Расчет и разработка тестоделительной машины с лопастным нагнетателем

Размещено на http://www.allbest.ru/

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Дзержинский филиал

Кафедра «Машины и аппараты химических и пищевых

производств»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РАСЧЕТ И РАЗРАБОТКА ТЕСТОДЕЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ЛОПАСТНЫМ НАГНЕТАТЕЛЕМ

по дисциплине «Специальное оборудование отрасли»

Дзержинск

Содержание

конструкция тестоделительный технологический

Введение

1. Описание технологии производства батона

1.1 Показатели качества батона к завтраку

1.2 Описание технологического процесса

1.3 Описание машинно-аппаратурной схемы

2. Выбор конструкции тестоделительной машины, описание устройства и принципа работы

2.1 Обзор конструкций машин, обоснование выбора разрабатываемой конструкции

2.2 Устройство и принцип работы тестоделительной машины

2.3 Выбор конструктивных материалов

3. Расчеты, подтверждающие работоспособность разрабатываемой тестоделительной машины

3.1 Технологический расчет

3.2 Разработка циклограммы

3.3 Кинематический расчет

3.4 Энергетический расчет и выбор привода машины

3.5 Прочностной расчет

4. Монтаж, обслуживание и ремонт тестоделительной машины

4.1 Монтаж и приготовление к работе тестоделительной машины

4.2 Техническое обслуживание

4.3 Ремонт

5. Электрооборудование машины

5.1 Описание электрической схемы машины

5.2 Список электрооборудования тестоделительной машины

Выводы

Список используемой литературы

Введение

Хлебопекарное производство играет ведущую роль в пищевой промышленности, т.к. хлеб является одним из главных компонентов в рационе питания. Хлебопекарная промышленность выпускает большой ассортимент хлебобулочных изделий для более полного удовлетворение потребностей населения, получены меры по дальнейшему развитию хлебопекарной промышленности; внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, прогрессивных технологий, повышение производительности труда и эффективности производства.

Важной операцией при производстве хлеба является разделка теста. Деление теста на куски производится при помощи тестоделительных машин, от которых зависит точность деления тестовых заготовок

Конструкция тестоделительных машин должна обеспечивать возможность регулирования массы отмеренного куска теста в заданных пределах в зависимости от сорта, состава, консистенции теста.

Конструкции тестоделительных машин достаточно разнообразны. Наибольшее распространение получили тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и делительной головкой.

Существующая конструкция является новой, созданной в последние 10-12 лет; характерным признаком машины является ее универсальность, она может перерабатывать пшеничное и ржаное тесто всех сортов, и для ее совершенствования имеются широкие возможности; машина выпускается серийно и является основной моделью для хлебопекарной промышленности.

Целью проекта является расчет и разработка тестоделительной машины с лопастным нагнетателем. В проекте приведен обзор конструкций тестоделителей, приведены расчеты, подтверждающие работоспособность проектируемой машины, а именно: технологический, прочностной, кинематический, энергетический расчеты, а также решены вопросы монтажа и ремонта, освещено электрооборудование.

1. Описание технологии производства батона

1.1 Показатели качества батона к завтраку

Батон к завтраку представляет собой изделие из пшеничной муки высшего сорта в виде батона с наколами.

Масса одного изделия 0,4 кг.

Батон к завтраку имеет следующий химический состав в 100 г продукта, полученный расчетным путем:

- вода - 32,0;

- белковые вещества - 7,3;

- жиры - 4,0;

- углеводы усвояемые - 56,4;

- в том числе моно- и дисахариды - 6,2;

- крахмал и декстрины - 50,2;

- энергетическая ценность - 277,8.

Характеристика готовой продукции

Батон к завтраку вырабатывается в соответствии с требованиями технических условий, рецептуры и технологической инструкции, утвержденными в установленном порядке.

Масса одного изделия должна быть 0,4 кг. Допустимые отклонения от установленной массы в конце срока максимальной выдержки на предприятии после выпечки не должны превышать ±2,5 % и должны определятся по средней массе, полученной при одновременном взвешивании 10 штук изделий.

Допускаемые отклонения в массе отдельного изделия в меньшую сторону не должны превышать 3%.

По органолептическим показателям батон к завтраку должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1:

Таблица 1. Органолептические показатели батона к завтраку.

Наименование показателя	Характеристика
Внешний вид: - форма	в виде батона
- поверхность	Гладкая с наклоном в два ряда, допускаются косые надрезы при выработке батона на комплексно-механической линии.
- цвет	От светло-коричневого, до темно-коричневого.
Состояние мякиша: - промес	Без комочков и следов непромеса
- пропеченность	Пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный, после легкого надавливания пальцами мякиш должен принять первоначальную форму.
- вкус	Свойственный данному виду изделий, без постороннего привкуса.
Запах	Свойственный данному виду изделий, без постороннего запаха.

По физико-химическим показателям батон к завтраку должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2. Физико-химические показатели батона к завтраку.

Наименование показателя	Норма
Влажность мякиша, %, не более	38,5
Кислотность, градусов, не более	2,5
Массовая доля сахара в пересчете на сухое вещество, %	6,5±1,0
Массовая доля жира в пересчете на сухое вещество, %	6,5±0,5
Пористость, % не менее	68,0

В батоне к завтраку не допускается признаки болезней и плесени, посторонние включения и хруст от минеральных примесей.

Срок максимальной выдержки батона к завтраку на предприятии после выемки из печи - не более 10 часов. Срок реализации в розничной торговле с момента выемки из печи - 24 часа.

По содержанию токсичных элементов, минотоксинов, пестицидов и радионуклидов батона к завтраку должны соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.560-96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов», указаны в таблице 3:

Таблица 3. Содержание химических элементов

Показатели	Допустимые уровни, мг/кг не более
Токсичные элементы: свинец	0,35
кадмий	0,07
мышьяк	0,15
ртуть	0,015
медь	7,0
цинк	35,0
Минотоксины: афлотоксин В1	0,005
дезоксиниваленол	0,7
Пестициды: гексахлорициклогеган	0,5
ДДТ и его метаболиты	0,02;0,05
Радионуклиды: цезий-137	40
стронций-90	70

Характеристика сырья

Перечень сырья. Для производства батона к завтраку используется следующее сырье:

v мука хлебопекарная пшеничная высшего сорта;

v соль поваренная пищевая;

v сахар-песок;

v маргарин;

v вода питьевая;

и другое сырье в соответствии с утвержденными «Указаниями к рецептурам на хлебобулочные изделия по взаимозаменяемости сырья».

