Дозатор барабанный ДМР

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пояснительная записка

по дисциплине «Технологическое оборудование отрасли»

Дозатор барабанный ДМР



Введение

В курсовом проекте решаются следующие задачи: изучается дозатор ДМП, рассматриваются достоинства и недостатки машины, подбирается аналоговое оборудование, ведется расчет мощности привода, расчёт производительности, расчёт пределов регулирования, а так же на одном листе выполняется чертеж общего вида в трех проекциях, а на другом разрез по оси дозирующего барабана и вид со стороны механизма регулирования.

Барабанный дозатор ДМР предназначен для дозирования сыпучих материалов, в частности муки. Этот дозатор предназначен для дозирования муки в установках бестарного хранения муки.

Дозаторы подразделяют на дозаторы непрерывного и периодического действия. В свою очередь их можно подразделить на дозаторы: работающие по весовому и объемному принципу.

Для порционного дозирования характерно периодическое повторение цикла выпуска дозы компонента (дозатор муки). При порционном объемном способе дозатор обычно отмеривает порцию при помощи мерной камеры заданного объема. Порционное весовое дозирование основано на отмеривании дозы определенной массы. При непрерывном объемном дозировании дозатор подает поток материала с заданным объемным расходом.

Весовой способ дозирования обеспечивает высокую точность, поэтому для дозирования основного компонента теста- муки, как при непрерывном, так и порционном тестоприготовлении чаще используют весовой дозатор муки.

Объемный принцип дозирования конструктивно более прост, поэтому весовые дозаторы, основанные на этом принципе работы, более надежны. Применение объемного метода существенно упрощает процесс дозирования жидких компонент. Вместе с этим, объемное дозирование нередко характеризуется более значительной погрешностью, что в отдельных случаях ограничивает его применение.

Весовой способ дозирования, как правило, обеспечивает большую точность. Объемный принцип дозирования конструктивно более прост, поэтому дозаторы, основанные на этом принципе, более надежны. Вместе с тем объемное дозирование нередко характеризуется значительной погрешностью величины выдаваемых доз, что ограничивает его применение.

Принцип действия объемных дозаторов непрерывного действия для сыпучих компонентов основан на подаче продукта из емкости (бункера) рабочим органом, совершающим вращательное, поступательное или возвратно-поступательное движение. Непрерывное дозирование может быть обеспечено следующими дозаторами: барабанным, шнековым, ленточным и вибрационным дозаторы.



1. Технология процесса

Дозирование - одна из важнейших операций технологического процесса производства хлебных изделий. Основное назначение дозирующих устройств - обеспечить заданное количество материала по массе (или поддерживание заданного расхода компонента) с определенной точностью.

Дозатор ДМР используется при для дозирования сыпучих компонентов объемным методом дискретного действия. Используется в технологических линиях для приготовления макаронных изделий, хлеба, мучных кондитерских изделий и т.д.

Рассмотрим схему приготовления подового хлеба из пшеничной муки.

Муку доставляют на хлебозавод в автомуковозах, принимающих до 7...8 т муки. Автомуковоз взвешивают на автомобильных весах и подают под разгрузку. Для пневматической разгрузки муки автомуковоз оборудован воздушным компрессором и гибким шлангом для присоединения к приемному щитку 8. Муку из емкости автомуковоза под давлением по трубам 10 загружают в силосы 9 на хранение.

Дополнительное сырье-раствор соли и дрожжевую эмульсию хранят в емкостях 20 и 21. Раствор соли предварительно готовят в специальной установке.

При работе линии муку из силосов 9 выгружают в бункер 12 с применением системы аэрозольтранспорта, который кроме труб включает в себя компрессор 4, ресивер 5 и воздушный фильтр 3. Расход муки из каждого силоса регулируют при помощи роторных питателей 7 и переключателей 11. Для равномерного распределения сжатого воздуха при различных режимах работы перед роторными питателями устанавливают ультразвуковые сопла 6.

