Проектирование технологических машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оборудование предприятий

«Проектирование технологических машин. Расчетно-графическая работа»

Содержание

Введение

1. Аналитический раздел

1.1 Назначение и классификация

1.2 Котлетоформовочная машина МФК-2240

1.3 Варенично-пельменная машина ВПМ

1.4 Тестораскаточная машина МРТ-60М

1.5 Обоснование выбора аналога котлетоформовочной машины

2. Технологический раздел

2.1 Расчет производительности машины

2.2 Расчет мощности машины

3. Конструкторский раздел

3.1 Выбор электродвигателя, расчет передаточного отношения привода проектированной машины

4. Экономический раздел

4.1 Определение энергоемкости удельных каналов

4.2 Определение удельной энергоемкости проектированной машины

Заключение

Литература

Введение

Механическое оборудование, используемое на предприятиях общественного питания, относится к классу технологических машин и предназначено для первичной механической обработки пищевых продуктов.

На современном потребительском рынке имеется большой ассортимент различных машин и механизмов отечественного и зарубежного производства, используемых на предприятиях общественного питания. Ежегодно на рынок поступает усовершенствованное, а также вновь разработанное оборудование, обеспечивающее механизацию трудоемких технологических процессов на производстве. Насыщение рынка происходит на фоне появления большого количество однотипного оборудования, поставляемого различными зарубежными фирмами, незначительно различающегося по техническим параметрам, но существенно по ценам.

В связи с этим современный руководитель предприятия питания и другие практические работники должны уметь квалифицированно разбираться в предлагаемой на рынке продукции и выбирать оборудование, соответствующее типу предприятия и его технологическому назначению, а также уметь грамотно его эксплуатировать

1. Аналитический раздел

1.1 Назначение и классификация

Основными способами деления продуктов на порции являются дозирование и формирование.

Дозирование - это деление продуктов на части, одинаковые по геометрическим размерам, массе или объему, без придания им заданных форм. Дозируют сыпучие, жидкие, фаршеобразные, вязкопластичные и другие продукты.

Формирование - это придание порциям заданной формы и заданных геометрических размеров, которые должны сохраняться у полученных изделий при дальнейшей технологической обработке.

На предприятиях общественного питания в основном используются технологические машины, осуществляющие сдвоенный дозировочно-формовочный процесс. Этому процессу могут быть подвергнуты продукты, хорошо сохраняющие приданную им форму, например, изделия из теста, мясного, рыбного, овощного, крупяного и картофельного фаршей, сливочное масло, маргарин и так далее. Жидкие и сыпучие продукты можно только дозировать или фасовать.

По функциональному назначению дозировочно-формовочное оборудование классифицируются следующим образом: Машины для формовки котлет и биточков; Машины для формовки вареников и пельменей; Тестораскаточные машины; Делители масла; Машины для деления теста и округления порций; Дозаторы крема и другие;

1.2 Котлетоформовочная машина МФК-2240

Предназначена для формирования и односторонней панировки изделий из мясного, рыбного и картофельного фаршей, а также манных биточков круглой формы. Машина настольного типа, состоит из корпуса, электродвигателя, червячного редуктора, крышки формирующего стола с загрузочным бункером, шнека-питателя, формирующего стола, бункера для панировочных сухарей и приемного лотка.

Рабочим органом машины являются формирующий стол 11 (рис. 1а) с тремя круглыми отверстиями-ячейками 9, закрепленный на вертикальном полом валу, внутри которого установлена тяга механизма регулирования массы формируемого изделия. Над формирующим столом располагаются два загрузочных устройства - цилиндрический бункер 5 для фарша и конический бункер 8 для панировочных сухарей. Бункер для фарша установлен на крышке формирующего стола. Внутри бункера расположен шнек-питатель 6, нагнетающий фарш из бункера в отверстия-ячейки 9 формирующего стола. В этих отверстиях-ячейках расположены рабочие органы - поршни 12, которые при вращении формирующего стола совершают возвратно-поступательное движение. Элементами рабочего органа считаются также кромки отверстий-ячеек формирующего стола и кромки окна 7 бункера, которые отделяют порцию фарша от основной массы.

