Розробка механічного устаткування для овочевого цеху

Дискові машини для очищення картоплі. До цих машин відносяться, що випускаються вітчизняною промисловістю машини МОК-150, МОК-300, МОЛ-100, LP-90, LP-350, МООЛ-500М, МООЛ-250/125, А9-КЧП, механізм УММ-5 і ін. Крім того, машини для очищення картоплі з дисковими робочими органами випускають багато зарубіжних фірм: «Александер-верк», «Діто», «Робот» і ін.[4]

Принцип роботи машин для очищення картоплі з дисковим робочим органом однаковий і може бути розглянутий на прикладі машини МОК-150.Машина складається з робочої камери, завантажувального і приводного пристроїв, розвантажувального люка, пульта управління і станини. Робоча камера  машини виконана у вигляді порожнистого циліндра, на вертикальних стінках якого закріплений циліндр з отворами. Зверху робоча камера закрита завантажувальним лотком, через вікно якого подаються овочі для очищення. Робочим органом машини служить металевий диск, що обертається, на верхній площині якого укріплений абразивний диск з хвилями. На нижній стороні диска є дві лопаті, призначені для просування очищень (мезги) до зливного патрубка. Робочий орган укріплений на вертикальному валу. Вал обертається в двох підшипниках. Для вивантаження обчищеного продукту з робочої камери передбачений розвантажувальний люк, що закривається відкидними дверцями. Щільне прилягання дверецят до корпусу машини забезпечується спеціальним ущільнюючим замком з ексцентриком. Подача води в робочу камеру здійснюється через завантажувальний лоток за допомогою ніпеля, до якого вода подається через гнучкий гумовий шланг.

Для зливу води і відходів на зливний патрубок надягають шланг, по якому мезга зливається в трап. Електродвигун встановлений вертикально на станині, яка за допомогою болтів закріплена на фундаменті заввишки 100 мм над рівнем підлоги. Збоку корпусу, поряд із завантажувальним лотком, змонтований пульт управління, на якому розміщені кнопки «Пуск» і «Стоп».

Принцип дії. При вмиканні електродвигуна, обертання через клинопасову передачу передається вертикальному робочому валу, а від нього – робочому органу. Бульби, що поступають в робочу камеру, захоплюються в рух робочим органом і під дією відцентрової сили переміщаються від центру до стінки. При цьому між бульбою і абразивною поверхнею робочого органу виникає сила тертя, направлена в протилежну сторону від відносного руху. В результаті цього бульба закручується навкруги своєї осі, прослизає і шкірка здирається мікрозубцями абразиву. Одночасно бульби повертаються, перекочуються, що забезпечує торкання різних ділянок поверхонь бульб і шорстких поверхонь робочого органу і стінок. При зіткненні бульб з похилою частиною робочого органу – хвилею, остання повідомляє їм поштовх і бульба летить вгору. На місце, що звільнилося, поступають наступні бульби. Машини для очищення картоплі МОК-300 і MOJI-100, мають принципово однаковий пристрій з машиною МОК-150 і розрізняються лише габаритами, потужністю електродвигуна і деякими конструктивними особливостями.[5]

  Найпоширенішими в Україні та Росії на сьогодні являються картоплечистки типу МОКНУВ (Beltorgmash, Барановичі, Білорусь). Під час використання машин типу МОКНУВ найкращі результати за якістю обробки досягаються при очищенні картоплі.

 Універсальна машина для очищення овочів і цибулі МООЛ-500(ВАТ„Салют”, Самара), на відміну від машин типу МОКНУВ, використовують для очищення цибулі, моркви, буряка, картоплі та інших овочів без ушкоджень і видає їх чистими, готовими до вживання. Після видалення лушпиння і шийок цибулин їх можна одразу без доочистки нарізати в салати. Кількість відходів при цьому не більша, ніж при попередньому сортуванні овочів: брудні, навіть пророслі овочі виходять із камери чистими і придатними до нарізання. Робочим органом є стандартне шліфувальне коло плоского профілю, змонтоване на валу електродвигуна зі встановленою потужністю 2,2 кВт. Продуктивність машини складає за цибулею до 500 кг/год (у циклі 30 с); за картоплею, морквою і буряком – до 300 кг/год (у циклі за картоплею 20 с) при одноразовому завантаженні 5 кг і витраті води не більше 0,2 м3/год. Вітчизняні та білоруські машини оснащуються абразивним матеріалом як на дні камери (з'ємні робочі органи), так і на її стінках (абразивні сегменти). Картоплечистки західних виробників відрізняються від білоруських і вітчизняних наявністю декількох видів з'ємних абразивних робочих органів, які називають дисками:

