Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Анализ современных тестомесильных машин периодического действия и технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Назначение и классификация тестомесильных машин

1.2 Современные конструкции тестомесильных машин периодического действия

1.3 Технико-экономическое обоснование проекта

1.4 Задачи проекта

2. Описание модернизированной конструкции тестомесильной машины. Назначение и область применения

2.1 Устройство для подачи сжатого воздуха

2.2 Принцип работы модернизированной машины ТПИ-100

3. Расчеты, подтверждающие работоспособность машины

3.1 Технологический расчет

3.2 Определение мощности электродвигателя модернизированной машины

4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при обслуживании машины

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Хлебобулочные изделия занимают значительное место в пищевом рационе человека, обеспечивая его энергией и жизнеспособностью. В связи с важностью вопроса ставится задача более полного удовлетворения потребности населения в этих продуктах, постоянного улучшения качества.

Решение данной задачи возможно лишь на основе внедрения прогрессивных технологических приемов, ускорения научно-технического прогресса, повышения степени механизации и автоматизации производства.

За последнее десятилетие предприятия были оснащены высокопроизводительной техникой, разработаны новые технологии производства, созданы предпосылки для строительства заводов-автоматов.

Внедрение новой и совершенствование имеющейся техники невозможно без знания существующих конструкций, специфики эксплуатации и расчетов современного оборудования хлебозаводов.

Обеспечению стабильности качества готовых изделий и снижению стоимости способствует применение новых энергосберегающих машин и прогрессивных технологий, что также уменьшает расход энергии, материалов, транспорта, решает актуальные материальные и социальные проблемы и приводит к созданию принципиально нового оборудования для полного автоматизированного производства.

Решение этой задачи возможно лишь на основе глубоких знаний закономерностей процессов и применяемого оборудования.

1. Анализ современных тестомесильных машин периодического действия и технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Назначение и классификация тестомесильных машин

Различные тестомесильные машины используются для замеса опары и теста в хлебопекарном, булочном, бараночном производствах, а также в кондитерском производстве. Тестомесильные машины подразделяются на машины непрерывного и периодического действия.

Тестомесильные машины периодического действия могут изготавливаться со стационарными или подкатными дежами, с горизонтальной или наклонной осью вращения месильных органов, с подъемом месильного чана, с одной или несколькими скоростями вращения лопасти. Машины периодического действия универсальны и позволяют быстро переходить на выработку другого сорта изделий; обеспечивают точную дозировку компонентов; позволяют регулировать продолжительность процесса и включать систему автоматизации.

1.2 Современные конструкции тестомесильных машин периодического действия

На предприятиях общественного питания широко используются тестомесильные машины периодического действия: ТММ-1М, ТММ-60М, "Тасема", МТИ - 100 и МТМ-15 для замеса крутого теста.

Машина ТММ-1М предназначена для замеса теста различной консистенции. Состоит машина из станины 15, кожуха 5, фундаментной плиты 1, электродвигателя 14, передаточных механизмов месильного рычага 16 с лопастью 17 и дежи 6 с передвижной тележкой 3. Тележка снабжена тремя поворотными колесами 18 и 2.



Рисунок1. Тестомесильная машина ТММ-1М

На фундаментной плите лапами крепится червячный редуктор, вал червяка которого телескопически через шпонку соединен с валом электродвигателя. От вала червячного колеса движение передается в двух направлениях. На одном конце вала на шлицах закреплена звездочка цепной передачи, которая с помощью втулочно-роликовой цепи передает вращение звездочке 13, сидящей на цилиндрической шейке кривошипа 10, опирающегося на неподвижную ось 11. Другой конец вала червячного колеса через промежуточный валик передает движение второму червячному редуктору, смонтированному на фундаментной плите. Вращение дежи 6 от второго червячного редуктора осуществляется диском 4 с квадратным отверстием в центре, в которое входит квадратный выступ, имеющийся на цапфе дежи.



