Практические задания

для Государственного экзамена по специальности 2 – 91 01 01

«Производство продукции и организация общественного питания»

по дисциплине «Оборудование объектов общественного питания»

на 2013-2014 учебный год.

1. Рассчитайте передаточное число i и коэффициент полезного действия  2-x ступенчатого цилиндрического редуктора, если i1=3, i2=10, a 1=0,98, 2=0,90.

i=i1*i2=3*10=30

=1*2=0.88

Назовите наиболее частые причины выхода редуктора из строя:

• Повреждение подшипников

• Поломка зубьев колеса или витков червяка

• Нарушение регулировки вследствие износа подшипников

• Заедание в зацеплении

• Недостаток смазки

• Несоосность валов редуктора и рабочей машины или электродвигателя

• Недостаточная жесткость фундамента

• Засорение дренажного отверстия в отдушине

• Недостаточная затяжка болтов

• Выход из строя уплотнения

2. Рассчитайте расход электроэнергии плитой ПЭ-0,51 за 5 часов работы на среднем и 4 часа на слабом нагреве, если Nmax=1,2 кВт, U=380В.

W₁=5*0,8=4 кВт*ч

W₂=4*0,4=1,6 кВт*ч

W=4+1.6=5.6 кВт*ч

3. Определите расход электроэнергии ппитой ПЭСМ-1Н, если 2 часа она работала на сильном нагреве, 1 час – на среднем, 3 часа – на слабом, Nmax=3,9 кВт, U=220В.

W=3.9*2+2.6*2+1*1.3=14.3 кВтч

4. Рассчитайте площадь холодильной камеры для хранения 1,2 т рыбы, если q=150 кг/м², =1,5; сформулируйте правила безопасной эксплуатации камеры.

Площадь отдельных камер рассчитывается по формуле:

F=

Где F-определяемая площадь камеры, м2;

G-суточный расход продукта, кг;

τ – срок хранения продукта, в сут;

 g- удельная нагрузка на единицу полезной грузовой площади камеры, кг/м2;

β – коэффициент увеличения камер ан проходы, размещение пристенных охлаждающих батарей (при проектировании холодильников предприятий общественного питания этот коэффициент рекомендуется принимать для малых камер равным 2,2, для средних 1,8, для крупных 1,6)

В мясорыбной камере принимается температура 0С и относительная влажность 90 %, срок хранения 3 суток

F=1200*3*1.5/150=36м²

Холодильная камера является многокомпонентным устройством и, несмотря на высокое качество использующихся фирмой ПМС-Холод комплектующих и надежность монтажа, требует к себе бережного отношения и наличия определённых знаний.

 

• Необходимо правильно укладывать товар: продукты не должны загораживать воздухоохладитель; между рядами уложенных продуктов должно быть расстояние, которое обеспечивает свободную циркуляцию воздуха внутри холодильной камеры.

• Нельзя загружать холодильную камеру продуктами "под завязку", заполняя весь ее объем. В противном случае холодильное оборудование не будет справляться с нагрузкой, результатом чего могут происходить сбои в температурном режиме, что может повлечь за собой выход из строя компрессора.

• Необходимо регулярно, в соответствии с определенными нормами, проводить оттайку холодильной камеры и ее уборку.

• Эксплуатировать холодильную камеру только в соответствии с температурным режимом, на который она рассчитана, т.е. нельзя, например, в низкотемпературной камере хранения с режимом  -18 °С хранить парное мясо с температурой +2 °С.

• Если Вам необходимо замораживать или охлаждать продукцию, то обратитесь к нашим специалистам и они помогут Вам подобрать холодильное оборудование, специально рассчитанное для этих целей.

• Предпочтительнее хранить продукцию в герметичной упаковке (особенно рыбную продукцию).

5. Вычертите схему компрессионной холодильной машины, укажите назначение каждого элемента.

