Энергетический расчет

Общая мощность привода просеивающей машины N (кВт):

N = N_л + N_ш + N_с + N_д, (7)

где N_л – мощность, затрачиваемая на вращение спиральной лопасти (подгребание продукта к шнеку), кВт;

N_ш – мощность, затрачиваемая на поднятие продукта шнеком, кВт;

N_с – мощность, затрачиваемая на проталкивание продукта через сито центробежными лопастями, кВт;

N_д – мощность, затрачиваемая на вращение конуса с отходами, кВт

N=

Мощность, затрачиваемая на вращение спиральной лопасти N_л (кВт):

, (8)

где Р – сила трения лопасти о продукт, Н;

v – окружная (линейная) скорость точек, расположенных на расстоянии R от центра лопасти, м/с (R принимается упрощённо равным 2/3 радиуса лопасти R_л: R = 2/3 R_л).

N_л=

Сила трения лопасти о продукт Р (Н):

Р = Р_о · F_л · f, (9)

где Р_о – давление продукта на уровень лопасти, Н/м²;

F_л – площадь поверхности лопасти, м² (определяется замерами и расчётами на лабораторной машине);

f – коэффициент трения продукта о продукт, f = 0, 6 0, 1.

Р=

Давление продукта на лопасть Р_о (Н/м²):

, (10)

где - плотность продукта, кг/м³ ( = 500 - 550 кг/м³);

R¢ - гидравлический радиус на уровне вращения лопасти, м;

К – коэффициент подвижности продукта, К = 0, 2 0, 27.

Р_о=

Гидравлический радиус R¢ (м):

(11)

где D_л – диаметр лопасти, м (определяется измерением на лабораторной машине).

R¢ =

Окружная скорость v (м/с):

, (12)

где n₃ – частота вращения лопасти, мин^-1 (определяется в кинематическом расчёте).

v=

Мощность, затрачиваемая на поднятие продукта шнеком N_ш (кВт):

, (13)

где П_ш – производительность шнека, т/час (задаётся преподавателем);

Н – высота шнека, м (определяется измерением на лабораторной машине);

К₁ – коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках вала шнека, К₁ = 1, 1 1, 2.

N_ш=

Мощность, затрачиваемая на проталкивание продукта через сито N_c (кВт):

, (14)

где g – ускорение свободного падения (g = 9, 81 м/с);

h – высота цилиндрического неподвижного сита, м (замеряется на лабораторной машине);

R_c, r_с – соответственно наружный и внутренний радиусы лопаток у сита, м (определяется измерением на лабораторной машине);

- угловая скорость шнека, рад/с;

К_с – коэффициент сопротивления продукта у сита, К_с = 10;

К_л – коэффициент сопротивления продукта на лопастях, К_л = 1500.

N_c=

Угловая скорость шнека (рас/с):

, (15)

где n₂ – частота вращения шнека, мин^-1 (принимается из технологического расчёта).

=

Величиной N_д можно пренебречь, так как слой отходов очень маленький, а конус с отходами имеет толщину всего 0, 8 мм и его масса незначительна.

После определения значения общей мощности, подбирается электродвигатель:

АИР_____________, Nэл.= ________квт, n_эл= _______мин-1.