Рисунок2. Кинематическая схема машины ТММ-1М

Выступ цапфы входит в отверстие диска под действием усилия пружины 20. При накатывании и откатывании дежи цапфа приподнимается педалью 19. тестомесильный хлебопекарный кондитерский

Движение месильному рычагу 16 от кривошипа 10 передается через сферический самоустанавливающийся шариковый подшипник 9. Внутренняя обойма его напрессована на конец короткого плеча месильного рычага, а наружная обойма находится в отверстии кривошипа 10.

Машина комплектуется тремя сменными дежами. Тележка 3 с дежой фиксируется на фундаментной плите тремя цилиндрическими штырями, которые входят в специальные отверстия на корпусе тележки. Для того, чтобы дежа не вращалась при передвижении тележки по цеху, в корпусе тележки имеется специальное устройство, которое после поворота дежи на определенный угол удерживает ее в неподвижном положении. Для того, чтобы месильный рычаг не мешал накатыванию и скатыванию дежи, его вручную поднимают маховиком, закрепленным на валу электродвигателя.

Во избежание выбрасывания теста из дежи в момент его замешивания предусмотрены специальные ограждающие щиты 7. Каркас с ограждающими щитами шарнирно прикреплен рычагом 8 к станине машины. Подъем и опускание оградительных щитов производятся вручную с помощью специальной рукоятки 12. В момент замеса щиты опускаются вниз и плотно охватывают дежу. Машина имеет систему блокировки, отключающую привод при поднятии ограждения.

Машина ТММ-60М предназначена для замеса теста разной консистенции, в том числе и крутого теста для пельменей.

Рисунок 3. Тестомесильная машина ТММ-60М

1 - корпус; 2 - электродвигатель; 3, 10 - червячные редукторы; 4 - диск; 5 - дежа; 6 - месильный рычаг; 7 - месильная головка; 8 - корпус; 9 - клиноременная передача; 11 - болты; 12 - кронштейн

Она состоит из корпуса 1, представляющего собой сварную раму, закрытую съемными металлическими крышками, месильного рычага 6 с головкой 7, съемной дежи 5 и привода.

Вращение дежи 5 с диском 4 и движение месильного рычага 6 производится от электродвигателя 2 через клиноременную передачу 9 и одноступенчатые червячные редукторы 3, 10.

Машина снабжена реле времени, с помощью которого устанавливается продолжительность замеса (до 6 мин).

Машина "Тасема" предназначена для замеса опары, ржаного и пшеничного теста.

Рисунок 4. Тестомесильная машина "Тасема"

1 - шкив; 2 - станина; 3 - электродвигатель; 4 - клиноременная передача; 5 - щиты; 6 - крышка корпуса привода; 7 - корпус привода; 8 - уравновешивающее устройство; 9 - кожух рычага; 10 - держатель; 11 - колпак; 12 - месильный рычаг; 13 - шкив; 14 - шестерня; 15 - привод дежи; 16 - съемные пластинки; 17 - запирающее устройство; 18 - фундаментная плита.

Она состоит из станины 2, фундаментной плиты 18, электродвигателя 3, передаточных механизмов месильного рычага 12 с лопастью, передвижной дежи и колпака 11.

Дежа представляет собой емкость в форме усеченного конуса с усеченным параболоидом, установленную на трехколесной тележке. Два ходовых колеса посажены на общую ось. Третье, направляющее колесо устанавливается в передней части тележки, что позволяет управлять дежой при перемещении. На оси ходовых колес установлена рычажная защелка, которая удерживает дежу от вращения при ее перемещении по цеху. Дежа закрепляется на машине двумя захватами за ось ходовых колес и скатывается с машины при нажатии на рычаг сброса. Вращательное движение дежа получает от привода через зубчатые колеса с вращающейся цапфой, закрепленной в центральном отверстии каретки дежи.

Колпак 11 дежи предназначен для уменьшения распыления муки из дежи во время замеса. Он изготавливается из стального листа. В верхней части колпака имеется загрузочное отверстие.

Держатель 10 представляет собой кольцо из трубы и служит для поддержки колпака. На держателе установлен рычаг с уравновешивающим устройством 8, которое предназначено для компенсации массы колпака 11 и для регулирования высоты его подъема.

