
- •Министерство образования и науки рф
- •Общие положения
- •Текстовая документация и её оформление
- •3. Графическая часть проекта
- •3.1. Содержание
- •3.2. Оформление
- •4. Тематика курсовых проектов
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Варианты предлагаемых тем
- •5. Технологические расчёты оборудования
- •5.1. Просеиватель муки типа мпм-800
- •5.1.1. Описание конструкции
- •5.1.2. Расчёт просеивателя
- •5.2. Машина для очистки корнеплодов типа мок
- •5.2.1. Описание конструкции
- •5.2.2. Расчёт машины
- •5.3. Хлеборезательная машина типа мрх -200
- •5.3.1. Описание конструкции
- •5.3.2. Расчёт хлеборезки
- •5.4. Пуасонный овощерезательный механизм
- •5.4.1. Описание конструкции
- •5.4.2. Расчет механизма
- •5.5. Овощерезательная машина типа мро
- •5.5.1. Описание конструкции
- •5.5.2. Расчет овощерезки
- •5.6. Протирочная машина типа мп
- •5.6.1. Описание конструкции
- •5.6.2. Расчет протирочной машины
- •5.7. Мясорубка типа мим
- •5.7.1. Описание конструкции
- •5.7.2. Расчет мясорубки
- •5.8. Взбивальная машина типа мв
- •5.8.1. Описание конструкции
- •5.8.2. Расчет машины
- •Библиографический список
5.8. Взбивальная машина типа мв
Взбивальные машины применяются на предприятиях общественного питания в кондитерских цехах и отделениях для взбивания сливок, яиц, кремов и других продуктов. Процесс взбивания можно подразделить на три стадии – равномерное распределение компонентов в общем объеме, растворение отдельных продуктов с образованием однородной массы и насыщение смеси воздухом. Взбитые продукты и полуфабрикаты должны представлять собой стойкие мелкодисперсные пены [1, 5].
Наибольшее распространение на предприятиях получили машины типа МВ, в которых хорошее качество взбивания продуктов достигается за счет вращения взбивателя (рабочего органа) вокруг своей оси и вокруг оси дежи (бачка).
5.8.1. Описание конструкции
Машина МВ-6 с планетарным вращением взбивателя показана на рис. 5.8. В литом корпусе 1 смонтированы электродвигатель 13, клиноременный вариатор скоростей (с раздвижным шкивом 10, ведущим валом 11, шкивом 17 и клиновым ремнем 18), двухступенчатый редуктор (с цилиндрическими шестернями 9 и коническими шестернями 7), планетарная передача, включающая водило 5, рабочий вал 6 и систему шестерен для обеспечения вращения взбивателя вокруг своей оси и оси неподвижного бачка 2. Бачок закрепляется на кронштейне 3, а пружина 12 способствует нормальному прижиму ремня 18 к канавке раздвижного шкива 10.
Частоту вращения взбивателя 4 изменяют перемещением ползуна 16, на котором установлен электродвигатель 13, с помощью рукоятки 14 и винтовой пары 15.
При этом усеченные конусы ведомого шкива 10 раздвигаются или сближаются, а межцентровое расстояние и диаметр шкива изменяется, увеличивая или уменьшая передаточное число. От вариатора скорости вращательное движение передается через двухступенчатый редуктор планетарному механизму и взбивателю 4.
Рис.5.8.Взбивальная машина МВ-6:
а – общий вид; б – кинематическая схема; 1 - корпус; 2 - бачок; 3 - кронштейн; 4 - взбиватель; 5 - водило; 6 - рабочий вал; 7 - коническая шестерня; 8 - кожух; 9 - цилиндрическая шестерня; 10 - раздвижной шкив; 11 - ведущий вал; 12 - пружина; 13 - электродвигатель; 14 - рукоятка; 15 - винтовая шестерня; 16 - ползун; 17 - шкив; 18 - клиновый ремень
5.8.2. Расчет машины
Исходные данные:
Объем бачка для смеси V, л…………………………………………10
Частота вращения взбивателя n0, об/мин…………………………...325
Частота вращения водила nв, об/мин……………………………….90
Вид смеси……………………………………………………..белково-сахарная
Определить: диаметр взбивателя d, геометрические размеры бачка и взбивателя, продолжительность взбивания t0, производительность машины Q и мощность электродвигателя N (рис. 5.9).