Качество применяемого сырья должно отвечать требованиям действующей нормативно-технической документациям.

1.2 Описание технологического процесса

Подготовка сырья к производству батона к завтраку должна производится согласно соответствующему разделу сборника «Технологические инструкции по выработке хлебобулочных изделий» (1973 г).

Процесс приготовления батона к завтраку складывается из следующих операций:

- прием и хранение сырья;

- подготовка сырья к пуску в производство;

- приготовление теста;

- разделка теста;

- выпечка;

- хранение выпеченных изделий и отправка их в торговую сеть.

Приготовление теста.

Тесто для батона к завтраку массой 0,4 кг готовят безопарным способом или другими способами, принятыми в хлебопечении.

Рецептура и режимы приготовления теста ускоренным безопарным способом (из расчета на 100 кг муки) приведены в таблице 4.

Таблица 4. Рецептура и режимы приготовления теста

Наименование сырья и показателей процесса	Ускоренный способ	Способ тестовыделения и показателей процесса по стадиям
	тесто	опара	тесто
Мука пшеничная высшего сорта	100	50-60	50-40
Дрожжи хлебопекарные прессованные, кг	2,5	2,5	-
Вода, кг	По расчету
Маргарин, кг	7,0	-	7,0
Соль поваренная пищевая, кг	1,2	-	1,2
Сахар-песок, кг	7,0	-	7,0
Температура начальная, єС	31-33	28-30	30-32
Продолжительность брожения, мин	70-80	240-270	50-60
Влажность, % не более	38-38,5	45,0	38,0-38,5
Кислотность конечная, рН	2,5-3,0		2,5-3,0

Количество воды, идущие на приготовление теста рассчитывается с учетом заданной влажности изделия и может быть изменено в зависимости от влажности и хлебопекарных свойств муки.

Норма расхода прессованных дрожжей может изменяться в зависимости от их подъемной силы, качества муки и условий производства.

Готовое тесто разделывают на тестоделительной машине А2-ХТН. Массу тестовой заготовки устанавливают по установленной массе готового изделия с учетом величины упека и усушки на предприятии.

Округление заготовок осуществляется на машинах ХТО и других, закатка на тестозакаточных машинах марки ХТ3.

Сформованные тестовые заготовки в виде батона поступают на расстойку в расстойный шкаф марки ХТР или А2-ХРА. Продолжительность расстойки 50-60 минут при температуре 35-40 єС и влажности 70-80%.

Перед подачей в печь тестовые заготовки накалываются или надрезаются. Затем готовые тестовые заготовки выпекают в печи с паром в течении 20-22 минут при температуре печи БН-25 165-185 єС.

Температурный режим и продолжительность расстойки и выпечки могут изменяться в зависимости от типа и конструктивных особенностей оборудования и от условий его эксплуатации.

Для производства батона к завтраку используется следующее сырье:

-мука пшеничная хлебопекарная высшего сорта по ГОСТ 26574;

-сахар-песок по ГОСТ 21;

-маргарин по ГОСТ 240;

-дрожжи хлебопекарные прессованные по ГОСТ 171;

-соль поваренная пищевая по ГОСТ 13830;

-яйца куриные пищевые по ГОСТ 27583;

-вода питьевая в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01.

Сырье, применяемое при производстве батона к завтраку, должно соответствовать требованиям действующей нормативной документации и СанПиН 2.3.2.560-96 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов». Сырье животного происхождения должно отвечать ветеринарным требованиям.

Допускается использование сырья импортного производства по нормативной документации поставщика, разрешенного к применению органами Госсанэпиднадзора и имеющего гигиенический сертификат РФ.

1.3 Описание машинно-аппаратурной схемы

На рисунке 1 приведена машинно-аппаратурная схема производства батона.

Рисунок 1. Машинно-аппаратурная схема

На производство мука подается специализированным транспортом. Для разгрузки ёмкость автомуковоза подключают с помощью гибкого шланга к приёмному щитку. Муку по трубам 3 аэрозольтранспортом подаётся в силос 4 (15 штук), в которых хранятся. По мере необходимости из силосов мука с помощью роторных питателей 6 поступает в 3 ёмкости 7, затем в 3 просеивателя 8, промежуточный бункер 11 и на автоматические весы 12. Далее мука подаётся в производственные бункера 15 (22 штуки), из которых дозируется в тестомесильную машину 27 марки А2-ХТЗ-Б.

Работу аэрозольтранспорта обеспечивает компрессорная станция, оборудованная компрессором, ресивером и фильтром. Для равномерного распределения сжатого воздуха при всех режимах работы перед питателем устанавливают ультразвуковые сопла.

Опара замешивается в тестомесильной машине 27 и подаётся на брожение в бункерный тестоприготовительный агрегат 29. Выброженная опара насосом перекачивается на замес теста. Далее тесто подаётся в делитель 30 марки А2-ХТН. Для придания шарообразной формы тестовые заготовки обрабатываются в округлительной машине 32 марки ТI-ХТН. Для придания заготовкам формы готовых изделий тесто направляется в закаточную машину 34 марки А2-ХПО-7. Далее заготовки с помощью укладчика 35 загружаются в ячейки люлек расстойного шкафа 36. Расстоявшиеся заготовки перекладывают на под печи 38 марки БН-25, в рабочей камере которой осуществляется гидротермическая обработка и выпечка.

Выпеченные изделия загружаются в контейнеры 41 и направляются в остывочные отделения и экспедицию.

2. Выбор конструкции тестоделительной машины. Описание устройства и принципа работы

2.1 Обзор конструкций машин и обоснование выбора разрабатываемой конструкции

Тестоделительные машины предназначены для получения тестовых заготовок определенной массы, соответствующей с учетом упека и усушки массе вырабатываемых хлебобулочных изделий.