Рабочие органы машины приводятся в действие от электродвигателя 17, установленного внутри корпуса 1. вал 18 электродвигателя телескопически соединен с валом 20 червячного редуктора 2, от которого приводится во вращение вал 3 шнека-питателя 6. Вращательное движение передается формирующему столу через цилиндрическую передачу 4, одно из колес которой закреплено на валу шнека-питателя 6, а другое - на полом валу формирующего стола 11.

Поршням, расположенным в отверстиях-ячейках формирующего стола 11, возвратно-поступательное движение сообщается торцевым диском-копиром 16, представляющим собой ступенчатое кольцо, закрепленное на станине. На рабочую поверхность диска-копира опираются толкатели 15 поршней. При вращении формирующего стола толкатели скользят по диску-копиру, а поршни под действием пружин 14 поднимаются или опускаются в отверстиях-ячейках в соответствии с профилем диска-копира.

Машина снабжена механизмом регулирования массы формируемого изделия. Регулирование массы изделия достигается путем изменения положения поршня в отверстиях-ячейках формирующего стола; для этого имеются регулировочный винт 10, планка 13 и упор 19, ограничивающие движение поршня вниз. Нижнее положение поршня зависит от положения планки, которая меняет его при вращении регулировочного винта. Направление вращения винта указано на его головке буквами: М - меньшая масса, Б - большая масса. В состав разгрузочного устройства входят сбрасыватель и приемный лоток, установленный на уровне формирующего стола. Все детали машины объединены общим корпусом 1.

Рис. 1 Котлетоформовочная машина МФК-2240

а - принципиальная схема; б - циклограмма движения поршня формирующего стола; 1 - корпус; 2 - червячный редуктор; 3 - вал шнека-питателя; 4 - цилиндрическая передача; 5 - бункер для фарша; 6 - шнек-питатель; 7 - окно бункера; 8 - бункер для панировочных сухарей; 9 - отверстие-ячейки; 10 - регулировочный винт; 11 - формирующий стол; 12 - поршень; 13 - планка; 14 - пружины; 15 - толкатель; 16 - торцевой диск-копир; 17 - электродвигатель; 18 - вал электродвигателя; 19 - упор; 20 - вал червячного редуктора;

Принцип действия. При включении электродвигателя машины формирующий стол с поршнями и шнек-питатель приводятся во вращении. В процессе вращения формирующего стола каждый поршень за один оборот опускается дважды (рис. 1б): в первый раз (из положения 1 в положение 2), когда отверстие-ячейка стола с поршнем находится под бункером с панировочным сухарями, и во второй раз (положение 3), когда отверстие-ячейка стола с поршнем совпадает с окном бункера.

Во время первого опускания на глубину 1,5…2 мм на поршень насыпаются сухари, а во время второго пространство над поршнем заполняется фаршем, нагнетаемым из бункера шнеком-питателем. При дальнейшем вращении формирующего стола кромки отверстий-ячеек и окна бункера отрезают порцию фарша, уплотняют ее и заполняют весь объем отверстия-ячейки.

Дальнейшее вращение стола вызывает перемещение толкателя поршня по участку подъема на диске-копире, в результате чего поршень с отформованным изделием поднимается на один уровень с поверхностью стола (положение 4). Здесь на отформованное изделие нажимает сбрасыватель, сталкивая его с поверхности поршня и формирующего стола на разгрузочный лоток. После этого оператор специальной лопаткой снимает отформованное изделие с разгрузочного лотка и укладывает его непанированной стороной на противень, посыпанный панировочными сухарями.

Правила эксплуатации. Перед началом работы проверяют правильность установки рабочих органов, исправность машины и наличие заземляющего провода, затем загружают бункеры машины панировочными сухарями и фаршем. Рядом устанавливают противни, посыпанные панировочными сухарями.

