Для расчета и анализа рабочего процесса составим баланс энергозатрат и оценим долю каждой из статей затрат в общем расходе энергии.

, (1.1)

где А₁ — работа, расходуемая на перемешивание массы; А₂ — работа, расходуемая на перемещение лопастей; А₃ — работа, расходуемая на нагрев теста и соприкасающихся с ним металлических частей машины;  — работа, расходуемая на изменение структуры теста.

А₁ = . (1.2)

где k — коэффициент подачи теста, показывающий, какая доля массы, захваченной месильной лопаткой, перемещается в осевом направлении; для такого типа машин £ = 0,1-0,5;  — высота лопатки;  — угол атаки лопатки; S — шаг образующей наклона лопатки.

Работу, расходуемую на привод месильных лопастей, определим по уравнению

, (1.3)

Работу, расходуемую на нагрев теста и соприкасающихся с ним металлических частей машины за один оборот месильной лопатки,

 (1.4)

где m_Т — масса теста, находящегося в месильной емкости; m_ж — масса металлоконструкции машины, прогревающаяся при замесе; с_т, с_ж — средняя теплоемкость теста и металла;  — температура массы в начале смешивания и конце замеса;  — длительность замеса, с.

А₃ =

Работу, расходуемую на изменение структуры теста, определим из уравнения

На основании полученных данных составим баланс энергозатрат

Выразим составляющие баланса в процентах: =8,73%; А₂ = 3,3 %; А₃ = 87,4 %; А₄=0,44 %. [5]

Производительность тестомесильной машины

Производительность тестомесильной машины непрерывного действия оценивают по формуле

П_Н = z × (π ×D² / 240) ×s × ρ × n ×K₂×K₃, (2.1)

где z – число валов месильных органов, z = 2;

D – диаметр окружности, описываемой крайними точками

лопатки, D = 0,38 м;

n – частота вращения вала с лопатками, n =60 об/мин;

s – площадь лопатки, S =0,0035 м²;

ρ – плотность теста, , ρ =1100 кг/м³;

K ₂ – коэффициент заполнения месильной камеры (K ₂ = 0,3…0,7 )

K ₃ – коэффициент подачи, K ₃ = 0,3 … 0,5

Величину удельной работы

Величину удельной работы при непрерывном замесе определяют по формуле

А = Р_дв / ( η П_н ), (3.1)

где А – удельная работа замеса, Дж/г; для обычного замеса ;

а = (2 … 4 )Дж/г;

Р_дв – мощность двигателя тестомесильной машины , кВт;

η – кпд привода, 0,8.

Из этого выражения при известной производительности машины найдём мощность двигателя [4]

Р_дв = А × П_н × η

Р_дв = 4×0,8×21,6×1000/60 =3,264 кВт

Выбор моторредуктора

Выбираем моторредуктор большей ближайшей мощности для исключения перегрева при непрерывной работе со следующими характеристиками:

- мощность Р_дв = 4.0 кВт

- частота вращения выходного вала n _мр = 150 об/мин

- кратность пускового момента равна 1,4.

Выбор производится по таблице мощности с учётом режима работы

Р_р = Р_дв К_р,

где К_р – коэффициент режима работы. При спокойной нагрузке с продолжительностью работы 20ч в сутки К_р = 1

Р_р = 4.0 ×1 = 4.0 кВт

 - ή_р = 0,95;

- передаточное число u _р = 5