Программу расхода муки из силосов 9 задает производственная лаборатория хлебозавода на основе опытных выпечек хлеба из смеси муки различных партий. Такое смешивание партий муки позволяет выравнивать хлебопекарные качества рецептурной смеси муки, поступающей на производство. Далее рецептурную смесь муки очищают от посторонних примесей на просеивателе 13, снабженном магнитным уловителем, и загружают через промежуточный бункер 14 и автоматические весы 15 в производственные силосы 16.

В данной линии для получения хорошего качества хлеба используют двухфазный способ приготовления теста. Первая фаза -- приготовление опары, которую замешивают в тестомесильной машине 17. В ней дозируют муку из производственного силоса 16, также оттемперированную воду и дрожжевую эмульсию через дозировочную станцию 18. Для замеса опары используют от 30 до 70 % муки. Из машины 17 опару загружают в шестисекционный бункерный агрегат 19.

После брожения в течение 3,0...4,5 ч опару из агрегата 19 дозируют во вторую тестомесильную машину с одновременной подачей оставшейся части муки, воды и раствора соли. Вторую фазу приготовления теста завершают его брожением в емкости 22 в течение 0,5... 1,0 ч.

Готовое тесто стекает из емкости 22 в приемную воронку тестоделительной машины 23, предназначенной для получения порций теста одинаковой массы. После обработки порций теста в округлительной машине 24 образуются тестовые заготовки шарообразной формы, которые с помощью маятникового укладчика 1 раскладывают в ячейки люлек расстойного шкафа 2.

Расстойка тестовых заготовок проводится в течение 35... 50 мин. При относительной влажности воздуха 65.. .85 % и температуре 30.. .40 °С в результате брожения структура тестовых заготовок становится пористой, объем их увеличивается в 1,4... 1,5 раза, а плотность снижается на 30...40 %. Заготовки приобретают ровную гладкую эластичную поверхность. Для предохранения тестовых заготовок от возникновения при выпечке трещин-разрывов верхней корки в момент перекладки заготовок на под печи 25 их подвергают надрезке или наколке.

На входном участке пекарной камеры заготовки 2...3 мин подвергаются гигротермической обработке увлажнительным устройством при температуре 105... 110 °С. На среднем и выходном участках пекарной камеры заготовки выпекают при температуре 200.. .250 °С. В процессе движения с подом печи тестовые заготовки последовательно проходят все тепловые зоны пекарной камеры, где выпекаются за промежуток времени от 20 до 55 мин, соответствующий технологическим требованиям на выпускаемый вид хлеба.

Выпеченные изделия с помощью укладчика 26 загружают в контейнеры 27 и направляют через отрывочное отделение в экспедицию.

Рисунок Х - Схема приготовления подового хлеба из пшеничной муки.

http://www.znaytovar.ru/s/Texnologicheskaya_liniya_proizvod24.html

2. Литературно-патентный обзор

Барабанный дозатор ХАТ (рис 1) работает в непрерывном режиме и относится к дозаторам объемного действия. Корпус 3 дозатора имеет верхний фланец 6,к которому крепится патрубок для подачи муки. Нижним фланцем 15 корпус дозатора крепится к тестомесильной машине. Внутри корпуса дозатора установлены ворошитель 7 типа беличьего колеса, в барабане 12 - ротор 13 с двенадцатью желобками, шибер 10 для регулирования количества подаваемой муки и скребок 14. Снаружи корпуса установлен механический вибратор 8. Мука из приемного патрубка поступает на вращающийся ворошитель и далее по направляющей плоскости 9 проходит через верхнее окно стационарно установленного барабана 12, заполняя желобки вращающегося ротора. После оборота ротора на 180є мука из желобков через нижнее отверстие барабана поступает в тестомесильную машину. Оставшаяся мука из желобков удаляется скребком 14, который укреплен на рычаге 2 с грузом 1. Производительность дозатора регулируется путем перекрытия рабочей поверхности ротора шибером 10, который передвигается в направляющих 11. Перемещение шибера производится вращением штурвала 4 винта 5.

