UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFACULTATEA DE INGINERIA SISTEMELOR BIOTEHNICESPECIALIZAREA: MASINI SI INSTALATII PENTRU AGRICULTURĂ SI INDUSTRIA ALIMENTARĂGRUPA 741a

Masina pentru recuperarea făinii din tărate(finisor de tărate)

Profesor Indrumător: Student:

Constantin Gabriel Iancu Mihai

20131

TEMĂproiectului de an la disciplina “Utilaje pentru morărit şi panificaţie”

a. Să se proiecteze o Maşină pentru recuperarea făinii din tărâţe (finisor de tărâţe) din cadrul unei unităţi de morărit, cu capacitatea Q = 25 t/24 h, având ca date iniţiale cunoscute:

2

CUPRINS

1. Notiuni generale despre morărit. Diagrama tehnologică a morii Locul finisorului in cadrul procesului tehnologic de obtinere a făinii.

2. Studiul proprietătilor fizico-mecanice si tehnologice ale materiei prime ( făina,tărate)

3. Schema tehnologică a ,, Finisorului de tărate

4. Calculul parametrilor

4.1 Calculul puterii de actionare a finisorului

4.1.1 Stabilirea turatiei rotorului si a vitezei periferice a paletelor

4.1.2 Calculul puterii de antrenare a rotorului cu palete

4.2 Stabilirea parametrilor constructivi ai rotorului cu palete

4.2.1 Lungimea si lătimea paletelor longitudinale – lungimea activă ,lungimea pasivă

4.2.2 Dimensiunile minipaletelor-lungime,lătime,unghi de inclinare,desf. rotor

4.2.3 Parametrii rotilor stelate – spitelor rotorului si modul de fixare pe arbore

4.3 Stabilirea caracteristicilor constructive ale mantalei

4.3.1 Caracteristicile tesăturii sau tablei perforate

4.3.2 Stabilirea diametrului de lucru al mantalei perforate

4.3.3 Stabilirea dimensiunulor finale ale mantalei – lungime activă,lungime pasivă

4.4 Stabilirea schemei cinematice de actionare

4.4.1 Schema cinematica simplificată de actionare a rotorului cu palete

4.4.2 Alegerea motorului electric de actionare

5 . Stabilirea raportului de transmitere de la rotor la motorul electric

5.1 Calculul rapoartelor de transmitere si transmisiei utilajului 5.2 Predimensionarea arborelui cu palete al finisorului de tăraṭe

Stabilirea poziṭiei lagãrelor si a roṭii de acṭionare a rotorului Determinarea momentului de torsiune pe arborele rotorului

3

5.3. Stabilirea parametrilor constructivi ai lagărelor Stabilirea tipului rulmentilor si pozitia acestora pe arbore 5.3.1. Verificarea rulmentilor alesi 5.3.2. Calculul transmisiei de actionare a rotorului cu palete 5.3.3. . Stabilirea modului de intindere a curelelor 5.4 Alegerea si verificarea penelor de antrenare 5.5. Calculul de rezistenta al paletelor si minipaletelor 5.6 Stabilirea schemei cinematice finale de actionare a rotorului finisorului

6. Instructiuni tehnice de exploatare, intretinere si reglare a utilajului

4

1. Notiuni generale despre morarit.Diagrama tehnologica a morii.Locul finisorului in cadrul procesului tehnologic de obtinere a fainii

Moraritul este cunoscut din cele mai vechi timpuri, fiind intr-o evolutie permanenta paralel cu dezvoltarea tehnico-economica a societatii umane.In alimentatia omului produsele de panificatie si pastele fainoase (obtinute din faina – produsul finit din moara) ocupa un loc important – 15-30% din totalul alimentelor consumate.

De asemenea, produsele secundare rezultate in industria moraritului – tarata si germenii – constituie materia prima pentru prepararea multor alimente.Intreprinderile de morarit, indiferent de materia prima prelucrata si de capacitatea de productie, sunt alcatuite din urmatoarele sectii:

silozul de cereale; sectia de curatire si conditionare; moara propriu-zisa; sectia de omogenizare; sectia de ambalare si depozitare; laboratorul de analize fizico-chimice; sectia de intretinere si reparatii; conducerea tehnico-economica a unitatii, fiecare sectie avand un rol bine definit in

desfasurarea procesului tehnologic.

