Способ привода экструдера
Владельцы патента RU 2448890:
Учреждение Российской академии наук Институт механики сплошных сред Уральского отделения РАН (RU)
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова" (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода экструдера для обработки биопродуктов. В способе привода экструдера используют вал отбора мощности трактора. Сначала производят установку осей вала отбора мощности трактора и шнека экструдера по одной прямой линии в горизонтальной плоскости и направляют их встречно друг другу. Затем соединяют валы с помощью карданной передачи, при этом для вращения шнека используют момент, создаваемый на вале отбора мощности. Регулирование оборотов шнека производят переключением коробки передач вала отбора мощности и установкой оборотов вращения двигателя трактора. Перед установкой оси вала отбора мощности трактора соосно оси шнека с помощью дополнительных грузов, закрепляемых на корпусе трактора, производят совмещение главной центральной оси инерции трактора с осью его вала отбора мощности. Снижают вибрацию на корпусе шнека экструдера путем изменения давления в шинах трактора. Установка соосности вала отбора мощности и шнека экструдера может быть произведена с помощью механизма навески трактора, к которому жестко крепят корпус прессующей части экструдера по трехточечной схеме. Достигаются повышение надежности привода, простота монтажа и обслуживания, обеспечение автономности и мобильности. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода экструдера или шнек пресса для обработки биопродуктов, например зерновых или масличных культур.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ привода экструдера (см. патент RU 2328638, опубл. 10.07.2008).
Недостатком его являются высокие капитальные и эксплуатационные издержки, сложность монтажа и обслуживания, привязка к сети электропитания, низкая надежность узлов привода.
Технической задачей предлагаемого способа является повышение надежности привода, снижение затрат, простота монтажа и обслуживания, обеспечение автономности и мобильности. Для достижения поставленной технической задачи предлагается способ привода экструдера, в котором для привода используют вал отбора мощности трактора, причем сначала производят установку осей вала отбора мощности трактора и шнека экструдера по одной прямой линии в горизонтальной плоскости и направляют их встречно друг другу, затем соединяют валы с помощью карданной передачи, при этом для вращения шнека используют момент, создаваемый на вале отбора мощности, а регулирование оборотов шнека производят переключением коробки передач вала отбора мощности и установкой оборотов вращения двигателя трактора, при этом перед установкой оси вала отбора мощности трактора соосно оси шнека с помощью дополнительных грузов закрепляемых на корпусе трактора производят совмещение главной центральной оси инерции трактора с осью его вала отбора мощности, кроме того, при выходе на рабочий режим экструдирования снижают вибрацию на корпусе шнека экструдера до минимально возможной путем изменения давления в шинах трактора, причем установка соосности вала отбора мощности и шнека экструдера может быть произведена с помощью механизма навески трактора, к которому жестко крепят корпус прессующей части экструдера по трехточечной схеме. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что для привода экструдера используют вал отбора мощности трактора, причем сначала производят установку осей вала отбора мощности трактора и шнека экструдера по одной прямой линии в горизонтальной плоскости и направляют их встречно друг другу, затем соединяют валы с помощью карданной передачи, при этом для вращения шнека используют момент, создаваемый на вале отбора мощности, а регулирование оборотов шнека производят переключением коробки передач вала отбора мощности и установкой оборотов вращения двигателя трактора, при этом перед установкой соосности вала отбора мощности трактора и шнека экструдера производят совмещение главной центральной оси инерции трактора с осью его вала отбора мощности с помощью дополнительных грузов, закрепляемых на корпусе трактора, кроме того, при выходе на рабочий режим экструдирования снижают вибрацию на корпусе шнека экструдера до минимально возможной путем изменения давления в шинах трактора, причем установка соосности вала отбора мощности и шнека экструдера может быть произведена с помощью механизма навески трактора, к которому жестко крепят корпус прессующей части экструдера по трехточечной схеме.
Сущность способа поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схеме привода экструдера, на фиг.2 - вариант соединения привода с использованием механизма навески трактора.
Сущность способа заключается в следующем.
