Проект дисковой овощерезательной машины Q=280 кг/ч

Овощерезка Dito Sama TR 250 имеет напольное расположение и устанавливается на подставке TR 250, состоящей из четырех опор, две из которых снабжены колесами. На подставке имеется площадка для размещения держателя, в котором устанавливаются опорные диски. Комплект режущих инструментов состоит из восьми опорных дисков с ножами, которые осуществляют нарезание ломтиками толщиной 2 (для капусты), 8 и 10 мм, соломкой сечением 3x3 мм, брусочками для нарезания картофеля фри сечением 6x6 и 8 х 8 мм, кубиками размерами 10 х 10 х 10 мм.

Овощерезательная машина GAM TVCUJ220М производится итальянской фирмой «GAM», которая выпускает оборудование для профессиональных кухонь — куттеры и овощерезки. Все предлагаемые модели соответствуют гигиеническим стандартам и безопасны в использовании. Машина предназначена для нарезания сырых и вареных овощей. Машина комплектуется набором из шести ножей для нарезания овощей ломтиками толщиной 2,5 и 10 мм, соломкой размерами 2,5 х 2,5 мм и кубиками размерами 10 х 10 х х 10 мм, а также теркой.

 Овощерезательная машина Sirman ТМ (Италия) предназначена для нарезания любых овощей и фруктов, а также для измельчения орехов и сыра. Она имеет наклонное расположение, удержание продукта осуществляется толкателем и стенками загрузочного устройства. Основание машины выступает за пределы корпуса, на выступающую часть устанавливается приемная тара для нарезанного продукта. В комплекте имеется пять ножей. Частота вращения рабочего вала машины 300 мин'1. Съемная крышка облегчает санитарную обработку машины и замену ножей.

 Овощерезательная машина Sirman ТС 12-22 — многоцелевая машина, предназначенная для ресторанов и кафетериев. Применяется для нарезания картофеля на чипсы, сыра, овощей и фруктов, а также приготовления томатной пасты.

Машины фирмы Robot Coupe (Франция) имеют простую конструкцию и выполнены из высококачественных материалов, что обеспечивает длительный срок службы деталей при интенсивной работе. В машинах этой фирмы возможен полный демонтаж узлов, непосредственно контактирующих с продуктами. Безопасность работы обеспечивается системой датчиков, контролирующих правильное рабочее положение толкателя, ножей и частей корпуса овощерезки или куттера. Система безопасности отключает электродвигатель всякий раз, когда открывается крышка.

2.3 Анализ конструкции  дисковых овощерезательных машин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Теоретическая часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Теория процесса

Ломтики имеют две параллельные поверхности среза, расстояние между которыми равно толщине ломтика h; длина и ширина ломтика определяются размерами разрезаемого плода. Брусочки и соломка имеют два определенных размера – толщину h и ширину b; длина l определяется размером плода.

 

Рис. 49. Форма нарезки овощей: а – ломтиками; б – брусочками; в – соломкой; г – кубиками; д – призмочками; г – дольками.

Соломка по сравнению с брусочками имеет меньшее поперечное сечение. Стружка отличается от соломки формой поперечного сечения: соломка имеет прямоугольное поперечное сечение, стружка – в виде кругового сегмента. Кубики и призмочки имеют три определенных размера: длину l, ширину b, толщину h. Дольки имеют две плоские поверхности среза, расположенные под определенным углом α. Все размеры долек определяются размерами плода.

При нарезке овощей к конечному продукту предъявляются требования:

– частицы продукта должны иметь заданную форму и размеры при минимальном количестве неполноценных частиц;

– частицы продукта гладкую поверхность среза, без трещин и неровностей и сохранять свою форму, не разрушаясь;

– при нарезке сочных продуктов не должен вытекать сок, а мягкие продукты не должны сильно деформироваться.

Качество нарезанного продукта зависит от способа нарезания (рубящее или скользящее резание), от остроты угла заточки ножей, способа удержания продукта в момент резания.

 

 

Удержание продукта при резании в дисковых овощерезках. Для получения качественной поверхности среза и равномерной толщины отрезаемых слоев необходимо обеспечить неподвижность продукта. С этой целью в овощерезках МС 10–160, 822–10, УММ–10 применяют заклинивание продукта между наклонной винтовой, поверхностью загрузочного устройства и опорным диском (рис. 52).

 

Рис. 52. Схема заклинивания продукта между винтовой поверхностью и опорным диском: а – сила Рн проходит ниже точки С; б – силовой треугольник для схемы; в – сила Рн проходит через точку С; г – силовой треугольник для схемы; д – сила Рн проходит выше точки С; е – силовой треугольник для схемы  

Для того чтобы клубень в момент врезания ножа был неподвижен, необходимо, чтобы силы Na, Nb и Рн – (соответственно сила реакции опорного диска, наклонной поверхности и сила, приложенная со стороны ножа) были уравновешены и пересекались в одной точке О – центре клубня, а силовой треугольник этих сил был бы замкнут.

Для обеспечения неподвижности клубня при резании угол заклинивания Ө не должен превышать величины, определяемой по формуле:

 

где f – коэффициент трения продукта относительно наклонной поверхности рабочей камеры. 

 

Эта формула позволяет рассчитывать угол заклинивания Өпр в зависимости от отношения d/h и коэффициента трения продукта о заклинивающие поверхности.

В овощерезках МОП–П–1, МРО 50–200 и МРО 400–1000 удержания продукта осуществляется с помощью толкателя (рис.53).

Рис. 53. Схема удержания продукта с помощью толкателя: а – схема удержания продукта; б – силовой многоугольник 

В момент врезания ножа при отсутствии трения силы реакции опорного диска Na и стенки загрузочного окна Nв, a также усилия толкателя Рт и ножа Рн образуют сходящуюся систему сил и пересекаются в центре клубня (рис. 53а). Усилие Рн приложено к клубню на высоте h от опорного диска. Из силового многоугольника, изображенного на рис. 53б следует, что для удержания клубня необходимо выполнение следующего условия:  

(2)

Усилие Рн зависит от многих параметров: физико–механических свойств продукта, его размеров, формы, угла заточки и остроты ножа, способа резания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Расчётная часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Расчётная часть

Исходные данные:

1. Производительность: Q = 280 кг/ч
2. Овощерезка с индивидуальным приводом, расположение опорного диска горизонтальное
3. Удержание продукта толкателем
4. Частота вращения вала электродвигателя: n = 930 мин-1
5. Передаточное отношение: i = 3,4
6. Толщина отрезанных ломтиков: h = 0,002 м
7. Ширина отрезанных брусков: a = 0,007 м
8. Ширина ножей гребёнки: b = 0,008 м
9. Угол заточки горизонтального ножа: α = 15о
10. Продукт: картофель
11. Насыпная масса: ρ = 690 кг/ч

12. Удельное сопротивление продукта резанию qв = 650 Н/м
13. Модуль упругости продукта: Е = 2,25*106 Па
14. Средний размер клубня: d = 0,063 м
15. Модуль сдвига: G* = 1,0*106 Па
16. Коэффициент трения продукта о ножи: f = 0,28
17. Коэффициент использования площади опорного диска: ϕ = 0,21
18. Минимальное расстояние от центра вращения до начала лезвия: rmin = 0,014

 

 

 

 

Определить:

• Частоту вращения рабочего вала дисковой овощерезки, nр, min-1
• Максимальное расстояние от центра вращения до конца лезвия горизонтального ножа, rmax, мм
• Расстояние от оси вращения ножа до оси загрузочного бункера, rср, мм
• Коэффициент скольжения Kв и угол скольжения β
• Мощность Nт электродвигателя в дисковой овощерезке при нарезке на квадратные пластинки, кубики и брусочки, Вт
• Действительную мощность, Nд, Вт
• Диаметр опорного диска D, м
• Высоту рабочей камеры Н, м
• Рабочую площадь F0, м

 

1. Частота вращения рабочего вала:

nр = n/I = 930/3,4 = 273,5 (мин-1)

2. Скорость продвижения продукта:

V0 = nр*h*z/60 = 0,002*273,5*2/60 = 0,0182 (м/с)

3. Находим рабочую площадь опорного диска:

Q = F0*V0*p* Ψ*3600

Отсюда:

F0 = Q/(V0* p* Ψ*3600) = 220/(0,03*745*0,19*3600) = 0,0145 (м2)

4. Находим диаметр загрузочного отверстия:

F0= π*D02/4 => D0 = = = 0,194 (м)

5. Находим rmax и rср:

rmax = rmin + D0 = 0,014 + 0,194 = 0,208 (м)

rср = (rmax + rmin)/2 = (0,208 + 0,014)/2 = 0,111 (м)

6. Находим радиус опорного диска: D = 2R

R опорного диска на 5-6 мм больше, чем rmax

Отсюда R опорного диска (0,005-0,006) + rmax = 0,006 + 0,208 = 0,214 (м)

D = 2*0,214 = 0,428 (м)

7. Находим высоту рабочей камеры:

H = (1,1 – 1,2) rmax = 1,2*0,208 = 0,25 (м)

8. Проекцию результирующего усилия на плоскость опорного диска при нарезании продукта ломтикам рассчитает по уравнению:

Pин.л. = P1 + P2*sinα + P2*cosα + P3*f,

P1 – усилие резания волокон:

P1 = qв* ϕм*(rmax – rmin) = 650*0,7*(0,208 – 0,014) = 88,27 (Н)

P2 – усилие отгибания ломтика:

P2 = 5/6*α*G*h*ϕn(rmax-rmin) = 5/6*15/57,3*106*0,002*0,7(0,208 - 0,014) = 59,28 (H)

P3 – усилие прижатия продукта:

P3 = Pt+G1 = 150 + 170 = 320 (H)

 

 

Pt = (100-200) (H)

G1 = m*g = V0*ρ*φ**g = π*D02/4*H*ρ*φ**g = 3,14*0,4282/4*0,25*690*0,7*9,8 = 170 (H)

Откуда:

Pин.л. = P1 + P2*sinα + P2*cosα + P3f = 88,27 + 59,28*0,26 + 59,28*0,966 + 320*0,28 = 88,27 + 15,41 + 57,26 + 89,6 = 250,5 (H)

 

9. Определение количества ножей в одной гребёнке:

ZH = (rmax - rmin)/a1 = (0,208 – 0,014)/0,007 = 28 (шт)

 

10. Усилие направленное на преодоление трения продукта о ножи гребёнки:

P1* = qb*h*zH*φH = 650*0,002*28*0,7 = 25,48 (H)

 

11. Усилие, направленное на преодоление трения продукта о ножи гребёнки:

P4* = 2E*δ*h*b*f*zH*φH/a1 = 2*2,25*106*0,002*0,002*0,008*0,28*28/0,007 = 161,28 (H)

 

12. Проекция результирующего усилия на плоскость опорного диска при нарезании продукта брусочками рассчитаем по уравнению:

Pин.б. = Pин.л. + P1* + P4* = 250,5 + 25,48 + 161,28 = 437,26 (H)

 

13.  Момент сопротивления вращения рабочего инструмента найдём по формуле:

Mин = Pин.б.*rср = 437,26*0,111 = 48,5 (H*м)

 

14. Мощность электродвигателя будет равна:

Nг = (Mин*ω*zp)/1000*η = (48,5*28,6*1)/1000*0,9 = 1,54 (КВт)

ω = π*n/30 = 3,14*273,5/30 = 28,6

По ГОСТу выбираем электродвигатель 4A100L6Y3 мощностью 2,2 КВт

15. Действительная мощность:

Nд = (1,2 – 1,3)*Nт = 1,2*1,54 = 1,85 (КВт)

16. Определение Kв:

KBmax = a*/Ymin = 0,011/0,0086 = 1,28

Ymin =

Kвср = a*/Ycp = 0,011/0,11 = 0,1

Ycp =

KBmin = a*/Ymax = 0,011/0,21 = 0,052

Ymax =

 

К заданной производительности 280 кг/ч нам подходит овощерезательная машина МПР-350М-02.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Описание разработанной  машины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Описание разработанной машины.

МПР-350М-02

Овощерезка МПР-350М-02 — это промышленное оборудование для нарезки овощей (лука, огурцов, томатов) на части разной формы, для шинковки капусты и для тонкого измельчения моркови и картофеля. Аппарат эксплуатируется на предприятиях общественного питания, в компаниях, занимающихся переработкой овощей, в ресторанах и кафе.

Прибор отвечает стандарту СТБ ИСО 9001:2001, имеет российские, белорусские и украинские сертификаты соответствия, удостоверение о государственной гигиенической регистрации.

Устройство

Пластмассовый корпус, привод, два загрузочных приспособления и сменные органы, установленные в верхней части, — вот основные составляющие овощерезки. Переработанные продукты выходят через нижнюю наклонную часть. Приспособление для нарезки овощей устанавливается сверху на каркас.

 

Основные характеристики

• Производительность — 350кг/ч
• Мощность — 545 Вт
• Напряжение — 380 В
• Вес — 29 кг
• Размеры — 600х340х650 мм
• Количество дисков для нарезки — 6 шт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Эксплуатация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Эксплуатация.

Правила эксплуатации дисковых овощерезательных машин и

механизмов. Перед началом работы на дисковых овощерезательных

машинах проверяют исправность заземления, надежность крепления

машины (механизма) к рабочему столу или приводу универсальной

кухонной машины, а также правильность сборки.

В ходе эксплуатации нельзя устанавливать или снимать рабочие

органы при включенной машине (механизме), направлять или проталкивать застрявший продукт руками, опускать руки в рабочую