Час обробки дорівнює:

де n – кількість обертів ножа за хвилину (об/хв), прийняти рівною кількості обертів ножа – аналога;

h – товщина відрізуваних призмачок , м .

Зміною R−r = D неповне приведене кубічне рівняння типу:

D³ + AD + B = 0.

де D – діаметр бункера;

A ,D – коефіцієнти;

Слід розв’язати його методом Кардано, враховуючи, що при цьому єдине дійсне значення кореня дорівнює:

;

де .

Електродвигун приводу слід підбирати виходячи із споживаної потужності N, яка визначається за формулою:

де N₁ , N₂ – потужність, необхідна для розрізання продукту лезами ножа, що обертається і ножової решітки, Вт;

N₃ – потужність, необхідна для відгинання шару нарізаного продукту Вт;

N₄, N₅ – потужність, необхідна для подолання сил тертя продукту об поверхню ножа, що обертається і ножової решітки, Вт;

η – к.к.д. передаточних механізмів редуктора приводу, конічного або черв’ячного редуктора.

;

P₃ = 40...60 H;

де q – питомий опір різанню оброблювального продукту, Н/м;

ψ – коефіцієнт використання лез ножів решітки за довжиною ;

a, b – ширина і довжина відрізуваної частинки (призмочки) продукту, м;

D – діаметр завантажуючого бункера, м;

α – кут заточки ножа, шо обертається, рад;

f – коефіцієнт тертя продукту об поверхню ножів;

E – модуль пружності продукту, Па;

K_β – усереднений коефіцієнт ковзання леза;

δ, h – товщина і ширина ножів решітки, м;

Позначення нерозшифрованих символів ідентичні вказаним у п.2.2.1. 2.2.2.

Для овочерізки , що проектується слід прийняти коефіцієнт ψ = 0,5...0,7, діаметр бункера D = R − r. Усереднене значення коефіцієнта ковзання K_β слід визначити графічно, під час побудови розташування леза відносно осі обертання.

При виконанні розрахунків на міцність визначити зусилля, що діють на вали і елементи трансмісії (черв’ячну або зубчату пару); розміри елементів трансмісії.

До захисту представити: збірне креслення овочерізки змінного механізму або овочерізки з індивідуальним приводом ( у 2 – проекціях, 1 аркуш формату А1); робочі креслення ножа, що обертається, конічних шестерень або черв’ячної пари, одного із валів редуктора ( 4 формату А3 на 1 аркуші формату А1).

Розміри на збірних та робочих кресленнях повинні відповідати розрахованим.

2.3. Проектування машин і механізмів для обробки м’яса.

На підприємствах громадського харчування подрібнення м’яса здійснюється за допомогою м’ясорубок, протиральних машин і м’ясорізок, нарізання поверхні – м ’ясорозпушувачів.

2.3.1. М’ясорубки (типу МС – 2, УММ – 2, ММП – ІІ – 1, МІП).

Під час проектування визначають основні розміри робочих органів, які характеризують продуктивність машини. Для цього із виразу продуктивності знаходять діаметр ножової решітки і приймають його за початковий параметр.

Q_c = 60π ( R² − r² )( R + r ) n γ k φ tg α_n , кг/г ;

де Q_c – продуктивність м м’ясорубки за сировиною, кг/г;

R , r – радіуси внутрішніх поверхонь корпуса і шнека, відповідно, м;

n – кількість обертів шнека за хвилину, об/хв;

k – коефіцієнт проковзування продукту відносно шнека;

φ – коефіцієнт заповнення площі поперечного перерізу камери;

γ – насипна маса продукту, кг/м²;

α_n – кут підйому гвинтової поверхні останнього витка шнека за середнім радіусом, град.

Під час розрахунків приймають радіуси внутрішньої поверхні камери і зовнішніх поверхонь шнека, ножів і решітки рівними R, а радіус внутрішньої поверхні шнека r = 0,015...0,025.

Крім того вважають: кутову швидкість обертання шнека n рівною швидкості у машини – аналога; коефіцієнт φ = 0,55...0,65; k = 0,30...0,35; кут підйому останнього витка шнека α_n = 8...10°.