После этого включают электродвигатель и выполняют формирование 5-6 изделий, взвешивают их на контрольных весах и в случае необходимости регулируют массу формируемых изделий с помощью регулировочного устройства. Регулирование осуществляется при включенном электродвигателе путем вращения регулировочного винта в ту или иную сторону. Неполновесные изделия помещают в бункер для фарша. В случае неполного заполнения фаршем надпоршневого пространство машину останавливают, убеждаются в наличие в бункере и при необходимости добавляют его. В процессе работы машины следует периодически проверять массу формируемых изделий и по мере необходимости регулировать ее.

После окончания работы машину выключают и снимают все рабочие органы для санитарной обработки, для чего отвинчивают гайки крепления шнека-питателя и формирующего стола, а также винты крепления крышки формирующего стола. Затем снимают шнек-питатель, крышку стола с загрузочным бункером, формирующий стол с поршнями и тщательно промывают горячей водой. Наружные поверхности машины под бункером и формирующим столом также промывают горячей водой и вытирают насухо. Рабочие поверхности формирующего стола, отверстий-ячеек поршней, шнека-питателя, крышки стола и дорожку диска-копира после просушивания смазывают пищевым несоленым жиром. Растительное масло для смазки использовать не рекомендуется.

Общую санитарную обработку машины следует проводить не реже 2-3 раз в неделю. Полная разборка машины для профилактического осмотра и ремонта осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации и уходу за машиной. К обслуживанию машины допускаются лица, прошедшие соответствующий инструктаж и ознакомившиеся с инструкцией по эксплуатации и уходу за машинами данного вида.

1.3 Варенично-пельменная машина ВПМ

Состоит из двух основных частей - загрузочной секции и транспортера со штампующим барабаном. Принципиальная и кинематическая схемы машины на рис. 2а.

Загрузочная секция машины выполнена в виде тумбы, в верхней части которой размещены два бункера: левый - для теста, правый - для фарша. В левом бункере смонтирован конусообразный шнек 13 с постоянным шагом витков, диаметр которых постепенно уменьшается по направлению к тестопроводу, куда нагнетается тесто. В правом бункере установлен цилиндрический шнек 7 с постоянным шагом витков, предназначенный для нагнетания фарша в приемную камеру ротационного насоса. Ротор насоса получает вращательное движение от шнека с помощью овального телескопического соединения. Шнеки приводятся во вращение звездочками 12 и цепной передачей 10, которая, в свою очередь, получает вращательное движение от электродвигателя 9 с червячным редуктором 17. приводные валы шнеков оснащены кулачковыми муфтами 11, позволяющими автономно включать шнеки в работу. Рычаги включения муфт вынесены на лицевую панель загрузочной секции и размещены в удобном для обслуживания месте.

Транспортер имеет раму, на которой смонтированы 3 ролика - ведущий 1, поддерживающий 2 и ведомый 6. На ролики натянута бесконечная прорезиненная лента 5. над поддерживающим роликом 2 установлен штампующий барабан, который с помощью рычага с эксцентриком может подниматься или опускаться на движущуюся ленту транспортера. Рядом со штампующим барабаном на раме транспортера установлен бункер 3 для муки, внутри которого вращается круглая волосяная щетка 4. щетка приводится во вращение клиноременной передачей 16 от привода транспортера. В днище бункера вставлена плетеная сетка, закрываемая заслонкой. Через сетку во время работы машины просыпается мука на движущуюся тестовую трубку. Для разравнивания муки и снятия ее избытка с тестовой трубки используется резиновая шторка, прикрепленная к бункеру. В тот момент, когда не происходит штамповки вареников или пельменей, сетка бункера перекрывается заслонкой, в результате чего прекращается подача муки.

Транспортер приводится в движение электродвигателем 15, клиноременной передачей 14, а также червячной 8 и цепной 18 передачами. Бесступенчатый вариант частоты вращения обеспечивает синхронность движений ленты транспортера и тестовой трубки с фаршем. Транспортер установлен так, что загрузочная секция машины размещается у правой его части. Это дает возможность устанавливать привод транспортера внутри загрузочной секции машины. Наружные стенки загрузочной секции и рамы транспортера облицованы декоративными щитками. На лицевой панели транспортера установлены маховик варианта частоты вращения, пусковая арматура электродвигателя привода шнеков и электродвигателя привода транспортера.