Procesul de transformare a cerealelor in faina si subproduse se desfasoara dupa urmatoarea schema de legaturi intre sectiile morii :

5

Cerealele depozitate in siloz sunt transferate in curatatorie iar din aceasta in moara propriu-zisa, unde cerealele sunt transformate in produse finite. Din moara, faina trece la omogenizatoare iar tarata si germenii la ambalat in depozite. De la omogenizatoare, faina merge la depozit, iar din depozit la expediere spre beneficiari.

Trecerea dintr-o sectie in alta se face prin intermediul instalatiilor de transport, cantitatile transferate fiind masurate cu cantare automate.

Calitatea cerealelor, a produselor intermediare si finite este controlata de laborator.Functionalitatea utilajelor din toate sectiile este urmarita de sectia de intretinere, fie de la

tabloul sinoptic al intregii unitati de morarit, fie de la tablourile existente pe fiecare sectie.Sectia tehnico-administrativa urmareste si indruma activitatea de morarit-aprovizionare,

productie, intretinere si livrare.Operatiile tehnologice de pregatire a graului pentru macinis efectuate la receptie si

depozitare in siloz continua in curatatorie cu eliminarea impuritatilor si conditionare.

6

Sectia de macinis sau moara propriu-zisa este locul unde graul se transforma in faini, germeni, tarata si in procent redus gris comestibil.

In sectia de macinis au loc doua operatii importante:

macinarea cerealelor realizata cu ajutorul valturilor si dislocatoarelor,; cernerea produselor rezultate la macinis care se realizeaza prin site plane si masini de

gris.

Utilajele ajutatoare sunt cele de la transportul pneumatic: ventilatoare de inalta presiune, cicloane de descarcare, baterii de cicloane pentru filtrare si filtre cu ciorapi textili.

Transportul mecanic se face cu snecuri si elevatoare iar sistemul de ventilatie este format din ventilatoare de joasa si medie presiune si filtre.

Macinarea la valturiMacinarea este operatia de sfaramare si maruntire a boabelor de cereale in particule cu

diferite dimensiuni avand ca scop final obtinerea fainii, germenilor si taratei.Operatia se bazeaza pe actiunea mecanica a tavalugilor macinatori ai valtului asupra

boabelor de cereale, operatie repetata pana ce intregul miez ajunge in stare de faina.Transformarea bobului de grau in faina se face in mai multe faze tehnologice conform

diagramei tehnologice a morii :

Aici se vede si locul finisorului in cadrul procesului tehnologic de obtinere a fainii.

7

2. Studiul proprietatilor fizico-mecanice si tehnologice ale materiei prime ( faina, tarate).

Proprietatile fizico-mecanice si structurle ale crealelor, reprezentate prin anizotropia bobului, repartizarea neuniformă a componentelor chimice in părtile sale componente, umiditatea si soiul de grâu.

Astfel, pentru fiecare soi de grâu există o umiditate optimă, dar umiditatea invelisului trebuie să fie mai mare decat umiditatea endospermului. Umectarea exagerată insă, determină micsorarea capacitătii de producţie prin inmuierea boabelor si aderarea acestora pe suprafeţele de lucru, iar umectarea insuficientă inrăutăţeşte calitatea făinii prin sfărâmarea invelisului si amestecarea acestuia in mod inseparabil cu făina.

In ce priveste soiul, grâul moale necesită efort de măcinare redus, iar particulele rezultate vor avea diminsiuni mai mari. Modul diferit in care sunt repartizate componentele chimice (embrionul si invelisul sunt mai plastice decât endospermul), influentează considerabil procesul de măcinare.

