Moara cu Ciocanele

1. ELEMENTE INIȚIALE PENTRU PROIECT

caracteristici fundamental – constructive ale mori cu ciocane care constituie obiectul proiectului

Transformarea cerealelor în făină sau alte fracțiuni utilizate în industrializarea ulterioară, se realizează mai multe operații, care în mod convențional constituie procesul de măcinare (măciniș). În principiu, procesul de măciniș constă din două operații care formează un ciclu repetibil până când întregul endosperm s-a transformat în făină, iar învelișul în tărâță: măcinarea și sortarea. Prin măcinare se înțelege procesul divizării unui bob în particule de diferite mărimi sub acțiunea unui ansamblu de organe de lucru capabil să dezvolte forța care să învingă coeziunea moleculară a corpului respectiv. Spațiul în limitele căruia acționează organele de lucru se numește zona de măcinare. Procesul de măcinare este caracterizat prin următorii parametrii principial:

gradul de mărunțire, λ, definit ca raport dintre suprafața totală a particulelor noi create St, fi suprafața inițială a bobului Si:

λ= St/ Si

În procesul de măcinare, (sau grad de mărunțire) se iau valori în intervalul [20;50] pentru fiecare treaptă fiind influențată de finețea (granulația) făinii.

granulozitatea și modelul de finețe, sunt parametrii care caracterizează structura dimensională a masei mărunțite. Granulozitatea G reprezintă media ponderată a claselor de dimensiuni ale măcinișului, exprimată de relația:

,

Pi, cantitatea de măciniș rămasă pe sita 1 a clasorului [g].

Ci, indicele mediu al sitei (media aritmetică între dimensiunile medii ale sitelor "i"și "i+1" [mm])

Mp, media totală a probei [g]

Dacă Mp = 100 g, atunci relația a doua, definește modelul de finețe al măcinișului,

Consumul specific de energie, este dat de energia consumată pentru crearea unei unități de suprafață nouă. Energia consumată pe mărunțire în procesul de măcinare este distribuită pe două stadii de lucru:

mărimea fisurilor mici existente în materia primă (boabe etc.)

mărunțirea propriu-zisă

Variația energiei pentru măcinare dw, este dependentă de variația dimensiunilor medii inițiale al particulei și constanta C, și coeficientul n, specific fiecărui material:

,

relație care prin integrare conduce la o funcție exponențială de variabilă D. În funcție de condițiile particulare de integrare (valori diferite ale coeficientului n) sunt cunoscute mai multe legi de variație a energiei:

n = 1, legea lui Kick:

n = 2, legea lui Rittinger:

n = 1,5, legea lui Bond:

n = n, legea lui Grass-Zimmerley:

Caracterizări experimentale au demonstrat o mai mare apropiere de modelul de mărunțire a legii lui Kick pentru măciniș grosier și a legii lui Rittinger pentru mărunțirea fină, legea lui Bond fiind o medie a celor două. Rezultate mai recente ale unor cercetări consideră că energia necesară mărunțirii se poate calcula mai exact utilizând relația:

Pentru cazul cerealelor boabe, pornind de la relația anterioară, Melincov a stabilit o relație de calcul pentru energia specifică de măcinare, care îi poartă numele:

și sunt coeficienți ale căror valori se calculează experimentul. Cunoscând energia specifică Ws și debitului utilajului Q [Kj/s], se poate calcula puterea necesară măcinării:

Procesul de măcinare este influențat de următorii factori:

Proprietățile fizico-mecanice și structurale ale c cerealelor, reprezentată de arizotrofia bobului, repartizarea neuniformă a componentelor chimice în părțile sale componente, umiditate și șirul de cereale. Astfel pentru fiecare soi de cereale există o umiditate optimă, dar umiditatea învelișului trebuie să fie mai mare decât umiditatea endospermului, umectarea exagerată însă, determină micșorarea capacității de producție prin înmuierea boabelor și aderarea acestora pe suprafețele de lucru, iar umectarea insuficientă înrăutățește calitatea făinii prin sfărâmarea învelișului și amestecarea acestuia în mod inseparabil cu făina.

caracteristicile produselor rezultate au o influență importantă asupra procesului de măcinare, ilustrată de următoarele exemplificări:

realizarea produselor cu granulație mare implică o acțiune mai puțin intensă a mașinilor, procesul de mărunțire fiind alcătuit cu precădere din acțiuni de forfecare și rupere a particulelor mari în particule mai mici.

Realizarea produselor cu granulație fină implică o acțiune intensă, procesul de măcinare incluzând acțiuni conjugate de forfecare, frecare și presare, produsele rezultate având un conținut mai mare de substanțe minerale, o cantitate mai mare de granule de amidon deteriorate, ce dau o culoare mai închisă.

Separarea granulelor presupune un regim care să ducă la mărirea dimensiunilor germenilor, proces realizat printr-o acțiune de presare.

sinteza documentară referitoare la soluțiile funcțional constructive și tehnologice aplicabile morii cu ciocane.

PROCEDEE DE MĂCINARE

Măcinarea cu valțuri

La valțuri, mărunțirea se face prin măcinare complexă, organele de lucru fiind tăvălugii de formă cilindrică, cu diametre de 220, 250 sau 300 mm și lungimi de 600, 200 sau 1000 mm, aflați în mișcare de rotație în sens contrar, suprafețele laterale ale tăvălugilor fiind riftuite sau netede. Rifturile sunt crestături care se practică pe suprafața tăvălugilor, cu scopul de a desface mai ușor miezul boabelor de înveliș și au următoarele caracteristici tehnice, de altfel, bine definite: profilul sau forma, unghiul de înclinare al riflului față de generatoarea tăvălugului și numărul riflurilor. Condiția de apucare pentru o pereche de tăvălugi, numite și pasaj, este determinată pornind de la figura 1.

Fig. 2.1 Schema tăvălugilor

Materialul prins de cei doi tăvălugi și , care se rotesc în sensuri contrarii, este antrenat, în punctele de contact de forțele de frecare P , a căror rezultantă este . Datorită gabaritului particulei, fiecare tăvălug va opune o forță de reacțiune, rezultanta acestora fiind . Particula este apucată și introdusă între tăvălugi numai dacă .

Caracteristicile principale, construcția și montarea tăvălugilor

Tăvălugii rifluiți au pe suprafața cilindrică exterioară niște crestături (care ajută la desfacerea mai ușoară a miezului boabelor de înveliș), numite rifluri, cu următoarele caracteristici esențiale:

Profilul riflurilor, reprezintă forma în secțiune transversală a crestăturii și elementele geometrice principale . În figura 2 sunt prezentate principalele elemente ale profilului riflurilor.

Elementele profilului riflurilor

Riflurile pot fi de mai multe feluri:

Rifluri închise (ascuțite), caracterizate de relația , se folosesc la morile cu măciniș scurt.

Rifluri deschise (obtuze), pentru care , acestea se folosesc la morile cu măciniș lung.

Înclinarea riflurilor este fața de generatoarea cilindrului, exprimată prin raportul între diferența A a unei extremități și a riflului față de generatoare, măsurată pe lungimea cilindrului și lungimea generatoarei 1, exprimat în [%]. Figura 3

Figura 3

Dacă riflurile ar fi paralele, măcinarea ar fi discontinuă și periodică, producându-se doar la întâlnirea riflurilor existente pe suprafața celor doi tăvălugi. Datorită înclinării riflurilor și a vitezei diferențiale dintre tăvălugi se formează puncte de întretăiere, numărul acestora fiind în relație de directă proporționalitate cu intensitatea și echilibrarea procesului de măcinare.

Practic, înclinarea cere valori cuprinse între 6 – 12 %, în funcție de locul pasajului respectiv în diagrama de măciniș.

Numărul riflurilor, n, reprezintă numărul de proeminențe existente pe un centimetru liniar, măsurat pe circumferința tăvălugului. Distanța între două vârfuri de rifluri succesive se numește pas P, și este în următoarea relație cu numărul riflurilor:

Acest parametru influențează în cea mai mare măsură gradul de mărunțire, crescând de la 4-5 la prima treaptă de sfărâmare, la 14-16 pentru ultima treaptă.

Viteza tăvălugilor [m/s], este viteza periferică a fiecărui tăvălug. În cele mai multe cazuri vitezele tăvălugilor din același pasaj sunt diferite, viteze egale pentru ambii tăvălugi fiind recomandate numai la pasajele de separare a germenilor. Raportul de viteze este cuprins între 2,5 – 1,25, mai mare pentru șrotuire (2,5), iar la măcinarea grisurilor și dunsturi și în faza intermediară de desfacere 1,25. Tăvălugul care se rotește mai repede se numește tăvălug rapid, iar cel care se rotește mai încet, tăvălug lent.

Poziția riflurilor, reprezintă situația în care se găsesc fața și spatele riflurilor de pe tăvălugul lent, în timpul rotirii.

Diametrul tăvălugilor exercită o influență importantă asupra operațiilor de măcinare, cu cât diametrul este mai mare, cu atât drumul parcurs de produs este mai lung, iar influența măcinării este mai intensă. Se recomandă alegerea diametrului tăvălugilor în funcție de mărimea particulelor ce urmează a se obține, de exemplu, pentru transformarea produselor intermediare în făină se recomandă alegerea diametrului de 250 – 300 mm, iar pentru obținerea produselor grisice diametrul de 200 – 250 mm. Datorită considerentelor de uniformizare a gabaritelor, în practică se folosesc tăvălugi cu același diametru.

Măcinarea cu pietre

Reprezintă cel mai vechi sistem de măcinare la care organele de lucru sunt două pietre de formă cilindrică, confecționate fie din roci naturale de cuarț, fie din material abraziv agregat la dimensiuni de 30 – 42 inch, 915 – 1100 mm. O moară cu pietre, figura 4 se compune, în principiu, pe lângă piatra fixă (zăcătoare) 2 și alergătoare 1, dintr-un eșafodaj 10, fixat pe un postament 9, care susține celelalte părți componente. Piatra alergătoare este antrenată în rotație printr-un ax 4, și o roată de curea 5, axul sprijinindu-se pe două lagăre: superior 3 și inferior 8. Distanța dintre pietre se stabilește cu un mecanism de reglare b. Accesul materialului între pietrele închise într-o carcasă numită vesca se face prin pâlnia de alimentare 7. Suprafețele de lucru ale pietrelor au săpate pe ele o serie de canale, unele lungi pentru ventilație și apucare, altele mai puțin adânci și scurte numite șanțuri de tăiere, care realizează măcinarea intensă. De mărimea șanțurilor depinde gradul de mărunțire al produselor.

Figura 4

Măcinarea cu detașoare

Este tot un proces conex măcinării cu valțuri, prin care se urmărește dezintegrarea plăcuțelor de produs ce se formează între tăvălugii cu suprafețe netede, prin frecare între două discuri sau prin lovire de către un rotor cu palete într-o manta din sârmă împletită, identică celei folosite la decojirea grâului. Odată cu dezintegrarea plăcuțelor se produce și o măcinare a dunsturilor concomitent cu o desfacere a urmelor de înveliș existente pe suprafața acestora, fără însă ca particulele de tărâță să fie fărâmițate. Rezultă deci, o recomandare a procesului având și avantajul unui consum redus de energie. În figura 1.5 se prezintă detasorul tip MIAG, la care produsul admis în utilaj prin gura de alimentare 1, este dirijat de către melcul transportor 2, către distribuitorul 3, care-l presează, forțându-l să iasă prin deschiderea 4. Forța din deschiderea 4 este reglată de discul mobil 5, presat cu ajutorul resortului 6, care poate fi reglat cu discul 7, manipulat din exterior cu manivela 9, ce acționează în interiorul manșonului 8 și care după reglare, se fixează în punctul 10. Discul mobil 5 este presat de resortul 6, în funcție de efectul tehnologic obținut, reglarea fiind vizualizată prin capacul de vizitare 11.

Figura 5

Măcinarea în mori cu ciocane

Măcinarea în mori cu ciocane constituie un procedeu tehnologic de mărunțire la care predomină fenomenul de măcinare prin impact, efectul tehnologic determinat fiind de șortuire (rezultă produse de granulație grosieră), dar în practică sunt și situații de obținere a unei anumite cantități de făină. De obicei, este folosit la măcinarea grâului pentru făină neagră, măcinarea porumbului pentru urluială și a cartofilor deshidratați.

Sistemele de măcinat pot fi grupate în două categorii:

sisteme cu camera închisă figura 1.6, presupunul admis în utilaj prin gura de alimentare 1, este dirijat de către melcul transportor 2, către distribuitorul 3, care-l presează, forțându-l să iasă prin deschiderea 4. Forța din deschiderea 4 este reglată de discul mobil 5, presat cu ajutorul resortului 6, care poate fi reglat cu discul 7, manipulat din exterior cu manivela 9, ce acționează în interiorul manșonului 8 și care după reglare, se fixează în punctul 10. Discul mobil 5 este presat de resortul 6, în funcție de efectul tehnologic obținut, reglarea fiind vizualizată prin capacul de vizitare 11.

Figura 5

Măcinarea în mori cu ciocane

Măcinarea în mori cu ciocane constituie un procedeu tehnologic de mărunțire la care predomină fenomenul de măcinare prin impact, efectul tehnologic determinat fiind de șortuire (rezultă produse de granulație grosieră), dar în practică sunt și situații de obținere a unei anumite cantități de făină. De obicei, este folosit la măcinarea grâului pentru făină neagră, măcinarea porumbului pentru urluială și a cartofilor deshidratați.

Sistemele de măcinat pot fi grupate în două categorii:

sisteme cu camera închisă figura 1.6, presupun alimentarea frontală cu materialul de măcinat (axial sau dezaxat), suprafața laterală fiind complet închisă de sită și de plăcile contrabatatoare. Din jgheabul de alimentare 1, prevăzut cu magneții 2, materialul de măcinat pătrunde în camera de măcinare unde este izbit de ciocanele 8, articulate pe bolțurile 9, fixate pe butucul disc 4, antrenat în rotație prin arborele 3.

Figura 1.6

Pentru mărirea agresivității procesului de măcinare se folosește dispozitivul de mărunțire cu plăcuțe fixe 7, granulozitatea măcinișului reglându-se prin calibrul (dimensiunea ochiurilor) sitei 5. Evacuarea măcinișului și absorbția prafului degajat în timpul măcinării se face pneumatic prin conducta de evacuare 6. În timpul măcinării, pentru a ajunge la granulația dorită, particulele de măciniș execută mai multe rotații în jurul axului rotorului, formând un strat inelar dispus între sită și ciocane. Particulele acestui strat au viteze diferite (viteza maximă având-o particulele de la interior), din care cauză mărunțirea se datorește și ciocnirii reciproce dintre particule și frecării acestora cu muchiile orificiilor sitei.

Ansamblul rotor, pe lângă funcția de mărunțire are și rolul de ventilator, ajutând și la evacuarea și transportul pneumatic al măcinișului

sisteme cu camera deschisă figura 1.7 au alimentarea tangențială cu debit riguros constant în timpul lucrului. Prin jgheabul de alimentare 1, după ce trece prin fața cutiei cu magneți 2, materialul pătrunde în camera de măcinare, unde este izolat de rotorul cu ciocane 3, și apoi de plăcile contrabatatoare cu rifuri 4, 8, realizându-se procesul de mărunțire. După realizarea granulației dorite, măcinișul trecut prin sita 5, este evacuat prin conducte 6. Reglarea debitului se face prin dimensionarea fantei jgheabului de alimentare cu dispozitivul 10. Sistemul este fixat pe cadrul 7, incinta fiind delimitată superior de capacul 9.

Figura 1.7

Spre deosebire de sistemele cu cameră închisă, în acest caz, sita are rol mai mult de sistem de separare și evacuare și mai puțin de mărunțire, mărunțirea făcându-se în acest caz rapid, particulele efectuând mai puține rotații în jurul axului rotorului, din momentul intrării până la părăsirea camerei de măcinare, cantitatea de praf fiind mai mică.

CAPITOLUL I

ALEGEREA ȘI PREZENTAREA SCHEMATICĂ A VARIANTELOR FUNCȚIONAL CONSTRUCTIVE ȘI TEHNOLOGICE OPTIME A MORII CU CIOCANE, ÎN RAPORT CU OBIECTIVELE PROIECTULUI

Alegem ca variantă optimă o moară cu ciocane conform figurii 1.6 De ce

Avantajul major al morilor cu ciocane este dat de necesitatea unei pregătiri speciale, curățirea ce se aplică urmărește extragerea corpurilor străine minerale, mai ales pietrele, care prin lovire ar putea produce deteriorarea mecanică a mașinii sau scântei generatoare de explozii.

Ca și valțurile, morile cu ciocane cunosc o mare varietate constructivă.

Procesul tehnologic de mărunțire la morile cu ciocane este folosit la măcinarea grosieră a cerealelor nemalțificate. Se are în vedere realizarea unei mori cu ciocane de mică capacitate destinată fabricilor de bere de mică capacitate eventual mijlocie de aproximativ 10.000 l/zi.

La elaborarea procesului de execuție s-a avut în vedere realizarea produsului respectându-se următoarele aspecte:

constituție mecanică robustă și compactă

consum rațional de energie

adaptarea unei soluții constructive care să permită măcinarea unei game cât mai largi de boabe

adoptarea unei soluții constructive care să permită accesul comod la rotorul cu ciocane, permițându-se schimbarea ușoară și comodă a ciocanelor precum și schimbarea ușoară și rapidă a sitei

folosirea de materiale uzuale existente în țară, conform standardelor în vigoare, care nu ridică probleme deosebite în aprovizionarea lor de către întreprinderea executantă

montarea organelor active în mișcare (rotorul cu ciocane) într-o construcție închisă

apărători de protecție la transmisia curelelor

asigurarea etanșării tuturor îmbinărilor pe unde ar fi posibilă degajarea prafului

motorul electric și echipamentul instalației electrice în protecțieT.P.54.

Soluția constructivă aleasă

1= corpul morii

2 = rotorul

3 = apărătoarea de protecție

5 = fulie

6 = curea trapezoidală

7 = suportul morii

8 = sită

9 = ciocane

10 = capacul cu pâlnie

Corpul morii se realizează în construcție turnată din fontă Fc 250, ceea ce reprezintă o soluție net avantajoasă din punct de vedere al comportării în exploatare față de soluțiile constructive sudate din tablă laminată DE CE. Corpul morii conține camera de măcinare, locașul sitei precum și lagărului cu rulmenți ai axului morii. Pe una din părțile laterale ale gurii de evacuare se află fixat cu șuruburi un dispozitiv pentru reglarea jocului colector. Corpul morii este fixat cu șuruburi de suportul morii. Rotorul cu ciocane este de tipul cu discuri, ciocanele realizate din OLC60, fiind aranjate pe patru bolțuri, câte trei pe fiecare bolț, în așa fel încât pe bolțurile diametral opuse aranjamentul să fie identic. Rotorul este amplasat în consolă, pe un ax care la partea opusă este fixat într-un lagăr prevăzut cu doi rulmenți oscilanți. S-a ales acest tip de rulmenți datorită capacității lor foarte bune de compensare a abaterilor de la aliniere.

Capacul cu pâlnie este o construcție sudată din tablă laminată, având la partea dinspre corpul morii un șuber necesar reglării debitului de produs care intră în camera de măcinare. Capacul se fixează de corpul morii prin intermediul a două balamale, închiderea făcându-se cu ajutorul unui șurub cu ochi și a unei piulițe stricte. Capacul cu pâlnie asigură alimentarea cu produs a morii și de asemenea accesul personalului care deservește moara în camera de măcinare în vederea schimbării sitelor sau a ciocanelor rotorului. Sita se realizează din tablă perforată și închide camera de măcinare având un unghi de acoperire de 360°. În funcție de felul produsului care se macină și de granulația dorită a măcinișului se folosesc site cu diferite ochiuri și anume: mm.

Sita se introduce în locașul existent în corpul morii și se fixează prin intermediul corpului capacului cu pâlnie. Suportul morii este o construcție sudată din profile laminate din oțel și îndeplinește rolul de susținere a morii a acționării acesteia și a unor părți din instalația electrică.

Instalația electrică rezolvă problemele de acționare electrică protecția și comanda individuală a motorului electric, componența acesteia fiind următoarea:

contactor cu relee termice

cutie cu condensatori de sarcină

două microîntrerupătoare

cablu electric

fișă pentru racordare la sursa de energie.

Acționarea morii se face cu un motor electric monofazat, transmiterea mișcării de la motorul electric la axul morii făcându-se prin intermediul unei curele trapezoidale. Această transmisie este închisă de o apărătoare de protecție.

Moara funcționează în felul următor: produsul ce urmează a fi măcinat se toarnă în pâlnia de alimentare de unde ajunge în camera de măcinare intrând în contact cu ciocanele rotorului și în urma unor ciocniri repetate cu ciocanele acesta este mărunțit și ajunge în zona sitei, unde fracțiunile de produs măcinat cu dimensiuni mai mici decât sitei trec prin aceasta, iar cele cu dimensiuni mai mari rămân în zona de acționare a ciocanelor unde continuă procesul de mărunțire până ajung la dimensiunea potrivită pentru a părăsi camera de măcinare. Menționăm că măcinarea are loc și datorită lovirii boabelor între ele. Odată trecut de ochiurile sitei, măcinișul este evacuat prin partea inferioară a corpului morii în sacul colector. Moara cu ciocane este prevăzută cu sistem de protecție ce nu permite pornirea morii în următoarele două situații:

capacul de vizitare la rotorul cu ciocane este deschis

se toarnă materialul de măcinat în pâlnia de alimentare înainte de pornirea motorului electric

CAPITOLUL II

CONCEPEREA ȘI PROIECTAREA FUNCȚIONAL-CONSTRUCTIVĂ A MORII CU CIOCANE SAU A UNOR SUBANSAMBLE ALE ACESTEIA

fundamentarea teoretică și/sau cercetarea experimentală a procesului de transformare tehnologică, specifică sistemului tehnic

a.1. Factorii ce influențează procesul de măcinare

– Masa hectolitrică: reprezintă masa [kg] unui volum de boabe de 0,1

Masa hectolitrică este influențată în sens direct de forma regulată a boabelor, netezimea suprafeței exterioare a acestora, masa specifică și conținutul de impurități mici și grele, în sens invers de către umiditate, conținutul de impurități ușoare etc.

Masa specifică: reprezintă raportul dintre masa a 1000 boabe și volumul ocupat de acestea [g/] și oferă cele mai bune informații despre calitatea cerealelor.