Рабочий процесс тестоделительной машины состоит из следующих операций: приемки и подачи теста в рабочую камеру, нагнетание теста, отмеривание определенного объема полуфабрикатов, стабилизация плотности, выталкивание или отсекания кусков и удаление их из машины.

К конструкции тестоделительных машин предъявляются следующие требования:

- возможность регулирования массы отмериваемого куска теста в заданных пределах в зависимости от сорта, состава и консистенции теста;

- полное заполнение теста заданного объема мерного кармана или постоянная скорость выпрессовывания жгута;

- постоянная плотность теста отмеренных кусков для обеспечения точности массы кусков.

Все тестоделительные машины работают по объемному принципу. Наиболее важными функциональными элементами тестоделителей являются нагнетатель теста и делительное устройство.

Конструкции тестоделительных машин можно представить в виде следующих девяти групп:

- тестоделительные машины с поршневым нагнетателем и делительной головкой;

- тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и делительной головкой;

Рисунок 4. Тестоделительная машина А2-ХТ

Рисунок 5. Тестоделительная машина «Соча»

Рисунок 7. Тестоделительная машина ФАТВ-4

Рисунок 8. Тестоделительная машина ХДФ-М2

- тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и дополнительным валковым питателем;

- тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и механическим приводом мерных поршней;

- тестоделительные машины с роторным нагнетателем и дополнительным валковым питателем;

- тестоделительные машины с валковым нагнетателем и делительной головкой;

- тестоделительные машины с валковым нагнетателем и прокатывающим валковым устройством;

- тестоделительные машины со шнековым нагнетателем и поворотной делительной головкой;

- тестоделительные машины со шнековым нагнетателем без делительной головкой.

Рассмотрим вышеперечисленные конструкции.

Тестоделительные машины с поршневым нагнетателем и делительной головкой. Схема машины приведена на рисунке 2а. К ним относятся тестоделительные машины СД, ХТД, РМК, «Кооператор» (СССР), «Мультимат», «Парта», «Универсал» (ФРГ), «Дей», «Идеал» (США) и др. Нагнетание теста в этих машинах осуществляются с помощью прямоугольного поршня. Стабилизация давления достигается применением пружинного или гидравлического демпфера. Делительные головки обычно многокамерные с плавающими поршнями и механическим выталкивателем. Буферные емкости имеют значительные размеры.

Конструкции машин « РМК 60», «Кооператор» и «Мультимат» приведены на рисунке 3.

Тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и делительной головкой. Схема машины приведена на рисунке 2б. К ним относятся сравнительно новые машины А2-ХТН. Эти тестоделительные машины открывают новое направление в конструировании. Стабилизация давления в рабочей камере осуществляется с помощью пружинного демпфера, установленного на рычаге отсекающей заслонки. Делительная головка двухкамерная со спаренными плавающими поршнями, перемещающимися за счет давления теста. Конструкция машины А2-ХТН приведена на рисунке 4.

Тестоделительные машины с лопастным нагнетателем и дополнительным валковым питателем. Схема машины приведена на рисунке 2в. Отделение заготовок осуществляется путем отсекания ножом тестовой массы, выпрессовываемой через мундштук. К этим машинам относятся новейшие тестоделительные машины, которые выпускаются во многих зарубежных странах: «Дива», «Ультима» (ФРГ), «Соча» (Югославия) и др. Для машин этой группы характерны сравнительно мягкое воздействие на тесто, низкое давление в рабочей камере, высокая точность деления и малое потребление энергии. Однако их конструкция сложная, имеет большое количество передач и рычажных быстроизнашивающихся механизмов. Конструкция машины «Соча» приведена на рисунке 5.

Тестоделительные машины с лопастным нагнетателем, выполненном в виде вращающегося барабана с убираемой лопастью и делительной головкой с механическим приводом мерных поршней. Схема машины приведена на рисунке 2г. Эти машины еще не работают в промышленности.

Тестоделительные машины с роторным нагнетателем и дополнительным валковым питателем без делительной головки. Схема машины приведена на рисунке 2д. Эти машины отличаются тем, что нагнетатель выполнен в виде ротора с вырезом определенной конфигурации, которая используется для подачи и нагнетания теста. Эта группа машин относится к новым разработкам, защищенным авторскими свидетельствами и патентами, но еще не внедренными в промышленность. В них сочетаются простота конструкции и управления, рациональное построение рабочего процесса, более высокая производительность.

Тестоделительные машины с валковым нагнетателем и делительной головкой. Схема машины приведена на рисунке 2е. К ним относятся машины ХДВ, РТ2-РМХ, системы Целика, ХЛС-9 и др. Валковый нагнетатель обычно используют для пшеничного теста, они отличаются сравнительно мягким воздействием на тесто. Давление, создаваемое нагнетателем в рабочей камере зависит от диаметра валков и зазора между ними. Машины работают без стабилизаторов давления. Делительные головки многокамерные, но под заполнением теста в большинстве случаев

находится один карман. Основными недостатками валковых нагнетателей является неудобство регулирования изменения подачи теста при изменение отбора, т.е. массы отмеряемых заготовок, а также отсутствие стабилизаторов давления. Конструкции машин А2-ХЛ-1С и РТ2 приведены на рисунке 6.

Тестоделительные машины с валковым нагнетателем и прокатывающим валковым устройством. Схема машины приведена на рисунке 2ж. К ним относятся многоручьевые тестоделительные машины ФАТВ (ГДР), «Гефра» (Голландия) и др. Они предназначены для выработки мелкоштучных изделий из пшеничной сортовой муки. В этих машинах тесто формируется методом прокатки аналогична обжатию теста под давлением в закрытой камере. Отделение кусков от прокатанной ленты производится вращающимися ножами. Тестоделительная машина компонуется с оригинальным многоручьевым округлением, после чего тестовые заготовки выходят рядами по 4-6 штук. Конструкция машины ФАТВ-4 приведена на рисунке 7.

