Proiectarea unui aparat care efectueaza operatia de zdrobire

Zdrobitor desciorchinator cu capacitatea de 1000 kg/h

Coordonator, Student,

Sef lucr.Dr. Costin BUDUI Apetrei Cristian-Vasile

Grupa 453 TPPA

An II

-2012-

Zdrobitor desciorchinator

PLANUL PROIECTULUI

1. Descrierea operatiei pe care o dicteaza aparatul ;2. Principiul de lucru al aparatelor care efectueaza operatia ;3. Bilntul de materiale; energetic ; 4. Calculul parametrilor de exploatare al aparatului ; 5. Calculul organologic ( proiectarea unui organ de masina )6. Bibliografie .

1. Descrierea operatiei pe care o dicteaza aparatul

2

Zdrobitor desciorchinator

In scopul eliberarii mustului din boabele de struguri pentru separarea de seminte, pielita si componentele solide ale pulpei, este necesara spargerea pielitei si destramarea miezului bobului. Aceasta operatie ce poarta numele de zdrobire,trebuie sa satisfaca anumite conditii de care depinde calitatea mustului obtinut. Operatia tehnologica initiala din cadrul prelucrarii primare a strugurilor este zdrobirea bobitelor si separarea ciorchinilor (desciorchinarea). Desciorchinarea este o operatie ce urmeaza zdrobirii si consta in separarea ciorchinilor din masa de mustuiala.

Zdrobirea consta in distrugerea integritatii boabelor in vederea eliberarii sucului pe care il contin, fara a faramita pielitele, semintele si ciorchinii. in urma acestei operatii microflora existenta pe struguri este dispersata in intreaga masa de mustuiala. Daca strugurii nu sunt zdrobiti, sucul nu se poate transforma in vin, deoarece levurile, prezente in principal pe suprafata boabelor, nu-si pot exercita actiunea lor asupra sucului inchis in boabe.

Actiunea produsa in timpul zdrobirii favorizeaza inmultirea levurilor care, la randul lor, determina o fermentatie rapida si usoara a mustului.

Dupa zdrobire, materialul recoltat poate fi usor vehiculat prin pompare, sulfitat omogen, iar maceratia bostinei pentru vinurile rosii si aromate are loc in conditii optime, deoarece suprafata dintre faza lichida si solida este mult marita. Cand insa prelucrarea strugurilor pentru producerea acestor vinuri de maceratie incepe cu desciorchinarea, zdrobirea nu mai este o operatie obligatorie, deoarece integritatea boabelor este suficient de distrusa cu ocazia desciorchinarii.

Desciorchinarea strugurilor, numita si dezbrobonire, consta in separarea boabelor de ciorchine si eliberarea separata a sucului si boabelor pe de o parte si a ciorchinelor si a resturilor vegetale pe de alta parte.

Particularitatile executarii acestei operatii depind de numerosi factori, dintre care un rol principal il are tipul de vin care se urmareste a se obtine.

Pentru vinurile albe, desciorchinarea s-a dovedit mai putin necesara, intrucat influenta pe care o exercita prezenta ciorchinelui asupra calitatii vinului este neinsemnata. Aunci cand recolta este nedesciorchinata, scurgerea mustului si presarea bostinei se face cu mai multa usurinta, deoarece mustuiala are un grad de elasticitate mai ridicat, iar ciorchinii joaca rolul unor cai de drenaj. Mustul obtinut are mai putina burba si un gust mai bun decat cel rezultat dintr-o mustuiala desciorchinata.

Desciorchinarea devine obligatorie atunci cand produsul zdrobit stagneaza pe parcursul fluxului tehnologic un timp oarecare in stadiul de mustuiala, sau cand in schema tehnologica este prevazuta si operatia de macerare in vederea ridicarii continutului vinului in extract. In astfel de situatii se impune desciorchinarea, deoarece ciorchinii din mustuiala influenteaza negativ calitatea viitorului vin. Desciorchinarea este recomandata si atunci cand ciorchinii nu sunt lignificati, deoarece prezenta lor in mustuiala face sa creasca

3

Zdrobitor desciorchinator

continutul mustului in compusi fenolici, in special in acei oxidabili precum si in unele saruri de calciu, potasiu etc.

