Тестосмесительная машина

Аннотация.doc

Данный курсовой проект состоит из пояснительной записки приложения и трех листов чертежей формата А1. Пояснительная записка курсового проекта выполнена на 23 листах машинописного текста формата А4.
Пояснительная записка состоит из описания конструкции тестомесительной машины расчета её основных параметров а также описания основных правил эксплуатации.
Графическая часть представлена тремя листами формата А1 и состоит из:
лист. Технологическая схема машины.
лист. Кинематическая схема машины.
лист. 12 Сборочный чертеж 12 детали.

сборка1.cdw

*Размеры для справок;
Заедание вращающихся частей не допускается.

Вал.cdw

Х18Н10Т ГОСТ 5949-75
*Размеры для справок;
Неуказанные предельные отклонения валов - t

Крышка.cdw

* Размер для справок;
Неуказанные предельные отклонения размеров по H14

Лопасть.cdw

Х18Н10Т ГОСТ 7350-77
Острые кромки притупить;
Поверхность зачистить с шероховатостью поверхности
Неуказанные предельные отклонения размеров по Н14

СБ1.cdw

Подшипник 28200 ГОСТ 7872-89
Мaнжета 1-50 х 70-1 ГОСТ 8752-79
Подшипник 1000091 ГОСТ 8338-75
Мaнжета 1-45 х 65-1 ГОСТ 8752-79
Шпонка 8 х 6 х 32 ГОСТ 23360-78

Спецификация вид общий тестомес.spw

Технологическая схема
Фундаментальная плита
Мaнжета 1-45 х 65-1 ГОСТ 8752-79
Мaнжета 1-50 х 70-1 ГОСТ 8752-79
Мотор-редуктор 1МПз2-80-35
Подшипник 28200 ГОСТ 7872-89
Подшипник 1000091 ГОСТ 8338-75
Ремень D(3150) ГОСТ 1284.1-89

общая.cdw

Технологическая схема
Кинематическая схема
Пояснительная записка
по сборочным единицам

Кинематика.cdw

Мотор-редуктор 1МПз2-80-35
Привод подъёма траверсы
Радиальные подшипники
Тип 1000091 ГОСТ 8338-75
Тип 28200 ГОСТ 7872-89
Клиноремённый ремень
Кинематическая схема

Технологическая.cdw

Техническая характеристика:
Условные обозночения:
направление движения муки
направление движения ингридиентов
направление движения теста
направление движения воды