Aceasta este influențată de:

compoziția chimică

compactitate

structura anatomică

maturizarea și mărimea boabelor

Mărimea, forma și uniformitatea boabelor: reprezintă un criteriu important de apreciere a calității, deoarece fiecare dintre ele influențează în primul rând extracțiile, alegerea mașinilor optime pentru prelucrare, precum și păstrarea unui regim tehnologic constant pentru o perioadă de timp mai lungă

Tăria (duritatea boabelor) interpretată drept tărie când oferă indicii privind rezistența la operațiile de vehiculare, pregătire, sau prelucrare, iar ca duritate când caracterizează în ce măsură boabele se sparg întâmplător în cazul mărunțirii intenționate, oferind în plus indicii privind consumul energetic necesar măcinișului

Sticlozitatea și făinozitatea boabelor, prezintă importanță atât pentru tehnologia făinii, cât și pentru comportarea crupe la fierbere

INDICII PONDERALI AI PRINCIPALELOR CEREALE

TABELUL 2.a.1.

VALORILE UMIDITĂȚII, DENSITĂȚII ȘI POROZITĂȚII PRINCIPALELOR CEREALE

TABELUL 2.a.2

Umiditatea învelișului trebuie să fie mai mare decât umiditatea endospermului, umectarea exagerată însă determină micșorarea capacității de producție prin aderarea boabelor pe suprafețele de lucru.

În industria berii, în procesul tehnologic de brasaj malțul măcinat umed se amestecă cu măciniș de materii prime amidonoase (porumb, grâu, orez, orz etc.) în vederea prelucrării ulterioare.

Cantitatea de cereale nemalțificate (mai ieftine) a crescut până la 50 – 80 % astfel consumul de malț scăzând și ducând implicit la scăderea costului produsului finit. Din multitudinea variantelor de mărunțire a materiilor prime am optat la mărunțirea cu ajutorul morilor cu ciocan, în primul rând datorită prețului de cost scăzut al acestora comparativ cu celelalte tipuri de mori.

CARCATERISTICILE PRODUSELOR REZULTATE

Caracteristicile produselor rezultate, au o influență importantă asupra procesului de măcinare ilustrată de următoarele exemplificări:

realizarea produselor cu granulație mare implică o acțiune mai puțin intensă a mașinilor, procesul de mărunțire fiind alcătuit cu precădere din acțiuni de forfecare și rupere a particulelor mari în particule mai mici

realizarea produselor cu granulație fină implică o acțiune intensă, procesul de măcinare incluzând acțiuni conjugate de forfecare, frecare și presare, produsele rezultate având un conținut mai mare de substanțe minerale, o cantitate mai mare de granule de amidon deteriorate, ce dau o culoare mai închisă

PARAMETRII CONSTRUCTIVI ȘI FUNCȚIONALI AI UTILAJULUI DE MĂCINARE

Cei mai importanți parametrii sunt:

forma, construcția și tipul organului de lucru

jocurile dintre acestea

metoda de alimentare, respectiv evacuare

regimurile și schema cinematică a organelor de lucru

momentele de inerție și echilibrarea organelor de lucru

echilibrarea la șoc a organelor active

INDICATORII ECONOMICI AI PROCESULUI DE MĂCINARE

Indicatorii economici sunt determinați de următorii factori:

gradul de valorificare al cerealelor

consumul de energie

scurtarea măcinișului

mecanizarea și automatizarea

modelarea matematică și/sau fizică a comportării morii cu ciocane pe durata procesului de transformare tehnologică

Date inițiale pentru calculul constructiv și de rezistență

capacitatea de producție:

porumb: Q=250 kh/h

orz: Q=150 kh/h

soluția constructivă figura 6

caracteristicile fizico-mecanice paragraful 2.a.1.

setul de site

unghiul de acoperire de măcinare de către site: 360°

tipul rotorului: cu discuri

așezarea ciocanelor: pe 4 rânduri

distanța ciocan – sită 10 mm

Calculul energiei specifice de măcinare

Pentru calculul energiei specifice de măcinare folosim relația de calcul a lui Melincovi:

– grad de mărunțire

Deoarece avem măciniș grosier se dau valorile minime ale coeficientului și .

Calculul puterii necesar măcinării

Se utilizează relația:

Pornind de la această putere necesară măcinării alegem un motor electric necesar acționării morii cu ciocane:

puterea motorului electric: 3 kw

turația motorului electric: 3000

tensiunea de alimentare: 220 V

frecvența: 50 Hz

protecția: Ip54

Calculul elementelor principale ale morilor cu ciocane

Determinarea dimensiunilor camerei de măcinare are ca date de pornire următoarele elemente:

capacitatea de măcinare impusă morii

tipul și granulația măcinișului

proprietățile fizico-mecanice ale materialului de măcinat

Calculul se face prin similitudine mecanică, considerând valorile etalon ale acestor măsuri pentru un model de moară ale cărei dimensiuni sunt cunoscute, moara care urmează să se proiecteze fiind de același tip cu modelul, dar de altă sarcină, adică:

Dm – diametrul rotorului morii model

D – diametrul rotorului morii proiectate

Lm – lungimea rotorului morii model

L – lungimea rotorului morii proiectate

K = 6.

Pentru o lățime a rotorului de L = 46 mm, obținem următorul diametru al rotorului:

Adoptăm D = 280 mm

Diametrul camerei de măcinare se calculează cu relația:

D = diametrul rotorului

S = distanța ciocan sită

Numărul ciocanelor de pe rotor se calculează cu relația:

L – lungimea rotorului

ΔL – grosimea discurilor

nα – numărul ciocanelor de pe aceeași urmă

S – grosimea ciocanelor, la care se adaugă în cazul rotoarelor multidisc și grosimea șaibelor de distanțare:

ciocane

Se adoptă 12 ciocane, deoarece amplasarea acestora trebuie să se facă în număr egal pe cele 4 bolțuri de suspendare.

Pentru o turație a rotorului de 1500[rot/min]obținem următoarea viteză periferică a ciocanelor:

Diametrul de suspendare al ciocanelor

Echilibrarea la șoc a ciocanelor

Echilibrarea la șoc a ciocanelor și stabilirea mișcării ciocanelor presupune stabilirea condițiilor de alimentare și a parametrilor constructivi ai ciocanelor, astfel încât percuțiile aplicate pe ciocane particulelor care se macină, să nu se transmită articulațiilor bolțurilor de fixare.

Considerând schema de încărcare din figura 2.1 forța de percuție P aplicată ciocanului trebuie să fie aplicată perpendicular pe muchia acestuia (componenta ), iar din ecuația momentelor, coordonata X va fi:

unde:

momentul de inserție a ciocanului în raport cu axa de oscilație (articulație)

masa ciocanului

Figura 2.1

Cotă

NU

De refacut

C = coordonata centrului de greutate a ciocanului considerând un ciocan simplu, cu elementele de cotă precizate în figura 2.1

Figura 2.2

Momentul de inerție se poate calcula cu formula:

unde

momentul de inerție al ciocanului în raport cu o axă paralelă cu , ce trece prin centrul de masă:

masa îndepărtată la confecționarea găurii de diametrul d

de facut figura2.3

Înlocuind și presupunând percuțiile P la ordonata rezultă:

Neglijând masa decupată din gaură, , în raport cu masa ciocanului relația devine:

Deoarece L-C= vom avea:

și rezultă următoarea relație, care permite stabilirea poziției găurii de articulare a ciocanului:

Vom accepta .

dimensiunea și verificarea sistemului tehnic din punct de vedere al cerințelor de rezistență mecanică, stabilitate și fiabilitate

Calculul transmiterii prin curea

Date inițiale:

puterea transmisă:

turația la arborele conductor:

turația la arborele condus:

raportul de transmitere:

viteza unghiulară la arborele conducător:

viteza unghiulară la arborele condus:

În funcție de și alegem curea tip SPZ STAS 7192/2-83.

Diametrul primitiv al rotii motoare

Alegem .

