Протирочная машина МИВП

При протирочных операциях под воронку 2 устанавливают протирочный диск-сито 3 с отверстиями 0 2 или 5 мм. Протирочный рабочий ротор-лопасть 4 фиксируют винтом 5. Голоска винта предохраняет диск-сито от проворачивания.

Рис. 1.4 - Механизм-МОП-II-1 с протирочным приспособлением

Лопастной ротор служит для протирания продуктов и представляет собой сварную деталь, состоящую из втулки и двух лопастей, которые обеспечивают прижатие протираемого продукта  ситу. На втулке имеется паз для установки ротора на вал механизма и резьба для невыпадающего винта. Последний имеет левую резьбу и предназначен для крепления рабочего органа к валу механизма.

Диск-сито 3 состоит из литого корпуса и сита, последнее крепится к корпусу заклепками.

Работа протирочного механизма осуществляется следующим образом. При протирке продукт из загрузочной воронки поступает в рабочую камеру, где захватывается вращающейся лопастью, прижимается к ситу и продавливается через него. Выбрасывается продукт сбрасывателем в подставленную тару.

 

 

2 Принципиальная схема машины МИВП

 

1 – ротор

2 – кольцо, закреплённое винтом

3 – статор

4 – два торцевых эксцентрика

5 – кронштейн

6 – ось роликов

7 – загрузочный бункер

8 – алюминиевый корпус

9 – электродвигатель

10 – панель электроуправления

 

3 Описание машины МИВП

Для измельчения вареных продуктов на предприятиях общественного питания применяют три группы машин, которые подразделяются в зависимости от способа воздействия на продукт.

К первой группе относятся машины, в которых продукт измельчается за счет высокочастотных колебаний в сочетании со сдвигом; ко второй - машины, в которых продукт разрезается кромками сита и продавливается через его отверстия; к третьей - машины, в которых продукт раздавливается быстро вращающейся лопастью и перемешивается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – Схема протирочной машины МИВП

Машины первой группы предназначены для тонкого измельчения вареных продуктов. Полученные после измельчения мелкодисперсные пищевые пасты из творога, вареных овощей, круп, мяса, рыбы используются преимущественно для детского и диетического питания.

Машины второй группы применяются для приготовления пюре из вареных овощей, картофеля, мясных и рыбных продуктов, а также творога и других продуктов.

Машины третьей группы применяются для приготовления картофельного пюре непосредственно в котле.           

МИВП - Машина для тонкого измельчения вареных продуктов. Она (рис. 2.1) состоит из алюминиевого корпуса 15, электродвигателя, статора 14 и загрузочного бункера 7. Внутри корпуса, на плите станины установлен фланцевый электродвигатель, вал которого через муфту 17 соединен с приводным валом, вращающимся в двух радиальноупорных шарикоподшипниках 1. Специальным съемником на приводном валу 2 на двух шпонках 3 устанавливается ротор 4, имеющий форму усеченного конуса, который с торца крепится винтом 5 к валу 2.

Ротор состоит из трех частей, предназначенных для крупного, среднего и тонкого измельчения продуктов. Каждая часть отличается одна от другой размером и количеством цилиндрических канавок. В первой части 56 канавок, во второй - 80, в третьей - 120. Во всех трех частях ротора канавки расположены под углом к образующей конуса.

Сверху над ротором в расточке корпуса имеется регулировочное кольцо 13 с тремя ступенями, каждая из которых соответствует определенной степени измельчения продукта. На кольцо 13, закрепленное винтом 12, опирается фланцем статор, внутренняя поверхность которого имеет канавки, расположенные вдоль образующей конуса. Для центрирования статора в конус запрессовано кольцо из нержавеющей стали. Положением статора по высоте определяется величина радиального зазора между ним и ротором. При повороте регулировочного кольца, благодаря его ступенчатости статор занимает различные по высоте положения. При нижнем положении статора радиальный зазор равен 0,2 мм, при среднем и верхнем он соответственно равен 0,4 и 0,6 мм. Штифт 6, входящий в паз статора, не дает ему поворачиваться в корпусе. Сверху статор прижимается загрузочным бункером 7. На фланце бункера имеются два торцевых эксцентрика 11 и два ролика 10, которые при повороте бункера по часовой стрелке запирают его. Оси 9 роликов 10 жестко закреплены на кронштейнах 8, связанных с корпусом машины. Разгрузочное отверстие машины снабжено специальным лотком, который крепится к корпусу двумя откидными болтами. В верхней части станины расположена панель электроуправления 16.