Caracteristicile produselor rezultate au o influenţă importantă asupra procesului de măcinare, astfel:

a) Produsele cu granulaţie mare impliăa o acţiune mai puţin intensă a maşinilor, procesul de măruntire constând din actiuni de forfecare si rupere a particulelor mari in particule mai mici.

b) Produsele cu granulaţie fină impune o actiune intensă, procesul de măcinare incluzând acţiuni conjugate de forfecare, frecare si presare, produsele rezultate având un conţinut mai mare de substanţe minerale, o cantitate mai mare de granule de amidon deteriorate ce dau o culoare mai inchisă produsului.

c) Separarea germenilor presupune un regim care să ducă la mărirea dimensiunilor germenilor, proces realizat printr-o actiune de presare.

d) Fiecare tip de făină are un regim propriu de măcinare după cum urmează:

- Făina pentru panificaţie presupune un efort intens, proces de măcinare constituit din acţiuni de presare si frecare, având ca rezultat un produs cu particule fine;

- Făina grifică (pentru paste făinoase), este rezultatul măcinarii prin forfecare a particulelor mari pentru a produce particule mici, uneori folosindu-se, in mica măsură, si acţiuni de presare si frecare;

e) Acţiunile de măcinare prin presare si frecare intensă, determină incălzirea produsului si deci, grăbirea maturizării făinii, proces ce determină ridicarea nivelului calitativ al făinii.

8

2. Schema tehnologica si analiza procesului de lucru

Finisorul de tarate orizontal este destinat morilor de grau pentru recuperarea resturilor fainoase de particule de pe particulele de tarate,rezultate in procesul de macinare.

Mod de functionareProdusul patrunde in utilaj prin palnia de alimentare si cade la capatul mantalei unde

batatoarele montate pe rotor il preiau si-l transporta spre capatul opus.Datorita loviturilor date de batatoare si frecarii cu mantaua, particulele de faina se desprind de pe tarate si strabat orificiile mantalei,cazand in tremia de evacuare. Taratele ramase sunt impinse de catre rotor in palnia de evacuare.

9

4.CALCULUL PARAMETRILOR

4.1 Calculul puterii de acţionare a finisorului4.1.1 Stabilirea turatiei rotorului şi a vitezei periferice a paletelor

Diametrul exterior al rotorului cu palete Dr = 380 mm ( stabilit prin tema).Turatia rotorului cu palete Nr = 1650 rot/min ( stabilit prin tema).

-Se calculează viteza periferica a paletelor rotorului cu relatia :

vr=π∗Dr∗nr

60=π∗3.8∗1650

60=32.81 m /s

-Se calculeaza viteza unghiulara cu relatia :

ω=π∗nr

30=π∗1650

30=172.7 rad /s

4.1.2 Calculul puterii de antrenare a rotorului cu palete

Lungimea rotorului Lr = 950 mm (prin temă).Debitul de aer aspirat Qasp = 6 m3/min ( prin tema).

-În situaţia în care mantaua finisorului este fixă (asa cum este cazul finisorului FTO) şi utilajul nu este prevăzut cu ventilator propriu ,puterea de acţionare se determină cu relaţia:

P=√ L1

πDr vr−

Q asp

40=√ 1090∗10−3

π∗380∗10−3∗32.81− 6

40=7.19 kw

în care : Dr = este diametrul rotorului cu palete (m) ; L1 = lungimea paletelor rotorului (m) ; vr = viteza periferică a rotorului (m/s); Qasp = debitul de aer aspirat prin racordul de aspiraţie , în m3/min.

10

4.2. Stabilirea parametrilor constructivi ai rotorului cu palete4.2.1 Lungimea şi lăţimea paletelor longitudinale-lungime activă,lungime pasivă

-Prin similitudine geometrică cu un finisor cunoscut se stabilesc dimensiunile paletelor longitudinale Lp şi lp ţinându-se seama că lungimea activă este lungimea de calcul a rotorului.

La=Lr=950 mm (prin tema)

-Se stabilesc dimensiunile capetelor de paletă :

Lcp=70mm

- Lungimea totală a paletei desfaşurate:

Ltotala=La+2 Lcp=950+2∗70=1090 mm=1.09 m

-Se alege o grosime a tablei paletei de 4 mm.

