8.8 Расчетные формулы

1. Производительность шнекового шприца рассчитываем на основе формулы производительности шнекового нагнетателя. В расчет принимаем размеры 3 го участка шнека.

П_с = ( Д^{```</sup><sub>шн</sub><sup>2</sup> - d<sup>```}_шн²) ∙ t^```_шн ∙ n_шн ∙ К₁ ∙ К₂ ∙ ρ_ф/ cosα, кг/с (1)

где Д^{```</sup><sub>шн</sub> , d<sup>```}_шн и t^```_шн - наружный, внутренний диаметры и шаг шнека на третьем участке, м;

n_шн – частота вращения шнека,с^-1;

К₁ – коэффициент, учитывающий неполное заполнение межвиткового объема шнека, К₁ = 0,50-0,65;

К₂ – коэффициент, учитывающий уменьшение производительности из-за работы шнека на подъем и сужение потока при вхождении в цевок, К₂ = 0,110-0,125;

ρ_ф – плотность фарша, ρ_ф=900-1000 кг/м³;

α^```- угол подъема винтовой линии шнека на третьем участке.

2. Необходимую мощность электродвигателя шприца определяют как сумму мощней на привод нагнетателя фарша и вакуум-насоса

N_эд = N_наг+N_вн (1)

На нашем шприце вакуум-насос не имеется, а нагнетатель фарша шнековый. Следовательно, мощность ЭД необходимую для привода нагнетателя рассчитываем как мощность затрачиваемую на шнеке. При нагнетании фарша шнеком мощность расходуется на преодоление сил трения фарша о витки шнека и фарша о внутреннюю поверхность цилиндра. Шприц Р.2044 имеет шнек, состоящий из трех участков. Для упрощения расчетов размера среднего участка примем за среднее и распространим на всю длину шнека. Тогда формула расчета.

N_наг =p₀ ∙ Ζ_в ∙ [(R^{``</sup><sub>шн</sub><sup>3</sup> - r<sup>``}_шн³)∙ f₁ + f₂ ∙t^{``</sup><sub>шн</sub> (R<sup>``}_шн² - r^``_шн²)]

∙Z_шн ∙ (2)

где n_шн – частота вращения шнека, с ^-1;

p₀– давление в фарше за последним витком шнека,

p₀– 1,5 ∙ 10⁵ – 2,0 ∙ 10⁵ Па.

R^{``</sup><sub>шн</sub> и r <sup>``}_шн – наружный и внутренние радиусы шнека на среднем участке, м;

Ζ_в – число всех витков шнека, шт;

f₁ – коэффициент трения между фаршем и витками шнека, f₁ =0,15;

f₂ – коэффициент трения между фаршем и внутренней поверхностью цилиндра, f₂ =0,20;

Z_шн – количество шнеков, шт;

К_зм – коэффициент запаса мощности, К_зм = 1,10-1,15;

η_пер – КПД передачи между ЭД и шнеком.

Полученное значение N_наг = N_шн сравнить с мощностью Р_ном ЭД, установленным на шприце Р.2044.

Если шприц оснащен индивидуальным вакуум-насосом, то мощность для привода рассчитывается

N_вн = (3)

где Р_в – давление или вакуум, кПа;

W – объемная производительность, м³/с.

8.9 Контрольные вопросы

1) Назначение шприцов. Место шприцов в технологической линии производства колбасных изделий.

2) Классификация шприцов по конструктивному исполнению. Группа классификации шприца Р.2044. Его технические характеристики и область применения.

3) Устройство и работа шприца Р.2044.

4) Особенность устройства рабочего шнека у шприца Р.2044.

5) Назначение и устройство вакуумной системы.

6) Правила монтажа, наладки и эксплуатации шприца.

7) Устройство и работа Схемы энергоснабжения, управления и защиты ЭД.

8) Методика расчета производительности шприца и мощности электродвигателя.