5076

Для нормальной работы ремённых передач необходимо создать в ремне хорошее натяжение. Натяжение ремня регулируют изменением расстояния между шкивами или установкой натяжного ролика. Ремённые передачи просты в изготовлении, бесшумны в работе, имеют плавный ход, уменьшают опасность перегрузки двигателя.

Недостатки ремённых передач – значительные габариты, а также большая нагрузка на валы и оси. В механическом оборудовании широко используют такой тип передач в картофелеочистительных, овощерезательных, взбивальных, тестораскаточных, тестомесильных и других машинах.

Цепные передачи (см. рисунок 3) применяют для передачи движения между параллельными, значительно удалёнными один от другого валами. Состоят такие передачи из двух звёздочек, закреплённых на ведущем и ведомом валах, и шарнирной гибкой цепи, надетой на эти звёздочки. При этом цепи бывают втулочными, втулочно-роликовыми, зубчатыми и пластинчатыми.

Цепные передачи обеспечивают передачу движения нескольких валов одной цепью и позволяют передавать большую нагрузку. Недостатки цепной передачи – сложность в изготовлении, высокая стоимость в обслуживании, шум в процессе работы.

На предприятиях общественного питания цепные передачи применяют в посудомоечных машинах для передачи движения конвейеру с посудой, а также в хлеборезательных аппаратах.

Рисунок 3 – Цепные передачи: а – цепная передача; б – втулочно-роликовая цепь: 1

– ролик; 2 – втулка; в – зубчатая: 1 – двузубая пластина; 2 – направляющая пластина

Фрикционные передачи (см. рисунок 4) применяют для передачи движения между параллельными и пересекающимися валами. Состоят такие

11

передачи из прижатых один к другому цилиндрических или конических катков. От ведущего катка к ведомому движение передаётся под действием силы трения. Цилиндрические катки используют для передачи движения между параллельными валами, а конические – между пересекающимися.

а б Рисунок 4 – Фрикционные передачи: а – с цилиндрическими катками и

параллельными валами; б – с коническими катками и пересекающимися валами

Эти передачи просты по конструкции, бесшумны, устойчивы к перегрузкам. Недостатки фрикционной передачи – быстрый износ катков, необходимость в подпружинивающих устройствах, непостоянство передаточного числа из-за проскальзывания катков.

В механическом оборудовании применяют кривошипно-шатунный и кривошипно-кулисный механизмы. Кривошипно-шатунный механизм состоит из кривошипа (коленчатого вала), шатуна и ползуна. При вращении кривошипа шатун передаёт движение ползуну, который совершает возвратнопоступательное движение. Этот механизм используют в тестомесильных машинах, машине для резки замороженных продуктов и др.

Механизмы управления, регулирования, защиты и блокировки. Механизмы управления осуществляют пуск и останов машины, а также контроль за её работой. Механизмы регулирования служат для настройки машин на заданный режим работы, а механизм защиты и блокировки используют для предотвращения неправильного включения машины и предупреждения производственного травматизма.

12

2.2. Классификация технологических машин

Механическое оборудование, применяемое на предприятиях общественного питания, можно классифицировать:

по структуре рабочего цикла – машины периодического действия и машины непрерывного действия.

Вмашинах периодического действия загрузку, обработку и выгрузку продукта осуществляют поочередно. Приступать к обработке в такой машине следующей порции продукта можно только после того, как из рабочей камеры будет выгружен ранее обработанный продукт.

Вмашинах непрерывного действия процессы загрузки, обработки и выгрузки продукта в установившемся режиме совпадают по времени, т. е. продукт непрерывно продвигается от загрузочного устройства в рабочую камеру, перемещается вдоль неё и одновременно подвергается воздействию рабочих органов, после чего удаляется через разгрузочное устройство. Это даёт возможность подавать в машину новые порции продукта до окончания обработки предыдущих и соответственно сокращать время её работы. К машинам непрерывного действия относятся мясорубки, мясорыхлители, овощерезки, протирочные машины, просеиватели и др.;

функциональному назначению делят на типы, указанные в классификации;

степени автоматизации выполняемых машиной технологических процессов различают аппараты неавтоматического, полуавтоматического и автоматического действия.

Вмашинах неавтоматического действия технологические операции, такие как подача и удаление продуктов в рабочую камеру, контроль за готовностью продуктов, выполняет оператор, обслуживающий машину.

Вмашинах полуавтоматического действия основные технологические операции осуществляются машиной, ручными остаются только вспомогательные операции (например, загрузка и выгрузка продуктов).

Вмашинах автоматического действия все технологические и вспомогательные операции выполняются машинами. Такие машины можно

использовать в технологическом процессе автономно и в составе поточных линий.

