Лекция 1. Общие сведения о машинах

Выводы

Итак, этика телефонного общения основана на принципах:

- краткость, лаконичность (говорить только по существу, о самом главном, без лишних подробностей);

- вежливость (доброжелательный тон, употребление вежливых форм общения, четкое произнесение слов);

- сдержанность (умение вести разговор терпеливо, без лишних эмоций, спокойно, средний темп речи, обычная громкость голоса).

- логичность

1. Введение. Роль и место дисциплины в учебном плане.

2. Классификация технологических машин. Основные требования, предъявляемые к ним.

3. Универсальные кухонные машины.

1. Введение. Роль и место дисциплины в учебном плане. Цель изучения дисциплины заключаются в приобретении и усвоении инженерами – технологами знаний технологического оборудования отрасли, его состава, осуществляемых процессов, определяющих производительность и качество производства, а также в практической подготовке студентов к решению конкретных производственных задач и рассмотрению перспективных вопросов развития производства.

Задачи изучения дисциплины заключаются в подготовке инженеров-технологов для производственной, проектно-конструкторской и научно-исследовательской деятельности на специализированных предприятиях, в научно-производственных, конструкторских и исследовательских организациях отрасли.

Задачи дисциплины состоят в изучении современного технологического оборудования отрасли, его сборочных единиц, кинематических и технологических схем, систем регулирования с использованием основных элементов теории процесса и расчетов с использованием знаний основных технических проблем, научных достижений и современных тенденций развития технологического оборудования отрасли хлебопродуктов.

В табл. 1 приведен объем дисциплины и предусмотренные виды учебной работы.

Таблица 1

Объем дисциплины и виды учебной работы

Требования к уровню освоения содержания дисциплины. В соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ГОС ВПО) инженер-технолог по специальности 271200 «Технология общественного питания» студент должен знать:

- технологические цели, теоретические основы и инженерные задачи основных технологических процессов;

- назначение, область применения, классификацию, принцип действия, конструктивное устройство, технологические характеристики, критерии выбора современного технологического оборудования;

- основные научные и технические проблемы и тенденции развития технологического оборудования;

- основы теории процессов и методы расчета технологического оборудования;

- особенности эксплуатации и технического обслуживания технологического оборудования;

- основные правила техники безопасности и экологической защиты окружающей среды при эксплуатации технологического оборудования.

Студент должен уметь и обладать навыками:

- проектировать технологическое оборудование, отвечающее в наибольшей степени предъявляемым требованиям;

- подтверждать инженерными расчетами соответствие оборудования условиям технологического процесса и требованиям производства;

- обеспечивать техническую эксплуатацию и эффективное использование технологического оборудования;

- анализировать условия и регулировать режим работы технологического оборудования;

- проводить исследования работы оборудования с целью оптимизации режимов его работы.

2. Классификация технологических машин. Основные требования, предъявляемые к ним. Механическое оборудование, используемое на предприя­тиях общественного питания, предназначено для ме­ханической кулинарной обработки продуктов, кото­рая ограничивается в основном следующими опера­циями:

– удаление загрязнений с поверхности пищевых продук­тов;

– разделение неоднородных по составу или размерам продуктов на фракции (сортировка, калибровка или от­деление от сыпучего продукта посторонних примесей – просеивание);

– удаление поверхностных покровов (очистка корне­плодов, овощей, фруктов, рыбы и т. п.);

– измельчение продуктов (резание, протирание, раз­малывание, дробление и др.);

– получение из разнородных продуктов однородных смесей (перемешивание фаршей, приготовление теста, взбивание смесей и т. п.);

– деление продукта на порции заданной массы и фор­мы (дозирование, формование, деление).

На современных предприятиях общественного пита­ния большинство технологических процессов по первич­ной переработке продуктов механизировано и выпол­няется технологическими машинами, которые могут выполнять одну или несколько операций, поэтому их можно подразделить на однооперационные, многооперационные и многоцелевые.

