Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Описание технологического процесса
• 2. Описание оборудования, входящего в линию
• 3. Техническое описание конструкции и ее расчеты
• 3.1 Техническое описание конструкции и принцип ее работы
• 3.2 Технологический расчет
• 3.3 Кинематический расчет
• 3.4 Конструктивный расчет базовой детали
• 3.5 Выбор и расчет шпоночных соединений
• 3.6 Выбор и расчет допусков и посадок
• 3.7 Правила эксплуатации машины
• 3.8 Выбор эксплуатационных смазочных материалов


Введение

Карамель (фр. caramel, от позднелат. cannamella - "сахарный тростник") - кондитерское изделие или ингредиент такого изделия, получаемый нагреванием сахара или увариванием сахарного раствора с крахмальной патокой или инвертным сиропом.

Представляет собой пластичную или твердую массу (в зависимости от температуры нагревания) различных оттенков жёлтого и коричневого цвета (без дополнительного окрашивания), содержит сахарозу, мальтозу и глюкозу. Карамельная масса аморфна, в отличие от сахара (являющегося кристаллическим веществом). Переход из аморфного состояния в кристаллическое тормозится в результате использования антикристаллизаторов. В качестве антикристаллизаторов обычно используют патоку или инвертный сироп. В карамельном производстве принято добавлять на 100 массовых частей сахара 50 массовых частей патоки. Карамель, приготовленная на инвертном сиропе, обладает большей гигроскопичностью вследствие значительно большего содержания фруктозы - наиболее гигроскопичного сахара. Карамель также применяется в качестве пищевого красителя или вкусовой добавки при изготовлении других пищевых продуктов и напитков. Зарегистрирована в качестве пищевой добавки Е150.

Различают карамель леденцовую, с начинкой, витаминизированную, мягкую (полутвердую), лечебную и др. Для придания карамели дополнительного вкуса и цвета в карамельную массу вводятся пищевые кислоты, эссенции и красители, фрукты, ягоды, орехи, порошок какао и т. п. В качестве начинки используются фруктовые, ягодные, шоколадные, молочные, ликёрные и другие смеси.

Система планового-предупредительного ремонта (ППР) представляет собой комплекс организационных и технического мероприятий предупредительного характера по техническому обслуживанию и ремонту изношенных деталей и узлов, проводимых по составленному плану для обеспечения работоспособности станков в течении всего срока службы.

Планово-предупредительный ремонт оборудования производится, когда его износ не перешел в прогрессирующее состояние, а не тогда, когда оборудования износилось настолько, что уже вышло из строя. Такой ремонт в отличие от ремонта по потребности планируется заранее.

Система ППР предусматривает проведение профилактических осмотров и видов планового ремонта каждого агрегата после того, как он отработал определенное количество часов.

Чередование и периодичности осмотров и видов планового ремонта оборудования определяются его назначением и условием эксплуатации.

В систему ППР входит периодичности, послеосмотровой и стандартный ремонт. Наибольшее распространение в машиностроительной промышленности получила система периодического ремонта; она положена в основу типового положения "Единая система ППР". Наибольший экономический эффект ее применение дает при ремонте оборудования, работающего в условиях массового и крупносерийного производства при достаточно высокой загрузке и учете отработанного им времени. Но поскольку даже на предприятиях крупносерийного и массового производства наряду с таким оборудовании ем имеется значительное количество станков и машин, загруженных не полностью и используемых лишь эпизодически, в настоящее время признано экономически целесообразным применить на большинстве заводов все три системы ППР:

Для оборудования, работающего в условиях массового и важного для предприятия крупносерийного производства систему периодического ремонта;

Оборудования, применяющегося в менее ответственном производстве, а также для прецизионных станков - систему после осмотрового ремонта;

Специального оборудования, работающего на постоянном режиме, - систему стандартного ремонта.

Системой техническое обслуживания и ремонта (ТО и Р), в соответствии с ГОСТ 18322-85 называется комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и выполнение работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования в целях сохранения - в течении обусловленного времени при заданных условиях эксплуатации - производительности, точности и чистоты обработки, гарантированных в сопроводительной технической документации завода-изготовите. Комплекс работ, регламентируемых рациональной системой технического обслуживания и ремонта, предусматривает:

Техническое обслуживание, включает в себя работы по поддержанию работоспособности оборудования;

Ремонт, к которому относят работы поддержанию и восстановление работоспособности и исправности оборудования.

Техническое обслуживание оборудование начинается задолго до сдачи его после монтажа и даже до поступления на завод и продолжается вплоть до списания и сдачи его в лом.

Для получения на вновь смонтированном оборудование паспортной производительности, а также заданной точности и шероховатости обработанной поверхности необходимы следующие условия: отсутствие возможности повреждений при хранение оборудование после поступление на завод, распаковке и транспортирование к месту монтажа.

Выполнение монтажа в строгом соответствии с требованием заводов-изготовителей;

Соответствие помещений, в которых эксплуатируется оборудование, требованиям зашиты от атмосферных осадков в внешних источников запыление; поддержание температуры и влажности воздуха в пределах установленного интервала, а освещенности - не ниже установленных норм;

Использование оборудования в соответствии с его прямым технологическими назначениями и с нагрузками, не превышающими допускаемых технической характеристикой;

Применение в работе исправного инструмента;

Допуск к работе на оборудовании только обученных и аттестованных работников.

