Курсовая работа: Шнековый пресс ВПО-20А
Фильера представляет собой плоский металлический диск с отверстиями, через которые продавливается прессуемая масса. Форма отверстия фильеры определяет вид изделия. При продавливании через отверстия фильеры масса принимает определенную форму. Течение массы в отверстиях фильеры подобно течению очень вязкой жидкости.
Давление, создаваемое шнеком, зависит от гидравлического сопротивления в отверстиях фильеры. Сопротивление определяется консистенцией теста, формой и размером отверстий.
Рубящие ножи закреплены на вращающемся валу, имеющем собственный привод. Эксцентричное расположение ножевого крыла позволяет заполнить материалом все сечение фильеры. Для регулировки зазора между фильерой и рубящими ножами ножевой вал может перемещаться в осевом направлении. Для этого кожух гранулятора может быть отведен в сторону вместе с приводом. При демонтаже шнека грануляционная головка может быть отведена от нагнетающего шнека. [1]
1.3 Техническое обоснование выбора пресса шнекового ВПО - 20А
Пресс шнековый ВПО-20А относится к прессам средней мощности и предназначен для отжима сока из ягодвинограда.
Применение данного пресса обусловлено региональными особенностями в связи с затруднением поиска сырьевой базы.
Наряду с такими критериями оценки достоинств пресса, как качество вырабатываемой на нём продукции, простота обслуживания, важную роль играют и технико-экономические показатели его работы: удельные энергозатраты на отжимку, стоимость пресса, металлоемкость и т.п.
Несмотря на то, что в настоящее время потребности промышленности в прессах в основном удовлетворяются за счет выпуска новых (современных), все же на предприятиях еще имеется некоторое количество ранее спроектированных прессов. Эти пресса, хотя и уступают по некоторым показателям современным образцам, часто имеют ряд преимуществ, которые делают вполне обоснованным и даже необходимым изучение прессов данного типа, ибо при этом появляется возможность использовать при проектировании тот или иной удачный узел, заимствованный из старого пресса.
1.4 Цель и задачи
Целью данной курсовой работы является анализ конструкции шнекового пресса ВПО-20А используемого для отжима сока из ягод винограда и принципа его действия, а также проведение инженерных расчетов: кинематического расчета привода, технологического и прочностного расчета пресса, а также монтаж и эксплуатация пресса.
Задачей курсовой работы является как можно более полное изучение шнекового пресса. Для чего должны быть проведены инженерные расчеты, а также разработана графическая часть проекта, включающая в себя: общий вид шнека, 2 узла и деталировку.
2. Описание технологического процесса и устройство пресса шнекового ВПО - 20А
2.1 Описание технологического процесса
Технологический процесс происходит следующим образом. Отделённые от гребней виноградные ягоды, частично разрушенные в дробилках-гребнеотделителях, поступают в бункер пресса. Здесь масса (мезга) захватывается транспортирующим шнеком и подаётся к прессующему шнеку. На участке транспортирующего шнека сок (сусло)
Частично отделяется от мезги и собирается. Этот сок наиболее качественный, так как содержит минимальное количество взвешенных частиц.
На стыке шнеков масса перемешивается, т.е. подвергается сдвиговым деформациям, чем обеспечивается образование хорошей дренажной системы каналов в мезге для отвода сусла. [1]
2.2 Устройство пресса
Шнековый пресс ВПО - 20А предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основа пресса - сварная из фасонного проката рама 1, на которой смонтирована основная корпусная деталь 13. Сверху к ней крепится бункер 14 для приема массы, а снизу - сборник 2 для сока (сусла) первой фракции. К фланцу основной корпусной детали крепится основной перфорированный барабан 19 с бандажными кольцами жесткости 18. Внутри барабана по его оси расположены два шнека: транспортирующий 3 и прессующий 16. Шнеки посажены на валу 26, причем прессующий шнек соединен с валом жестко и крутящий шнек посажен на валу свободно. Вал получает вращение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу 10, стандартный зубчатый редуктор 7 и зубчатую пару 5. Транспортирующему шнеку вращение передается от того же привода через цепную передачу 12 с натяжной звездочкой 4. Основной вал установлен в подшипниках 6 и 11, корпуса которых прикреплены к раме. В конце основного перфорированного барабана расположен запорный конус 20, которым регулируют площадь кольцевого отверстия для выхода отпрессованной массы и, следовательно, влажность выжимок. Передвижение конуса вдоль оси обеспечивается гидроприводом, который состоит из насоса 23 и двух цилиндров 22. Масляный насос смонтирован на кронштейне 24, прикрепленном к раме. Между последним витком прессующего шнека и запорным конусом образуется камера максимального давления, внутри которой размещен малый перфорированный барабан 27 с крышкой 21 для санитарной обработки и штуцером 25 для отвода сусла.
Под основным перфорированным барабаном расположен сборник 28 для сусла второй и третьей фракции. Привод пресса закрыт кожухом 9, а основной перфорированный барабан - двухстворчатым кожухом 15. Частота вращения основного вала с прессующим шнеком 20,5 об/мин, транспортирующего шнека 40,5 об/мин в противоположную сторону, чем обеспечиваются перемещение прессуемой массы и высокий выход сока.
[1]
3. Инженерные расчеты
3.1 Технологический расчет пресса
1. Производительность прессов П ( т/ч):
,
где
F -площадь кольцевого выходного отверстия или сумма площадей отдельных отверстий диска;
F= 3,26 м2 ;
t - шаг наклонного витка, расположенного в выходной щели;
t=0,32 м;
n-частота вращения вала шнека, мин;
n=40,6 об/мин;
ρ - плотность отжатого жома;
ρ=16 кг/м
;
φ-отношение площади, занятой прерывистыми витками шнека, к площади винтовой поверхности, на которой расположены прерывистые витки (расчет производится для одного витки у выходной щели);
φ=0,5.
Подставив данные в формулу найдем производительность шекового пресса: П =20 ( т/ч).