Однооперационной называется машина, выполняю­щая одну технологическую операцию, например очистку картофеля от кожуры.

Многооперационная - это машина, выполняющая тех­нологический процесс, состоящий из нескольких опера­ций, например мытья столовой посуды горячей водой с раствором моющего средства, первичного ополаскивания, окончательного ополаскивания и стерилизации посуды. Многоцелевой называется машина или механизм, вы­полняющий несколько технологических операций с по­мощью поочередно подсоединяемых к общему приводу сменных исполнительных механизмов или рабочих ор­ганов.

Механическое оборудование можно классифициро­вать также по функциональному назначению, структуре рабочего цикла и степени автоматизации технологиче­ских процессов.

В зависимости от функционального назна­чения механическое оборудование предприятий обще­ственного питания делится на следующие классы:

I. Моечное оборудование – машины для мойки ово­щей, столовой и кухонной посуды, столовых приборов.

II. Сортировочно – алибровочное оборудование – машины для сортировки, калибровки и просеивания сыпучих продуктов.

III. Очистительное оборудование – машины для очистки корнеклубнеплодов, рыбы.

IV. Измельчительно – режущее оборудование – машины и механизмы для размалывания, дробления, протирания, резания пищевых продуктов.

V. Месильно – перемешивающее оборудование – машины для замеса теста, перемешивания фаршей, взбивания кондитерских смесей и т. д.

VI. Дозировочно-формовочное оборудование – маши­ны для деления продукта на порции заданной массы и придания ему определенной формы.

VII. Прессующее оборудование – механизмы для по­лучения сока из фруктов и ягод.

Таким образом, механическое оборудование предназ­начено для выполнения различных технологических про­цессов механической кулинарной обработки пищевых продуктов с целью изменения их механических свойств – структуры, формы, размеров и др. Любой технологиче­ский процесс, выполняемый машиной, связан с выпуск­ным циклом машины.

Цикл машины (Т_м) – это время законченного процесса обработки продукта (предмета) от начального состояния до конечного. Различают технологический (Т_т) и рабочий (Т_р) цикл.

Технологический цикл машины – это время пребывания продукта в технологической машине, в тече­ние которого завершается обработка продукта от на­чального состояния до конечного по принятой для дан­ного процесса технологии.

Рабочий цикл–промежуток времени ме­жду двумя последовательными моментами выдачи маши­ной готовой продукции.

Во многих технологических машинах при выполнении технологической операции технологический цикл не совпадает с циклом работы ма­шины. Продолжительность технологического и рабочего циклов зависит от принципа действия технологической машины и продолжительности вспомогательных опера­ций – подачи сырья в рабочую камеру машины и уда­ления готовой продукции из нее.

По структуре рабочего цикла механиче­ское, оборудование предприятий общественного питания делится на две основные группы:

– однопозиционные техно­логические машины I класса, у которых процесс обра­ботки продукта осуществляется в одном замкнутом объе­ме, т. е. в одной позиции (машинами периодического действия). Приступить к обработке в такой машине следующей порции продукта можно только после того, как из рабочей камеры будет выгружен ранее обработанный продукт. Характерным для этого класса машин является совпадение технологи­ческого и рабочего циклов. К машинам I класса, приме­няемым на предприятиях общественного питания, можно отнести картофелеочистительные, тестомесильные, взбивальные и другие машины.

– непрерывно-поточные ма­шины II, III и IV классов, у которых обрабатываемые продукты постоянно поступают в рабочую камеру, пере­мещаются вдоль нее и одновременно подвергаются воз­действию рабочих органов, после чего удаляются из ра­бочей камеры. Такие машины принято называть маши­нами непрерывного действия. В этих машинах готовность обрабатываемого продукта в любой точке рабочей каме­ры сохраняется постоянной во времени и меняется толь­ко по длине камеры. Это дает возможность подавать в машину новые порции продукта до окончания обработки предыдущих и соответственно сокращать продолжитель­ность рабочих циклов в сравнении с технологическими.

