Изучение устройства, принципа действия машин для очистки корнеклубнеплодов

Цель работы: ознакомление с устройством и принципом действия машин для очистки корнеклубнеплодов.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Существует несколько способов очистки корне- и клубнеплодов: механический, термический, паровой и химический. На предприятиях общественного питания применяются в основном два способа – механический и термический. Сущность очистительного процесса при механическом способе заключается в трении клубней об абразивную поверхность рабочих частей машины и удалении частиц кожуры водой.

Термический способ основан на обжиге наружных покровов корнеплодов в специальных термоагрегатах, где температура достигает 1200 °С, с последующим удалением обгоревшей кожуры в моечно-очистительных машинах.

По устройству рабочих органов машины для очистки картофеля подразделяются на дисковые, конусные и роликовые, по структуре рабочего цикла – на машины периодического действия (дисковые и конусные) и машины непрерывного действия (роликовые).

Отечественная промышленность выпускает машины для очистки картофеля следующих типов: МОК-125, МОК-250, МОК-400, МОК-1200 – картофелеочистительные машины периодического действия с конусным рабочим органом; УММ-ПР-5, УММ-ПС-5 – картофелеочистительные машины периодического действия с дисковым рабочим органом, работающие от универсальных малогабаритных приводов; КНА-600М – картофелеочистительную машину непрерывного действия с роликовыми рабочими органами.

Общее описание агрегатов

Машина МОК-250. Машина (рис. 1) состоит из основания, корпуса, рабочей камеры с разгрузочной дверцей, вращающегося рабочего органа (конуса), привода, загрузочного отверстия с крышкой, стоек и облицовки.

Рабочая камера выполнена в виде литого цилиндрического корпуса с фланцем и чашей для сбора отходов и крепления привода.

Внутренние поверхности рабочей камеры и конуса покрыты абразивным материалом. На боковой поверхности камеры имеется окно с направляющим лотком и дверцей для выгрузки корне- и клубнеплодов после очистки. Дверца по периметру снабжена уплотняющей резиновой прокладкой и закрывается эксцентриковым запором.

На внутренней поверхности конуса установлена чаша с абразивным покрытием, дно которой имеет три радиальные волны для лучшего перемешивания клубней в рабочей камере. С наружной стороны конуса находятся две лопасти для удаления из рабочей камеры воды и мезги.

Сверху рабочая камера закрывается крышкой. Внутри камеры, в верхней ее части, имеется отверстие для подачи воды

1–основание; 2–облицовка; 3,4–шкивы; 5–конус; 6–абразивный сегмент; 7–рабочая камера; 8–крышка; 9–разгрузочный лоток; 10–ремень; 11–электродвинатель.

Рисунок 1. Машина МОК-250 для очистки картофеля.

Электродвигатель закреплен на подвижной плите. Рабочий вал уплотнен армированными манжетами для предотвращения попадания воды из камеры на электродвигатель. Конус крепится к рабочему валу шпонкой. Основание машины выполнено в виде плиты на ножках, через которые проходят фундаментные болты. К основанию машины крепятся четыре стойки, на которые устанавливается корпус.

Принцип действия.

Вращение от электродвигателя через клиноременную передачу передается абразивному конусу. Клубни картофеля, поступающие в рабочую камеру, центробежной силой прижимаются к ее абразивным поверхностям, а волнообразной поверхностью вращающегося абразивного конуса подбрасываются вверх и под действием силы тяжести вновь падают на вращающийся конус. Таким образом клубни картофеля совершают сложное движение и очищаются за счет трения об абразивные поверхности. Мезга смывается водой, непрерывно поступающей в рабочую камеру.

Сейчас на предприятиях используют более современную технику, использующую тот же принцип действия например:

Картофелечистка: PPJ 10-20 CE. Линия профессиональных аппаратов PPJ/LCJ CED спроектирована и произведена так, чтобы:

- гарантировать максимальную безопасность в ходе эксплуатации, чистки и обслуживания;

- гарантировать соответствие самым строгим гигиеническим требованиям, что достигается тщательным отбором материалов, контактирующих с продуктами питания, и устранением острых кромок, вступающих в контакт с продуктами; этим, кстати, достигается ещё одно преимущество, а именно: упрощение и повышение качества чистки (мойки) аппарата;

- обеспечить надёжность и устойчивость узлов и деталей;

- обеспечить максимальное снижение шумности благодаря применению ременной передачи.

