Анализ аминокислотного состава муки бобов нута

Анализ проводят методом ВЭЖХ на хроматографе Knauer Smartline 5000 с использованием обратнофазовой хроматографии на колонке Диасфер -110 С18 5 мкм 2*150 мм с предколоночной модификацией аминокислот 6-аминоквинолин гидроксисукцинамидил карбамата по методу Waters WAT 052880. Детекция фотометрическая при λ 248 нМ.

Подготовка образцов.

Навеску массой 200 мг (мука нута) переносят в пробирки для гидролиза. Анализ проводят в 3 повторностях. Вливают 5 мл 6 н HCL, продувают азотом и укупоривают. Гидролиз проводят 24 часа при 110 °С.

Затем образцы нейтрализуют эквимолярным количеством 2 н NaOH и доводят бидистилятом до 80 мл.

Для анализа отбирают 10 мкл образца, добавляют 70мкл буфера и 20 мкл модифицирующего реактива. Выдерживают 10 мин при t=50 °С. Объем инжекции - 20 мкл.

Количественный расчет проводят по соотношению площадей пиков стандарта и образца.

 

3.2.6 Расчет энергетической ценности продукта

Для расчета энергетической ценности продуктов питания применяют стандартные факторы конверсии, которые получают путем округления данных теплоты сгорания и с учетом всасываемости веществ. Обозначаются они как коэффициенты энергетической ценности (ккал/г) (табл. 1).

 

Таблица 1. Теплота сгорания и энергия, усваиваемая из пищевых веществ

 

Пищевые вещества	Теплота сгорания		Энергия окисления у человека		Стандартный фак­тор конверсии
	ккал/г	кДж/г	ккал/г	кДж/г	ккал/г	кДж/г
Белки	5.4	22,6	4,1	17,2	4	17
Жиры	9,3	38,9	9,3	38,9	9	38
Углеводы («по разности»)	4,1	17,2	4,1	17,2	4	17
Сумма моно- и дисахаридов	3,8	15,9	3,8	15,9	3.8	15
Крахмал, определенный экспериментально	4,1	17,2	4,1	17,2	4	17
Клетчатка	0,0	0.0	0,0	0,0	0	0
Органические кислоты:
уксусная	3,5	14,6	3,5	14,6	3.5	14
яблочная	2,4 3,6	10.0 15,0	2,4 3,6	10,0 15,0	2,4 3,6	10
молочная						15
лимонная	2,5	10,4	2,5	10,4	2,5	10
Этанол	71	29.7	7,1	29,7	7	29

На основании химического состава можно рассчитать энергетическую ценность пищевых продуктов на 100 г по формуле:

 

 

где Э— энергетическая ценность пищевого продукта, ккал/100г;

К_б, К_ж, К_у, К_кисл — коэффициенты энергетической ценности, ккал/г(см. табл.);

т_б, т_ж, т_у, т_кисл — массовая доля белков жиров, углеводов, органических кислот, г/100 г.

 

3.2.7 Определение жирнокислотного состава

1.Масла

1.1 Приготовление метиловых (этиловых) эфиров кислот.       

Пробу испытуемого масла хорошо перемешивают. В стеклянную пробирку берут пипеткой 2—3 капли масла, растворяют их в 1,9 см³ гексана. В раствор вводят 0,1 см³ раствора метилата натрия в метаноле (этилата натрия в этаноле) концентрации 2 моль/дм³. После интенсивного перемешивания в течение 2 мин реакционную смесь отстаивают 5 мин и фильтруют через бумажный фильтр. Раствор готов для анализа. Готовый раствор хранят в холодильнике не более 2 суток

1.2 Подготовка хроматографа к измерению

Подключение хроматографа к сети, подготовку и установку колонок, и вывод прибора на режим выполняют согласно инструкциям по монтажу и наладке хроматографа.

1.3 Проведение испытания.

