Расчет муки по рецептуре

4.2.1 Расчет муки по рецептуре

Расчет расхода муки ведется по показателю выхода теста из 100 кг. муки. По рецептуре приготовления пшеничного теста на 100 кг. муки при интенсивном замесе расходуется:

Таблица №4

	Кг.	W.%	Сух. вещ-в
Мука	100	14,5	85,5
Дрожжи жидкие	35	90	3,5
Соль	1,3	3,5	96,5

Определяем количество теста:

Q_т =  (5.4.1)

Q_т = = 170.74 кг.

Определяем общее количество воды:

Q_в = Q_т – Q_общ (5.4.2)

Q_в = 170,74 – 136,3 = 34,44 л.

Определяем количество воды для растворения соли:

Q_ср =  = 11,7 л. (5.4.3)

Определение общей воды в тесто:

Q_в.ср = Q_в - Q_ср (5.4.4)

Q_в.ср = 33.44 – 11.7 = 22.74 л.

Суммарный вес компонентов для замеса:

∑Q = Q_м + Q_др + Q_c + Q_в (5.4.5)

∑Q = 100+1+1,3+35=137,3 кг.

Средняя влажность компонентов идущих на замес:

W_ср = = 36,6 (5.4.6)

Определение выхода теста:

В_т = ∑Q (5.4.7)

В_т =137,3=150 кг.

Определение выхода хлеба:

В_х = ∑Q(1 - )*(1- )*(1 - ) (5.4.8)

ΔG_бр - потери при брожении 2,5%;

ΔG_уп - потери при выпечке 6%;

ΔG_ус - потери при хранении 3%;

В_х = 150*(0,975)*(0,94)*(0,97) = 133%;

4.2.2 Недельный расчет расхода муки

Суточная потребность в муке:

М_с =  (5.4.9)

где П_а – производительность тестоприготовительного агрегата, т.;

М_с = = 15038 кг/сутки.

На предприятии должен быть 5 – 7 суточный запас муки. Тогда объем муки составит:

М_с *7= 15038*7=105266 кг. (5.4.10)

5. Расчет на прочность с применением ЭВМ

5.1 Расчет открытой прямозубой передачи (из привода делительной головки)

Исходные данные:

U_зуб = 12;

Т₂ = 445,6667 Нм;

Т₃ = 530,5556 Нм;

n₂ = 60 об/мин.;

n₃ = 50 об/мин.;

N₂ = 2,8 кВт;

N₃ = 2,605 кВт;

Режим работы привода средний;

t∑ = 2*10⁴ час – ресурс передачи;

K _HE= 0,25;

K_FE = 0,14;

Материал шестерни: сталь 45, улучшение HB₁ = 269÷302, G_t1 = 750 МПа;

Материал колеса: сталь 45, улучшение HB₂ = 255, G_t2 = 640 МПа;

Решение:

1. Общее число циклов нагружения зубьев колес:

NΣ₂ = 60* n₃ * t∑*η_зац (6.1.1)

NΣ₂ = 60*50*2*10⁴ *1= 60*10⁶

NΣ₁ = NΣ₂ * U_зуб (6.1.2)

NΣ₁ = 60*10⁶ * 1,2 = 72*10⁶

где η_зац = 1 – число зацеплений за один оборот.

2. Эквивалентное число нагружения:

NHE₁ = kHE*NΣ₁ (6.1.3)

 NHE₁ = 0.25*72*10⁶ = 18*10⁶

NHE₂ = kHE*NΣ₂ (6.1.4)

NHE₂ = 0,25* 60*10⁶ = 15*10⁶

3. Расчетные значения твердости колес HB₁ и HB₂

шестерни: HB₁ = (269+302)/2 = 285 (6.1.5)

колеса:  HB₂ = (258+262)/2 = 258,5 (6.1.6)

4. Длительные пределы выносливости δ_он:

δ_он = 2*HB + 70 (6.1.7)

δ_он1 = 2*HB₁ + 70

δ_он1 = 2*285+70= 640 МПа;

δ_он2 = 2*HB₂ + 70

δ_он2 = 2*258,5+70= 587 МПа;

5. Допускается напряжение при неограниченном ресурсе работы:

[δ_он ] = δ_он / S_h(6.1.8)

S_h= 1,1 – коэффициент безопасности по контактным напряжениям;

[δ_он1 ] = δ_{он 1}/ S_h

[δ_он1 ] = 640 / 1,1 = 582 МПа;

[δ_он2 ] = δ_он2 / S_h

[δ_он2 ] = 587 / 1,1 = 524 МПа;

6. Базовое число циклов нагружения N_oh:

N_oh = 30* HB ^2.4 (6.1.9)

N_oh1 = 30* HB₁^2.4

N_oh1 = 30* 285 ^2.4 = 23*10⁶ ;

N_oh2 = 30* HB₂^2.4

N_oh1 = 30* 258.5 ^2.4 = 18,5*10⁶ ;

7. Допускаемые напряжения на контактную выносливость:

[δ_н ] = 0,5*([ δ_н1 ]+[δ_н2]) (6.1.10)

[δ_н ] = 0,5 *(645+620) = 632.5 МПа;

[δ_н1 ] = [δ_он1 ] *  (6.1.11)

[δ_н1 ] = 582*= 632,5 МПа;

[δ_н2 ] = [δ_он2 ] *

[δ_н2 ] = 534*=620 МПа;

8. Межосевое расстояние:

Q_w = (U_зуб + 1) *  (6.1.12)

Q_w = (1,2+1)*= 207 мм.

