Порядок выполнения работы. Технологическая задача:формование котлет из фарша.

Работа 1.6. КОТЛЕТОФОРМОВОЧНАЯ

МАШИНА «МФК-2240»

Технологическая задача:формование котлет из фарша.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) котлетоформовочной машины «МФК-2240» и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса формования.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы котлетоформовочной машины «МФК-2240».

2. Рассмотреть особенности процесса формования.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода котлетоформовочной машины «МФК-2240» при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию котлетоформовочной машины «МФК-2240».

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки котлетоформовочной машины «МФК-2240».

Оборудование, инструменты и инвентарь: виртуальные имитационные модели: котлетоформовочная машина «МФК-2240», весы технические, секундомер, амперметр, кисточка, мерный стакан.

Продукты: мясной фарш; пищевой несоленый жир.

Изучение устройства и принципа работы.Котлетоформовочная машина МФК-2240 предназначена для формовки и односторонней панировки изделий из мясного, рыбного, картофельного фаршей, а также манных биточков круглой формы.

Котлетоформовочная машина МФК-2240 (см. «Машины и аппараты пищевых производств».В 3 кн. Учеб. для вузов/ С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова.– М.: КолосС, 2009.– 2008 с).

Порядок выполнения работы.

На рис. 1 показан внешний вид пользовательского интерфейса виртуальной лабораторной работы:

Рис. 1 – пользовательский интерфейс виртуальной лабораторной работы.

1. Нажмите кнопку Пуск на панели управления котлетоформовочной машины 1. После этого загорается сигнальная лампа и начинают перемещаться формующие поршни.

2. Дождитесь наполнения формующих поршней продуктом и затем появления одной отформованной порции на весах 2.

3. Остановите машину, нажав кнопку Стоп.

4. Показания весов (гр.) внесите в протокол измерений.

5. Удалите порцию продукта с весов, взяв ее при помощи мыши и переместив ее в любое свободное место экрана, кликните на ней левой кнопкой мыши.

6. Повторите пункты 1-5, указанное преподавателем число раз. Результаты заносите в протокол измерений.

7. Включите машину кнопкой «Пуск» на панели управления 1 и одновременно запустите секундомер 6 (также допускается использовать другой секундомер, например, на Вашем мобильном телефоне).

8. Дождитесь появления на весах заданного преподавателем числа порций продукта и немедленно выключите секундомер 6.

9. Показания секундомера и весов занесите в протокол измерений (таблица 1.1.).

10. Удаляя порции продукта с весов 2, подсчитайте их число, результаты занесите в протокол испытаний.

11. Отметьте в протоколе измерений ток рабочего хода по показаниям амперметра 4 и частоту вращения вала электродвигателя по показаниям тахометра 3.

12. Выключите установку, нажав кнопку Стоп.

13. При помощи линейки 5 определите диаметр шкивов ременной передачи привода котлетоформовочной машины, а также высоту уровня фарша в загрузочном бункере и его диаметр.

Таблица 1.1.

Протокол исследований

№ опыта

Номер измерения

Общее количество измерений в каждом опыте, М

Масса фарша в бункере, m, кг

Количество котлет, f , шт

Время τ ,с

Коэффициент вариации, kв

Масса котлеты, mi, кг

Частота вращения формующего стола, n, с-1

Заданная масса котлеты, mр, кг

Среднеарифметическое отклонение массы котлеты `Х

Сумма отклонений масс котлет в n измерениях, Dmi

Определите колебания массы котлеты в опыте по величине среднеквадратичного отклонения выборки S(Х) (кг)

Сила тока на холостом ходу, Iхол, А

Сила тока рабочего хода, Iраб, А

оличество гнезд на формующем столе, z

…

i-1

…

i

Расчетная часть

Отклонения измеряемых значений массы котлеты от расчетных равны:

, (1.1)

где m_i – измеряемое значение массы котлеты, кг; m_р – заданная масса котлеты, кг.

Среднеарифметическое отклонение массы котлеты (кг) в каждом опыте, определяется как

, (1.2)

где М – общее количество измерений в каждом опыте, - сумма отклонений масс котлет в n измерениях, кг.