На хроматографе устанавливают следующие условия анализа масел, не содержащих низкомолекулярных кислот (кроме масел типа кокосового):

температура термостата колонок — 180—190 °С; температура испарителя — 250 °С; температура печи детекторов — 200 °С; скорость потока газа-носителя (азот, аргон, гелий) — 30— 40 см³/мин; объем пробы — около 1 мм³ раствора метиловых (этиловых) эфиров кислот в гексане.

Время выхода метилолеата не более 15 мин.

Относительные объемы удерживания метиловых (этиловых) эфиров жирных кислот (К_готн.), определяющие порядок выхода их из хроматографической колонки, а также обозначения жирных кислот, входящих в состав образующихся метиловых (этиловых) эфиров жирных кислот растительных масел, приведены ниже:

Метиловые (этиловые) эфиры кислот       К_г отн.

С14:0 Тетрадекановая (миристиновая) . …….0,3

C15:0 Пентадекановая ........................... …….0,4

C16:0 Гексадекановая (пальмитиновая) …….0,5

С1б:1 Гексадеценовая (пальмитинолеиновая)…...0,6

C17:0 Гептадекановая (маргариновая) . …….0,7

C17:1 Гептадеценовая (маргаринолеиновая)       …...0,8

C18:0 Октадекановая (стеариновая) ..... …….1,0

C18:l Октадеценовая (олеиновая).......... …….1,1

C18:2 Октадекадиеновая (линолевая) ………1,3—1,4

C18:3 Октадекатриеновая (линоленовая)   .1,7—1,8

С 20:0 Эйкозановая (арахиновая) ……. ….. 1,9

С20:1 Эйкозеновая (гондоиновая) ........ …….2,1

С20:2 Эйкозадиеновая     …………….……….2,5—2

1.4 Обработка результатов

Расчет состава метиловых (этиловых) эфиров жирных кислот масла проводят методом внутренней нормализации.

Площадь пика компонента S_h мм², вычисляют по формуле:

где hi — высота пика, мм;

а — ширина, измеренная на половине высоты, мм.

Результат измерения высоты пика записывают в целых числах, ширину пика записывают до первого десятичного знака.

Сумму площадей всех пиков на хроматограмме S, принимают за 100 %.

Массовую долю каждой кислоты масла , вычисляют по формуле

Где Si — площадь пика метилового (этилового) эфира, мм²;

-Y,Si — сумма площадей всех пиков на хроматограмме, мм² .

Вычисление проводят до второго десятичного знака с последующим округлением результата до первого десятичного знака.

За окончательный результат измерений принимают среднее арифметическое значение результатов двух последовательных измерений.

Для расчета хроматограмм можно использовать интегрирующее устройство.

 

3.3 Результаты исследований

 

Нами проведены исследования жирнокислотного состава (табл. 2) жировой фазы исследуемых образцов методом газовой хроматографии (хроматограф «Кристалл-2000М» с капиллярной колонкой НР FFAP 50м*0.32 мм). В ходе исследований выяснилось, что в нуте присутствует высокое содержание эссенциальных незаменимых жирных кислот, таких как линоленовой – около 3%, линолевой – 59%, олеиновой – 27%. Хотелось бы отметить, что в печени содержание перечисленных кислот соответственно равны - 0.17%, 14.9%, 19.5%, что значительно меньше, чем в нуте, поэтому введение нутового компонента в печеночный паштет способствует улучшению жирнокислотного состава.

 

Таблица 2. Жирнокислотный состав исходного сырья

Исходное сырье Наименование жирной кислоты	Нут	Печень говяжья
Миристиновая С14:0	0,2	1,7
Пальмитиновая С 16:0	9,5	15,9
Пальмитолеиновая С16:1	0,3	1,77
Стеариновая С18:0	1,5	28,7
Олеиновая С 18:1	26,9	19,5
Линолевая С18:2	58,6	14,9
Линоленовая С 18:3	2,9	0,71
Арахиновая С 20:0	0,6	-
Гондоиновая С20:1	0,4	-
Арахидоновая С20:4	-	7,8
Докозагексаеновая С22:6	-	6,4

 

Проведение лабораторных исследований

Проведя литературный обзор, мы столкнулись с огромным количеством предлагаемых рецептур печеночных паштетов. Приступив непосредственно к получению опытных образцов, было решено взять за основу рецептуру по ГОСТ 12319-77 «Паштет печеночный», которая согласно документу представлена в таблице 3.

 

Таблица 3. Рецептура «Паштета печеночного» согласно ГОСТ 12319-77.

Наименование сырья	Массовая доля компонентов паштета печеночного со сливочным маслом, %
Печень бланшированная измельченная:	55
Мозги измельченные:	10
Масло сливочное несоленое:	30
Лук репчатый пассированный со сливочным маслом:	3.1
Соль поваренная:	1.3
Сахар-песок:	0.4
Специи( перец, гвоздика, корица):	0.2

 

На этапе выбора оптимальной рецептуры мясорастительных паштетов были получены опытные образцы паштета на основе печени говяжьей с добавлением цельносмолотой муки из нута. При этом было отмечено, что введение растительного компонента (муки) уже в количестве 5% масс. вызывает негативные изменения органолептических свойств продукта, ощущается мучнистость, явный привкус растительного белка.

Поэтому в дальнейших исследованиях нутовый ингредиент получали путем варки бобов и их измельчении на волчке. Отмечено что гидротермическая обработка нута устраняет характерный бобовый привкус.

 В таблице 2 представлена характеристика опытных образцов паштетов: первый образец – паштет готовили в лабораторных условиях по взятой нами за основу рецептуре (исключая мозги и сахар) из печени говяжьей бланшированной , с добавлением сливочного масла , лука , специй , соли - (холостая проба); второй и третий образцы – кроме указанных ингредиентов содержали добавку нутового компонента в количестве 15 и 25% масс, соответственно. Четвертый образец - был закуплен в местной торговой сети, согласно информации на маркировке содержит печень говяжью, маргарин, воду, соль, муку, морковь, лук, стабилизатор- каррагинан, перец душистый, усилитель вкуса – глютамат натрия; пищевая и энергетическая ценность в 100 г продукта – жир 30 г, белок 7 г, углеводы 3 г, калорийность 310 ккал.

 

Таблица 2.

Физико-химические показатели мясных консервов

	Образец паштета печеночного
	Холостая проба	С добавлением нутового компонента 15%	С добавлением нутового компонента 25%	Паштет «Деликатесный»
Массовая доля жира, %	25,5	22,9	23,2	8,7
Массовая доля хлоридов, %	0,8	0,7	0,6	1,1
Массовая доля сухих веществ, %	48,2	48,6	49,5	26,3
Массовая доля белка, %	15,3	14,7	16,9	7,0
Энергетическая ценность, ккал/100 г	315	304	307	143

 

Органолептическая оценка полученных образцов представлена в таблице 3.

Таблица 3. Органолептическая оценка полученных образцов паштетов

№ про-бы	Наименование продукта	Оценка продукта по 5-ти бальной шкале
		Внешний вид	Цвет	Запах	Консис-тенция	Вкус	Соч-ность	Общая оценка в баллах
1	Печеночный паштет	оч. красивый	оч. красивый	ароматный	нежный	оч.вкусный	сочный	5
2	Печеночный паштет с добавлением нутового компонента 15%	красивый	красивый	достаточно ароматный	достаточно нежный	вкусный	сочный	5
3	Печеночный паштет с добавлением нутового компонента 25%	красивый	красивый	достаточно ароматный	достаточно нежный	вкусный	сочный	5
4	Паштет «Деликатесный»	хороший	средний	немного неприятный	нежный	средний	сочный	3

 

Данные таблицы 3 свидетельствуют, что введение нутового компонента в рецептуру паштета позволяет, не ухудшая органолептических показателей, уменьшить массовую долю жира и незначительно снизить энергетическую ценность продукта .