где: U_зуб – передаточное отношение передачи;

Т₃ – вращающийся момент на колесе, Нм;

Ψ_а – коэффициент, учитывающий относительную ширину зубчатых колес;

С – радиус кривизны зубьев для прямозубого зацепления;

[δ_н ] – допустимое напряжение на контактную выносливость, МПа;

K_H = K_β*K_v (6.1.13)

K_H = 0,9*1,1 = 1,05$

K_H – коэффициент нагрузки;

х – коэффициент приработки для среднего режима;

K_β = K_β⁰* (1-х)+х (6.1.14)

K_β = 0,8*(1-0,5)+0,5=0,9

K_β – коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба;

K_β⁰ – коэффициент концентрации нагрузки до приработки колес;

b₁/d₁ = 0.5(U_зуб+1)*ψ_a (6.1.15)

b₁/d₁ = 0,5(1,2+1)*0,3=0,42

это значение подходит и K_β⁰=0,8 для прямозубых (симметричных) колес;

V =  (6.1.16)

V == 0.3475 м/с;

где V – скорость колеса косозубой передачи соответствует восьмой степени точности, значит K_v = 1.1 коэффициент динамической нагрузки.

Найденное расчетное значение Q_w = 207 мм. округляется до стандартного значения Q_w = 200 мм. по ГОСТ 2186-76.

9. Находим ширину:

b₂ = ψ_a* Q_w (6.1.17)

b₂ = 0,3*200=60 мм.;

где b₂ – ширина колеса;

b₁ = b₂ +5 (6.1.18)

b₁ = 60+5=65 мм.

где b₁ – ширина шестерни.

10. Находим модуль передачи:

m_n = (0.01÷0.02) Q_w (6.1.19)

m_n = (0.01÷0.02)*200=2÷4

принимаем m_n =3,0 мм. по ГОСТ 9563-80

11. Находим суммарное число зубьев:

∑_Z = (6.1.20)

∑_Z ==133.3134;

12. Находим число зубьев:

Z₃ =  (6.1.21)

Z₃ = =62,963 – шестерни;

Z₄ = Z₃ *U_зуб (6.1.22)

Z₄ = 63*1,4=75,4 75 – колеса;

13. Находим диаметр делительных окружностей:

d₁ = m_n *Z₃ (6.1.23)

d₁ = 3*63=186 мм.;

d₂ = m_n *Z₄

d₂ = 3*75=225 мм.;

14. Диаметры окружностей впадины и вершин зубьев колес:

d_а1 = d₁ +2* m_n (6.1.24)

d_а1 = 89+2*3=267 мм.

d_а2 = d₂ +2* m_n

d_а2 = 225+2*3=675 мм.;

df₁ = d₁ -2.5* m_n (6.1.25)

df₁ =89-2.5*3=81.5 мм.;

df₂ = d₂ -2.5* m_n

df₂ = 225-2,5*3=217,5 мм.

15. Находим силы зацепления:

F_t =  (6.1.26)

F_t =  = 4716,05Н.;

где F_t – окружная сила

F_r = F_t *tgα (6.1.27)

F_r = 4417*tg20⁰ = 1716.642H;

F_r – радиальная сила;

F_а – осевая сила;

Учебная программа кафедры пищевых машин

Расчет открытой прямозубой цилиндрической передачи

Фамилия И.О. – Иващенко М.А.

Шифр – 1817

Исходные данные

Таблица №5

Передаваемая мощность – N = 2800	Вт
Частота вращения шестерни – n1 = 60	Об/мин
Число зубьев шестерни – Z1 = 63
Ориентировочное передаточное отношение – U0 = 1,2
Твердость материалов – сталь 45 (нормализованная или улучшенная) – НВ = 350
Коэффициент ширины винца – К3 = 0,16
Коэффициент неравномерности нагрузки – К4 = 1,2
Коэффициент концентрации нагрузки – К6 = 1,2
Коэффициент динамичности – К7 = 1,1
Коэффициент формы зуба – К8 = 4

Результаты расчета

Таблица №6

Число зубьев колеса - Z2 = 75
Передаточное число - U = 1,190476
Частота вращения колеса – n2 = 50,4	Об/мин
Крутящий момент на валах: M1 = 445,667; M2 = 530,556	Н.м
Модуль зацепления - m =3	мм.
Начальные окружности колес: - D1=189; D2= 225;	мм.
Наружные диаметры колес: - DH1=195; DH2= 231	мм.
Диаметры ступицы шестерни - Ds= 74,53263	мм.
Диаметры вала шестерни – Db3= 56,23759	мм.
Диаметр вала колеса - Db4 = 56,42005	мм.
Диаметры ступицы колеса – Ds1= 73,98807	мм.
Ширина колес - B= 60	мм.
Межосевое расстояние – А= 207	мм.
Допускаемое контактное напряжение – S1= 909,9999	МПа
Рабочее контактное напряжение – S=607,7327	МПа
Допускаемое напряжение изгиба – S2= 606,6666	МПа
Рабочее напряжение изгиба – S3=138,3374	МПа
Окружная сила – Ft= 4,71605	кН
Радиальная сила – Fr= 1,716642	кН
Нормальная сила – F0= 5,018729	кН