Дипломная работа: Розробка лінії по виробництву рослинної олії

Таблиця 4.3 Зведений матеріальний баланс по сировині

Таблиця 4.4 Зведений матеріальний баланс по готовій продукції

4.2 Підбір необхідного технологічного обладнання

4.2.1 Обладнання для очищення насіння

На олійних заводах застосовуються різні типи зернових сепараторів, а саме ЗСП-5, ЗСП-10, ЗСМ-10, ЗСМ-20, ЗСМ-50, ЗСМ-100, ПДП-10 та інші. Сепаратори різних марок відрізняються один від одного за типорозмірами, масою та іншими параметрами. Але за конструкцією вони мають багато спільного. Основні вузли машин для очищення змонтовані на спільній станині, наступні: приймальний пристрій для насіння з живильним пристроєм, ситові рами в кузові, аспіраційна система, привідний механізм.

В останні роки на олійницях широко використання отримали сепаратори типу ЗСМ (ЗСМ-50, ЗСМ-100), подібні за конструкцією, так, як сепаратор ЗСМ-100 є подвійний сепаратор ЗСМ-50. [1]

Сепаратор складається з наступних основних вузлів: станини, електродвигуна, приводу поливальника, дох ситових кузовів, ексцентрикового поливальника, приймального сита, каналу першої продувки, Дані по матеріальному розрахунку при очищенні соняшника від сторонніх домішок приведені в табл. 4.1.

приймальної коробки та патрубка, осадових камер, очисників сит та каналу другої продувки.

Але на ці сепаратори особливої уваги звертати не будемо, тому, що вони мають велику продуктивність 480 та 960 тон/добу відповідно. Для умов господарства більш раціонально буде використовувати такий сепаратор, як ПДП-10 бо він є більш простішим за конструкцією, а також має меншу продуктивність – 150 тон/добу, крім того, що він розділяє насіння за розмірами, аеродинамічними властивостями, він також розділяє і по магнітним властивостям, що позбавить від додаткових витрат на встановлення електромагнітного сепаратору.

Схема сепаратору ПДП-10 приведена на рис. 4.1.

Сепаратор ПДП-10 складається зі станини 1, подвійного ситового кузову 2 з горизонтальними рядами сит в кожній половині та загальними лотками для відносів, аспіраційної камери 3 з приймальною коробкою, аспіраційної камери 4 з магнітним пристроєм, вентиляторів 6, ексцентрикового вала 7, приведеного в рух від електродвигуна 8. для очищення сит машина обладнана щітковим механізмом з приводом. Ситовий кузов підвішений до станини на чотирьох пружних підвіска, розташованих під кутом 7о до вертикалі. Сита розміщені під кутом.

Рис. 4.1. Схема сепаратора ПДП-10

Принцип дії сепаратора наступний. Насіння потрапляє в приймальні коробки 13 сепаратора. Завантажувальні клапани 14 під дією ваги насіння відкриваються, і насіння рівномірним потоком падає в канал першої продувки. Повітря пронизує насіння та відносить з нього легкі домішки. Домішки, що відокремлюються осідають в першій половині аспіраційної камери 3 та падають в коливальний похилий лоток 15, котрий виводить їх на зовні. Повітря звільнене від крупних домішок, з камери по повітропроводу потрапляє в вентилятор першої продувки і з нього направляється в фільтр чи циклон. На підситку 9 сходом відбираються крупні домішки з насіння, а проходом – насіння, що направляється далі на розвантажувальні сита 11, з яких сходом іде більш крупніше насіння. Проходом насіння потрапляє на підсівні сита 12. Схід з розвантажувальних сит, представляє собою крупне насіння, виводиться з сепаратора окремо від дрібного. Підсівне сито відділяє від насіння дрібні домішки, мінеральні домішки, котрі збираються на піддоні кузова та виводяться з нього по лотку.