4.2.2 Dimensiunile minipaletelor –lungime,lăţime,unghi de înclinare,desfăşurata rotorului

-Se stabileşte numărul de minipalete şi lungimea acestora,precum şi distanţa dintre ele. Alegem distanta dintre minipalete = 20 mm. In acest caz :

-Numarul de minipalete :

n=La

20=950

20=47.5 48

n= 48

-Se stabileşte lăţimea minipaletelor şi diametrul orificiului de bază dintre doua minipalete ,fără a se depaşi grosimea tablei :

- Alegem latimea unei minipalete = 18 mm

11

- Alegem o latime a minipaletelor = 30 mm ; Diametru orif. de baza = 4mm- Unghiul de inclinare a minipaletelor = 17⁰

4.2.3.Parametrii roţilor stelate –spiţelor rotorului şi modul de fixare pe arbore

-Se alege forma constructivă a roţilor stelate de fixare a paletelor şi numărul acestora (cel puţin 3 piese)

Fig. a Fig. b

Vom alege un numar de trei roti stelate si forma constuctiva din fig. b.

-Se stabilesc constructiv dimensiunile exterioare ale roţilor stelate şi poziţia de bază a orificiilor de fixare a paletelor rotorului ,fără diametrul orificiului de fixare pe arborele rotorului.Roata stelata este compusa dintr-o bucsa prevazuta cu canal de pana , care permite fixarea pe ax( si antrenarea de catre ax). Pe bucsa este montata o placa circulara cu grosimea de 5 mm si diametrul de 220mm, pe care sunt sudate 4 bucati de cornier L 40x40x5 dispuse la 90⁰ unul fata de celalalt. Ele au lugimea de 125 mm fiecare. Canalul de pana este dispus la un unghi de 45⁰,fata de doua din minipalete.

Diametrul exterior al rotii este dat de distanta intre extremitatile cornierelor.Vom alege constructive diametrul rozetei, Dext = 330 mm ; Pozitie orificii de baza :

x = 145mmPentru fixare prevedem 3 gauri cu diametrul d = 9 mm (gaura de trecere pt surub M8).

Fixarea paletelor rozete stelate vor fi fixate pe ax prin pene paralele.- Se definitivează modul de reglare a distanţei faţă de mantaua perforată, astfel încât

aceasta să se încadreze în limitele normale de funcţionare (±5 mm); distanţa dintre palete şi suprafaţa interioară a mantalei trebuie să se poată regla în limitele δ = 8-20 mm (distanţa recomandată fiind de 15-30 mm), pentru a influenţa procesul de lucru al finisorului în sensul dorit de tehnolog.

Pentru regarea distantei paletelor fata de axul rotorului cornierele vor fi prevazute cu gauri ovale cu posibilitatea de reglare radiala de 20 mm. (modificarea razei rotorului).

12

4.3 Stabilirea caracteristicilor constructive ale mantalei4.3.1 Caracteristicile ţesăturii sau tablei perforate - material, supraf. vie, coef.penetrat, orif./cm2

Suprafata de lucru a mantalei va fi confectionata din tabla perforata.Fixarea pe cadrul de baza se va face cu suruburi.

- Se alege materialul din care se confecţionează suprafaţa de lucru; tablele perforate se realizează prin ştanţare saufrezare,folosindu-se diverse materiale: oţel, oţel inoxidabil, alamă, cupru, zinc, aluminiu, etc.; la confecţionarea tablelor perforate se pun două condiţii: dimensiunea minimă a orificiilor perforate să nu fie mai mică decât grosimea materialului (grosimea maximă a tablei să nu depăşească 8 mm); rezistenţa la rupere a materialului tablei perforate să fie de max. 6,50 daN/mm2; grosimea tablelor perforate trebuie să fie de cel puţin 0,5 mm şi se ia, în general, egală cu diametrul orificiilor suprafeţei de lucru, iar orificiile pot avea formă circulară, pătrată, de triunghi sau de dreptunghi, cu sau fără colţuri rotunjite.

