Катушка Тесла. Краткая теория. Строим лестницу правильно: расчеты Вопросы…

В случае системы твердых тел, соединенных между собой, силы, действующие на эту систему, можно подразделить на две группы:

1) внешние силы;

2) внутренние силы.

Внутренними силами называются силы взаимодействия между телами, входящими в данную систему. По закону равенства действия и противодействия внутренние силы всегда попарно равны по модулю и прямо противоположны по направлению, но приложены к двум разным взаимодействующим между собой телам системы.

Внешними силами называются те силы, с которыми тела, не входящие в данную систему, действуют на тела этой системы.

Рассмотрим, например, систему, изображенную на рис. 39. Балка АВ весом , может вращаться вокруг оси А неподвижного цилиндрического шарнира и концом В опирается свободно на другую балку CD весом , которая подперта в точке Е и соединена со стеной шарниром .

В данном случае система состоит из двух тел: балки АВ и балки .

Внутренними силами для дгнюй системы являются силы взаимодействия между балками, т. е. сила давления балки АВ на балку CD и сила с которой балка CD действует на балку АВ. По закону равенства действия и противодействия силы N, и равны по модулю и противоположны по направлению, т. е. .

Веса и балок представляют собой силы, с которыми эти балки притягиваются к Земле, и, следовательно, для данной системы являются силами внешними, так как Земля по отношению к этой системе есть внешнее тело. Реакции и шарнирных опор А и D, а также реакция опоры Е являются для данной системы тоже внешними силами, так как шарнирные опоры А и D и опора Е не принадлежат к рассматриваемой системе, состоящей только из двух балок.

При решении задач на равновесие системы тел необходимо учесть, что все внешние и внутренние силы, приложенные к каждому телу в отдельности, уравновешиваются. Следовательно, в случае плоской системы сил можно составить по три уравнения равновесия для каждого из этих тел в отдельности.

Таким образом, для системы, состоящей из тел, можно составить всего уравнений равновесия. Поэтому, если число неизвестных сил в данной задаче не более , то такая задача является статически определенной. Если же число неизвестных в задаче окажется больше , то такая задача не может быть разрешена только на основании уравнений статики абсолютно твердого тела и потому является статически неопределенной.

Так как внутренние силы попарно равны по величине и направлены по одной прямой в противоположные стороны, то алгебраическая сумма их моментов относительно любой точки равна нулю и сумма их проекций на любую ось также равна нулю. Поэтому, если составим уравнение равновесия (уравнение моментов относительно какой-либо точки, или уравнение проекций на какую-либо ось) для каждого тела в отдельности и затем все уравнения сложим, то в полученном уравнении члены, содержащие внутренние силы, попарно уничтожаются и, следовательно, в это уравнение будут входить только внешние силы.

Таким образом, если система тел находится в равновесии, то внешние силы, приложенные к этой системе, удовлетворяют тем же трем уравнениям равновесия, что и в случае равновесия одного абсолютно твердого тела. Эти уравнения представляют собой условия равновесия внешних сил, действующих на систему.

Из этих уравнении можно найти все внешние реакции, если число этих внешних реакций не больше трех.

Если же число внешних реакций окажется больше трех или если в задаче, кроме внешних реакций, требуется найти неизвестные внутренние силы, то необходимо применять метод расчленения системы, т. е. нужно рассматривать равновесие каждого тела системы в отдельности и для каждого из этих тел составлять уравнения равновесия, учитывая при этом все силы, приложенные к рассматриваемому телу. Если система состоит, например, из двух твердых тел, то, применяя метод расчленения, получим в общем случае всего шесть уравнений равновесия (по три уравнения для каждого тела). Для составления шести уравнений равновесия можно применять еще и другой прием, а именно: составить сначала три уравнения для всей системы в целом (как для одного абсолютно твердого тела) и затем к этим трем уравнениям присоединить три уравнения равновесия, составленные только для одного из двух тел данной системы. Этот второй прием нередко предпочтительнее, так как в уравнения равновесия, составленные для всей системы в целом, входят только внешние силы и потому эти уравнения обычно оказываются проще.

Задачи, относящиеся к равновесию системы твердых тел, в зависимости от вида соединения этих тел между собой можно разделить на следующие четыре типа:

1. Задачи, где тела, входящие в систему, опираются свободно друг на друга.

2. Задачи, где тела, входящие в систему, соединены между собой гибкой нитью или невесомым стержнем, концы которого прикреплены к этим телам при помощи шарниров.

3. Задачи, где тела, входящие в систему, соединены между собой при помощи шарнира.

4. Задачи, относящиеся к определению усилий в стержнях плоской фермы.

Металлопластиковые окна пришли нам на замену обыкновенным деревянным, ныне считающимся очень устаревшей технологией. На замену обыкновенным стеклам в рамах пришли сложные инженерные решения в виде стеклопакетов. Они представляют собой многослойную конструкцию, которая состоит из толстых стекол и абсолютно герметичных камер между ними, которые заполнены специальными газами, имеющие определенные свойства.

Стеклопакеты значительно превосходят своих предшественников – обыкновенные стекла – по всем эксплуатационным параметрам. Грамотно установленное и настроенное металлопластиковое окно с хорошим стеклопакетом – гарантия полного отсутствия сквозняков и исключения так называемых «мостиков холода». Ни влага, ни холод, ни даже шум – не смогут нарушить созданный вами микроклимат в своем доме. Такие большие показатели достигаются благодаря особой технологии изготовления. Ниже мы рассмотрим их структуру и разберемся, чем отличаются и какой стеклопакет необходимо выбрать при установке.

Однокамерные

Это самый простой в изготовлении, самый дешевый и распространенный вид. Он представляет собой конструкцию из двух стекол толщиной 3 или 4 миллиметров, которые разделены между собой герметичным пространством шириной в 14 миллиметров.

Таким образом, эти размеры представляют собой формулу, которой рассчитывают стеклопакет

4-14-4 .

Элементы герметично соединяются с пластиковой рамой, образуя между собой полое пространство. По стороне рамы заливается эпоксидный герметик и влагопоглотитель, что препятствует проникновению влаги сквозь швы рамы внутрь помещения. Пространство получается полностью герметичным и наполняется либо сухим воздухом, либо инертным газом (аргоном или криптоном). Замена обычного воздуха внутри камеры на инертный газ повышает энергоэффективность окна приблизительно на 6-7%.

Для справки!

Более дорогие однокамерные варианты оборудованы стеклами большей толщины – 6 миллиметров. Для достижения максимального уровня эргономичности обыкновенные варианты заменяют энергосберегающими.

Как указывалось выше, основной причиной выбора данного вида среди современных потребителей является его маленький вес и низкая стоимость. Однако, минимальное количество стекол позволяют окну потеть и промерзать уже при температуре -9 градусов. Поэтому их не рекомендуется устанавливать в обыкновенных жилых помещениях или детских комнатах. Их чаще всего используют на верандах, балконах или лоджиях. Можно его поставить и в жилом помещении, но воздух в нем должен быть сухим, а сама комната хорошо проветриваться. Увеличение расстояния между компонентами на 2 миллиметра приводит к увеличению размера и вместительности газовой камеры, что способствует повышению изоляционных свойств.

Двухкамерные

Следующим «уровнем развития» стеклопакетов является установка трех стекол с образованием между ними двух герметичных камер. Толщина компонентов конструкции также бывает разной – можно установить стекла толщиной 3, 4 и 6 миллиметров, а камеры сделать размером 14 и 16 миллиметров . Технология изготовления аналогичная вышеописанной, а вот эксплуатационные свойства заслуживают отдельного внимания.

В среднем, двухкамерный теплее одномерного почти в полтора раза, а конденсация влаги и промерзание происходит уже при двадцатиградусном морозе. Такие показатели обусловлены увеличением количеством слоем в конструкции. Сначала охлаждается внешний слой, следом за ним падает температура в первой камере. Конденсат уже образовывается не внутри комнаты, а на втором слое, не позволяя влаге проникнуть внутрь. Пространство, внутри которого собирается влага, залита гигроскопичными материалами. Цепная реакция охлаждения продолжается вплоть до последнего слоя, находящегося внутри помещения. Качественно сделанный стеклопакет практически не позволит остынуть последнему стеклу, что сохранит огромное количество тепла внутри комнат.

Для справки!

Увеличение расстояния между компонентами повышает и так высокие показатели шумоизоляции окна. Комбинация различных видов стекол позволит придать окну большую , защиту от ультрафиолетового излучения прямого солнечного света и повышает энергоэффективность.

Трехкамерные

Крайними методами борьбы с суровыми погодными условиями в виде постоянной высокой влажности и очень сильных морозов (до -50) является установка , которые образуют между собой три герметичные камеры. Такая конструкция также рекомендуется к установке в домах, которые находятся рядом с транзитными шоссе, вокзалами или аэродромами, поскольку она обладает высочайшими шумоизоляционными свойствами. Окно с четырьмя стеклами равнодушно к жестоким морозам, градам, проливным дождям, практически неразбиваемо.

Толщина стеклопакета с минимальными размерами компонентов начинается от 8 сантиметров. Он очень тяжелый, что оказывает большую нагрузку на стену здания и раму, поэтому при установке нужно внимательно изучить , чтобы он не был продавлен или разрушен.

• В связи с большим количеством стекол, такое окно пропускает на треть меньше света, чем его предшественник.
• Еще одним минусом является большая стоимость. К плюсам относится повышенная изоляция (на 50-60% выше, чем у двухкамерного).

Стоимость

Самым дешевым и распространенным вариантом является однокамерная конструкция. Она простая в производстве, сравнительно легкая, обладает всеми качествами, необходимыми для среднестатистического жителя.

Более дорогим является следующее поколение – двухкамерные. Однако, при выборе стеклопакета цена не должна первоочередно влиять на ваше решение. Более высокие показатели эргономичности двухкамерных окон позволяют окупить их спустя несколько лет использования и продолжить экономить деньги на отопление дома и в дальнейшем. Это не касается конструкций из четырех и более стекол. Они слишком дорогие и тяжелые, чтобы устанавливать их не в особых условиях. Помимо дороговизны самого стеклопакета, деньги придется отдать и за установку специальной рамы повышенной прочности, поэтому пройдет не один десяток лет, прежде чем вы выйдете в ноль по затратам на них.

Энергосберегающие технологии

Новейшей технологией при монтаже металлопластиковых окон является замена обычных стекол . Их свойства основаны на особой технологии, которая подразумевает нанесение специального покрытия на внутреннюю сторону стекол. Оно пропускает тепловую энергию внутрь помещения, однако не позволяет ей выходить сквозь окна наружу. Однокамерные варианты с энергосберегающими стеклами выше по эксплуатационным показателем, чем двухкамерные с обычными решениями, а также они более легкие.

Заполнение аргоном повышает теплоизоляцию на 10-12%. Однако он имеет свойство улетучиваться, поэтому спустя десяток лет такой стеклопакет превратится в обычный.

Заключение

Выбор стеклопакета должен аргументироваться необходимостью в нем. Не стоит ставить толстые конструкции в регионах с теплым климатом, кроме огромных затрат вы не получите ничего. Тонкие окна бесполезны в холодных регионах, они испортятся спустя буквально несколько сезонов. Лучшим вариантом является выбор однокамерного варианта с энергосберегающими компонентами или обыкновенный двухкамерный.

В ролике эксперт рассказывает, как правильно выбрать стеклопакет для дома, и какими особенностями обладает каждый вид.

Лестницы алюминиевые представляют собой конструкцию из двух стоек, соединенных между собой ступеньками. В качестве материала изготовления обычно применяется сплав алюминия и кремния. Это обеспечивает высокую прочность подобных изделий. Такие лестницы обычно имеют разные типы конструкции. Это зависит от целей их применения.

Четырехсекционная лестница – инструмент для самых разнообразных работ

Виды алюминиевых лестниц

Алюминиевые лестницы по типу конструкции различаются на одно-, двух-, трех- и четырехсекционные. Они имеют от 6 до 25 ступеней и применяются в различных целях. При выполнении бытовых работ пригодится стремянка, способная справляться с большинством задач. Наиболее распространенными являются лестницы, имеющие основную часть из металла, а ножки со ступенями – из пластика.

Помимо бытовых, можно выделить и такие виды конструкций:

Бытовые лестницы, а также диэлектрики и большинство трансформеров имеют много дополнительных деталей. Они повышают безопасность и надежность конструкций.

Типы лестниц

Большинство современных лестниц оказываются незаменимыми при эксплуатации на высоте, как в бытовых условиях, так и на производственных предприятиях. По этому признаку они разделяются на используемые в быту и профессиональные.
Первый тип изделий выполняется из алюминия, обладает высокой легкостью, простотой конструкции и должен отвечать важным требованиям – прочностью, простотой переноски и монтажа, безопасностью, нетребовательностью к условиям хранения.

Профессиональные же конструкции обладают рядом характерных особенностей, определяющих сферу их применения. К примеру, трансформеры отличаются высокой функциональностью и часто эксплуатируются в качестве помоста. Телескопические лестницы являются очень компактными и позволяют выполнять тот же объем работ, что и многие трехсекционные конструкции.