Курсач.doc

Описание конструкции и принцип работы проектируемой фаршемешалки 6
Основы расчета агрегата для перемешивания 8
1.Технологический расчет 8
2.Энергетический расчет 9
3.Кинематический расчет10
3.1.Подбор мотор-редуктора10
3.2.Расчет клиноременной передачи11
4.Прочностной расчет14
Основные правила эксплуатации и повышения надёжности18
Приготовление теста его разделка расстойка и выпечка являются основными производственными процессами хлебопечения предопределяющими качество готовой продукции. Оборудование для этих технологических процессов составляет производственную линию.
Состав и компоновка тестоприготовительных агрегатов и тесторазделочных линий принцип действия и конструкции тестомесительных делительных и формовочных машин зависят от выбранных технологических схем производства и свойств перерабатываемого сырья. Как правило хлебопекарное оборудование имеющее одинаковое функциональное назначение но обрабатывающее ржаные или пшеничные полуфабрикаты существенно отличается по конструкции и характеру движения рабочих органов.
В производственных линиях хлебозаводов все большее распространение получают машины и аппараты периодического действия позволяющие четко реагировать на колебания спроса и оперативно изменять ассортимент вырабатываемой продукции. Оборудование производственных линий должно обеспечивать возможность регулирования технологических параметров полуфабрикатов в широких пре делах так как значительное количество поступающего на предприятия основного сырья характеризуется пониженными хлебопекарными качествами.
Создание новых технологий производства хлебных изделий является основой совершенствования технической базы хлебопекарной отрасли что приводит к повышению качественных показателей выпускаемых машин и аппаратов расширению номенклатуры оборудования и при боров.
В данном курсовом проекте предлагается конструктивная разработка тестомесильной машины периодического действия производительностью 1000 кгч.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИП РАБОТЫ
ПРОЕКТИРУЕМОЙ ТЕСТОМЕСИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
Машина (рисунок 1.1) предназначена для замеса теста различной консистенции. Состоит из станины кожуха фундаментной плиты электродвигателя передаточных механизмов месильного рычага с лопастью и дежи с передвижной тележкой.
– фундаментная плита; 2 – станина; 3 – мотор-редуктор; 4 – клиноременная передача; 5 – подшипниковый узел; 6 – приводной вал; 7 – дежа; 8 – месильный вал.
Рисунок 1.1 – Тестомесильная машина
Движение месильному рычагу с лопастью от мотор-редуктора передаётся через сферический самоустанавливающийся шариковый подшипник клиноременную передачу. Для лучшего перемешивания теста ось вращения лопасти смещена относительно оси вращения дежи.
Машина комплектуется тремя сменными дежами. Тележка с дежой фиксируется на фундаментной плите тремя цилиндрическими штырями которые входят в специальные отверстия на корпусе тележки. Тележка снабжена тремя поворотными колесами. Чтобы дежа не вращалась при передвижении тележки по цеху в корпусе тележки предусмотрено специальное устройство которое после поворота дежи на определенный угол удерживает ее в неподвижном положении.
Во избежание выбрасывания теста из дежи в момент его замешивания предусмотрены специальные ограждающие щиты. Каркас с ограждающими щитами шарнирно прикреплен рычагом к станине машины. Поднимают и опускают оградительные щиты вручную с помощью специальной рукоятки. В момент замеса щиты опускаются вниз и плотно охватывают дежу. Машина имеет систему блокировки отключающую привод при поднятии ограждения и при неустановленной на станине и фундаментной плите тележки с дежой.
ОСНОВЫ РАСЧЁТА ТЕСТОМЕСИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
1 Технологический расчет тестомесильной машины
Производительность тестомесильной машины периодического действия по формуле:
где – производительность рабочей камеры кгсек;
– плотность теста до брожения (принимаем 1100 кгм3 1) кгм3;
-– коэффициент заполнения месильной камеры (принимаем 03-06 2);
– продолжительность замеса (принимаем 600 сек 1) сек;
– продолжительность вспомогательных работ (принимаем 300 сек 1) сек.
Определим диаметр лопасти по формуле:
Определим ширину лопасти по формуле:
Предельная угловая скорость мешалки будет равна:
Частота вращения равна:
Частота вращения лопасти будет равна:
2 Энергетический расчет тестомесительной машины
Ориентировочная мощность электродвигателя равна:
где – масса теста в деже (по заданию кг);
– максимальный радиус вращения месильного органа м;
g – ускорение свободного падения (принимаем 981 мс2 3) мс2;
– число валов рабочих органов из конструктивных соображений ;
– КПД привода (принимаем 2).