Методика расчета.
Диаметр взбивателя:
м.
Геометрические размеры бачка и взбивателя.
Диаметр бачка (цилиндрической части):
D=1,75м;
высота цилиндрической части:
H=0,5D=0,5
0,248=0,124
м;
диаметр днища бачка:
м;
высота днища бачка:
м;
общая высота бачка:
м;
высота взбивателя:
м;
диаметр
прутков взбивателя
м;
эксцентриситет оси взбивателя:
м.
Рис. 5.9. Расчётная схема взбивальной машины типа МВ-6
1 - электродвигатель; 2 - вариатор; 3 - зубчатая передача; 4 - коническая зубчатая передача; 5 - приводной вал; 6 - сателлитная шестерня; 7 - солнечное колесо; 8 - водило; 9 - сменный бачок; 10 - взбиватель; 11 - устройство ручного управления
Продолжительность взбивания:
to
= Cm·,c,
где Cm- постоянная для смеси (Cm = 20 · 103)
𝑣ср - средняя скорость взбивателя, равная:
𝑣ср
= 1,32 · ωв
· (rк
– rш)
= 1,32 ·
· (0,068 – 0,02) = 0,6 м/с
где ωв- угловая скорость водила, рад/с;
rк
,rш
- радиусы делительных окружностей
солнечного колеса и сателлитной шестерни
(=0,02
м) вычисляемые из формулы:
rк = rш + е = 0,02+0,048 = 0,068 м
Следовательно, продолжительность взбивания:
с.
Производительность машины:
,
кг/ч,
где
- коэффициент заполнения бачка (
);
-
продолжительность загрузки, (30с);
-
продолжительность выгрузки, (30с);
-
плотность смеси, равная:
кг/м3.
Здесь
,
- соответственно массовые доли белка и
сахара в смеси, (
,
- соответственно компонентов в смеси
(
кг/м3,
кг/м3).
Следовательно, производительность равна:
кг/ч.
Мощность электродвигателя:
,
кВт,
-
коэффициент полезного действия, (
-
скорость движения взбивателя относительно
продукта, равная:
м/с;
где
-
сила сопротивления движению взбивателя
,
Н, где
-
коэффициент лобового сопротивления,
-
число прутков взбивателя (конструктивно
-
площадь сопротивления движению
взбивателя, равная:
м2,
-
диаметр прутков взбивателя, м.
Следовательно, сила сопротивления равна:
В итоге мощность электродвигателя:
кВт.
Котлетоформующая машина по типу МФК
Процесс формования котлет заключается в придании отмеренным порциям продукта заданной формы и геометрического размера. Этому процессу могут быть подвергнуты продукты, хорошо сохраняющие приданную им форму, например, изделия из мясного, рыбного, овощного, крупяного и картофельного фаршей.
Рабочими органами формовочных машин служат различные устройства, обеспечивающие процессы сдавливания и уплотнения продукта в калибровочных гнездах с последующей передачей готового изделия по назначению. Наибольшее распространение на предприятиях общественного питания получили роторные (карусельные) котлетоформовочные машины типа МФК [1, 5].
Описание работы и схемы машины
Машины типа МФК работают по принципу поодиночного формования изделия при безостановочной ее работе (рис. 5.10). Такая машина включает горизонтально вращающийся ротор 4 с круглыми отверстиями – гнездами, в которых установлены поршни 7. Сбоку над столом установлен бункер 5 с лопастным нагнетателем 6. При прохождении гнезда ротора 4 под бункером поршень 7 опущен вниз и в свободный объем с помощью нагнетателя поступает фарш. При дальнейшем вращении ротора поршень поднимается с помощью копира 2 вверх и выталкивает отформованную котлету на поверхность стола, с которого она снимается сбрасывателем 3 на отводящий лоток. Передача движения на рабочие органы машины производится с помощью зубчатых передач 1 и редуктора 8, соединенного с электродвигателем.
Массу изделия при необходимости изменяют регулировочным винтом, определяющим нижнее положение поршня. Для исключения прилипания фарша имеется устройство для покрытия рабочей поверхности поршня слоем панировочных сухарей.