Особенности конструкции

Максимальный вес пользователя алюминиевых лестниц разнится – от 100 до 150 кг. При более высоких показателях можно говорить, что конструкция является профессиональной. Рабочая длина измеряется до последней площадки либо ступеньки. Профессиональные конструкции имеют высоту до 15-20 метров.

Обратите внимание: иногда рабочей длиной может считаться высота от пола до предпоследней ступени, и к ней прибавляется 120 см. Этот вопрос лучше уточнить у продавца.

Односекционные лестницы

Лестница из трех секций – как стремянка, только лучше

Такую конструкцию называют приставной, и она требует вертикальной опоры. Чтобы избежать нелепых травм при использовании, ножки нужно хорошо зафиксировать. Отличительными особенностями приставных конструкций являются:

1. Широкое применение в быту. Незаменима при легком ремонте, работе в саду, на даче. Она позволяет без особых усилий собирать урожай и опиливать засохшие ветки деревьев.
2. Односекционная приставная лестница не бывает лишней при проведении монтажных и строительных работ. Частое применение обусловлено простотой использования – стоит только прислонить к стенке и надежно закрепить.
3. Выбор. При покупке приставной односекционной лестницы главным параметром, на который нужно обращать внимание, является высота. От нее зависит не только функциональность изделия, но стоимость. На строительном рынке имеются различные варианты: от 1,5 до 5,6 метров длиной.

Материал изготовления (алюминий с дюралем, магнием, кремнием) отличается высокой прочностью и долгим сроком службы. Хотя лестницы приставные алюминиевые односекционные все же уступают своим усовершенствованным версиям.

Двухсекционные конструкции

К особенностям таких лестниц относятся: противоскользящие ступени, разнообразие моделей (от 3 до 25 ступеней) и возможность двухстороннего восхождения. Максимальная высота стремянки доходит до 13 метров. К достоинствам лестницы можно отнести устойчивость к коррозии, неограниченные условия эксплуатации, малый вес и компактность.

Двухсекционные алюминиевые лестницы имеют 2 типа конструкции: складные (стремянки) и раздвижные. Последние отличаются тем, что одна их часть выдвигается из другой. Рекомендованная нагрузка не превышает 150 кг. Подобные конструкции отличаются высокой функциональностью и удобством, могут использоваться как приставные.

Любая лестница, та же двухсекционная алюминиевая, должна в первую очередь обладать необходимой функциональностью.

Трехсекционные лестницы

С помощью такой лестницы можно легко красить потолки и недоступные с пола места

Использовать такую лестницу можно в виде стремянки, приставной конструкции. Она имеет поперечные растяжки между ножками, что обеспечивает наибольшую прочность. Алюминиевый профиль позволяет использовать конструкцию при нагрузке до 150 кг.
Является изделием для бытового применения. В виде приставной лестницы обычно достигает высоты 6 метров. Как стремянка может использоваться на высоте 5 метров.
В сложенном виде такая лестница чаще всего имеет следующие размеры (высота, ширина, глубина): 2,5*0,4*0,15. Примерная ширина ступени равняется 25 мм. Заглушки выполняются из двухкомпонентного пластика.

Четырехсекционные изделия

Лестницы с 4 секциями принято называть трансформерами. Они наиболее функциональны и применяются как в качестве стремянок, так и в виде приставных конструкций. Могут заменять подмости.

Главная особенность таких лестниц – сравнительно редкое использование. Они имеют несколько частей, соединенных шарнирными механизмами. Преимуществом является компактность в сложенном виде, а также высокая устойчивость и надежность в использовании.

Отличительные особенности таких конструкций заключаются в высокой функциональности, большой рабочей длине, способности выдерживать большую нагрузку – до 150 кг, возможности использования по принципу приставной стремянки, максимальном упрощении сложных строительных работ.

Небольшая масса изделия позволяет в процессе работ легко его переносить. Также удобной оказывается возможность быстро менять высоту рабочей поверхности.

Преимущества 4-секционной стремянки

Благодаря своей конструкции четырехсекционная лестница может справляться с огромным количеством задач и имеет ряд преимуществ:

• компактность;
• высокая устойчивость на различных типах поверхностей;
• наличие специального рельефа;
• высокая прочность изделия, обеспечиваемая алюминиевым профилем;
• удобна в хранении и при транспортировке;

Составные элементы лестницы в силу особенностей позволяют лестнице выдерживать значительные эксплуатационные нагрузки. Подходит как для любителей, так и для строителей профессионального уровня.