Машина МТМ-15 предназначена для замеса крутого теста. Машина устанавливается на специальных предприятиях и предназначена для замешивания крутого теста, используемого для приготовления пельменей, вареников, чебуреков и домашней лапши.

Машина состоит из станины 2, резервуара 1, лопастей 5, редуктора 3 и электродвигателя 4. Резервуар представляет собой полуцилиндрическую камеру, расположенную горизонтально. В камере размещены две спиралевидные лопасти 5, вращение которым передается от электродвигателя 4 через червячно-зубчатый редуктор 3.



Рисунок 5. Машина для замеса крутого теста МТМ-15

Принцип работы машины следующий. Перед началом работы машину собирают, опуская лопасти в резервуар и продевая валы сквозь втулки резервуара. При этом шипы 6 должны войти в пазы 7. После этого закрепляют резервуар винтом от осевого смещения.

Далее заливают в резервуар жидкие компоненты, закрывают его крышкой, включают привод рычагом автоматического выключателя и засыпают муку через решетку крышки 8. После окончания замеса отключают электродвигатель, снимают крышку и выгружают тесто.

Затем отвинчивают стопорный винт, отодвигают резервуар от редуктора и снимают его с опор. Вынимают валы и извлекают из резервуара лопасти. После этого промывают резервуар, крышку, валы и лопасти.

Тестомесильная машина ТМ - 63 также используется на давно работающих предприятиях. Она предназначена для замеса крутого теста для бараночных изделий и для других сортов мучных кондитерских изделий. Месильные корыта имеют Z - образные лопасти и стационарную крышку. В машине предусмотрен узел для механического опрокидывания корыта и привод лопастей с системой зубчатой передачи.

Часто на крупных предприятиях общественного питания, реализующих продукцию и через свои магазины встречается и тестомесильная машина "Стандарт", в основном используемая на предприятиях хлебопекарной промышленности. Она предназначена для замеса опары и теста из различных сортов муки в дежах ёмкостью 330 л с принудительным вращением дежи.

1.3 Технико-экономическое обоснование проекта

Обеспечить выпуск продукции высокого качества возможно только при создании высокопроизводительного и эффективного технологического оборудования. Разработка данной тестомесильной машины для интенсивного замеса теста производится с целью внедрения ее на малых предприятиях. Разрабатываемая машина обладает высокой производительностью, занимает значительно небольшую площадь, проста в управлении и ремонте. Модернизация машины за счет внедрения механизма подачи воздуха в нижнюю часть емкости для замеса позволит интенсифицировать процесс замеса, в связи с чем снижаются затраты на производство продукции при выпуске более качественной продукции.

1.4 Задачи проекта

Задачей данного проекта является создание условий для интенсификации процесса взбивания кондитерских масс за счет подачи воздуха в зону взбивания под давлением.

2. Описание модернизированной конструкции тестомесильной машины. Назначение и область применения

Машина тестомесильная интенсивного замеса МТИ-100. Машина предназначена для интенсивного замеса дрожжевого теста и пресного теста для слоеного полуфабриката. Машина состоит из станины 1, приводной головки 7, кронштейна, механизма подъема 3, бачков 5, с крышкой 6, тележки 2, месильных органов 4 и пульта управления. Станина, закрепленная на литом основании, снабжена направляющими для перемещения приводной головки 7 и кронштейна.

Рисунок 6. Кинематическая схема тестомесильной машины МТИ-100

Приводная головка служит для передачи вращения от электродвигателя 12 месильному органу 4. Вращение от вала электродвигателя 12 валу коробки скоростей передается поликлиновым ремнем 11. На валу 8 на скользящей шпонке расположен блок из двух шестерен, который с помощью рычага может быть введен в зацепление с одним из двух зубчатых колес 10, установленных на выходном валу 9. В ручке рычага размещены фиксатор его положений и микропереключатель для отключения электродвигателя 12 при переводе рычага.