13

2.3. Основные требования, предъявляемые к технологическим машинам

На экономические показатели работы машин решающее влияние оказывает выбор двигателя, передаточного механизма и вспомогательных элементов, от которых зависят её работоспособность, масса, энергоёмкость и другие показатели.

Работоспособность – это состояние оборудования, при котором оно способно выполнять заданные функции в пределах параметров, установленных требованиями технологического процесса или нормативно-технической документацией. Любое нарушение работоспособности называют отказом машины.

Отказ – это частичное или полное нарушение работоспособности машины. Например, поломка рабочих органов – это частичная потеря работоспособности, поломка рабочего вала и передаточного механизма – полная потеря работоспособности.

Одним из показателей работоспособности является надёжность. Под надёжностью понимают свойство оборудования выполнять определённые функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели и заданных пределах в течение требуемого периода времени. Надёжность машины обусловливается её безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью. Таким образом, надёжность – это безотказная работы оборудования в пределах заданного периода.

Безотказность работы характеризуется интенсивностью отказов, т.е. отношением среднего числа машин, отказавших в единицу времени, к числу машин, безотказно работающих в данный период времени.

Долговечность – это свойство машины сохранять работоспособность в течение длительного периода эксплуатации с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта. Показателем долговечности может быть срок службы машины или коэффициент долговечности. На его величину влияют простои оборудования, которые снижают долговечность машины.

Надёжность и долговечность не идентичные понятия. Машина может быть надёжной, но недолговечной, т.е. может какое-то время работать безотказно, а затем выйти из строя. Вместе с тем машина может быть долговечной, но ненадёжной, т.е. часто нуждаться в ремонте, при котором на восстановление работоспособности затрачивается много времени и средств.

14

Под ремонтопригодностью понимают свойство машины, заключающееся в её приспособленности к предупреждению либо обнаружению и устранению отказов. Ремонтопригодность – это комплекс мероприятий, которые обеспечивают заданные условия технического обслуживания (ТО) и ремонта.

В соответствии с Положением о системе технического обслуживания и ремонта торгово-технологического оборудования от 1 января 2008 г. структура ремонтного цикла включает в себя следующие позиции: межремонтное техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР), средний (С) и капитальный (К) ремонты.

Структуру межремонтного цикла разрабатывают в виде графиков плановопредупредительных ремонтов конкретно для каждого оборудования, исходя из сроков службы последнего и продолжительности межремонтных циклов.

Контроль, техническое обслуживание и планово-предупредительный ремонт машин проводят на основе договоров. Каждая вновь установленная или отремонтированная машина перед сдачей в эксплуатацию должна пройти испытание с составлением акта. Машина должна иметь бирку с техническими данными и фамилией работника предприятия, который будет её обслуживать.

Важными технико-экономическими показателями, характеризующими работу технологической машины, являются также удельная производительность, удельная мощность и металлоёмкость.

Удельная производительность – это количество выпускаемой продукции, приходящейся на единицу объёма рабочей камеры или на единицу площади поверхности рабочих органов. Чем выше удельная производительность, тем лучше технологические возможности машины, выше её конкурентоспособность, ниже себестоимость выпускаемой продукции.

Удельная мощность – это отношение мощности к производительности машины. Чем ниже удельная мощность, тем меньше расход электрической энергии при переработке продуктов и ниже себестоимость выпускаемой продукции.

Металлоёмкость – это показатель, характеризующий машину с точки зрения расхода металла на её изготовление. Чем меньше металла расходуется на изготовление машины, тем ниже её стоимость.

15

2.4. Материалы, используемые для изготовления теплового и механического оборудования

Материалы, из которых изготавливаются аппараты, должны обеспечивать их надёжность и прочность. Кроме того, материалы, из которых изготавливают части аппаратов, контактирующие с продуктами, должны быть химически стойкими, нейтральными, не подвергаться коррозии, хорошо очищаться и быть стойкими к моющим средствам. По назначению материалы могут быть подразделены на конструкционные, теплоизоляционные и электротехнические.

Конструкционные материалы предназначены для изготовления деталей аппаратов (кожухов, рабочих камер, рабочих органов, станин и т. д.). Чаще всего в качестве конструкционных материалов используются чёрные и цветные металлы, их сплавы и пластмассы.