Компрессионная холодильная машина представляет собой замкнутую герметичную систему, в которой циркулирует хладагент. Она состоит из следующих основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя, соединенных между собой трубопроводами. В испарителе хладагент кипит и превращается в пар, отбирая теплоту от охлаждаемого объекта.

Устройство и принцип работы компрессионной холодильной машины

Компрессор отсасывает пары хладагента из испарителя, сжимает их до такого давления, при котором температура конденсации паров будет выше температуры окружающей среды, и нагнетает эти пары в конденсатор. В конденсаторе пары холодильного агента охлаждаются с помощью воды или воздуха и превращаются в жидкость, т. е. конденсируются. Затем жидкий хладагент через регулирующий вентиль поступает в испаритель. При прохождении через регулирующий вентиль давление снижается и уравнивается с давлением в испарителе. После чего цикл повторяется снова. Компрессор в своем составе имеет электродвигатель, который обеспечивает циркуляцию хладагента в системе, кипение его в испарителе и нагнетание в конденсатор. На регулирующем вентиле установлен термочувствительный патрон, который автоматически регулирует подачу хладагента в испаритель.

6. Определите количество тепла, которое необходимо отвести для охлаждения 5 т рыбы до t₂=-5⁰С, если рыба поступила с t₁=8⁰С. Теплоемкость рыбы С= 2,9 кДж/кг.⁰С.

Количество теплоты при нагревании и охлаждении.

Q=2.9*5000*(8+5)=188500кДж

7. Вычертите схему морозильного ларя со спецификацией. Назовите признаки неисправности ларя и порядок действий при их выявлении.

К основным неисправностям можно отнести:

1. Наличие неисправного компрессора.

Такая поломка является наиболее дорогой, так как стоимость ремонта компрессора рассчитывается, исходя из его цены, дополнительных расходных материалов, стоимости ремонтных работ и испорченных продуктов. Обычно на ремонт компрессора уходит до 30% от стоимости нового товара такого типа. Среди основных причин внезапной поломки компрессора можно выделить неправильную работу других узлов, неверный подбор комплектующих, скачки напряжения, несоблюдение температурного режима помещения, значительные загрязнения на теплообменниках холодильника, а  также несоблюдение условий эксплуатации холодильного оборудования.

Для того, чтобы предотвратить внезапный отказ от работы оборудования, проводить профилактику ежемесячно.

2. Загрязнения на теплообменной поверхности конденсатора.

Коварная неисправность, проявляющая не сразу, а лишь через некоторое время, заключается в постепенном загрязнении конденсатора, за счет чего происходит перегревание оборудования. Летом, в жаркий период, оборудование дает сбой, останавливаясь по защите от перегреваний. В итоге компрессор заклинивает, а владельцу остается единственный выход – вызвать мастера по его замене. Причиной поломки случит большое скопление пыли и грязи, которая при попадании на оребрение конденсатора оседает и мешает работе. Поэтому специалисты по ремонту рекомендуют проводить осмотр холодильного оборудования и чистить щеткой теплообменную поверхность конденсатора.

3. Наличие снежного налета на испарителе/воздухоохладителе.

В процессе функционирования морозильный ларь охлаждает объем воздуха, ограниченный теплоизоляционным материалом. Находящийся в этом объеме, теплый воздух постепенно оседает на поверхности испарителя/воздухоохладителя настоящим снежным покровом, который мешает нормальному теплообмену.

4. Наличие забитого фильтра-осушителя.

Такой фильтр используется в целях очистки холодильного контура от излишней влаги и грязи. Засоренный фильтр способствует ослаблению охлаждающей функции ларя, ухудшает циркуляцию хладагента в контуре, вследствие чего перегревается компрессор.

5. Пробка в капиллярном трубопроводе.

Забитый капилляр циркуляцию хладагента в контуре, затем компрессор начинает перегреваться и заклинивать.

6.Недостаток или чрезмерная заправка хладагента.

