5.2 Расчет мощности фаршемешалки.

Необходимую мощность фаршемешалки (кВт) определяют по удельному расходу энергии для перемешивания 1т фарша.

N_эд = а П_т / (η_см η_пер), (5.4)

где а – удельный расход энергии для перемешивания 1т фарша, а = (2,5-2,7) кВт* ч/т;

П_т – производительность фаршемешалки, т/ч;

η_см – КПД перемешивающего органа, η = 0,7-0,8;

η_пер – КПД привода, планетарного редуктора.

Подставив значения, получаем:

N_эд = 2,5кВт*ч/т*3,5т/ч /(0,8*0,85)=12 кВт.

На основе полученного значения мощности произведем выбор электродвигателя и получаем асинхронный электродвигатель серии АИР основного исполнения марки АИР 160 S2 с номинальной мощностью

P=15 кВт и частотой вращения n=1000 об/мин.

5.3 Расчет вала на прочность, жесткость.

3.1.1 Рассчитываем внешний момент кручения по формуле

Т=F_ph, (5.3.1)

где F_p-усилие кручения, н;

h-расстояние от оси вала до конца лопасти, м;

F_pез=5,344 кН; h=0,29м;

Т=5344*0,29=1550 Нм

Рассчитываем мощность передаваемую валом

N=T*n / 9,55 (5.3.2)

где T-внешний момент кручения, Нм

n-частота вращения вала, об/мин

Вычисляем требуемую мощность для подбора электродвигателя по формуле

(5.3.3)

где N-мощность передаваемая валом, кВт;

-КПД планетарной передачи, =0,75…0,82.

Подбираем двигатель

Двигатель марки АИР160S2 (N_дв=15 кВт, n_дв=1000 мин^-1)

Рассчитываем число оборотов ведущего вала

n₁=n_дв=1000 мм^-1

Определяем передаточное число по формуле

U=n₁/n (5.3.4)

Принимаем U=15

Вычисляем момент на быстроходном валу по формуле

, (5.3.5)

где N₁-мощность подобранного электродвигателя, кВт;

n₁-частота вращения двигателя, мин^-1.

Вычисляем момент на тихоходном валу по формуле

, (5.3.6)

где U-передаточное число;

-КПД червячного колеса;

Т₁-момент на быстроходном валу, Нм.

Т₂=15 0,8 14,33=171,96 Нм.

Предварительный расчет тихоходного вала.

Предварительный расчет вала проводим на статическую прочность при кручении по пониженным допускаемым касательным напряжениям. Для стали касательное напряжение МПа,

, (5.3.7)

где предварительный диаметр вала, мм;

Т₂-момент на тихоходном валу, Нм;

-пониженное допускаемое касательное напряжение, МПа.

По стандарту ГОСТ 6636-69 принимаем

Назначаем диаметр вала под подшипник