Модернизация конструкции электрокофемолки с целью улучшения эксплуатационных свойств

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

(ФГБОУ  ВПО «ПВГУС»)

Кафедра: «СТиТС »

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине:  Бытовые машины и приборы»

На тему: Модернизация конструкции электрокофемолки с целью улучшения эксплуатационных свойств

 

 

 

Работу выполнил

Студент Фоменко А.В.

гр. БМз-2с

Номер зачетной книжки 312

 

Проверил:_________

 

 

 

 

Тольятти 2013 г.

Содержание

Введение           3

1. Понятия и классификация        6
2. Модернизация электрокофемолки             10

Заключение                 12

Список используемой литературы              13

 

Введение

Кофемолка — устройство для размола зёрен кофе

Первоначально зёрна кофе измельчались при помощи большой ступы и деревянного пестика-колотушки. Арабы применяли этот способ задолго до того, как кофе попал в Европу. При использовании такого способа добиться тонкого помола практически невозможно, но для приготовления традиционного бедуинского кофе тонкий помол и не требовался.

Позднее кофе стали молоть с использованием жерновов.

 

                                Строение восточной ручной кофемолки

Обычная ручная кофемолка  состоит из двух жерновов, расстояние между которыми может изменяться при помощи специального винта. Чем  сильнее закручен этот винт, тем  меньше расстояние между жерновами  и тем тоньше помол. Зёрна засыпаются через воронку между двумя  жерновами, один из которых жёстко закреплен, а другой вращается при помощи ручки.

Европейские ручные кофемолки  обычно имеют форму куба с небольшим  выдвигающимся ящичком, куда ссыпается  только что помолотый кофе. Европейская кофемолка неудобна тем, что её неподвижную часть — деревянный короб — неудобно фиксировать одной свободной рукой. Таким образом, если на европейской кофемолке настроить тонкий помол, молоть кофе станет крайне неудобно — плохо зафиксированный короб из-за большого усилия будет ползать по столу. Поэтому европейские ручные кофемолки иногда крепят к неподвижным поверхностям — стенам или столам, иногда снабжаются струбциной для временного крепления к столешнице стола.

 

                                                          Старинные ручные кофемолки

Восточные кофемолки изготавливают  обычно в форме цилиндра, который  удобно фиксировать в руке. Как  правило, при использовании качественных жерновов, такие кофемолки могут  обеспечивать очень ровный и тонкий помол. Складная ручка в классических турецких кофемолках как правило убирается внутрь кофемолки. Помимо своей основной функции, она выполняет функцию гаечного ключа, с помощью которого удобно управляться с винтом регулировки помола и разбирать кофемолку для чистки.

В автоматических кофемолках чаще всего используется два способа  помола зёрен: посредством ножей и посредством жерновов. Многие любители кофе утверждают, что лучший кофе можно приготовить лишь размолов зёрна в ручной механической мельнице, так как при медленном помоле зерна не нагреваются так сильно как в электрической кофемолке и не пережигаются.

В промышленном производстве кофе измельчают при помощи вальцевых мельниц.

 

                                                     Современная электрокофемолка с ножами

Электрические кофемолки, в  которых вместо жерновов используются ножи, работают по принцип у миксера. Зёрна в них дробятся при помощи быстро вращающегося ножа-пропеллера. Электрокофемолка разделена на два отсека, в одном из которых размещён электродвигатель (обычно УКД), а в другом — чаша для засыпки зёрен с закреплённой на дне ножом-насадкой. В чашу засыпают зёрна и затем размалывают их в зависимости от требуемой степени помола. Такой способ помола не обеспечивает его равномерности, пережигает часть зёрен и используется, как правило, только на домашних кухнях.

Независимо от типа, кофемолку  следует всегда очищать от частичек старого кофе, который, окислившись, может испортить вкус новой порции.

 

 

1. Понятия и классификация электрокофемолок.

Кофемолки выпускаются двух типов: с измельчителями ножевого типа (большинство) и жернова. Последние, как правило, имеют регулировку степени измельчения зерен (до 14 степеней); при этом время перетирания зерен не зависит от степени помола (при переключении вы меняете расстояние между жерновами, а не скорость их вращения).

При помоле зерен жерновами достигается  большая однородность. При этом следует  учитывать, что ножи таких моделей  располагаются внутри кофемолки, и  контакт с ними невозможен. Это  делает работу с прибором более безопасной. Однако такие кофемолки дороже моделей  с ножевым механизмом примерно в 2 - 2,5 раза.