Длительной сохранение работоспособности оборудование и сведение к минимуму затрат на ее поддержание и потерь основного производства, связанных с простоями оборудования из-за неисправности, требуют рациональной организации его эксплуатации и обязательного выполнения комплекса работ по его техническому обслуживанию. В деятельности служб главных механизмов предприятий основное внимание должно быть уделено рациональному техническому обслуживанию оборудованию.



1. Описание технологического процесса

Основным сырьем для производства карамели являются сахароза и крахмальная патока, которые составляют 90-95% всех сухих веществ основных видов карамели с начинкой и 99% сухих веществ леденцовой карамели.

Такой удельный вес углеводов в балансе сырья, применяемого для изготовления карамели, делает необходимым тщательное ознакомление всех работающих в этой области со свойствами основного сырья, условиями его хранения и подготовки к производству.

Хранение и подготовка сырья к производству.

Сахароза.

Сахароза обычно поступает на кондитерские фабрики в виде сахара-песка и реже в виде сахара-рафинада. Сахарный песок содержит не менее 99,75%, а сахар-рафинад не менее 99,9% сахарозы.

Водные растворы сахара-рафинада бесцветны, а растворы сахарного песка имеют едва заметный слабо-желтый оттенок из-за неполной очистки его от органических 'примесей. Зольность сахарного песка не должна быть более 0,03%. Зольность сообщает сахарному песку буферные свойства и повышенную цветность сиропам и карамели. Сахарный песок в отличие от чистой сахарозы, имеющей слабокислую реакцию, имеет благодаря минеральным примесям нейтральную или слабощелочную реакцию.

Для производства высококачественной бесцветной карамели необходимо применять сахарный песок со степенью очистки, принятой для сахара-рафинада, т. е. так называемый рафинированный сахарный песок.

Сахарный песок прибывает на фабрику в мешках весом 100 и 80 кг. Мешки с сахаром хранят в складах уложенными в штабеля. Между штабелями, а также между штабелями и стенами склада необходимо оставлять проходы. Если в складе цементные или асфальтированные полы, то мешки с сахаром следует укладывать на деревянные стеллажи, покрытые чистым брезентом или другой тканью; брезент или мешковину можно подстилать непосредственно на пол, если он деревянный.

Склады для хранения сахара должны быть сухими и хорошо вентилируемыми. Относительная влажность воздуха в них не должна превышать 70%.

Сахар при поступлении в производство необходимо просеять через сита для удаления посторонних примесей и пропустить через магнитный уловитель для освобождения от окалины и других случайно попавших металлических примесей.

Сахарный песок, предназначенный для приготовления сиропа, пропускают через сита с отверстиями не более 5 мм, а для приготовления сахарной пудры, обсыпки карамели и дражжеровки пропускают через сита с отверстиями не более 3 мм.

Сахарные сиропы пропускают через металлические сита с размерами ячеек не более 1,5 мм.

За последние годы получает все более широкое распространение бестарная перевозка и хранение сахарного песка. При этом способе сахар доставляется на фабрики в специальных емкостях и передается в специальные силосы, установленные в складских помещениях. Из силосов сахарный песок поступает в производственные цеха по системе трубопроводов при помощи пневматики.

В зарубежной литературе имеются указания об использовании для производства карамели сахарных растворов 70%-ной концентрации, которые доставляют на кондитерские фабрики с сахарных заводов. Содержащаяся в этих сиропах проинвертировавшая сахароза (около 5%) предохраняет их от засахаривания.

Такие растворы поступают на фабрики в специальных цистернах и перекачиваются насосами.

Группа работников сахарной промышленности предложила использовать для приготовления карамельной массы оттеки рафинадного производства. В этом предложении предусматривается строительство кондитерских фабрик с рафинадными цехами.

Анализ рафинадных оттеков, выполненный во ВКНИИ, показал, что содержание в них сухих веществ в среднем составляет 60%, из них сахарозы около 99%. Содержание золы около 0,1% вместо 0,03 в сахарном песке, редуцирующих сахаров 0,3 вместо 0,05%, pH около 7.

Опыты, проведенные на Киевской кондитерской фабрике по получению карамели при замене сахарного песка оттеками рафинадного производства, показали возможность получения карамели, отвечающей требованиям стандарта.

Патока.

Продукт представляет собой полуфабрикат, который можно считать побочным в процессе производства крахмала и сахара. На вид это полужидкая масса, по консистенции немного похожа на свежий мед.

Этот сироп широко используется для приготовления различных изделий, поскольку сладкая патока вполне может заменить сахар, мед. В основном применяют в промышленных масштабах в производстве хлеба: ржаного, карельского и некоторых других, пряников, соусов, конфет, пива. При добавлении она придает вкус и характерный коричневатый цвет готовому изделию. Кроме того, сахарная патока усиливает вязкость, благодаря чему готовая выпечка получается более плотной и пористой.

В патоке состав следующий - по сути, продукт представляет собой смесь растворенных в воде трех компонентов: глюкоза, декстрин, олигосахариды. Как побочный продукт получается только патока крахмальная. Остальные же виды этого сладкого прозрачного сиропа делают специально для дальнейшего использования в пищевой промышленности.

Существует несколько наиболее распространенных вариантов, используемых в кулинарии. Самым распространенным является крахмальная, но и она разделяется на несколько видов:

1. Мальтозная патока имеет коричневый цвет и сладкий привкус с солодовыми нотками (мальтоза в большом объеме содержится в проросших зернах ржи, ячменя). Получается в процессе осахаривания крахмалосодержащего сырья, например, кукурузы, специальными ферментами, после чего сироп фильтруют и уваривают до вязкости. Сегодня используется не только в кондитерской промышленности, но и в пивоварении. Благодаря тому, что в процессе производства не используются химические кислоты и катализаторы, мальтозная патока долгое время не кристаллизуется, остается жидкой и тягучей. В основном применяется для мармелада, консервации, выпечки, являясь более дешевым заменителем сахара.