Нами так же была исследована возможность замены сливочного масла, в рецептуре паштета, на растительные масла, такие как оливковое и конопляное.

Это обосновывается тем, что растительные масла содержат большое количество эссенциальных незаменимых жирных кислот, действие которых приравнивается к действию витаминов (линолевая, линоленовая, олеиновая).

Сравнительная характеристика масел (жирнокислотный состав) представлена в таблице 4.

 

Таблица 4. Сравнительная характеристика жирнокислотного состава масел.

Вид масла Жирная кислота	Масло сливочное	Масло оливковое	Масло коноплянное
Масляная С4:0	3,121	-	-
Капроновая С6:0	2,328	-	-
Каприловая С8:0	1,540	-	-
Каприновая С10:0	3,593	-	-
Лауриновая С12:0	4,197	-	-
Миристиновая С14:0	11,643	-	-
Пальмитиновая С 16:0	31,529	12,576	6,704
Пальмитолеиновая С16:1	2,059	0,480	0,120
Стеариновая С18:0	10,496	4,077	3,103
Олеиновая С 18:1	25,961	74,252	16,821
Линолевая С18:2	2,867	6,952	58,687
Линоленовая С 18:3	0,463	0,487	14,564
Арахиновая С 20:0	0,203	1,176	-

 

Приготовив паштеты по ранее использованной нами рецептуре с добавлением нутового компонента (25% масс), заменяя сливочное масло на растительные в количестве 5% масс., получили опытные образцы паштета с оливковым и конопляным маслами. Образцы так же исследовали по органолептическим и физико-химическим показателям, данные проведенных исследований представлены в таблицах 5 и 6.

 

Таблица 5.Физико-химические показатели мясных консервов

	Проба с нутовым компонентом (25%),с добавлением сливочного масла(30%)	Проба с нутовым компонентом (25%),с добавлением оливкового масла(5%)	Проба с нутовым компонентом (25%),с добавлением конопляного масла(5%)
Массовая доля жира, %	23,2	8,4	7,5
Массовая доля хлоридов, %	0,6	0,3	0,3
Массовая доля сухих веществ, %	49,3	30,8	30,4
Массовая доля белка, %	16,9	14,7	15,2
Массовая доля золы, %	1,3	1,2	1,2
Энергетическая ценность, ккал/100 г	291	160	154

 

Из таблицы видно, что с введением в паштет растительных масел способствует значительному снижению массовой доли жира, а значит и снижению энергетической ценности, что очень выгодно с диетической точки зрения

 

Таблица 6. Органолептическая оценка полученных образцов паштетов

№ пробы	Наименование продукта	Оценка продукта по 5-ти бальной шкале
		Внешний вид	Цвет	Запах	Консистенция	Вкус	Сочность	Общая оценка в баллах
1	Паштет печеночный с нутовым компонентом (25%),с добавлением оливкового масла(5%)	красивый	красивый	ароматный	нежный	вкусный	сочный	5
2	Паштет печеночный с нутовым компонентом (25%),с добавлением конопляного масла(5%)	красивый	красивый	достаточно ароматный	достаточно нежный	вкусный	сочный	5

 