Привод барабана дозатора и ворошителя осуществляется от вала месильной машины с помощью цепной передачи.

Рисунок 1 - Барабанный дозатор муки ХАТ

Питающий дозатор ВП-1 предназначен для дозирования сыпучих продуктов. Состоит из стального корпуса 1 с установленным внутри на валу ячеистым барабаном 4, разделенным дисками на шесть секций. Секции смещены одна относительно другой по винтовой линии, что позволяет непрерывно и более равномерно подавать компоненты. В зависимости от физико-механических свойств дозируемых компонентов применяют специальные диски для дозирования зерновых, мучнистых, трудносыпучих компонентов и для обогатительных добавок, входящих в рецепты в небольшом количестве. Над барабаном установлен скребок для выравнивания продукта. Побудитель 5 в приемной части дозатора состоит из вала, лопастей и звездочки. К приемному патрубку с фланцами в верхней части корпуса крепят самотечную трубу. Перекидной клапан 3 в нижней части дозатора служит для отвода компонентов при отборе проб. На выходной части корпуса дозатора встроено магнитное заграждение.

Привод смонтирован на боковой стенке корпуса. На валу 12 прикреплен приводной рычаг, качающийся по дуге. На палец этого рычага установлен второй рычаг, который другим концом шарнирно соединен с кулисой регулятора. Вдоль нее может скользить передвигаемый винтом 10 ползун, положение которого устанавливают по шкале, укрепленной на кулисе.

Палец ползуна и два шатуна шарнирно связаны с двумя серьгами, на оси которых надеты собачки. Последние входят в зацепление с зубьями храпового колеса , закрепленного на валу барабана. Каждая серьга имеет по две собачки, смещенные на полшага зубьев храпового колеса, что повышает равномерность вращения барабана и позволяет обеспечить большую точность дозирования.

Дозатор работает следующим образом. Рычаг привода 11 передает колебательное движение кулисе, которая при помощи шатуна начинает качать обе серьги. При отклонении ведомого звена влево верхние собачки поворачивают храповое колесо, а вместе с ним ячеистый барабан против часовой стрелки. При отклонении звена вправо нижние собачки поворачивают храповое колесо в том же направлении.

Таким образом, при качании рычага 11 влево и вправо ячеистый барабан дважды поворачивается на определенный угол.

При вращении винта 10 ползун перемещается вдоль кулисы. Количество продукта, подаваемого дозатором в единицу времени, зависит от угла поворота барабана. Чем ниже смещен ползун вдоль кулисы, тем больше зубьев храпового колеса захватывает собачка, тем больше угол поворота барабана и производительность дозатора.

Продукт поступает в приемную часть дозатора, где при помощи побудителя равномерно заполняет ячейки вращающегося барабана, затем высыпается из них, проходит магнитное заграждение и выводиться из дозатора.

Рисунок 2 - Дозатор ДП-1

Питатель БПВ25-04 и У2-БПВ20-03У2

Корпус 2 питателя представляет собой сварную конструкцию из листовой стали и имеет форму цилиндра. Приемный 1 и выпускной 4 патрубки заканчиваются круглыми присоединительными фланцами. Корпус питателя. Корпус питателя У2-БПВ20-03 выполнен из двух частей, соединенных между собой фланцевыми фланцевым разъемом.

Рабочий орган питателя - винт 3 (шнек), изготовлен из стальной ленты методом навивки. Питатель У2-БПВ20-03 имеет составной винт из двух частей с промежуточной опорой скольжения и концевыми опорами на подшипниках качения. Мука через приемный патрубок поступает самотеком и спиралью винта по трубе перемещается к выпускному патрубку. Привед состоит из асинхронного двигателя 5 (для питателей У2БПВ25) или мотор-редуктора 7 (для остальных питателей) и цепной передачи 6.

Питатели У2-БПВ25-04 и У2-БПВ20-03 - реверсивные, имеют по два выпускных устройства, а последний к тому же снабжен двухскоростным приводом. Это позволяет менять направление выпуска продукта и производительность питателя путем изменения режима работы двигателя.