2. Патока карамельная получается в процессе переработки кукурузы, сахарной свеклы или тростника. Именно поэтому она подразделяется на несколько видов: свекольная патока, тростниковая патока. Именно эта темная патока чаще всего используется в домашних условиях, поскольку она оптимальна для создания выпечки и десертов.

3. Черная патока немного отличается от других видов продуктов, имеет более темный цвет и специфический запах. Сироп готовится на основе тростника и сахарной свеклы, патока меласса редко используется в кулинарии в странах Северной Америки. В составе содержится около половины сахарозы и некоторые примеси, делающие ее применение в пищевых целях невозможным. Основное место использования - производство комбикормов, в пивоварении, некоторые отрасли промышленности.

4. Кукурузная патока используется в пищевой промышленности в качестве сахарозаменителя. Сделать ее можно в промышленных условиях методом размягчения початка кукурузы в кипящей воде, после чего в массу добавляют раствор окиси серы, усиливается процесс образования лактобактерий. После этого раствор промывают, обезвоживают, разбавляют кислотой, в процессе этого крахмал переходит в сахар. Кукурузная патока в несколько раз слаще обычного сахара, также имеет вязкую консистенцию, поэтому используется в кондитерском производстве и хлебопечении.

5. Арбузная патока также называется нардеком. В основном этот продукт продается в местах большого произрастания бахчевых. В процессе производства мякоть арбуза измельчается, отжимается сок, который уваривается до густоты около суток. Полученный сироп имеет очень густую консистенцию, темный цвет, почти черный, легкую горчинку.

Карамель разделяется на две основные подгруппы: карамель леденцовая и карамель с начинкой. Карамель вырабатывается на поточно-ме - ханизированных линиях.

Технологическую схему производства леденцовой карамели можно разделить на следующие основные стадии:

- приготовление карамельной массы;

- охлаждение и обработка карамельной массы;

- формование и охлаждение карамели;

- завертка, расфасовка и упаковка карамели.

На рисунке 1.1. представлена машинно-аппаратурная схема производства завернутой леденцовой карамели, поточной линии А 2-ШЛТ. Основным сырьем для выработки леденцовой карамели являются сахар песок и патока, взятые в соотношении 1:0,5.

Сахар подается в просеватель 1, очищается от посторонних примесей и норией 2 подается в бункер-накопитель 3. Из бункера ленточным конвейером 4 сахар передается в промежуточный бункер 5, из которого шнеком 6 (или ленточными весами) дозируется в смеситель 8 непрерывного действия.



Рисунок 1.1. Машинно-аппаратурная схема производства карамели леденцовой

Одновременно в смеситель подаются насосами 9 патока и инвертный сироп из сборников 13 и 14. Вода дозируется объемным дозатором 7. Смеситель обогревается паром низкого давления (120 кПа).

Полученный в смесителе сахаро-паточный раствор насосом-дозатором 9 подается в змеевиковую варочную колонку 10, в которой уваривается до содержания сухих веществ 84-86 %, и через стаканчатый фильтр попадает в сборник 11. Насосом 12 сироп перекачивают в сборник 22.

Карамельную массу уваривают в змеевиковом аппарате 21, из которого масса подается на барабан охлаждающей машины 20, а вторичный пар отводится в ловушку 17. Дозаторами 19 и 18 в карамельную массу добавляют раствор красителей, эссенцию и кристаллическую кислоту.

На охлаждающей машине карамельная масса движется в виде широкой тонкой ленты и быстро охлаждается до 68-70°С. Внутрь барабана и в наклонную плиту подается холодная вода. Сверху карамельная масса обдувается воздухом, подаваемым от компрессора 16. В нижней части плиты карамельная масса завертывается направляющими желобками в многослойный жгут и передается на проминальный транспортер 15. Он включает систему зубчаток различного профиля.

При трехкратной последовательной проминке массы достигается равномерное ее смешивание с кислотой, красителем и эссенцией, удаляются пузырьки воздуха, выравнивается температура по всему объему.

Распределительным конвейером 23, с помощью поворотных заслонок 24 карамельная масса поочередно передается в обкаточные машины 25 формующе-заверточного агрегата ИЗМ.

Для предотвращения деформации отформованной и завернутой леденцовой карамели ее охлаждают на ленточных конвейерах направленным потоком воздуха или в охлаждающих камерах 27 до температуры 35-40°С. Охлажденную карамель передают наклонным скребковым конвейером в бункер расфасовочного автомата 28.

Основной объем вырабатываемой карамели составляет карамель с той или иной начинкой.

Технологическую схему производства карамели с начинкой можно разделить на следующие основные стадии:

- приготовление карамельной массы;

- охлаждение и обработка карамельной массы;

- приготовление начинок;

- формование и охлаждение карамели;

- обработка, завертка, расфасовка и упаковка карамели.

На рисунок 1.2. представлена машинно-аппаратурная схема производства карамели с фруктово-ягодными начинками. Основным сырьем для ее изготовления являются сахар песок, крахмальная патока и фруктово-ягодные заготовки.

