Лабораторная работа: Основы проектирования в пищевой промышленности
Под пространственно-кинематической связью понимается такая связь между двумя любыми ее звеньями, которая не позволяет им занимать в пространстве произвольные положения и иметь произвольные скорости.
Пространственно-кинематические связи в технологическом оборудовании осуществляются через технологические цепи и механические и немеханические каналы связи. Механические связи и цепи реализуются в машинах через механические звенья – передачи, устройства и механизмы, а немеханические – через гидропневмоавтоматику, электрические и электронные каналы связи.
Структурно пространственно-кинематические связи кинематической группы подразделяют на внутренние и внешние.
Внутренняя связь кинематической группы – это совокупность всех звеньев кинематических пар и устройств в группе, обеспечивающая условия получения движения с необходимой траекторией и требуемой точностью ее формы.
Внешняя связь кинематической группы – это совокупность всех звеньев кинематических пар, устройств и источника движения, обеспечивающая количественные характеристики движения (скорость, направление, путь).
Примеры структурных схем кинематических групп:
- Сложная с двумя исполнительными органами
1 B1
3 i2 4
B2
ab2
Рис.1. Блок-схема сложной кинематической группы
а – орган настройки на направление движения, b – орган настройки на траекторию и скорость движения, 3М-4 – внешняя связь
- Простая группа
 |
1 i 2 B
Рис.2. Блок-схема простой кинематической группы
1(М)-2 – внешняя связь
- Простая группа с регулируемым ИД
 |
В
Рис.3 Блок-схема простой группы с регулируемым ИД
Органы настройки, регулирующие скорость и направление, располагаются во внешней структурной связи кинематической группы – в цепи между источником движения и звеном внутренней связи группы.. Органы настройки, регулирующие форму траектории, располагаются во внутренней структурной связи группы.
Кинематические структуры оборудования. Кинематическая структура машины - это совокупность кинематических групп и их соединений. Группы между собой могут быть объединены разными способами в зависимости от общности их исполнительных органов и источников движения. Всякое соединение двух кинематических групп осуществляется через дополнительные устройства – суммирующие механизмы, муфты, реверсы и др.
Определяющей частью кинематической структуры любой машины является его формообразующая часть. Структуры машин можно разделить на три класса:
1.Класс простых структур (П) представляют машины с кинематической структурой, содержащей только простые группы, т.е. имеющие только один исполнительный орган , например Ф(В) или Ф (П) (с вращательным или поступательным движением) – машина для калибровки растительного сырья с транспортерным движителем, волчок для измельчения мясного сырья и др.
2.Класс сложных структур (С) представляет машины с кинематической структурой, содержащей сложные группы, т.е. группы имеющие по два и более исполнительных органов, например, создающие движения Ф (В1 В2 ) – тестомесильная машина с планетарным механизмом, Ф (В П) – ротационная формующая машина для производства тестовых заготовок для печенья с формующим барабаном и транспортером и др.
3.Класс комбинированных структур (К) представляет машины с кинематической структурой, содержащей одновременно простые и сложные группы, например, Ф (В) или Ф (П) и Ф (В П) или Ф (В1 В2 ) – тестомесильная машина с планетарным механизмом и нижним способом выгрузки теста с помощью транспортера и др.
Синтез и анализ кинематической структуры. При составлении и анализе кинематической структуры, являющейся основой для последующего проектирования технологической машины, необходимо четко представлять получаемый в зоне обработки продукт и ту поверхность исходного материала, на которую оказывается воздействие в данной машине. Это означает, что поверхность необходимо охарактеризовать определенными параметрами в продольном и поперечном сечениях.
Необходимо также представлять вид, конструкцию рабочего органа, непосредственно воздействующего на продукт, форму его рабочих граней, а также исходное и относительное взаимное положение обрабатываемого продукта и рабочего элемента при воздействии на продукт в ходе технологического процесса.
Анализ и синтез рабочего органа и его элементов, взаимодействующих с продуктом, а также форм линий позволяет установить количество, состав и характер движений для реализации в конструкции выбранного метода воздействия. После того как будут установлены и выбраны рациональные движения, собственно определяющие кинематику машины, приступают к составлению и анализу структур кинематических групп, который проводится последовательно от одной группы к другой в следующем порядке: