Промышленность \ Основы расчета иконструирования машин и аппаратов пищевых производств

Методические указания к выполнению лабораторных работ с дисциплины "Основы расчета иконструирования машин и аппаратов пищевых производств", страница 13

При вращении барабана частица материала, находящаяся в точке А поднимается до точки Аi Угол, определяющий высоту подъема частицы, зависит от коэффициента трения между материалом и ба­рабаном, от величины центробежной силы, прижимающей частицу к стенке барабана. Поднявшись до точки Ai, частица соскальзывает вниз и, благодаря наклону всего барабана не угол  α, по­падает уже в точку А", и т.д., пока не выйдет из барабана. В современных машинах угол наклона оси барабана принимают равным 1- 6, реже до 10 градусов.

Время пребывания материала в барабанных машинах определяет­ся как технологическими параметрами процесса, так и конструктивны­ми размерами оболочки.

Например, время сушки материала в барабанных сушилках равно:

                               (1)

где      L    - длина барабана, м ;

п    - частота вращения барабана,  с-1 ;

α    - угол наклона барабана, град;

Dвн - внутренний диаметр барабана, м;

 р, с, m, l - коэффициенты, зависящие от типа посадок;

φ   - коэффициент заполнения;

δ  - средний размер частиц, м;

γ   - насыпная масса материала   кг/мЗ;

V  - средняя скорость движения газов, м/с.

Для барабанных смесителей

                                                     (2)

где     β - центральный угол, рад;

θ - угол естественного откоса сыпучего продукта,  град.

Из формул (1) и  (2)  видно,  что время пребывания материала в барабане зависит от таких конструктивных параметров, как длина, внутренний диаметр, угол наклона барабана,  а также от частоты вращения. Поэтому, исходя из необходимого по технологии времени воздействия на продукт, должны выбираться и вышеперечисленные параметры.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа заключается в экспериментальном исследовании времени пребывания материала внутри барабана в зависимости от угла наклона и частоты вращения барабана.

Ступенчатое изменение одного из параметров (α, п) при постоянном значении других, определяют время, в течение которого частица материала находится в барабане. Аналогичные измерения проводят для этих двух параметров.

Полученный массив экспериментальных данных подвергается статистической обработке с целью выявления характера зависимостей, тесноты корреляционной связи и построения графиков.

3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИНЖЕНЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1.     Общие замечания

Полученные результаты представляют собой массивы чисел, на основании которых экспериментатор должен сделать выводы о характере зависимостей основных параметров; направлении их изменения; оптимальных, с точки зрения рабочего процесса, чис­ленных значениях. Это возможно сделать, только используя опре­деленные методы систематизации обработки экспериментальных данных.

3.2.     Планирование инженерного эксперимента.

В однофакторном эксперименте исследуется зависимость вида у = f(х). В этом случае изменению одного фактора х соответствует определенная область изменений  у. Если же на  у влияет нес­колько независимых факторов, то такую зависимость называют много­факторной,  у = f(х, z, v).

План эксперимента включает в себя:

·  определение необходимого числа наблюдений;

·  определение области изменения (максимум, минимум) независимой переменной;

·  определение интервалов между экспериментальными данными;

·   выбор порядка проведения эксперимента.

3.2.1. Необходимое число наблюдений.

Для обеспечения надёжности всех выводов по эксперименту необходимо при производстве наблюдений получить такой массив данных, по которым с достаточно высокой степенью уверенности можно судить о свойствах изучаемого явления. Степень увереннос­ти определяется величиной вероятности. В практике научных ис­следований обычно принимается величина вероятности Р = 0,95. Допускаемая ошибка при этом составляет 0,05. Формула для определения необходимого числа наблюдений определяют по формуле:

Скачать файл