Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10178| Title: | Лінійний дозувально-наповнювальний автомат для фасування кабачкової ікри |
| Authors: | Хандюк, Микола Васильович Білик, Владислав Олександрович |
| Keywords: | наповнювач;кабачкова ікра |
| Issue Date: | 9-Jun-2026 |
| Abstract: | Мета КРБ полягає у: отриманні навиків конструювання лінійного дозувальнонаповнювального автомату для фасування кабачкової ікри; аналізі і обґрунтуванні параметрів конструкції; отриманні навиків розрахунків параметрів лінійного дозувально-наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри Завдання роботи: аналіз ринку продукції; вивчення технічних вимог та умов на сировину, напівфабрикати і готову продукцію; зробити аналітичний огляд обладнання для фасування густих мас; вивчити конструкцію наповнювача для густих мас; вивчити монтаж та технічне обслуговування лінійного дозувальнонаповнювального автомату для фасування кабачкової ікри; зробити розрахунок лінійного дозувально-наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри; розробити технологічний розділ виготовлення деталі втулка; розробити розділ з охорони праці. Об’єкт роботи. Процес фасування ікри кабачкової. Предмет роботи. Вирішення практичних завдань спрямованих на обґрунтування технологічного процесу фасування ікри кабачкової |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10178 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Білик.pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота бакалавра (КРБ) складається з реферату, переліку умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. КРБ виконана на 78 сторінках, включає 66 формул, 15 рисунків, дев’ять таблиць, 19 літературних джерел та чотирьох додатків. | 2.45 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
(повне найменування вищого навчального закладу)
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: ЛІНІЙНИЙ ДОЗУВАЛЬНО-НАПОВНЮВАЛЬНИЙАВТОМАТ
ДЛЯ ФАСУВАННЯ КАБАЧКОВОЇ ІКРИ
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ22. 133026. 000. РПЗ
Виконав: здобувач вищої освіти групи ГМ-22
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних
і машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Владислав БІЛИК
(ім’я та прізвище)
Керівник Микола ХАНДЮК
(ім’я та прізвище)
Рецензент Валентин ПОДА
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2026
2
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
Освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Спеціалізація «Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств»
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
ЗАТВЕРДЖУЮ:
завідувач кафедри
Василь ОСИПЕНКО
(підпис) (ім’я та прізвище)
« » 2026 року
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра студенту
Владиславу БІЛИКУ
(ім’я та прізвище)
1. Тема бакалавської роботи: «Лінійний дозувально-наповнювальний автомат для
фасування кабачкової ікри»
Керівник бакалавської роботи роботи: Микола ХАНДЮК, старший викладач
(ім’я та прізвище, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
«___»____________2026 року №_____
2. Строк подання студентом кваліфікаційної роботи бакалавра 12.06.2026 р.
3. Вихідні дані до кваліфікаційної роботи бакалавра: технологічні інструкції; робочі
інструкції; патенти; конструкторська документація, наукова та довідкова література
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити):
Реферат; перелік умовних позначень та скорочень, вступ;
Конструкторський розділ;
Технологічний розділ;
Розділ з охорони праці;
Загальні висновки, перелік використаних літературних джерел, додатки.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Складальне креслення наповнювача для густих мас лінійного типу;
Складальне креслення дозуючої головки наповнювача;
Робочі креслення деталей дозуючої головки наповнювача;
Плакат маршрут обробки поверхні;
Плакат з охорони праці.
3
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота бакалавра (КРБ) складається з реферату, переліку
умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і
додатків. КРБ виконана на 78 сторінках, включає 66 формул, 15 рисунків, дев’ять
таблиць, 19 літературних джерел та чотирьох додатків. Графічна частина складається
з чотирьох креслень та двох плакатів формату А1.
Мета КРБ полягає у: отриманні навиків конструювання лінійного дозувально-
наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри; аналізі і обґрунтуванні
параметрів конструкції; отриманні навиків розрахунків параметрів лінійного
дозувально-наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри
Завдання роботи: аналіз ринку продукції; вивчення технічних вимог та умов
на сировину, напівфабрикати і готову продукцію; зробити аналітичний огляд
обладнання для фасування густих мас; вивчити конструкцію наповнювача для
густих мас; вивчити монтаж та технічне обслуговування лінійного дозувально-
наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри; зробити розрахунок
лінійного дозувально-наповнювального автомату для фасування кабачкової ікри;
розробити технологічний розділ виготовлення деталі втулка; розробити розділ з
охорони праці.
Об’єкт роботи. Процес фасування ікри кабачкової.
Предмет роботи. Вирішення практичних завдань спрямованих на
обґрунтування технологічного процесу фасування ікри кабачкової.
Ключові слова: НАПОВНЮВАЧ, КАБАЧКОВА ІКРА, ПРОДУКТИВНІСТЬ,
МОНТАЖ, РЕМОНТ, ОХОРОНА ПРАЦІ, ЗАЗЕМЛЕННЯ.