Тестоделительные машины со шнековым нагнетателем и поворотной делительной головкой (рисунок 2з). К ним относятся тестоделительные машины ХДВ-2М, «Кузбасс», предназначены для деления ржаного теста из муки II сорта. Нагнетание теста осуществляется с помощью одного или двух шнеков, стабилизаторы давления отсутствуют, делительные головки - поворотного барабанного типа со спаренными плавающими поршнями, перемещение которого осуществляется под давлением теста. Конструкция машины ХДФ-2М приведена на рисунке 8.

Тестоделительные машины со шнековым нагнетателем без делительной головкой (рисунок 2и). К ним относятся тестоделители ХДР, «Роботер» и др. Разделка теста на куски осуществляется с помощью ножа, который периодически отсекает непрерывно выдавливаемую через мундштук тестовую массу в виде цилиндра. Точность деления теста у этой группы машин значительно ниже, чем у предыдущей, но они оказывают на тесто более слабое воздействие и требуют значительно меньшего расхода энергии на привод машины.

Наиболее выгодным является применение тестоделительных машин с лопастным нагнетателем в виду следующих достоинств: универсальность; она может перерабатывать пшеничное и ржаное тесто всех сортов; она является новой конструкцией в последние 10-12 лет; она открывает новое направление в конструировании тестоделительных машин, базирующихся на применении лопастного нагнетателя, обладающего рядом существенных преимуществ перед известными нагнетателями; машина является основной моделью для хлебопекарной промышленности, а поэтому особого внимания и детального изучения заслуживает ее рабочий процесс и ее конструктивные особенности.

2.2 Устройство и принцип работы тестоделительной машины

Тестоделительная машина предназначена для деления пшеничного теста на заготовки одинаковой массы.

Технические характеристики.

Тип машины - с нагнетанием теста непрерывно вращающимися лопастями.

Техническая производительность, шт/мин для заготовок массой до 0,45 кг

наименьшая - 20

наибольшая- 40

Установленная мощность, кВт - 3

Габаритные размеры, мм

длина с транспортером (при угле наклона транспортера 15є) - 2700

длина без транспортера - 1275

ширина - 915

высота (без датчика уровня в бункере) - 1500

Масса, кг - 1090

Состав изделия.

Тестоделительная машина (см. рис.3) состоит из: основания 1, станины 3, тестовой камеры 6, приемного бункера 5, делительной головки 4, транспортера 2 и шкафа управления 7.

Рисунок 3. Тестоделительная машина

Принцип работы.

Деление теста в машине производится по объемному принципу с поддержанием постоянной плотности теста в кусках.

В тестоделителе деление теста осуществляется непрерывно вращающейся делительной головкой 6 (рисунок 4), расположенной в полусферическом козырьке 15. в головке находится мерный карман 7, в который вставлен двусторонний поршень 4. тесто из бункера 9 поступает в тестовую камеру 14, где оно захватывается непрерывно вращающейся лопастью 12, укрепленной на валу 13, и нагнетается в мерный карман. При этом заслонка 11 сначала открыта и содержащиеся в тесте газы выталкиваются в бункер. Затем заслонка, поворачиваясь по часовой стрелке, закрывается. При достижении в камере необходимого давления, тесто проталкивается лопастью в мерный карман, когда он напротив тестовой камеры. При этом избыток теста, приоткрывая заслонку 11, возвращается в тестовый бункер, исключает перегрузку делителя. Открытие заслонки при дросселировании осуществляется благодаря растяжению пружины, установленной в приводе заслонки.

Рисунок 4. Тестоделительная машина

При дальнейшем вращении делительной головки и совмещении кармана с тестовой камерой нагнетаемое лопастью тесто оказывает давление на поршень, освобождая мерный карман, одновременно выпрессовывает из него тесто. Отдельный кусок теста отсекается ножом 3 и отбрасывается вращающимся валиком 2 на ленточный транспортер 1. Регулирование массы кусков теста осуществляется изменением объема мерного кармана путем вращения резьбовой втулки 16, что приводит к изменению общей длины поршня. Полусферический козырек крепится к корпусу тестовой камеры шпильками 8, а весь делительный механизм машины закрыт щитком 5.

2.3 Выбор конструктивных материалов

Конструктивные материалы для тестоделительных машин должны соответствовать требованиям:

-они не должны содержать вредных для здоровья элементов;

-они не должны вступать в химические реакции с тестом;

-они не должны разрушаться под действием теста, моющих средств, дезинфицирующих растворов;

-они должны обладать высокой коррозионной стойкостью;

-они не должны влиять на органолептические свойства теста.

Для изготовления нижней части станины, сваренной из профильного проката используют сталь марки Ст 3 ГОСТ 380-94, верхнюю часть станины изготавливают литой из серого чугуна СЧ 15 ГОСТ 1412-85 согласно/ /.

Тестовая камера, вал лопасти, лопасть, корпус делительной головки, заслонку, нож для отсекания теста изготавливаются из высоколегированной стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-78, т.к. эти детали контактируют с тестом и подвергаются санитарной обработке моющими средствами. Сталь 12Х18Н10Т обладает необходимыми прочностными, антикоррозионными и адгезионными свойствами. Поршни делительной головки изготавливают из бронзы, т.к. бронза обладает антифрикционными и антикоррозионными свойствами, а также стойкостью к образованию задира. Марка Бр 03Ц12С5 ГОСТ 631-79.

Крепежные детали: болты - 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-78, гайки - 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 5632-78.

3. Расчеты, подтверждающие работоспособность разрабатываемой тестоделительной машины

3.1 Технологический расчет

3.1.1 Цель расчета

Целью технологического расчета является определение основных конструктивных параметров работы тестоделительной машины, а именно, определение объема рабочей камеры, камеры сжатия, мерной камеры, расчет частоты вращения делительной головки.

3.1.2 Исходные данные

На основании теоретического анализа процесса и известных экспериментальных данных для обеспечения рационального режима рабочей камеры делителя принимаем следующие исходные данные:

Производительность линии по готовому хлебу П=35 т/сут;

масса тестовых заготовок m=0,45 кг.

3.1.3 Определение объема и основных размеров мерной камеры и делительной головки

Расчет ведется согласно /1/.