Сахар из склада передается в подготовительное отделение карамельного цеха или в мешках (при тарном хранении), шнеком (редлером) или системой пневмотранспорта (при бестарном хранении).

Рис. 1.2. Машинно-аппаратурная схема производства карамели с фруктово-ягодной начинкой

Сахар загружают в приемную воронку просевателя 17, где он очищается от посторонних и ферропримесей, затем норией 18 подают в промежуточный бункер 19. Из бункера ленточным дозатором 20 и шнеком 21 сахар дозируется в растворитель непрерывного действия 22.

С помощью объемных дозаторов 23,24 и 25 в смеситель-растворитель подаются в заданных количествах подогретые до температуры 65-70°С патока, инвертный сироп и вода.

В смесителе 8, оборудованном паровой рубашкой, рецептурные компоненты перемешиваются при температуре около 70°С, что обеспечивает растворение основной массы сахара.

Полученная сахаро-паточная смесь влажностью 17-18 %, с не полностью растворенными кристаллами сахара, плунжерным насосом 10 непрерывно подается в змеевики варочной колонки 11, обогреваемой паром давлением 450-550 кПа. Уваренный до концентрации 84-86 % сухих веществ сироп через стаканчатый фильтр 26 поступает в сборник-охладитель 27, из которого перекачивается шестеренчатым насосом 2 в промежуточный сборник 28.

Плунжерным насосом 10 карамельный сироп непрерывно подается в змеевик вакуум-аппарата 30. Аппарат обогревается паром давлением 500- 600 кПа. Здесь сироп уваривается в карамельную массу до содержания сухих веществ 97,5 %.

Вакуум-камера 31 аппарата связана трубопроводом через конденсатор с мокровоздушным насосом 29, с помощью которого в вакуум-камере создается разрежение. Из приемника вакуум-камеры карамельная масса периодически (через 1,5-2 мин) выливается (вручную или автоматом) в воронку охлаждающей машины 33.

Охлаждаемая карамельная масса в виде широкой тонкой ленты проходит под дозаторами 34 и 35, из которых на поверхность карамельной ленты подаются вкусовые и ароматические вещества (кислота, краситель и эссенция). По выходе из охлаждающей машины масса температурой 90°С проминается для равномерного распределения добавлений, и ленточным транспортером передается в тянульную машину 36. Здесь она многократно вытягивается и складывается, насыщаясь воздухом. При обработке в течение 1,0-1,5 мин изменяются структура и цвет массы, достигается равномерное распределение в ней введенных добавок. Температура массы понижается до 85-80°С. карамель формование деталь ремонт

Ленточным транспортером тянутая карамельная масса передается в обкаточную машину 38, где приобретает форму удлиненного конуса. Внутрь конуса с помощью начинконаполнителя 37 подается начинка.

Основным сырьем для приготовления фруктово-ягодных начинок являются сахар, патока и фруктово-ягодные заготовки в виде пульпы или яблочного пюре. Пюре из бочек 1 (или из сборника при бестарном хранении) насосом 2 перекачивается в танк 3 с мешалкой для купажирования.

Купажная смесь яблочного пюре насосом 2 подается в шпаритель 4, стекает в промежуточную емкость 5, откуда насосом перекачивается в сборник 6.

Яблочное пюре подается в протирочную машину 7, а затем перекачивается в смеситель 9 для подготовки фруктово-сахарной смеси. Сахарный сироп и патока дозируются в смеситель объемными мерниками. Подготовленная смесь подается насосом 10 в змеевиковую варочную колонку 11с пароотделителем 12. Колонка обогревается паром давлением 500-600 кПа. Начинка уваривается до влажности 14-19 %.

Из пароотделителя начинка стекает в промежуточную емкость 13 и перекачивается в темперирующую машину 16. Начинку охлаждают до температуры 80-85°С, из объемных дозаторов 14 и 15 вводят вкусовые и ароматические вещества. Шестеренчатым насосом 2 начинку подают по кольцевому трубопроводу в воронки начинконаполнителей 37. В трубопроводе установлен стаканчатый фильтр. Температура начинки должна быть на 10°С ниже температуры карамельной массы в обкаточной машине 38.

Жгутовытягивающая машина 39 формует из карамельного батона жгут определенного диаметра (14-16 мм) и передает его на формование карамели.

Штампующая машина 40 разрезает карамельный жгут на отдельные дольки и придает им ту или другую форму. Отштампованные цепочки из отдельных долек карамели переходят на узкий ленточный транспортер 41, обдуваются холодным воздухом. Карамельная масса в перемычках между отдельными изделиями быстро твердеет, и поэтому, переходя на виброраспределитель 42, цепочки отформованной карамели распадаются.

В агрегате АОК карамель охлаждается до температуры 25-35°С, становится достаточно твердой, что позволяет подвергать ее завертке, обработке и упаковке.

Отводящим вибролотком 44 охлажденная карамель подается на распределительный транспортер 45, а далее - на автоматы 46 для завертки.

От заверточных машин карамель поступает на сборный транспортер, расположенный в нижней части распределительного конвейера 45, затем наклонным транспортером подается в бункер автовесов. После взвешивания карамель высыпается в короб, установленный на транспортере оклеивающей машины. Упакованная карамель поступает в склад готовой продукции.



2. Описание оборудования, входящего в линию

· варочный котел;

· вакуумный аппарат;

· парогенератор;

· темперирующий механизм;

· аппарат для охлаждения массы;

· карамелеобкаточная установка;

· начиночный аппарат;

· калибрующий аппарат;

· штамповочная установка;

· охлаждающий шкаф;

· упаковочный механизм.