На лицевой панели загрузочной секции машины монтируются тестопровод, роторный фаршевый насос с фаршепроводом и формирующая насадка. Насадку присоединяют к тесто- и фарше-проводам с помощью накидных гаек и специальных накидных ключей, входящих в комплект машины. Формирующая насадка (рис.2б) выполнена таким образом, что сплюснутая трубка фаршепровода входит в овальное отверстие тестопровода, при этом между ними остается овальная щель шириной около 2 мм. Тесто, обтекая фаршепровод, формируется в трубку овального сечения, которая тут же заполняется фаршем. Затем тестовая трубка с фаршем ложится на подкладные листы и движется вместе с ними по ленте транспортера к штампующему барабану. Перемещаясь под мукопосыпотелем, тестовая трубка посыпается слоем муки и поступает под штампующий барабан. Посыпание тестовой трубки мукой препятствует прилипанию отштампованных изделий к гнездам штампующего барабана.

Рис. 2 Варенично-пельменная машина ВПМ.

а - принципиальная и кинематическая схемы; б - формирующая насадка; 1 - ведущий ролик; 2 - поддерживающий ролик; 3 - бункер для муки; 4 - круглая волосяная щетка; 5 - прорезиненная лента; 6 - ведомый ролик; 7 - цилиндрический шнек; 8, 17 - червячные редукторы; 9, 15 - электродвигатели; 10, 18 - цепные передачи; 11 - кулачковые муфты; 12 - звездочка; 13 - конусообразный шнек; 14, 16 - клиноременные передачи;

Принцип действия. Готовое тесто и фаршевую начинку загружают в бункеры загрузочной секции, затем включают электродвигатель привода шнеков, и шнек, подающий тесто в формующую насадку, приводится во вращение. После этого включают электродвигатель привода транспортера и спомощью вариатора частоты вращения синхронизируют скорость выхода тестовой трубки из насадки и скорость ленты транспортера.

После этого в работу включается шнек подачи фарша, открывается заслонка на бункере мукопосыпателя и на тестовую трубку с фаршем опускается штампующий барабан. Под тестовую трубку непрерывно подкладывают листы, на которых происходит штамповка вареников или пельменей. Листы с штамповонными изделиями снимают с ленты транспортера, укладывают на передвижной стеллаж, а затем направляют в морозильную камеру для замораживания или в горячий цех на доготовку. Незамороженные вареники или пельмени срезают с подкатного листа тонким, с узким полотном ножом. Замароженные вареники или пельмени снимают с листа, легко ударяя его о твердый предмет (крышка стола).

Правила эксплуатации. Перед началом работы на машинная для изготовления пельменей и вареников убеждаются в правельности установки шнеков в загрузочных бункерах и сборки ротационного фаршевого насоса, надежности установки крепления формирующей насадки к фарше- и тестопроводам.

Проверяют также исправность и надежность заземления корпуса машины. Убедившись в исправности машины, в бункера загружают заранее приготовленные тесто и фарш.

Машину обслуживают два работника. Один укладывает на конвейерную ленту подкладные листы, следит за работой машины и осуществляет регулирование подачи теста и фарша в формирующую насадку, другой снимает подкладные листы с отштампованными изделиями с ленты конвейера, укладывает их на передвижной стеллаж и периодически добавляет в бункеры тесто, фарш и муку. Количество поступающего в формующую насадку теста регулируется винтом, установленным на тестопроводе, а количество подаваемого фарша - винтом, установленным на фаршепроводе. В случае если в тестовую трубку подается избыточное количество фарша, а регилировычный винт завинчин до отказа, можно удалить из ротационного насоса одну или две лопасти ротора, подающего фарш в фаршепровод. Устанавливать меньшее число лопастей в ротационном насосе необходимо при работе с мясными. Фруктово-ягодными и капустными фаршами.

После окончания работы на машинах снимают все детали, подающие тесто и фарш в формирующую насадку, разбирают роторный насос, вынимают из бункеров шнеки и тщательно очищают все детали от прилипших частиц тесте и фарша. Затем их промывают горячей водой, просушивают и смазывают пищевым несоленым жиром. После чего устанавливают на место.