Холодильное оборудование рассчитано на функционирование в  нормальных условиях, с определенным уровнем заправки. Нехватка хладагента в контуре приводит к снижению охлаждения и в дальнейшем  — к  отказу в работе. Причиной неисправности считается негерметичность холодильного контура.

Чрезмерная заправка хладагента может привести к более слабому охлаждению, вследствие попадания жидкого хладагента в компрессор, что приведет к разрушению клапанного узла.

7. Поломки электродвигателя вентилятора конденсатора или воздухоохладителя.

Поломка такого рода может привести к отсутствию теплосъема с компрессора или воздухоохладителя холодильника. Из-за этого компрессор перегревается, отключется по защите от перегрева. В итоге – полное заклинивание и замена.

К прочим неисправностям можно отнести сбой в работе электронного блока управления и терморегулятора, наличие поломки реле времени оттайки, наличие неисправности магнитного пускателя, неправильную работу ТРВ, поломку соленоидного вентиля и неисправность датчиков температуры. Необходимо отметить, что все эти неизбежные ситуации можно предотвратить, лишь  обращаясь к квалифицированным мастерам для проведения регулярных  профилактических работ.

8. Рассчитайте расход электроэнергии льдогенератором за 10 дней работы, если агрегат работал 6 часов в день, мощность компрессора 0,5 кВт.

Расход электрической энергии, используемой потребителями,  определяется по формуле:  W = Pпотр. x t x T (кВтч)  где:  W - расход электроэнергии, кВтч  Pпотр. - потребляемая мощность  t - время работы электроприемников в течение одних суток, час  T - период работы потребителя, суток 

W=0,5*6*10=30 кВтч

9. Рассчитайте расход электроэнергии плитой ПЭСМ – 2К за 4 ч. работы на среднем и 2 ч. работы на сильном нагреве, если N _max = 6 кВт для одной конфорки.

W=4*6+2*6=36кВтч.

10. Определите количество сухого льда, необходимого для охлаждения 2,8 т рыбы, от t₁ = 12ºС до t₁ = -7ºС, если теплоемкость рыбы с = 2,9 кДж/кг · С, теплота парообразования льда r = 574 кДж/кг.

 Количество теплоты при нагревании и охлаждении

Количество теплоты при кипении, испарении жидкости и конденсации пара

Q=cm(t₂-t₁)+mr=2800*2.9*(12+7)+2800*574=1761480кДж

11. Определите количество тепла, выделившегося при работе 4 тэнов в жарочном шкафу за 4 часа, если их сопротивление одинаково и равно R = 600 Ом, сила тока I = 1,2 А. Соединение тэнов параллельное.

Закон Джоуля-Ленца: в неподвижном металлическом проводнике вся энергия электрического тока превращается в тепло: - закон Джоуля - Ленца.

При параллельном соединении R=R/n=600/4=250 Ом

Q=1.2²*250*4=1140 Дж.

12. Определите расход электроэнергии за месяц шкафом ШЖЭ-0,51, если ежедневно шкаф работ ал 4 часа на сильном нагреве, 3 часа на среднем и 2 часа на слабом. N_max = 10 кВт, U = 380 В.

Чтобы определить расход электроэнергии, достаточно воспользоваться формулой:

W = P·t·T, где:W – расход электроэнергии в кВтч; P – мощность, потребляемая электроприемником (электрическим прибором) в кВт;t – время работы электроприемника в день в часах;T – количество суток работы электроприемника. На слабом огне W₁=3,3*2*30=198кВтч, на сильном огне W₂=10*4*30=1200кВтч

Расход электроэнергии за месяц шкафом ШЖЭ-0,51 W=1200+198=1398кВтч.

13. Определите расход электроэнергии за 20 дней работы КНА -600М, если машина работает 5 часов в день. N_{эл/двиг.} =3,0 кВт, N_насоса = 1 кВт.