Для привода мешалки принимаем асинхронный электродвигатель серии АИР132М8 по ГОСТу 183-74 4. Мощность электродвигателя составляет кВт 3 частота вращения мин-1 4.
3 Кинематический расчет тестомесительной машины
Кинематическая схема тестомесительной машины представлена на рисунке 2.2.
Общее передаточное отношение привода определим по формуле:
где – частота вращения вала электродвигателя (=750 мин-1) мин-1;
– частота вращения вала (=2554 мин-1) мин-1.
3.1 Подбор мотор-редуктора
Угловая скорость ведущего вала редуктора будет равна:
Крутящий момент на валу редуктора будет равен:
По частоте вращения мешалки и мощности электродвигателя выбираем мотор-редуктор 1МПз2-80-355-55-110 ГОСТ 21356–75 4. Мощность электродвигателя =55 кВт частота вращения =355 мин-1.
Тогда передаточное число клиноременной передачи будет равно:
– мотор-редуктор; 2 – ведущий шкив; 3 – клиноременный ремень; 4 – привод подъёма траверсы; 5 – ведомый шкив; 6 – подшипниковый узел; 7 – мешалка; 8 – станина.
Рисунок 2.2 – Кинематическая схема тестомесительной машины
3.2 Расчет клиноременной передачи
Расчет клиноременной передачи выполнен в программе «КОМПАС-SHAFT 2D». Данные расчёта приведены в приложении в таблице 1.
Диаметр ведущего шкива вычисляем по эмпирической зависимости:
Диаметр ведомого шкива будет равен:
где - относительное скольжение ремня.
Уточним передаточное отношение с учетом скольжения :
Определяем минимальное и максимальное значения межосевого рас- стояния:
где h – высота сечения ремня м.
Расчетная длина ремня будет равна:
Для определения нового значения межосевого расстояния определим среднее значение диаметра по формуле:
Новое значение межосевого расстояния с учетом стандартной длины ремня определим по формуле:
Угол обхвата меньшего шкива будет равен:
Скорость ремня будет равна:
где – угловая скорость ведущего шкива с.
Определим окружное усилие по формуле:
Расчётное число ремней равно:
где – коэффициент режима работы.
– коэффициент угла обхвата;
– коэффициент учитывающий длину ремня;
– коэффициент учитывающий число ремней в передаче;
– мощность допускаемая передачи одним ремнём.
Коэффициент угла обхвата равен:
Предварительное натяжение ветвей клинового ремня равно:
где – коэффициент учитывающий центробежную силу.
Рабочее натяжение ведущей ветви равно:
Рабочее натяжение ведомой ветви:
Силу действующую на валы определим по формуле:
Проверим ремень по числу пробегов:
где – допускаемая частота пробегов ремня.
4 Прочностной расчет вала
Ориентировочный диаметр выходного конца вала определим по формуле:
где – крутящий момент на ножевом валу Нм;
– допустимое напряжение на кручение (для стали Х18Н10Т принимаем пониженное значение =(45 50)106 Па 5) Нмм2.
Крутящий момент передаваемый на вал будет равен:
где – к.п.д. клиноременной передачи (=095 097 5).
– к.п.д. мотор-редуктора (=093 5);
Диаметр выходного конца вала принимаем равным =40 мм.
Вал будет изготавливать ступенчатой формы из стали Х18Н10Т. Принимаем диаметры остальных ступеней вала равными: ==40 мм==50 мм =55 мм; =45 мм.
Эскизную схему вала изобразим на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Эскизная схема вала
Длины участков вала принимаем равными: l3=40 мм l4=30 мм l5=20 мм l6=80 мм l=60 мм.
Рассмотрим силы действующие на вал.
Сила действующая вал со стороны клиноременной передачи равна =5417 Н.
Определим реакции опор вала в горизонтальной плоскости.
Расчетную схему вала представим на рисунке 2.3.
Длины расчетных участков равны а1=102 мм а2=56 мм а3=32 мм а4=130 мм.
Реакции от сил в плоскости ХOZ
Осуществим проверку найденных сил.
Реакции найдены правильно.
Рисунок 2.4 – Расчетная схема вала
Определим значения изгибающих моментов в характерных сечениях вала.
Сечение 1. При х1=0
Сечение 2. При х1=а1 Нм.
Определяем эквивалентные моменты.
Сечение 2. При х1=а1
Уточняем диаметры участков вала по форме:
где – допустимое напряжение на изгиб (для стали Х18Н10Т принимаем =133106 Па 5) Па.
Принятые значения диаметров меньше расчетных следовательно диаметры всех участков вала подобраны верно.
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПОВЫШЕНИЯ
НАДЁЖНОСТИ ТЕСТОМЕСИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
К эксплуатации механического оборудования допускают лиц сдавших специальный техминимум и прошедших соответствующий инструктаж по технике безопасности.
Правила безопасной эксплуатации механического оборудования могут быть подразделены на общие присущие механическому оборудованию в целом и специальные характерные для определенного вида машин.
Перед началом работы осматривают машину и участок возле нее (состояние пола освещение и т. д.) проверяют правильность сборки надежность крепления частей деталей и др. Особое внимание уделяют проверке состояния ограждений а также зануления и заземления. Затем осматривают электрическую проводку рубильники и пускатели. При обнаружении каких-либо дефектов машина не подлежит эксплуатации.
