Классификация и структура технологических машин и механизмов. основные требования, предъявляемые к технологическим машинам

Классификация.

Механическое оборудование, применяемое на предприятиях массового питания, можно классифицировать по структуре рабочего цикла, функциональному назначению, степени автоматизации технологических процессов, а также по принципу сочетания в производственном потоке.

По структуре рабочего цикла механическое оборудование делят на две группы: машины периодического действия и машины непрерывного действия. В машинах периодического действия загрузку, обработку и выгрузку продукта осуществляют поочередно. Приступать к обработке в такой машине следующей порции продукта можно только после того, как из рабочей камеры будет выгружен ранее обработанный продукт. К машинам периодического действия относятся картофелеочистительные, тестомесильные, взбивальные машины и др. В машинах непрерывного действия процессы загрузки, обработки и выгрузки продукта в установившемся режиме совпадают по времени, т.е. продукт непрерывно продвигается от загрузочного устройства в рабочую камеру, перемещается вдоль нее и одновременно подвергается воздействию рабочих органов, после чего удаляется через разгрузочное устройство. Это дает возможность подавать в машину новые порции продукта до окончания обработки предыдущих и соответственно сокращать время ее работы. К машинам непрерывного действия относятся мясорубки, мясорыхлители, овощерезки, протирочные машины, просеиватели и др.

По функциональному назначению механическое оборудование делят на следующие классы:

1. Сортировочно-калибровочное оборудование — машины для сортировки, калибровки и просеивания сыпучих продуктов.

2. Моечное оборудование — машины для мытья овощей, столовой и кухонной посуды и др.

3. Очистительное оборудование — машины для очистки овощей, рыбы.

4. Измельчительно-режущее оборудование — машины размолочные, протирочные, для резания пищевых продуктов (овощей, мяса, хлебобулочных и гастрономических изделий и др.).

5. Месильно-перемешивающее оборудование — машины для замеса теста, перемешивания фарша, взбивания кондитерских смесей и т.д.).

6. Дозировочно-формовочное оборудование — машины для деления продукта на порции заданной массы и придания ему определенной формы (котлетоформовочные и пельменные машины, делители крема, теста и т.д.).

7. Прессующее оборудование — соковыжималки.

По степени автоматизации выполняемых машиной технологических процессов различают машины неавтоматического, полуавтоматического и автоматического действия. В машинах неавтоматического действия технологические операции, такие как подача продуктов в рабочую камеру, удаление из нее готовой продукции, контроль за готовностью продуктов, выполняет оператор, обслуживающий машину. В машинах полуавтоматического действия основные технологические операции осуществляются машиной, ручными остаются только вспомогательные операции (например, загрузка и выгрузка продуктов).
В машинах автоматического действия все технологические и вспомогательные операции выполняются машинами. Такие машины можно использовать в технологическом процессе автономно или в составе поточных линий.

Структура.

Современные машины состоят из большого числа деталей различного назначения. Соединяясь между собой, детали образуют узлы. Основными узлами любой машины, используемой в предприятиях общественного питания, являются: станина, корпус, рабочая камера, рабочие органы, передаточный механизм и двигатель.

Станина — служит для установки и монтажа всех узлов машины. Изготавливается она обычно литой или сварной и имеет отверстия для закрепления машины на рабочем месте.

Корпус машины — предназначен для размещения внутренних частей машины — рабочей камеры, передаточного механизма и т.д. Иногда станина и корпус изготавливаются как одно целое. Рабочая камера — место в машине, где продукт обрабатывается рабочими органами.

Рабочие органы — это узлы и детали машин, непосредственно воздействующие на продукты питания в процессе их обработки.

Передаточный механизм — передает движение от вала двигателя к рабочему органу машины, одновременно обеспечивая требуемые скорость и направление движения. Как правило в качестве двигателя машины используется электродвигатель

Требования к технологическим машинам.

Требования к конструкциям технологических машин.

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

Отказ — это частичное или полное нарушение работоспособности машины. Например, поломка рабочих органов — это частичная потеря работоспособности, поломка рабочего вала и передаточного механизма — полная потеря работоспособности. Одним из показателей работоспособности является надежность. Под надежностью понимают 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.

Ремонтопригодноеть — это комплекс мероприятий, обеспечивающих технологической машине заданные условия технического обслуживания (ТО) и ремонта.

Металлоемкость — это показатель, характеризующий машину с точки зрения расхода металла на ее изготовление. Чем меньше металла расходуется на изготовление машины, тем ниже ее стоимость.

Требования к деталям и узлам технологических машин. Конструктивное оформление рабочих органов исполнительных механизмов машин зависит от характера их движения, физико-механических свойств продуктов и вида выполняемой технологической операции.

Рабочие органы и другие элементы исполнительных механизмов, контактирующие с пищевыми продуктами, следует изготовлять из материалов, разрешенных Минздравом России на использование в пищевом машиностроении. Широко применяют такие материалы, как нержавеющую сталь, пищевой алюминий, серый и отбеленный чугун, инструментальную сталь и обычные конструкционные стали.