Винтовой дозатор У2-БДВ. Представляет собой накопительную емкость - приемный бункер и собственно винтовой дозатор объемного действия.

Приемный бункер 3 представляет собой сборно-сварную конструкцию. Нижним фланцем он соединен со входным патрубком корпуса 8 дозатора. В боковой стенке приемного бункера имеется смотровой люк 1, а в торцевой - воздушный канал 2, по которому вытесняется воздух при поступлении порции продукта.

Винтовой дозатор по конструкции аналогичен питателю У2-БПВ. Спираль 5 винта комбинированная: в пределах приемного бункера набрана из отдельных перьев (лопастей), а в цилиндрической части корпуса выполнена из сплошной ленты, приваренной к трубчатому валу. Такая конструкция обеспечивает разрыхление муки в приемном бункере. Привод дозатора состоит из бесступенчатого вариатора 4 с двигателем 6 и цепной передачи 7.

Порция муки поступает в приемный бункер и затем винтом транспортируется к шлюзовому питателю-дозатору аэрозольтранспорта.



3. Описание конструкции проектируемого аппарата

Техническая характеристика дозатора ДМР-1:

Мощность электродвигателя (на группу по 6 дозаторов), кВт 1,7

Производительность машины, т/ч 3

Число качаний приводного механизма в мин. 25

Объём муки за один оборот барабана, 12,5

Максимальный поворот приводного механизма

за одно качание, град 90

Диаметр барабана, мм 268

Длина барабана, мм 500

Габаритные размеры

длина, мм 710

ширина, мм 638

высота, мм 500

Масса, кг 83

Устройство и принцип работы

Дозатор муки состоит из корпуса, ячейкового барабана и регулятора сыпи.

а б

Рисунок Х - Дозатор барабанный ДМР

а) 1 - корпус; 2 - дверцы; 3 - храповое колесо; 4 - регулировочный диск; 5 - рычаг, находящийся на приводном валу; 6 - регулировочная тяга; 7 - собачка; б) 8 - барабан.

Корпус дозатора изготовлен из листовой стали у=3 мм, торцевые стенки у=8 мм. В передней стенке корпуса 1 предусмотрены дверцы 2 для чистки и осмотра дозировочного барабана.

Барабан 8 разделен на секции (ячейки), каждая из которых по отношению к другой смещена на 15⁰ .

Регулятор сыпи состоит из рычага 5, регулировочной тяги 6 , рычага с собачкой 7 , храпового колеса 3 и регулировочного диска 4.

Угол поворота барабана за одно качание регулируется фиксатором, перемещаемым по прорези.

Дозатор приводится в действие от электродвигателя через червячную передачу. На выходном конце вала редуктора смонтирован кривошипный механизм, шарнирно соединенный тягой с рычагом, надетым на конец вала.

При вращении кривошип сообщает тяге возвратно - поступательное движение, вал поворачивается то вправо, то влево и через рычаги приводит в движение желобчатый барабан.

Для включения дозатора собачка храпового механизма поворачивается на 60⁰.

Дозатор муки устанавливается под конусным днищем силоса или бункера. Верхний фланец дозатора муки присоединяется черев патрубок к конусу силоса, нижний - к смесительному шнеку.

Шесть дозаторов соединяются одним общим валом, на одном конце которого находится электродвигатель с червячным редуктором. По окончании монтажа дозатор мухи следует очистить от грязи, удалить антикоррозийное покрытие, а желобчатый барабан, соприкасающийся с мукой, промыть щёлочью, затем теплой водой и насухо вытереть.

Перед пуском дозатора муки необходимо произвести смазку всех трущихся частой, проверить плотность крепления верхнего и нижнего фланцев. Необходимо убедиться в отсутствии в дозаторе муки, посторонних предметов и в наличии на месте ограждения привода.

От тщательного и регулярного ухода за дозатором муки зависит продолжительность и бесперебойность его работы. Небрежное и невнимательное отношение к дозатору муки приводит к преждевременному износу и поломкам.