Для привода экструдера используют вал отбора мощности 1 трактора 2. Сначала производят установку осей вала отбора мощности 1 трактора и шнека 3 экструдера 4 по одной прямой линии в горизонтальной плоскости и направляют их встречно друг другу. Затем соединяют валы с помощью карданной передачи 5. При этом для вращения шнека используют момент, создаваемый на вале отбора мощности 1, а регулирование оборотов шнека производят переключением коробки передач вала отбора мощности 1 и установкой оборотов вращения двигателя трактора 2. Причем перед установкой оси вала отбора мощности 1 трактора 2 соосно оси 6 шнека экструдера с помощью дополнительных грузов 7, закрепляемых на корпусе трактора 2, производят совмещение главной центральной оси инерции трактора 8 с осью его вала отбора мощности 1. Это снижает связность колебаний трактора при передаче момента от вала отбора мощности к шнеку экструдера, что снижает потери мощности на эти колебания и повышает надежность и долговечность привода. Кроме того, после выхода на рабочий режим экструдирования снижают вибрацию на корпусе шнека экструдера до минимально возможной путем изменения жесткости шин за счет изменения давления в шинах 9 трактора 2. Установку соосности осей вала отбора мощности и шнека экструдера может быть произведена с помощью механизма 10 навески трактора (см. фиг.2), к которому жестко крепят корпус прессующей части экструдера по трехточечной схеме с помощью ответной части 11, расположенной на корпусе прессующей части экструдера.
Предлагаемое техническое решение позволяет отстроиться от резонансных режимов колебаний трактора, снизить шум, улучшить эксплуатационные параметры системы, что приводит к повышению надежности узлов и деталей привода.
Использование предлагаемого привода позволяет повысить уровень загрузки трактора, учитывая сезонную неравномерность загрузки в сельскохозяйственных работах, снизить капитальные и эксплуатационные издержки, обеспечить простоту обслуживания, автономность и мобильность экструзионной установки.
Пример:
Предлагаемый привод был использован для экструдирования ржи урожая 2009 года.
При использовании прессующей части экструдера с диаметром шнека 45 мм для переработки озимой ржи с производительностью 150-140 кг/ч необходима мощность электропривода 7 кВт.
Трактор марки Т-25А с дизельным двигателем мощностью 18,3 кВт имеет номинальную скорость коленвала 2200 об/мин. При скорости коленвала 700 об/мин частота вращения вала отбора мощности на пониженной передаче составляет 180 об/мин с отбираемой мощностью 7 кВт и расходом дизельного топлива 1,27 кг/ч. Стоимость часа работы с использованием дизеля трактора ТА-25А на выбранном режиме составляет 1,27×21,6=27,43 руб. При использовании электропривода стоимость часа работы 7×4,05=28,35 руб. Экономия в час составляет 0,92 руб.
После совмещения оси инерции трактора с осью вала отбора мощности вибрация на корпусе экструдера виброскорость в октавной полосе частот со среднегеометрической 63 Гц по виброскорости была снижена с 4,2×10-2 м/с до 3,5×10-2 м/с. С помощью изменения давления в шинах трактора уровень вибрации на корпусе экструдера был снижен до 3×10-2 м/с. При этом среднеквадратическое значение уровня шума снизился в октавной полосе частот со среднегеометрической 63 Гц на 8 дБ.
Способ привода экструдера с использованием вала отбора мощности трактора, при котором сначала производят совмещение осей вала отбора мощности трактора и шнека экструдера по одной прямой линии в горизонтальной плоскости и направляют их встречно друг другу, затем соединяют валы с помощью карданной передачи, при этом для вращения шнека используют момент, создаваемый на вале отбора мощности, а регулирование оборотов шнека производят переключением коробки передач вала отбора мощности и установкой оборотов вращения двигателя трактора, причем установку соосности осей вала отбора мощности и шнека экструдера производят с помощью механизма навески трактора, к которому жестко крепят корпус прессующей части экструдера по трехточечной схеме, отличающийся тем, что перед установкой соосности вала отбора мощности трактора и шнека производят совмещение главной центральной оси инерции трактора с осью его вала отбора мощности с помощью дополнительных грузов, закрепляемых на корпусе трактора, а при выходе на рабочий режим экструдирования снижают вибрацию на корпусе шнека экструдера до минимально возможной путем изменения давления в шинах трактора.