Для установки приемной тары на передней части машины имеется специальная подставка.

Протертые продукты должны иметь однородную массу пастообразной консистенции и не содержать крупинок непротертых продуктов. Степень измельчения протертой массы для 80 % частиц не должна превышать 250 мкм по наибольшему размеру, остальные 20 % частиц не должны превышать 500 мкм. Определение степени измельчения производят с помощью сит либо микроскопов с измерительной шкалой.

Работу на машине осуществляют следующим образом. Машину собирают и устанавливают оптимальный зазор между ротором и статором. Затем ставят ступенчатое кольцо в положение Г, 2 или 3 в зависимости от требуемого зазора между ротором и статором. Бункер помещают на корпус и поворачивают по часовой стрелке до тех пор, пока торцевые эксцентрики не будут заперты роликами. Лоток для выхода готового продукта устанавливают на корпус и закрепляют двумя откидными болтами. Посуду для измельченного продукта располагают на подставке. Далее нажимают на кнопку «Сеть» на задней стенке машины для подключения ее к питающей сети, при этом на панели управления должна загореться сигнальная лампочка. После этого нажатием кнопки «Пуск» включают электродвигатель. Подготовленный продукт проталкивают лопаткой. Когда измельчение основной массы закончится, нажимают на кнопку «Стоп», открывают откидную крышку выходного лотка и удаляют из него остатки измельченного продукта. Перед окончанием работы отключают машину от сети, нажав на красную кнопку «Стоп». После окончания работы производят санитарную обработку машины. Для этого ее разбирают, промывают горячей водой, ополаскивают горячей водой не ниже 90 °С и просушивают.

3.1 Обоснование конструктивных  и кинематических параметров  машины

Процесс  измельчения  продуктов  в   зазоре  между  ротором      и статором, где происходит взаимодействие продукта с рабочими поверхностями, может быть представлен следующим образом.

Каждая порция (частицы) продукта, поступая в зазор между рабочими поверхностями ротора и статора, совершает сложное   движение по конической винтовой линии, которое можно представить как совокупность движений вокруг вертикальной оси ротора и вдоль образующей среднего конуса. Первое из этих движений обусловлено трением частиц о поверхность ротора и статора и ударами о кромки канавок. При этом движении реакция ротора является движущей силой, а реакция   статора — силой сопротивления.

Второе движение, которое в дальнейшем будет называться подачей, обусловлено наличием центробежной силы инерции, силы тяжести, силы трения о поверхности ротора и статора, проекцией нормальной реакции кромок канавок ротора на образующую конуса, инерции.

Движения частиц продукта, расположенных в одном сечении, перпендикулярном оси вращения ротора, различны и зависят от их расположения до этой оси. Окружную скорость частиц, расположенных в канавках ротора, можно считать равной скорости соответствующей точки ротора, частиц в канавках статора — равной нулю, частиц, расположенных в зазоре, — равной некоторой средней скорости вследствие их связи с частицами первых двух групп. При ударах частиц о кромки канавок ротора и статора происходят изменения во взаимном расположении частиц в канавках и в зазоре, сопровождающиеся их деформацией и разрушением.

В зависимости от количества канавок в зонах машины создается различная частота   колебаний, которая подсчитывается

по формуле:

K=zn,  (4.1)

где z — количество канавок; п — частота вращения ротора, с-1. Чем больше частота вращения ротора, тем больше среднее приведенное давление, значение которого определяется из уравнения

                                (4.2)

где ω —угловая скорость ротора, рад/с; rр —средний радиус ротора, м; φ — коэффициент заполнения рабочей зоны машины продуктом, равный 0,4—0,8. Наибольшее значение φ принимается при зазоре, равном 0,6 мм, и при отсутствии ограничителя подачи продукта; r0 —средний радиус статора, м.