Очищене насіння, переборовши опір випускного клапана 16, потрапляє до каналу другої продувки, звідки легкі домішки, котрі відносяться з насіння повітряним потоком, осідають в другій половині аспіраційної камери 3, а повітря подається у вентилятор звідки в пилезбірник. Потік очищеного насіння проходить через них, звільнюючись від металомагнітних домішок, котрі знімаються та відводяться на зовні. Очищене насіння після цього подають в канал 17 та виводиться з сепаратора. [1]

Технічна характеристика сепаратора ПДП-10

Продуктивність добова, т/добу 150

Продуктивність змінна, т/зміну 50

Кількість електродвигунів, шт. 1

Потужність електродвигуна, кВт 4,5

За даними табл. 4.1 визначаємо необхідну кількість сепараторів для очищення насіння, за формулою:

 шт.,                               (4.2)

де, пнеоч.н – кількість насіння яке подається на очистку. пнеоч.н=9561 кг.

QC – продуктивність сепаратора, змінна. QC=50000 кг/зміну.

Звідки,

Отже, приймаємо один сепаратор марки ПДП-10.

4.2.2 Обладнання для сушки насіння соняшника

Обладнання для сушки підбирати не будемо, так як на переробку соняшник доставляється з оптимальною вологістю, а при необхідності сушка його проводиться на сушилах які встановлені на території центрального складу господарства, де проводиться сушка не тільки насіння соняшника, а і всіх зернових культур, що вирощуються в господарстві.

4.2.3 Обладнання для обрушування насіння

Для обрушування насіння соняшника використовують різні машини, а саме насіннєрушки типу МНР, відцентрові насіннєрушки А1-МРЦ, та дискові лущильники.

На дискові лущильники уваги звертати не будемо так, як вони більше підходять для обрушування хлопкового насіння. А серед насіннєрушок МНР та А1-МРЦ більш вдалою для технологічної лінії, що проектується є насіннєрушка типу МНР, тому, що вона має продуктивність 50 т/добу, ще одним недоліком відцентрової насіннєрушки є велика потужність електродвигуна, яка складає 28 кВт, а потужність електродвигуна в МНР – 5,1 кВт. [1]

Схема насіннєрушки типу МНР Приведена на рис. 4.2.

Розглянемо будову та принцип дії насіннєрушки типу МНР. Бічева насіннєрушка складається з чотирьох основних вузлів: живильного пристрою, бічевого барабану, деки та корпуса.

До складу живильного пристрою входять: живильний бункер 4, рифлений валик 3 та регулювальна заслінка 2.

Конструкція бичевого барабану представляє собою вал з закріпленими на ньому трьома дисками 10 зі ступицями та 16 стійками 5 бичів. Жорсткість дисків забезпечується привареними з обох боків ребрами 7. на зовнішній кромці кожного диску приварено 16 пар уголків 6 під кутом 55о до вісі. До цих уголків болтами прикріплені 16 пар бичів 8. бичі виготовлені з полосової сталі товщиною 12 – 12 мм. Бічевий барабан встановлений в машині горизонтально в підшипниках і обертається з частотою 550– 630 об/хв.

Биче вий барабан зовні з боку на дузі 110о окружений хвилястою поверхнею, яка називається декою 1.

Бічева насіннєрушка працює наступним чином. Насіння потрапляє в живильний бункер де валиком рівномірно розподіляється по ширині робочої зони. Потік насіння, котрий регулюється заслінкою, потрапляє на похилу площину в живильному бункері і далі потрапляє на бичі барабана що обертається.

При достатній швидкості обертання бічевого барабана 23 – 27 м/с, сила удару бичів об насіння забезпечує їх обрушення. Так як окремі насінини відрізняються між собою властивостями, а саме міцністю, то для деякої частини насіння сила удару недостатня для обрушування, а для решти насіння вона занадто велика, що проходить не тільки руйнування шпор лузги, але і руйнування ядра.

Після удару бичами утворюється рушанка (суміш ядер, лузги, цілого насіння та січки ядра) відкидається на деку багаторазово, із-за пружності насіння при ударі. Таким чином рушанка б’ється об деку, і при цьому проходить обрушування цілого насіння та руйнування ядер. Частини рушанки, відскакують після удару від деки, потрапляють знову на бичі бічевого барабану що обертається. Далі цей процес повторюється багаторазово. [1]

За даними табл. 4.2 підраховуємо необхідну кількість насіннєрушок за формулою:

, шт.                              (4.3)

де, пнеобр – кількість насіння, що подається на обрушування. пнеобр=8701 кг.

