Дипломный проект по куттеру

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Классификация куттеров

1.2. Конструктивные особенности режущих механизмов куттеров

1.3. Максимально достижимая скорость резания сырья

1.4. Вариант осуществления процесса измельчения сырья в атмосферных условиях, в среде инертного газа или под вакуумом

1.5. Использование при измельчении сырья одной или нескольких ножевых головок

1.6. Производительность куттеров и их классификация по типоразмерам

1.7. Дополнительные классификационные признаки конструктивных особенностей куттеров

2. Патентный поиск

3. Технологические расчеты

3.1. Определение производительности поточной линии

3.2. Расчет технологической линии. Подбор оборудования, компоновка технологической линии

4. Прочностные расчеты

4.1. Расчет куттера

4.2. Кинематический и силовой расчет привода чаши куттера

4.3. Расчет червячной передачи

4.4. Кинематический и силовой расчет привода ножевого вала

4.5. Расчеты на прочность ножевого вала

5. Экология и безопасность жизнедеятельности

5.1. Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях

6. Организация технического обслуживания, монтажа и ремонта

7. Технология машиностроения

7.1.Технология заточки ножей куттеров

7.2. Конструкция ножевой головки куттера

8. Расчет экономической эффективности

Заключение

Список использованных источников информации

Приложения (спецификации)

1. литературный обзор

Измельчение – процесс широко распространённый в пищевой промышленности в целом и мясной промышленности в частности. Измельчением называют процесс разделения тел на части, при котором происходит уменьшение линейных размеров частиц при одновременном увеличении их суммарной боковой поверхности. [20]

Измельчение осуществляют различными способами: раздавливанием, раскалыванием, разламыванием, истиранием, ударом и резанием. Кроме последнего, все способы или различные их комбинации составляют основу процесса дробления. Они характеризуются различной степенью деформации сжатия и сдвига.

Из перечисленных способов наиболее пригодными для промышленного измельчения мяса и мясных продуктов оказались резание и распиливание (машины для крупного измельчения).

Резание - один из наиболее распространенных и важных процессов обработки материалов. Изучение процесса резания началось в связи с развитием металло и деревообработки.

Возникновение и развитие науки о резании связано с именами русских ученых: И.А.Тиме, К.А.Зворыкина, Я.Г.Усачева, А.Н.Челюскина, чьи научные труды сохраняют свою теоретическую значимость ив настоящее время. И.А.Тиме первым объяснил протекание процесса резания металлов, дал формулы для расчета сил резания.

Приоритет в развитии науки о резании материалов органического происхождения принадлежит В.П.Горячкину. Дальнейшее развитие его учения получило в трудах В.А.Желиговского. Наиболее интенсивно наука о резании начала развиваться в 50х годах.

Вопросами резания и измельчения пищевых материалов занимались А.И. Пелеев, В.И. Ивашов, М.Н. Клименко, Г.В. Бакунц, Т.В. Чижикова (резание мяса и мясных продуктов), В.М.Воркунов, Н.И.Жилин, А.А.Романов (резание рыбы), А.Я.Кирилов, Н.В.Мороз, А.Д.Панин (резание овощей и фруктов), Н.А.Предтеченский, М.Н.Семенов (резание продуктов общественного питания), Н.А.Даурский, Ю.А.Мачихин, М.В.Калачев, Н.Н.Соловьев (резание кондитерских масс), В.М.Хромеенков, А.А.Сурашов, В.В.Щербатенко (резание хлеба) и др.

Н.Е.Резник, А.Н. Даурский и Ю.А. Мачихин, Т.В. Чижикова в своих трудах: "Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов", "Резание пищевых материалов", "Машины для измельчения мяса и мясных продуктов" обобщили исследования отдельных авторов, занимающихся вопросами резания пищевых материалов, и наметили основные пути интенсификации этих процессов.

1.1 классификация куттеров.

Современное развитие экономики актуализирует задачи направленые на обеспечение реализации энерго и ресурсосберегающих экологичных технологий производства качественной и безопасной мясной продукции, повышение рентабельности предприятий, что основано на росте производительности труда, максимальном снижении потерь при переработке сырья. Решение этих задач должно осуществляться за счет внедрения прогрессивных технологий, обеспечивающих сокращение доли ручного труда, создании и внедрении автоматизированных технологических линий, комплексов, средств малой механизации.

В современном, наиболее широко распространенном понимании, термин «технология» подразумевает под собой совокупность «технологических регламентов» и «технических средств ее реализации». При этом указанные составляющие элементы технологии тесно увязаны, определяют друг друга, и не могут быть реализованы в условиях производства кроме как взаимно.

Поэтому в общем случае процедура оценки или выбора оптимального (приемлемого) технического средства для внедрения в реальное производство является частью общей задачи по оценке или выбору оптимальной (приемлемой) технологии производства. [23]

Трудно найти более - менее серьезное предприятие не использующее куттера при фаршеприготовлении. Без сомнения можно рассматривать данный вид машин как продукт многолетней эволюции мясорезательной техники. Современный куттер с одной стороны, как конструктивно, так и в аспектах его эксплуатации, является чрезвычайно сложным, дорогостоящим инженерным сооружением, базирующимся на последних достижениях науки и техники. Вместе с этим, благодаря высоким технологическим, технико-экономическим показателям в работе, куттер занимает ключевое место в системе мясоперерабатывающих машин.