Чтобы определить расход электроэнергии, достаточно воспользоваться формулой:

W = P·t·T, где:W – расход электроэнергии в кВтч; P – мощность, потребляемая электроприемником (электрическим прибором) в кВт;t – время работы электроприемника в день в часах;T – количество суток работы электроприемника. W=(1+3)*20*5=400 кВтч

14. Определите ежедневный расход электроэнергии при работе ММУ-1000, если известно: N_{эл/двиг.} = 0,7 кВт, N_{нагр/элементов} = 26 кВт, время работы – 5 ч.

Чтобы определить расход электроэнергии, достаточно воспользоваться формулой:

W = P·t, где:W – расход электроэнергии в кВтч; P – мощность, потребляемая электроприемником (электрическим прибором) в кВт;t – время работы электроприемника в день в часах.

W=(0,7+26)*5=133,5кВтч

15. Выполните кинематическую схему двухступенчатого редуктора взбивальной машины, если известно: I ступень: зубчатая цилиндрическая, z₁ = 10, z₂ = 40; II ступень: зубчатая коническая, z₃ = 5, z₄ = 25. Определите передаточное число редуктора.

Передаточное число i=i₁*i₂

i₁=-z₂/z₁=-40/10=-4

i₂=-z₄/z₃=-25/5=-5

iобщ=20 i1*i2=20

16. Выполните кинематическую схему двухступенчатого редуктора мясорыхлителя, если известно: I ступень: червячная, z₁ = 100, z₂ = 4; II ступень: зубчатая цилиндрическая, z₃ = 20, z₄ = 30. Определите передаточное число редуктора.

Передаточное число i=i₁*i₂

i₁=-z₂/z₁=-4/100=0.04

i₂=-z₄/z₃=-30/20=-1.5

iобщ=0.06i1*i2

17. Выполните кинематическую схему двухступенчатого редуктора, если известно: I ступень: зубчатая коническая, z₁ = 40, z₂ = 30; II ступень: зубчатая цилиндрическая, z₃ = 60, z₄ = 20. Определите передаточное число редуктора.

Передаточное число i=i₁*i₂

i₁=-z₂/z₁=-30/40=-0.75

i₂=-z₄/z₃=-20/60=-1/3

iобщ=1.08i1*i2

18. Выполните кинематическую схему двухступенчатого редуктора универсального привода, если известно: I ступень: зубчатая цилиндрическая, z₁ = 40, z₂ = 20; II ступень: зубчатая цилиндрическая, z₃ = 70, z₄ = 14. Определите передаточное число редуктора.

Передаточное число i=i₁*i₂

i₁=-z₂/z₁=-20/40=-0.5

i₂=-z₄/z₃=-14/70=-0.2

iобщ=0.1i1*i2

19. Выполните кинематическую схему цепной передачи посудомоечной машины z₁ = 10, z₂ = 50, W₁ = 1300об/мин. Определите передаточное число и W₂. Приведите примеры использования цепных передач в технологическом оборудовании.

i= z₂/z₁=5

W₁/ W₂= z₂/z₁

W₂=1300/5=260об/мин

Цепная передача применяются в сельзкохозяйственных машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, строительно-дорожных мiашинах, в нефтяном оборудовании и т.д. Преимущественное распространение имеют открытые Цепная передача, работающие без смазки, или с периодической ручной смазкой, с однорядными втулочно-роликовыми цепями, непосредственно встроенные в машины. Диапозон применения цепных передач намного больше, чем ременных (у цепных передач намного выше диапозон межосевых расстояний, менее жесткие требования к габаритам).

20. Выполните кинематическую схему ременной передачи картофелеочистительной машины Д₁ = 200 мм, Д₂ = 600 мм, W₁ = 1400 об/мин. Определите передаточное число и W₂. Приведите примеры использования ременных передач в технологическом оборудовании.