Объем загрузки кофемолок может составлять от 30 до 80 граммов. При этом не обязательно  использовать весь предложенный объем. Существуют кофемолки с регулировкой объема помола. Например, вы засыпаете  всю купленную пачку кофе (к  примеру, 100 г), а готовите порошок  только на 1 кружку (5-7 г). Такие модели иногда оснащены автоматическим таймером дозировки, который показывает, на какое  количество чашек напитка хватит уже помолотого кофе (например, Braun KMM-30). Это новшество особенно популярно среди истинных гурманов. Ведь они полагают (и не без основания), что напиток из свежемолотого кофе более вкусный.

Ранее считалось, что в кофемолке категорически  запрещается перемалывать сахар. Система  действия кофемолок проста: внутри, над мотором, находятся “щеточки”, которые в фазе или противофазе  равномерно двигаются. Сахарная пудра - наиболее мелкая степень помола, которую  можно достичь в кофемолке, - проходит через отверстия в креплении  ротационного ножа и оседает на этих “щеточках”. После того, как они  забьются, кофемолка перестает работать. Сейчас большинство производителей предохраняет щеточки (надеваются специальные мешочки). Однако рекомендуем не пренебрегать чтением инструкции по эксплуатации - быть может, как раз в вашей кофемолке таких предохранителей нет.

Теоретически  существует возможность перемалывания  в кофемолке орехов, круп и специй. Вопрос в том, как после этого  избавиться от специфических запахов  и отмыть кофемолку. Для того, чтобы потребитель не портил аромат кофе примесями ранее перемолотых продуктов, налажен выпуск кофемолок с насадками. Как правило, это блендер. Он поможет вам наколоть лед, приготовить жидкое тесто для блинов, детское питание. Принцип действия ножей такой же, как и у кофемолки, но при этом в нем можно смешивать жидкости и сочные продукты. Насадка в виде мини-мельнички быстро измельчает зелень и орехи (любые продукты в малых количествах). Moulinex Easy power trio Y47 даже снабжен сыротеркой.

Кофемолка с измельчителями ножевого типа.

Степень помола зависит от времени работы кофемолки. Различают два вида моделей:

- кнопку “пуск” которых нужно удерживать на протяжении всего времени помола (процесс измельчения можно прервать в любой момент);

- кнопку не нужно удерживать  все время работы прибора.

Степень помола можно наблюдать через  прозрачную крышку, которой обычно снабжены все кофемолки ножевого типа. Мощность кофемолки варьируется  от 100 до 200 Вт. Наиболее оптимальной  мощностью для получения однородных смесей считается 180 Вт.

Кофемолки с регулировкой степени помола

Конструкция ножей таких моделей напоминает жернова у мельницы. По сравнению  с аппаратами ножевого типа, такие  кофемолки обладают большим объемом  загрузки (до 300 г). Как правило, они  оснащены сложной автоматикой, которая  контролирует процесс приготовления  порошка (до 14 степеней помола). Кофемолка  не выключается до полного завершения заданной операции, и прерывать процесс  измельчения не рекомендуется. Вы, конечно, можете выдернуть шнур питания из розетки, однако автоматика очень чувствительна  и легко выходит их строя.

 

Кофемолки такого типа предназначены для бытового применения: они подойдут для большой  семьи, активно пьющей кофе. Жернова  кофемолки обеспечивают наиболее однородный помол, что очень важно для  приготовления мокко или капучино. Стоимость кофемолки, как правило, складывается из различных “изюминок” модели. Как правило, это съемные  контейнеры для засыпания зерен  и молотого кофе, регуляторы степени  помола и количества молотого порошка.

 

Встроенные  кофемолки.

Они входят в комплект профессиональной кофеварки эспрессо (в очень редких случаях изготавливаются вместе с фильтрационными). Цель производителей проста: облегчить и ускорить процесс приготовления кофе. В таких моделях он осуществляется по принципу “нажми на кнопку - получишь результат”, а именно: один раз вы засыпаете зерна в емкость большого объема и устанавливаете таймер на нужное количество чашек. Пока система перемалывает и заваривает заданное количество порошка, вы программируете новое количество нужных чашек, и машина начинает молоть кофе для них. К тому моменту, когда будет готова первая партия, кофе для новой будет уже измельчен. Этот процесс полностью автоматизирован: система сама подскажет, когда закончатся зерна.