QНР – змінна продуктивність насіннєрушки. QНР=20000 кг/зміну.

Рис. 4.2. Схема насіннєрушки МНР

Звідки,

Отже, приймаємо одну насіннєрушку МНР.

Технічна характеристика насіннєрушки МНР

Продуктивність добова, т/добу 50 – 60

Продуктивність змінна, т/зміну                                 20

Потужність, кВт                                                         5,1

Маса, кг 1380

4.2.4 Машини для розділу рушанки

Призначення технологічної операції розділу рушанки є отримання самостійних технологічних потоків:

-  лузги, відділення якої як відходу виробництва пов’язане зі зниженням втрат олії;

-  ядра, яке потрібне в подальшому процесі переробки з метою видалення олії;

-  недоруша, що направляється на додаткове обрушування.

В наш час отримали розповсюдження два типи машин:

– машини, що розподіляють рушанку по розмірам на решетах, а потім в повітряному потоці по аеродинамічним властивостям (аспіраційні насіннєвійки використовуються при розділі рушанки насіння соняшника);

– машини, що розділяють рушанку на решетах з різним рухом (підвісні струшувачі та біттер-сепаратори – при розділі рушанки насіння хлопчатника).

Судячи з вище сказаного можна зробити висновок, що оптимальним варіантом буде аспіраційна насіннєвійка М2С-50.

Схема аспіраційної насіннєвійки М2С-50 зображена на рис. 4.3.

Вона складається з двох машин: розсіву 7 та війки 25, розташованих одна під одною та з’єднаними між собою гнучкими рукавами 11.

Розсів представляє собою дерев’яний короб 5, на похило розміщених (під кутом 3 – 5о) направляючих якого знаходиться три ряди рухомих решет 10. короб розділений на дві половини поздовжньою вертикальною перегородкою і відповідно на кожному ряді по дві одинакові видвижні решета. Під кожним решетом розташовані піддони 4 з різними кришками для збору та транспортування частин, що пройшли через решета.

Розсів підвішують на чотирьох тросах 8 до сталевої рами над війкою. Зверху розсіву встановлена приймальна коробка 6 з гнучким рукавом для подачі рушанки, а знизу розсіву з протилежної сторони кріпляться 6 гнучких рукавів для передачі отриманих в розсіві фракцій в канали аспіраційної війки.

В центрі розсіву на його верхній кришці встановлений привідний пристрій 9, який складається з вертикального валу, двох балансирів та шківа.

З низу корпуса війки є три конуса 16, 18, 24 з автоматичними клапанами 17, 19, 23.

Кожен з шести клапанів війки має шиберний механізм 3 регулювання швидкості повітряного потоку, вони встановлені перед вентилятором.

В середині корпуса війки розташовані решітки 20 та дві перегородки 21 для аеродинамічної дії на потік повітря з метою виділення з потоку се паруючої рушанки. [1]

За даними табл. 4.2 визначаємо необхідну кількість насіннєвійок за формулою:

, шт.                            (4.4)

де, прушан. – кількість рушанки. прушан.=8614 кг.

QН.В – продуктивність насіннєвійки за зміну. QН.В=17000 кг/зміну.

Звідси,

Отже, приймаємо одну аспірацій ну насіннєвійку М2С-50.

Технічна характеристика аспіраційної насіннєвійки М2С-50

Продуктивність добова, т/добу 50

Потужність, кВт                             6

Маса, кг                                 3177

4.2.5 Машини для подрібнення насіння і ядра

Для якісного пресування та більшого виходу олії насіння необхідно подрібнити, ля цього використовують вальцеві станки марок ВС-5 та Б6-МВА, але найбільш розповсюдженим на олійних підприємствах малої

потужності є ВС-5, його продуктивність складає 60 т/добу, що значно менша за продуктивність Б6-МВА – 100 т/добу. Отже для технологічної лінії, що проектується більше буде підходити п’ятивальцевий станок ВС-5.