8

W₁/ W₂= R₂/R₁

R₂=300мм, R₁=100мм

W₂=1400*100/300=466,6 об/мин

i= W₁/ W₂=3

Ремни должны обладать достаточно высокой прочностью при действии переменных нагрузок, иметь высокий коэффициент трения при движении по шкиву и высокую износостойкость. Ременные передачи применяются для привода агрегатов от электродвигателей малой и средней мощности; для привода от маломощных двигателей внутреннего сгорания. Наибольшее распространение в машиностроении находят клиноременные передачи (в станках, автотранспортных двигателях и т. п.). Эти передачи широко используют при малых межосевых расстояниях и вертикальных осях шкивов, а также при передаче вращения несколькими шкивами. При необходимости обеспечения ременной передачи постоянного передаточного числа и хорошей тяговой способности рекомендуется устанавливать зубчатые ремни. При этом не требуется большего начального натяжения ремней; опоры могут быть неподвижными. Плоскоременные передачи применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба. Плоские ремни имеют прямоугольное сечение, применяются в машинах, которые должны быть устойчивы к вибрациям (например, высокоточные станки). Плоскоременные передачи в настоящее время применяют сравнительно редко (они вытесняются клиноременными). Теоретически тяговая способность клинового ремня при том же усилии натяжения в 3 раза больше, чем у плоского. Однако относительная прочность клинового ремня по сравнению с плоским несколько меньше (в нем меньше слоев армирующей ткани), поэтому практически тяговая способность клинового ремня приблизительно в два раза выше, чем у плоского. Это свидетельство в пользу клиновых ремней послужило основанием для их широкого распространения, в особенности в последнее время. Клиновые ремни могут передавать вращение на несколько валов одновременно, допускают umax = 8 – 10 без натяжного ролика.

Круглоременные передачи (как силовые) в машиностроении не применяются. Их используют в основном для маломощных устройств в приборостроении и бытовых механизмах (магнитофоны, радиолы, швейные машины и т. д.).

21. Выполните кинематическую схему зубчатой конической передачи сменного механизма z₁ = 50, z₂ = 40, W₁ = 1500 об/мин. Определите передаточное число и W₂. Приведите примеры использования конических передач в технологическом оборудовании.

Передаточное число

i=z₂/z₁=40/50=0.8

W₁/ W₂= z₂/z₁

W₂=1500/0.8=1875об/мин

Конические передачи широко распространены в приводах промышленного оборудования. При этом конические редукторы значительно сложнее, как в эксплуатации, так и в ремонте. Рассматривая основные параметры конических колес видно, что их намного больше, чем параметров цилиндрических колес. Этот факт существенно усложняет проектирование и производство конических зубчатых колес. Опыт нашего предприятия по расчету параметров конического зацепления и изготовлению конических пар позволяет произвести восстановление конических редукторов и гарантировать их работоспособность.

22. Выполните кинематическую схему червячной передачи овощерезательной машины z₁ = 3, z₂ = 120, W₁ = 1200 об/мин. Определите передаточное число и W₂. Назовите преимущества использования червячной передачи. Приведите примеры использования червячной передачи в технологическом оборудовании.

i=z₂/z₁=120/3=40

W₁/ W₂= z₂/z₁

W₂=1200/3=400об/мин

Достоинствами червячных редукторов являются: возможность получения больших передаточных чисел, плавность и бесшумность работы, возможность реализации самотормозящих передач. К основным недостаткам этих передач относятся: низкий КПД, необходимость применения для колес дорогостоящих антифрикционных материалов, большие осевые нагрузки на валы и опоры. Объем применения червячных передач составляет около 10% от всех передач зацеплением. Выпуск червячных редукторов достигает 50% от общего количества выпускаемых редукторов. Вследствие относительно низкого КПД червячные передачи в основном применяют для сравнительно небольших мощностей - до 60 кВт, известны передачи с мощностью до 200 кВт.

Червячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках)

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например, гитары.^[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).