Расчет котлетоформующей машины
Исходные данные:
Производительность Q, шт/ч………………………………………3900
Число формующих емкостей i, шт…………………………………5
Масса котлеты mk, г…………………………………………………75
Сырье………………………………………………………………мясной фарш
Определить: число оборотов стола n, ход поршня h, массу фарша в бункере mб, мощность электродвигателя N.
Рис. 5.10. Кинематическая схема роторной котлетоформовачной машины:
1 - зубчатые передачи; 2 - копир; 3 - сбрасыватель; 4 - ротор; 5 - бункер; 6 - лопастной нагнетатель; 7 - поршни; 8 - редуктор
Методика расчета
Число оборотов формовочного стола:
об/с.
Ход поршня:
,
м,
-
диаметр цилиндра стола (выбираем
-
толщина слоя сухарей на торце поршня
(
-
объем емкости для котлеты, равный:
м3.
(- плотность фарша,
кг/м3).
Следовательно, ход поршня:
Масса фарша в бункере:
кг,
где
– коэффициент заполнения бункера (
-
объем части бункера для фарша, равный
объему бункера минус объем в бункере,
занимаемый лопастью.
м3,
где
- внутренний диаметр бункера (конструктивно
м);
-
высота бункера (конструктивно
0,35
м).
Тогда масса фарша в бункере:
кг.
Мощность электродвигателя:
,
кВт,
–мощность,
затрачиваемая на движение поршня, кВт
(учитывается
-
коэффициент полезного действия (
-
мощность на преодоление отделения
отформованной котлеты, равная:
Вт.
Здесь
- предельное напряжение сдвига (
Па);
-
расстояние от оси вращения стола до
центра формовочного цилиндра (конструктивно
м).
Мощность на преодоление сопротивления вращению лопасти:
,Вт,
где
-
частота вращения лопасти (конструктивно
об/мин);
–внутренний
радиус бункера (
м);
–коэффициент
проворачивания продукта относительно
лопасти (
-
коэффициент трения фарша о стенки и
днище бункера,
-
липкость фарша (3
Па);
-
площадь днища бункера, соприкасающаяся
с фаршем, равная:
м2;
-
площадь боковой поверхности бункера,
соприкасающаяся с фаршем, равная:
м2.
Следовательно, мощность на преодоление сопротивления вращению лопасти:
Вт.
В итоге мощность электродвигателя:
кВт.
Машина для изготовления пельменей
Производство пельменей и вареников с различными начинками (мясным и рыбным фаршем, картофелем, капустой и др.) в основном осуществляется путём получения фаршевых колбасок с последующим штампованием изделия. Фаршевая колбаска (тестовая трубка) получается путём одновременного выдавливания через специальную насадку теста (наружная часть) и фарша.
Принципиальное устройство самых распространённых варенично-пельменных и пельменных машин (например, машины типа ВПМ и НПА) одинаково [1, 2].
Описание схемы и конструкции
Машина типа ВПМ состоит из двух основных частей: загрузочной секции и транспортёра с штампующим барабаном (рис. 5.11).
Рис.5.11. Кинематическая схема варенично-пельменной машины:
1 - электродвигатель; 2 - цепная передача; 3 - муфта включения; 4 - звёздочка; 5 - электродвигатель; 6 – вариатор скорости; 7 – червячная передача; 8 - цепная передача; 9 -приводной барабан; 10 - опорный барабан; 11 - бункер; 12 - щётка; 13 - транспортёрная лента; 14 - натяжной барабан; 15 - червячный редуктор; 16 - шнек для фарша; 17 - шнек для теста; 18 - цепная передача; 19 - штампующий барабан
Рис .5.12. Формующая насадка для получения тестовой трубки с фаршем
В верхней части загрузочной секции размещены два бункера: для теста и для фарша. В тестовом бункере смонтирован шнек 17, а в фаршевом бункере - шнек 16 для нагнетания соответственно теста и фарша к формирующей насадке (рис. 5.12). Шнеки приводятся во вращение звёздочками 4 и цепной передачей 2, которая в свою очередь получает вращательное движение от электродвигателя 1 с червячным редуктором 15. Приводные валы шнеков оснащены кулачковыми муфтами 3. Транспортёр с бесконечной прорезиновой лентой 13 имеет три барабана: приводной 9, опорный 10 и натяжной 14. Над опорным барабаном установлен штампующий барабан 19, который с помощью рычага с эсцентриком может подниматься или опускаться на движущуюся ленту транспортёра. Рядом с штампующим барабаном на раме транспортёра установлен бункер 11 для муки, внутри которого вращается волосяная щётка 12. Щётка приводится во вращение цепной передачей 18 от привода транспортёра. В днище бункера вставлена плетёная сетка, закрываемая заслонкой. Через сетку во время работы машины просыпается мука на движущуюся тестовую трубку. Когда не производится штамповка изделий, сетка бункера перекрывается заслонкой.