Рисунок 2.1 - варочный котел для карамели.

Варочный котел предназначен для смешивания всех ингредиентов и нагрева массы. Он представляет собой трехстенную цилиндрическую емкость, изготовленную из нержавеющей стали пищевого назначения.

Характеристики:

объем - 0,3 м³;

давление пара - 0,6 Мпа;

расход пара - 110 кг/ч;

мощность - 0,75 кВт;

частота вращения мешалки - 18 об/мин;

габариты - 1790*1212*1550 мм;

вес - 485 кг.

Вакуумный аппарат предназначен для уваривания сахарного сиропа, он оснащен насосом для откачивания воздуха, манометром для контроля давления, изготовлен из нержавеющей стали. Характеристики:

рабочий объем - 1,0 м³;

рабочее давление - 0,25 Мпа;

расход пара - 150 кг/ч;

мощность - 3,0 кВт;

частота работы мешалки - 45 об/мин;

габариты - 1050*3200*1530 мм;

вес - 1300 кг.

Парогенератор необходим для работы варочных котлов. С его помощью генерируется технологический пар. Характеристики:

· производительность пара - 150 кг/ч;

· Карамелеобкаточная установка

· давление пара - 0,55 мПа;

· мощность - 90 кВт;

· температура нагрева - 150 ^оС;

· габариты - 810*590*920 мм;

· вес - 190 кг.

Линия производства карамели с начинкой должна иметь темперирующий механизм. Он предназначен для изготовления начинки. Характеристики:

· объем котла - 150 л;

· максимальная температура нагрева - 80 ^оС;

· число оборотов - 24 об/мин;

· мощность - 6,37 кВт;

· напряжение - 380 В;

· габариты - 1000*1200*1000 мм;

· вес - 170 кг.

Аппарат для охлаждения карамельной массы имеет следующие харатеристики:

· производительность - до 800 кг/ч;

· Дозатор для начинки

· скорость ленты - 4 м/мин;

· расход воды - 1200 л/час;

· мощность - 2,2 кВт;

· габариты - 1760*960*2000 мм;

· вес - 710 кг.

Карамелеобкаточная установка формирует батоны из сладкой массы. Характеристики:

· производительность - 1100 кг/ч;

· мощность - 2,2 кВт;

· габариты - 1480*600*2320 мм;

· вес - 500 кг.

Начиночный аппарат дозирует фруктовую или шоколадную массу и наполняет ее конфеты. Характеристики:

Штамповочная машина для карамели

· производительность - 850 кг/ч;

· мощность - 1,1 кВт;

· габариты - 1250*480*510 мм;

· вес - 200 кг.

Калибрующая установка вытягивает начиненный жгут карамели и направляет его к штампующей машине. Характеристики:

· производительность - до 1500 кг/ч;

· скорость движения - 91 м/мин;

· диаметр жгута - до 20 мм;

· габариты - 1270*580*1300 мм;

· вес - 500 кг

Турбулентный аппарат для приготовления карамели

Штамповочный агрегат формирует карамель определенной формы и размера. Характеристики:

производительность - до 1080 кг/ч;

скорость - до 80 м/мин;

мощность - 1,5 кВт;

габариты - 1250*900*1230 мм;

вес - 720 кг.

Дополнить линию можно охлаждающим шкафом и упаковочным механизмом. Стоимость линии производства карамели в такой комплектации составит 1 500 000 рублей.



Рисунок 3.3. Ротационная штампующая машина А2-ШФК

Ротационная штампующая машина А2-ШФК предназначена для формования леденцовой карамели. Машина состоит из станины 12, внутри которой расположен привод, корпуса 3 с ротором внутри, крышки 8, откидываемой рукояткой 9 и закрепляемой рукоятками 13. Корпус имеет рычаги 7, на которых укреплены направляющие. Положение рычагов фиксируется рукояткой 6. На крышке корпуса винтами 5 регулируется положение направляющей для шарнирных ножей. На станине находится стол 4, пульт управления 2, рукоятка 1 насоса, смазывающего ротор подсолнечным маслом, привод 10 подающих роликов, подающие ролики 15 с регулирующей рукояткой 11 и направляющий лоток 14.

Привод машины состоит из электродвигателя 33, вариатора 34, на выходном валу которого имеется шкив 16. От этого шкива ремнем вращение передается шкиву 20 промежуточного вала 18, закрепленного в кронштейне 17. Шестерня 19 вращает зубчатое колесо 22 главного вала 21. От этого вала через зубчатое колесо 23 вращение передается ротору 24, на котором расположены откидные ножи и пуансоны с хвостовиками 28, а через звездочку 30 приводится в движение и барабан 32 отборочного транспортера. Этим обеспечивается постоянное равенство линейных скоростей ножей ротора и отборочного транспортера. Это очень важно, т. к. благодаря этому устраняется деформация еще пластичной цепочки карамели.

На главном валу находится маховик 31 для проворачивания машины вручную. Для прижатия шарнирных ножей к неподвижным служит направляющая 25. Сближение пуансонов производится направляющими, которые давят на хвостовики 28. Отходят пуансоны в стороны в результате разжатия пружин 26. На хвостовиках пуансона, кроме того, имеются штифты 27. Они в определенный момент проходят по направляющим и раздвигают пуансоны в случае поломки пружины.