Стоимость алюминиевых лестниц

Теперь обратимся к самому интересному вопросу: сколько стоят подобные конструкции? Алюминиевые лестницы в зависимости от характеристик имеют большую вариацию стоимости. Ниже представлены основные их виды.

Итак, цены на конструкции, имеющие всего 2 секции:

• лестница двухсекционная (максимальная длина 314 см, вес – 6,4 кг) алюминиевая – 5 тыс. рублей;
• та же конструкция, имеющая длину 427 см, стоит около 6,3 тыс. рублей;
• универсальная двухсекционная лестница с рабочей высотой 687 см обойдется покупателю в 11 тыс. рублей;
• раздвижные конструкции могут стоить от 4,5 до 12 тыс. рублей;
• универсальные лестницы можно приобрести за 5,5-12,5 тыс. рублей.
• трехсекционные лестницы стоят от 3,5 до 11 тыс. рублей, а цены на конструкции, состоящие их 4 частей, варьируются в пределах от 5,5 до 12 тыс. рублей.

Как видно по расценкам, четырехсекционные изделия отличаются не только высокими эксплуатационными характеристиками, но и доступностью.

Как выбрать нужную лестницу

Прежде чем покупать конкретное изделие, стоит определиться с его необходимыми характеристиками и задачами эксплуатации.

Перед покупкой тщательно изучите лестницу на качество сборки

При правильном выборе лестница непременно поможет достичь высоких целей. Например, при косметическом ремонте квартиры подойдет обычный приставной вариант. Прежде всего, рассмотрим области применения лестничных конструкций:

• ремонтные и строительные работы;
• бытовые нужды;
• электромонтажные работы;
• использование в больших библиотеках;
• работа в саду.

Необходимо выбрать необходимую рабочую высоту, максимальную нагрузку и обратить внимание на наличие специальных креплений.

Прессы непрерывного действия. Они получили широкое применение благодаря возможности прессования в тонком слое, высокой производительности и меньшим затратам труда.

Ленточный пресс Ш10-КПЕ предназначен для отжима сока из плодово-ягодной мезги.

Пресс (рис. 1) состоит из прессующих транспортеров 8, питателя 4, отклоняющего барабана 7, рамы 3, натяжного барабана 1, механизма 2 для чистки и мойки, прижимного устройства 6, ленты 5.

Прессующие транспортеры представляют собой конструкцию из двух шеек, связанных между собой опорами и сваренных из швеллеров, и служат для отжима сока. На них снизу расположены направляющие, по которым скользит цепь. Прессующие транспортеры смонтированы один над другим таким образом, что зазор между ними постоянно уменьшается, благодаря чему осуществляется отжим сока.

Двухшнековый питатель с перфорированным корпусом служит для подачи мезги, отклоняющие барабаны являются опорами тканевой фильтрующей ленты. Натяжной барабан предназначен для натягивания фильтрующей ленты. Механизм для чистки и мойки выполнен в виде вращающейся щетки и трубчатого устройства для подачи воды.

Рис. 1. Ленточный пресс Ш10-КПЕ

Дробленая масса шнековым питателем подается внутрь фильтровальной ткани, предварительно свернутой в рукав вокруг корпуса питателя. Рукав с мезгой захватывается прессующими транспортерами. Отжатый сок стекает между планками по поверхности транспортера и подается в сборник. После выхода из зоны прессования ткань при помощи специального устройства разворачивается в плоскую ленту и выжимки выгружаются. Затем ткань очищается, моется и снова поступает на участок загрузки мезги.

Техническая характеристика ленточного пресса Ш10-КПЕ: производительность по яблокам 3000...5000 кг/ч; расход воды 6,0 м 3 /ч; скорость прессующих транспортеров 0,04...0,12 м/с; установленная мощность 28,4 кВт; габаритные размеры 6870x2985x2570 мм; масса 15170 кг.

Ленточный пресс ПЛ (Болгария) предназначен для получения яблочного сока и состоит из бесконечного фильтрующего полотна, которое проходит между двумя вертикально установленными металлическими пластинчатыми лентами и двумя рядами вертикально поставленных пластмассовых вальцов. Ленты движутся в противоположных направлениях под углом одна к другой (табл. 1).

Мезга загружается насосом в согнутое фильтрующее полотно и вначале проходит между вальцами, затем поступает в пространство между прессующими пластинчатыми лентами, где подвергается воздействию увеличивающегося давления. Сок, стекая по поверхности лент, собирается в нижнем коллекторе.