Результаты исследования жирнокислотного состава жировой фазы исследуемых образцов представлены на рисунке 2. Представляло интерес сравнить образцы полученные в лабораторных условиях со справочными данными приводимыми в литературе, для сравнения был взят паштет «Богатырь» (состав: потроха цыплят, мышечные желудки, сердца, тушки кур, бульон, масло сливочное, лук пассерованный, перец [Технология продуктов детского питания]) и проведен сравнительный анализ. Анализ показал, что опытные образцы паштетов, по жирнокислотному составу, не уступают паштету, выпускаемому в настоящее время промышленностью. По данным диетологов, необходимо обеспечить следующее соотношение жирных кислот в рационе питания здорового взрослого человека: 30% насыщенных кислот, 50-60% мононенасыщенных, 10-20% полиненасыщенных [Табакеева О.В. Новые виды растительных масел как источники полиненасыщенных жирных кислот и селена// Хранение и переработка сельхозсырья.-2007.-№6.-С. 333-35]. С учетом приведенного соотношения, можно сделать вывод о том, что в опытных образцах паштетов с растительными маслами соотношение насыщенных, моненасыщенных и полиненасыщенных кислот (рис. 3) приближается к рекомендуемому диетологами.

 

Рис. 2. Жирнокислотный состав образцов печеночного паштета

 

Рис. 3 Соотношение жирных кислот паштетов.

4.Механические прочностные расчеты

 

4.1 Расчет клиноременной передачи привода шнека волчка

 

Клиноременная передача, устанавливается в системе привода от электродвигателя к рабочему шнеку, должна отвечать следующим характеристикам:

 

 кВт – передаваемая мощность,

 

n₁=750 об/мин – частота вращения электродвигателя,

i=3,65- передаточное число.

По графику 12.23 [3] выбираем сечение ремня В.

По графику 12.26 [3] , учитываем условия, принимаем d_p1 =200 мм – диаметр шкива.

Рассчитываем геометрические параметры передачи: диаметр большого шкива:

 

мм, принимаем стандартное значение мм, отклонение i не более 4%, что допустимо.

 

Предварительно принимаем межосевое расстояние а = d_р2 =710 мм.

Определяем длину ремня:

 

 (1)

По таблице 12.2 [3] принимаем l_p =3150 мм

При выбранной длине ремня уточняем межосевое расстояние:

 

 (2)

 

 Определяем угол обхвата ремнем малого шкива:

 

 при i ≤ 7 (3)

 

Полученное значение а находится в допустимых пределах.

Определяем мощность, передаваемую одним ремнем в условиях эксплуатации:

 

, (4)

 

где  - коэффициент угла обхвата при α=145^° ;

 - коэффициент длины ремня по рис.12.27 [3];

 - коэффициент передаточного отношения при i ≥ 3 ;

 - коэффициент режима нагрузки (умеренное колебание).

Подставив в (4) значение параметров, получим:

 (5)

 

Определяем число ремней по формуле:

 

, (6)

 

где - коэффициент числа ремней при количестве ремней

Вычисляем значение z:

 

 (7)

 

Таким образом, условие z ≤ 6 [4] удовлетворяется.

Определяем силу предварительного натяжения одного ремня:

 

 [Н], (8)

где  м/с – скорость движения ремня;

, где ρ=1250 кг/м³ - плотность материала ремня;

А=138×10^{-6 м2} – площадь сечения ремня;

 [Н]

[Н] (9)

 Сила, действующая, на вал определяется по формуле:

 

[Н] (10)

где 30'.

 

В статическом состоянии передачи:

 

[Н] (11)

 

При n₁=750 об/мин [Н]. В данном случае влияние центробежных сил мало.

Определяем ресурс наработки ремней [1]

 

 (12)

 

Для эксплуатации в среднем режиме нагрузки (умеренное колебание) ч, - коэффициент режима нагрузки; - коэффициент для климатических условий (центральные зоны =1), тогда:

 

ч. (13)

 

2. Расчет клиноременной передачи на привод ножевого вала

Клиноременная передача, установленная в системе привода от электродвигателя к ножевому валу, должна отвечать следующим характеристикам:

 кВт – передаваемая мощность

n₁=750 об/мин – частота вращения вала электродвигателя,

i=1,5- передаточное число.

По графику 12.23 [3] принимаем сечение В.

По графику 12.26 [3] принимаем диаметр малого шкива d_р1 =200 мм. и находим Р₀ =3,2 кВт.

