Проект роторной овощерезки

При нарезке овощей к  конечному продукту предъявляют  следующие требования. Частицы продукта должны иметь заданную форму и размеры при минимальном количестве неполноценных частиц; гладкую поверхность среза, без трещин, и неровностей. Отрезанные частицы должны сохранять свою форму, не разрушаться. При нарезке из сочных не должен вытекать сок, а мягкие продукты не должны сильно деформироваться. Качество нарезанного продукта зависит от многих факторов: способа нарезания, формы, остроты и угла заточки ножей, способа удержания продукта в момент резанья.

 

 

 

4.Расчетная часть

 

 

4.1 Технологический расчет

 

Расчет производительности машины непрерывного действия

Где F – площадь поперечного сечения рабочей камеры машины, м²

- скорость движения продукта  через рабочую камеру, м/с

 – плотность продукта (сырая морковь), кг/м³ (приложение 4)

- коэффициент заполнения для машин непрерывного действия при нарезки сырых овощей.

При вращательном движении рабочего органа машины площадь поперечного сечения определяется по формуле:

,

Где D – диаметр диска в м.

К – коэффициент использования  площади. К=0,3…0,4.

Скорость движения продукта определяется по формуле:

, м/с

где - толщина слоя срезаемого продукта в м.

Z –количество ножей. Z= 2

- частота вращения рабочего  органа

 

 

4.2 Конструктивный расчет

 

Размеры овощерезки определяются из следующей зависимости:

Диаметр корпуса овощерезки Д_к определяется:

Высоту рабочей камеры машины Н₁ определяют из соотношений:

, принимаем 

Высота корпуса машины принимается равной:

Высота загрузочной воронки принимается равной:

Общая высота овощерезки:

Толщина ножей принимается  равной:

Длина ножей определяется:

 

Определение режима работы овощерезки.

Режим работы характеризуется частотой вращения ротора и определяется по формуле:

 где R=0,29 – радиус диска в м.

 

 

4.3 Определение мощности двигателя для овощерезки

 

Крутящий момент на валу ротора определяется по формуле:

где Р₁-сила сопротивления резанию продукта плоскими ножами, Н;

Р₂-сила сопротивления резанию продукта гребенками, Н;

Р₃-сила сопротивления трению скольжения продукта о боковые плоскости ножей, Н;

Р₄-сила сопротивления трению скольжения продукта о боковые плоскости гребенок, Н;

Р₅-сила трения продукта о плоский нож, Н;

Д – диаметр диска, м ( - приведённое плечо приложения результирующей силы).

Сила Р₁определяется по формуле:

Где q₁ – сопротивление резанию, Н/м.

Для сырой моркови 

Примечание.

Т.к. в машине отсутствуют  гребенки, то силы Р₂ и Р₄ не учитываются.

Сила Р₃ определяется по формуле:

Где S – сила давления отрезаемого пласта продукта на грань плоского ножа, Н;

  -угол заточки ножа.

- коэффициент трения продукта  о нож.

Сила S определяется по формуле:

Где Е – модуль упругости  продукта, Н/м²

для моркови Е=(5…7,5)*10⁶ Н/м²

, тогда

Сила Р₅ определяется по формуле:

Где - угол наклона загрузочной воронки овощерезки.

, тогда 

Определение мощности привода  машины

Где - КПД клиноременной передачи.

По каталогу подбираем электродвигатель марки АИР 63В6.

Мощность двигателя   N = 0,25 кВт, асинхронная частота вращения вала двигателя n_ном=1000 мин^-1

 

 

4.4 Кинематический расчет

 

Линейную скорость ремня  вычисляют по формуле:

Где и - расчетные диаметры соответственно меньшего и большего шкивов, мм.

 и  - частота вращения соответственно меньшего и большего шкивов, мин^-1.

Исходя из конструкции  электродвигателя, у которого диаметр вала равен 14мм, выбираем из ряда нормальных размеров шкив, диаметром d₁=56мм.

Расчетный диаметр большего шкива:

Передаточное число:

где n₁ = 1000мин^-1- номинальная частота вращения вала двигателя;

n₂ = 120 мин^-1- частота вращения рабочего органа машины, согласно ряду нормальных размеров, принимаем .

Рассчитываем фактическое  передаточное число ременной передачи:

Угол обхвата ремнем меньшего шкива  вычисляют по формуле:

 при  ,

Где а – межцентровое расстояние.

Межцентровое расстояние определяется конструктивными особенностями  привода. Рекомендуемое межцентровое расстояние вычисляют по формуле:

Рассчитываем межосевое  расстояние:

Примем его согласно ряду нормальных линейных размеров равным 500 мм.

Длина ремня:

Выбираем ближайшее значение из нормального ряда чисел:

Lр = 2000 мм

Тогда уточняем межосевое  расстояние по стандартной длине:

Определяем угол обхвата ремня:

Коэффициент, учитывающий длину ремня:

L_р/ L₀ = 2000/2240 = 0,89 C_L = 0,98

Коэффициент режима работы:

С_реж = 1,38

Мощность, передаваемая при стандартных условиях ремнем Б, длиной

L₀ = 2240 мм P₀ = 2,90 кВт.

Допустимая нагрузка на ремень:

Р_допуст = Р₀ С_б С_L/ С_реж

Р_допуст = 2,90• 0,92•0,98/1,38 = 1,9 кВт

Определение числа ремней:

Z = Р_дв/Р_допуск С_z,

где Сz = 0,9

Z = 0,25/1,9 •0,9 = 0,12.