Pentru vinurile rosii si aromate, desciorchinarea este o operatie tehnologica indispensabila.In acest caz vinurile se imbunatatesc din punct de vedere calitativ, au un grad alcoolic mai ridicat cu circa 0,5 %vol, sunt mai intens colorate, ceva mai acide, se limpezesc usor si nu sunt lipsite de o anumita suplete si finete. [11]

Prezenta ciorchinilor in masa de mustuiala atrage dupa sine urmatoarele neajunsuri se introduce in prese, nejustificat, un volum mai mare de material, micsorindu-se astfel productivitatea acestora ; o cantitate insemnata de substante straine folosite pentru tratarea vitei mai aderente la ciorchini decit la boabele de strugure sint introduse in must ; la prepararea vinurilor rosii unde mustul fermenteaza impreuna cu bostina, are loc absorbtia unei cantitati de alcool in masa spongioasa a ciorchinilor ; vinificatia cu ciorchinii produce adesea vinuri astringente si cu un gust ierbos.

Ca si in cazul zdrobirii, desciorchinarea trebuie sa respecte anumite cerinte ce conditioneaza eficacitatea acestei operatii, similare celor impuse operatiei de zdrobire.

Astfel, procesul trebuie sa decurga cit mai rapid posibil in scopul limitarii duratei de aerisire a mustuielii. Dupa desciorchinare, in masa de mustuiala sa nu mai ramina fragmente de ciorchini si nici boabe sau must in ciorchinii evacuati. Pentru limitarea imbogatirii mustului in substante tanante desciorchinarea trebuie sa se efectueze fara fragmentarea sau vatamarea ciorchinilor, iar pentru limitarea imbogatirii in fier se cere ca organele active ale utilajelor care realizeaza desciorchinarea sa fie confectionate din materiale inoxidabile.

  În practică, zdrobitul şi desciorchinatul sunt de mai multe ori cuplate într-un

agregat numit după caz: zdrobitor-desciorchinător sau desciorchinător-zdrobitor. Sistemul prezintă avantajul scurtării timpului efectiv de realizare a celor două operaţii, asigurând totodată şi o eficienţă economică ridicată.Cu privire la ordinea operaţiilor de prelucrare, se menţionează că până nu demult, majoritatea agregatelor erau astfel construite încât executau mai întâi zdrobirea şi apoi desciorchinarea. Dar, s-a observat că la soiurile cu ciorchini ierbacei, sau cu coacere târzie, apare riscul ca, în urma zdrobirii energice, sucul erbaceu extras din ciorchini să modifice nefavorabil calitatea mustului. Datorităacestui fapt, în prezent se preferă folosirea desciorchinătorului-zdrobitor.

Utilajele destinate zdrobirii si desciorchinarii trebuie sa indeplineasca o serie de conditii :

-sa realizeze spargerea boabelor in totalitate, fara ca semintele si ciorchinii sa sufere vatamari care sa provoace marimea procentului de burba din must si imbogatirea acestuia in substante tanante.-sa execute zdrobirea cat mai rapid, asa incat contactul mustuielii cu aerul sa fie de cat mai scurta durata ; -organele active ale utilajelor sa fie confectionate din materiale inoxidabile sau protejate impotriva actiunii corozive a acizilor din must, pentru a se evita imbogatirea mustului in fier;

4

Zdrobitor desciorchinator

- dupa desciorchinare, in masa de mustuiala sa nu mai ramina fragmente de ciorchini si nici boabe sau must in ciorchinii evacuati.

Dupa complexitate, utilajele destinate zdrobirii si desciorchinarii se pot clasifica in :

-zdrobitoare simple , realizand numai zdrobirea strugurilor; -zdrobitoare cu pompa , care efectueaza zdrobirea strugurilor si pomparea mustuielii spre curgatoare sau spre cisternele de fermentare; -zdrobitoare scurgatoare, care pe langa zdrobirea strugurilor, realizeaza si scurgerea mustului liber din mustuiala zdrobita;-zdrobitoare desciorchinatoare, carea realizeaza zdrobirea si desciochinarea strugurilor;-zdrobitoare desciorchinatoare cu pompa, care inafara operatiilor de zdrobire si desciorchinare executa si pomparea mustuielii prin cisternele de fermentare.

In concluzie desciorchinarea, ca operatie tehnologica, este utila pentru producerea vinurilor aromate si a celor rosii superioare, facultativa pentru vinurile rosii de consum curent si obligatorie arunci cand strugurii, prin natura soiului din care provin, dau vinuri aspre, astringente, precum si in cazul unui cules timpuriu cand ciorchinii sunt mai ierbacei. Desciorchinarea, partiala sau totala, trebuie sa se aplice in functie de conditiile concrete in care se prezinta produsul recoltat, cu luarea in considerare a tipului de vin urmarit pentru a se obtine.

Normele de protectia muncii la masinile si instalatiile de vinificatie:

Cele mai frecvente accidente se pot produce la presele de struguri, atunci cand personalul de servire demonteaza capacele de alimentare si se introduc mainile si capul in cosul presei in scopul de a remedia o defectiune sau de a ajuta la golirea presei.Cuplarea accidentala a transmisiei presei duce la accident mortal in aceasta situatie.

De asemenea, accidente se pot produce in cisternele de fermentare a vinurilor rosii, cand personalul care goleste mustuiala scursa din aceste cisterne este asfixiat cu C O2. O alta sursa de accidente foarte grave, de cele mai multe ori mortale, o reprezinta instalatiile electrice amplasate in mediul umed al cramei. In afara de aceste cazuri mai specifice pentru securitatea personalului din cramele de vinificatie trebuie respectate intocmai normele generale de protectia muncii : aparatori la toate organele de transmisie, personal calificat la locul de munca, echipament corespunzator si mai ales instructajul corect la fiecare loc de munca.

5

Zdrobitor desciorchinator

2. Principiul de lucru al aparatelor care efectueaza operatia

Transportul şi descărcarea strugurilor

Industria modernă a vinului impune ca strugurii să fie supuşi prelucrării într-un timp cât mai scurt posibil de la recoltare, să fie transportaţi întregi, protejaţi de soare, ploaie şi praf.

De aceea rapiditatea şi modul de transport al strugurilor are o mare însemnătate în evitarea deprecierilor calitative şi a începutului de fermentare. Operaţia de transport trebuie să satisfacă o serie de cerinţe printre care : să nu zdrobească strugurii şi să nu cauzeze pierderi de must, să se preteze la mecanizarea operaţiilor de încarcare şi descărcare, recipienţii cu care se transporta să se poată spăla şi dezinfecta uşor, să aibă un preţ de cost scăzut.

În prezent tot mai mult se preconizează transportul strugurilor în containere speciale, ce reprezintă de fapt bene metalice confecţionate din oţel inoxidabil, dar cel mai adesea din oţel obişnuit, protejat cu lacuri antiacide, cloruri cauciucate sau folii de polietilenă.

Se montează pe platforma autocamioanelor, pe remorci de tractoare sau pe şasiuri speciale, descărcarea strugurilor efectuându-se prin bascularea containerului în jurul axei articulate cu ajutorul dispozitivului de ridicare amplasat pe rampa de descărcare sau prin intermediul dispozitivului hidraulic propriu. [15]

In cazul unui zdrobitor desciorchinator vertical , strugurii sunt preluati de axul desciorchinator si proiectati de peretii cilindrului interior fix.Mustul rezultat si boabele zdrobite ies din cilindru interior pe la partea sa inferioara, trec prin orificiile paletelor elicoidale pentru ciorchini si ajung pe paletele (7) cele proiecteaza catre cilindrul cu orificii (4), de unde vor trece in carcasa exterioara si se vor elimina prin gura de evacuare (9). Ciorchinii ies din cilindrul interior pe aceeasi cale ca mustul si boabele zdrobite , apoi sunt preluati de paletele elicoidale (5) , ridicati la partea superioara a zdrobitorului si eliminati prin gura de evacuare (8).

6

Zdrobitor desciorchinator

Fig.1

Constructia si functionarea zdrobitoarelor desciorchinatoare

Organele de lucru, de care depinde eficienta activitatii zdrobitorului -desciorchinator, sunt valturile si desciorchinatorul. Dar, problemele legate de caracteristicile mecanice si energetice ale zdrobitoarelor cu valturi nu sunt suficient studiate, de aici rezultand marea diversitate a tipurilor si a formelor geometrice ale valturilor, utilizate in vinificatie.

Forma geometrica si starea suprafetelor de lucru ale valturilor influenteaza procesul de maruntire a strugurilor, calitatea mustului obtinut, productivitatea zdrobitorului si consumul specific de energie. Strierea suprafetei de lucru a valturilor zdrobitoare (fara a tine cont de proprietatile structural mecanice ale boabelor) a fost introdusa in vinificatie din industria moraritului.

Valturile canelate (striate) care lucreaza in perechi atat in industria moraritului cat si in industria de vinificatie au viteze de rotatie diferite. in majoritatea zdrobitoarelor de struguri, raportul vitezelor axiale ale valturilor dupa unele surse bibliografice este 4:3, iar dupa altele 1:2.

Realizarea pe suprafata valturilor a canelurilor si viteza de rotatie diferita imbunatatesc conditiile de prindere si antrenare a produsului si asigura o distrugere mai buna a pielitei bobitelor, ceea ce usureaza iesirea mustului.

Viteza de deplasare a particulelor de produs in zona de distrugere nu este egala cu viteza axiala a valturilor.

Deplasarea strugurelui cu o oarecare viteza in raport cu valturile duce la distrugerea pielitelor de pe suprafata bobitelor si a ciorchinilor. Prin urmare, diferenta vitezei periferice a

7

Zdrobitor desciorchinator

valturilor zdrobitoare, dorita intr-un sir de ramuri ale industriei, in vinificatie, mai ales la prepararea vinurilor albe, este nedorita.

In ultimul tip se observa tendinta tot mai mare de trecere de la valturi cilindrice cu caneluri la cele profilate (fig.2).

Fig.2. Tipuri de valturi: a - cilindrice; b,c,d, - profilate (patru si opt caneluri).

La toate zdrobitoarele este prevazut un mecanism care permite reglarea jocului intre

valturi, iar pentru evitarea avariilor este prevazut un dispozitiv de blocare, sub forma unui

cuplaj cu frictiune sau cu came, care intrerupe lantul cinematic al mecanismului de actionare a

valturilor.

Cel de-al doilea organ de lucru principal al zdrobitorului este desciorchinatorul care, la

utilajele moderne, este reprezentat de un cilindru orizontal perforat, pe axa caruia, in

interiorul sau, este montat un rotor cu palete. Avantajele acestui organ de lucru sunt:

eficienta tehnologica mare, simplitatea constructiva, fiabilitate.

Alaturi de aceste avantaje trebuie amintita si particularitatea sa constructiva de a

permite, pentru separarea ciorchinilor, folosirea unor viteze relativ reduse, ceea ce

imbunatateste calitatea mustului.

Constructia desciorchinatorului este o problema de mare importanta careia trebuie sa i

se acorde o atentie deosebita. In acest sens, un loc important il ocupa constructia cilindrului

in care, dupa posibilitati, este realizata distrugerea mecanica a ciorchinilor, asigurandu-se o

antrenare mai intensa a lor si o imbunatatire a calitatii procesului.

8

Zdrobitor desciorchinator

Zdrobitorul manual de mica productivitate t i p 7 Noiembrie - Craiova este un zdrobitor clasic de tip cu valturi cilindrice, cu caneiuri elicoidale, fiind folosit in unitati cu productii mici de struguri.