Рассчитываем геометрические параметры передачи:

диаметр большого шкива:

 

мм, принимаем стандартное значение мм, отклонение i не более 4%, что допустимо.

 

Межосевое расстояние принимаем исходя из того, что привод ножевого вала и привод шнека находятся на одной оси, следовательно а=821 мм (из расчета передачи на привод шнека)

Определяем длину ремня:

 

 (14)

 

Принимаем стандартное значение l_p =2500 мм

Определяем угол обхвата ремнем малого шкива:

 

 при i ≤ 7

- в допустимых пределах.

Определяем мощность, передаваемую одним ремнем в условиях эксплуатации:

 

, (15)

где ; ; ; .

Тогда:  (16)

 

Определяем число ремней по формуле:

 

шт. (17)

 

где . Таким образом условие z ≤ 6 [2] удовлетворяется

Определяем силу предварительного натяжения одного ремня:

 

 [Н], (18)

 

где  м/с – скорость движения ремня;

 

 [Н]

[Н]

Сила, действующая, на вал определяется по формуле:

 

[Н]

где .

 

В статическом состоянии передачи:

 

[Н] (19)

 

При n₁=750 об/мин

 

[Н]. (20)

 

Сравнение данных полученных по формулам (19) и (20) показывает, что влияние центробежных сил мало.

Определяем ресурс наработки ремней [1]

 

 (21)

ч.; =1; =1.

Получаем, что ч. (22)

 

3. Расчет приводного вала

 

Исходные данные для расчета приводного вала:

материал – сталь 45, улучшенная, σ_в=750 МПа, σ_т=450 МПа. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной.

а=40 мм ; в=l=200 мм;с=192 мм.

 

 

Определяем крутящий момент на конце вала:

 (23)

 

где Р=3,8 кВт – передаваемая мощность;

 

м/с – угловая скорость, где n=476 об/мин. – частота вращения вала.

Расчет дает:  Нм (24)

 

На конце вала установлен шкив диаметром 315 мм.

Определяем допускаемую нагрузку на выходном конце вала по формуле:

 

 Н (25)

 

Определяем силы в соединении с ножевым валом:

осевая сила  Н (из расчета мощности электродвигателя);

окружная сила  Н , где d=33 мм – диаметр поверхности вала, передающий вращение  Н

Определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Рассмотрим реакции от сил  и , действующих в вертикальной плоскости:

Сумма проекций ; (26)

 (27)

сумма моментов , где

Н (28)

Н (29)

 

Реакции от сил  и , действующих в горизонтальной плоскости:

 

, (30)

 (31)

Н (32)

Н (33)

 

Определяем запасы сопротивления усталости в опасных сечениях. Просчитываем два предполагаемых опасных сечения: сечение I-I и сечение II-II, ослабленное шпоночным пазом.

Для первого сечения изгибающий момент определяем по формуле:

 

Н (34)

 

Напряжение изгиба определяем по формуле:

 

 (35)

 

Напряжение кручения определяем по формуле:

МПа (36)

 

где d=55 мм – диаметр вала в сечении I-I

Определяем пределы выносливости:

 

МПа

МПа

МПа

 

Запас сопротивления усталости по изгибу определяем по формуле:

 

, (37)

Где  - амплитуда переменных составляющих циклов напряжений:

 

- постоянная составляющая;

 - эффективный коэффициент

Концентрации напряжений на изгибе равны:

- эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении;

- масштабный фактор (рис.15.5 [3])

 - фактор шероховатости (рис.15.6 [3])

 - коэффициент, корректирующий.

Влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости учитываем величиной:

 

 (38)

 

Запас сопротивления усталости по кручению вычисляем по формуле:

 

, (39)

 

где  - постоянная и переменная соответственно составляющие циклов напряжений;

 - коэффициент, корректирующий влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости

Расчет по формуле (39) дает:

 

 (40)

 

Определяем запас сопротивления усталости при совместном действии напряжений кручения и изгиба [3]:

 

 (41)

>[s] (42)

 

Для сечения II-II

Изгибающий момент определяем по формуле:

 

 Н·мм (43)

 

Напряжение изгиба определяем по формуле:

 

МПа (44)

 

где d=38 мм – диаметр вала в сечении II-II.