Конструктивные особенности

Профессиональный аппарат I PPJ/LCJ сделан из стали марки AISI 304.

Разгрузочный люк сделан из полированного алюминия, регулируемые опоры – из нержавеющей стали, крышка – пластмассовая. Бункер сделан из стали марки AISI 304; рабочая пластина – алюминиевая, диск – стальной; марка стали AISI 304. Внутренние стенки контейнера покрыты абразивным полимером, что обеспечивает повышенную степень очистки обрабатываемого продукта.

1–кнопочная панель; 2–бункер; 3–шарнир блока крышки; 4–ёмкость; 5–шарнир блока ёмкости; 6–технический люк; 7–опоры; 8–фланцевые опоры; 9–корпус; 10–разгрузочный люк; 11–крышка; 12–питающий штуцер; 13–ручка.

Рисунок 2. Покомпонентный состав картофелечистки.

Габариты, вес, характеристики

Таблица 1 – Технические данные

Модель	Единица измерения	PPJ10	PPJ20	LCJ10
Питание	1-ф.т. 2-ф. т.	230В/50Гц 230…240В/50Гц
Размер А	мм	775	875	775
Размер В	мм	470	558	470
Высота С	мм	1310	1500	1310
Высота D	мм	1040	1190	1040
Объем	кг	10	20	10
Производительность	кг/ч	120…240	240…360	–
Двигатель	л.с	0,75	1,5	0,75
Мощность	ватт	550	1100	550
Вес нетто	кг	46,5	–	46,5
Уровень шума	дб	570	570	570

Размещение машины

При выборе места установки необходимо принимать во внимание габаритные размеры, приведённые в таблице 1 (с учётом, разумеется модели). Поверхность установки должна быть достаточно широкая, ровная и сухая.

Заранее подготовьте сливную трубу диаметром 60 мм, которую прикрепите ко дну машины; на полу устройте уловитель сточной воды или напольную решётку для сбора воды, удаляемой из машины.

Кроме того, машину необходимо разместить как можно ближе к водопроводному вентилю (диаметр 12 мм), что позволит легко и безопасно подключить питающую трубу (см. рис.3).

Рисунок 3. Схема слива.

После размещения машины зафиксируйте её к полу с помощью установочных винтов на фланцевых опорах. Обратите внимание на то, что аппарат должен находиться в неагрессивной среде с максимальным уровнем влажности 75% и температурой от +5ºС до +25ºС, то есть, в любом случае, в среде, которая не вызывает сбои в работе машины.

Эксплуатация машины

Органы управления

Органы управления аппаратом размещены на кнопочной панели вверху.

1. ИЗВЛЕЧЕНИЕ – кнопка, предназначенная для автоматической выгрузки готового продукта. Действует только при одновременном нажатии с кнопкой ПУСК

2. СТОП – кнопка остановки аппарата.

3. ПУСК – кнопка запуска аппарата.

4. Таймер (максимально устанавливаемое время – 5 минут).

Рисунок 4. Положение органов управления.

Загрузка и обработка продукта

Рисунок 5. Загрузка продукта.

Примечание: Продукт, предназначенный к обработке, загружается на головку постепенно со стороны верхней крышки при выключенном двигателе.

Выполните следующие действия:

1) убедившись в том, что разгрузочный люк надёжно заперт, загрузите продукт со стороны верхней крышки;

2) удостоверьтесь в том, что машина не переполнена и что уровень загрузки не выходит за пределы, отмеченные абразивным пояском внутри аппарата;

3) закройте верхнюю крышку;

4) подайте воду, открыв для этого вентиль на бункере;

Процесс обработки продукта

1) с помощью таймера установите требуемое время обработки продукта (макс. период 5 минут);

2) запустите машину, нажав кнопку ПУСК;

3) при случайном открытии и/или каком-либо перемещении крышки и/или дверцы разгрузочного люка, произошедшими во время работы, аппарат немедленно остановится; после исправления ситуации нажмите кнопку ПУСК;

4) подайте воду, открыв для этого вентиль на бункере;

5) если машина оборудована подставкой с грохотом, не забывайте – во избежание просачивания воды - постоянно очищать поддон с отходами.