Fig. 3

Se compune dintr-un buncar de alimentare 1, axul agitator 2, cele doua valturi de zdrobire, un angrenaj de roti dintate cilindrice 3, volanta de actionare manuala 4 si cadrul de lemn. Buncarul 1. confectionat din lemn de brad serveste la alimentarea zdrobitorului cu struguri; axul 2, pe care sint montate o serie de degete agitatoare serveste la antrenarea strugurilor spre valturile de zdrobire ; valturile, confectionate din fonta, realizeaza zdrobirea boabelor ; volanta 4 serveste la actionarea manuala a zdrobitorului ; cadrul executat din lemn de fag foloseste ca suport al intregii constructii.

Organele active ale zdrobitorului sint acoperite cu un lac de protectie impotriva actiunii corozive a acizilor de must. Utilajul este prevazut cu un dispozitiv ce permite reglarea distantei dintre valturi. Volanta pentru actionarea manuala poate fi inlocuita cu o saiba de curea ce permite antrenarea zdrobitorului de la un motor electric sau un motor termic.

Caracteristici tehnice principale sint urmatoarele :

* Lungimea, in mm ....... 1 400 *Latimea, in mm .... . . 800

* Inaltimea, in mm ....... 850 * Productivitatea, in kg/h ......1 000

* Diametrul valturilor, in mm ...... 135 * Greutatea, in kg ..... 70

Zdrobitorul cu valturi de tip de mare productivitate Colin este intr-un fel fratele mai mare al zdrobitorului anterior ,de tip cu patru valturi cilindrice cu caneluri drepte.

Se compune din buncarul de alimentare (1), cadrul (2) , valturile de zdrobire (3) mecanismul de actionare (4) si motorul electric (5). Buncarul de alimentare, montat deasupra valturilor de zdrobire, este construit din tabla de otel si profile cornier sudate. Peretele opus partii din care se face alimentarea zdrobitorului este mai ridicat, pentru a evita caderea strugurilor in afara. Pentru inlaturarea contactului strugurilor cu fierul, in interior buncarul este acoperit cu un strat de vopsea rezistenta la actiunea acizilor din must.

Cadrul, executat din profile U si cornier serveste ca suport al intregii constructii. Cu ajutorul a patru suruburi de fundatie cadrul este fixat de planseul constructiei.

9

Zdrobitor desciorchinator

Valturile de zdrobire, imbracate in exterior cu o camasuiala din otel inoxidabil, constituie organele active ale masinii. Cele doua valturi extreme sint montate pe bucse excentrice de fonta care, prin rotirea lor, permit reglarea distantei dintre ele si valturile fixe.

Mecanismul de actionare se compune dintr-o transmisie cu curele trapezoidale si roti cilindrice precum si un dispozitiv de antrenare cu con de frictiune.

In figura este prezentat schematic sistemul de actionare al zdrobitorului.

Cuplul motor generat de catre electromotorul M este transmis rotii libere de curea e2 prin intermediul rotii de curea e1

si a trei curele trapezoidale. De aici cuplul este transmis prin roata cilindrica dintata z1 solidara cu butucul rotii de curea e2 si libera pe axul I3 rotii dintate cilindrice Z3 libera pe axul I1. Prin intermediul dispozitivului de antrenare cu con de frictiune cuplul esre transmis axului I1 care, prin roata dintata Z3 si rotile Z4, Z5, Z6 , transmite mai departe axelor I2 I3 I4 in cazul cind cuplul rezistent depaseste o anumita valoare (situatia patrunderii unui corp tare intre valturi), conul de frictiune pati-

neaza in locasul sau, intrerupand astfel transmiterea miscarii.

Fig.4

Motorul electric de antrenare este de tipul asincron trifazat, cu rotor in scurt circuit, cu pornire directa, protejat impotriva stropilor de apa.

Modul de lucru al acestui tip de zdrobitor reiese din insasi descrierea sa.

Caracteristicile tehnice principale sint urmatoarele : -Productivitatea, in kg/h ...... 41000 - 64 000 -Diametrul valturilor, in mm ..... 157 -Lungimea valturilor, in mm ..... 900 -Turatia valturilor, in rot/min, ...... 140 -Puterea motorului de antrenare, in kW.... 3,7

Analiza indicilor de lucru obtinuti cu acest tip de zdrobitor a permis reprezentarea grafica a variatiei acestor indici in functie de reglajul distantei dintre axele valturilor de zdrobire.

Din punct de vedere al indicilor de productivitate si consum rezulta ca :

10

Zdrobitor desciorchinator

-productivitatea zdrobitorului w creste o data cu marire distantei dintre valturile de zdrobire, ajungand pina la 64 000kg h, pentru reglajul maxim al deschiderii valturilor ;-puterea necesara antrenarii zdrobitorului in sarcina P1,atinge valoarea minima in cazul reglajului mediu al distanteidintre valturi (154,6 mm) ;-puterea necesara antrenarii zdrobitorului in gol Po, scadeo data cu marirea deschiderii valturilor ;-consumul specific de energie W minim este realizat incazul reglajului corespunzator distantei dintre axele valturilor,de cca. 155 mm.

In ceea ce priveste calitatea lucrarii executate de zdrobitor se pot trage urmatoarele concluzii :

-gradul de zdrobire al boabelor Zb scade o data cu marirea distantei dintre valturi; :

-gradul de vatamare al ciorchinilor Zc creste pe masurace distanta dintre valturi se micsoreaza ;-legat de gradul de vatamare al ciorchinilor, indicele depermanganat indicator al continutului in substante tanice creste o data cu micsorarea deschiderii dintre valturi.

3.a.Bilantul de materiale

Pentru conducerea proceselor tehnologice, identificarea operatiilor unitare si si pentru dimensionarea corespunzatoare a aparatelor si utilajelor din componenta liniilor tehnologice este necesar sa se stabileasca cantitatile de materiale participante. Pentru stabilirea materialelor ce concura la realizarea fiecarei faze – operatii tehnologice, este necesar sa se stabileasca bilantul de materiale.

La intocmirea bilantului de materiale trebuie avut in vedere legea conservarii materiei, care se defineste prin relatia : ∑ M e+ ∑M i= ∑ M ies + ∑ M r + ∑M p ,

unde : ∑ M e-reprezinta materiale existente ; ∑M i -materiale care intra ; ∑

M ies – materiale care ies ; ∑ M r - materiale care raman ; + ∑M p - materiale care se pierd.

11

Zdrobitor desciorchinator

Ecuatia generala a bilantului de materiale poate avea si forme mai simplificate, in functie de natura procesului tehnologic. Bilantul de materiale se poate intocmi global, la nivelul procesului tehnologic, cand include toate materialele care concura la realizarea produsului finit.

Bilantul de materiale se poate intocmi si partial si se refera la:

-intregul proces tehnologic , dar urmareste numai traseul unui singur component; -o parte din procesul tehnologic, cu identificarea unui singur component si care participa la un numar limitat de operatii.

Odata stabilit bilantul de materiale se pot determina consumurile specifice, randamentul de fabricatie etc. , prin consum specific intelegandu-se raportul dintre cantitatea de materiale intrate si cantitatea de produs finit obtinut teoretic. Randamentul fabricatiei este raportul dintre cantitatea de produs finit obtinut in realitate si cantitatea de produs finit obtinut teoretic.

De exemplu: (in cazul unui zdrobitor desciorchinator)

100 kg struguri albi

Ciorchini Must Bostin

In cazul nostru, pentru un zdrobitor desciorchinator cu capacitatea de prelucrare de 1000kg/h :

3.b.Bilantul energiilor participante la realizarea procesului tehnologic

Daca bilantul de materiale serveste la urmarirea circulatiei materialelor printr-o instalatie , linie tehnologica si in functie de cantitatile acestora se dimensioneaza capacitatile de productie, bilantul energiilor foloseste la stabilirea necesarului de energie pentru desfasurarea in bune conditii a procesului tehnologic.

La intocmirea bilantului energiilor se are in vedere principiul conservarii energiilor , iar ecuatia generala este de urmatoarea forma : ∑Ei + ∑Ee = ∑Er + ∑Eies + ∑Ep

12

Ciorchini

15 kg

Must

40 kg

Bostina

45 kg

1000 kg struguri albi

Must400 kg

Ciorchini150 kg

Bostina450 kg

Zdrobitor desciorchinator

in care : ∑Ei - este suma energiilor care intra in sistem ; ∑Ee - suma energiilor existente in

sistem ; ∑Er - suma energiilor ramase in sistem ; ∑Eies - suma energiilor care ies din sistem ; ∑Ep - suma energiilor pierdute in sistem.

Prin suma energiilor pierdute din sistemul luat in studiu se intelege toate energiile mecanice, termice, chimice etc. care parasesc sistemul in mod natural si inevitabil . Energiile pierdute pot fi micsorate dar nu evitate si prin valoare lor se defineste randamentul energetic al instalatiei. Spre deosebire de bilantul materiale, care poate fi intocmit partial, bilantul energetic trebuie intocmit global, la nivelul sistemului luat in studiu.

Pentru intocmirea bilantului energetic este necesar sa se stie puterea instalata a motorului care actioneaza amestecatorul pentru produse solide cu capacitate de lucru de 1000 kg/h si se calculeaza astfel:

Pi = Pc * kp + 10 ÷ 20 %

In care Pc – puterea consumata; Pi – puterea instalata; Kp – coeficient de pierderi; iar termenul 10 ÷ 20 % reprezinta o putere de rezerva care trebuie sa il aiba fiecare motor.

Puterea necesara antrenarii rotorului se calculeaza:

P = 3.10-3 Q (L.k1 + H) k2

Unde: Q – capacitatea de lucru; L – lungimea cilindrului desciorchinatorului; k1 – coeficientul rezistentei specifice, a carui valoare este influentata de coeficientul de frecare dintre materialul organelor de lucru si produsul de transportat; H – inaltimea de ridicare a produsului; k2 – coeficientul pierderilor in lagare (k2 = 1,1).

Se stiu: Q = 1000kg/h; L =1690 mm; H=0 m ; k 1=2.5; k 2=1.1

P = 3.10-3 * 1000 ( 1.69 * 2.5 + 0 ) * 1.1= 13.94 kW ≅15 kW (conform STAS)

4.Calculul parametrilor de exploatare al aparatului

Un zdrobitor-desciorchinator trebuie sa realizeze desprinderea boabelor de ciorchini si zdrobirea celor dintîi. Sunt cunoscute datele:

-pentru strugurii rosii , desprinderea boabelor este mai usoara dar spargerea lor este mai grea;

13

Zdrobitor desciorchinator

-pentru strugurii albi , desprinderea boabelor este mai grea dar spargerea lor este mai usoara.

In cazul zdrobitorului- desciorchinator B2-VD2G-20 cu productivitatea de 1000 kg/h

Productivitatea

Q=3600 x F x k x v x σ [t/h]

F-suprafata camerei de preluare [m2 ]k-coeficient de alimentare al camerei de prelucrare v-viteza produsului in masina [m/s] σ -greutatea specifica a produsului de alimentare [ t/m3 ]

F= L x b

L-lungimea valturilor [m]b-latimea deschiderii intre valturi [m]

Diametrul arborelui : d=3√ 95500.2x τat

∗P /n

τ at-rezistenta admisibila la rasucire ; P-puterea transmisiei ; n-turatia

Viteza de lucru se poate calcula:

5.Calculul organologic

Calculul arborilor.Metoda generala de calcul al arborilor are in vedere faptul ca ei sunt supusi la solicitari compuse- incovoiere, rasucire, eventual si compresiune.