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

Технологическая машина должна отвечать прежде всего своему технологическому назначению, обеспечивать получение переработанной продукции высокого качества с минимальным количеством отходов, максимальную производительность, минимальный расход потребляемой электрической энергии. При этом конструктивные и кинематические параметры машины должны соответствовать оптимальным режимам технологических процессов обработки продуктов.

Необходимо также учитывать требования техники безопасности и производственной санитарии технологических машин, используемых на предприятиях общественного питания.

2.УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КУХОННЫЕ МАШИНЫ ОБЩЕГО И СПЕЦИАЛЬНОГО НА­ЗНАЧЕНИЯ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ. Определение производительности и потребительская мощность.

В зависимости от комплекта сменных исполнительных механизмов различают универсальные кухонные машины общего и специального назначения. Универсальные ку­хонные машины общего назначения используют на мелких и средних предприятиях общест­венного питания в общезаготовочных цехах, в которых осуществляют механическую обработку разнородных продуктов (например, мяса, рыбы, овощей, муки и др.).

Универсальные кухонные машины специального назначения устанавливают на крупных специализированных предприятиях общественного питания, где имеется цеховое деление, и комплектуют набором сменных механизмов, предназначенных для работы в одном цехе с однородными продуктами (например в мясном: мясорубка, рыхлитель, механизм для из­мельчения сухарей и специй; в кондитерском; механизм для взбивания и перемешивания, просеиватель, мясорубка для измельчения вареных продуктов для начинок изделий из теста и т.д.).

Универсальные кухонные машины общего назначения. К универсальным кухонным ма­шинам общего назначения можно отнести: УКМ, УКМ-01, УКМ-02, УКМ-03, УКМ-06, УКМ-10, УММ-ПР, УММ-ПС и ПУВР-0,4, МКN-11.

Универсальная кухонная машина УКМ. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных исполнительных механизмов следующего назначения: мясорубки ММ для приготовления мясного, рыбного и других фаршей; овощерезательно-протирочного ме­ханизма МО для нарезки сырых и вареных овощей, протирания вареного картофеля; меха­низма для взбивания и перемешивания ВМ; просеивателя МП и подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-01. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов: мясорубки ММ; овощерезательно-протирочного механизма МО; механизма для взбивания и перемешивания ВМ; подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-02. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и сменных механизмов: мясорубки ММ; механизма для взбивания и перемешивания

ВМ; про­сеивателя МП и подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-03. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов: мясорубки ММ; механизма для взбивания и перемешивания ВМ; механизма для измельчения сухарей и специй МИ; рыхлителя МР и подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-06. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов: мясорубки ММ и овощерезательно-протирочного меха­низма МО.

Универсальная кухонная машина УКМ-10. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов: мясорубки ММ; рыхлителя МР; механизма для измельче­ния сухарей и специй МИ; овощерезательно-протирочного механизма МО.

Универсальная кухонная машина УММ. Состоит из приводов УММ-ПР и УММ-ПС и комплектуется следующими сменными механизмами: мясорубкой УММ-2 для приготовления мясного и рыбного фаршей; взбивальным механизмом УММ-4 для -150.

приготовления теста и взбивания кондитерских смесей; картофелеочистительным механизмом УММ-5 для очистки корнеплодов от кожуры; овощерезательным механизмом с протирочным приспособлением УММ-7-10 для нарезки сырых и протирания вареных овощей, рыбоочистительным механизмом УММ-17.

Универсальная кухонная машина ПУВР-0,4. Состоит из привода и комплекта сменных механизмов: мясорубки УММ-2 и овощерезательного механизма с протирочным приспособлением УММ-7-10.

Универсальная кухонная машина МКN-11. Состоит из привода МКN-11 и комплекта исполнительных механизмов следующего назначения: мясорубки МКМ-82; взбивально-перемешивающего механизма МКР-25; механизма для нарезки картофеля МКF-270; механизма для размола кофе МКК-120; механизма для протирания супов МКZ-20; механизма для нарезки сырых овощей МКУ-250; механизма для нарезки колбасы и хлеба МКW-250; механизма для нарезки сыра МКТ

Универсальные кухонные машины специального назначения. К универсальным кухонным машинам специального назначения можно отнести: УКМ-07 (для кондитерских цехов), УКМ-08 и УКМ-09 (для мясных цехов).

Универсальная кухонная машина УКМ-07. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов, предназначенных для механизации технологических операций в кондитерском цехе: механизма для взбивания и перемешивания кондитерских смесей, фаршей ВМ, просеивателя МП; мясорубки ММ для приготовления начинок из вареных продуктов (мясо, рыбы и т.д.) и подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-08. Состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов, предназначенных для механизации технологических опера-
ций в мясном цехе: мясорубки ММ; рыхлителя МР для рыхления порционных кусков мяса; механизма для измельчения сухарей и специй МИ (для панировки рубленых изделий и т.д.); подставки П.