Машины II и III классов обрабатывают в основном штучную продукцию, движущуюся вместе с транспор­тером.

Ко II классу относятся прерывисто-поточные машины, в которых транспортер перемещает обрабатываемые из­делия (продукты) от одной позиции к другой, а в мо­мент остановки в этих позициях изделия подвергаются воздействию рабочих органов. К этому классу принад­лежат многие фасовочно-упаковочные автоматы, приме­няемые в основном на предприятиях пищевой промыш­ленности. На предприятиях общественного питания ма­шины II класса в настоящее время не используются.

К III классу относятся непрерывно-поточные машины, в которых обрабатываемые изделия переносятся транс­портером от входа в машину к выходу из нее без оста­новок. Рабочие органы таких машин находятся в опре­деленных позициях, оставаясь неподвижными, либо дви­жутся вместе с изделиями. Особенностью машин этого класса является совпадение скорости движения продукта и рабочего органа, перемещающего продукт. К машинам этого класса можно отнести посудо­моечную машину непрерывного действия.

К IV классу относятся непрерывно-поточные машины, которых сам рабочий орган побуждает обрабатываемый продукт к непрерывному движению от входа в ра­бочую камеру до выхода из нее. Особенностью машин этого класса является несовпадение скоростей движения обрабатываемого продукта и рабочих органов. К машинам этого класса можно отнести мясорубки и др.

Технологические машины можно также классифици­ровать по степени автоматизации выполняе­мых ими технологических процессов, т. е. машины неав­томатического, полуавтоматического и автоматического действия.

В машинах неавтоматического действия подача про­дуктов в рабочую камеру, удаление из нее готовой про­дукции, контроль готовности продуктов и некоторые дру­гие технологические операции выполняются оператором, обслуживающим машину.

В машинах полуавтоматического действия основные технологические операции выполняются машиной, руч­ными остаются только вспомогательные операции, на­пример загрузка и выгрузка продуктов.

В технологических машинах автоматического дей­ствия все технологические и вспомогательные операции выполняются машинами. Такие машины могут использо­ваться в технологическом процессе автономно или в со­ставе поточных и поточно-механизированных линий и полностью заменяют труд человека,

Производительность и мощность технологических машин. Под производительностью технологической машины по­нимают ее способность вырабатывать определенное ко­личество продукции в единицу времени. В одних случаях производительность определяется по исходному сырью, в других – по выпущенной продукции. Выпускаемая машиной продукция в зависимости от ее физического со­стояния может измеряться в единицах массы (кг), еди­ницах объема (м³) или в штучных единицах (шт.). В со­ответствии с Международной системой единиц отсчет ра­бочего времени машины производится в секундах (с). Производительность технологической машины, выраженная отношением количества готовой продукции к секунде, легко переводится в часовую или минутную умножением на соответствующий коэффициент.

Различают следующие виды производительности тех­нологических машин: теоретическую, техническую и эксплуатационную. Для практики важное значение имеют теоретическая и техническая (действительная, фактиче­ская) производительности, используемые в качестве опорно–расчетного материала при разработке и испыта­ниях технологических машин, проектировании предприя­тий общественного питания и других расчетах.

Теоретическая производительность технологической машины – это ко­личество продукции, которое машина может выпускать в единицу времени при бесперебойной и непрерывной ра­боте в стационарном режиме. При этом вся продукция, выпускаемая машиной, является кондиционной, т. е. удовлетворяет всем предъявляемым к ней технологиче­ским требованиям.

Применительно к машинам периодического и непре­рывного действия I, II, III классов производительность прямо пропорциональна количеству выпускаемой про­дукции и обратно пропорциональна продолжительности рабочего цикла.

Техническая производительность – это среднее количество продукции, выпускаемой машиной в течение некоторого промежутка времени в условиях эксплуатации, отвечающей требованиям технологиче­ского процесса переработки продуктов. При этом коли­чество продукции определяется за период, включающий время, необходимое на выполнение внецикловых вспомо­гательных операций (регулировка, переналадка, очистка рабочих органов и т. п.), а также на устранение от­казов.

Техническая производительность при условии нор­мальной эксплуатации машины гарантируется заводом-изготовителем и указывается в паспорте машины наряду с теоретической.

Эксплуатационная производительность –это показатель, характе­ризующий машину в условиях эксплуатации на конкрет­ном предприятии с учетом всех потерь рабочего времени.

Мощность машины. Для того, чтобы рабочий орган исполнительного механизма машины мог выполнить заданную работу, к нему от двигателя через передаточный механизм необходимо подвести некоторое количество механической энергии. Мощность электродвигателя, т.е. энергия, подводимая к нему от электрической сети в единицу времени, должна восполнять потери ее в самом двигателе, в передаточном механизме, на рабочем валу, передающем движение рабочим органам, и быть достаточной для того, чтобы рабочий орган производил работу с заданной скоростью.

Определение мощности, необходимой для осуществления того или иного технологического процесса, включает в себя определение силы воздействия рабочего ор­гана на обрабатываемые продукты в стационарном ре­жиме работы машины.

Спо­собы и режимы обработки тех или иных продуктов должны быть теоретически или экспериментально обос­нованы. Характеризуются они в первую очередь величи­ной усилия, приложенного к рабочим органам, скоростью движения рабочих инструментов, а также величиной уси­лия, с которым рабочие инструменты воздействуют на продукты.

Требования к конструкциям технологических машин. На экономические показатели работы технологической ма­шины решающее значение оказывает выбор ее основных узлов - двигателя, передаточного механизма и вспомо­гательных элементов, от которых зависят ее работоспо­собность, масса, энергоемкость и другие показатели.

Работоспособность – это состояние машины, при ко­тором она способна выполнять заданные функции в пре­делах параметров, установленных требованиями тех­нологического процесса или нормативной документацией. Любое нарушение работоспособности принято называть отказом машины.

Отказ – это частичное или полное нарушение работо­способности. Например, поломка рабочих органов – это частичная потеря работоспособности, поломка рабочего вала или передаточного механизма — полная потеря ра­ботоспособности.

Одним из показателей работоспособности является надежность. Под надежностью понимается свойство ма­шины выполнять определенные функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого периода времени. Надежность ма­шины обусловливается ее безотказностью, долговеч­ностью и ремонтопригодностью. Таким образом, надеж­ность – это вероятность безотказной работы машины в пределах заданного периода.

Безотказность работы характеризуется интенсивностью отказов, т. е. отношением среднего числа машин, отка­завших в единицу времени, к числу машин, безот­казно работающих в данный период времени.

Долговечность – это свойство машины сохранять ра­ботоспособность в течение длительного периода эксплуа­тации с необходимыми перерывами для технического об­служивания и ремонта. Показателем долговечности мо­жет быть срок службы машины. Долговечность машины характеризует ее способность выполнять свои рабочие функции с минимальными затратами на замену изно­шенных деталей, наладку, обслуживание и ремонт. Чем меньше суммарные затраты времени на восстановление работоспособности машины в течение эксплуатацион­ного периода, тем выше ее долговечность. Показателем долговечности машины может служить коэффициент дол­говечности, являющийся отношением времени фактиче­ской работы машины к суммарному времени работы с учетом простоев и ремонтов. Простои машины снижают ее долговечность.

Надежность и долговечность – не идентичные поня­тия. Машина может быть надежной, но недолговечной, – т. е. может какое-то время работать безотказно, а затем выйти из строя. Вместе с тем машина может быть долго­вечной, но ненадежной, т. е. часто нуждаться в ремонте, при котором на восстановление работоспособности ее затрачивается много времени и средств.

Технологическая машина представляет собой систему, эксплуатируемую до предельного состояния, и ее отказ приводит к простоям и недовыпуску продукции.

Под ремонтопригодностью понимают свойство маши­ны, заключающееся в ее приспособленности к предупреждению либо обнаружению и устранению отказов.