К чёрным металлам относятся железо и его сплавы – чугуны и стали. Чугун – железный нековкий сплав, содержащий от 2 до 4,5 % углерода, до 2,5% фосфора и 0,88 % примесей марганца, кремния и серы. Для изготовления аппаратов предприятий общественного питания чаще всего используется серый чугун, характеризующийся тем, что большая часть углерода в нём находится в виде свободно выделенного графита, что придаёт серый цвет поверхности излома. В марках чугуна после букв СЧ (серый чугун) следуют цифры: первые две обозначают предел прочности при растяжении (в кгс/мм2), вторые две – предел прочности при изгибе. Например, конфорки электрических плит изготавливаются из чугуна СЧ 18-36 и СЧ 21-40. Всего в соответствии с ГОСТ 1412—70 выпускается десять марок серого чугуна. Из чугуна изготавливаются станины, корпуса и рабочие камеры некоторых аппаратов (сковороды).

Сталь – это сплав железа с углеродом (до 2 %). В зависимости от химического состава различают сталь углеродистую и легированную (с различными присадками). В легированных сталях содержание легирующих элементов может составлять до 45 %. Если легирующих элементов в стали больше, чем железа, а содержание последнего менее 50...55 %, то такие стали называются сплавами. В названия марок стали входят буквенные индексы, обозначающие легирующие элементы (X – хром, Н – никель, Г – марганец, Т – титан, М – молибден, Д – медь, В – вольфрам, С – кремний и т. д.), и цифры, показывающие содержание этих элементов. Например, сталь марки 12ХНЗ содержит 1,2 % углерода и 3 % хрома и никеля. По свойствам и назначению

16

стали и сплавы делятся на три группы:

-коррозионно-стойкие (нержавеющие);

-жаростойкие (окалиностойкие), работающие в ненагруженном состоянии, при температурах выше 550 °С;

-жаропрочные, работающие в нагруженном состоянии, при температурах выше 600 °С.

Из углеродистой стали обыкновенного качества изготовляют корпусные детали, крышки, кожухи и другие детали, не несущие нагрузок и не соприкасающиеся с пищевыми продуктами. Для изготовления деталей, испытывающих большие нагрузки, применяют качественные углеродистые нержавеющие стали марок 40Х, 65, 12ХНЗ, 20Х. Для изготовления деталей машин и аппаратов, непосредственно контактирующих с продуктами, применяют легированные стали марок Х12, 9ХС, 9ХВТ и высоколегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные стали марок Х18Н9, Х18Н9Т, 1X13 и др. Из цветных металлов для изготовления тепловых аппаратов наибольшее применение получил алюминий и его сплавы. Лучшим металлом для изготовления частей и узлов аппаратов, соприкасающихся с продуктом, является нержавеющая сталь. Следует избегать использования для этих целей алюминия. Это связано с тем, что алюминий накапливается в организме человека и практически не выводится из него. Наукой установлен факт, что алюминий, накопленный в организме человека, может стать одной из причин старческого слабоумия. Пластмассы и некоторые другие синтетические материалы применяются для изготовления деталей, испытывающих средние нагрузки. Преимущества пластмасс – их лёгкость, антикоррозионность, бесшумность в работе. Недостаток – низкая термостойкость.

Теплоизоляционные материалы применяют для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду и снижения температуры наружных стенок аппарата. Теплоизоляционные материалы, применяемые в тепловом оборудовании, должны обладать следующими свойствами: низким коэффициентом теплопроводности; небольшой плотностью; высокой термостойкостью; прочностью; низкой гигроскопичностью; биостойкостью; антикоррозионностью; безвредностью; низкой стоимостью. Практически ни один из существующих материалов не может удовлетворять всем вышеперечисленным требованиям, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать такой изоляционный материал, который наиболее полно отвечает требованиям данной

17

конструкции аппарата.

Теплоизоляционные материалы бывают минерального (асбест, глина, гипс и др.), растительного (пробка, торф, опилки и др.) и животного происхождения (шерсть, шёлк, войлок), а также искусственные (пенопласт).

По конструктивному оформлению все теплоизоляционные материалы делятся на четыре группы засыпные (перлит в засыпке, минеральная вата, торфяная крошка); мастичные (асбозурит, совелит мастичный); оберточные гибкие (асботкань, маты и войлок из минеральной ваты, строительный войлок); формовочные (скорлупы, цилиндры и плиты из минеральной ваты, сегменты, плиты перлитовые).

Все перечисленные виды изоляционных материалов используются для изоляции тепловых аппаратов и трубопроводов подводящих коммуникаций.

Электротехнические материалы могут быть подразделены на две основные группы материалы с высоким удельным сопротивлением (р) и электроизоляционные. Материалы с высоким р предназначаются для изготовления нагревательных элементов. К ним относятся нихромы (сплав никеля и хрома), фехрали (железо-хромалюминиевые сплавы) и вольфрам.