Планки, поддерживающие фильтрующее полотно, расходятся на выходе из пресса, и полотно раскрывается, выжимки выбрасываются. Далее полотно очищается от остатков выжимок и промывается водой.

Ленточный пресс ПВК-12 (Югославия) состоит (рис. 2) из несущей рамы 9, приемного бункера 2 для мезги, двух бесконечных сетчатых лент 3 из полиэфира, которые движутся вокруг шестнадцати роликов 7 специальной конструкции, сборной ванны 6 для сока, привода с вариатором 8, натяжного устройства 4, механическо-пневматического устройства 5 для натяжения ленты и системы 1 мойки лент.

Рис. 2. Ленточный пресс ПВК-12

Мезга поступает из бункера на ленту, которая вначале движется горизонтально. На этом участке отделяется сок-самотек и мезга уплотняется в «лепешку», которая движется дальше между натянутыми лентами и каскадом роликов, создающими давление на мезгу и отжимающими сок. В конце пресса ленты расходятся, «лепешка» выпадает на транспортер для отходов. Ленты, возвращаясь к месту загрузки, по пути промываются водой. Скорость движения лент и толщина слоя мезги на них регулируются.

Производительность по яблокам 12 т/ч; установленная мощность 3 кВт; расход воды 2 м 3 /ч.

Ленточный пресс «Кляйн» типа ФП (Германия) - наиболее совершенный из прессов этого типа. Он снабжен более длинными лентами, на рабочем участке которых расположены четыре зоны (рис. 3).

Пресс состоит из загрузочного бункера 1, барабанов-контроллеров 2, приводных роликов 3, устройства 6 для мойки ленты и натяжных роликов 9. Пресс имеет четыре зоны давления: 8 - стекания, 7 - среднего давления, 5 - срезания и 4 - высокого давления.

Мезга загружается в пресс шнековым устройством, которое регулирует ширину и высоту слоя мезги на ленте. Распределенная на ленте мезга проходит зону 8 стекания, где отделяется до 20% сока- самотека, затем в зоне 7 среднего давления мезга сдавливается между двумя лентами и из нее выделяется около 30% сока.

Рис. 3. Ленточный пресс «Кляйн» типа ФП

Далее частично отпрессованная мезга входит в зону 5 срезания, где проходит вокруг одиннадцати прессующих роликов с последовательно уменьшающимся диаметром, из которых три первых перфорированы. При движении по роликам слои мезги, прилегающие к верхней и нижней лентам, сдвигаются (срезаются) один относительно другого, поэтому сок выделяется как из верхнего, так и из нижнего слоя. В этой зоне выделяется до 40% сока. В зоне 4 высокого давления отделяется еще 10% сока. Отпрессованные выжимки с помощью самоуправляющегося опрокидывающегося скребка удаляются с лент, которые затем промываются струями воды из плоскоструйных сопел.

Прессы выпускают трех типов: ФП-1, ФП-1,5 и ФП-2 производительностью соответственно 4. ..7, 6...14 и 8...20 т/ч; ширина ленты 1; 1,5 и 2 м; выход сока из яблок 75...82%; длина и высота всех типов прессов соответственно 4,2 и 2,5 м, ширина 1,6; 2,5 и 2,8 м.

Шнековый пресс ВПНД-10 (рис. 4) предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основа пресса - сварная рама 1 из фасонного проката. На ней смонтированы перфорированный цилиндр 5 с бандажами 6, приемный литой бункер 4, специальный зубчатый редуктор 3, приводной электродвигатель 2, запорный корпус 8, упорный кронштейн 9 и гидрорегулятор 10. Внутри перфорированного цилиндра расположены транспортирующий 15 и прессующий 12 шнеки.

Прессующий шнек имеет переменные диаметр и шаг. К выходу в прессующую камеру диаметр основания шнека увеличивается, а шаг уменьшается. При этом объем прессуемой массы уменьшается, а давление увеличивается, чем и достигается необходимая степень сжатия мезги в прессе. Внутри шнеков проходит основной вал 18, которым прессующий шнек приводится во вращение в сторону, противоположную вращению транспортирующего шнека, и с другой частотой. Транспортирующему шнеку вращение сообщается от ступицы зубчатого колеса редуктора. С наружной верхней стороны перфорированный цилиндр закрыт кожухом 7, в нижней части цилиндра имеется сборник 14 с двумя отводами 13 отпрессованного сока. Приемный бункер оснащен сборником 17 с отводом 16. Для контроля давления в гидросистеме предназначен манометр 11.