Ре­монтопригодность – это комплекс мероприятий, обеспе­чивающих технологической машине заданные условия технического обслуживания (ТО) и ремонта. При кон­струировании и изготовлении машины необходимо учи­тывать следующие требования ремонтопригодности: по­требность машины в операциях ТО и ремонта, а также их периодичность; технологичность конструкции при ТО и ремонте; квалификацию исполнителей ТО и ремонта.

Структура ремонтного цикла включает межремонтное техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР), средний (С) и капиталь­ный (К) ремонты. Структура межремонтного цикла раз­рабатывается в виде графиков планово–предупредитель­ных ремонтов конкретно для каждого оборудования ис­ходя из сроков службы последнего и продолжительности межремонтных циклов.

При отработке конструкции на технологичность ТО и ремонта необходимо учитывать возможность обеспече­ния свободного доступа к местам технического обслужи­вания и деталям, вышедшим из строя, без демонтажа других элементов. Необходимо обеспечивать легкосъемность узлов и деталей, их взаимозаменяемость, унифика­цию и ограничение типоразмеров применяемых деталей.

Кроме того, машины должны соответствовать сле­дующим требованиям:

– определенности контроля технического состояния ма­шины;

– логической последовательности выполнения операций ТО и ремонта;

– одновариантности сборки;

– обеспечения минимального числа необходимых про­фессий исполнителей ТО и ремонта.

Важными технико–экономическими показателями, ха­рактеризующими работу технологической машины, яв­ляются удельная производительность, удельная мощность и металлоемкость.

Удельная производительность технологической ма­шины – это количество выпускаемой машиной продук­ции, приходящееся на единицу объема рабочей камеры или на единицу поверхности рабочих органов.

Удельная мощность – это расход мощности на еди­ницу продукции, выпускаемой машиной. Чем ниже показатель удельной мощности, тем мень­ше расход электрической энергии при переработке про­дуктов машиной, тем ниже себестоимость выпускаемой продукции.

Металлоемкость – это показатель, характеризующий машину с точки зрения расхода металла на ее изготов­ление. Чем меньше металла расходуется при изготовлении машины, тем ниже ее стоимость, следовательно, снижаются амортизационные расходы при ее эксплуа­тации.

Требования к деталям и узлам технологических ма­шин. Конструктивное оформление рабочих органов исполнительных механизмов технологических машин за­висит от характера их движения, физико-механических свойств перерабатываемых продуктов и вида выполняе­мой технологической операции. Например, рабочие ор­ганы измельчительно–режущих машин выполняются в виде ножевых инструментов; размолочных механизмов – в виде зубчатых жерновов; месильно–перемешивающих машин – в виде месильных лопастей и т. п.

Конструкции загрузочных и разгрузочных устройств исполнительных механизмов должны выполняться с уче­том сыпучести, липкости и трения продукта по рабочим поверхностям. Чем выше липкость обрабатываемых про­дуктов (например, мясной фарш), тем круче должны выполняться стенки загрузочных устройств и рабочих камеру

Конструктивное исполнение рабочих органов, загру­зочных и разгрузочных устройств исполнительных меха­низмов должно осуществляться с учетом трения продук­та по их поверхности и возможности смачивания поверх­ности трения.

Такие физико-механические свойства продуктов, как пластичность, вязкость и упругость, требуют применения режущих инструментов с хорошо заточенными режу­щими кромками, а хрупкость и твердость требуют при­менения высокопрочных рабочих органов.

Детали рабочих органов и других элементов испол­нительных механизмов, контактирующие с пищевыми продуктами, должны изготовляться из материалов, имею­щих разрешение Минздрава РФ на использование в пищевом машиностроении. В технологических машинах, применяемых в общественном питании, наиболее широко используются такие материалы, как нержавеющая сталь, пищевой алюминий, серый и отбеленный чугун, инстру­ментальная сталь и обычные конструкционные стали.

Из нержавеющих марок стали изготовляют почти все детали исполнительных механизмов, контактирующие с пищевыми продуктами. Это детали рабочих органов, рабочих камер, загрузочных и разгрузочных устройств и т. п.