Разгрузка обработанного продукта

Рисунок 6. Разгрузка готового продукта.

1) перекройте вентиль и поместите большую ёмкость у выпускного отверстия;

2) для разгрузки продукта откройте дверцу разгрузочного люка; удерживая её в таком положении правой рукой, левой нажмите одновременно кнопки ИЗВЛЕЧЕНИЕ и ПУСК на кнопочной панели; посредством центробежной силы начнётся выгрузка картофеля из машины;

3) по завершению разгрузки отпустите кнопки и дверцу люка – машина остановится.

Примечание: Не переворачивайте пустую машину.

Процедуры регламентных чисток

Перед началом работ, следует отметить, что:

Линия профессиональных машин PPJ/LCJ содержит нормативные элементы электрической и механической защиты как для эксплуатационного этапа, так и для этапа чистки и технического обслуживания. И тем не менее, имеется ряд ОСТАТОЧНЫХ РИСКОВ, которые полностью устранить невозможно. Они несут с собой определённую степень опасности травм, вызываемых неумелым взаимодействием с внешними панелями корпуса или же абразивными материалами внутри машины.

ВНИМАНИЕ: Не помещайте руки внутри работающего аппарата.

Операции по чистке и обслуживанию следует производить только на выключенной и обесточенной машине.

Чистка устройства

Перед началом процедур чистки вилку силового шнура необходимо вытащить из розетки, полностью обесточивая, таким образом, аппарат.

Аппарат следует чистить в конце каждого рабочего дня; особое внимание, при этом, следует уделять всем узлам и деталям (снимаемым), которые прямо либо косвенно контактируют с обрабатываемыми продуктами.

Чистке следует подвергать как внутренние, так и внешние поверхности машины: оставшиеся частицы отходов могут серьёзно навредить в дальнейшем.

Категорически не рекомендуется чистить (мыть) машину с помощью водоочистителей, струй воды под высоким давлением, щёток и иных предметов, могущих повредить поверхности корпуса картофелечистки. Кроме того, совершенно недопустимо применение веществ, содержащих кислоты, а также агрессивные и огнеопасные компоненты.

Если машина оборудована подставкой с грохотом, не забывайте – во избежание просачивания воды – постоянно очищать поддон с отходами.

Рисунок 7. Разборка картофелечистки.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Определение производительности и потребляемой мощности картофелеочиститепьных машин

2.1 Машины периодического действия

Производительность машины Q определяется по формуле:

, (1)

где m – масса картофеля, выгруженного из машины по окончании цикла ее работы, кг;

t_ОБР – время очистки одной порции, с (определяется с момента окончания загрузки продукта в машину до момента открытия загрузочного люка);

t_З – время загрузки продукта в машину, с (определяется с момента закрытия разгрузочного люка до момента окончания загрузки в машину продукта);

t_В – время выгрузки машины, с (определяется с момента открытия разгрузочного люка до момента его закрытия).

Масса загружаемого продукта определяется по формуле:

, (2)

где D – внутренний диаметр рабочей камеры, дм;

Н – высота рабочей камеры, дм;

φ – коэффициент заполнения рабочей камеры, равный отношению высоты слоя загруженного картофеля к высоте рабочей камеры (φ принимается от 0,6 до 0,65);

ρ – плотность продукта, кг/дм³ (для картофеля – 0,65…0,7, свеклы – 0,75, моркови – 0,78…0,8).

Время t_ОБР определяется до начала определения производительности машины на контрольных порциях продукта. За время t_ОБР принимают продолжительность процесса очистки, в течение которого масса полностью очищенных клубней составляет не менее 90% массы всех клубней, находящихся в данный момент в машине.

Полностью очищенным считается клубень, у которого кожура сохраняется в углублениях, а на остальной поверхности имеется не более трех участков с кожурой, наибольший размер которых составляет от 1 до 3 мм. Суммарное время загрузки и выгрузки машины t_З и t_B не должно превышать 12с.

Подставляя значение массы в формулу определения производительности машины, получим:

, (3)

Мощность электродвигателя картофелеочистительных машин определяется по формуле:

, (4)

где М_ТР – момент трения картофеля, находящегося в камере для обработки, Н∙м;

ω – угловая скорость диска или ротора, рад/с.