Рисунок 10. Схема тестоделительной машины

Схема тестоделительной машины представлена на рисунке 10.Для характеристики рабочего процесса тестоделительной машины введем следующие обозначения:

V- геометрический объем рабочей камеры;

V- объем камеры сжатия;

V-объем стабилизации давления;

V-объем буферной камеры;

V- объем мерных камер;

V- объем теста, возвращаемый в приемную воронку;

р- начальное давление теста, создаваемое в рабочей камере в момент ее закрытия перед началом сжатия;

р- рабочее давление в камере сжатия, соответствует максимальному давлению при сжатии теста;

р- давление теста в мерной камере, в момент ее отсоединения от камеры сжатия.

k- коэффициент уплотнения теста при сжатии его до рабочего давления;

В соответствии с рекомендациями /2/ принимаем следующие размеры рабочей камеры:

радиус R=175мм

ширина b=200мм

диаметр барабана нагнетательной лопасти увеличиваем с 148 до 290мм.

Схема рабочей камеры представлена на рисунке 11.

Рисунок 11. Схема рабочей камеры

Геометрический объем рабочей камеры определяется из уравнения

,

где V- объем буферной камеры с плавным переходом. Принимаем V=2,5·10мі;

б,в - углы, определяемые по схеме (рисунок 12)

б=40є; в=10є

R - радиус тестовой камеры ; R=0,175м

r - радиус барабана лопасти; r=0,145м.

В численном значении имеем

Коэффициент уплотнения теста при сжатии его до рабочего давления определяем по формуле

,

где н и н- начальный и рабочий удельный объем, значения которых определяется в зависимости от рабочего давления по диаграмме.

Принимаем н=0,866, н=0,922.

В численном значении имеем

Значение р можно не учитывать из-за малой его величины.

Принятый объем рабочей камеры необходимо проверить по величине допускаемой удельной работы сжатия по формуле

,

где Уg- суммарный объем мерных камер, равный массе тестовых заготовок.

.

В численном значении имеем

Величина А находится в допустимых пределах для данного типа нагнетателя.

Объем камеры сжатия определяется по формуле

.

Объем мерной камеры определяется по формуле



Коэффициент обжатия теста определяется по формуле

,

В численном значении для диапазона регулирования имеем

.

Кратность обжатия определяется по формуле

,

В численном значении для диапазона регулирования имеем

.

В проекте заложено увеличение объема буферной камеры в 2,5 раза по сравнению с аналогом в соответствии с рекомендациями /2/.

Объем буферной камеры определяется по формуле

,

где -объем буферной камеры аналога

.

В численном значении имеем

.

Коэффициент буферного обмена определяется по формуле

,

В численном значении имеем

.

Исходя из схемы тестоделительной машины имеем следующие зависимости для :

,

Возврат теста из рабочей камеры в приемную воронку определяется по схеме возврата теста, приведенной на рисунке 13.

Угол возврата теста будет равен 66є. Объем теста, возвращаемого в приемную воронку , мі определяется по формуле:

,

где b - ширина лопасти, b=0,2м;

R - радиус рабочей камеры, R=0,175м;

r - радиус барабана лопасти, r=0,145м.

В численном значении имеем

.

Коэффициент возврата теста будет равен:

,

тогда

.

Объем стабилизации

Правильность расчетов проверяем по уравнению

,

для верхнего предела регулирования и нижнего

,

.

Сопоставляя со значением, полученным ранее , приходим к выводу, что сходимость является достаточной.

Полученные результаты сводим в таблицу 5.

Таблица 5. Основные показатели аналога и разрабатываемой машины.

Показатели	Аналог	Разрабатываемая машина
Объем, мі:
рабочей камеры V	10	5,6
камеры сжатия V	9	5,264
стабилизации давления V	3	1,244
буферной камеры V	1	2,5
мерной камеры V	0,97	0,42
возврата теста V	3,94	1,1
рабочее давление	0,18	0,1
Коэффициент
уплотнения теста k	0,9	0,94
стабилизации k	0,3	0,22
буферного обмена k	0,1	0,466
обжатия k	0,1	0,075
возврата k	0,31	0,196

3.1.4 Расчет частоты вращения делительной головки

Необходимое число заготовок, для обеспечения заданной производительности, определяется по формуле:

,

где П - производительность по готовому продукту,

к - количество часов, затраченных на обработку продукта. Принимаем такое, чтобы число циклов делителя было близким к максимальному для данного типа делителей.

Принимаем время к=6 часам.

Тогда необходимое число заготовок для батона составит

Частота вращения головки (за один оборот головки отделяются две заготовки) составит

,

В числовом значении имеем

.

Тогда значение частоты циклов делительной головки и барабана составит

,

где m-количество мерных карманов.

В принятой конструкции m=2

.

На основании этого делаем вывод о том, что двухкамерная мерная головка делителя может обеспечить работы печи при 108 циклов в минуту.

3.2 Разработка циклограммы

Схема движения лопасти за один цикл представлена на рисунке 14.

Т.к. на валу нагнетателя установлено две лопасти, то за один оборот вала осуществляется два рабочих цикла.

Буквами на окружности, описываемой вращаемой лопастью, отмечены характерные точки рабочего процесса. При перемещении лопасти от точки а до точки b происходит холостой ход, при этом сколько теста подает в рабочую камеру правая лопасть, столько возвращает из рабочей камеры левая. После холостого хода следует сжатие тесто до рабочего давления р=10Па на участке bc. Далее происходит соединение мерного объема с буферным и заполнение его тестом при перемещении лопасти на участке cd. Далее происходит стабилизация давления на участке de до тех пор, пока мерная камера не перекроется.

3.2.1 Расчет углов поворота лопасти на каждом участке цикла

Угол поворота лопасти при холостом ходе определяется по формуле:

,

где - угол поворота лопасти при стабилизации;

-угол поворота лопасти при заполнении мерной камеры;

- угол поворота лопасти при сжатии теста до рабочего давления.

Угол поворота лопасти при стабилизации определяется по формуле:

,

где V - объем теста, подвергающейся стабилизации.

V=1.244·10мі.

Тогда

.

Угол поворота лопасти при заполнении мерного кармана определяется по формуле:

,

где V - объем теста, заполняющий мерную камеру V=0,42·10 мі.

.