Рис. 4.3. Схема аспіраційної насіннєвійки М2С-50

Схема п’ятивальцевого станка ВС-5 приведена на рис. 4.5.

Основні робочі органи станка ВС-5 – п’ять вальців 3 з білого чавуну діаметром 400 та довжиною 1250 мм, корпуса підшипників 1, що називається буксами, мають форму торця подібну до квадратної. Боковими поверхнями корпуса підшипників входять в направляючи вертикальних стійок 6 станка.

Обертання вальцям передається від електродвигуна через муфту та двоступеневий редуктор 4 з передаточним числом 6,4. Обертання від редуктора через муфту передається на нижній валець, від нього за допомогою плоско пасової передачі обертання передається третьому (середньому) та п’ятому (верхньому) вальцям. Другий та четвертий вальці обертаються за рахунок тертя з примусово обертаючимися першим, третім та п’ятим вальцями.

На валу четвертого вальця є шків, від якого за допомогою перехресної пасової передачі обертання передається на вісь живильного вальця. Вмикання обертання вальця виконується за допомогою важільного механізму, що приводе в зачеплення кулачкову муфту. Живильний валець розташований в нижній частині живильного бункера, який в свою чергу розташований у верхній частині станка.

Ядро чи насіння, що направляється на подрібнення, спочатку потрапляє в живильний бункер. З бункера, при працюючому живильному вальцю, через щілину між валиком та шибером, матеріал широкою тонкою смужкою потрапляє на щит і по його поверхні направляється в зазор між двома верхніми вальцями. Направляючи щити виготовлені з листової сталі товщиною 4–6 мм, вони вставляються в пази в стійках станка. Після першого проходу між валками матеріал подається на другий щит, направляючий його на другий прохід між четвертим та третім вальцями. Далі послідовно матеріал, що направляється щитами, проходить між третім та другим та в кінці між другим та першими вальцями. Після чого подрібнений олійний матеріал, м’ятка, подається в збірний шнек м’ятки. [1]

За даними табл. 4.2 визначаємо необхідну кількість п’ятивальцевих станків за формулою:

, шт.                               (4.5)

де, пядра. – кількість ядер направлених на подрібнення. пядра=7580 кг.

QСТ – продуктивність вальцевого станка за зміну. QСТ=20000 кг/зміну.

Звідси,

Отже, приймаємо один п’ятивальцевий станок ВС-5.

Технічна характеристика п’ятивальцевого станка ВС-5

Продуктивність добова, т/добу 60

Продуктивність змінна, т/зміну 20

Потужність, кВт                    30

Маса, кг                                 9743

Рис. 4.5. Схема п’ятивальцевого станка ВС-5

4.2.6 Машини для вологотеплової обробки м’ятки

Серед великої кількості машин для вологотеплової обробки найбільш розповсюдженими є чанні жаровні. Для даної технологічної лінії більш вдало буде вибрати шести чанну жаровню, яка має продуктивність 150 т/добу.

Схема шести чанної жаровні Ж-68 приведена на рис. 4.6.

Основними елементами жаровні є чани, в яких можливо проводити обидва процеси жарки.

Чани бувають різної конструкції – чавунні литі, сталеві зварні. Основними частинами чана є днище 1, та обичайка 2. сталева зварна конструкція чана дозволяє зробити рубашки 3 як в днищі, так і в обичайці. При конструюванні обичайок потрібно враховувати, що пар, що подається в них має тиск до 0,7 МПа, а деформації стінок, особливо днищ, із-за необхідності забезпечення мінімального зазору між ним та мішалкою 6 на валу 5 повинні бути мінімальними. Зварене сталеве днище виготовляють з двох дисків (верхнього та нижнього), а жорсткість конструкції забезпечується установкою анкерних зв’язків 4 по всій площині днища з кроком 250–300 мм.

Для перепуску матеріалу з чана в днищах передбачені перепускні отвори розміром 350*350 мм. Автоматичний перепуск з підтримкою заданого рівня матеріалу в чанах забезпечується забезпечується перепускними клапанами.