Diametrul primitiv al roții conduse:

Distincția dintre axe:

Se adoptă

Lungimea primitivă a curelei:

Distanța dintre axe efectivă:

Unghiurile dintre ramurile transmisiei

Unghiurile de înfășurare sunt:

la roata motoare de curea:

la roata condusă de curea

viteza periferică a curelei

frecvența de încovoiere a curelei

calculul puterii unitare (transmisă pe o curea)

unde

pentru i=2 se adaugă:

coeficientul unghiului de înfășurare

calculul numărului necesar de curele

curele

numărul efectiv de curele

curele

forța periferică transmisă este:

forța pe arbore necesară întinderii curelei la montaj

limitele de reglaj ale distanței între axe

Arborii și lagărele transmisiei sunt solicitați de rezultanta eforturiloractive din ramuri conform figurii 2.3.

Forțele care acționează pe arbore sunt:

forța care acționează axial pe arbore, având valoare foarte mică, se poate neglija. În schimb forța care acționează radial pe arbore se corectează cu un coeficient dinamic:

Calculul de rezistență al arborelui morii cu ciocane

Momentul de torsiune transmis de către arbore este:

P – puterea motorului electric

n – turația arborelui

Diametrul capătului de arbore se calculează din condiția de torsiune

conform STAS 8724-74

Arborele este încărcat la un capăt de forța radială datorată roții de curea , iar la celălalt capăt de greutatea rotorului care este corectat cu un coeficient

Schema de încărcare a arborelui (VEZ HERMAN!!!!!!!!!!!!!!)

Figura 2.c.2.

Calculăm pe tronsoane forțele tăietoare:

Calculăm pe tronsoane momentele încovoietoare

Materialul din care se execută arborele morii este OL50 STAS 500-88.

Tabelul 2.c.1.

Figura 2.3

Verificarea arborelui se face cu teoria a III a de rezistență, în secțiunea 1-1 care este cea mai solicitată deoarece acolo acționează maxim:

Verificarea la oboseală a arborelui

Verificarea la oboseală a arborelui se face în aceeași secțiune 1-1 în care momentul încovoietor are valoarea maximă.

Considerăm că solicitarea de încovoiere se produce după un ciclu simetric:

Considerăm că solicitarea de răsucire se produce după un ciclu pulsator:

Pentru materialul OL50 avem:

Coeficienții efectivi de concentrare sunt:

Coeficienții de mărime:

coeficienții de calitate a suprafeței:

Tensiunile care apar în această secțiune sunt:

Coeficientul la oboseală este:

Verificarea rezistenței ciocanului

Ciocanul se confecționează din OLC 60 STAS 880-82 și se aplică un fragment termic de îmbunătățire (călire înaltă) în urma căreia duritatea ajunge la aproximativ 58 HRC.

Date inițiale:

grosimea ciocanului

masa ciocanului:

raza de suspendare:

turația rotorului:

viteza unghiulară:

Asupra ciocanului acționează forța centrifugă FC.

Figura 2.4. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Ciocanul este solicitat la:

întindere: secțiunea 1-1

forfecare: secțiunea 2-2

Verificarea ciocanului la întindere

forța centrifugă

A= aria solicitată la întindere

Verificarea la forfecare

Verificarea rezistenței discului rotorului

Figura 2.c.5

Discul rotorului se realizează din OLC45 STAS 880-82 și este solicitat la o forfecare după secțiunea 1-1.

Verificarea penelor

În funcție de diametrul arborilor conform STAS 1004-81 se aleg următoarele pene paralele:

pentru d = 24 mm pană A8732

pentru d = 24 mm pană A8740

Pana paralelă fiind ajustată pe suprafața laterală în canalul butucului și al arborelui transmite momentele de răsucire prin contactul pe fețele laterale a canalelor menționate.

Din coordonata de rezistență la solicitarea de contact:

h – înălțimea nominală a penei

L – lungimea nominală a penei

D – diametrul arborelui

– tensiunea de contact admisibilă pentru sarcini alternante și șocuri pentru OL 60

Vom avea:

Verificăm cele două pene:

Verificarea rulmenților

Arborele morii cu ciocane se sprijină pe doi rulmenți radial-ascuțiți cu bile, conform STAS 6846-86. S-au folosit rulmenți oscilanți datorită faptului că se compensează foarte bine abaterile de aliniere și au o capacitate combinată de încărcare bună.

Principalele caracteristici ale rulmenților 2306 sunt prezentate în tabelul 2.c.2

Se știe că între capacitatea dinamică a rulmentului Cr, sarcina echivalentă P (calculată în funcție de sarcinile pe lagăr) și durabilitatea nominală a rulmentului (durata de utilizare în milioane cicluri) există relația:

Pentru rulmenții cu bile.

Sarcina dinamică echivalentă se calculează cu relația:

V=1 deoarece se rotește inelul interior

X și Y sunt coeficienți ce depind de raportul și de tipul rulmenților. Valorile acestor coeficienți sunt date în tabelul următor:

Tabelul 2.c.3

Pentru rulmentul din lagărul A:

Pentru rulmentul din lagărul B:

Rulmenții se vor unge cu o unsoare consistentă simbol RUL Ca3, având ca bază de sporificare calciul și următoarele caracteristici tehnice:

punct de picurare minim 100°C

rezistă minim 72 ore la 60°C

rezistă la coroziune conform încercării după STAS 562-60

cenușă maxim 2%

Calculul productivității morii

Capacitatea de lucru teoretică ( de proiectare se determină cu relația):

B – lățimea camerei de măcinare

v –viteza periferică a ciocanelor

S –distanța dintre ciocan și sită

– masa volumică a produsului mărunțit

– coeficientul care ține seama de umplerea cu măciniș a camerei de măcinare

– numărul de ciocane

– masa unui bob

Z – gradul de mărunțire

unde:

– numărul de lovituri la un radian al unui ciocan asupra particulelor în suspensie

– numărul de ciocnituri dintre ciocan și stratul de material de pe sită

Capacitatea de lucru de exploatare variază în limite destul de largi în jurul acestei valori de 244,37 în funcție de ochiurile sitei și de timpul și caracteristicile produsului care se macină.

Consumul specific de energie C este definit ca raport între puterea electrică consumată P și capacitatea de lucru de exploatare.

1J = 277,8

Caiet de sarcini

Condiții generale de asigurarea calității

Documentația de execuție

La elaborarea documentației de execuție s-au avut în vedere toate standardurile de stat pentru materialele, elementele de fixare, etanșări și profile laminate din oțel, precum și următoarele standarde cu caracter general:

STAS 2300 – 88 – toleranțe generale pentru piese prelucrate prin așchiere

STAS 11111 – 86 – Abateri limită pentru dimensiuni fără indicații de toleranță de pivelor obținute prin tăiere sau îndoire

STAS 1592/1 -85 – piese turnate din fontă. Abateri limită și adaosuri de prelucrare

STAS 9101 – 77 – Îmbinări sudate. Abateri limită la dimensiuni fără indicații de toleranță.

STAS 9398 – 83 – îmbinări sudate prin topire de oțeluri. Clase de calitate.

STAS 12643 – 88 – controlul vizual al îmbinărilor sudate prin topire

RECEPȚIA PRODUSELOR DE LA FURNIZOR

Materialele utilizate pentru execuția morilor cu ciocane de mică capacitate sunt uzuale și trebuie să corespundă standardelor de material respectiv.

Înlocuirea materialelor prescrise în desene. Se poate face numai cu acordul proiectantului și numai cu materiale de calitate sau echivalentă sau superioară.

Produsele de la furnizori se vor recepționa numai dacă sunt însoțite de certificate de calitate și dacă este cazul de certificate de garanție.

CONDIȚII PRIVIND EXECUȚIA

condițiile privind prelucrările mecanice

Toleranțele generale dimensionale precum și toleranțele generale geometrice ale pieselor sau ansamblelor prelucrate prin așchiere vor fi conform STAS 2000 – 88, clasele de precizie m respectiv S .

Muchiile ascuțite rezultate din prelucrări mecanice se vor teși sau se vor rotunji, iar** se vor îndepărta.

Condiții privind îmbinări sudate. Abaterile limită pentru dimensiuni fără indicații de toleranță de îmbinări sudate vor fi conform STAS 9101 – 77, clasa mijlocie.

Îmbinările sudate se vor încadra în clasa de calitate II, conform STAS 9398 – 83 și se vor controla vizual conform STAS 12643 – 88

Pentru realizarea unui grad de finisare sporit, dacă este necesar , sudurile se vor poliza.

Condiții privind piesele turnate

Caracteristicile mecanice și ** pieselor din fontă vor fi conform STAS 56-82, iar abaterile limită și adaosurile de prelucrare vor fi conform STAS 1592/1 – 85 clasa III cu ***

CONDSIȚII PRIVIND MONTAJUL

Înainte de asamblare toate piesele vor fi curățate de așchii metalice, oxizi, murdărie, zgură și stropi de sudură.

Suprafețele metalice prelucrate care prin asamblare vor fi supuse frecării se vor unge în prealabil cu ulei mineral.

Etanșările trebuie executate cu o calitate corespunzătoare astfel încât să se împiedice aspirația aerului fals și degajării de praf spre exterior.

Montajul trebuie să asigure:

alinierea celor două roți de transmisie prin curele cu ** de ±1mm

rotația ușoară a rotorului cu ciocan

reglarea ușoară a poziției suberului

etanșarea corespunzătoare a camerei de măcinare spre capacul cu pâlnie și spre lagăr

condițiile necesare pentru utilizarea utilajului fără pericol de accidente, respectiv echipament electric corespunzător mediului respectiv și apărători de protecție

CONDIȚII GENERALE PRIVIND PROTECȚIA CONTRA COROZIUNII

Gradul și tipul de curățire care trebuie realizate, procedeul de pregătire prin acțiune mecanică a suprafețelor pentru a se obține aspectul corespunzător ** de curățire precum și regulile privind verificarea calității acestora sunt conform STAS 10166/1 – 77, pentru mediul rural, climat temperat, sub copertină și sub acțiunea prafului

Categoria de protecție, condițiile tehnice de calitate privind acoperișurile protectoare, precum și regulile și ** de verificare a calității acestora sunt conform STAS 10302/1 – 83 și anume:

sistemul de acoperire prin vopsire cu uscarea peliculelor la aer

categoria de protecție contra coroziunii II durata medie 5 – 11 ani

Materialele de bază ale sistemului de acoperire prin vopsire cu uscarea particulelor la aer, numărul de straturi, grosimea totală a sistemului de acoperire și indicațiile de utilizare funcție de clasa de precizie, agresivitate a mediului li categoria de protecție vor fi conform STAS 10702/2 -82 și anume:

rășini acrilice cu uscare la aer, cu grosimea totală a sistemului de acoperire 100

structura sistemului de acoperire este următoarea

stratul primar este grund brun anticoroziv 5040 și se aplică în două straturi

stratul intermediar este vopseaua pe bază de rășini acrilice cu uscare la aer și se aplică o singură dată

stratul final de finisare este email pe bază de rășini acrilice cu uscare la aer și se aplică în două straturi

Culoarea și nuanța peliculelor de acoperire este:

moara se va vopsi în culoarea albastru 143

motorul electric se va vopsi în culoarea portocaliu 33

apărătoarele de protecție se vor vopsi în culoarea galben**44

Culoarea și nuanța peliculelor de acoperire indicată mai sus este conform cartelei de culori pentru vopsele și emailuri editată de Laboratorul central de cercetare pentru** și cerneluri al Ministerul Industriei Chimice.

Se vor respecta indicațiile întreprinderii producătoare de vopsele privind prepararea acestora și tehnica de vopsire.

Suprafețele prelucrate ale pieselor metalice care nu se protejează anticoroziv prin vopsire trebuie unse cu un strat de vaselină tehnică STAS 917 – 84.

Se recomandă ca șuruburile să nu se vopsească, ci să se protejeze prin zincare.

VERIFICAREA ȘI ATESTAREA CALITĂȚII

Verificarea calității materialelor

Aceasta se face conform standardelor de material și a legislației în vigoare.

Verificarea dimensională

Verificarea dimensională se face la toate reperele importante urmărindu-se încadrarea lor în toleranțele la dimensiuni și cele de formă și poziție admise în documentația de execuție

Verificarea montajului

Verificarea montajului va urmări în principal îndeplinirea următoarelor condiții:

verificarea vizuală a utilajelor, urmărind integritatea și conformitatea execuției cu documentația de execuție, aspectul și calitatea vopsirii

verificarea strângerii șuruburilor

verificarea montajului corect al elementelor instalației electrice

verificarea alinierii celor două roți de curea, abaterea admisă fiind de ±1mm

verificarea rotirii ușoare a rotorului cu ciocane

verificarea etanșeități camerei de măcinare

verificarea deplasării ușoare a șublerului

VERIFICAREA FUNCȚIONĂRII ÎN GOL

Aceasta se face de către executant pentru fiecare bucată de produs în scopul atenuării nivelului de calitate a acestuia.

Verificarea se face în felul următor:

La început utilajul se lasă să funcționeze trei etape de câte cinci minute și dacă în această perioadă nu apar anomalii în funcționare se lasă să funcționeze patru ore(care reprezintă de fapt și perioada de rodaj în gol) urmărindu-se:

funcționarea liniștită, fără frecări, zgomote suspecte, trepidații etc.

încălzirea lagărelor și a motorului electric nu trebuie să depășească temperatura mediului ambiant cu mai mult de 30°C

păstrarea ** și a distanțelor funcționale normale ale organelor în mișcare

starea îmbinărilor demontabile

comportarea sudurilor de rezistență

funcționarea corectă a instalației electrice prin porniri și opriri repetate

Dacă se constată defecțiuni majore acestea se remediază și proba se repetă.

Verificarea funcționării în sarcină

Verificarea funcționării în sarcină se face numai după efectuarea rodajului în gol și numai pentru utilajele următoare:

când se efectuează omologarea produsului

verificarea performanțelor atunci când intervin schimbări de materiale la organele active, modificări constructive sau tehnologice care pot influența calitatea produsului

la fiecare 500 produse executate

Această verificare se execută în trei etape de câte o oră de funcționare, cu încercări succesive diferite și anume:

– încărcare

– încărcare

– încărcare

După efectuarea acestor etape se va efectua rodajul în sarcină. Acesta se va executa la întreprinderea executantă dacă acestea are posibilitatea de asigurare a funcționării în sarcină timp de 50 ore, iar dacă nu există această posibilitate rodajului se va executa la beneficiar.

Verificarea funcționării în sarcină va urmării pe lângă verificările enumerate mai sunt și calitatea procesului de măcinare și productivitate.

Dacă se constată defecțiuni acestea se remediază imediat, iar probele și verificările se reiau.

Rezultatele măsurătorilor și probele efectuate pentru stabilirea parametrilor funcționali tehnologici și constructivi ai utilajului se vor consemna într-un referat de încercări.

MARCARE, CONSERVARE, AMBALARE, DEPOZIATARE, TRANSPORT

Marcarea

Utilajul se va marca vizual cu o etichetă cuprinzând următoarele:

denumirea întreprinderii producătoare

simbolul utilajului

numărul sau seria de fabricație

personalul CTC

Conservarea

Toate porțiunile metalice prelucrate și nevopsite vor fi acoperite cu un strat de vaselină tehnică STAS 917 -84 pentru protejarea împotriva coroziunii.

Ambalarea

În vederea protejării pe timpul transportării și depozitării se recomandă acoperirea morilor cu folie de polietilenă.

