Развитие предприятий общественного питания

Взбивальная машина периодического действия марки МВ-18 свертикальной осью вращения взбивального органа (рисунок 8) применяется для взбивания сливок, яиц, кремов и других кондитерских масс, а также для замешивания сахарных сортов теста для венских изделий и бисквита, для насыщения воздухом конфетных масс, кремов, теста и зефирной массы.  

3.2. Устройство  машины  

 

 

  
  

 

 

  ^  

Рисунок 8. Взбивальная машина МВ-18  

1 - бачок; 2 - взбиватель ( венчик); 3 - насадка; 4 - вал  взбивателя; 5 - корпус;             6 - шестерня;7 - вал планетарного механизма; 8 - маховик; 9 -серьга; 10 – вариатор-ный ремень; 11 - диск;12 - вал-шестерня; 13 - зубчатое колесо; 14 - пружина ;           15 – электродвигатель; 16 - зубчатое колесо с внутрен. зубьями; 17 - направляющие; 18 - маховик; 19 - пластина; 20 - рукоятка;21- кронштейн; 22 - станина.  

Машина (рисунок 8) состоит из взбивального устройства, бачка с механизмом подъема и электропривода. В литой чугунной станине 22 смонтированы привод взбивателя и механизм подъема бачка. Привод взбивателя состоит из электродвигателя 15, ременного вариатора, зубчатой передачи и планетарного механизма. Вариатор состоит из двух шкивов с раздвижными конусными дисками, вариаторного ремня 10 и механизма регулирования. Нижний диск ведущего шкива укреплен на валу электродвигателя неподвижно, а верхний, поджатый пружиной14, может перемещаться относительно нижнего. В ведомом шкиве верхний диск11 неподвижно закреплен на валу 12 зубчатой передачи, а нижний может перемещаться при вращении винта с маховиком 8 механизма регулирования.   

При вращении маховика по часовой стрелке  диски ведомого шкива сближаются серьгой 9 и диаметр рабочей поверхности шкива увеличивается. Одновременно ремень 10, преодолевая давление пружины 14, раздвигает диски ведущего шкива, в результате чего уменьшаются диаметр рабочей поверхности и частота вращения взбивателя. При вращении маховика против часовой стрелки частота вращения взбивателя увеличивается. 

Вращение  от ведомого шкива через вал-шестерню 12 и зубчатое колесо 13передается валу 7 планетарного механизма, ось которого совпадает с осью бачка1. В корпусе 5 планетарного механизма размещен вал 4 взбивателя с шестерней 6.При вращении корпуса шестерня обкатывается по зубчатому колесу 16 свнутренними зубьями, закрепленному в корпусе 5, в результате чего взбиватель получает сложное движение, быстрое вращение вокруг освоей оси и медленное вращение вокруг оси бачка.  

Вал взбивателя на выходе уплотнен самоподвижным  каркасным сальником и войлочным  кольцом. Сменные взбиватели 2 крепятся при помощи штифта на конец  вала 4 с фигурным вырезом. В зависимости от вида взбиваемого продукта применяют один из трех прилагаемых к машине взбивателей. На бачке устанавливается насадка 3, предотвращающая разбрызгивание взбиваемых продуктов. Бачок устанавливают на кронштейне 21, который имеет пластину 19,скользящую по вертикальным направляющим 17 станины 22 при помощи червячной пары, шестерни и рейки. Поднимают и опускают бачок вручную» маховиком 18.    

3.3. Принцип работы   

Технологический процесс  взбивания протекает следующим  образом. Бачок, насадку и взбиватель перед использованием тщательно  промывают горячей водой. Продукты загружают в бачок в соответствии с рецептурой. Не следует заполнять  бачок до краев, так как при  взбивании объем смеси увеличивается. Бачок 1, снабженный рукоятками 20, устанавливают на кронштейны и перемещают вверх до упора регулировочным маховиком 18. Нажимая на кнопку «Пуск», включают машину и устанавливают необходимую частоту вращения взбивателя, которую регулируют только во время работы машины. По окончании взбивания электродвигатель выключают, опуская бачок, снимают взбиватель, насадку, а затем бачок.

При работе на взбивальных  машинах необходимо соблюдать технику  безопасности:

• перед началом работы необходимо проверить исправность машины или механизма на холостом ходу;
• во время работы машины не рекомендуется добавлять в бачок продукты, т.к. это может привести к травмированию рук;
• для контроля готовности продукта в машинах МВУ -60 (100) тумблером включают лампу подсветки;
• запрещается снимать бачок и взбиватели до полной остановки машины или механизма;

 

  
  
  
  
  
  
  
  
  

3.4. Техническая характеристика  взбивальной машины  МВ-18  

Показатели                                                                                                        Значение    

Вместимость бачка, дм³                                                                                 18  

Регулирование частоты вращения взбивателя        бесступенчатое   

Частота вращения взбивателя вокруг своей оси, минˉ¹  

I скорость                                                                                                                180  

II скорость                                                                                                               425  

Частота вращения взбивателя вокруг оси бачка, минˉ¹                                   40...135  

Мощность  электродвигателя, кВт                        1,5  

Частота вращения вала электродвигателя,мин                    1500   

Габариты, мм  

Длина                                                                                                                        930  

Ширина                                                                                                                    570  

Высота                                                                                                                      1210   

Масса, кг, не более                                                                                                  33                                                    

 
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

4. Расчетная часть   

4.1. Технологический  расчет  

4.1.1. Расчет производительности   

Производительность  взбивальных машин и механизмов зависит от объема  рабочей камеры, плотности продукта, коэффициент заполнения рабочей камеры и времени загрузки, взбивания и разгрузки.  

Q = V • р •  φ • 3600 / (tз + tо + tр) [кг/ч],  

где V - объем рабочей камеры,м³; V = 18 дм³ ( по заданию );        

 р - плотность продукта, кг/м³;        

 φ - коэффициент заполнения  рабочей камеры ( φ = 0,3 ... 0,6 в зависимости  от увеличения объема смеси  при взбивании );    

tз, tо, tв - соответственно  время загрузки, взбивания и отгрузки, с;  

Общий цикл приготовления  полуфабриката:                   

Tц = tз + tо + tв = 30 мин  = 30 • 60 = 1800 с

Плотность смеси продуктов определяем по таблице  справочника ρ=1100кг/м³;  

 Тогда производительность  машины составляет:  

Q = 18 • 10ˉ³ • 1100 • 0,6 • 3600 / (30 • 60) = 23,8 кг/ч  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
   

4.2.Конструктивный  расчет  

На  основании заданного объема бачка  и определенной производительности   

машины  производим конструктивный расчет параметров камеры.  

4.2.1. Расчет геометрических  размеров бачка  вместимостью 18 дм³  

Расчет  геометрических размеров  бачка  данного объема производится  

методом подборки величин высоты и диаметра бачка, таким образом, чтобы  

произведение  данных величин не превышало величину объема данного  

бачка.  

Определяем  диаметр взбивателя d по формуле:  

d = ( V / З,4б)^1/3 = (18 • 10ˉ³ /З,4б) ^1/3 = 173мм                 Принимаем     d =170 мм    

размеры камеры:  

V=π/d² / 4•Н  

Диаметр бачка D = 1,75 d = 1,75 • 170 = 298мм                      Принимаем D = 290мм  

Тогда высоту бачка определим по формуле:  

Н = 4 V/ πd² = 4 * 18 * 10'³ /(3,14*0,29 ²) =0,273м = 273мм    Принимаем Н = 280мм  

Определяем  высоту цилиндрической части бачка  Н:  

Нц = 0,88*d = 0,88 *170 =150мм                                                 Принимаем Нц = 150мм  

Определяем  высоту суженной части бачка Н' :  

Н' = 0,72*d = 0,72 * 170 = 122,4мм                                            Принимаем Н' = 125мм   

Определяем  диаметр днища бачка В':   

D'= 0,7 * d = 0,7 * 170 = 119мм                                                  Принимаем D'= 120мм 

 

 

   Определяем высоту лопасти  h :  

h=1,3*d=1,3*170=221мм                                                                    

                                      Принимаем h = 220мм  
  
  
  
  
  
  
  
   

4.3. Энергетический расчет 

Определяем  потребную мощность электродвигателя взбивальной машины МВ-18

по  формуле:   

N = Мкр*ω_в*Ка / η, где        

 Мкр - момент, необходимый  для преодоления лопастями сопротивления  среды, Нм        

 ω_в - угловая скорость водила,  рад/с;       

 η - КПД передаточного  механизма;          η=0,7                 

 Ка - коэффициент запаса  мощности, учитывающий пусковой  момент      (Ка = 2)     

Мкр=Р-Rв, где  

R.в- радиус водила, м;  

Rв = R - г = 0,096 - 0,027 = 0,069 м   

R - радиус делительной  окружности солнечного колеса, м;   

г-радиус делительной окружности планетарной шестерни, м;  

Р-сила сопротивления среды при взбивании  жидких смесей.  

Р = ξ • F• ν_ср • ρ_c / 2,  

где ξ -удельный коэффициент  сопротивления взбивальной смеси;   

F - площадь   проекций   движущегося   взбивателя   на   плоскость, перпендикулярную направлению максимальной скорости ее движения.м ;  

ν_ср - средняя скорость движения лопасти, м/с;  

ρ_c - плотность смеси продуктов, кг/м ;  

ν_ср =1,32 ω_в (R-г)                                         Принимаем: площадь лопастей F =0,038 м  

частота вращения водила  n₂ = 50 .минˉ¹;  

частота вращения взбивателя nз = 150.минˉ¹;  

средний радиус делительной окружности большого колеса R = 0,096м;  

радиус  делительной окружности малого колеса г = 0,027м. Тогда угловая скорость   водила  

ω_в = π n₂ / 30 =3,14-50/30 -5,23с-¹  

Сила сопротивления составляет   

Р =2,4•10² • 0,038 •0,48²•1100 / 2 =1140 Н  

Момент, необходимый для преодоления  лопастями сопротивления среды  

Мкр =1140•0,069 =79 Нм     

Потребная мощность электродвигателя  

N =79•5,23•2 / (0,7 • 1000) = 1,2 кВт   

По  ГОСТ 19523 - 81 подбираем электродвигатель   

 АИР 80 В4           ( N = 1,5кВт             п =1500   минˉ¹ )

4.4. Кинематический расчет     

 Общее передаточное  отношение определяется  по формуле:   

u_общ = n_дв / n_рв = 1500 /150  = 10  

или  u_общ = u_рп * u_пл.п, где u_рп - передаточное число ременной передачи;  

uпл.п - передаточное число  планетарной передачи;  

 

 

  и  

u_общ/u_пл.п. =10 / 3,35 =2,99  

 

 

  МИН  

 

 

  -1  

Принимаем минимальные значения:   

диаметр ведущего шкива ременной передачи   d = 63 мм  

Тогда частота вращения вала II      n₂ =1500 / 2,99 = 502     Принимаем z₁ =20,    

 тогда z₂ = 20 •3,35 =67  

d₂ = d₁ • ( 1 - 0,015 ) • u_рп = 63 • ( 1 - 0,015 ) •2,8 =173,75 мм  

Принимаем диаметр ведомого шкива ременной передачи   d₂= 180мм   

 Фактическое передаточное число  ременной передачи u'_рп = d₂ / [d₁ • ( 1 - 0,015 )]  

u'_рп = 180 / [63• ( 1 - 0,015 )] =2,9    

 Фактическое передаточное число  планетарной передачи    

u'_{пл п} = u_общ /u'_рп = 10 / 2,9 = 3,45  

Тогда z₂=20•3,45=69  
  
  
  
  
  
  
                                                 

 
  
  
  
  
  
  
   

 

Заключение     

В данном курсовом проекте разработана  взбивальная  машина для взбивания различных кондитерских смесей производительностью 60,7 кг/ч, вместимостью        бачка 18 дм³ .

Для этого необходимо было описать разрабатываемую  машину, ее назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики, также произвести технологический, конструктивный и кинематический расчеты по данной теме. На основе всего этого необходимо было построить сборочный  чертеж  взбивальной  машины и  схему  кинематическую принципиальную.

Разработанная    взбивальная    машина    действительно является компактной и малогабаритной, что позволяет использовать ее как на обширных предприятиях общественного питания, так и на небольших предприятиях общественного питания.  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 

Список  используемой литературы 

 

1. Аминов М.С. и др. Технологическое  оборудование. Учебник для студентов ВУЗов. -  М.: Колос, 1993.

2. Богданова М.А., Смирнова З.М., Богданов Г.А. Оборудование предприятийобщественного питания,- М.:Экономика,1986.

3. Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М. Тепловое  и механическоеоборудование предприятий общественного питания. - М: «ИРПО - Академия», 2002 .

4. Гуляев В.А„  Иваненко В.П., Исаев Н.И. и др. Оборудование предприятийторговли и общественного питания. Полный курс: Учебник для студентов ВУЗов. / Под редакцией проф. В.А.Гуляева/ -М.: ИНФРА, 2002.