3.2 Правила эксплуатации машины МИВП

При обслуживании машины соблюдают следующие требования. Машину надежно заземляют, при этом величина сопротивления заземляющего провода не должна превышать 40 Ом. Регулировку, замену деталей, исправление повреждений и другие работы производят только на отключенной от сети машине. При загрузке продуктов пользуются прилагаемой к машине лопаткой. Не допускается проталкивать продукты в бункер руками или не предназначенными для этой цели предметами. Неисправности, возникающие во время работы машины, устраняются обслуживающим ее оператором. Так, если статор плохо вставляется в машину,   оператору   необходимо   промыть   его одновременно с корпусом. Если электродвигатель отключается либо не включается   при   нажатии   пусковой   кнопки   «Сеть»,   значит, в результате перегрузки машины сработала тепловая защита магнитного пускателя. Для устранения этих недостатков необходимо добавить жидкость в сырье и нажать кнопку «Возврат реле» либо установить ограничитель подачи, уменьшить порции загружаемого сырья и нажать кнопку «Возврат реле». Остальные неисправности, возникающие в процессе работы, устраняются механиком.

 

 

 

4 Расчёт основных конструктивных и технологических параметров

Принимаются следующие технологические данные:

производительность Q=350 кг/ч=0,097кг/с;

зазор между ротором и статором = 0,4 мм;

длина рабочей зоны машины L= 0,8*Dс;

частота вращения ротора n=1440 мин-1;

угол конусности α=5°;

K= =0,9;

плотность печени говяжьей ρ=1000 кг/м3;

коэффициент заполнения зазора  φ = 0,4;

сопротивление измельчению при сдвиге для печени говяжьей

σ =105 кПа;

коэффициент сопротивления продвижению частиц продукта ξ =9,8;

Производительность машины МИВП может быть определена по общей формуле для определения производительности машин непрерывного действия:

,

где F - площадь зазора между поверхностями ротора и статора в соответствии с рекомендуемыми зазорами между ротором и статором при измельчении различных продуктов, м2; v — скорость продвижения продукта вдоль образующей конуса. С учетом сопротивления продвижению частиц продукта за счет многократной пульсации при прохождении ими канавок и выступов скорость продвижения будет в ξ раз меньше окружной скорости, м/с; ρ — плотность продукта, кг/м3;

 

 

Определение окружной скорости:

150,7 (рад/с)

 

Площадь зазора между поверхностями ротора и статора:

F= π(rс2 – rр2)sinα = π(rс2 – (rс * K)2)sinα = π*rс2(1-K2)sinα

Скорость продвижения продукта: 

Производительность:

π*rс2(1-K2)sinα)*

Определяем радиус статора:

=

= 0,182 (м)

Радиус ротора:

rр = rс * K= 0,182*0,9=0,164 (м)

Скорость продвижения продукта: 

2,5 (м/с)

Определяем площадь зазора между поверхностями ротора и статора:

F= π*rс2(1-K2)sinα = 3,14*(0,182)2*0,01*0,0872 = 0,00009 (м2)

Мощность электродвигателя может быть определена по формуле

                                    

где N1 — мощность, затрачиваемая на измельчение продукта, кВт; N2 — мощность, затрачиваемая на преодоление трения продукта о поверхность рабочих органов, кВт; ŋ — к. п. д. передаточного механизма.

N1= ξ·σp F·vo ·φ,

где σр — сопротивление разрушению при сдвиге, кПа; v0 — окружная скорость ротора по среднему радиусу, м/с.

N2 = Py·π·Dc·L·f·v,

где Ру — среднее приведенное давление, определяется по формуле, кПа; L — длина рабочей зоны статора, м; f — усредненный коэффициент трения продукта о поверхность рабочих органов (для вареной печени f = 0,3).

Окружная скорость ротора по среднему радиусу:

(м/с)

Среднее приведенное давление:

24557,3(Па) = 24,5 (кПа)

Длина рабочей зоны машины:

L= 0,8*Dс=0,8*(0,182*2)=0,3 (м)

N1= ξ·σp F·vo ·φ = 9,8*105000*0,00009*24,7*0,4=915 (Вт)

N2 = Py·π·Dc·L·f·v = 24557,3*3,14*0,364*0,3*0,3*2,5=5801 (Вт)

= 6853,06 (Вт) = 6,8 (кВт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Конструктивная  проработка и компоновка устройства

          

 

Список использованных источников

 

1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 1988
2. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. Ленинград.: Машиностроение, 1983
3. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1991, 382с.
4. Елхина В.Д. Механическое оборудование предприятий общественного питания. – М.: Экономика, 1987