Якщо обидва етапи жарка проводиться в чанній жаровні, то зволоження проводять у верхньому чані. Для відводу пари в чанах жаровні мається аспіраційна система, що представляє собою трубу-стояк, з’єднану індивідуально з кожним чаном. Тяга в аспіраійній системі природна.

Принцип дії. З моменту подачі м’ятки в проварювально-зволожувальний шнек в нього подається пара. Далі починається заповнення м’яткою чанів жаровні, що виконують при відчинених перепускних клапанах. Після досягнення мезгою потрібної температури в останньому чані її пускають в прес і жаровню переводять в установлений режим роботи. [1]

За даними табл. 4.2 визначаємо необхідну кількість жаровень за формулою:

, шт.                              (4.6)

де, пмятки – кількість м’ятки направленї на прожарювання. Пмятки=7576 кг.

QЖ – продуктивність жаровні за зміну. QЖ=50000 кг/зміну.

Звідси,

Отже, приймаємо одну жаровню Ж-68.

Рис. 4.6. Схема шестичанної жаровні Ж-68

Технічна характеристика шестичанної жаровні Ж-68

Продуктивність добова, т/добу 150

Продуктивність змінна, т/зміну 50

Потужність, кВт                    30

Маса, кг                                 12000

4.2.7 Машини для видалення олії шляхом пресування

Серед багатьох марок шнекових пресів, а саме ФП, МП-68, ЕТП-20, Р3-МОА порівняно малу продуктивність має форпрес ФП – 35 т/добу, але принцип дії та будова у них практично одинакові.

Схема форпреса ФП приведена на рис. 4.7.

Розглянемо будову та принцип дії пресу. Він складається зі станини1, що є основою на якій змонтовані всі головні вузли шнекового пресу, виготовляється частіше всього з чавуну. Леєрний барабан 4 найчастіше виготовляється з декількох ступенів, що відрізняються діаметром. Шнековий вал 5 є основним робочим органом любого шнекового пресу. Простір між зовнішньою поверхнею шнекового валу та внутрішньою поверхнею леєрного циліндру називається робочим простором. Регулювальний пристрій 6 конусного типу забезпечує регулювання тиску в робочий камері пресу, що особливо важливо в період запуску пресу, який розігрівається на протязі певного проміжку часу. Регулятор живлення 3 забезпечує рівномірну подачу матеріалу в робочу камеру пресу, а також потрібну щільність матеріалу на приймальному витку шнекового валу, що дозволяє підтримувати номінальну продуктивність та олійність матеріалу на виході. Привід пресу виконується від електродвигуна через редуктор. Редуктори на пресах зустрічаються різноманітної конструкції. Зокрема в пресі ФП використовується конічно-циліндричний вмонтований редуктор. [1]

За даними табл. 4.2 визначаємо необхідну кількість пресів за формулою:

, шт.                               (4.7)

де, пмятки – кількість м’ятки направленї на прожарювання. Пмятки=7753 кг.

QЖ – продуктивність жаровні за зміну. QЖ=11500 кг/зміну.

Звідси,

Отже, приймаємо один прес марки ФП.

Технічна характеристика преса ФП

Продуктивність добова, т/добу 35

Продуктивність змінна, т/зміну 11,5

Потужність, кВт                    8 – 20

Маса, кг                                 4250

4.2.8 Машини для очищення олії

Для очищення олії існує цілий ряд машин, але серед них найменшу продуктивність має фільтр-прес з гідравлічним затискачем – 1900 кг/год. З даних табл. 4.2. видно, що вихід олії складає 2822,96 кг/добу, тому найкращим варіантом машини для очищення олії в цеху, що проектується буде фільт-прес з гідравлічним затискачем. [1]

Рис. 4.7. Схема преса ФП

Технічна характеристика фільт-преса з гідравлічним затискачем

Продуктивність добова, кг/год 1900

Площа фільтруючої поверхні, м2 31,92

Температура олії при фільтрації, оС 60

Тиск при фільтрації, атм                0,4 – 0,6

Рис. 4.8. Схема фільтр-преса з гідравлічним затискачем

1 – станина; 2 – головна плита; 3 – опорні балки; 4 – гідравлічний затискач;

5 – збірний жолоб; 6 – штуцер для впуску олії; 7 – крани для виходу олії;

8 – контрольний кран для випуску олії; 9 – кран для випуску повітря.

