Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 3-4. 2018 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 69 Теория. Расчетные формулы Предварительно время на очистку клубней можно определить по известной объемной производительности машины (м 3 /ч) и объему порции картофеля в камере машины (м 3 ). Если разделить производительность на объем порции, то получим число загрузок за расчетное время; а разделив расчетное время (ч) на число загрузок, определим время процесса, необходимое на очистку порции картофеля. Однако этот расчет недостоверен и требует уточнения. Для определения более точного времени очистки картофеля процесс расчета предлагается таким: рассчитываем число клубней в камере (представляя их как шары одного диаметра), находим площадь соприкосновения одного клубня с абразивной поверхностью (пятно контакта) и определяем число таких контактов на одном клубне, а затем и на всех клубнях в порции. Далее рассчитываем частоту вращения чаши и количество оборотов, которое потребуется для очистки всех пятен на всех клубнях в камере; после этого находим центробежную силу, с которой клубни контактируют с абразивной поверхностью. Задаём глубину врезания микрочастиц в поверхность клубня и приравниваем силу врезания микрочастиц в клубни центробежной силе, находим площадь среза (пятна контакта) при данной глубине вреза микрочастиц. При несогласованности этих величин изменяем частоту вращения, корректируя тем самым силу врезания, площадь и частоту вращения чаши. И окончательно определяем по новой частоте вращения время, за которое можно очистить все клубни в порции. Предложенная схема расчета основана на понятии «расчетного диаметра» клубня δ, являющегося средним арифметическим от диаметров всех клубней в порции. Рассматривая клубни как шары одного размера, идеализируем процесс очистки, чем и упрощаем разработку формул. Материал шаров соответствует веществу клубня картофеля, плотность которого ρ в , [6]. Эту плотность будем отличать от насыпной плотности картофеля ρ н . Степень некруглости клубней в расчетах учтём введением соответствующих коэффициентов. Исходным параметром будет являться производительность машины Q. Приведем формулы, необходимые для процесса расчета. Объем порции картофеля V п , загружаемой в камеру, рассчитываем по геометрическому объему камеры V к в соответствии с величиной коэффициента загрузки φ: к п V V  (1) Масса порции картофеля m в камере определяется по объему порции и насыпной плотности картофеля ρ н : н п   Vm (2) Соотношение между всеми членами формул (1) и (2) представлено так: н к /  m V  или н п /  m V  (3) Расчетный диаметр клубня δ находим по формуле, приведенной в [2]: 3 н 224 ,12/   m (4) Ориентировочное время очистки рассчитываем по формуле :