Рисунок 7. Тестомесильная машина МТИ-100 до модернизации

На корпусе приводной головки 7 снизу неподвижно закреплено солнечное колесо 17, а на валу 9 - водило 15 с сателлитом 16, сидящим на рабочем валу 14. Выступающие наружу нижние концы валов 9 и 14 предназначены для крепления месильных органов 4.Месильными органами в машине служат лопасти - крюкообразная, четырехобразная и шнекообразная. Крюкообразная лопасть предназначена для замеса дрожжевого и пресного теста, четырехобразная - для подготовки полуфабриката для песочного теста, шнекообразная - для замеса песочного теста. Крюкообразная и четырехобразная лопасти подсоединяются к валу 14 сателлита, шнекообразная - к приводному валу 9.

Для вертикального подъема бачка имеются направляющие и плавающая гайка.

Механизмом подъема служит винт 19, по которому перемещаются гайки 18 и 20 приводной головки 7 и кронштейна для бачка. Винт 19 связан с электродвигателем 13 клиноременной 22 и конической зубчатой 23 передачами. На верхнем участке винта 19 нарезка правая трехзаходная, на нижнем - левая однозаходная, благодаря чему головка и кронштейн перемещаются в противоположных направлениях с различной скоростью. На ведомом шкиве клиноременной передачи установлен ленточный тормоз 21. Тормозная лента затягивается грузом и освобождается электромагнитом, который, включаясь одновременно с электродвигателем, поднимает груз. Тележка 2 представляет собой кольцо с тремя поворотными самоустанавливающимися опорами.

2.1 Устройство для подачи сжатого воздуха

С целью интенсификации процесса взбивания кондитерских масс предложен механизм подачи сжатого воздуха в нижнюю часть бачка.

Механизм представляет собой шланг, вписывающийся одним концом в схему компрессора подачи воздуха, другим концом стыкуется с выходным патрубком кольцевой трубки, перфорированной отверстиями по всему трубчатому кольцу и расположенной в центре днища бачка. Конец кольцевой трубки выходит в отверстие в центре днища. Соединение патрубка кольцевой перфорированной трубки и шланга происходит муфтой.



Рисунок 8. Модернизированная тестомесильная машина ТПИ-100

Устройства для подачи сжатого воздуха в нижнюю часть бачка позволяет аэрировать тестовую массу, способствуя ее разрыхлению и лучшему перемешиванию, что значительно улучшает качество теста.

2.2 Принцип работы модернизированной тестомесильной машины ТПИ-100

Перед началом работы приводную головку располагают в верхнем положении, а кронштейн - в нижнем. Затем в соответствии с заданным технологическим процессом устанавливают месильный орган. Бачок с продуктами помещают на тележку и закатывают в машину, при этом опорные цапфы бачка должны находиться выше кронштейна. Машину включают в работу автоматическим выключателем, расположенным на двери электрошкафа. После этого, нажав на кнопку, включают механизм подъема, в результате чего кронштейн, двигаясь вверх, подхватывает бак за цапфы и снимает его с тележки. Одновременно приводная головка с месильным органом опускается до полного погружения в бачок, а упор головки нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. Одновременно подпружиненный прижим закрепляет бачок на кронштейне. Далее нажатием на кнопку включают привод месильного органа. Через несколько минут работы, чтобы предотвратить распыление сыпучих компонентов в первое мгновение, включают подачу сжатого воздуха в кольцевую перфорированную отверстиями трубку (барботер), что позволяет не только лучше взбивать, но и насытить взбиваемые массы воздушными пузырьками и придать ей больший объем.

После окончания замеса отключают подачу воздуха, а затем привод месильного органа выключают и включают механизм подъема головки и опускания кронштейна с бачком. Бачок, опускаясь, освобождается от прижима и опирается на тележку, а его цапфы выходят из углублений кронштейна. При крайнем нижнем положении кронштейна и крайнем верхнем положении головки упор ее нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. После этого с месильного органа, не отделяя его от вала машины, счищают тесто в бачок. При необходимости разгрузки бачка непосредственно на машине тележку откатывают, опускают бачок и снимают месильный орган. Бачок поворачивают на цапфах и выгружают тесто в подставленную емкость.