- крупнозернистий для  очищення переважно „старих”  картоплі, моркви, буряка;

- дрібнозернистий для  очищення молодої та середньої  за віком картоплі, а також зеленої редьки, молодого буряка та моркви;

- щітковий для очищення  цибулі;

- ножовий для очищення картоплі за рахунок зрізування мінімальної кількості шкірки ножами, установленими з мінімальним проміжком.

 У імпортних моделях частіше зустрічається варіант, коли абразив розташовується тільки на дні камери, і рідше, коли дно і стінки виконані з абразиву. Крім того, у низці імпортних машин застосовуються з'ємні перфоровані барабани, стінки яких нагадують дрібну терку (використовуються для очищення усіх видів продуктів, окрім цибулі), і спеціальні кошики для миття та сушки овочів і зелені. Універсальні машини для очищення овочів, фруктів, молюсків випускає компанія „Imperial Machine Company (Peelers) Limited” (Англія). Універсальні очисні машини типу PPF (фірма FIMAR, Італія) застосовуються для очищення овочів, коренеплодів і мідій. Можливість роботи машин на двох швидкостях дозволяє обрати найбільш оптимальний режим обробки продукту з урахуванням його особливостей. Машина PPF-5 забезпечує продуктивність до 100 кг/год при одноразовому завантаженні 5 кг і потужності двигуна 0,37 кВт (PPF-10: 300 кг/год, 10 кг, 0,55 кВт; PPF-18: 500 кг/год, 18 кг, 0,9 кВт).[3]

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 3.2. «Основні технічні характеристики дискових та конусних картопле очищувальних машин типу МОК-125, МОК-250 та УММ-5»

Характеристика машини	УММ-5	МОК-125	МОК-250
Робочий орган	Дисковий	Конусний	Конусний
Продуктивність, кг/год.	40…50	125	250
Завантаження продукту, кг.	2…3,5	6…7	11…12
Частота обертання робочого органу, об/хв	448	360	360
Потужність електродвигуна, кВт	0,45…0,6	0,4	0,6
Габарити,д/ш/в,  мм.	360/ 335/ 395	530/ 380/ 835	630/ 430/ 920
Маса, кг	14,5	85	105

 

Таблиця 3.3. «Основні технічні характеристики картоплеочищувальних машин закордонного виробництва типу ELECTROLUX T5EFB, Kogast LP-90, Sirman PPJ 10-20 (Італія)»

Характеристика машини	ELECTROLUX T5EFB (Швеція)	Kogast  LP-90 (Словенія)	Sirman PPJ 10-20 (Італія)
Робочий орган	Конусний	Дисковий	Дисковий
Продуктивність, кг/год.	90	90	120
Завантаження продукту, кг.	4	4	10
Частота обертання робочого органу, об/хв	305	305	320
Потужність електродвигуна, кВт	0,12	0,28	0,6
Продовження таблиці 3.3 «Основні технічні характеристики картоплеочищувальних машин закордонного виробництва типу ELECTROLUX T5EFB, Kogast LP-90, Sirman PPJ 10-20 (Італія)»
	ELECTROLUX T5EFB (Швеція)	Kogast  LP-90 (Словенія)		Sirman PPJ 10-20 (Італія)
Габарити, д/ш/в мм.	424/ 390/ 590	350/ 600/ 400	470/ 775/ 1050
Маса, кг	39	39	45,5

 

 

РОЗДІЛ 4

 

Обґрунтування конструкції картоплеочищувальної машини, яку необхідно спроектувати, виходячи із завдання і критичного огляду апаратів

Прикладами для ознайомлення з технічними характеритиками і будовою картоплеочищувальних машин вітчизняного і закордонного виробництва є: МОК-125; МОК-250; УММ-5; ELECTROLUX T5EFB (Швеція); Kogast LP-90(Словенія) та Sirman PPJ 10-20 (Італія). Оптимальним варіантом для ефективного використання в овочевому цеху є проектуєма  картоплеочисна (рис.4.1). Ця машина призначена для обчищання картоплі і коренеплодів.