За даними табл. 4.2 визначаємо необхідну кількість фільтр-пресів за формулою:

, шт.                           (4.8)

де, пнеоч.олії – кількість неочищеної олії. Пнеоч.олії=2822,96 кг.

QФ.П – продуктивність фільтр-преса. QФ.П=13300 кг/добу.

Звідси,

Отже, приймаємо один фільтр-прес з гідравлічним затискачем.

4.2.9 Розрахунок кількості збірників для олії

Розрахунок будемо вести за формулою:

,                        (4.9)

де, Vдоб – добовий об’єм матеріалу, який перероблюється, м3;

φ – коефіцієнт завантаження. φ = 0,9;

Vном – номінальний об’єм матеріалу. Приймаємо рівним 25 м3;

Т – час перебування компонентів у збірнику, год.

Добовий об’єм матеріалу знаходимо за формулою:

,                                        (4.10)

де, т – маса одержаної олії, кг/добу;

ρ – густина олії, кг/м3. Приймаємо ρ = 980 кг/м3.

Звідси,

, м3

Час перебування компонентів у збірнику визначимо за формулою:

                   (4.11)

де, t – кількість діб, доба. Приймаємо t = 5 діб.

Звідси,

, год

Тоді,

Отже, приймаємо один збірник об’ємом 25 м3. [1]

4.3 Технологія виробництва олії в цеху, що проектується

Майбутній цех, що проектується буде мати наступну технологію виробництва олії. Насіння буде завантажуватися в приймальний бункер, воно у відповідності з ГОСТ 22391–89 повинно мати такі показники, що привелені в табл. 4.5.

Таблиця 4.5 Показники насіння соняшника

З бункера за допомогою норії воно потраплятиме в сепаратор ПДП-10,

де проводиться очищення від сторонніх домішок які відрізняються за розмірами, аеродинамічними та магнітними властивостями. Після чого насіння поступає в бічову насіннєрушку МНР, в якій ядра соняшника відокремлюються від лузги. Ядра відділені від лузги називаються рушанкою. Рушанка направляється в аспірацій ну війку М2С-50. Повітряним потоком, який створює вентилятор війки, відокремлюється лузга. Ядро та січка з невеликою кількістю лузги (2 – 3%) само током потрапляє в п’ятивальцевий станок ВС-5 для подрібнення. Подрібнену масу (м’ятку) похилим скребковим транспортером подають в жаровню. Далі мезга за допомогою шнека транспортується в леєрний циліндр шнекового преса ФП.

Отримана олія, проходячи через сито, потрапляє в збірник, розміщений під пресом, потім вона за допомогою насоса подається в спеціальний фільтр-прес, для очищення, потім в бак готової продукції. Побічний продукт, тобто макуха, шнековим транспортером завантажується в бункер накопичувач.

Соняшникова олія відноситься до групи жирів, що напіввисихають. Характерні властивості: висихає повільно, плівки плавляться при 90–120оС частково або повністю у петролейному ефірі, при 280–290оС повільно загускає.

Таблиця 4.6 Показники якості олії

По органолептичних і фізико-хімічних показниках олія соняшникова нерафінована, повинна відповідати вимогам приведеним в табл. 4.6, відповідно до ГОСТ 1129–78 «Соняшникова олія, нерафінована рослинна олія». [12]

5. Удосконалення вузла

5.1 Недоліки машини

Як відомо шнекові преси використовують для видалення олії, як з насіння соняшника, так і з насіння інших олійних культур. Широке їх розповсюдження в олійно-жировій промисловості зв’язано з їх перевагами:

-  високою продуктивністю;

-  простотою конструкції основних механізмів;

-  зручністю в обслуговуванні та експлуатації;

-  надійності в роботі та можливістю включення в технологічні лінії.