Мезга (дробленые и целые ягоды без гребней) загружается в бункер пресса, где от нее отделяется часть сока-самотека. Затем мезга захватывается витками транспортирующего шнека и продвигается в цилиндр к прессующему шнеку. На стыке шнеков мезга разрыхляется, чем облегчается дальнейшее извлечение сока. Полость стыка шнеков оказывает сопротивление обратному движению мезги в приемный бункер и создает условия для нормальной работы прессующего шнека. Прессующим шнеком частично обезвоженная мезга сжимается и подается в камеру давления, где подвергается максимальному сжатию. Отжатая обезвоженная мезга далее поступает в кольцевой канал между перфорированным цилиндром и запорным конусом 8 и удаляется из пресса. Отжатый сок собирается в сборник 14. Степень отжатия мезги в прессе зависит от размера кольцевого зазора, который регулируется гидравлическим запорным устройством.

Рис. 4. Шнековый пресс ВПНД-10

Шнековый пресс ВГ10-20А (рис. 5) предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основа пресса - сваренная из фасонного проката рама 1. На ней смонтирована основная корпусная деталь 13, к которой сверху крепится бункер 14 для приема массы, а снизу - сборник 2 для сока (сусла) первой фракции. К фланцу основной корпусной детали крепится основной перфорированный барабан 19 с бандажными кольцами жесткости 18. Внутри барабана, по его оси, расположены два шнека: транспортирующий 3 и прессующий 16. Шнеки посажены на валу 26, причем прессующий шнек соединен с валом жестко и крутящий момент передается ему шпонками 17, транспортирующий шнек посажен на валу свободно. Вал получает вращение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу 10, стандартный зубчатый редуктор 7 и зубчатую пару 5. Транспортирующему шнеку вращение сообщается от того же привода через цепную передачу 12 с натяжной звездочкой 4. Основной вал установлен в подшипниках 6 я 11, корпуса которых прикреплены к раме. В конце основного перфорированного барабана расположен запорный конус 20, которым регулируют площадь кольцевого отверстия для выхода отпрессованной массы и, следовательно, влажность выжимок. Передвижение конуса вдоль оси обеспечивается гидроприводом, состоящим из насоса 23 и двух цилиндров 22. Масляный насос смонтирован на кронштейне 24, прикрепленном к раме. Между последним витком прессующего шнека и запорным конусом образуется камера максимального давления. Внутри ее размещен малый перфорированный барабан 27 с крышкой 21 для санитарной обработки и штуцером 25 для отвода сусла.

Рис. 5. Шнековый пресс ВПО-20А

Под основным перфорированным барабаном расположен сборник 28 для сусла второй и третьей фракций.

Привод пресса закрыт кожухом 9, а основной перфорированный барабан - двухстворчатым кожухом 15.

Частота вращения основного вала с прессующим шнеком 3,5 мин-1, транспортирующего шнека 7,5 мин-1 в противоположную сторону, чем обеспечиваются перемещение прессуемой массы и высокий выход сока.

При работе пресса отделенные от гребней виноградные ягоды, частично разрушенные в дробилках-гребнеотделителях, поступают в бункер пресса. Здесь масса (мезга) захватывается транспортирующим шнеком и подается к прессующему шнеку. На участке транспортирующего шнека частично сок (сусло) отделяется от мезги и собирается, он является наиболее качественным, так как содержит минимальное количество взвешенных частиц.

На стыке шнеков масса перемещается, т. е. подвергается сдвиговым деформациям, чем обеспечивается образование хорошей дренажной системы каналов в мезге для отвода сусла.

Промышленность выпускает аналогичные по конструкции прессы ВПО-ЗОА и ВПО-50 (табл. 2).

Шнековый пресс РЗ-ВП2-Ш-5 модернизированной конструкции (рис. 6) применяют для получения яблочного сока.

Пресс состоит из рамы 4, на которой смонтирован перфорированный цилиндр 10. Внутри его установлены транспортирующий 8 и прессующий 11 шнеки, бункер 7, корпус 3 с обтюраторами 2, перфорированный желоб 6, поддоны 5 бункера и 9 цилиндра, запорный конус 13 с барабанчиком 12. Прессующий шнек закреплен на валу 7. Внутри корпуса имеются щитки: левый 14 и правый 15.

Благодаря использованию фильтрующего проволочного цилиндра с мелкими перфорационными отверстиями, открытых обтюрирующих устройств в корпусе и промежуточной опоры главного вала возросли технико-эксплуатационные показатели пресса.