Depozitare

Morile cu ciocane se vor depozita în magazii închise, ferite de intemperii, cu pardoseală din beton. În cazul depozitării pe timp mai îndelungat se vor lua măsuri pentru a se asigura protecția împotriva factorilor naturali, agenților mecanici și corozivi

Transport

În cazul în care desfacerea se realizează direct de către întreprinderea producătoare, transportul utilajului la locul de utilizare revine cumpărătorului.

Dacă desfacerea se realizează printr-un magazin specializat, transportul până la punctul de desfacere se va efectua cu mijloace auto sau pe cale ferată, luându-se măsurile corespunzătoare pentru evitarea deteriorării și accidentelor.

Garanții

În condițiile de transport, depozitare, exploatare și întreținere corespunzătoare de către beneficiar, întreprinderea producătoare garantează funcționarea corespunzătoare a utilajului timp de 12 luni de la livrare. În asemenea condiții, garanția se rezumă la înlocuirea pieselor defecte fără facturarea către beneficiar,

CONCEPEREA ȘI PREZENTAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICAȚIE

Analiza critică a documentelor

Arborele se realizează din următorul material: 40 STAS 333 – 80/ OL50 STAS 500 – 80. Prelucrarea se va efectua pe un strung SN 4001500

Stabilirea itinerarului tehnologic de fabricație

Pentru realizarea arborelui se parcurg operațiile prezentate în tabelul următor:

Elaborarea tehnologiei de prelucrare

STABILIREA ADAOSURILOR DE PRELUCRARE ȘI A REGIMURILOR D AȘCHIERE

Strunjire frontală:

Adaosul de prelucrare pentru strunjirea de finisare a suprafeței frontale după strunjirea de degroșare este:

Adaosul de prelucrare pentru degroșare este:

Avansul recomandat recomandat pentru această adâncime de degroșare :

Pentru avem:

Coeficienții de corecție în funcție de rezistența materialului sunt:

Din caracteristica mașinii unelte SN4001500 alegem avansul .

Durabilitatea economică a sculei de așchiere este:

Uzura admisă a sculei așchiere :

Din caracteristica mașinii unelte SN4001500 alegem turația imediată mai mică: .

Se recalculează viteza reală de așchiere:

Verificarea puterii:

Puterea motorului electric al mașinii unelte este:

Deci parametrii reali de așchiere pentru strunjirea de degroșare sunt:

Pentru finisare se recomandă în funcție de gradul de netezire avansul:

pentru și avem

Coeficienții de corecție pentru materialul OL50 cu sunt 1.

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă: .

Din caracteristica strungului SN4001500 găsim avansul:

Din caracteristica strungului SN4001500 alegem turația imediată inferioară:

Parametrii reali de așchiere sunt:

, , ,

Strunjire longitudinală

Adaosul de prelucrare pentru strunjirea de finisare după strunjirea de degroșare este:

Adâncimea de așchiere pentru degroșare este:

Deci se face o singură trecere de finisare.

Avansul recomandat în funcție de gradul de netezire:

Pentru avem:

Coeficienții de corecție sunt 1.

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Din caracteristica SN4001500

Parametrii de așchiere sunt:

, ,

Strunjire longitudinală

Adaosul de prelucrare pentru strunjirea de finisare după strunjirea de degroșare:

Degroșarea

Avansul recomandat:

Pentru și

Coeficienții de corecție sunt:

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Din caracteristica SN4001500

Parametrii de degroșare sunt:

, , ,

Finisarea

Avansul recomandat în funcție de gradul de netezire:

Pentru avem:

Coeficienții de corecție sunt egali cu 1.

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Din caracteristica SN4001500

Parametrii de degroșare sunt:

, , ,

Strunjire longitudinală

Adaosul de prelucrare pentru strunjirea de finisare după strunjirea de degroșare este:

adâncimea de așchiere pentru degroșare este:

Degroșarea

Avansul recomandat pentru strunjirea de degroșare este:

Pentru avem:

Coeficienții de corecție au valoarea 1.

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Din caracteristica SN4001500

Parametrii de degroșare sunt:

, , ,

Finisarea

Avansul recomandat în funcție de gradul de netezire este

Pentru avem:

Coeficienții de corecție au valoarea 1.

Durabilitatea economică a sculei așchietoare:

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Din caracteristica SN4001500

Parametrii de finisare sunt:

, ,

Găurire

Adaosul de prelucrare pe rază este:

Unghiurile recomandate burghiului elicoidal sunt:

, ,

Adâncimea de așchiere reprezintă chiar adaosul de prelucrare pe rază:

Durabilitatea economică a burghiului elicoidal

Uzura admisă a sculei așchietoare:

Filetare

Filetarea se va executa ** M8, avansul de așchiere corespunde cu pasul filetului:

Frezare canal pană

Se folosește o freză 8 STAS 1681-85/Rp5 pe o mașină de frezat FU 3501350

Avansul se alege funcție de avansul și adâncimea de așchiere a canalului

Viteza de așchiere se alege în funcție de avansul și adâncimea de așchiere.

Coeficienții de corecție sunt:

pentru viteza:

pentru forța de așchiere:

Deci:

Turația sculei așchietoare este:

Alegem din gama de turații a mașinii unelte turația cea mai apropiată:

Se recalculează viteza reală de așchiere:

Se verifică variația :

Viteza de avans este:

Din caracteristica mașinii unelte alegem:

Verificarea puterii:

STABILIREA NORMELOR TEHNICE DE TIMP

Calculul normelor tehnice de timp se face conform normativelor unificate pentru prelucrări pe strunguri normale:

Operația 1: trasare

Operația 2: debitare pe ferăstrău mecanic

Operația 3: strunjire frontală

degroșare

+ timp unitar incomplet

Coeficienții de corecție:

– în funcție de duritate

– în funcție de starea suprafeței – fără crustă –

– în funcție de marca tăișului și unghiul de atac principal

– în funcție de felul strunjirii – frontală –

– în funcție de produsul coeficienților și valoarea lui

finisare

– timp unitar incomplet

Coeficienții de corecție

– în funcție de duritate

– în funcție de marca tăișului și unghiul de atac principal

– în funcție de felul strunjirii – frontală –

– în funcție de rugozitate și clasa de precizie

– în funcție de produsul coeficienților și valoarea lui

Operația 4: strunjire la

degroșare – nu se realizează deoarece

finisare

Operația 5:

degroșare

finisare

Operația 7: strunjire canal inel elastic

în funcție de diametrul și adâncimea canalului

Operația 8: găurire

Operația 9 : filetare

Operația 10: strunjire frontală

degroșare

finisare

Operația 11: strunjire longitudinală

degroșare

finisare

Operația 12: găurire

Este identică cu operația 8

Operația 13: filetare

Este identică cu operația 9

Operația 14: frezare canal pană

timpul de pregătire – încheiere

timpul de prindere – deprindere (pe masă cu șuruburi și bride prin manipulare manuală)

timpul operativ incomplet

timpul operativ

timpul de deservire tehnico – operativă și timpul de odihnă:

Timpul normal de operație:

Operația 15: frezare canal pană

Este identică cu operația 14

Timpul normal pentru operațiile de operare pe strung este:

, unde:

tpi – timp de pregătire închidere,

n – numărul de repere

– timpi unitari

Norma de timp pentru realizarea arborelui este dată de suma următorilor timpi:

Întocmirea documentelor tehnologice

INTEGRAREA SISTEMULUI TEHNIC PROIECTAT ÎN SISTEMUL DE AUTOMATIZARE

Automatizarea morii cu ciocane urmărește condiționarea pornirii motorului electric de antrenare de următoarele două condiții:

pâlnia de antrenare să fie goală

capacul de acces la rotorul cu ciocane să fie închis

Prima condiție, de pornire a motorului electric numai când pâlnia de alimentare este goală, a fost impusă de necesitatea pornirii motoarelor morii cu ciocane în gol. Pornirea directă în sarcină poate duce la distrugerea motorului electric sau a unor elemente din lanțul cinematic.