4
ABSTRACT
The qualifying bachelor's thesis (QRB) consists of an abstract, a transfer of
intellectual values, an entry, three sections, subdivisions, a list of shortcomings and
supplements. KRB Wikonana on 78 pages, includes 66 formulas, 15 figures, nine tables, 19
literary articles and four additional supplements. The graphic part consists of four chairs and
two posters in A1 format.
Meta KRB refers to: the removal of the gears for the design of a linear dispensing and
filling machine for packing squash caviar; analysis and evaluation of design parameters;
censoring the parameters of a linear dispensing and refilling machine for packing squash
caviar
Завдання работи: product market analysis; the development of technical skills and
brains for raw materials, beverages and finished products; perform an analytical review of
equipment for packaging thick butters; use the design for thick butter; Include installation
and technical maintenance of a linear dispensing and filling machine for packing squash
caviar; develop the design of a linear dispensing and filling machine for packing squash
caviar; develop the technological section of the prepared part - bushing; develop a section
for the protection of goods.
Об'єкт работи. The process of packaging caviar of squash.
Subject of work. The most practical instructions for priming the technological process
of packing squash caviar.
Keyword: NAPOVNYUVACH, KABACHKOVA IKRA, PRODUCTIVITY,
INSTALLATION, REPAIR, PROTECTION OF WATER, GROUNDING.
5
ЗМІСТ
Перелік умовних позначень і скорочень…………………………………………….6
Вступ…………………………………………………………………………………...7
Розділ 1. Конструкторський розділ…………………………………………………..9
1.1 Аналіз ринку продукції та обґрунтування вибору обладнання………………..9
1.2 Лінія виробництва овочевої ікри………………………………………………..11
1.2.1 Узагальнена машинно-апаратурна схема лінії……………………………11
1.2.2 План фасувального відділення лінії виробництва овочевої ікри………...18
1.3 Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову продукцію..20
1.4 Аналітичний огляд обладнання…………………………………………………24
1.4.1 Загальні відомості…………………………………………………………...24
1.4.2 Класифікація наповнювачів консервного виробництва………………….25
1.4.3 Принципова схема поршневих дозаторів для пластичних матеріалів…..27
1.4.4 Пристрої для наповнення тари по об’єму…………………………………29
1.4.5 Наповнювачі для густих продуктів карусельного типу…………………..31
1.4.6 Наповнювачі для густих продуктів лінійного типу……………………….34
1.4.7 Порядок монтажу наповнювача густих мас Н1-АРП…………………….39
1.8.8. Експлуатація наповнювача………………………………………………...40
1.4.9 Технічне обслуговування автомата………………………………………..43
1.5 Розрахунок наповнювача………………………………………………………...51
1.5.1 Розрахунок основних параметрів наповнювача……………………………51
1.5.2 Розрахунок пластинчастого транспортера наповнювача Н1-АРП-8……..54
Висновки до розділу 1………………………………………………………………..57
Розділ 2. Технологічний розділ…………………………………………………………58
2.1 Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі…….……………………..58
2.2 Вибір і обґрунтування технологічних баз……………………………………….59
2.3 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхні…………………………..60
2.4 Вибір варіантів обробки деталі…………………………………………………..62
2.5 Логічна оцінка варіантів МОД та вибір найбільш прийнятного………………65
6
2.6 Встановлення режимів обробки………………………………………………….66
2.7 Нормування операцій……………………………………………………………..67
Висновки до розділу2……………………………………………………………………68
Розділ 3. Охорона праці…………………………………………………………………70
3.1 Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів
при експлуатації наповнювача Н1-АРП………………………………………………..70
3.2 Вимоги безпеки та охорони праці на автомат Р1-АРП…………………………71
3.3 Розрахунок заземлення наповнювача Н1-АРП…………………………………..74
Висновки до розділу 3……………………………………………………………………78
Загальні висновки………………………………………………………………………..80
Перелік використаних літературних……………………………………………………81
Додатки………………………………….………………………………………………..83
7
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ
АПК – агропромисловий комплекс
ТУ – технічні умови
ДСТУ – Державний стандарт України
КРБ –кваліфікаційна робота бакалавра
МОП – методи обробки поверхні
МОД – методи обробки деталі
МО – міжремонтне обслуговування
ОП – охорона праці
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет
ККД – коефіцієнт корисної дії
МОЗ – міністерство охорони здоров’я
ДБН – державні будівельні нормиП
ТО – Технічне обслуговування
ППР – Планово-попереджувальний ремонт
ТО – Охорона праці
ППБ – Правила пожежної безпеки
КР – капітальний ремонт
СНіП – санітарні норми і правила
ГК – група компаній
ЧВП – Черкаський виробничий підрозділ
ТОВ – товариство з обмеженою відповідальністю
ГМ – галузеве машинобудування
РПЗ – розрахунково-пояснювальна записка
МКР – міжнародна фінансова корпорація
8
ВСТУП
Харчова промисловість України є одним зі стратегічно важливих секторів
економіки, що забезпечує продовольчу безпеку та експортний потенціал країни.
Виробництво плодоовочевих консервів, зокрема кабачкової ікри, займає вагому
частку в структурі переробної галузі завдяки високій поживній цінності продукту та
стабільному попиту серед споживачів.