Универсальная кухонная машина УКМ-09. Предназначена для работы в мясном цехе и состоит из приводного механизма (привода) ПМ и комплекта сменных механизмов: мясорубки ММ; рыхлителя МР; механизма для измельчения сухарей и специй МИ; механизма для нарезания мяса на бефстроганов МБ и подставки П.

Правила эксплуатации универсальных кухонных машин. К обслуживанию универсальных кухонных машин допускаются лица, знающие их устройство, правила эксплуатации и прошедшие инструктаж по безопасным приемам работы. Перед началом работы необходимо проверить техническое состояние привода и убедиться в надежном его креплении к крышке рабочего стола или станине-подставке. Станина в свою очередь должна быть надежно закреплена на фундаменте или на полу помещения анкерными болтами. Затем следует проверить наличие и исправность заземления и включить на короткое время электродвигатель, чтобы определить правильность вращения рабочего вала привода. Вал, если смотреть на него со стороны присоединительной горловины, должен вращаться против часовой стрелки.

Направление вращения часто указывают стрелкой, нанесенной на корпус редуктора или на присоединительную горловину.

Убедившись в исправности привода, к нему присоединяют сменный механизм, предназначенный для выполнения требуемой технологической операции. Хвостовик сменного механизма вдвигают в горловину привода до упора, при этом шип рабочего вала механизма входит в паз (гнездо) приводного вала. Если сменный механизм полностью не входит хвостовиком в горловину привода, его проворачивают на угол до 45 вокруг собственной оси в ту или другую сторону. При этом шип вала соединяется с гнездом рабочего вала привода и хвостовик механизма полностью вдвигается в горловину привода.

После этого хвостовик закрепляют зажимными винтами или эксцентриковым зажимом, расположенным на присоединительной горловине. В результате машина оказывается подготовленной к работе. После включения двигателя предназначенные для обработки продукты порциями загружают в рабочую камеру работающего механизма. Для приема обработанных продуктов под разгрузочное устройство механизма подставляют емкость —короб, противень или другую посуду. Продукты поступают в рабочую камеру механизма только после включения электродвигателя. Исключением из правила является взбивальный механизм, в который вначале загружают продукты, а затем включают электродвигатель.

При эксплуатации привода П-II для его включения переключатель скорости устанавливают в положение 1 или 2, после чего нажимают пусковую кнопку. Выключают электродвигатель поворотом рукоятки переключателя скорости в нейтральное положение.

Если при включении электродвигателя его вал не вращается, проверяют исправность предохранителей на распределительном щите и нажимают на кнопку теплового реле магнитного пускателя. В случае если при включении электродвигателя слышно сильное гудение, выключают его и проверяют исправность магнитного пускателя и обмоток электродвигателя. Эту работу выполняет электрик, обслуживающий предприятие.

При эксплуатации универсальных кухонных машин необходимо соблюдать правила безопасности. Нельзя включать электродвигатель привода, предварительно надежно не закрепив сменный механизм в его горловине; в противном случае возможно поворачивание присоединяемого механизма в момент пуска, что может привести к травмированию обслуживающего персонала. Рабочие органы следует устанавливать и снимать только после полной остановки машины. Запрещается проталкивать и направлять застрявший продукт руками, опускать руки в загрузочное устройство, а тем более в рабочую камеру сменного механизма во время его работы. В случае заклинивания продукта машину останавливают и удаляют застрявший продукт, соблюдая осторожность при обращении с рабочими органами во избежание пореза рук и других травм. Запрещается снимать сменный механизм с привода до полной остановки электродвигателя. Привод обязательно должен быть заземлен.Производительность механизма определяется по формуле:

Q = • • φ • ρ,

- площадь ножевой рамки, ;

Vo - средняя скорость продвижения продукта через ножевую рамку,м/с;

ρ - плотность продукта, кг/ ; ρ =1040 кг/ - плотность картофеля;

φ - коэффициент использования объема рабочей камеры, учитывающий неполное заполнение площади ножевой рамки продуктом и то, что продавливание продукта осуществляется не на всем ходе пуансона (φ -0,1 ...0,3)

Площадь ножевой рамки ( ) определяем по формуле:

= π /4, где

D - диаметр ножевой рамки, м;

Коэффициент использования объема рабочей камеры

φ = 2 /(3 h),

где, - средний диаметр клубня, м;

h - высота хода пуансона, м;

скорость продвижения продукта через ножевую рамку, м/с

Vo = Q / ( Fo • ρ • φ)

Конструктивный расчет

Общая длина лезвий,м;

Σℓ = π /(2a)-πD/2

Энергетический расчет

Определение мощности привода машины

N = ( + ) • /η

Усилие на разрезание продукта ножевой рамкой = • Σℓ • , где

= удельное сопротивление продукта резанию; Н/м

= коэффициент использования длины лезвия;

Сила трения продукта о ножи ножевой рамки

= 2 • δ/ а • Е • Σℓ • •f • ; где

Е - модуль упругости продукта, для картофеля Е =2,5 • Па

δ -толщина ножей в ножевой рамке,