Принимаем Z = 1

Усилие, действующее со стороны ременной передачи

F_P = 1,7 • Р_дв•103•С_реж•sin( _рем/2)/ • С_б•С_z = 15,6 Н,

где Р_дв = 0,25 кВт

С_реж = 1,38

_рем = 135,7⁰

= 2,9 м/с

С_б = 0,95

С_z = 0,9

 

 

5. Техническая безопасность и охрана труда

 

   5.1 Перед началом работы необходимо произвести:

- внешний осмотр;

- проверку комплектности  и надежность крепления всех  деталей и прочность затяжки  всех винтов, крепящих узлы и  детали;

- проверки исправности   кабеля,  его  защитной  трубки,  штепсельной вилки или штепсельного  соединения;

- проверки целостности  изоляционных деталей корпуса машины, рукояток крышек щеткодержателя;

- проверку соответствия  напряжения и частоты тока  в электрической сети напряжению  и частоте тока электродвигателя  ручной машины, указанных на табличке:

- проверку четкости  работы выключателя;

- проверку работы машины на холостом ходу;

- проверку надежности  закрепления в машине рабочего  исполнительного инструмента - ножей,  ключей насадок, пил и т.д.

 

5.2 В процессе эксплуатации необходимо:

- бережно обращаться  с машиной, не подвергать ее  ударам, перегрузкам;

- следить за исправностью  изоляции токоведущего кабеля:

- не допускать перекручивания  кабеля,  а  также  прокладывания  кабеля через проходы и в  местах складирования материалов;

- не допускать натяжение  кабеля;

- включать и выключать  оборудование сухими руками и только при помощи кнопок «пуск» и «стоп»;

- не прикасаться к  открытым и неогражденным токоведущим  частям оборудования, оголенным  и с поврежденной изоляцией  проводам;

 

- снимать и устанавливать  сменные части оборудования осторожно,  без больших усилий и рывков;

- машину следует включать  непосредственно перед началом  производства работ.

 

5.3 Электрические машины запрещено эксплуатировать в условиях воздействия капель и брызг,  если электрическая машина небрызгозащищенная, т. е. не имеет на корпусе отличительный знак  -  изображение капли в треугольнике.

 

5.4 Запрещается разбирать электрическую машину и  производить  самостоятельно какой-либо ремонт машины, приводов, штепсельных соединений и т.п.

 

5.5 Произвести необходимую сборку оборудования, правильно установить и надежно закрепить съемные детали и механизмы в соответствии с эксплуатационной документацией заводов-изготовителей.

 

5.6. Снимать и устанавливать сменные части оборудования осторожно, без больших усилий и рывков;

 

5.7 Надежно закреплять сменные исполнительные механизмы, рабочие органы, инструмент

 

5.8 Перед началом работы:

- проверить надежность  крепления к сменным дискам  овощерезательной машины ножей  и гребенок;

- проверить исправность  пускорегулирующей аппаратуры используемого оборудования (пускателей, выключателей, аварийных кнопок, переключателя скоростей и т.п.).

- соблюдать нормы загрузки  машины продукцией;

- не опускать руки  в рабочую камеру машины во  время ее работы;

- не удалять застрявшие  овощи руками, использовать для этой цели специальные приспособления;

- осматривать, регулировать, устранять возникшую неисправность  машины, устанавливать (снимать)  рабочие органы, извлекать застрявший  продукт, очищать используемое  оборудование только после того, как оно остановлено с помощью кнопки «стоп», отключено от источника питания и на пусковом устройстве вывешен плакат

 «Не включать! Работают  люди!», а также после полной  остановки вращающихся и подвижных  частей, имеющих опасный инерционный  ход. 
Заключение

 

В данном курсовой работе мною были рассмотрены принципы действия и назначение овощерезательных машин. Был произведен расчет производительности и мощности роторных овощерезательных машин.

  Были произведены расчеты скорости продвижения продукта через овощерезательную машину, площади и диаметра ножевой рамки, общей длины лезвий, а также определена мощность привода. После чего был подобран требуемый электродвигатель АИР 63 В6.

В ходе курсовой работы выполнен сборочный чертеж овощерезки в трех проекциях и кинематическая принципиальная схема.

В заключение можно сделать  вывод, что разработанная нами овощерезательная машина является удобной в эксплуатации благодаря своим размерам, небольшой  потребляемой мощности и несложному принципу действия, поэтому разработанная  машина наиболее применима на небольших предприятиях общественного питания.

 

Список используемой литературы

 

1.  М.И. Ботов, В.Д.  Елхина «Тепловое и механическое  оборудование предприятий торговли  и общественного питания», Москва, Академия, 2006г

 

2.  Т.Т. Никуленкова,  Г.М. Ястина «Проектирование предприятий общественного питания», М.изд. Колосс, 2007г

 

3.  С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, К.Н. Боков «Проектирование 

 

механических передач», М. Альянс,2008г

 

4.  С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, К.Н. Боков «Проектирование  механических передач»,М. Машиностроение 1984г.

 

5.  «Курсовое проектирование  деталей машин» учебное пособие,  издание 3,М. Альянс 2005

6. В.И. Анурьев Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах, т.2. М:Машиностроение – 1980г – 728с.