Определите колебания массы котлеты в опыте по величине среднеквадратичного отклонения выборки S(Х) (кг)

. (1.6)

Точность работы котлетоформовочной машины характеризует коэффициент вариации

. (1.7)

При статистической оценке погрешности пользуются правилом трех сигм, на основании которого полагают, что с вероятностью 0,997 случайная погрешность выборки по абсолютной величине не превосходит 3s (s = S(X)). На этом основании наибольшей возможной ошибкой выборки считают D = 3s. Следовательно, максимальная и минимальная масса единичной выборки

, . (1.8)

Так как на практике погрешность работы машины определяют в процентах к расчетной массе, то указанные предельные отклонения равносильны точности фасования

, %. (1.9)

Фактическая точность фасования по произведенным замерам:

; . (1.10)

Проанализируйте работу котетоформовочной машины и оцените стабильность процесса фасования h (деления) по формуле

, (1.13)

где Н - энтропия, соответствующая данному распределению значения величины массы котлет; Н_max - максимально возможная энтропия, соответствующая закону равномерного распределения.

Определите энтропию

, (1.14)

где Р(m_i) - вероятность получения случайной величины в заданном интервале m_i-1, m_i.

Для случая с двумя возможными исходами (точность в пределах допуска или вне допуска) расчет проведите по формуле

, (1.15)

Для подсчета энтропии массив величин масс котлет разбейте на две части: соответствующие установленному допуску и несоответствующие. Подсчитайте вероятность Р( )попадания величин массы в заданный допуск и несоответствия ему (точность массы единичного готового изделия установлена в пределах ±5,0 %). При этом точность измерения массы по величине должна быть не менее чем в 2 раза меньше величины допустимого диапазона.

, (1.16)

где f - число благоприятствующих событию F исходов; М - число всех элементарных равновозможных исходов.

Определите теоретическую производительность котлетоформовочной машины Q (шт./ч)

Q = 3600nz (1.17)

где z – количество гнезд на формующем столе (3 шт.); n – частота вращения стола, с^–1.

Рассчитайте производительность котлетоформовочной машины по фактическому времени Q_ш (шт./ч)

, (1.18)

где t - время работы машины, с; f - количество котлет, шт.

Рассчитайте среднюю массовую производительность котлетоформовочной машины, Q_м

. (1.19)

Потребляемая установкой электрическая мощность N (Вт) определяется как произведение значения тока I (А) на напряжение питающей сети U (В):

N = I∙U. (1.20)

Установка питается от промышленной трёхфазной сети напряжением 380 В, таким образом принимаем U = 380В. Руководствуясь данной зависимостью, определим мощность холостого хода и мощность, потребляемую при дозировании:

N_хол = I_хол.∙380; N_раб. = I_раб.∙380. (1.21)

Анализ результатов исследования

Постройте график зависимости , считая Dm_i и n_i нарастающим итогом, т.е. , , и т.д. Определите разброс значений на графике и сделайте вывод о точности.

По паспортным данным точность дозирования котлетоформовочной машины не превышает 4 %. Проанализируйте работу машины и сделайте вывод, обеспечивает ли она необходимую точность и стабильность процесса дозирования.

Выполните рабочий чертеж одного из наиболее изнашиваемых узлов котлетоформовочной машины и сделаете к нему спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.

Проверь себя

1. Формование – это...

а) механическое воздействие на сырье для придания ему определенной или заданной формы;

б) равномерное механическое распределение частиц отдельных компонентов во всем объеме смеси под действием внешних сил;

в) отмеривание, выдача и наполнение определенным количеством сырья, продукции и вспомогательных материалов аппарата, машины, тары, упаковки и т.д.;

г) это финишная операция переработки пищевых продуктов.

2. По конструктивному исполнению оборудование для формования классифицируется?

а) открытое и закрытое оборудование;

б) открытое и вакуумное оборудование;

в) закрытое и атмосферное оборудование;

г) открытое и атмосферное оборудование.

3. Какой привод у котлетоформовочной машины МФК-2240?

а) электрическим приводом;

б) гидравлическим приводом;

в) пневматическим приводом;

г) специальным приводом.

4. За счет чего поршни котлетоформовочной машины МФК-2240 перемещаются вверх и вниз?

а) вверх – посредством пружины, вниз – сил тяжести;

б) вверх – посредством пружины, вниз – за счет кулачка;

в) вверх – за счет кулачка, вниз – посредством пружины;

г) вверх – за счет кулачка, вниз – за счет сил тяжести.

5. Основной признак, определяющий конструкцию формующего оборудования, – тип вытеснителя. Какой тип вытеснителя фарша в котлетоформовочной машине МФК-2240?

а) поршневой;

б) шнековый;

в) ротационный;

г) лопастной.