1.4 Тестораскаточная машина МРТ-60М

Предназначена для раскатывания крутого пшеничного теста пластами или лентами толщиной от 1 до 50 мм, из которых изготовляют различные кондитерские изделия, а также домашнюю лапшу, пельмени, вареники и т.п.

Тестораскаточная машина МРТ-60М (рис. 3) состоит из электродвигателя с червячным редуктором, сварного каркаса, раскаточных валков, механизма регулирования зазора между валками, устройства для посыпания валков мукой, транспортера и пускового устройства.

Рабочими органами машины служат раскаточные валки 12, оси которых размещены в подшипниках качения. Подшипники нижнего валка закреплены неподвижно на раме 14 в стойках, а верхнего -- в поворотном кронштейне 13, соединенном тягой с регулировочным маховиком. Маховик 5 расположен на передней панели машины, в удобном для работы месте. Рабочий зазор между раскаточными валками регулируется вращением маховика в ту или иную сторону. Величина зазора между валками указывается стрелкой, расположенной на циферблате, который установлен на одной из стоек. Опорные стойки валков крепятся болтами к каркасу 3 машины.

Над раскаточными валками укреплен съемный бункер 11, получающий колебательное движение от храпового механизма. Храповой механизм установлен точно с нижним раскаточным валком, передающим ему вращение. Через сито, размещенное в днище съемного бункера, мука просыпается на раскатываемый пласт теста и валки, что предотвращает прилипание теста к валкам. К стойкам прикреплен загрузочный лоток 8, поверхность которого находится на уровне зазора между раскаточными валками. Над лотком установлена предохранительная решетка 10. Расстояние от нижней кромки предохранительной решетки до поверхности зафузочного лотка составляет около 70 мм. При повороте решетки на угол более 5° размыкаются контакты микровыключателя и электродвигатель машины отключается. При опускании решетки на место контакты микровыключателя замыкаются, и электродвигатель снова может быть включен.

На раме 14 под раскаточными валками установлен транспортер 7. Под транспортером 7 расположен противень для сбора осыпавшейся с раскатываемого теста муки. Во время работы машины раскатанный пласт теста опускается на ленту транспортера и перемещается к оператору, который при необходимости может направить его на повторную раскатку. Для последующей раскатки необходимо уменьшать зазор между валками на 3...4 мм. котлетоформовочный электродвигатель передаточный привод

Транспортер состоит из двух валков -- натяжного 15 и приводного 6. На валках закреплена бесконечная хлопчатобумажная лента транспортера. Ведущий и натяжной валки транспортера соединены между собой двумя параллельными втулочно-роликовыми цепями, что предотвращает проскальзывание ленты транспортера во время работы машины. В движение транспортер и раскаточные валки приводятся цепной передачей 16 от приводного устройства.

Внутри рамы машины установлены электродвигатель 1 и червячный редуктор 2. Вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора кулачковой муфтой 17. На выходном валу редуктора закреплена ведущая звездочка, которая с помощью втулочно-роликовой цепи приводит в движение раскаточные валки и транспортер. При изменении межосевого расстояния между раскаточными валками с помощью подпружиненного рычага натяжного устройства натягивается цепь, что обеспечивает нормальную работу передачи.

Каркас 3 машины со всех сторон облицован декоративными щитками, изготовленными из тонколистовой стали и окрашенными с наружной стороны эмалевой краской. Пуск и останов машины осуществляются кнопочной станцией, закрепленной на лицевой панели машины, и магнитным пускателем, установленным внутри машины.

Рис. 3 Принципиальная и кинематическая схема тестораскаточной машины МРТ-60М:

1-- электродвигатель; 2-- червячный редуктор; 3 -- каркас; 4-- винтовая пара; 5 -- маховик; 6 -- валок транспортера; 7 -- транспортер; 8 -- загрузочный лоток; 9 -- продукт; 10 -- предохранительная решетка; 11 -- бункер для муки; 12 -- раскаточные валки; 13 -- поворотный кронштейн; 14 -- рама; 15 -- натяжной валок; 16 -- цепная передача; 17 -- кулачковая муфта

Принцип действия. В процессе работы машины подготовленное к раскатке тесто подается на загрузочный лоток, где оно захватывается вращающимися навстречу друг другу валками и в виде ленты или пласта опускается на ленту транспортера. При повторной раскатке расстояние между раскаточными валками уменьшают и вновь подают тесто на загрузочный лоток.

Правила эксплуатации. Перед началом работы на тестораскаточной машине необходимо убедиться в исправности заземления и микровыключателя блокировки предохранительной решетки. Для этого включают машину и на холостом ходу слегка поднимают предохранительную решетку. Если при подъеме решетки на угол не более 5° (высота около 50 мм) электродвигатель машины отключится, то блокировка работает исправно. Затем проверяют наличие противня под транспортером машины и засыпают бункер мукопосыпателя мукой. После установки необходимого зазора между раскаточными валками на загрузочный лоток подают порцию теста массой 8... 10 кг. Затем включают электродвигатель машины и подталкивают тесто к вращающимся валкам. [2, с.186]

Расстояние между раскаточными валками изменяют путем вращения маховика, расположенного на передней панели машины. Следует помнить, что при каждой последующей раскатке пласта теста расстояние между валками должно уменьшаться не более чем на 4 мм, в противном случае раскатываемый пласт теста будет разрываться.

В процессе работы машины не рекомендуется снимать с вращающихся валков прилипшие к ним кусочки теста. Необходимо выключить электродвигатель, очистить валки и протереть их чистой ветошью, после чего можно продолжить раскатку теста.

После окончания работы на машине бункер для муки и противень транспортера освобождают от остатков муки и протирают. Раскаточные валки также тщательно очищают и протирают. Наружные поверхности машины периодически промывают теплой водой и насухо вытирают.

Затем приготовленные формы, размещают в рабочую камеру, нагреваются в результате теплового воздействия на них греющей среды при помощи греющих элементов. Выбор греющих элементов (резистивных, электродных, индукционных, инфракрасных и микроволновых электронагревателей), их числа и мощности зависит от требований технологии приготовления пищи при условии минимальных потерь сырья и энергии, а также общей себестоимости продукции.

В аппаратах на электрическом обогреве используют чаще всего греющие элементы (нагреватели) резистивного типа, которые, будучи включенными в электрическую цепь и являясь электрическим сопротивлением, нагреваются.

1.5 Обоснование выбора аналога котлетоформовочной машины

По правилам эксплуатации и своим техническим данным на котлетоформовочную машину более похожа варенично-пельменная машина ВПМ. При необходимости, поменяв некоторые операции, на ней можно формовать котлеты.

2. Технологический раздел

2.1 Расчет производительности машины

Производительность котлетоформовочной машины рассчитывается по общим уравнениям теоретической производительности машин непрерывного действия 3 класса. После небольшого преобразование уравнение теоретической производительности для котлетоформовочной машины примет вид:

Q = n1*z*3600 = 0.2*4*3600 = 2880 об/мин

Где, n1 = 0,2 - число оборотов формующего стола;

z = 4 шт. - количество изделий, формуемых за один оборот;

2.2 Расчет мощности машины

Мощность электродвигателя котлетоформовочной машины зависит от сил трения фарша по поверхностям бункера и шнека-питателя, а также от усилия отрыва отформованного изделия от общей массы фарша. В общем случае мощность электродвигателя машины определяется по формуле:

N =

где, N1 - мощность, необходимая на преодоление сил трения о поверхности бункера и шнека-питателя; N2 - мощность, необходимая на преодоление в движение формующего стола и на отрыв отформованного изделия от общей массы фарша; з0 - к.п.д. передаточных механизмов машины, равна 0,7.

Мощность, необходимая на преодоление сил трения фарша о стенки бункера и лопасти шнека-питателя, определяется с учетом затрат на нагнетание фарша в гнезда формующего стола и зависит от момента трения и угловой скорости вращения шнека-питателя, то есть

N1 = Мтр * щ1 =16,987*3,768 = 64,007

щ1 = n2*2П = 0,60*2*3,14 = 3,768

Где, Мтр - момент трения, H*м; щ1 - угловая скорость вращения лопасти,

Момент трения зависит от силы трения, которая определяется с учетом липкости фарша и усилия сдвига, при этом можно предположить, что усилие сдвига равно центробежной силе, создаваемой вращающимся шнеком-питателем, то есть

q = = = 46.143

m = p*v = 1000 * 0.025 = 25

p = 1000 кг/; v = S*h = = = 0.05

v = 0.05 * 0.2 = 0.025

Cила трения в этом случае определяется из уравнения, предложенного В.В. Дерягиным:

TТР = (q + уф * Fк )*fф = (46,143 + 5 * * 0,165) * 0,15 = 130,671

Тогда момент трения будет равен

Мтр = TТР * r = 130,671 * 0,130 = 16,987

F = S0 + Sб = = = 0,165 м

Где, m - масса фарша в бункере машины, кг; r - радиус пера шнека-питателя, м; q - усилие сдвига, Н/ ; уф - липкость фарша, равна 5 * Па; Fк - площадь контакта фарша с поверхностью бункера, ; fф - коэффициент трения фарша о стенки бункера (для мясного фарша 0,15).

Мощность, необходимая на приведение в движение формующего стола, определяется с учетом затрат мощности на отрыв отформованной порции от общей массы фарша по формуле

N2 = Мкр * щ2 =2,56 * 1,256 = 3,215

щ2 = n1*2П = 0,2*2*3,14 = 1,256

Где, Мкр - момент кручения, приложенный к формующему столу; щ2 - угловая скорость вращения формующего стола.

Момент кручения определяется в зависимости от усилий, приложенных к формующему столу, и предельного напряжения сдвига фарша по формуле

Мкр = ф*Fп *z*l = 2,0**0,002*4*0,16 = 2,56

Fячеек = = = 0,002 м

Где, ф - предельное напряжение сдвига фарша, равно 2,0*Па; Fп площадь поршня формующего стола, ; z - количество поршней формующего стола. Предельное напряжение сдвига фарша принимается в пределах (0,6…2,0* Па; l - радиус вращения ячеек, м;

К.п.д. передаточного механизма машины определяется с учетом затрат мощности в передаточных механизмах и опорах рабочих валов. Передаточный механизм котлетоформовочной машины состоит из червячного редуктора, зубчатой цилиндрической передачи и двух рабочих валов, вращающихся в опорах качения, следовательно:

з0 = з1 * з2* з3* з4

N = = 96.031 Вт = 0,096 КВт

3. Конструкторский раздел

3.1 Выбор электродвигателя, расчет передаточного отношения привода проектированной машины

Двигатель, выбираем из справочника асинхронных двигателей. По расчетам мощности электродвигателя котлетоформовочной машины, которая равна 0,096. Поэтому мы выбираем асинхронный, трехфазный, короткозамкнутый, общего назначения двигатель серии 4А, синхронная частота вращения которого 1500об/мин.

Параметры выбранного двигателя 4АА56АУЗ:

Мощность 0,12 кВт;

Скольжение 8 %;

КПД 63 %;

Cos ц 0,66;

Мmax / Мком 2,2;

Мп / Мком 2;

Мmin / Мком 1,2;

Iп / Iком 5;

Передаточные отношения привода рассчитываются по формуле:

i = nэ.дв / nр.в

где, I - передаточное отношение;

nэ.дв - частота вращения электродвигателя, об/мин;

nр.в - частота вращения рабочего вала, об/мин

i1 = 1500/0,60*60=1500/36=41,6

i2 = 1500/0,2*60=1500/12=41,6

Принцип действия. При включении электродвигателя машины формирующий стол с поршнями и шнек-питатель приводятся во вращении. В процессе вращения формирующего стола каждый поршень за один оборот опускается дважды (рис. 1б): в первый раз (из положения 1 в положение 2), когда отверстие-ячейка стола с поршнем находится под бункером с панировочным сухарями, и во второй раз (положение 3), когда отверстие-ячейка стола с поршнем совпадает с окном бункера.