Ротор свободно сидит на оси 29. Ось лежит в гнездах корпуса и закрепляется крышкой. Ротор представляет собой диск с неподвижными ножами наподобие острых зубцов и шарнирно закрепленными сбоку ножами такой же конфигурации, описанными в предыдущей ротационной режущей машине. По обе стороны от ножей и в промежутках между ними расположены пуансоны (один против другого). Таким образом, при смыкании шарнирных ножей с теми, которые расположены на роторе, образуются замкнутые камеры, в них перемещаются пуансоны и наносят рисунок на поверхность карамелек.

Машина снабжена тремя сменными роторами, один из которых не имеет пуансонов. При установке этого ротора машина работает как ротационная режущая.

Принцип работы машины поясняет рисунок 3.3. Карамельный жгут роликами 1 направляется к ротору 12, приводимому во вращение зубчатым колесом 7. На наружной поверхности ротора имеется венец 13, состоящий из неподвижных ножей, а сбоку расположены откидные ножи в количестве, равном числу неподвижных ножей. Каждый откидной нож 2 поворачивается на оси 15, жестко связанной с ротором. На другом конце откидного ножа имеется ролик 3, который при качении по копиру 6 плавно приближает откидной нож к неподвижному. Когда откидной нож 2 сомкнется с неподвижным, копиры 8 сводят пуансоны 11 и оставляют их сближенными и прижатыми к изделию на угле p/3 рад поворота ротора. Затем копиры 8 кончаются и пружины 9 разводят пуансоны. В случае поломки пружины пуансоны разводятся копирами 5, по которым скользят штифты (ролики) 10. После этого ножи 2 отводятся от неподвижных ножей копиром 4. Цепочка карамели падает на ленту 14 отборочного транспортера. Для смягчения ударов во время формования карамели копиры имеют пружинные амортизаторы. Исходя из свойств карамельного жгута с начинкой, регулируют откидные ножи так, чтобы жгут разрезался постепенно с допустимой скоростью. В случае превышения допустимой скорости резания происходит разрыв карамельной оболочки и вытекания начинки.

Производительность, кг/ч
Шаг штампующих цепей, мм	18, 30, 36
Линейная скорость цепей, м/мин	до 58
Установленная мощность, кВт	1,5
Габаритные размеры, мм	1236ґ1075ґ1275

Карамеле-штампующая машина Ж 7-ШМК-1 - Машина предназначена для формирования из сплошного леденцового карамельного жгута (или жгута с начинкой) разнообразной карамели в зависимости от конфигурации, рисунка и размеров штампиков формирующих цепей. Входит в комплект оборудования поточно-механизированных линий по производству карамели на предприятиях кондитерской промышленности.

Машина имеет привод с бесступенчатым регулированием скорости, функциями плавного пуска, остановки и защиты от перегрузок. Для удобства переналадки комплектуется двумя формующими головками, а для улучшения качества внешнего вида готовой продукции - устройством для окончательного калибрования карамельного жгута.

Высокая степень автоматизации, безопасность, долговечность, ремонтопригодность, современный дизайн обеспечили постоянное возрастание спроса машины среди потребителей Украины и стран СНГ.

Техническая производительность, кг/ч	540-1100
Скорость перемещения карамельного жгута, м/мин.	30-95
Установленная мощность, кВт, не более	3,5
Масса машины, кг, не более	950
Габаритные размеры, мм, не более: длина ширина высота	2300 1500 1550



3. Техническое описание конструкции и ее расчеты

3.1 Техническое описание конструкции и принцип ее работы

Карамелештампующая машина Ш-3 предназначена для формования карамели различных форм и размеров. В состав машины входят станина 1, система звездочек и роликов, устройство для перемещения пуансонов штампующих цепей, механизмы регулирования и привода. На звездочки и ролики устанавливают штампующие и боковые цепи. Верхнюю штампующую цепь 18 монтируют на ведущую звездочку 5, натяжной ролик 6 и направляющий ролик 16. Для монтажа нижней режущей цепи 19 предусмотрены ведущая звездочка 2 и поддерживающий ролик 14, а для боковых цепей - ведущие звездочки 4 и 8 и поддерживающие ролики. На кронштейнах закреплен приводной барабан 20 узкого охлаждающего конвейера. Направляющая втулка 15 предназначена для подачи карамельного жгута в машину.

Ведущие звездочки 2, 4, 5 и 8 и барабан приводятся в движение от электродвигателя 11 через коробку скоростей 10, цепную передачу 9 и систему зубчатых колес. Коробка скоростей обеспечивает четырехступенчатое переключение угловых скоростей звездочек и барабана. Подвижные детали машины размещены внутри станины или закрыты ограждениями, в том числе верхней крышкой, при открывании которой электродвигатель автоматически отключается.

Основные рабочие органы машины - сменные штампующие 2 и режущие цепи 3. Первые служат для формования карамели, а вторые - для разделения карамельного жгута на отдельные изделия. При монтаже штампующих цепей на машину их натяжение достигается путем перемещения стоек, на которых закреплены направляющие ролики 14 и 16 при помощи маховичка 13. Более плавное натяжение верхней цепи производят храповым устройством 7.

Для приведения в движение пуансонов 5 верхней штампующей цепи 2 путем нажатия на торцы пуансонов в машине предусмотрены боковые цепи (не показаны). Боковые цепи натягивают перемещением передней стойки, на которой закреплены направляющие ролики боковых цепей звездочек 4 и 8. Зазор между верхней и нижней цепями регулируют вращением зубчатой пары 3, соединенной эксцентриками, прижимающими натяжные полозки 17 и 21. Сближение пуансонов регулируют вращением гайки 12.