 Робоча камера у вигляді литого циліндричного корпуса, верхня частина якого відкрита і служить для завантаження овочів. Вона зверху закривається кришкою. На боковій поверхні робочої камери є люк з розгрузочним лотком і дверцятами для вигрузки овочів після очистки. В нижній частині робочої камери є зливний патрубок і збірник відходів. Робочим органом машини служить закріплений на вертикальному валу конусний диск, який покритий абразивною масою. Привід машини складається з електродвигуна і клинопасової передачі. Двигун запобігає попадання води з робочої камери у привід і електродвигун встановлений спеціальний захист. Поблизу машини встановлений пульт управління який складається з автоматичного вимикача і наживного пускача. В нижній частині корпуса машини є пристрій для заземлення. Принцип роботи: овочі при завантаженні через верхній отвір получають обертальний рух, падаючи на обертаючий конусний диск з абразивним покриттям і під дією сили притискається до стінок машини. Відходи видаляються через зливний патрубок в каналізацію при безперервному проступанні води. Правила експлуатації: Перед початком роботи виконують зовнішній огляд машини, перевіряють заземлення, санітарний стан і після цього машину включають і провіряють її на холостому ходу. Овочі повинні пройти попередню обробку: калібрування і мийку - це сприяє кращому обчищанню овочів і продовжують термін придатності машини. Завантажують овочі в робочу камеру тільки після пуску машини і при подачі води в камеру.   Немиті овочі забруднюють машину і приводять до швидкого зносу абразивних елементів. Маса завантажувальної картоплі повинна відповідати вимогам інструкції. При перевантаженні машини, погіршується якість обчищання, прискорюється зношення електродвигуна, а при недовантаженні машини збільшується кількість відходів і витрата електроенергії. Тривалість обчищання залежить від сорту і якості картоплі, від абразивного покриття обертаючого конуса і стінок робочої камери машини. В середньому обчищання триває 2-4 хв. Після закінчення обчищання, не виключаючи електродвигун відкривають дверці і овочі викидаються в підставну тару. Потім завантажують наступну партію картоплі. По закінченню роботи, машину промивають на холостому ходу, а корпус витирають чистою ганчіркою. Під час роботи категорично забороняється опускати руки в робочу камеру машини.[6]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 5

 

Розрахунок основних геометричних і конструктивних параметрів устаткування

 

 

Вихідні дані:

Продуктивність: Q = 135 кг/год;

Продукт: картопля;

Насипка маса продукту .

Коефіцієнт заповнення робочої камери

Тц – час циклу обробки, с;

(для конусних картоплеочищувальних машин  Тц = 160–200 с).

Приймемо Тц =160 с.

Маса одночасно завантажуваної порції картоплі:

 

Об’єм камери для обробки продукту знайдемо за формулою:

 

 

Діаметр циліндричної частини робочої камери конусної картоплеочищувальної машини розраховуємо за формулою:

 

 

 

                                      

Загальна висота робочої камери (рис. 1), включаючи висоту циліндричної частини (Нц), висоту конусної частини (hк ), висоту обичайки (hо), повинна дорівнювати діаметру циліндричної частини.

Тобто  D =Hц +hк +hо=Н,

де  hк > cosР;

 – середній діаметр бульби.

Приймемо   = 0,06 м, Ð = 30°.

hк > cos 30° = 0,05 м.

Приймемо hк = 0,08 м.

Приймемо hо = 0,06 м.

Знайдемо висоту циліндричної частини                                           

Hц = H – hо - hк = 0,27 - 0,06 – 0,08 = 0,13 м.                       

Рисунок 1 – Схема робочої камери конусної картоплеочищувальної машини  

 

;    

 

                                                     

 

 

                                

Приймемо діаметри конусної частини та обичайки

dк = dо = 0,148 м.

Розрахуємо фактичний об’єм робочої камери:

        

 

 

 

                                 

 

 

Розрахунок потужності електродвигуна картоплеочищувальної машини

 

 

Для подолання сил тертя між робочим органом і бульбами потрібна така потужність:

, Вт,                                                                  (22)

де  f – умовний коефіцієнт тертя (f = 0,8....1,3). Приймемо f = 1,0;

 – радіус прикладення сумарної сили тертя (r = 0,33....0,4)D.

Приймемо