In cazul nostru, vom alege tabla din otel de constructii,OL 37 cu σr = 40daN/mm2. Grosimea tablei g = 1.5mm.

-Se stabilesc caracteristicile orificiilor suprafeţei de lucru -forma, diametrul sau latura orificiilor, diametrul sârmei la ţesătura metalică — schiţându-se forma şi caracteristicile suprafeţei;

Orificiile vor avea forma circulara cu diametrul D = 2 mm.-Se stabileşte suprafaţa vie a suprafeţei de lucru şi coeficientul de penetrabilitate,

utilizăndu-se relaţiile de mai jos; raportul D/l (vezi figura) se alege în intervalul D/l = 0,5...0,833, astfel ca valoarea coeficientului de penetrabilitate să fie cât mai mare (la fel suprafaţa vie).

Alegem un raport D/l = 0.66

Dl=0.66

l= 20.66

=3mm

13

Sa (% )=100∗Sorif

S total=

200(2 π R2)√3 l2 [% ]

Sa (% )=100∗2 π∗12

√3∗32 =40.82%

η=Sorif

Stotal= π D2

2√3 l2=

Sa(%)100

=0.408

4.3.2 Stabilirea diametrului de lucru al mantalei perforate şi a formei acesteia

-Se stabileşte prin calcul diametrul interior al suprafeţei de lucru a mantalei, în funcţie de diametrul exterior al rotorului, astfel încât jocul radial dintre palete şi manta să se încadreze în limitele amintite ( 8 – 20 mm ) :

D∫ manta=Dr+2∗20 mm=380+40=420 mm

- Mantaua din tabla perforata se compune din doua semimantale, fixate prin suruburi pe un cadru alcatuit din doua inele legate intre ele prin bare longitudinale cu Φ10 mm. Cele doua semimantale se imbina intre ele pe una din parti cu balamale, iar pe cealalta ,unde sunt prinse doua bucati de cornier,prin suruburi.

4.3.3 Stabilirea dimensiunilor finale ale mantalei - lungime activă, lungime pasivă

14

-Se stabilesc lungimea părţii active a mantalei şi lungimile părţilor pasive de la capetele acesteia:

L1=l+x+x1

unde: x şi x1 se stabilesc constructiv (x = 20 - 30 mm; x1 = 100 - 120 mm); la finisorul orizontal FTO TehnoPam, x = x1 = 45 mm.

Stabilim: x=50mm si x1= 50mm.

L=950+50+50=1050 mm

- Se stabileşte poziţia relativă dintre rotorul cu palete şi mantaua finisorului- Se face schiţa de poziţionare relativă a mantalei şi rotorului cu palete, cu cotele

reprezentative:

15

4.4 Stabilirea schemei cinematice de actionare4.4.1 Schema cinematica simplificata de actionare a rotorului cu palete

4.4.2 Alegerea motorului electric de actionare

-Pe baza puterii necesare de acţionare calculate anterior se estimeaza puterea motorului electric, ţinându-se seama de randamentele, (pierderile de putere) elementelor transmisiei (TCT, rulmenţi, TL, etc.)

Pm. calc=P

ηTCT , TL∗ηp. rul

Unde:ηTCT=0.94−0.97 -randamentul transmisiei cu curele trapezoidale, 0.93-0.95- randamentul angrenajelor deschise cu roţi dinţate cilindrice;ηrul=0.999-randamentul unui rulment;ηp . r=0.99-randamentul unei perechi de rulmenţi;

16

ηTL=0.90−0.93-pentru transmisie cu lanţ deschisă.In cazul nostrum P=7.19; ηTCT=0.97; ηrulmenti=0.999.Deci:

Pmcalc=7

0.97∗0.999=7.289 kw

- Pe baza schemei cinematice prezentate anterior se face calculul preliminar al raportului de transmitere posibil, de la rotor la motorul electric de acţionare. Conform îndrumarului de proiect la disciplina Organe de maşini, rapoartele recomandate, pentru transmisii cu o treaptă, sunt: 2...5- transmisii cu curele trapezoidale; 2...6- transmisii cu lanţ (valori recomandate: 1;1,25;1,60;2,0;2,50;3,15;4,0;5,0;6,30;8,0).