Угловую скорость можно определить по формуле:

, (5)

Момент трения можно вычислить по формуле:

, (6)

где g – ускорение силы тяжести (g = 9,8 м/с²);

f – коэффициент трения картофеля об абразивную поверхность ротора и стенки камеры (f = 0,8…1,3);

r_ТР – радиус приложения силы трения (r_ТР = 0,3…0,4).

Пример. Определить производительность картофелеочистительной машины МОК-250 и мощность ее электродвигателя.

Основные технические данные машины: внутренний диаметр рабочей камеры D = 0,35 м, высота рабочей камеры Н = 0,21 м, время очистки одной порции картофеля t_ОБР =1,8 мни (108 с), время загрузки и выгрузки t₃ + t_в = 0,2мин (12 с), частота вращения ротора n = 6 с^-1.

Производительность картофелеочистной машины определяем по формуле (3), принимая φ = 0,65 и ρ = 700 кг/м²

кг/ч

Для определения мощности электродвигателя необходимо определить массу загружаемого продукта по формуле (2).

Подставив в нее числовые значения, получим

кг

Момент трения картофеля, находящегося в камере для обработки, вычисляем по формуле (6), принимая r_ТР = 0,14 м (0,4 ∙ 0,35)

Н∙м

Угловую скорость диска или ротора определяем по формуле (5). После подстановки числовых значений получим:

рад/с

Тогда мощность электродвигателя картофелеочистительной машины, вычисленная по формуле (4), будет равна:

кВт

По каталогу выбираем электродвигатель мощностью 0,6 кВт.

Машины непрерывного действия

Производительность машины Q определяем по формуле

, (7)

где F – площадь поперечного сечения слоя картофеля у разгрузочного лотка, м²;

w – скорость продвижения картофеля, м/с (экспериментальными данными установлено, что скорость продвижения картофеля колеблется в пределах от 0,035 до 0,05 м/с и зависит от угла наклона рабочей камеры, состояния картофеля, качества абразивной поверхности рабочих валиков и стенок и др.);

φ – коэффициент, учитывающий заполнение камеры продуктом (φ=0,5…0,6);

ρ – плотность продукта, кг/м³.

Площадь поперечного сечения F определяем по формуле:

, (8)

где а – толщина слоя продукта у разгрузочного окна, м;

b – ширина разгрузочного окна, м.

Потребную мощность электродвигателя N определяем по уравнению:

, (9)

где m – масса продукта, находящегося в камере для обработки, кг;

g – ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с²);

f – коэффициент трения продукта об абразивную поверхность очистительных валиков (f = 1,2);

d_CP – средний диаметр валиков, м;

n – частота вращения валиков, с^-1;

η – к. п. д. передаточного механизма.

Массу m продукта, находящегося в камере для обработки, определяем по формуле

, (10)

где L – длина рабочей камеры, м;

B – ширина рабочей камеры, м.

Пример. Определить производительность картофелеочистительной машины КНА-600М и мощность её электродвигателя. Основные технические данные машины: ширина разгрузочного окна рабочей камеры b = 0,25 м, длина рабочей камеры L = 1,2 м, ширина камеры В = 0,1 м, частота вращения рабочих валиков n = 16,6 с^-1, средний диаметр валика d_СР = 0,068 м.

Толщину слоя продукта у разгрузочного окна принимаем равной среднему размеру поперечного сечения клубня a = 0,06 м, φ = 0,5, f = 1,2.

Для определения производительности картофелеочистительной машины подставим эти данные в формулу (7):

кг/ч

Для определения мощности подсчитываем по формуле (10) массу продукта, находящегося в камере для обработки (исходя из максимальной загрузки):

кг

Подставив числовые значения полученной массы и технические параметры машины в формулу (9), получим:

кВт

После этого по каталогу выбираем электродвигатель мощностью 3,0 кВт.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. На чем основан принцип действия очистки картофеля в машинах?

2. Как и для чего сульфитируют картофель в машинах?

3. Для чего производится калибровка овощей перед их очисткой в машинах?

4. Какие факторы влияют на производительность картофелечистельных машин?

5. Расскажите устройство картофелечистельной машины МОК-250.

6. Расскажите правила эксплуатации картофелечистки PPJ 10-20 CE

7. Расскажите правила безопасности при работе с картофелечистельными машинами.

Лабораторная работа №3

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1721; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!