Розрахунок ведуть з урахуванням відходів продуктів у процесі обробки, величина якого складає 3 – 6 % від загальної маси.

При розв’язанні повного кубічного рівняння, отриманого із виразу продуктивності відносно R, користуються методом Кардано. Рівняння виду

R³ + aR² + bR + C = 0 підстановкою R = y−a/3 приводиться до “неповного виду ” y³ + Ay + B = 0,

де ; .

і потім знаходять єдиний дійсний корінь ” неповного ” рівняння за методикою, викладеною в п.2.2.2.

Отримавши таким чином розрахункову величину діаметра ножової решітки D = 2R, округляють її до найближчого стандартного значення.

Електродвигун приводу підбирають виходячи із споживаної потужності N, яка визначається із формули:

де N₁, N₂ – потужність, необхідна для розрізання продукту лезами ножів, що обертаються і підрізної решітки, відповідно, Вт;

N₃, N₄, N₅ – потужність, необхідна для подолання сил тертя об поверхню решітки, камери і шнека, відповідно, Вт;

N₆ – потужність, необхідна для подачі продукту шнеком, Вт;

η – к.к.д. передаточних механізмів.

;

;

де q – питомий опір різанню продукту, Н/м;

Z_p, Z – кількість лез підрізних ножів, що обертаються, відповідно, одночасно ріжучих продукт;

ψ – коефіцієнт використання лез за довжиною;

ε – коефіцієнт ” живого ” перерізу підрізної решітки;

R, r – максимальна і мінімальна відстань від осі обертання до межі робочої ділянки лез, м;

k_β – усереднений коефіцієнт ковзання лез підрізних ножів;

p – питомий тиск продукту в районі підрізної решітки, Па;

f₁, f₂, f₃ – коефіцієнти тертя продукту об поверхню решітки камери і шнека відповідно;

g – прискорення сили земного тяжіння, м/с ²;

η_щ – к.к.д. шнека.

Для проектування м’ясорубки слід приймати набір ріжучого інструмента, який складається із підрізної решітки з трьома прямолінійними лезами,однієї (діаметр отворів 6,3 мм) або двох (діаметр отворів 9 і 4 мм) ножових решіток і відповідної кількості двосторонніх ножів.

При цьому вважають p = (2...3)*10⁵ Па (менша межа при одній решітці у наборі, більша при двох); ψ = 0,5...0,7 і к.к.д. шнека η_щ = 0,25...0, 45. Коефіцієнт ” живого ”перерізу підрізних ножів дорівнює 0,6; для підрізної решітки:0,5 –для отворів діаметром 9; 0,4 – для діаметрів 6,3 і 0,35 – для діаметрів 4.

Кількість отворів у решітці дорівнює:

Усереднений коефіцієнт ковзання k_β – знаходять за графічним

зображенням підрізних ножів, прийнявши його рівним тангенсу кута між вектором нормальної складової швидкості і вектором лінійної швидкості точки леза (під час оберненого руху) на середньому радіусу.

За розрахованою споживаною потужністю підбирають електродвигун серії 4А, потім виконують кінематичний розрахунок і розрахунок на міцність деталей передаточних механізмів (циліндричного редуктора приводу для змінного механізму, поліклиноременної передачі або зубчатого редуктора для машин з індивідуальним приводом).

Під час виконання розрахунків на міцність визначити зусилля, що діють на шнек, вали, опори і елементи трансмісії (поліклиновий ремінь, зубчаті пари) і розміри елементів ремінної і зубчатої передачі.

До захисту представити: збірне креслення м м’ясорубки з приводом типу П (у двох проекціях на формату А1) або м’ясорубки з індивідуальним приводом (у двох проекціях на 1 аркуші формату А); робочі креслення підрізної і ножової решіток, одного із валів передаточного механізму і шківа чи шестерні (4формати А3 на 1 аркуші формату А1).

Розміри на робочих і збірних кресленнях повинні відповідати розрахованим.