Угол поворота лопасти при сжатии теста до рабочего давления определяется по формуле:

,

где V - объем теста, составляющий разницу между V и V

V= V- V,

V=5,6·10-5,264·10=0,336·10 мі.

Тогда

,

.

3.2.2 Расчет углов поворота делительной головки

Определим углы поворота делительной головки на каждом характерном участке.

Угол поворота головки при заполнении мерной камере определяется по формуле:

=arcsin,

где d - диаметр мерного цилиндра,

d=125мм;

R-радиус барабана делительной головки,

R=160мм.

Тогда

=arcsin.

Угол поворота головки, при котором буферная камера и мерная камера разъедены, определяется по формуле:

=180-,

тогда

=180-50=130.

Полученные значения сводятся в циклограмму, представленной на рисунке 15.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 15.Циклограмма

3.3 Кинематический расчет

3.3.1 Цель расчета

Целью кинематического расчета является определение общего передаточного отношения, распределение общего передаточного отношения на составляющие, определение передаточных чисел исполнительных органов,

3.3.2 Исходные данные

Частота вращения вала двигателя n=1410об/мин

Частота вращения головки n=108об/мин

3.3.3 Расчет

Расчет ведется согласно /4/, /5/.

Кинематическая схема представлена на рисунке 16.

Рисунок 16. Кинематическая схема

Общее передаточное отношение определяется по формуле:

,

тогда

.

Общее передаточное отношение распределяем на составляющие по следующей зависимости:

,

где i -передаточное отношение ременной передачи;

i- передаточное отношение вариатора;

i- передаточное отношение редуктора;

i- передаточное отношение от редуктора к валу промежуточному;

i- передаточное отношение от вала промежуточного к валу привода стабилизатора;

i- передаточное отношение от вала привода стабилизатора к валу лопасти;

i- передаточное отношение от вала лопасти к валу головки.

Принимаем число зубьев шестерни вала промежуточного z=54.

Принимаем число зубьев шестерни вала редуктора z=50.

Тогда передаточное отношение от редуктора к валу промежуточному определяется по формуле:

,

В численном значении получим

.

Принимаем число зубьев шестерни вала привода стабилизатора z=54.

Тогда передаточное отношение от вала промежуточного к валу привода стабилизатора определяется по формуле:

,

В численном значении получим

.

Принимаем число зубьев шестерни промежуточной z=40, число зубьев шестерни вала нагнетательной лопасти z=80.

Тогда передаточное отношение промежуточной шестерни к валу лопасти определяется по формуле:

В численном значении получим

.

Т.к. головка и лопасть вращаются с одинаковой частотой, принимаем число зубьев шестерни привода головки z=80.

Тогда передаточное отношение от вала лопасти к валу головки определяется по формуле:

В численном значении получим

.

Передаточное число ременной передачи определяется по формуле:

i=,

где D - диаметр ведомого шкива, мм

D- диаметр ведущего шкива, мм.

Принимаем D=300мм, D=200мм.

Тогда

i=;

Принимаем передаточное отношение редуктора i=31,5; марка редуктора ЦДН-25-25-2.

Тогда передаточное отношение вариатора составит:

i=

3.4 Энергетический расчет и выбор привода машины

3.4.1 Цель расчета

Целью энергетического расчета является определение приводной мощности и выбор электродвигателя.

3.4.2 Исходные данные

Радиус рабочей камеры R=0,175м;

Радиус ротора нагнетательной лопасти r=0,145м;

Ширина рабочей камеры b=0,2м;

Напряжение сдвига теста у=3000Па;

Рабочее давление Р=10Па.

3.4.3 Расчет

Расчет ведется согласно /1/.

Для установления влияния конструкции тестоделительной машины на рабочей процесс и анализа энергетических затрат на него представим баланс работы двигателя за один цикл по уравнению:

,

где - работа, расходуемая на сжатия теста в рабочей камере от Р до Р;

- работа, расходуемая на преодоление сопротивления при перемещении теста в рабочей камере;

- работа, расходуемая на стабилизацию давления;

- работа, расходуемая на привод головки;

- работа, расходуемая на возврат теста их рабочей камеры в приемную воронку;

- работа, расходуемая на перемещение нагнетателя;

- работа, расходуемая на привод транспортера и мукосыпателя.

Работа, расходуемая на сжатия теста в рабочей камере от Р до Р определяется по формуле:

=,

где -удельная работа сжатия, составляющая =36,07Дж/кг.

- масса тестовых заготовок, отделенных за один цикл, =0,45кг.

В численном значении имеем

=.

Работа, расходуемая на преодоление сопротивления при перемещении теста в рабочей камере, определяется по формуле:

,

где - угол нагнетания, определяемый на циклограмме (рисунок15)

=112є,=1,75рад.

В численном значении имеем

.

Работа, расходуемая на стабилизацию давления, определяется по формуле:

,

где

-площадь лопасти, мІ;

- угол стабилизации, определяемый на циклограмме (рисунок15)

=101є, =1,58рад.

Площадь лопасти определяется по формуле:

В численном значении имеем

.

Тогда

.

Работа, расходуемая на привод делительной головки, определяется по формуле:

,

где - угловая скорость головки, рад/с;

I- момент инерции головки, кг·мІ;

-угол поворота головки, определяемый по диаграмме (рисунок 15)

=4,08рад; =260є.

Угловая скорость головки определяется по формуле:

,

где n - частота вращения головки, об/с.

n=0,462 об/с.

Тогда

.

Момент инерции головки определяется по формуле:

,

где m - масса головки, m=30кг;

r - расчетный радиус, r=0,12м.

В численном значении имеем

.

Момент от преодоления сопротивления теста при повороте головки, определяется по формуле:

,

где b - ширина трущейся поверхности головки, b=0,125м;

r - радиус головки, r=0,15м.

В численном значении имеем

.

Тогда

.

Работа, расходуемая на возврат теста их рабочей камеры в приемную воронку равна нулю, поскольку возврата нет.

Работа, расходуемая на перемещение нагнетателя, определяется по формуле:

,

где I- момент инерции ведомой массы нагнетательного барабана относительно оси вращения, кг·мІ;

-момент барабана, Н·м;

- угол поворота барабана, =3,14 рад.