Але є також і недоліки, одним з яких, але дуже важливим є низький вихід олії (30 – 35%) в порівнянні з гідравлічними пресами. Тому в наступному пункті ми пропонуємо ліквідувати цей недолік.

5.2 Удосконалення вузла

Як говорилося в попередньому пункті недоліком шнекового пресу є малий вихід олії при пресуванні. Тому ми в даному розділі пропонуємо збільшити повноту виходу олії, та підвищити зручність експлуатації шнекового пресу. Це можливо досягти шляхом заміни суцільного шнекового валу пустотілим, який складається з декількох окремих ділянок, між якими встановлені з утворенням зазору кільця, та розміщеним в середині пустотілого шнекового валу циліндричного стержня з поздовжніми олієвідвідними пазами. На його поверхні забезпечується відвід олії з сировини, що пресується в бік леєрного циліндра, так і в бік шнекового валу, причому наявність кільцевого зазору між кільцями дозволить збільшити повноту виходу олії, а простота демонтажу та очищення підвищує зручність експлуатації.

На рис. 5.1 виконаний шнековий вал, поздовжній переріз з якого ми можемо детальніше розглянути будову шнекового валу, на рис. 5.2 зображено розріз А-А, на ньому видно розташування олієвідвідних пазів, а також ми можемо побачити яку форму мають кільця, та спосіб кріплення кілець до циліндричного стержня, а на рис. 5.3 зображено розріз Б-Б з нього можемо побачити яку форму мають виступи 4 завдяки яким між кільцями утворюється зазор.

Прес працює наступним чином.

Сировина, що містить олію подається в пресуючий тракт між зеєрним циліндром 1 та поверхнею пустотілого шнекового валу, транспортується витками шнекового валу та пресується, переходячи при цьому з однієї ділянки 2 на іншу (рис. 5.1). При стисканні з сировини виділяється олія, більша частина якої видаляється з пресую чого тракту через отвори леєрного циліндру 1. Частина олії в основному з шарів сировини, що прилягають до поверхні шнекового валу, відводиться через зазори утворені кільцями 3. Проходячи через зазори між кільцями 3 олія стікає в поздовжні пази 6 на поверхні циліндричного стержня 5, а звідти відводиться в збірник олії 8.

5.3 Розрахунок вузла

5.3.1 Розрахунок параметрів вала

Розраховуємо діаметр вала, використовуючи умову міцності. [8]

Розрахуємо крутний момент вала за формулою:

,                                       (5.1)

де, Ре.д – загальна потужність електродвигуна, кВт. Ре.д = 15 кВт.

Кутове прискорення вала розраховуємо за формулою:

,                                       (5.2)

де, пе.д – частота обертання вала, об/хв. пе.д = 15 об/хв.

Звідси,

 с-1

Значення кутового прискорення підставляємо в формулу (5.1), або ж

 кг*м

Розрахуємо діаметр вала із умови міцності:

,                                       (5.3)

З формули (5.3) знаходимо осьовий момент інерції.

,                                                                (5.4)

Звідси,

 см3

де, Ткр – крутний момент, Н*м.

τтах – найбільше дотичне напруження для даного перерізу, кг/см2.

τтах = 400 кг/см2.

Осьовий момент інерції можна визначити також і за іншою формулою:

,                                   (5.5)

де, d – діаметр вала, см.

За формулою (5.5) визначаємо діаметр вала:

,                                (5,6)

Звідси,

 см

Отже, приймаємо діаметр вала рівний 22 см.

5.4 Розрахунок вала на кручення

Знайдемо реакції в опорах (див. рис. 5.5)

(5.7)

(5.8)

Рис. 5.1 Поздовжній переріз шнекового валу

          (5.9)

Отже,

,

,

 кг.

Будуємо опору моментів та поперечної сили:

– ділянка 0 ≤ z ≥ l, l = АВ

,                               (5.10)

,

 кг

,                       (5.11)

; ,

 кг*м.

