Продуктивність і потужність технологічних машин.

Під продуктивністю технологічної машини розуміють її здатність виробляти певну кількість продукції в одиницю часу. Кількість машиною продукції залежно від її фізичного стану, що виробляється, можна виміряти в одиницях маси (кг), об'єму (м³) або в штуках (шт.). Відповідно цьому розрізняють масову, об'ємну і штучну продуктивність. В Міжнародній системі одиницею відліку робочого часу машини служить секунда (с). Продуктивність машини, виражена відношенням кількості готової продукції до часу в секундах, легко перевести в годинну або хвилинну, помноживши на відповідний коефіцієнт.

Розрізняють три види продуктивності машин: теоретичну, технічну і експлуатаційну. Для практики важливе значення мають теоретична і технічна (дійсна) продуктивність.

Теоретична продуктивність. Кількість продукції, яка машина може випустити в одиницю часу при безперервній і безперебійній її роботі в стаціонарному режимі, називають теоретичною продуктивністю машини.

Для машин періодичної дії:

теоретична масова продуктивність (кг/с)

,

де m — маса продукції, машиною, що випускається, за один робочий цикл, кг;

Т — тривалість робочого циклу, с;

V₀ — вільний об'єм робочої камери, м³;

р — насипна або об'ємна густина оброблюваного продукту, кг/м³;

φ_п — коефіцієнт заповнення робочої камери:

,

де V_np — об'єм продукту в робочій камері, м³;

t₃, t₀, t_в — час завантаження, обробки і видалення продукту відповідно, с;

теоретична штучна продуктивність (шт./с)

,

де z — число предметів, що поміщаються в камеру для обробки за один робочий цикл, шт.

Для машин безперервної дії:

теоретична масова продуктивність (кг/с)

де F₀ – площа поперечного перетину робочої камери, м²;

υ₀ – швидкість просування продукту в робочій камері в напрямі, перпендикулярному F₀, м/с;

φ_н – коефіцієнт використовування перетину F₀ робочої камери продуктом:

,

де F_np — площа продукту в перетині робочої камери F₀, м²;

теоретична штучна продуктивність (шт./с)

,

де К – число предметів, що поміщаються в поперечному перетині конвейєра, шт.;

υ₀ – швидкість руху конвейєра, м/с;

L – відстань (крок) між однойменними точками двох сусідніх предметів, м.

Технічна продуктивність. Середня кількість продукції, машиною, що випускається, в одиницю часу в умовах експлуатації, називають технічною продуктивністю Q_тex машини.

Технічна продуктивність пов'язана з теоретичною Q наступною залежністю:

,

де К_т.в. – коефіцієнт технічного використовування машини;

,

де t_р – час роботи машини, год.;

t_т.о. – час технічного обслуговування машини (регулювання, переналагодження, очищення робочих органів і т.п.), год;

t_відм. — час, необхідний на відновлення працездатності машини після відмови, год.

Експлуатаційна продуктивність. Це показник, що характеризує машину в умовах експлуатації на конкретному підприємстві з урахуванням всіх втрат робочого часу.

Експлуатаційна продуктивність Q_екс. пов'язана з теоретичною Q таким чином:

де К_з.в. – коефіцієнт загального використовування машини;

,

де t_оpr — час, що враховує простої машини із організаційних причин.

Коефіцієнт К_з.в. і визначити дуже складно, оскільки його величина залежить від специфіки роботи підприємства, організації праці в цеху і кваліфікації обслуговуючого персоналу.

Потужність машини. В загальному випадку при роботі технологічної машини потужність витрачається на приведення в рух робочого органу і на переміщення продукту.

Залежно від характеру руху робочого органу машини потужність можна визначити таким чином:

при поступальному русі

;

;

при обертальному русі

;

;

де N₁ — потужність, необхідна для обробки продукту робочим органом, Вт;

N₂ — потужність, необхідна для переміщення продукту в процесі обробки, Вт;

Р_р.о. і Р_п — відповідно зусилля, прикладене до робочого органу або продукту, Н;

М_р.о., М_п — відповідно крутний момент, прикладений до робочого органу або продукту, Н∙м;

υ і ω — відповідно лінійна і кутова швидкості руху робочих органів або продукту, м/с або с^-1.

Загальну потужність, що підводиться до вхідного валу виконавчого механізму, визначають з урахуванням всіх втрат у виконавчому і передавальному механізмах:

,

де η — загальний ККД машини, що враховує втрати потужності при її передачі від валу електродвигуна до робочого органу.

Дата добавления: 2015-12-07