3. Расчеты, подтверждающие работоспособность машины

3.1 Технологический расчет

Производительность тестомесильных машин рассчитывается по формуле

где V - объем дежи, м 3 (0,1 м 3);

- плотность смеси продуктов, кг/м 3 (1100 кг/м 3);

- время, необходимое на перемешивание, с;

- время, необходимое для загрузки дежи, с;

- время, необходимое для разгрузки дежи и на другие вспомогательные операции, с;

Все время на загрузку, выгрузку дежи и вспомогательные операции составляют 20 минут.

- коэффициент, учитывающий заполнение объема дежи продуктом, = 0,6.

кг/ч

Масса теста в деже определяется по формуле

кг

3.2 Определение мощности электродвигателя модернизированной машины

Принимаем: массу дежи Gд = 300 Н. Устройство подачи воздуха = 30 Н. Тогда общая масса дежи с устройством подачи воздуха составит 330 Н.

Мощность электродвигателя машины

,

N1 - мощность, необходимая для замеса теста лопастью, Вт;

- к. п. д. передаточного механизма.

где Nл - мощность, необходимая для работы месильного рычага с лопастью, Вт; - к. п. д. передаточного механизма месильного рычага с лопастью.

,

где - мощность, зависящая от лобового сопротивления при внедрении лопасти в тесто, Вт;

здесь сo - удельное давление лопасти на тесто в процессе замеса (пластификации), () H/м;

F - площадь лопасти, (м;

- радиус окружности, по которой движется лопасть (основание конуса, образованного при вращении лопасти), (0,28)м;

- угловая скорость лопасти, (3,93) с-1.

Тогда, 1618 Вт

- мощность, необходимая для подъема какого-то объема теста при выходе лопасти из теста.

,

где - соответственно, масса теста захватываемого лопастью при подъеме вверх, и масса собственно лопасти.

,

где К - коэффициент сопротивления при поступлении сжатого воздуха, К = 15.

- коэффициент захвата теста лопастью, 1,5.

Н - высота подъема теста лопастью, равна радиусу вращения лопасти, м. Н = 0,28 м;

- 1100 кг/м 3

g - ускорение свободного падения, м/с 2

Тогда,

= 951 Н;

= 25 Н

976 Н

Итак,

1074 Вт

Мощность, необходимая для работы месильного рычага с лопастью, составит

= 1618 + 1074 = 2692 Вт

Тогда, 2895 Вт

Общая мощность электродвигателя тестомесильной машины составит

3860 Вт

Таким образом, мощность электродвигателя увеличилась немного за счет подачи сжатого воздуха. Принимаем электродвигатель мощностью 4 кВт.

Техническая характеристика тестомесильной машины ТПИ-100

Параметры	До модернизации	После модернизации
Вместимость бачка, л	100	100
Частота вращения взбивателя вокруг своей оси, с-1	3,93	3,93
Мощность, кВт	3,37	3,86
Габаритные размеры, мм	700х 1200х 1900	700х 1200х 1900
Масса, кг, не более	850	850

4. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при обслуживании машины

Правила эксплуатации тестомесильной машины.

Приводную головку располагают в верхнем положении, а кронштейн--в нижнем. Затем в соответствии с заданным технологическим процессом устанавливают месильный орган. Очищенную и вымытую емкость устанавливают к машине под месильную лопасть, находящуюся в верхнем положении, при этом опорные цапфы бачка должны находиться выше кронштейна. Коэффициент загрузки бачка продуктами не должен превышать 0,6 …0,8.

Машину включают в работу автоматическим выключателем, расположенным на двери электрошкафа. После этого, нажав на кнопку, включают механизм подъема, в результате чего кронштейн, двигаясь вверх, подхватывает бак за цапфы и снимает его с тележки. Одновременно приводная головка с месильным органом опускается до полного погружения в бачок, а упор головки нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. Одновременно подпружиненный прижим закрепляет бачок на кронштейне. Далее нажатием на кнопку включают привод месильного органа.