Инструментальные стали и отбеленный чугун приме­няются в основном для изготовления режущих инстру­ментов, жерновов и других рабочих органов с обяза­тельным гальваническим лужением. Хромирование рабо­чих органов и режущих инструментов не рекомендуется, так как хромоникелевые покрытия в процессе работы от­слаиваются и могут попасть в перерабатываемые про­дукты.

Пищевой алюминий используется для изготовления корпусов рабочих камер, загрузочных и разгрузочных лотков, рабочих органов и т. п. Серый чугун применяет­ся для изготовления корпусов рабочих камер и машин корпусов редукторов, деталей рабочих органов и других-элементов технологических машин. В большинстве слу­чаев участки рабочих камер и рабочих органов, сопри­касающиеся с продуктами, подвергаются горячему лужению.

Общие требования к технологическим машинам. Любая технологическая машина должна отвечать тех­нологическим требованиям, требованиям техники без­опасности и производственной санитарии, требованиям эргономики и эстетики.

Технологическая машина должна отвечать, прежде всего, своему технологическому назначению. При этом необходимо, чтобы ее конструктивные и кинематические параметры соответствовали оптимальным режимам тех­нологических процессов обработки продуктов и выра­ботки продукции высокого качества с минимальным ко­личеством отходов и наименьшим потреблением электри­ческой энергии.

При создании машин следует учитывать требования техники безопасности и производственной санитарии. В соответствии с этими требованиями вращающиеся части машин должны быть надежно закрыты щитками, кожухами или специальными устройствами. Загрузочные и разгрузочные элементы – иметь предохранительные устройства, препятствующие попаданию рук обслуживающего персонала к движущимся рабочим органам или передачам. Устройства, закрывающие движущиеся рабо­чие органы и передачи, должны иметь блокировочные концевые выключатели, отключающие электродвигатель машины от электросети при снятии защитного устрой­ства в процессе работы технологической машины. Ра­бочая камера машины должна иметь свободный доступ для санитарной обработки, а рабочие органы – легко сниматься с рабочих валов и выниматься из рабочей камеры. Машина должна иметь устройства, препятствую­щие попаданию смазки в рабочую камеру или на рабо­чие органы.

В соответствии с требованиями эргономики органы управления машин (пусковые устройства, рычаги пере­ключателей скорости, регуляторы) должны устанавли­ваться в удобном и доступном для обслуживания ме­сте.

С учетом требований технической эстетики форма ма­шины должна быть обтекаемой, без выступов, впадин и углублений, а ее окраска отвечать требованиям произ­водственной эстетики.

Правильные пропорции машины, простота ее формы, удобное расположение пусковых устройств и механизмов управления, правильное и удобное расположение загру­зочных и разгрузочных устройств в значительной степени способствуют повышению производительности труда, сни­жают утомляемость и облегчают труд обслуживающего персонала.

3. Универсальные кухонные машины.Привод кухонной машины, к которому поочередно при­соединяются сменные исполнительные механизмы, назы­вают универсальным.

Универсальный привод представляет собой устрой­ство, состоящее из электродвигателя, редуктора (цилинд­рического или червячного) и устройства для присоедине­ния сменного исполнительного механизма. Привод снаб­жается эксцентриковыми или винтовыми зажимами для фиксации хвостовиков исполнительных механизмов, а также пусковым устройством для включения электродви­гателя.

В настоящее время заводами торгового машинострое­ния выпускаются различные типы универсальных приводов. На предприятиях общественного питания также эксплуатируются уни­версальные приводы зарубежного производства.

На рис. 1 приведен общий вид и кинематическая схема универсального привода П₁ – 0,6 – 1,1, состоящего из электродвигателя и соосного двухступенчатого цилин­дрического редуктора, смонтированных в чугунном

Рис. 1.Привод П₁ – 0,6 – 1,1:

а – общий вид; б – кинематическая схема

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 1512; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!