Alegem un raport de transmisie 1.25 In acest caz :

n= turatie motorturatie rotor

= x1650

=1.25 , deci x=turatie motor=1937.5rot /min

In acest alegem din catalog un motor cu P = 7.5 kw si n = 2000 rot/min.Modul de prindere a motorului pe suport este cu talpa.

17

5 . Stabilirea raportului de transmitere de la rotor la motorul electric

5.1 Calculul rapoartelor de transmitere si transmisiei utilajului

- Se stabileşte raportul final d transmitere a mişcării între mtorul electric şi rotorul cu paletePentru transmisie cu curele trapezoidale (TCT):

i12=n1

n2=

Dp 2

Dp 1

n2=n1

iTCT∗(1−ξ )

Unde: ξ reprezinta alunecarea (patinarea) elastică (ξ=1,5-2%).Unde: , n1 , n2 – turaţiile roţii conducătoare, respectiv roţii conduse;

n1 = 2000 rot/minDp1 = diametrul primitiv al rotii conducatoare;Dp2 = diametrul primitiv al rotii conduse.

Se alege ξ=2%, deci n2=20001.25

(1−0.02 )=1568 rot /min/

Alegem D p 1 (conducatoare )=150 mmn1

n2=

D p 2

D p 1; D p 2=

200∗1501568

=189.3 mm/

Alegem D p2=190 mm.

Determinarea pierderilor de putere in transmisie.TCT = 0.97 ; rulmenti = 0.99 deci Preala = Pales x 0.97 x 0.99 = 7.298 kwPierdere putere 7,5 – 7.298 = 0.201 kw = 2.68%

5.2 Predimensionarea arborelui cu palete al finisorului de taraṭe.Stabilirea poziṭiei lagãrelor si a roṭii de acṭionare a rotorului.

Diagramele fortelor si momentelor este cea din figura de mai jos, cu precizarea ca :

F = 444.12 N ; Mt = 42.2 Nm ; a = 200 mm ; b = 1200 mm

18

Determinarea momentului de torsiune pe arborele rotorului- Se calculeazã momentul de torsiune pe arborele finisorului pe baza puterii calculate

iniṭial, utilizand relatia :

M t=

30π

∗P

n[N∗m ]

M t=

30π

∗7289

1650=42.2 Nm

Forta periferica pe roata care primeste miscarea se calculeaza cu relatia :

F p=2∗42.2

0.19=444.12 N

Materialul din care se confectioneaza axul rotorului este OLC 45, care are urmatoarele caracteristici :

σr = 700 – 840 N/mm2 ( limita de rupere )

19

σc = 410 N/ mm2 ( limita de curgere )A[%] = 14% ( alungire rupere) ;

τ at=20 nmm2 =20∗106 n/m2

(tensiunea admisibila de torsiune OLC 45)

Diametrul axului se calculeaza cu relatia :

d= 3√ 16∗42.2π∗20∗106 =0.022 m=22 mm.

Se mareste diametrul cu 7% pt arborii cu mai mult de un canal de pana. Prin urmare se adopta d=25 mm.

5.3 Stabilirea parametrilor constructivi ai lagarelor

Stabilirea tipului rulmentilor si pozitia acestora pe arbore

Diametrele fusurilor pentru cei doi rulmenti sunt de 35 mm pt capatul de arbore unde se monteaza roata de curea respectiv 55 mm, pentru capatul opus.Fusul pe care se monteaza roata de curea va avea diametrul d = 32 mm.

