Расчётная часть

К основным показателям, характеризующим работу той или иной картофелеочистительной машины, независи­мо от принципа ее действия, относят: частоту вращения очисти­тельного диска и полезную мощность, которую необ­ходимо сообщить от двигателя приводному валу машины.

Кроме того, работу картофелеочистительных машин характе­ризуют эксплуатационные (технологические) характеристики: производительность, загрузка рабочей камеры, расход воды на 1 кг очищенного продукта, продолжительность обработки, процент отходов, средний показатель качества очистки продукта.

Действительная производительность (кг/с) картофелеочисти­тельной машины периодического действия

(1.5.1)

где m - масса единовременно загружаемой порции продукта, кг; t₃ - продолжи­тельность загрузки продукта в рабочую камеру, с; t₀ - продолжительность обработки продукта, с; t_У - продолжительность удаления продукта из рабочей камеры, с.

Теоретическая производительность (кг/с) картофелеочистмтельной машины периодического действия

(1.5.2)

где V - свободный объем камеры для обработки продукта, м³; ρ - насыпная плот­ность обрабатываемого продукта, кг/м³ (для картофеля ρ = 700 кг/м³, для свеклы ρ = 75Окг/м³, для моркови ρ = 780кг/м³); φ - коэффициент заполнения камеры для обработки продукта (φ = 0,6-0,65).

Действительный коэффициент заполнения камеры

(1.5.3)

где m_пр - предельная масса порции продукта, кг; m_пр = Vρ.

Относительное количество отходов (процент отходов) продукта (%)

(1.5.4)

где m₁ - масса порции продукта после очистки, кг.

Количество воды, расходуемой на 1 кг очищенного продукта (кг/кг), можно определить по формуле

(1.5.5)

где m₂ – суммарная масса воды и отходов, кг.

Средний показатель качества очистки продукта (%) прямо про­порционален числу полностью очищенных клубней и обратно пропорционален общему числу клубней в единовременно загру­жаемой порции продукта:

(1.5.6)

где К - общее число клубней в порции продукта, шт.; К₁, - число полностью очи­щенных клубней в порции продукта, шт.

Полезная мощность (Вт) электродвигателя привода машины

(1.5.7)

где N_общ - мощность электродвигателя при работе машины под нагрузкой, Вт; N_хх - мощность электродвигателя при работе машины на холостом ходу, Вт.

Теоретическая мощность (Вт), которую необходимо сообщить от электродвигателя приводному валу картофелеочистительной машины,

(1.5.8)

где N₁ - мощность, необходимая на преодоление силы трения клубней о рабочий орган и стенку камеры; N₂ -мощность, необходимая для подъема клубней; η_м - механический к.п.д. машины.

Мощность N₁ (Вт), затрачиваемая на преодоление сил трения клубней о рабочий орган и стенку камеры,

(1.5.9)

где n - частота вращения рабочего органа, мин^-1; f - коэффициент трения клубней об абразивную поверхность рабочего органа и стенку камеры (f =0,8…1,2); r_тр - радиус приложения суммарной силы трения, м (для дисковых картофелеочиститсльных машин r_тр = 0,33D); φ_m - коэффициент, учитывающий, что во время вращения часть клубней находится в подброшенном состоянии (для дисковых картофеле-очистительных машин φ_m = 0,8…0,9).

Для дисковых картофелеочистительных машин мощность N₂ (Вт), необходимая для подъема клубней,

(1.5.10)

где Н* - высота подброса клубней, м (принимается равной полезной высоте рабочей камеры Н* = Н); z - число волн на очистительном диске, шт; К_с -коэффициент проскальзывания клубня относительно диска (К_с = 0,4...0,7);

Удельный расход энергии (Вт • с/кг) на процесс очистки

(1.5.11)

где Т - суммарное время, затраченное на обработку продукта, с;

(1.5.12)

Механический к.п.д. машины η_м определяется отношением полезной мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивлений обрабатываемого продукта, к мощности электродвигателя, находящегося под нагрузкой,

(1.5.13)