Nguyên liệu đầu vào của máy là cam sành, khối lƣợng trung bình ƣớc tính khoảng 320g/trái (đường kính trái cam khoảng 80 – 90mm).
4.2.2 Thông số làm việc của máy
Năng suất làm việc: Khoảng 1500 trái/giờ 450 kg/giờ.
Công suất trên trục công tác (kW):
d v F C
N0 = . . . (kW)
Trong đó: F = 791 N = 79,1kg = 0,0791 tấn- là lực ép trung bình của miếng cam.
v = 8 v/p - là vận tốc của trục công tác.
D = 20cm = 0,2m – là đường kính của cối ép
C = 1,2 là hệ số thực nghiệm.
Suy ra: N0 =C.F.v.d =1.2.0,0791.8.0,2=0,15kW Công suất trên trục công tác: N0 = 0,15 kW
Xác định công suất của động cơ, Nđc: N k
Nđc η
= 0
Trong đó:
N0: công suất làm việc của máy
k: hệ số dự trữ, k = 1,1 ÷ 1,5: ta chọn k = 1,2.
η: hiệu suất của bộ truyền chung η = (i1)4*i2*(i3)2, tra bảng 2.4 [1]
i1= 0,995 hiệu suất của một cặp ổ lăn i2= 0,96 hiệu suất của bộ truyền đai.
i3=0,97 hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ.
Từ các thông số trên ta tính đƣợc công suất của động cơ:
hp N k
Nđc .1,2 0,2
97 , 0 . 96 , 0 . 995 , 0
15 , 0
η 4 2
0 = =
=
Vậy: Năng suất của máy, G = 450kg/h.
Công suất của động cơ, Nđc = 0,2.0,736 = 0,15 (kW).
4.2.3 Chọn động cơ
Chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 220V– 50Hz.
Kiểu: 3K112S8 Công suất: 0,37 kW
Tốc độ:715 v/p Tần số: 50 Hz a. Đặc tính kỹ thuật:
Bảng 4.3: Đặc tính kỹ thuật động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 220V – 50Hz.
Bảng 4.4: Kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ của động cơ
Kích thước động cơ điện:
Hình 4.5 Kích thước động cơ điện b. Thiết bị hổ trợ
Chọn động cơ điện kiểu kín để đáp ứng các đặc điểm của môi trường làm việc ẩm ƣớt.
Công suất động cơ điện phải phù hợp với công suất của máy công cụ và có hệ số an toàn là 1,2 lần công suất của máy công cụ. Không nên chọn lớn quá gây lãng phí, tốn điện và nhỏ quá sẽ gây cháy động cơ.
Thiết bị đóng cắt động cơ phải chọn sao cho đảm bảo đóng cắt an toàn trong môi trường ẩm ướt.
4.2.2 Tính toán chọn biến tần.
Sử dụng biến tần trong máy ép nước cam đảm bảo vận hành tin cậy, giảm chi phí bảo dƣỡng và tiết kiệm năng lƣợng tiêu thụ.
Biến tần giúp bảo vệ máy ép và thiết bị cơ khí bằng cách kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ, kéo dài thời gian hoạt động của máy và giảm thiểu chi phí vận hành và bảo dƣỡng.
Bên cạnh việc giảm thiểu sự cố vận hành của máy ép, biến tần mang lại vận hành hiệu quả bằng cách điều khiển trơn và chính xác tốc độ động cơ máy ép, cho phép điều chỉnh tốc độ của động cơ phù hợp với yêu cầu quy trình sản xuất.
Với những ƣu điểm trên, em quyết định chọn biến tần để thay thế cho hộp giảm tốc.
a) Hình dạng của biến tần:
Hình 4.6 Hình dạng của biến tần
Trên thị trường có rất nhiều loại biến tần, để phù hợp với động cơ em chọn loại biến tần: INVT CHF100A-2R2G-S2 có công suất 0,75kW.
Tỉ số truyền cần thiết:
- Cài đặc biến tần:
Do ta chọn biến tần nên ta cài đặc biến tần ở mức công suất lớn nhất : Là 50Hz tương ứng với 715v/p của động cơ.
Vậy 1Hz tương ứng với 14,3 v/p của động cơ.
Vậy ta giảm công suất của biến tần xuống còn 1 Hz do đó số vòng quay của trục động cơ là 14,3 v/p.
4.2.3 Phân phối tỉ số truyền và tính momen xoắn trên trục.
- Tỉ số truyền chung:
79 , 8 1
3 , 14 =
=
=n i n
tg đc ch
Mà : ich = id . ir
id : tỉ số truyền của bộ truyền đai.
ir : tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng.
- Tốc độ quay của trục cối ép lõm là: n1 = 6v/p.
Vậy: tỉ số truyền của bộ truyền đai:
38 , 6 2
3 , 14
1
=
=
= n
id nđc
- Tốc độ quay của cối ép lồi là: n2 = 8 v/p.
Vậy: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng:
75 , 8 0 6
2
1 = =
=n ir n
ich = id . ir = 2,38.0,75 = 1,785 a. Công suất của hệ thống:
Công suất cần thiết trên trục động cơ: Nct = 0,37 (kW)
Công suất trên trục I (trục ép lõm 1) :
N1= Nct.ηd.ηol.= 0,37.0,94.0,99= 0,34 (kW)
Công suất trên trục II ( trục ép lõm 2):
N2= N1.ηbr.ηol= 0,34.0,97.0,99=0,33 (kW)
Công suất trên trục III (trục ép lồi 1):
N3= N1.ηbr.ηol=0,34.0,97.0,99=0,33 (kW) Công suất trên trục IV (trục ép lồi 2):
N4= N2.ηbr.ηol=0,33.0,97.0,99=0,32 (kW) b. Tốc độ quay trên các trục
- Tốc độ quay trên trục I là: 6( / ) 38
, 2
3 , 14
1 vg ph
i n n
d
dc = =
=
- Tốc độ quay trên trục II là : 6( / ) 1
6
1 1
2 vg ph
i
n =n = =
- Tốc độ quay trên trục III là : 8( / ) 75
, 0
6
2 1
3 vg ph
i
n =n = =
- Tốc độ quay trên trục IV là : 8( / ) 75
, 0
6
2 2
4 vg ph
i
n =n = = Trong đó: ndc: số vòng quay của trục động cơ.
c. Xác định mômen xoắn trên các trục:
- Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức :
Mdc 247098( . )
3 , 14
37 , .0 10 . 55 , 9 .
10 . 55 ,
9 6 6 Nmm
n N
dc
ct = =
=
- Mômen xoắn trên trục I là:
M1 541166,7( . )
6 34 , .0 10 . 55 , 9 . 10 . 55 ,
9 6
1 6 1
mm n N
N = =
=
- Mômen xoắn trên trục II là:
M2 525250( . )
6 33 , .0 10 . 55 , 9 . 10 . 55 ,
9 6
2 6 2
mm n N
N = =
=
- Mômen xoắn trên trục III là:
M3 393937,5( . )
8 33 , .0 10 . 55 , 9 . 10 . 55 ,
9 6
3 6 3
mm n N
N = =
=
- Mômen xoắn trên trục IV là:
M4 382000( . )
8 32 , .0 10 . 55 , 9 . 10 . 55 ,
9 6
4 6 4
mm n N
N = =
=