьмя шпильками крепятся к корпусу букса, а сам корпус, внутренняя обойма подшипника посажена на коническую поверхность полуоси вальца и поджата гайкой.

Подшипник нижнего медленно вращающегося вальца расположен в буксе, состоящей из разъемного корпуса и крышки. Разъемный корпус буксы выполнен в виде локтеобразного рычага-основания, которое с одной стороны пружиной подвешено к цапфе, впрессованной в боковину станины станка, а с другой соединено с тягой механизма изменения межвальцового зазора и поджат буферной пружиной. Пружина обеспечивает проход между вальцами инородных тел размером до 5 мм. На левой цапфе имеется эксцентриковая втулка, поворотом и фиксацией которой можно устранять перекос вальца.

Устройство охлаждения быстровращающегося вальца водой работает следующим образом: в полость вальца вода подается через левую полуось по консольной трубе длиной около 900 мм, имеющей отверстия на торце и в стенке. Отверстие в правой полуоси вальца заглушено.

Мундштук с консольной трубой входят в полую сливную трубку с коническим раструбом, которая вращается вместе с вальцом.

При открытом вентиле вода через кран, которым регулируют расход, поступает консольную трубу и из нее разбрызгивается в полость вальца, вращение которого способствует хорошему омыванию внутренней поверхности. Из вальца вода выливается через сливную трубку и выводится из корпуса по трубе.

Охлаждение вальцов во время измельчения продукта обеспечивает практически постоянную температуру рабочей поверхности и неизменный межвальцовый зазор, что исключает перегрев продуктов размола и подшипников, уменьшает потери влаги продуктом, снижает износ рельефа рабочей поверхности.

 

3. Основы расчёта механизма

 

.1 Технологический расчет

 

Производительность вальцового станка может быть определена по формуле

 

(3.1)

 

где b - зазор между вальцами, м.

L - длина вальца, м.

γ - обьемная масса продукта,кг/м3.γ=700 кг/м3 - для зерна пшеницы

- скорость продукта в зоне измельчения, м/с.

Ψ - коэффициент использования зоны измельчения, ψ=0,75-0,70.

Для первой дранной системы величина межвальцового зазора находится в пределах b=1,2-0,75 мм.

Также производительность может быть определена по упрощенной формуле:

 

(3.2)

 

где q-удельная нагрузка на единицу длины вальца, q=29-42 кг/см*ч/9/

Определим длину вальца:

 

 

Так как вальцы, для компенсации температурного расширения, выполняются конусными у концов, то увеличим расчетную длину вальца, приняв её равной L=25 см. Из формулы определим скорость продукта в зоне измельчения.

 

(3.3)

 

Связь между скоростью быстровращающегося и медленновращающегося вальцов и скоростью продукта в зоне измельчения выражается формулой:

 

(3.4)

 

где - окружная скорость быстровращающегося вальца, - окружная скорость медленновращающегося вальца, к - дифференциал ( для нарезных вальцов к=2,5)

 

 

Определим диаметр вальца:

 

(3.5)

 

где d- диаметр измельчаемой частицы, мм, k=d/s - коэффициент измельчения, равный отношению диаметра частицы к зазору между вальцами, γ - угол трения между частицей и материалом вальца.

 

(3.6)

 

где f - коэффициент трения, для зерен пшеницы по стали и чугуну f=0,21-0,44, γ=11,9-23,70 / /

Эквивалентный диаметр зерна пшеницы определим по формуле:

 

(3.7)

 

где l=4,2-8,6 мм - дли

Похожие работы

1 2 3 4 > >>