Наиболее важное значение для сохранения и длительности работы дозатора муки имеет периодическая очистка трущихся частей. Так как дозатор муки является частью оборудования складов бестарного хранения муки, то и пуск его осуществляется от пульта управления согласно проекту.

4. Конструктивный расчет

Расчёт мощности привода

Мощность для привода барабана дозатора N₁ ,кВт, определяем по формуле

N₁ =Н?p?F₁ ?g ?k₁ ?f_вн ? v, (1)

где Н - высота слоя продукта над питателем, м;

p - плотность продукта, кг/м³;

F₁- площадь горизонтального сечения горловины бункера в

непосредственной близости от барабанного питателя, м²;

g - ускорение свободнопадающего тела, м/с²;

k₁- коэффициент, учитывающий сопротивление продукта дроблению (1,0 <k₁ < 2,0);

f_вн - коэффициент внутреннего трения(0,6-0,7);

v - относительная скорость движения слоев (в расчетах принимаем равной окружной скорости барабана), м/с;

F₁=a?b , (2)

где а - ширина горловины бункера в непосредственной близости от барабанного питателя, м;

b - длина бункера, м;

F₁=0,368?0,5=0,184 м².

Окружную скорость барабана щ, рад/с, рассчитываем по формуле:

щ=, (3)

где n - частота оборотов барабана, об/мин;

щ=

N = 0,15?520 ?0,184? 9,81?1,1?0,655? 2,61 =264,76 кВт.

Расчёт производительности

Производительность барабанного дозатора Q ,кг/с, определяется по

формуле

Q=m ? k· l·F?n_б ?с, (4)

где m - число ячеек или секторов, шт;

F- площадь поперечного сечения ячейки или сектора, м²;

l - длина барабана, м;

n_б - частота вращения барабана, с^-1;

с - объемная масса продукта, кг/м³;

k - коэффициент заполнения (k = 0,8 … 0,95).

Рассчитаем площадь поперечного сечения ячейки F , м²,:

Рисунок Х- Размещение ячеек на барабане

Из рисунка видно, что:

F=S_мал+S_больш, (5)

S_сек=, (6)

где R- радиус барабана, м;

б - угол, отсекаемый сектором, є;

S_сек==0,00705 м².

Найдем a по теореме синусов :

sin= , (7)

где b=R

a=sin.

По теореме Пифагора из прямоугольного треугольника abh найдем h,м:

h==0,124 м.

Найдем площадь треугольника abk S_abk , м²:

S_abk=a?h=0,0513?0,124=0,00636 м². (8)

Тогда S_мал , м², находится как :

S_мал= S_сек - S_abk =0,00705-0,00636=0,00069 м². (9)

Площадь большого полукруга S_больш , м², найдем как половину площади круга радиусом а, м:

S_больш=, (10)

S_больш=

F=0,00069+=0,0048 м².

Q_макс=8 ? 0,875· 0,5·0,0048 ? 6,25?520=54,6 кг/мин=0,91кг/с.

Q_мин=8 ? 0,875· 0,5·0,0048 ? 0,45 ?520=3,93 кг/мин=0,0655 кг/с.

Расчёт пределов регулирования

Частоту n_б вращения барабана определяем по формуле:

n_б (11)

где б - угол поворота барабана за один оборот приводного вала, град;

При максимальном повороте приводного механизма , частота вращения барабана составит:

n_б .

Так как количество зубьев храпового колеса 56, а поворот приводного механизма на 90є (90 є- это ј храпового колеса) соответствует захвату N зубьев:

N ==14 зубьев, (12)

Таким образом 14 зубьев захватывается при повороте на 90 є, можем узнать угол поворота при захвате одного зуба храпового колеса, составим пропорцию:

14 - 90 є

1 - х є

Отсюда :

х==6,43 є

При минимальном повороте приводного механизма , частота вращения барабана составит:

n_б .

Размещено на Allbest.ru

...