После окончания замеса привод месильного органа выключают и включают механизм подъема головки и опускания кронштейна с бачком. Бачок, опускаясь, освобождается от прижима и опирается на тележку, а его цапфы выходят из углублений кронштейна. При крайнем нижнем положении кронштейна и крайнем верхнем положении головки упор ее нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. После этого с месильного органа, не отделяя его от вала машины, счищают тесто в бачок. При необходимости разгрузки бачка непосредственно на машине тележку откатывают, опускают бачок и снимают месильный орган. Бачок поворачивают на цапфах и выгружают тесто в подставленную емкость. Если масса дежи вместе с находящимися в ней продуктами превышает 25 кг, то установка ее на машину, снятие с машины и переноска должны выполняться двумя работницами. Категорически запрещается производить загрузку компонентов и выгрузку теста на ходу машины.

Заключение

Анализ работы машины МТИ-100 показывает, что процесс замеса теста складывается из трех стадий: равномерное распределение всех компонентов в общем объеме, замес и пластификация.

Первая стадия (если жир был добавлен в расплавленном, а не в замороженном виде) характеризуется наименьшей энергоемкостью, а третья стадия - пластификация - требует наибольших затрат энергии.

Исходя из анализа экспериментальных данных можно предположить, что месильный рычаг с лопастью испытывает сопротивление при погружении лопасти в тесто, лобовое сопротивление при перемещении лопасти в тесте и сопротивление вязкости теста при выходе лопасти из теста и подъеме какой-то его части на высоту, равную радиусу вращения лопасти.

Внедрение устройства для подачи сжатого воздуха в нижнюю часть бачка позволяет аэрировать тестовую массу, способствуя ее разрыхлению и лучшему перемешиванию, что значительно улучшает качество теста.

Список используемой литературы

1. Ботов М.И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник для нач. проф. Образования /М.И. Ботов, В.Д. Елхина, О.М. Голованов.- 2-е изд., испр.- М..: Издательский центр "Академия", 2006.- 464 с.

2. Гайворонский К.Я., Щеглов Н.Г. Технологическое оборудование предприятий общественного питания и торговли: учебник - М.: ИД "ФОРУМ": ИНФРА-М, 2008.- 480 с.

3. Драгилев А.И., Невзоров Г.М. Практикум по расчетам оборудования кондитерского производства: Учеб. пособие для техникумов.- М.:Агропромиздат, 1990.- 176 с.

4. Золин В.П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания: учеб. для нач. проф./В.П. Золин.- 6-е изд. Стер.- М.: Издательский центр "Академия", 2007.-248 с.

5. Кирпичников В.П., Леенсон Г.Х. Справочник механика: (Общественное питание).- М.: Экономика, 1990.- 382 с.

6. Лунин О.Г., Драгилев А.И., Черноиванник А.Я. "Технологическое оборудование предприятий кондитерской промышленности". М. Пищевая и лёгкая промышленность, 1984.-384 стр.

7. Мягков В.Д. Краткий справочник конструктора. Изд. 2-е, доп. и перераб. - Л.: Машиностроение. 1975.

8. Некрутман С.В., Кирпичников, В.П., Леенсон Г.Х. Справочник механика предприятий общественного питания.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Экономика, 1983.- 336 с.

9. Оборудование предприятий общественного питания. В 3-х т. Т.1: Механическое оборудование: Учеб. для студентов вузов, обуч. По спец. 1011 "Технол. и орг. обществ. питания" /В.Д. Елхина, А.А. Журин, Л.П. Проничкина, М.К. Богачев.- 2-е изд., перераб.- М.: Экономика, 1987.-447 с.

10. Отраслевой каталог "Оборудование для кондитерской промышленности". Центральный научно-исследовательский институт "Румб" (ЦНИИ "Румб" Киевское НПО "Пищемаш").

11. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. - М.: Колос. 1992.

12. Технологическое оборудование предприятий общественного питания. Методические указания по выполнению курсовых работ. / Составитель д.т.н. Панфилов В.А. - М.: Московский государственный университет сервиса. - 2003. - 54 с.

Размещено на Allbest.ru

...