Tinand seama de solicitarile la care este supus axul,vom alege urmatorii rulmenti :

- Rulment radial – oscilant cu bile 2311 K cu dimensiunile 55 x 120 x 43 cu urmatoarele caracteristici : Cr = 75.3 kN ( sarcina dinamica) ; Sarcina statica = 23.8 kN

Turatie n = 4800 rot/min

- Rulment radial-oscilant cu bile 1307 K cu dimensiunile : 35 x 80 x 21 si Cr = 25.1 kN ; sarcina statica = 7.95 kN ; turatie n = 9000 rot/minStabilim fortele echivalente preluate de rulmenti,in functie de solicitarile arborelui. Forta radiala R = 473 N ; Forta axiala Fax = 50 N

Forta echivalenta Fe = X V R + Y Fax in care X ,Y = coeficienti ce depind de tipul simarimea rulmentului ; V=coef ce depinde de inelul care se roteste. V=1 ( se roteste inelulinterior) sau V = 1.2 (daca se roteste inelul exterior)

Considerand X = Y =1,2 si V = 1Deci : Fe = 1,2 x 1 x 473 + 1,2 x 50 = 627.6N

5.3.1 Verificarea rulmentilor alesi

- Capacitatea efectiva de incarcare a rulmentilor apreciaza starea de obosealasuperficiala a cailor si corpurilor de rulare :

C ef =Fe∗L1 /p ≤C , unde:p – exponent ce depinde de forma corpului de rostogolire ( 3 pt bile , 10/3 pt role)L – durabilitatea rulmentului in milioane de rotatii ; C –capacitatea dinamica rulment

Alegem p = 3 ; L = 10000 ore . 1650 rot/min . 60 min = 990 000 000 rotatii

20

Deci C efectiv=627.6∗9900000001/3=2071.08 N=2.07 kN (a rulmentului ales).5.3.2 Calculul transmisiei de actionare a rotorului cu palete

-Alegerea si verificarea curelelorActionarea axului rotorului se face printr-o transmisie cu 2 curele trapezoidale.Lungimea unei curele:

L= πD2

+ πd2

+2∗896=2326 mm

Alegem curele trapezoidale Z ( 10 x 6 ) – sectiunea si L = 2373 mm

-Dimensiunile si parametrii rotii de cureaDupa cum am aratat mai sus vom folosi o transmisie cu roti duble de curea.Diametrele primitive sunt : Dp ax = 190 mm ; Dp motor = 150 mmDistanta dintre axele rotilor o alegem constructiv A = 896 mm

5.3.3 Stabilirea modului de intindere a curelelor

Motorul electric (cu talpa de prindere) este fixat pe un suport cu suruburi.Gaurile de fixare ale motorului in suport, vor fi alungite (ovale) permitand intinderea

corespunzatoare a curelelor.

5.4 Alegerea si verificarea penelor de antrenare

Vom utilza pene paralele tip A si conform STAS 1004 vor fi confectionate din OL60 si vor avea urmatoarele dimensiuni :

- Pentru fixare roata de curea arbore cu alezaj d = 35 mm pana cu sectiunea 10 x 8 (mm).- Pentru fixare rozete stelate pe diametru arbore D = 50mm , pana cu sectiunea 14 x 9 (mm).

Pentru calculul lungimii penelor l=2∗M t

b∗d∗τaf in care : Mt = moment torsiune ce trebuie transmis ;

21

l = lungime pana ; τaf = tensiunea admisibila la forfecare ; b = latimea penei ; d = diametru ax. Dar Mt = 422Nm ; τaf = 20 N/mm2 = 20 . 106 N/m2 ; b = 14mm; d = 25 mm.

Deci l=2∗42.2

0.14∗0.05∗20∗106 =6.02∗10−4 m=0.602 mm

Rezulta ca pana rezista la forfecare si pentru l = 0.602 mm. Vom alege insa o lungime a penei l = 40 mm , pentru fiecare din cele trei roti stelate. Pentru roata de curea alegem l = 50mm.

Verificarea la strivire a penei se face cu relatia

Pm=4∗42.2∗1.5

0.009∗0.044∗0.05=12787878 N

m2 =12.7 M Pa< Padm=100 …120 M Pa

Verificarea penei la forfecare se face cu relatia :

τ f=2∗Mt∗ka

b∗l∗d0<τaf=60 …80 M Pa

b=14 mm, deci τ f=2∗42.2∗1.5

0.014∗0.044∗0.05=4110389.61 N

m2 =4.11 M Pa<60…80 M Pa

5.5 Calculul de rezistenta al paletelor si minipaletelor

In timpul procesului de lucru,paletele rotorului sunt supuse la solicitari de incovoiere,in principal pe directie tangentiala,datorita contactului cu materialul din interiorul mantalei perforate si frecarii cu aceasta.