Электроизоляционные материалы должны обладать высокой электрической и механической прочностью, иметь высокий коэффициент теплопроводности λ. Этим требованиям отвечают периклаз (плавленая окись магния), кварцевый песок, шамот, слюда, кварцевое стекло, фарфор и керамика.

2.5. Требования к деталям и узлам технологических машин

Конструкция рабочих органов исполнительных механизмов машин зависит от характера их движения, реологических (структурно-механических) свойств продуктов и вида выполняемой технологической операции.

Например, рабочие органы очистительных машин выполняют и виде абразивных дисков, конусных чаш; измельчительно-режущих машин – в виде ножевых режущих инструментов; размолочных механизмов – в виде зубчатых жерновов, валков; месильно-перемешивающих машин — в виде месильных лопастей и т.д.

Конструкции загрузочных и разгрузочных устройств, рабочих органов камеры для обработки продуктов и исполнительных механизмов выполняют с учётом структурно-механических свойств продуктов и сырья.

18

При обработке продуктов, структурно-механические свойства которых характеризуются как пластичность, вязкость и упругость, требуется применять режущие инструменты с острыми режущими кромками и малыми углами заточки клина, а при обработке хрупких и твёрдых продуктов необходимо использовать высокопрочные рабочих органов. Принимается во внимание также сыпучесть, липкость, трение продукта о рабочие поверхности и возможность смачивания поверхности трения.

Рабочие органы и другие элементы исполнительных механизмов, контактирующих с пищевыми продуктами, изготавливают из материалов, разрешённых Минздравом России на использование в пищевом машиностроении. Широко применяют такие материалы, как нержавеющую сталь, пищевой алюминий (редко), серый и отбелённый чугун, инструментальную сталь и обычные конструкционные стали.

Из нержавеющих сталей изготовляют почти все детали исполнительных механизмов, контактирующих с пищевыми продуктами. Это детали рабочих органов, рабочих камер, загрузочных и разгрузочных устройств и т.п.

Инструментальные стали и отбелённый чугун применяют в основном для изготовления режущих инструментов, жерновов и других рабочих органов с обязательным гальваническим лужением. Хромировать рабочие органы не рекомендуется, так как хромоникелевые покрытия в процессе работы могут отслаиваться и попадать в перерабатываемые продукты.

Пищевой алюминий используют для изготовления корпусов рабочих камер, загрузочных и разгрузочных лотков, рабочих органов и т.п.

Серый чугун применяют для изготовления корпусов рабочих камер и станин машин, корпусов редукторов и др. В большинстве случаев участки рабочих камер и рабочих органов, соприкасающихся с продуктами, подвергают горячему лужению.

2.6. Общие требования к технологическому оборудованию

Любая технологическая машина должна отвечать технологическим требованиям, требованиям техники безопасности и производственной санитарии, а также требованиям эргономики и эстетики.

Технологические требования – это получение переработанной продукции высокого качества с минимальным количеством отходов, максимальную

19

производительность, минимальный расход потребляемой электрической энергии. При этом конструктивные и кинематические параметры оборудования должны соответствовать оптимальным режимам технологических процессов обработки продуктов.

Общие требования безопасности технологических машин должны соответствовать ГОСТ 12.2.057 – 81ССБТ, а также правилам техники безопасности и производственной санитарии на предприятиях общественного питания, утверждённым правительственными органами в установленном порядке.

Всоответствии с этими требованиями вращающиеся части машин должны быть надёжно закрыты щитками, кожухами или специальными устройствами. Загрузочные и разгрузочные устройства должны иметь предохранительные приспособления, препятствующие попаданию рук обслуживающего персонала в движущиеся рабочие органы или передачи. Устройства, закрывающие движущие рабочие органы или передачи, должны иметь блокировочные концевые выключатели, отключающие электродвигатель при снятии защитного устройства.

К рабочей камере должен быть свободный доступ для санитарной обработки,

арабочие органы должны легко сниматься с рабочих валов и выниматься из рабочей камеры. Машина должна иметь устройство, препятствующее попаданию смазки в рабочую камеру или на рабочие органы.

Всоответствии с требованиями эргономики пусковые устройства, рычаги переключения скоростей, регуляторы устанавливают в удобном и доступном для обслуживания месте. Усилия, прилагаемые к рукояткам и маховикам управления и регулирования, должны быть не более 0,2 Н.

С учётом требований технической эстетики форма машины должна быть обтекаемой, без острых выступов, впадин и углублений, а её окраска должна отвечать требованиям производственной эстетики.

Правильные пропорции машины, простота её формы, удобное расположение пусковых, регулирующих устройств, механизмов управления, удобное расположение загрузочного и разгрузочного устройств способствуют повышению производительности труда, снижают утомляемость работников и облегчают их труд.

20