Момент инерции барабана определяется по формуле:

,

где m - масса барабана, m=4,2 кг;

d - расчетный диаметр, d=0,28м.

В численном значении имеем

.

Момент от преодоления сопротивления теста при повороте барабана определяется по формуле:

,

где b - ширина трущейся поверхности барабана, b=0,125м;

r - радиус барабана, r=0,15м.

В численном значении имеем

Тогда

.

Работа, расходуемая на привод транспортера и мукосыпателя, определяется по формуле:

,

где - мощность, расходуемая на привод транспортера и мукосыпателя,

=80-150Вт; принимаем =100Вт.

- время цикла, определяется по формуле:

,

m - производительность делителя.

Тогда

.

Мощность, потребляемую на совершения каждой операции, определяется по формуле:

-работа, расходуемая на отдельную операцию, Дж;

- время, за которое совершается операция, с;

з - КПД передачи.

Принимаем з=0,9.

Определяем время операции по формуле:

,

где - время одного цикла;

ц- угол по циклограмме.

Подставляя, найденные ранее числовые значения определяем время операций:

время сжатия теста

время перемещения теста в рабочей камере

время стабилизации давления

время поворота делительной головки

время поворота нагнетательной лопасти

.

Подставим найденные значения в формулу, тогда:

Мощность, затрачиваемая на сжатие теста

,

Мощность, затрачиваемая на перемещение теста

,

Мощность, затрачиваемая на стабилизацию давления

,

Мощность, затрачиваемая на поворот делительной головки

Мощность, затрачиваемая на поворот нагнетательной лопасти

Мощность, затрачиваемая на привод транспортера, примем N=80Вт.

По полученным данным рассчитываем суммарные мощности на отдельных участках цикла.

На первом участке мощность расходуется на сжатие теста, поворот делительной головки, поворот лопасти и привод транспортера.

Суммарная мощность первого участка

,

В численном значении имеем

.

На втором участке мощность расходуется на перемещение теста, поворот делительной головки, поворот лопасти и привод транспортера.

Суммарная мощность второго участка



В численном значении имеем

.

На третьем участке мощность расходуется на стабилизацию теста, поворот лопасти и привод транспортера.

Суммарная мощность третьего участка

В численном значении имеем

.

На четвертом участке мощность расходуется на перемещение теста, поворот лопасти, поворот делительной головки и привод транспортера.

Суммарная мощность четвертого участка

В численном значении имеем

.

Среднеквадратичную мощность цикла определяют, исходя из эквивалентной оценки допускаемого нагрева двигателя за время одного цикла, определяется по формуле:

В численном значении имеем

.

С учетом КПД редуктора, необходимая мощность равна

,

где з - КПД редуктора, з=0,87.

В численном значении имеем

.

Учитывая специфику работы тестоделительных машин, необходимо принять запас мощности К=1,3-1,5 с тем, чтобы учесть возрастание нагрузок при попадании теста между трущимися поверхности деталей.

Необходимая мощность определяется по формуле:

,

где К- коэффициент запаса, примем К=1,3.

В численном значении имеем

.

По каталогу подбираем ближайшей по мощности двигатель серии 4А:

4А112М4У3, N=5,5 кВт,

n=1410 об/мин, М, =1,4.

3.5 Прочностной расчет оси

3.5.1 Цель расчета

Целью прочностного расчета является определение основных геометрических размеров нагнетательной лопасти, подбор подшипников, определение диаметра вала лопасти.

3.5.2 Расчет нагнетательной лопасти

- Исходные данные

- наружный диаметр нагнетательной лопасти;

- диаметр ротора нагнетательной лопасти;

- ширина нагнетательной лопасти;

- рабочее давление;

- давление перед началом сжатия;

материал - сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-78;

цикл нагружения - пульсирующий.

- Расчет

Конструкция лопасти такова, что система является статически неопределенной, поэтому в здесь и далее в расчете используется упрощенная схема, представленная рисунке 17.

Рисунок 17. Схема нагружения лопасти

Лопасти в течение цикла нагнетают тесто попеременно, пока одна лопасть нагнетает тесто, вторая осуществляет возврат теста в приемную воронку. Рассмотрим наиболее нагруженную лопасть, то есть ту, которая нагнетает тесто. На рисунке 18 представлена схема нагружения наиболее нагруженной лопасти.

Рисунок 18. Схема нагружения лопасти

На лопасть действует распределенная нагрузка.

Составляем уравнение равенства моментов относительно точки А:

,

гдеq₁ - распределенная нагрузка от давления Р₁, Н/м, определяемая по формуле:

,

где b=0.2м - ширина нагнетательной лопасти.

Строя эпюры изгибающей силы и изгибающего момента, определяем, что опасное сечение находится в заделке, сечение I-I. По эпюрам находим значение изгибающего момента в заделке , напряжения будут равны:

,

где - момент сопротивления изгибу, где h - толщина лопасти, м.

Тогда, подставляя в формулу, получим следующее выражение:

,

Длина лопасти l,м, определяется по уравнению:

где - наружный диаметр нагнетательной лопасти;

- диаметр ротора нагнетательной лопасти.

Подставляя численные значения, получим:

Допускаемое значение предела выносливости определяется по формуле:

;

гдеn_T=1,5 - коэффициент запаса прочности;

- для стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-78.

Подставляя в формулу, получим:

Согласно условию прочности:

В итоге получим выражение:

.

Из которого выражаем толщину лопасти h,м:

Подставляя численные значения, найдем толщину лопасти:

Принимаем толщину лопатки .

Проведем проверку по коэффициенту запаса с учетом знакопеременной нагрузки:

Коэффициент запаса будет равен:

,

где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям; - допустимый коэффициент запаса, принимаем равным 1,5.

Так как лопасть нагружена только изгибающей силой, то коэффициент запаса будет равен:

,

где - предел выносливости в рассматриваемом сечении, Па;

- амплитуда напряжения цикла, Па;

- среднее напряжение цикла, Па;

- коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения.

Предел выносливости в рассматриваемом сечении, ,Па, определяется по формуле:

,

где;

- коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении.

Коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении определяется по формуле:

,

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров;

- коэффициент влияния шероховатости;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Подставляя численные значения в формулу, найдем коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении:

.

Подставляя найденное значениекоэффициента концентрации напряжений в рассматриваемом сечении, найдем предел выносливости в рассматриваемом сечении, ,Па:

.

Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения определяется по формуле:

,

где - коэффициент влияния асимметрии для стали 12Х18Н10Т.

Подставляя численное значение коэффициента концентрации напряжения в рассматриваемом сечении в формулу, найдем коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения :

Амплитудное и среднее значение напряжения и , Па, определяется по формуле:

,

где - максимальное и минимальное значения напряжения в рассматриваемом сечении, Па.

В численном виде составит:

,

.

Тогда подставив найденные значения максимального и минимального значения напряжения в рассматриваемом сечении, Па, найдем амплитудное и среднее значение напряжения и , Па:

,

.

Подставив найденные значения, найдем коэффициент запаса S:

.

Коэффициент запаса S =2,4, больше допустимого коэффициента запаса, из чего делаем вывод, что условие прочности выполняется, окончательно принимаем толщину лопасти h=2 мм.

3.5.3 Расчет вала привода делительной головки

- Исходные данные

z=80 - число зубьев шестерни привода головки;

m=5мм - модуль зубьев шестерни привода головки;

материал вала - сталь 40Х;

цикл нагружения - постоянный;

частота вращения - 1,8 об/с;

геометрические параметры вала:

- Расчет диаметра вала

Схема приведена на рисунке 19.

Рисунок 19. Схема вала

Мощность на валу делительной головки представляет сумму мощностей, расходуемых на поворот делительной головки и привод транспортера.

Момент на валу ,определяется по следующей формуле:

,

где - мощность, расходуемая на поворот делительной головки;

- коэффициент, учитывающий возможность увеличения мощности из-за попадания теста между трущимися поверхностями;

- частота вращения вала.

Тогда, подставляя численные выражения в формулу, найдем момент на валу:

Определяем допустимое значение предела прочности, для материала вала по формуле:

,

где предел текучести для стали 40Х;

- предел выносливости для стали 40Х.

Определяем допустимое значение предела прочности:

Схема действия сил в плоскостях YОZ и XOZ приведена на рисунке 20.



Рисунок 20. Схема действия сил в плоскостях YOZ и XOZ

Вес головки , определяется по формуле:

,

где - масса головки;

- ускорение свободного падения.

Подставив численные значения, получим:

Определяем усилия осевой и радиальной составляющих усилия зацепления, Н, по формуле:

,

где - момент на валу;

d - диаметр делительной окружности, м.

Диаметр делительной окружности d, м, определяется по формуле:

,

где - модуль зубьев;

- число зубьев.

Подставляя численные значения в формулу, найдем диаметр делительной окружности d, мм:

.

Подставив найденное значение диаметра делительной окружности в формулу, найдем радиальную составляющую усилия зацепления, Н:

Осевая составляющая , Н, определяется по формуле:

Тогда

Сначала рассмотрим вал в плоскости XOZ

Составляем уравнение равенства моментов относительно точки В:

подставив численные значения, найдем реакцию опоры Ra, Н в точке А:

Составляем уравнение равенства моментов относительно точки А:

подставив численные значения, найдем реакцию опоры Rb, Н в точке В:

Эпюра изгибающего момента в плоскости ХОZ представлена на рисунке 20.

Рисунок 21. Эпюра изгибающего момента в плоскости ХОZ

Значение момента в точке О , определяется по формуле:

.

Подставляя численные значения, получим:

Рассматриваем вал в систему в плоскости YOZ:

Составляем уравнение равенства моментов относительно точки В:

.

Подставив численные значения, найдем реакцию опоры Ra, Н в точке А:

.

Составляем уравнение равенства моментов относительно точки А:

.

Подставив численные значения, найдем реакцию опоры Rb, Н в точке В:

.

Эпюра изгибающего момента в плоскости УОZ представлена на рисунке 22.

Рисунок 22. Эпюра изгибающего момента в плоскости YОZ

Значение момента в точке О ,определяется по формуле:

Подставляя численные значения, получим:

Значение момента в точке B ,определяется по формуле:

Подставляя численные значения, получим:

Анализируя эпюры изгибающих и крутящих моментов, приходим к выводу, что опасным является сечение в точке O, для которого:

Суммарный изгибающий момент ,определяется по формуле:

Подставляя численные значения, получим:

Значение эквивалентного момента определяется по формуле:

,

Подставив численные значения, найдем значение эквивалентного момента :

Из условия прочности определяем диаметр вала в опасном сечении:

,

где допустимое значение предела прочности,

W_Х - момент сопротивления изгибу, определяемый по формуле:

.

Из уравнений выражаем диаметр вала в опасном сечении:

Подставив численные значения, найдем диаметр вала в опасном сечении :

Принимаем диаметр вала

- Расчет диаметра вала на выносливость в опасном сечении

Коэффициент запаса рассчитываем по формуле:

,

где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям;

- допустимый коэффициент запаса, принимаем равным 1,5.

В расчетах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу , а касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу .

Коэффициент запаса по нормальным напряжениям будет равен:

,

где - предел выносливости в рассматриваемом сечении, Па;

- амплитуда напряжения цикла, Па.

Предел выносливости в рассматриваемом сечении, ,Па, определяется по формуле:

,

где;

- коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении.

Коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении определяется по формуле:

,

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров;

- коэффициент влияния шероховатости;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Подставляя численные значения в формулу, найдем коэффициент концентрации напряжений в рассматриваемом сечении:

.

Подставляя найденное значениекоэффициента концентрации напряжений в рассматриваемом сечении, найдем предел выносливости в рассматриваемом сечении, ,Па:

.

Амплитудное значение напряжения , Па, определяется по формуле:

.

Подставив численные значения, получим:

Подставив найденные значения в формулу, найдем коэффициент запаса :

Коэффициент запаса по касательным напряжениям будет равен:

,

где - предел выносливости в рассматриваемом сечении, Па;

- амплитуда напряжения цикла, Па;

- среднее напряжение цикла, Па;

- коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения.

Предел выносливости ...