Dimensionarea directa prin evaluare precisa a tuturor solicitarilor este dificila. De aceea, dimensiunile aproximative ale arborilor se stabilesc printr-un calcul simplificat , pe baza rezistentei la rasucire , apoi se verifica luand in consideratie celelalte solicitari.

14

Zdrobitor desciorchinator

Calculul la rasucire. Numerosi arbori sunt solicitati in principal la rasucire, astfel incat incovoierea fiind mult mai mica poate fi neglijata.Un astfel de caz il constituie, de exemplu, arborii de transmisie pentru miscarea de translatie a podurilor rulante. Asemenea arbori se dimensioneaza pe baza rezistentei admisibile la rasucire τ at , aplicandu-se relatia M t = Wp * τat

Este insa mai comod sa se transforme aceasta relatie in functie de puterea necesara a fi transmisa P, in kW, cunoscuta sau data, si de turatia arborelui n, in rot/min, de asemenea cunoscuta sau data anterior, astfel:

M t=9550Pn

[Nm]

Modulul de rezistenta polar W p pentru sectiuni circulare are expresia:

Wp = π d3

16≈ 0,2d3

Egalizandu-se cele doua relatii pentru M t si inlocuindu-se W p se obtine:

9550 Pn

=0,2 d3τ at

Deci:

d= 3√ 95500,2 τ at

∙Pn

[m]

Sa se determine diametrul unui arbore solicitat la rasucire, construit din otel OL 60 capabil sa transmita o putere P = 15 kW , cu o turatie n = 195 rot/min, avand porniri si opriri frecvente ce apartine unui zdrobitor-desciorchinator cu capacitatea de prelucrare de 1000 kg/h.

d= 3√ 95500,2 τ at

∙Pn

[m]

La otelul OL 60 τ0 = 360 MPa, iar rezistenta admisibila este τ0a = τ0

c =

3602,2

= 163.63 MPa

Τat = τ0 = 360 MPa = 3,6 Nm d = 3√ 9550 ∙ 150,2∙ 195 ∙360

= 3√ 14325014014

= 3√10.22 =

2.17 cm * *se adopta d = 217 mm conform STAS 75 – 80

6.Bibliografie

15

Zdrobitor desciorchinator

1. Banu Constantin (coordonator profesor doctor inginer ), “Manualul inginerului de industrie alimentara volumul 1”, Editura Tehnica, Bucuresti 1998

2. Caproiu Magdalina, Chelemen I., Ciubotaru C., Ghenea T., “ Masini si instalatii zootehnice”, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1982

3. Drobota V., Atanasiu M., Stere N., “ Rezistenta materialelor si organe de masini”, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti 1983

4. I. Nistor, T.Popescu, C. Marinescu- 1967. Tractoare masini si unelte pentru agricultura. E ditura didactica si pedagogica Bucuresti.

5. Conf. Dr. ing. Petru Suditu. -2006. Masini, utilaje si instalatii horticole; Editura Pim.6. Tenu Ioan, “Operatii si aparate in industria alimentara vol. 1 - Operatii mecanice,

hidrodinamice si aerodinamice”, Editura “ Ion Ionescu de la Brad”, Iasi 20087. Prof. Dr. Doc. Ing. Toma Dragos. Masini si instalatii agricole. Editura didactica si

pedagogica Bucuresti.8. Prof. dr. Valeriu D. Cotea. Tratat de oenologie. Vinificatia si biochimia vinului. Editura

Ceres Bucuresti 1985.9. Prof. univ. Dr, Ing Vasile Neculaiasa, Ioan Danila- 1995. Procese de lucru si Masini

agricole de recoltat. Editura A92 Iasi.10.http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Masini-pentru-zdrobire-si-desc14892.php 11.http://cotnari.ru/ro/proces-tehnologic 12.http://www.scrigroup.com/tehnologie/merceologie/Procesarea-strugurilor-pentru-92615.php 13.http://www.scritube.com/tehnica-mecanica/Masini-pentru-zdrobire-si-desc14892.php 14.http://facultate.regielive.ro/referate/industria-alimentara/descrierea-operatiilor-tehnologice-

98872.html

16