Рис. 6. Шнековый пресс РЗ-ВП2-Ш-5

Значительно стабилизировалась производительность пресса при переработке яблок как технической стадии зрелости с упругой клетчаткой, так и долго хранившихся или перезрелых.

В новом прессе из бункерной зоны выделяется в 1,5 раза больше сока-самотека.

Благодаря применению открытых обтюрирующих устройств в корпусе нового пресса РЗ-ВП2-Ш-5 облегчены условия захвата мезги шнеком, поэтому случаев запрессовки мезги при эксплуатационных испытаниях в течение всего сезона переработки не наблюдалось. В результате использования промежуточной опоры, расположенной в перфорированном цилиндре пресса, обеспечивается гарантированный зазор между шнеком и цилиндром, устраняется возможность трения между ними, повышается надежность их работы.

Техническая характеристика пресса РЗ-ВП2-Ш-5: производительность по яблокам 5000 кг/ч; выход сока 71%; расход электроэнергии 4,5 кВт-ч; наружный диаметр шнеков 520 мм; габаритные размеры 4600x1000x1700 мм; масса 3500 кг.

Следует отметить, что качество яблочного сока, полученного на шнековых прессах, ниже качества сока, отжатого на пакетных или ленточных прессах.

Широкое распространение получили импульсные шнековые прессы с периодическим вращением шнека и его последующим продольным перемещением, что позволяет проводить прессование с минимальным истиранием мезги.

Расчет шнековых прессов проводят следующим образом. Прессуемые среды, обладающие значительным предельным напряжением сдвига, продвигаются в каналах пресса в виде сплошного твердого тела, испытывая трение о шнек и цилиндр. При таком перемещении изменение давления вдоль канала можно приближенно определить по формуле

Разветвляющая алгоритмическая структура представляет собой конструкцию, состоящую из двух или более ветвей. Наиболее простой ее вариант – бинарное ветвление (альтернатива, структура if-else, если-то-иначе ). Ее блок схема представлена на рис. 25.1 а, а псевдокод – следующим текстом:

…
если
то Ветвь A
иначе Ветвь В
все
…

При ее выполнении сначала вычисляется логическое выражение. Если оно имеет значение истина , то выполняется ветвь A, если же ложь , то ветвь B. Каждая ветвь может включать в себя одно или несколько элементарных действий. Если в ветвь входит несколько действий (операторов), то их необходимо объединить в одно составное действие с помощью служебных слов нач и кон (см. пример алгоритма решения квадратного уравнения). На блок-схеме бинарное ветвление изображается в виде ромбовидного графического элемента альтернатива . Направления перехода могут помечаться также 1 или да (истина) и 0 или нет (ложь).

Частным случаем бинарного ветвления является обход, при котором ветвь иначе не со-держит никакого действия – пустая.

…
если
то Ветвь A
все
…

Блок-схема этой структуры приведена на рис. 25.1 б.

Рис. 25.1. Блок-схема структур «ветвление» (а) и «обход» (б)

В качестве логического выражения может быть использовано может быть использовано выражение отношения (условие), в котором два выражения сравниваются знаками отношения, например, k = 0 или i или sin(x+π/2)>=exp(-2y)-1 . В более сложных случаях в логических выражениях используются знаки логических операций: инверсии not , дизъюнкции or или конъюнкции and . Например, not(k = 0 and ((i=exp(-2y)-1))) . При конструировании сложных логических выражений необходимо использовать правила и законы булевой алгебры.

Множественное ветвление представляет собой структуру, разветвляющуюся на более чем две ветви. С точки зрения теоретического программирования она является избыточной, так как может быть реализована с помощью бинарных ветвлений. Но практически все языки программирования имеют оператор, поддерживающий эту структуру, поэтому рассмотрим ее на примере ветвления на три ветви (блок-схема на рис. 25.2). Ветвлением управляет выражение-селектор s, которое может принимать предусмотренные значения a, b и c . Если s = a , то выполняется ветвь A , если s = b , то выполняется ветвь B , и если s = с , то выполняется ветвь С . В структуре также имеется ветвь X , которая будет выполняться, если селектор s примет непредусмотренное для исполнения предыдущих ветвей значение.

На рис. 25.3 показана реализация этой структуры с помощью бинарных ветвлений.

Рис. 25.2. Блок-схема множественного ветвления

Рис. 25.3. Реализация множественного ветвления с помощью бинарных

На псевдокоде множественное ветвление записывается следующим образом:

выбор
при s = a: Ветвь A
при s = b: Ветвь B
при s = c: Ветвь C
иначе Ветвь X
все