Верхняя штампующая цепь 2 собрана из П-образных звеньев, соединенных осями. На звеньях смонтированы пуансоны 5, которые могут перемещаться вдоль продольной оси при помощи боковых цепей и пружин. Собранная цепь легко проворачивается в шарнирных соединениях и имеет по всей длине одинаковый шаг.

Нижняя цепь 3 выполнена из мостиков с режущим ножом 4, соединенных осями. Боковые цепи имеют аналогичную конструкцию, только их мостики сделаны гладкими без режущих ножей. После сборки цепи легко проворачиваются в шарнирных соединениях и имеют по всей длине одинаковый шаг, равный шагу верхней штампующей цепи.

Цепная штампующая машина работает следующим образом. Калиброванный карамельный жгут 1 непрерывно поступает из жгутовытягивающей машины в зазор между верхней 2 и нижней 3 цепями. При сближении их режущие ножи 4 верхней и нижней цепей делят жгут на заготовки, затем их начинают сжимать сближающие пуансоны 5 верхней цепи. Внутренние поверхности площадок цепей и рифленые фигурные поверхности пуансонов сжимают заготовку со всех сторон, и она приобретает форму и рисунок карамели. После этого цепи и пуансоны разводятся, и готовые изделия направляются на охлаждающий конвейер.

Производительность, кг/ч	580-830
Скорость штампующих цепей, м/с	0,7-1,1
Шаг боковых цепей, мм	20
Число ступеней скорости	4
Мощность электродвигателя, кВт	1.7
длина	1250
ширина	900
высота	1200
Масса, кг	825

3.2 Технологический расчет

Производительность цепных карамелеформующих машин в кг/ч:

(1)

где - линейная скорость формующих цепей, м/мин;

r - количество штук карамели в 1 кг;

l - шаг формующей цепи, м;

С - коэффициент использования машины.

П=1380=31.05



3.3 Кинематический расчет

Кинематическая схема приведена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Кинематическая схема карамелештампующей машины.

Определим частоту вращения на каждом валу, об/мин.

Угловая скорость вала 1:

Угловая скорость вала 2:

Угловая скорость вала 3:

Угловая скорость вала 4:

Угловая скорость вала 5:



Угловая скорость вала 6:

Угловая скорость вала 7:

Угловая скорость вала 8:

Угловая скорость вала 9:

Угловая скорость вала 10:



Мощность на валу 1 в, Вт,

,

Где - мощность электродвигателя 1.7 кВт

Мощность на валу 2, Вт,

,

- ременной передачи (0,95)

- подшипника (0,99)

Мощность на валу 3, Вт,

, (26)

Мощность на валу 4, Вт,

, (27)

Мощность на валу 5, Вт,

, (26)

Мощность на валу 6, Вт,

, (26)

Мощность на валу 7 в, Вт,

, (26)

Мощность на валу 8 в, Вт,

, (26)

Мощность на валу 9 в, Вт,

, (26)

Мощность на валу 10, Вт,

, (26)

Крутящий момент на 1 валу в, Н/м,

, (28)

Крутящий момент на 2 валу в, Н/м,

, (29)

Крутящий момент на 3 валу в, Н/м,

, (30)

Крутящий момент на 4 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 5 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 6 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 7 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 8 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 9 валу в, Н/м,

, (31)

Крутящий момент на 10 валу в, Н/м,

, (31)

3.4 Конструктивный расчет базовой детали

Данные для расчета:

1) Вращающий момент передаваемый валом T= Н*м

2) Материал вала - Сталь 45

3) Наличие термообработки улучшение

Порядок расчета

1) Чертёж кинематический вала и разобрать его конструкцию. Для предотвращения смещения насаженных на вал деталей в осевом направлении выбираем ступенчатую конструкцию вала.

2) Исходя из условий прочности на кручение определяем требуемое значение диаметра выходного конца вала по формуле:

где [] - величина допускаемого касательного напряжения для вала

Что бы учесть деформацию изгиба выходного конца вала расчет ведут по пониженным допускам касательных напряжений []-11…40 МПа

Полученное значение диаметра выходного конца вала округляем до ближайшего значения согласно ряда Ra40

Согласно ряда Ra 40 принимаем 20

1) Определяем конструктивно диаметры остальных участков вала

а) под подшипник качения

, мм, (33)

где t высота буртика под ступицу насаживаемой на выходной конец детали.

Диаметра вала под подшипник округляем до ближайшего большего диаметра внутреннего кольца подшипника (0 или 5).

20+2*3=26

принимаем =25мм

б) Диаметр не нарезанной части вала под червяк,

, мм, (34)



где r высота буртика

25+2*2=29

принимаем =30мм

3.5 Выбор и расчет шпоночных соединений

Для передачи вращавшего момента от шкива к валу шнека выбираем призматическую шпонку со скругленными концами.

1) Размеры поперечного сечения b*h, мм 6*6

2) Длинна ступицы шкива , мм

Длинна ступицы

, мм, (35)

Принимаем =15 мм

Диаметр ступицы шкива

, мм, (36)

Принимаем 34 мм

3) Длинна ступицы расчетная

l по ГОСТу =22

(37)



Определяем напряжение на смятие по формуле:

(38)

Прочность обеспечена.

3.6 Выбор и расчет допусков и посадок

1) Сборочная единица (Вал шнека) имеет следующие сопрягаемые соединения:

а) Шкив-Вал

б) Подшипник качения-Вал

2) Выбор характера посадки для каждого сопрягаемого соединения:

а) Для посадки шкива на вал выбираем переходную посадку которая обеспечивает плотное соединение и хорошие центрирование.