Напряжение кручения будет равно:

 

МПа (45)

 

Запас сопротивления усталости по изгибу будет равен:

 

 (46)

 

 по таблице 15.1 [3] для шпоночного паза;

 (по таблице 15.5 [3]);

 

Запас сопротивления усталости по кручению вычисляем по формуле:

 

; (47)

 

где

Определяем запас сопротивления усталости при совместном действии напряжений кручения и изгиба:

 

>[s]=1,5 (48)

 

Проверяем статическую прочность при перегрузках. Расчет ведем для сечения II-II, так как оно больше напряжено. При перегрузках напряжения удваиваются, следовательно:

 

МПа

МПа (49)

 

Допускаемое напряжение:

 

МПа (50)

 

Требуется, чтобы  (51)

Это условие выполняется, так как

 

< =360МПа (52)

 

Проверяем жесткость вала. По условиям работы вала опасным является прогиб вала в сечении II-II под шкивом от натяжения ремней.

Определяем момент инерции сечения вала:

 

 (53)

 

Прогиб в вертикальной плоскости от силы :

 

(по таблице 15.2 [3]) (54)

 

Где

Подставив численные значения параметров, получим:

 

 (55)

 

Прогиб от силы  в горизонтальной плоскости определяем по формуле:

 

 (56)

Суммарный прогиб будет равен:

 

 (57)

 

Определяем допускаемый прогиб:

 

 (58)

 

Где l=200 – расстояние между опорами

 

 (59)

 

Допустимое условие выполняется, так как

 

 (60)

 

Определяем угол закручивания вала:

 

 (61)

 

Где l – длина вала = 433мм; G=2×10⁵ модуль упругости при сдвиге;

 

 (62)

 

Тогда

 (63)

 

угол закручивания в допустимых пределах.

Таким образом, условия прочности и жесткости для приводного вала выполняются.

4. Подбор и расчет подшипников

Подбор подшипников производим для приводного вала. Диаметр в месте посадки подшипников d=45мм.

Частота вращения вала n=476 об/мин.

Режим нагрузки подшипников – II: средний, равновероятный. По рис.8.42 и табл.16.4 [3] допускаются двукратные кратковременные перегрузки; температура подшипника t<100°С, ресурс L_h =20000ч.

Определяем реакции опор (из расчета вала):

 

 (63)

 (64)

 

Учитывая сравнительно небольшую осевую силу , предварительно выбираем шариковые радиальные подшипники легкой узкой серии (условные обозначение 209), для которых по каталогу [13]:

c=68750Н – динамическая грузоподъемность;

c₀=17738Н – статическая грузоподъемность;

n_пр=6300 об/мин – предельное число оборотов.

Выполняем проверочный расчет только подшипника левой опоры, как наиболее нагруженного.

Определяем эквивалентная нагрузку :

 (6.65)

 

где F_r=1584Н – осевая нагрузка;

X=1 – коэффициент радиальной нагрузки [13]

Y=0 – коэффициент осевой нагрузки [13]

V=1 – коэффициент вращения [13]

k_σ=1,3 – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки;

k_T=1 – температурный коэффициент при t до 100°С.

Предварительно находим:

 

 (6.66)

 

По каталогу [13] находим е=0,28 и

 

>е (6.67)

 

Тогда

 

, Н (6.68)

 

По таблице 8.10 [8] k_НЕ=0,25.

Определяем эквивалентную долговечность [6]:

 

 (6.69)

 

где k_НЕ=0,25 – коэффициент режима нагрузки;

=20000 ч. – суммарное время работы подшипника.

 

Получаем: