Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины

При изучении дисциплины «Расчет и конструирование машин и аппаратов пищевых производств» студент должен обратить внимание на то, что весь указанный в программе материал можно усвоить только в том случае, если каждая указанная тема будет подробно проработана и осмыслена студентом. Это значит, что вначале надо понять устройство и принцип работы каждой изучаемой машины, ее особенности и условия работы, а затем приступать к ее расчету. При этом необходимо понять и усвоить метод составления расчетных схем и выводы формул с указанием единиц измерения всех величин, входящих в эти формулы. Эти же принципы положены в основу приема зачета и экзамена. На самостоятельное изучение дисциплины студентам отводится: заочная форма обучения – 4п курс – 130 часов, 5п курс – 114 часов, 3с курс – 252 часа; очная форма обучения – 3с и 4с курсы 88 часов.

Темы 1, 2

Изучая первую и вторую тему рабочей программы студент должен уяснить классификацию машин и аппаратов пищевых производств по основным признакам; требования, предъявляемые к данным машинам, обратив внимание на износоустойчивость, динамическую уравновешенность, технологичность узлов и деталей, автоматизацию контроля и регулирования рабочих процессов. Особое внимание в этом разделе следует обратить на новые материалы, применяемые при изготовлении оборудования пищевых производств; требования, которые предъявляются к этим материалам, а также методику расчета деталей машин из пластмасс.

В результате изучения 2-ой темы студент должен хорошо усвоить основные стадии проектирования машин и иметь понятие о кинематической схеме и цикловой диаграмме. Необходимо усвоить в общем виде методику расчета машины и мощности двигателя.

В процессе изучения этих тем студент должен уяснить основные понятия об автоматических и полуавтоматических машинах, в том числе классификацию машин-автоматов на три класса, определение теоретической производительности машин разных классов, а также определение основных циклов: кинематического, рабочего и технологического.

Студент должен усвоить основы классификации фасовочно-упаковочных автоматов. Изучение каждого автомата должно проводиться в следующей последовательности:

• назначение автомата, характеристика продукта, упаковочных материалов и готовой продукции;

• технологическая схема, на которой студент должен узнать сущность всех операций и их последовательность, а также принцип работы всех рабочих органов;

• кинематическая схема, на которой студент должен определить кинематические цепи от двигателя до исполнительного механизма каждого рабочего органа и указать в этих цепях типы применяемых передач;

• конструкция машины. По приведенным в учебнике описаниям автоматов необходимо иметь представление о компоновке основных узлов устройств автоматов, а также об их конструктивных особенностях.

Особое внимание следует обратить на совмещение движения рабочих органов машин, типы и построение циклограмм, а также расчет времени срабатывания исполнительных механизмов машин-автоматов.

Тема 3

Изучая исполнительные механизмы машин-автоматов, необходимо рассмотреть плоские кулачковые механизмы, пространственные кулачковые механизмы с прерывистым односторонним движением ведомого звена, механизмы мальтийского креста, храповые механизмы, кривошипно-ползунные и кривошипно-кулисные, а также гидравлические и пневматические механизмы.

Тема 4

Изучая эту тему, студент должен уяснить конструкцию и принцип действия плоских сит с возвратно-поступательным движением, с круговым поступательным движением воздушных сепараторов и цилиндрических триеров. Особое внимание следует обратить на расчеты, связанные с определением скорости, ускорения и силы инерции сита и частицы продукта, а также определением критической скорости ведущего вала приводного механизма. Для этого необходимо уметь правильно найти направление векторов и величины силы тяжести и силы инерции частицы, а также силы трения частиц о поверхность сита. После этого составить уравнение движения частицы, из которого найти значение критической угловой скорости и частоты вращения (числа оборотов) кривошипа, при которых частица начинает скользить по поверхности сита.

Изучая эту тему, студент также должен усвоить основы уравновешивания машин, условия и способы уравновешивания. Понять, в чем заключается принцип уравновешивания на действие заданных сил.

Тема 5

Изучая тему 5, необходимо подробно ознакомиться с требованиями, которые предъявляются к теплообменным аппаратам пищевых производств; рассмотреть конструкции теплообменных аппаратов, в том числе конструкции выпарных аппаратов; изучить арматуру теплообменных аппаратов (вентили, краны и др.), конденсатоотводчики различных систем, а также ознакомиться с теплоизоляционными материалами.

Особое внимание следует уделить механическим расчетам деталей теплообменных аппаратов.

Тема 6

В процессе изучения темы студент должен усвоить не только конструкцию шнековых, лопастных и барабанных смесителей, но хорошо ознакомиться с методикой расчета этих машин, в частности, с определением производительности и мощности электродвигателя для привода смесителей.

Прорабатывая разделы темы «Машины для перемешивания жидких пищевых продуктов» и «Машины для перемешивания пластических пищевых продуктов», следует сосредоточить внимание на изучении рабочих органов этих машин и их применении в зависимости от вида обрабатываемого сырья.

Необходимо рассмотреть лопастные, пропеллерные и турбинные мешалки, а также усвоить методику расчета мощности привода мешалок для жидких и пластических пищевых продуктов.

При изучении темы особое внимание следует обратить на конструкцию дозаторов для сыпучих, жидких и тестообразных продуктов, а также на методику расчета их производительности.

В данной теме необходимо уяснить конструкцию и принцип действия вальцовых машин, дисковых мельниц, молотковых дробилок, пневматических измельчителей и машин для шелушения сыпучих продуктов. Особое внимание следует обратить на расчет вальцовых машин, молотковых дробилок и пневматических измельчителей.

При изучении молотковых дробилок студент должен продумать ответ на ниже приведенный 6-ой вопрос, который в учебнике не изложен. Здесь необходимо вспомнить, как подсчитывается центробежная сила инерции молотка, вращающегося вместе с ротором. Зная эту силу по величине и направлению, легко ответить на поставленный вопрос.

Тема 7

При изучении темы студент должен уяснить конструкцию и принцип действия гидравлических, брикетирующих и карусельных прессов. Особое внимание следует обратить на расчет параметров гидравлических прессов и усилий, действующих на элементы привода брикетирующих прессов. Следует уяснить, что все расчетные зависимости носят общий характер и пригодны для различных типов гидравлических машин и оборудования, имеющего «пиковые» нагрузки, влияющие на равномерность движения всех звеньев их привода.

Тема 8

При изучении этой темы студент знакомится с основами постановки и проведения экспериментальных исследований. Необходимо уяснить основные положения тензометрии и ее аппаратурное оснащение. Знать методы обработки экспериментальных данных.