Механічне обладнання, що застосовується в підприємствах громадського харчування і харчової промисловості, відноситься до технологічних машин, під якими маються на увазі технічні пристрої, призначені для здійснення певного технологічного процесу при заданій для неї технології.
Сучасна технологічна машина складається з: приводу-джерела руху, що включає електродвигун і передавальний механізм, і виконавчого механізму, об'єднаних в одне ціле корпусом. Допоміжними елементами машини є вузли і механізми для управління, регулювання та захисту при безпечної експлуатації обладнання.
Найчастіше використовуються електродвигуни асинхронні, однофазного або трифазного змінного струму, рідше електродвигуни постійного струму. Іноді використовується енергія стисненого повітря або рідини, двигуни внутрішнього згоряння та ін.
Передавальні механізми необхідні для передачі руху до робочих органів виконавчих механізмів. Найчастіше застосовуються механізми обертового руху, остання ланка яких, в разі необхідності, перетворює обертальний рух в зворотно-поступальний. Передавальні механізми можуть мати окремі станини або корпус, оформляються у вигляді редуктора, мультиплікатора, коробки швидкостей і ін. Якщо редуктор об'єднаний з джерелом руху загальної станиною, то цей пристрій називається приводом. А якщо сюди додається і виконавчий механізм, що становить одне конструктивне ціле з приводом, то виходить технологічна машина.
Виконавчий механізм технологічної машини виконує реквізит процес обробки продукту.
Він складається з робочої камери, робочих органів, завантажувального і розвантажувального пристроїв. Робоча камера призначена для розміщення та утримання продукту в зручному положенні для впливу на нього робочими органами, підрозділяються на основні (ножі, лопати, решітки, Збивач і ін.) І допоміжні (затискачі, захвати, напрямні та ін.)
1.2 КЛАСИФІКАЦІЯ ТОРГОВО-ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ
Всі машини, які застосовуються на підприємствах торгівлі та громадського харчування, можна класифікувати за структурою робочого циклу, ступеня механізації і автоматизації процесу і за функціональною ознакою.
За структурою робочого циклу машини бувають безперервної та періодичної дії. В машинах безперервного дії процеси завантаження, обробки і вивантаження продукту відбуваються одночасно і безперервно. В машинах періодичної дії порція продукту завантажується в робочу камеру, обробляється, потім віддаляється, завантажується нова порція і процес повторюється.
За ступенем механізації і автоматизації розрізняють машини неавтоматичні, напівавтоматичні та автоматичні. В машинах неавтоматичного типу завантаження, вивантаження, контроль і допоміжні технологічні операції виконуються оператором. В машинах напівавтоматичної дії оператором виконуються тільки транспортні, контрольні і деякі допоміжні операції. В автоматах всі процеси виконуються машиною.
За функціональною ознакою, роду механізіруемого процесу, обладнання підрозділяється на:
· Мийне (овощемоечное, посудомийне);
· Сортіровочно- каліброване (за якістю, розмірами, видалення домішок);
· Очисне (овочі, риба, прилади);
· Подрібнювальне (овочі, м'ясо, заморожені м'ясопродукти, хліб, гастрономія, кава, сухарі і т.д.);
· Місильний-щоперемішує (тісто, коктейлі, крем, фарш, салати, морозиво);
· Формувальне (котлети, вареники, пельмені, масло, крем, тісто.)
· Фасувальне-пакувальне (сипучих і рідких продуктів, упаковка в сітки, плівки, пакети);
· Поточні лінії (виробництва напівфабрикатів, товарної обробки, комплектації і роздачі обідів).
1.3 вимоги до конструкції МАШИНИ
Будь-яка технологічна машина повинна відповідати вимогам технологічних, техніки безпеки і санітарії, ергономіки та естетики. За відповідності технологічним вимогам необхідне дотримання оптимальних режимів обробки, що сприяють виробленню продукції високої якості з мінімальною кількістю відходів і найменшим споживанням енергії.
При створенні машин слід враховувати вимоги техніки безпеки і виробничої санітарії. Відповідно до цих вимог всі обертові частини машин повинні бути надійно закриті кожухами, щитками. Завантажувальні і розвантажувальні елементи - запобіжні пристрої, що перешкоджають попаданню рук обслуговуючого персоналу в небезпечну зону. При знятому захисному пристрої повинні спрацьовувати блокувальні кінцеві вимикачі. Машина повинна мати пристрої, що запобігають потраплянню мастила в робочу камеру.
Відповідно до вимог ергономіки управління машинами повинно здійснюватися органами, що розташовуються в зручному та доступному для оператора місці. Зусилля, прикладені до рукояток, не повинні перевищувати 0,2 Н.
Вимоги технічної естетики - форма машини повинна бути обтічної, без виступів, западин, різних заглиблень; забарвлення повинна відповідати вимогам технічної естетики. Правильні пропорції машин, простота їх форми, зручне розташування елементів управління, завантажувальних і розвантажувальних вузлів, приємна забарвлення роблять роботу на цій машині високопродуктивної і сприяють створенню безпечних умов праці.
При створенні сучасних машин і механізмів прагнуть до стандартизації та уніфікації вузлів, деталей і комплектуючих виробів, що дозволяє скоротити номенклатуру запасних частин і полегшити виконання ремонтних робіт.
1.4. МАТЕРІАЛИ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ПРИ ВИГОТОВЛЕННІ ОБЛАДНАННЯ
При виготовленні деталей обладнання відливанням застосовується по можливості чавунне лиття з сірого чавуну як найдешевше, особливо для нерухомих важких деталей, таких як станини, корпусу. Не рекомендується застосовувати сірий чавун при дії на деталі великих крутних моментів.
У разі ударів, великих зусиль, необхідність економії маси і т.п. при виготовленні деталей обладнання відливанням переходять від сірого чавуну до високоміцному модифікованому чавуну або до сталевого литва.
Для деталей обладнання простої форми застосовують сталь самих різних сортів: вуглецевої звичайної якості, вуглецевої якісної, легованої і спеціального призначення.
Для другорядних і маловідповідальних деталей призначається низьковуглецевий сталь. Для відповідальних деталей, де потрібні підвищена твердість і міцність, застосовується середньовуглецеву або високовуглецева сталь з відповідною термообробкою. Для особливо відповідальних деталей обладнання, де поряд з високою міцністю, потрібно компактність або малі габарити, застосовують леговані стали.
В деталях, що труться обладнання для зменшення сил тертя і зносу їх поверхонь, застосовують бронзу і латунь (для гайок гвинтів, вкладишів підшипників, зубчастих вінців черв'ячних коліс і т.п.), антифрикційний сірий чавун, бабіт та інші антифрикційні сплави. Для деталей, що труться обладнання вважається хорошою комбінація твердої стали по чавуну і м'якою стали по бабітом. На відміну від інших матеріалів загартована сталь по загартованої сталі і сірий чавун по сірому чавуну працюють добре.
Крім зазначених матеріалів для виготовлення деяких деталей обладнання застосовують сплави алюмінію, ковкий чавун, пластмаси, дерево, гуму, картон та ін.
Вали, шестерні, тяги, осі, пальці відчувають найбільші навантаження. Матеріалами для їх виготовлення служать вуглецеві і нержавіючі стали.
Міцність інструментів, виготовлених з інструментальної сталі, знижується на 30-50%.
В даний час для виготовлення різного роду ріжучих інструментів для подрібнення м'яса і м'ясопродуктів застосовують в основному вуглецеву сталь. Застосовувати вуглецеву сталь для інструментів діаметром більше 30 мм не рекомендується через дуже тонкого шару гарту на поверхні, що досягає величини 1.0-1.5 мм і можливості його сколювання або продавлювання.
1.5. ПРОДУКТИВНІСТЬ І ПОТУЖНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МАШИН
Під продуктивністю технологічної машини розуміють здатність її переробляти в одиницю часу ту чи іншу кількість продукції.
Теоретична продуктивність (П) технологічної машини - це її потенційна випускна здатність, яка вимірюється кількістю продукції, яку машина даної конструкції може переробити в одиницю часу при безперебійної і безперервній роботі в сталому режимі.
Теоретичну продуктивність машин всіх класів можна виразити через робочу місткість (ємність) машини, виражену кількістю одноразово оброблюваної продукції і поділену на тривалість технологічного циклу машини Тт:
де - загальна місткість робочого простору машини; - коефіцієнт завантаження.
Введено поняття «ідеальної» продуктивності Під. під цим розуміється таке мислимо можливе при даній технології обробки кількість продукції, яке могло б бути випущено в одиницю часу, якби продукція піддавалася обробці в машині безперервно, якби не було втрат часу всередині циклів на холості ходи і зупинки РВ. Вважаємо за доцільне замінити термін «ідеальна продуктивність» терміном «технологічна продуктивність».
Коефіцієнт використання технологічної продуктивності або, краще сказати, коефіцієнт безперервності обробки kнп. який визначається відношенням / Тт = П / Під. де - час безпосередньої обробки, характеризує ступінь використання технологічного циклу машини Тт і має значення при квалиметрической оцінці різних конструкцій одного і того ж призначення.
Торгово-технологічне обладнання практично використовується не протягом 365 діб в році, не по 24 години на добу та й протягом зміни працює з перервами. Це пояснюється характером галузі (сезонністю, змінність, необхідністю мати резервне обладнання) і неминучими внутрізмінних втратами машинного часу через простої машин з різних причин організаційного і технічного порядку. Щоб уявити баланс машинного часу, введемо позначення: То - загальна тривалість спостереження за машиною за досить великий проміжок часу, який визначається метою і програмою спостереження; - втрати (простої) з організаційних причин, плановані, що передбачаються (неробочі дні та зміни, обідні перерви і т.п.); - то ж, але неплановані, випадкові (через відсутність сировини, енергії, через поїздок обслуговуючого оператора і т.п.); Торг - загальні втрати з організаційних причин.
Тоді тривалість власне експлуатації машини
а коефіцієнт використання загального календарного бюджету часу
Технічна продуктивність Qтех (звана іноді дійсної, фактичної, експериментальної і т.д.) - це продуктивність, що обчислюється з випуску продукції за певний, досить тривалий проміжок часу (кілька змін), що включає час ефективної машинної роботи (напрацювання) і простої з технічних причин . Вона може бути встановлена дослідним шляхом за формулою
де Z-випуск продукції за час Текс. Якщо випуск визначено за одну зміну, то Текс = ПВМ - Торг.см. де ПВМ - встановлена тривалість зміни, наприклад 8ч; Торг.см - час організаційних простоїв за зміну при повній працездатності машини.
Технічна продуктивність Qтех пов'язана з теоретичної Q формулою
У конструкторської документації на машину вказуються або технічна продуктивність, або теоретична продуктивність Q і коефіцієнт технічного використання kт.і. який є комплексним показником надійності.
У ряді випадків вводять поняття експлуатаційної продуктивності Qекс. обчислюється за тривалий період, що включає всі втрати машинного часу, а також організаційні. Вона визначається за формулою
де kоі - коефіцієнт загального використання машини.
Підвищити технічну продуктивність нової або модернізованої машини конструктор може в такий спосіб:
1) шляхом інтенсифікації здійснюваного машиною процесу, що позначиться на збільшенні Qід;
2) підвищення ступеня безперервності обробки, суміщення операцій, ліквідації холостих ходів, що підвищить kнп;
3) підвищення надійності машини, що підвищить kті.
Найбільш реальний шлях підвищення технічної продуктивності машин, без докорінної зміни їх конструкції - це збільшення їх надійності.
Щоб робочий орган виконавчого механізму міг виконати задану роботу, до нього треба підвести через передавальний механізм деяку кількість механічної енергії, одержуваної від джерела руху. Потужність двигуна, тобто енергія, що підводиться до нього від електричної мережі, повинна бути достатньою для виконання робочих операцій і заповнити втрати в самому двигуні, в передавальному механізмі, на робочому валу, що передає рух робочим органам.
Визначення потужності, потрібної для здійснення технологічного процесу, складається з визначення сили впливу робочих інструментів на оброблюваний продукт і швидкості впливу робочих органів на продукт.
Потрібна потужність двигуна залежить від лінійних зусиль РРІ або крутного моменту Mkp. що виникають при обробці продукту, втрат на валах передавального механізму, що залежать від коефіцієнта корисної дії лінійної швидкості робочого інструменту при обробці продукту Vрі або кутовий і визначається в залежності від характеру руху робочого органу за формулами:
при поступальному русі N д = Ppu Vрі /
при обертальному русі N = Mkp /
У загальному випадку коефіцієнт корисної дії визначається як добуток окремих коефіцієнтів, що враховують втрати на різних ділянках машини, наприклад втрати в передачі, підшипниках і т.п.
1.6. Маркування МЕХАНІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ
В даний час маркування обладнання здійснюється за змішаною буквено-цифровий системі.
Ліва частина позначення - літерна, складається з трьох-чотирьох букв. Перша буква відповідає назві вироби (П - привід, М - машина і ін.), Друга - призначенням вироби (У - універсальний, О - очисний, К - комбінований, В - взбивальную, Т - тістомісильні, М - мийний, І - для подріблення ), третя буква відповідає назві виду енергії або основного технологічного процесу (Е - електричний, О - овочевий, М - м'ясний, В - вібраційний).
Права частина позначення - цифрова, є показником основного параметра вироби (потужність, продуктивність, ємність робочої камери). Якщо машина модернізована, після основного позначення вказується номер модернізації (М1, М2 і т.д.).
Приклади маркування машин:
МОК-250 машина очищення картоплі і коренеклубнеплодів продуктивністю 250 кг / год;
ММУ-1000- машина мийна універсальна продуктивністю 1000 тарілок / год;
МІМ-500 машина подрібнення м'яса продуктивністю 500 кг / год.