Во время работы категорически запрещается просовывать руки внутрь машины а также проталкивать руками продукт застрявший в загрузочном и разгрузочном устройствах или в рабочей камере. Для этой цели используют деревянные или металлические толкатели входящие в комплект данной машины.
Нельзя производить смазку регулировку и наладку машины в процессе работы на ней а также оставлять работающую машину без присмотра.
По окончании работы аппарат отключают от электрической сети.
При обнаружении неисправностей машину немедленно останавливают вешают табличку «Не включать неисправна!» и сообщают об этом администрации предприятия.
В случае экстренной (аварийной) остановки машины (несчастный случай нарушена изоляция токоведущих частей повреждены ограждения) ее отключают от электрической сети.
Машину останавливают и в том случае если необходимо отойти от нее либо протереть или освободить от остатков продуктов и т.д.
Тестомесильные и взбивальные машины загружают только после их остановки. Вращающиеся рабочие органы таких машин - лопасти рычаги венчики - открыты и поэтому представляют значительную опасность.
Над дежами тестомесильных машин устанавливают щитки с автоблокировкой.
Блокировочные устройства. Эти устройства отключают машины и механизмы от электросети при повреждении или снятии ограждений а также в случае приближения работника к опасной зоне. Блокировочные устройства могут быть ручными и автоматическими. При ручной блокировке для пуска машины рычаг блокировочного устройства необходимо перевести в рабочее положение. При автоблокировке пуск машины возможен только при соответствующей установке всех ограждающих устройств. При автоблокировке машина останавливается автоматически при снятии ограждения или попадании рук рабочего в опасную зону. Автоблокировки устанавливают у наиболее опасных зон механизмов.
Для выключения двигателя нажимают кнопку «Стоп». Если попытаться во время работы машины от крыть крышку чаши куттера блок-контакт окажется разомкнутым и цепь катушки магнитного пускателе обесточится а контактор магнитного пускателя разомкнется. Заклинившие клубни следует извлекать только после остановки машины категорически запрещается эксплуатация без заземления.
Правила эксплуатации тестомесильных машин. Очищенную и вымытую дежу подкатывают к машине под месильную лопасть находящуюся в верхнем положении. Дежа фиксируется в строго определенном положении по отношению к машине тремя цилиндрическими штырями прикрепленными к станине машины на которые рама тележки наезжает тремя цилиндрическими углублениями.
В подготовленную таким образом машину вручную подают подлежащие перемешиванию продукты строго соблюдая при этом норму заполнения дежи продуктами. Коэффициент загрузки не должен превышать 08 для жидкого теста и 05 для крутого. Затем поворотом рычага на дежу опускают предохранительные щиты и включают электродвигатель.
После окончания замешивания теста выключают электродвигатель. При этом месильная лопасть должна находиться в верхнем положении — вне дежи. Если при остановке машины лопасть окажется внутри дежи ее выводят из дежи поворотом маховика электродвигателя. Затем поворотом рычага поднимают предохранительные щиты и счищают с месильного рычага тесто после чего нажимают на педаль и выкатывают дежу.
В данном курсовом проекте рассмотрена конструкция тестомесительной машины. В прилагающейся пояснительной записке приводится описание технологического процесса выполняемого тестомесительной машиной а также описание конструкции и работы вращающегося вала и его основные расчёты.
Также в пояснительной записке разработаны основные правила эксплуатации и повышения надёжности тестомесительной машины. Представлен список рекомендуемой литературы.
Лисовенко А.Т. Смесительные машины в хлебопекарной и кондитерской промышленности: Учебное пособие А.Т. Лисовенко И.Н. Литовченко И.В. Зирнис и др. – К.: Урожай 1990. – 192 с.
Долгунин В.Н. Расчёты оборудования пищевых производств: методические указания В.Н. Долгунин А.Н. Куди Е.В. Хабарова и др. – Тамбов : Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ 2010. – Ч. 2. – 32 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3-х томах. В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение 1978.
Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин С. А. Чернавский. – М.: Машиностроение 1979. – 351 с.
Курочкин А.А. Дипломное проектирование по технологии производства и переработки продукции животноводства А.А. Курочкин В.Ф. Зубриянов В.В. Ляшенко В.М. Зубриянов и др. – М.: Информагротех 1998. – 170с.