Разработка технологической линии производства вареных колбас

Универсальная установка, применяется для горячего, холодного и интенсивного копчения, а также для жарки, варки, гриля, сушки и созревания продуктов из мяса, рыбы, мяса птицы и сыра.

Техническая характеристика:

Производительность, кг/ч   1000

Продолжительность термообработки, мин  190

Расход пара, кг/ч  450

Расход воды, л/ч  500

Установленная мощность, кВт   26

Габаритные размеры, мм  1300 × 3500 × 3650

Масса, кг  1450

Согласно продуктовому расчету  на термическую обработку поступает  1409,957 кг/ смену.

n=

Принимаем 1 термокамеру.

Вспомогательное оборудование.

Рабочие столы.

Для обвязки колбас, контроля качества и упаковки в транспортировочную используем стандартные рабочие  столы из нержавеющей стали.

 

Габаритные размеры, мм  1800 × 800 × 1000

Для проведения технологического процесса принимаем  оборотную тару.

Напольные тележки  ТН-200.

Техническая характеристика:

Объем тележки, л  200

Габаритные размеры, мм  830 × 620 × 690

Мacca, кг   120

Принимаем 4 тележки.

Для взвешивания полуфабрикатов, готовой продукции и упаковки принимаем весы.

Весы напольные  BW6/15/30D фирмы CAS Corp.

Техническая характеристика:

Диапазоном взвешивания  от 1 до 150 кг

Габаритные размеры, мм  1000 × 1500 × 1300

Мacca, кг   80

Для подъема и опрокидывания тележек с полуфабрикатом принимаем подъемник.

Подъемник РЗ-ОГБ-ПЗ.

Техническая характеристика:

Установленная мощность не более, кВт  1,6

Габаритные размеры, мм  850 × 600 × 1660

Мacca, кг   150

Принимаем 4 подъемника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^{7.Определение  мощности электродвигателя, кинематический расчет.}

^{7.1 Технологический  расчет волчка}

      ^{Данный волчок является машиной непрерывного действия, поэтому определяем его производительность по формуле [4]:}

^{, кг/ч  (7.1)}

^{где Q - производительность волчка, кг/ч;}

^{п - частота вращения ножей, мин-1;}

^{D - диаметр решетки волчка, м; D = 0,2 м;}

^{φ - коэффициент использования всей площади решетки отверстиями для прохода продукта, φ = (0,7 ÷ 0,8);}

^{к - количество лезвий каждого ножа, к = 4;}

^{F₁ - поверхность 1 кг продукта после измельчения, м2 /кг, F₁ = 0,6 м2 /кг;}

^{Из формулы (7.1) находим частоту  вращения ножей:}

^{, мин-1}

           

^мин-1

^{Производительность  питающего шнека  определяется произведением  полезно заполненного одношагового межвиткового объема в пределах плоского угла в один радиан на угловую скорость вращения шнека:}

^{, кг/ч (7.2)}

^{где Q - производительность питающего шнека, кг/ч;}

^{D - диаметр шнека, м; D = 0,22 м;}

^{d - диаметр вала шнека, м; d = 0,09 м;}

^{H - шаг витков шнека, м; H = 0,2 м;}

^{δ - толщина витка шнека в осевом направлении по наружному диаметру, м; δ = 0,005 м;}

^{К_О - коэффициент отставания, К_О = (0,2÷0,4), принимаем К_О = 0,3}

^{ρ - плотность материала, кг/м3;}

^{ψ - коэффициент заполнения межвиткового пространства;}

^{ω - угловая скорость вращения шнека, с-1.}

^{Принимая  коэффициент заполнения ψ = 1, из формулы (7.2) получим:}

^{, с-1}

 ^с-1

^{Находим частоту вращения вала питающего шнека  из формулы:}

^{, с-1(7.3)}

^{Частота вращения вала питающего  шнека:}

^{, мин-1}

 ^мин-1

 

^{7.2 Определение мощности  электродвигателей.}

      ^{Находим мощность электродвигателя ножевого (рабочего) шнека волчка по формуле:}

^{, кВт (7.4)}

^{где N₁ - мощность необходимая для резания продукта, кВт;}

^{N₂ - мощность необходимая для преодоления трения в деталях режущего механизма, кВт;}

^{N₃ - мощность необходимая на приведение во вращение рабочего шнека, кВт;}

^{η_ЗП   - коэффициент запаса прочности, (η_ЗП =1,2÷1,3), принимаем η_ЗП =1,2.}

^{Находим мощность необходимую  для резания продукта по формуле:}

^{, кВт (7.5)}

^{где а - удельный расход энергии на перерезание продукта, Дж/м2, для мяса}

^{а = (5÷8)·103 Дж/м2;}

^{F₁ - поверхность 1 кг продукта после измельчения, м2/кг, при d = 20 мм,}

  ^{F₁ = 0,6 м2/кг [1, табл.6.1]}

^{Q - производительность волчка, кг/с, Q = 0,14 кг/с.}

 ^кВт

^{Рассчитываем  мощность необходимую  для преодоления  трения в деталях режущего механизма по формуле:}

^{, кВт   (7.6)}

^{где μ - коэффициент трения скольжения лезвия ножа на решетке при наличии измельчаемой продукции, μ = 0,1;}

^{Р - удельное давление в стыковой поверхности лезвий ножей и решеток, Н/м2, Р = (2÷3) ∙ 103 Н/м2, принимаем Р = 2 ∙ 103 Н/м2;}

^{Z - число режущих плоскостей, Z = 4 ;}

^{к - число перьев на ноже, к = 4;}

^{а - ширина плоскости контакта ножа с решеткой, м, а = 0,1м;}

^{ω - угловая скорость вращения ножей, с-1;}

^{Находим угловую скорость вращения ножей волчка по формуле (7.3):}

^{, с-1}

^{R - радиус пера ножа, м;}

^{г - радиус отверстия ножа, м.}

 ^кВт

 

^{Мощность  на приведение во вращение рабочего шнека, определяем по формуле:}

^{, кВт (7.7)}

^{где Р₀ - давление за последним витком шнека, Па, Р₀ = (3÷5) ∙ 105 Па, принимаем Р₀ = 4 ∙ 105 Па;}

^{Q - производительность волчка, м3/ч, Q = 0,5 м3/ч;}

^{а₀ - коэффициент учитывающий потери энергии на трение продукта о стенки при движении его в корпусе машины,  а₀ = 0,72÷2, принимаем а₀ = 1,2;}

^кВт

^{Мощность  электродвигателя ножевого (рабочего) шнека волчка равна:}

 ^кВт

^{Мощность  на приведение во вращение питающего шнека, определяем по формуле [4]:}

^{, кВт (7.8)}

^{где K₀ = 4...8 - коэффициент сопротивления перемещению продукции; принимаем K₀ =8}

^{L - длина шнека, м; L = 0,84 м;}

^{Q - производительность шнека, кг/с; Q = 0,14 кг/с}

^{g - ускорение силы тяжести, м2/с.}

 ^кВт

^{Общая необходимая мощность для работы волчка определяем по формуле:}

^{, кВт (7.9)}

 ^кВт

 

^{7.3 Кинематический расчет.}

         ^{Исходные данные для расчета привода питающего шнека:}

^{Требуемая мощность электродвигателя для привода питающего  шнека N₄ = 9,2 кВт.}

^{Частота вращения вала питающего  шнека n₄ = 10,7 мин-1.}

^{Принимаем электродвигатель Siemens 1LA7006-2AA10 IM1081 N = 20,0 кВт}

^{n=600/960 мин־¹.}

^{Общее передаточное отношение  привода вала питающего  шнека:}

  ^(7.10)

^{Принимаем общее передаточное отношение равным .}

^{Общее передаточное отношение  включает в себя передаточное отношение цилиндрического  двухступенчатого редуктора  и передаточного  отношения цепной передачи:}

 ^(7.11)

^{Передаточное  отношение цилиндрического  двухступенчатого редуктора  включает в себя передаточное отношение двух цилиндрических передач:}

               ^(7.12)

^{Принимаем передаточное отношение  цилиндрического  двухступенчатого редуктора  , передаточное отношение первой ступени , передаточное отношение второй ступени .}

^{Число зубьев ведущей шестерни на входящем валу I первой ступени редуктора принимаем z₁ = 18.}

^{Число зубьев ведомой шестерни на промежуточном  валу II редуктора:}

^{Число зубьев шестерни на промежуточном валу II второй ступени редуктора принимаем z₃ = 20.}

^{Число зубьев шестерни на ведомом валу III редуктора:}

^{Передаточное  отношение цепной передачи найдем из выражения (7.11):}

^{Число зубьев ведущей звездочки  на выходящем валу  III редуктора принимаем z_Ц1 = 18.}

^{Число зубьев ведомой звездочки  на валу  IV питающего шнека найдем по выражению:}

Кинематические параметры привода  по валам:

Угловые скорости:

, рад/с (7.13)

 рад/с

 рад/с

 рад/с

 

Число оборотов валов:

 мин^-1

 мин^-1

 мин^-1

 мин^-1

Вращающие моменты на валах определим, исходя из требуемой мощности электродвигателя, без учета потерь на трение по формуле:

, Н∙м  (7.14)

 Н∙м

 Н∙м

 Н∙м

^{Исходные  данные для расчета  привода ножевого (рабочего) шнека волчка:}

^{Требуемая мощность электродвигателя для привода ножевого (рабочего) шнека N = 5,72 кВт.}

^{Частота вращения вала рабочего шнека n = 142,17 мин-1.}

^{Принимаем электродвигатель Siemens 1LA7118-2AA10 IM1081 N = 4,0 кВт}

^{n=960/1440 мин־¹.}

^{Общее передаточное отношение  привода вала ножевого (рабочего) шнека:}

^{Принимаем общее передаточное отношение равным .}

^{Общее передаточное отношение  включает в себя передаточное отношение одноступенчатого червячного редуктора  и передаточного  отношения ременной передачи:}

^{Принимаем передаточное отношение  червячного редуктора  i_чред = 5:}

Передаточное отношение ременной передачи найдем из выражения (7.11):

^{Диаметр ведущего шкива ременной передачи на выходящем  валу  II червячного редуктора принимаем D ₁ = 100 мм.}

^{Диаметр шкива ременной передачи на валу  III ножевого (рабочего) шнека волчка найдем по выражению:.}