Рис. 5.2 Розрахункова схема вала

6. Економічна частина

При проектуванні будь-якого об’єкту громадського або сільськогосподарського призначення, зараз в першу чергу, рахуються матеріальні витрати потрібні для реалізації цього проекту. В більшій мірі це стосується сільського господарства, тому, що на сьогоднішній день АПК України знаходиться в майже зароджуваному стані. Але ці проекти вкрай потрібні селянам, бо існуюче обладнання або застаріле і непридатне до використання, або розукомплектоване. Саме тому, проектуючи новий об’єкт сільськогосподарського призначення необхідно оптимізувати співвідношення «ціна – якість». Тобто, при забезпеченні високої якості протікання технологічного процесу, проект повинен мати і невелику вартість. Слід зазначити, що при проектуванні доцільно буде прийняти вітчизняне обладнання, тому, що воно забезпечує відчутну економію коштів при тій же якості (а іноді і краще) та сприяє розвитку промисловості України та її економіки в цілому.

При проектуванні технологічної лінії з виробництва соняшникової олії було використано вітчизняне обладнання, яке має високу якість та досить невисоку ціну.

Удосконалення шнекового пресу ФП дозволить нам отримувати більший вихід олії, приблизно на 5%, що за рік складе на 43650 кг більше ніж до удосконалення.

Отже, підрахувати прибуток можемо за формулою:

, грн                               (7.1)

де, Р – збільшення виходу олії за рік, після удосконалення, кг. Р=43650 кг.

Ц – ціна 1 кг олії, грн. Ц=8 грн.

Звідси,

, грн./рік

Тоді чистий прибуток можемо підрахувати за формулою:

, грн./рік                    (7.2)

де, П – прибуток, грн./рік.

МЗ – матеріальні затрати на переобладнання, грн.

Матеріальні затрати підраховуємо за формулою:

, грн                           (7.3)

де, ЗП – витрати на заробітну плату майстрам, грн. ЗП=1000 грн.

М – витрати на матеріали, що необхідні для переобладнання, грн. М=600 грн.

Звідси,

, грн.

Отже,

, грн./рік.

Таким чином провівши удосконалення шнекового пресу ФП ми зможемо отримати чистий прибуток, який складає ЧП=347600 грн/рік.

Висновки

Якісне харчування має важливе значення для життєдіяльності людини, тому в останні роки особлива увага звертається на удосконалення технології виробництва, впровадження більш технологічного обладнання.

Переробка сировини у місцях збирання забезпечує використання додаткових сировинних ресурсів завдяки зниженню витрат при транспортуванні. Також раціонально використовується сировина, прискорюються темпи розвитку виробництва, підвищується якість продукції і знижується її собівартість. Значення переробки у господарстві не обмежується одержанням прибутку від реалізації готової продукції. У господарствах залишаються різні відходи переробки, які використовують на кормові цілі.

З такою метою виконано проектування технологічної лінії з переробки соняшника в олію з річним об’ємом перероблюваної сировини 2399,8 тон.

Так, як господарство займається вирощуванням соняшника на великих площах, то в майбутньому можливо розширити виробництво соняшникової олії.

Бібліографічний список

1.  Бітюк О.В., Піддубник В.О. Журнал «Олійно-жирова промисловість України», Агросвіт 2005. №2.

2.  Гавриленко И.В. Оборудование для производства растительных масел. Издательство пищевая промышленность. – М.: 1975. – 350 с.

3.  ЕСКД: Основные положення. – М.: Издательство стандартов, 1984. – 343 с.

4.  ЕСКД: Общие правила выполнения чертежей. – М.: Издательство стандартов, 1984. – 232 с.

5.  Иванов М.Н. Детали машин: ученик для высших учебных заведений. – М.: Высшая школа, 1991. – 383 с.

6.  И.Т. Кретов, В.М. Кравченко Оборудование пищеконцентратного производства. – М.: Агропромиздат, 1988. – 353 с.

7.  Камышник Л.Д. Сушка и хранение семян подсолнечника. – М.: Агропромиздат. 1988.

8.  Памфилов В.А. Машины и апараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат 1991.

9.  Технические культуры. Под редакцией Я.В. Губанова. – М.: Агропроиздат, 1986.

10.  Трисвятский А.А. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. – М.: Агропроиздат, 1991 – 415 с.