Во время первого опускания на глубину 1,5…2 мм на поршень насыпаются сухари, а во время второго пространство над поршнем заполняется фаршем, нагнетаемым из бункера шнеком-питателем. При дальнейшем вращении формирующего стола кромки отверстий-ячеек и окна бункера отрезают порцию фарша, уплотняют ее и заполняют весь объем отверстия-ячейки.

Дальнейшее вращение стола вызывает перемещение толкателя поршня по участку подъема на диске-копире, в результате чего поршень с отформованным изделием поднимается на один уровень с поверхностью стола (положение 4). Здесь на отформованное изделие нажимает сбрасыватель, сталкивая его с поверхности поршня и формирующего стола на разгрузочный лоток. После этого оператор специальной лопаткой снимает отформованное изделие с разгрузочного лотка и укладывает его непанированной стороной на противень, посыпанный панировочными сухарями.

Правила эксплуатации. Перед началом работы проверяют правильность установки рабочих органов, исправность машины и наличие заземляющего провода, затем загружают бункеры машины панировочными сухарями и фаршем. Рядом устанавливают противни, посыпанные панировочными сухарями.

После этого включают электродвигатель и выполняют формирование 5-6 изделий, взвешивают их на контрольных весах и в случае необходимости регулируют массу формируемых изделий с помощью регулировочного устройства. Регулирование осуществляется при включенном электродвигателе путем вращения регулировочного винта в ту или иную сторону. Неполновесные изделия помещают в бункер для фарша. В случае неполного заполнения фаршем надпоршневого пространство машину останавливают, убеждаются в наличие в бункере и при необходимости добавляют его. В процессе работы машины следует периодически проверять массу формируемых изделий и по мере необходимости регулировать ее.

После окончания работы машину выключают и снимают все рабочие органы для санитарной обработки, для чего отвинчивают гайки крепления шнека-питателя и формирующего стола, а также винты крепления крышки формирующего стола. Затем снимают шнек-питатель, крышку стола с загрузочным бункером, формирующий стол с поршнями и тщательно промывают горячей водой. Наружные поверхности машины под бункером и формирующим столом также промывают горячей водой и вытирают насухо. Рабочие поверхности формирующего стола, отверстий-ячеек поршней, шнека-питателя, крышки стола и дорожку диска-копира после просушивания смазывают пищевым несоленым жиром. Растительное масло для смазки использовать не рекомендуется.

Общую санитарную обработку машины следует проводить не реже 2-3 раз в неделю. Полная разборка машины для профилактического осмотра и ремонта осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации и уходу за машиной. К обслуживанию машины допускаются лица, прошедшие соответствующий инструктаж и ознакомившиеся с инструкцией по эксплуатации и уходу за машинами данного вида.

4. Экономический раздел

4.1 Определение энергоемкости удельных каналов

Энергоемкость удельных каналов определяется по формуле:

Эу.к. = Na / Qа

Где, Na - установочная мощность аналога, кВт;

Qа - производительность аналога, шт/час

Эу.к. =0,12 / 1500 = 0,00008 кВт*час/шт

4.2 Определение удельной энергоемкости проектированной машины

Энергоемкость удельной проектированной машины определяется по формуле:

Эу.пр. = Nэ.д / Qпр.

Где, Nэ.дв - установочная мощность проектируемой машины, кВт;

Qпр - производительность проектируемой машины, шт/час

Эу.пр. =0,096 / 2880 = 0,000033 кВт*час/шт

Заключение

Удельная энергоемкость проектируемой машины меньше удельной энергоемкости по сравнению с машиной аналогом 4АА56АУЗ, вследствие ее меньшей производительности и установочной мощности. Это значит, что проектируемая машина более экономична. Поэтому целесообразно использовать проектированную машину.

Литература

1. Ботов М.И. Тепловое и механическое оборудование предприятий торговли и общественного питания: учебник - М., Академия, 2002 - 457 с.

2. Елхина В.Д. Механическое оборудование предприятий общественного питания: справочник - М., Академия, 2006 - 335 с.

3. Асинхронные двигатели: справочник - М., АО «СтандартЭлектро», 1993 - 336 с.

Размещено на Allbest.ru

...