Транспортёр приводится в движение электродвигателем 5, бесступенчатым вариатором скорости 6, а также червячной 7 и цепной 8 передачами. Бесступенчатый редуктор-вариатор обеспечивает синхронность движения ленты транспортёра и тестовой трубки с фаршем.
Формующая насадка (рис. 5.12) выполнена так, что сплюснутая трубка фаршепровода входит в овальное отверстие тестопровода, при этом между ними остаётся овальная щель шириной около 3 мм. Таким образом тесто, обтекая фаршепровод, формуется в трубку овального сечения. которая тут же заполняется фаршем. Дальше тестовая трубка с фаршем ложится на подкладные листы и движется вместе с ними на ленте транспортёра к вращающемуся штамповочному барабану. Перемещаясь под мукопосыпателем, трубка посыпается мукой и после отштамповки пельменей (или вареников) подкладные листы с изделиями снимаются с ленты транспортёра.
5.10.2 Расчёт машины
Исходные данные:
Производительность Q, кг/ч………………………………………………..55
Количество штамповочных гнёзд Z, шт…………………………………...32
Диаметр штамповочного барабана Dф, м………………………………….0,2
Сырьё…………………………………………………….тесто и мясной фарш
Определить: штучную производительность машины Qшт, частоту вращения приводного барабана конвейера nб, расход фарша и теста (Qф и Qт), мощность электродвигателей N.
Методика расчёта
Штучная производительность машины:
Qшт
=
·
3600,
шт/ч, где
L – длина окружности штамповочного барабана, м;
Vo – окружная скорость штамповочного барабана равная:
Vo = π·Dф·nш, м/с
Здесь nш – частота вращения штампующего барабана вычисляемая по формуле:
nш
=
=
= 0,04 об/с
(q = 0,012 кг – масса одного пельменя)
Следовательно, окружная скорость штамповочного барабана:
Vo = π·Dф·nш = 3,14·0,2·0,04 = 0,025 м/с,
а штучная производительность машины равна:
Qшт
=·3600
=
=
4586 шт/ч
Частота вращения приводного барабана конвейера:
nб
=
,
об/мин,
где Dб - диаметр приводного барабана (Dб = 0,08 м – конструктивно);
Vк – скорость движения конвейерной ленты равная:
Vк = nш·π·Dф = 0,04·3,14·0,2 = 0,025 м/с
Следовательно, частота вращения приводного барабана:
nб
=
=
= 5,97 об/мин
Расход теста и фарша выявляется из их соотношения в готовой
продукции. В случае соотношения равным 1:1
Qт
= Qф
=
=
= 27,5 кг/ч
Мощность электродвигателей машины:
N
=
,
кВт,
где N1 – мощность, затрачиваемая на привод шнека для перемещения теста,
N1
=
=
=
0,085 кВт
(Рт = 100·105 Н/м2 – давление нагнетания для теста, ρт = 900 кг/м3 – плотность теста);
N2 – мощность, затрачиваемая на привод шнека для перемещения фарша:
N2
=
=
= 0,062 кВт
(Рф = 80·105 Н/м2 – давление нагнетания для фарша,
ρф = 1000 кг/м3 – плотность фарша);
N3 – мощность, затрачиваемая на привод транспортёра, учитывается за счёт уменьшения коэффициента полезного действия, кВТ;
η – коэффициент полезного действия (η = 0,65)
В итоге, общая мощность двигателей машины:
N
=
=
= 0,23 кВт.