In momentul solicitarii la incovoiere,momentulde indoire a tablei este echilibrat de momentul fortelor interne care iau nastere in paleta sau minipaleta supusa deformarii.

Mext = Mint

Momentul fortelor interne Mint este determinat de repartitia eforturilor unitare pe sectiunea semifabricatului indoit ( vezi figura )

22

Pentru cazuri aproximative,inpractica pot fi utilizate relatiile pentru indoire plastic,momentul de indoire fiind :

M i , p=W p∗σc=b∗h2

4∗σ c

Unde b = lungimea paletei logitudinale ; h = grosimea minipaleta ; σc = limita de curgere a materialului.Alegem ca material pentru palete OLC 45, cu urmatoarele caracteristici :σc = 410 N/mm2 ; σr = 700 – 840 N/mm2

Se calculeaza forta de indoire a paletei,considerand ca aceasta se indoaie dupa muchiile rozetelor de fixare. Forta principala care solicita paleta si minipaletele in timpul procesului de fuctionare, este forta tangentiala data de miscarea de rotatie a paletelor in material,care creeaza un moment de torsiune in arborele rotorului. Astfel :

F=Mt

R r

Momentul de indoire exterior, poate fi calculate cu relatia : Mi = Pi x lx , unde Pi este forta de indoire ; lx este lungimea bratului de actionare

Se calculeaza forta de indoire cu relatia de mai jos :

Pi=b∗h2

4∗lxσc

Unde b = 1090 mm ; h = 4 mm ; lx = 40 mm ; σc = 410 N/ mm2

Pi=1090∗42

4∗40∗410=44690 N=44.69 kN

23

5.6 Stabilirea schemei cinematice finale de actionare a rotorului finisorului

24

6. Instructiuni tehnice de exploatare, intretinere si reglare a utilajului6.1 Zilnic, inainte de pornirea utilajului, se va verifica :

- integritatea utilajului,strangerea suruburilor, a piulitelor, a tuturor inbinarilor demontabile;

- verificarea jocurilor si a distantelor functionale- verificarea integritatii si intinderii mantalelor, respective curelelor

6.2 In timpul functionarii se va supraveghea utilajul, urmarindu-se :

- incalzirea lagarelor ( max 30⁰ peste temp. ambianta)- functionarea linistita, fara trepidatii- incarcarea uniforma a rotorului pe lungime.- curatarea utilajului in caz de necessitate

7. Norme de protectia muncii sim PSI in cadrul unitatii de morarit si in utilizarea finisorului

-Asamblarea finisorului,punerea in functiune si efectuarea probelor se va efectua numai de personal calificat,care sa cunoasca bine constructia si functionarea acestuia.

- Utilajul va fi amplasat la cel putin 800 mm de peretii sau stalpii cladirii.- Inaintea oricarei interventii (ungere,curatare,desfundare,inlocuire piese,intretinere) se va

intrrupe obligatoriu alimentarea cu energie electrica, de la tabloul de distibutie.- Motorul si instalatia electrica trebuie sa fie de protective IP 54- Este interzisa lovirea cu ciocanul sau alte obiecte metalice a partilor componente ale

utilajului, pentru a preveni aparitia scanteilor ce ar putea produce incendii si explozii,utilajul aflandu-se intr-un mediu cu un astfel de pericol.

- Utilajul si instalatia electrica trebuiesc legate obligatoriu la pamant si la nulul de protective, cu respectarea STAS 2612-82,STAS 6616-83 si STAS 6116-78

- In timpul functionarii este interzisa demontarea aparatorii si a semimantalelor.Pentru colectarea probelor se va folosi scafa prevazuta in acest scop.

25