Конструктивно куттер представляет собой машину, состоящую из чаши кольцевой формы, образованной рассечением полого тора плоскостью, перпендикулярной его главной оси. В полости чаши, в плоскости, проходящей через главную ось тора, расположены режущие ножи, закрепленные на консольном приводном валу. При работе куттера сырье, загружается в чашу, чаша осуществляет вращательное движение вокруг главной оси, за счет чего происходит подача сырья в зону резания. При этом, сырье измельчается за счет вращения ножей. Ножи, как правило, собираются в виде отдельного съемного узла – «ножевой головки». Вращающаяся ножевая головка в целях обеспечения безопасности и локализации рабочей зоны закрывается специальным кожухом. В целом чаша, также снабжена общей крышкой. Большинство современных куттеров снабжены специальными откидывающимися выгрузными устройствами, выполненными, как правило, в виде вращающихся дисков. [5]

Основные механизмы куттера, включая приводы вращения чаши, вала ножевой головки, механизма выгрузки монтируются внутри станины.

Куттера, предназначенные для эксплуатации на предприятиях средней и большой мощности, снабжаются специальными системами автоматики управления и контроля (дозирование жидких компонентов, контроль температуры фарша, контроль рабочих параметров и др.).

К классификационным признакам куттеров можно отнести следующие.

2. патентный поиск

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса.

Патентный поиск осуществляется посредством информационно-поисковой системы и выполняется вручную или с использованием средств механизации или автоматизации, непрерывным участником которого является человек.

При патентном поиске сравниваются выражения смыслового содержания информационного запроса и документа, записанные на информационном поисковом языке.

Для оценки результатов поиска создаются определенные правила-критерии соответствия, устанавливающие, при какой степени формального совпадения поискового образа документа с поисковым предписанием текст следует считать отвечающим информационному запросу.

Информационно-поисковая система это логическая система, предназначенная для нахождения и выдачи информации, вы том числе и при патентном поиске, в документальном или ином виде и представляющая собой совокупность информационно-поискового языка, правил переводов текстов на этот язык, общих правил поиска и критерия смыслового соответствия содержания текста информационному запросу.

В Федеральном институте промышленной собственности (ФИПС) имеется несколько разных баз данных.

Одна из них по зарегистрированным объектам интеллектуальной и промышленной собственности, а другая дает результаты до последней поданной в ФИПС заявке.

Если патентный поиск по базе данных зарегистрированных объектов результатов не дал, то необходимо проводить поиск до последней поданной заявки, но это значительно дольше и дороже.

Патентный поиск по данной работе проводился в 11 ведущих зарубежных странах мира: США, Канада, Швеция, Дания, Англия, Испания, Франция, Германия, Польша, Италия, Австрия и аналогов не выявил.

В результате патентного поиска в Российской Федерации был выявлен патент на изобретение № 2337757 (приложение 1) «Способ тонкого измельчения пищевых продуктов», опубликовано 10.

3.1 определение производительности поточной линии.

Одним из важнейших условий повышения эффективности производительности является повышение производительности труда производственного процесса, что достигается увеличением производительности машин, агрегатов и поточных линий. Поэтому практическое решение этой задачи может быть найдено по результатам анализа всех факторов, определяющих эффективность работы машин и линий с определением наиболее перспективных направлений повышения их производительности при модернизации оборудования и разработке новой техники. Для характеристики производительности машин пищевых производств устанавливается три вида производительности: [22]

• теоретическая (Пт);

• техническая (П);

• эксплуатационная (Пэ)

Теоретическая производительность – цикловая, расчетная, проектная.

Техническая производительность – практическая, эффективная.

Эксплуатационная производительность – практическая, реальная.

Для характеристики степени использования теоретической производительности машины или линии устанавливается коэффициент технического использования теоретической производительности Кти. В конструкторскую документацию обычно записывают теоретическую производительность Пт и коэффициент технического использования Кти, либо техническую производительность П. [22]

Заключение.

В дипломной работе были поставлены задачи дать теоретическое обоснование новому методу тонкого измельчения мясного сырья в куттере, а также разработать базу для конструкторского решения установки ножей разного профиля в одну ножевую головку.

В главе литературный обзор было обработано большое количество теоретического материала и сделан вывод, что установка одинаковых ножей в рабочий орган не в полной мере эффективно осуществляет процесс измельчение. На основе этого заключения, было принято решения рассмотреть вариант размещения в рабочем органе ножей разного профиля.

В свою очередь данный способ выдвигает особое требование к конструкции ножевой головки которые были рассмотрены и обоснованны в соответствующей главе.

В последующих главах проекта была рассмотрена реализация данного метода на примере линии по производству сосисок и вареных колбас. Интеграция нового метода в рассмотренную линию дало годовой экономический эффект в размере 1173074,4 руб, а срок окупаемости составил 1.1 года.

Таким образом, размещение в ножевой головке куттера ножей разных видов и конфигураций позволяет совместить все 3 этапа измельчения мясного сырья, существенно сокращая при этом продолжительность процесса куттерования.

Сокращение продолжительности куттерования и уменьшение площадей боковых поверхностей ножей приводят к снижению интенсивности воздействия сил трения на сырье при измельчении, уменьшению нагрева фарша, а также к значительной экономии энергозатрат, связанных с процессом тонкого измельчения.