A doua condiție, de pornire a motorului electric numai când capacul de acces este închis, are un caracter de protecția muncii, deoarece turația foarte mare a rotorului de 6000 rot/min poate să provoace accidente persoanelor neavizate care încearcă anumite reglaje sau intervenții cu moara în funcțiune.

Aceste condiții de pornire a motorului electric sunt realizate cu ajutorul a două microîntreruptoare (limitatoare)montate astfel:

SCHEMA ELECTRICĂ A MORII CU CIOCANE

Primul limitator este poziționat la partea inferioară a pâlniei de alimentare, iar celălalt este montat pe capacul morii astfel încât capacul de acces la rotorul cu ciocane să acționeze prin intermediul unei plăcuțe limitatoare asupra pârghiei microîntrerupătorului.

Ca toate schemele electrice și aceasta este constituită din două circuite ** de:

circuitul de forță, monofazat, în care este conectat elementul de acționare (motorul)

circuitul de comandă

Instalația electrică conține:

motorul electric (2,2 kw/3000rot/min)

releu termic

contactor 10A

condensatori de pornire

două butoane pornit-oprit

două microântrerupăroare

Acționarea morii se realizează cu un motor electric asincron monofazat M, cu condensatorii în serie de pornire C. Condensatorii de pornire sunt legați în serie de bobina ajutătoare (de pornire) .

Motorul electric este protejat contra încălzirii excesive cauzată de suprasarcină cu ajutorul releului termic cu lamele bimetalice montate în circuitul de alimentare.

Bobina conectorului se implementează în circuit cu memorarea stării fiind legat în paralel cu contactul normal deschis C(contact de automatizare sau memorizare) acționat de bobina B. La întreruperea **bobinei se pierde efectul de automatizare.

Întreruperea circuitului bobinei se face cu ajutorul butonului de contact normal închis b, iar conectarea bobinei contactorului se face prin acționarea butonului b Dar simpla apăsare a butonului b nu este suficientă pentru conectarea bobinei contactorului C, dacă nu sunt respectate condițiile impuse de cele două microîntrerupătoare, respectiv limitatorul montat pe pâlnia de alimentare și legat la un contact normal închis pentru poziția normală. Nerespectarea condițiilor duce la imposibilitatea pornirii motorului electric. Dacă în funcționare, operatorul vrea să deschidă capacul de acces la rotor, din nou motorul se oprește.

INSTRUCȚIUNI DE PROTECȚIA MUNCII ȘI DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

La realizarea utilajului se vor respecta normele republicane de protecția muncii și PSI, specifice fiecărei faze a proiectului de fabricație respectiv:

turnare

prelucrări mecanice

tratamente termice

sudare

montaj

vopsire

manipulare și transport

Instrucțiuni de protecția muncii

deservirea utilajului se face numai de către personalul instruit, care să cunoască bine construcția, tehnologia de lucru, funcționarea utilajului

întreținerea și repararea utilajului se face în mod obligatoriu de către personalul instruit în acest sens

înaintea efectuării ungerii, curățării, întreținerii și reparațiilor se va întrerupe obligatoriu alimentarea cu curent electric al utilajului

nu este admisă exploatarea utilajului fără totalitatea elementelor părții mecanice și ale instalației electrice în stare bună

instalația electrică și utilajul se vor lega în mod obligatoriu la pământ și la nul de protecție

este interzisă introducerea mâinilor sau a altor obiecte în pâlnia de alimentare

nu este admisă folosirea utilajului în cazul unor defecțiuni la partea mecanică sau deranjamente ale instalației electrice

apărătorile de protecție vor fi vopsite în exterior și în interior cu vopsea galbenă de securitate

utilajul nu va fi pus în funcțiune până nu se constată existența tuturor apărătorilor de protecție prevăzute în documentație

în timpul funcționării utilajului este interzisă deschiderea capacului rotorului și intervențiile de orice fel asupra lui

motoarele electrice și celelalte echipamente ale instalației electrice să fie legate cu o protecție IP54. Nu se admite înlocuirea lor cu altele având protecție inferioară

nu este permisă funcționarea utilajului cu vibrații puternice. În acest sens pe rotor se vor monta numai ciocane de aceeași greutate și duritate, iar rotorul va fi echipat dinamic.

Instrucțiuni de prevenire și stingere a incendiilor

Utilajul este destinat să lucreze și în încăperi în care se pot afla accidental în aer suspensii de praf de cereale, deci medii cu pericol de explozie, motiv pentru care este realizat în așa fel încât să lucreze etanș fără a permite accesul prafului în mediul exterior.

Se vor respecta următoarele:

în cazul în care se constată degajări de praf, utilajul va fi imediat oprit, iar defecțiunea constatată va fi remediată

motoarele electrice și elementele instalației electrice vor fi astfel montate și exploatate încât să evite producerea scânteilor sau a unor scurtcircuite și vor avea gradul de protecție IP54

lucrările cu foc deschis (sudarea) la utilaj nu se vor executa decât după spălarea și curățarea elementelor acestuia de depuneri de praf și măciniș

aprinderea și utilizarea focului de orice natură, precum și fumatul sunt strict interzise pe întreg teritoriul ce prezintă pericol de explozie

utilajul va fi legat obligatoriu la pământ

utilajul se va revizui și curăța periodic, verificându-se ungerea lagărelor pentru a se evita pericolul de supraîncălzire a acestora

nu se admit improvizații la remedierea unor defecțiuni

este interzisă blocarea cu stive de materiale sau alte obiecte a tablourilor electrice, ușilor de acces, indicațiilor de incendiu și a mijloacelor de stingere a incendiilor

se interzice lovirea cu ciocanul sau alte obiecte metalice a elementelor utilajului sau altor obiecte metalice care ar putea produce scântei

verificarea instalației de punere al pământ a utilajului și a tuturor echipamentelor electrice se va face periodic conform reglementărilor în vigoare

în exploatare, utilajul trebuie curățat de praf și uns periodic. Ungerea părților mobile ale utilajului se va face numai cu lubrefianții indicați și numai în starea de repaus al acestuia

beneficiarul va respecta toate măsurile de prevedere, prevenire și stingere a incendiilor prevăzute de proiectant, precum și cele prevăzute de normativele republicane.

BIBLIOGRAFIE.

Herman R., Fleșer T., Tehnologia fabricării și reparării utilajelor în industria alimentară – îndrumar de proiectare

Țucu D., Morăritul – sisteme tehnologice și structuri productive, Editura mirton, 1994

Costin I, Mori de capacitate mică, editura tehnică, București, 1974

Goțianu M., Organe de mașini, Editura tehnică, București, 1983

Mitelea I, șa, Materiale și tehnologii în construcția de mașini, Lito IPTVT, 1990

Vlase A, regimuri de așchiere** prelucrare și norme tehnice de timp, Editura tehnică, București,1985

Nanu A, Tehnologia materialelor, Lito IPTVT, Timișoara, 1984

Trusculescu M, șa., Studiul materialelor, analize și încercări, Lito IPTVT, 1992

Rădulescu M, studiul materialelor, Editura didactică și pedagogică, București, 1982

Dumitru I, Rezistența materialelor, Lito IPTVT, Timișoara, 1984

Perju D., Automatizarea utilajului tehnologic chimic, Lito IPTVT, Timișoara, 1986

Mărcușanu A., șa., Sisteme de acționare în industria alimentară, Lito IPTVT, Timișoara, 1994

Constantinescu A., Culegere de standarde de organe de mașini, Editura didactică și pedagogică, București, 1977

Popa M., Desen tehnic – culegere de norme, Lito IPTVT, Timișoara, 1989

Lupea A. X., Botiș M.,, tehnologii în industria alimentară, Lito UTT, 1995