Такие кофемолки рассчитаны на приготовление  кофе в режиме нон-стоп, поэтому выдерживают  очень большие нагрузки.

 

2. Модернизация электрокофемолки

Современное состояние техники для измельчения  материалов характеризуется большими затратами энергии на сам процесс  измельчения. По мнению экспертов, на это  расходуется 5,8% электроэнергии, производимой в мире. В частности, при получении  муки и комбикормов на измельчение  идет до 75% энергии, затрачиваемой на весь технологический цикл. Чтобы  снизить эту долю, нужно создать  новые типы измельчителей и применять более износостойкие материалы рабочих органов. Вместе с тем, совершенствуя конструкции машин, не нужно забывать другой не менее важный аспект - получение продуктов с заданными свойствами по структуре и составу.

Анализ  работы существующих дробилок и мельниц  показал, что можно повысить эффективность  процесса измельчения да еще и  снизить затраты энергии на разрушение исходного материала, если использовать рабочие органы, действующие на принципе измельчения резанием. Причем лучше  использовать разрушающие усилия поперек  зерен.

Исследования  различных образцов мельниц показали, что наиболее эффективным оказался агрегат с многостадийным измельчением, позволяющий получить на каждой ступени  готовый продукт с заданными  свойствами (пат. Белоруссии 4810 BY). Аппарат, содержит корпус с загрузочной воронкой и разгрузочный лоток, горизонтально расположенную в корпусе пару соосных дисков, образующих между собой разгрузочную щель, нижний диск установлен с возможностью вращения. На его рабочей поверхности должен быть ряд концентрических, радиально направленных пазов переменного сечения. Глубина паза уменьшается в направлении периферии. В верхнем неподвижном диске есть центральное загрузочное отверстие и кольцевой ряд отверстий, образующих с пазами нижнего диска многочисленные режущие пары.

Главная деталь измельчителя - вращающийся диск - сделана из инструментальной стали и закален. Неподвижный диск (ножевая решетка) разборная, в нее запрессованы ножи из высокопрочного износостойкого материала, например из быстрорежущей стали М6Р5. Рабочие поверхности дисков после сборки и термообработки шлифуются. Все остальные детали измельчителя вспомогательные и делаются из доступных материалов.

“Зернорубка” работает следующим образом. Исходный продукт (зерно или другие измельчаемые материалы) подается в загрузочную воронку. Далее под действием силы тяжести через центральное отверстие в верхнем диске обрабатываемый материал поступает в радиальные пазы диска. При его вращении (1000 - 1500 об/мин) материал под действием центробежной силы продвигается по радиальным пазам и за счет уменьшения их глубины в направлении периферии прижимается к кольцевому ряду отверстий неподвижной решетки, где по принципу действия мясорубки измельчается на многочисленных режущих парах, образованных перемычками между радиальными пазами нижнего диска и ножами в диске. Частицы материала размером меньше, чем вертикальный зазор между рабочими дисками, через кольцевую щель выносятся к лопаткам размещенным на периферии диска, и выбрасываются в разгрузочный лоток в виде пылевидной фракции (муки). Остальная измельченная масса вытесняется поверх решетки и ссыпается в разгрузочный лоток. Если нужен готовый продукт с большей степенью измельчения, обработку материала повторяют. При необходимости тонкого помола всего материала разгрузочный лоток закрывают съемной заслонкой, а загрузочную воронку снимают.

 

Заключение

По  итогам проведенного исследования, цель курсового проекта считается  выполненной, и получены следующие  выводы позволяющие улучшить эксплуатационные свойства электрокофемолки:

1. Данное устройство позволяет получить однородно измельченный продукт с заданными свойствами.
2. По мере износа режущих граней направление вращения нижнего диска изменяют на противоположное.
3. Изношенные диски повторно шлифуются и вводятся в работу.

  Как показала практика, производительность  такого измельчителя с наружным диаметром вращающегося диска 240 мм и установленной мощностью электродвигателя 3 кВт на зерне пшеницы составляет 300 - 1000 кг/ч в зависимости от степени измельчения.

 

Список использованных источников

1. Арустамов Э.А. Оборудование предприятий торговли, М. , 2000.

2. Архипов И.А., Клишин В.Ф. Торговое  оборудование. М., 1985.

3. Исаев М.И., Шпак Т.А. Торговая  техника. М., Торгиздат, 1985.

4. Оборудование торгового предприятия.  Под ред. Парфентьева, М. 2000.