б) Что бы исключить проворачивание шейки вала относительно внутреннего кольца подшипника качения выбираем посадку с гарантированным натягом. Учитывая что внутреннее кольцо подшипника качения изготовлено с отрицательными допуском посадку выбирают из разряда переходных которая в сочетании с отрицательными допусками кольца создаст гарантированный натяг.

3) Определяем допускаемые отклонения посадочного отверстия и вала каждого сопрягаемого соединения.



а)

б)

4) Для каждого соединения определяем допускаемые максимальные и минимальные размеры посадочного отверстия и вала.

; (39)

; (40)

; (41)

(42)

Где - ES,EI - предельные отклонения размеров отверстий, мкм

es,ei вал, мкм

- ES,es - верхнее отклонение., мкм

- EI,ei - нижние отклонение., мкм

- Dн,dн - номинальный диаметр., мм

- , - наибольший предельный размер., мм

-, - наименьший предельный размер., мм

а) Соединение "шкив-вал"

б) Подшипник качения-вал

4) Образующиеся в сопрягаемых соединениях натяги и зазоры

(43)

(44)

а) Соединение "шкив-вал"

б) Подшипник качения-Вал

5) Допуск посадочного отверстия , мм

(45)

(46)

а) Соединение "шкив-вал"

б) Подшипник качения-вал

7) Строим схемы полей допусков в соединение вала.

а) Соединение "шкив-вал"



б) Соединение подшипник качения - вал

3.7 Правила эксплуатации машины

Правила эксплуатации карамелештампующей машины.

Перед началом работы необходимо произвести:

- внешний осмотр;

- проверку комплектности и надежность крепления всех деталей и прочность затяжки всех винтов, крепящих узлы и детали;

- проверки целостности изоляционных деталей корпуса машины.

- проверку соответствия напряжения и частоты тока в электрической сети напряжению и частоте тока электродвигателя ручной машины, указанных на табличке:

- проверку четкости работы выключателя;

- проверку работы машины на холостом ходу;

В процессе эксплуатации необходимо:

- бережно обращаться с машиной, не подвергать ее ударам, перегрузкам;

- следить за исправностью изоляции токоведущего кабеля:

- не допускать перекручивания кабеля, а также прокладывания кабеля через проходы и в местах складирования материалов;

- не допускать натяжение кабеля;

- включать и выключать оборудование сухими руками и только при помощи кнопок "пуск" и "стоп";

- не прикасаться к открытым и неогражденным токоведущим частям оборудования, оголенным и с поврежденной изоляцией проводам;

- снимать и устанавливать сменные части оборудования осторожно, без больших усилий и рывков;

- машину следует включать непосредственно перед началом производства работ.

Запрещается:

- Отваливать ременную передачу руками.

- Не допускать перегрузки машины.

Перед включением машины проверять ее санитарно-техническое состояние и правильность сборки. Решетка должна иметь ровную поверхность.

Во время работы нельзя оставлять карамелештампующую машину без присмотра, а также допускать работу ее вхолостую.

Карамелештампующая машина должна иметь заземление, в противном случае возможно поражение работника электрическим током.

3.8 Выбор эксплуатационных смазочных материалов

Выбор эксплуатационного смазочного материала (ЭСМ) для карамелештампующей машины.

Выбор ЭСМ для смазки машин и механизмов зависит от многих условий, главные из которых являются:

- рабочий режим (нагрузка, скорость, температура);

- особенность рабочего и технологического процессов;

- конструкция подшипниковых узлов и трущихся поверхностей;

- имеют значение и место установки машины.

После выбора смазочного материала составляют карту смазки. Она представляет собой таблицу, в которой указаны: наименование сборочных единиц и деталей, подлежащих смазке, их количество, вид смазочного материала, ГОСТ или технические условия на смазочный материал, способ подачи смазочного материала к паре трения, периодичность пополнения и замены смазочного материала.

Карта смазки на карамелештампующую машину представлена в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Карта смазки для волчка дробилки

Пары трения, подлежащие смазке	Подшипники электродвигателя	Подшипники качения	Подшипники скольжения	Подшипники скольжения шнека
Число пар трения	1	2	1	1
Обозначение	1	2	3	4
Смазочный материал	УС-1 ГОСТ 1033-73	ЦИАТИМ-201 11110-75		Сливочное масло
Обозначение	1	2	3	4
Способ подачи смазки	Шприцевание	Набивка		Натирание
Обозначение	1	2	3	4
Периодичность пополнения или замены	1 раз в 6 месяцев	1 раз в 2 месяца		1 раз в смену

- карамельная масса (с.в.* 98,50%) - 991,46 кг

- кислота лимонная (с.в. 91,20%) - 9,90 кг

- ароматизатор барбарисовый (с.в. 0,00%) - 0,75 кг

- ароматизатор ванильный(с.в. 0,00%) - 0,50 кг

- краситель красный (с.в. 0,00%) - 0,75 кг

- карамельная масса (с.в.* 98,50%) - 713,85 кг

- кислота лимонная (с.в. 91,20%) - 7,128 кг

- ароматизатор барбарисовый(с.в. 0,00%) - 0,54 кг

- ароматизатор ванильный(с.в. 0,00%) - 0,36 кг

- краситель красный (с.в. 0,00%) - 0,54 кг

Размещено на Allbest.ru

...