Ефективність ліній з виробництва в’язких харчових продуктів безпосередньо
залежить від технічного рівня фасувального обладнання. Процес наповнення тари є
одним із найбільш відповідальних етапів, оскільки саме на ньому формується
точність дозування, забезпечується дотримання санітарно-гігієнічних норм та
визначається загальна продуктивність лінії. Використання наповнювачів лінійного
типу дозволяє досягти високої гнучкості виробництва, простоти в обслуговуванні та
можливості швидкого налаштування під різні типорозміри жерстяної та скляної тари.
Однак, робота з продуктами високої в’язкості, якими є кабачкова ікра, висуває
особливі вимоги до конструкції дозуючих систем для запобігання аерації продукту та
забезпечення стабільної швидкості наповнення.
Мета роботи – дослідження роботи наповнювача лінійного типу лінії
виробництва ікри кабачкової для лінії виробництва кабачкової ікри.
Об’єкт дослідження – процес фасування в’язких плодоовочевих мас у тару.
Предмет дослідження – конструктивні параметри та режими роботи лінійного
наповнювача поршневого типу.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
- Проаналізувати сучасний стан технології та обладнання для виробництва
кабачкової ікри;
- Провести порівняльний аналіз існуючих конструкцій наповнювачів;
- Виконати технологічні та конструктивні розрахунки основних вузлів
наповнювача;
- Розробити технологічний процес виготовлення деталі;
- Розглянути питання охорони праці та техніки безпеки.
9
РОЗДІЛ 1
КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Аналіз ринку продукції та обґрунтування вибору обладнання
Кабачкова ікра відноситься до сегмента плодоовочевої консервації, що має
стабільний попит завдяки доступній ціні та традиційним смаковим вподобанням
населення України. Ринок характеризується високим рівнем конкуренції, де
основними чинниками успіху є:
- Стабільність якості: однорідна консистенція та відсутність сторонніх
включень.
- Привабливість ціни: мінімізація собівартості через зменшення втрат
сировини.
- Точність фасування: дотримання вимог ДСТУ щодо маси нетто продукту.
Вивчаючи особливості переробки і маркетингу сільськогосподарської
продукції, аналітики Міжнародної фінансової корпорації (МФК) 2005р. досліджували
різні ринки. 20 % респондентів МФК були представниками овочепереробних
підприємств.
Ринок консервованої продукції в Україні представлений як потужними
холдингами з багаторічною історією, так і новими крафтовими та органічними
брендами, що активно розвиваються навіть в умовах 2026 року.
Нижче наведено основні торгові марки (ТМ) за категоріями:
Це найбільш насичений сегмент, де домінують великі національні виробники:
- Верес (Veres): Один із лідерів ринку з широким асортиментом (маринади,
соуси, овочева ікра). Виробничі потужності зосереджені, зокрема, у Черкаській
області;
- Ніжин (Nezhin): Відомий бренд Ніжинського консервного заводу, що входить
до складу Fozzy Group. Спеціалізується на преміальній овочевій консервації;
- Чумак (Chumak): Попри релокацію потужностей через війну, бренд
залишається ключовим гравцем у категоріях томатної пасти, соусів та консервованих
овочів;
10
- Gospodar: ТМ, що орієнтована на масовий сегмент із базовим набором
консервованих овочів;
- Bonduelle: Хоча це міжнародний бренд, він займає значну частку ринку
кукурудзи та горошку (часто через імпорт або контрактне виробництво);
- Одеський консервний завод дитячого харчування (ОКЗДХ).
Нові та спеціалізовані марки:
- Кухар Рішельє: Бренд, що активно розвиває лінійку овочевої консервації;
- Gospodar: Пропонує ікру в економ-сегменті, часто у великій скляній тарі;
- Stodola: Органічна кабачкова ікра (часто з додаванням авторських спецій),
орієнтована на споживачів, що шукають продукцію без консервантів та з
сертифікованої сировини.
Великі ритейл-мережі замовляють виробництво ікри під власними брендами,
що дозволяє тримати нижчу ціну:
- Повна Чаша / Премія (мережа Сільпо/Fozzy);
- Своя Лінія / Розумний Вибір (мережа АТБ);
- Вигода / Гурмет (мережа Варус).
Структура пріоритетних напрямків розвитку підприємств консервної
промисловості зображені на рис. 1.1.
Рисунок 1.1 – Пріоритетні напрямки розвитку переробних підприємств України
Більше двох третин опитаних виробників найбільш наболілою вважають
проблему зношення основних фондів підприємств. Більше трьох четвертих
респондентів вважають, що потреба підприємств галузі у залученні інвестицій
сьогодні дуже висока.
11
Впровадження наповнювача лінійного типу в лінію виробництва ікри
зумовлене такими маркетинговими перевагами:
- Гнучкість асортименту: лінійні наповнювачі легше налаштовуються на різні
типи та об’єми тари (скляна банка до 1 л, банка твіст-офф, жерстяна банка). Це
дозволяє підприємству швидко реагувати на запити ритейлерів (роздрібних
продавців, як-от мережі «Сільпо», «АТБ», «Fozzy») та змінювати формат пакування
без тривалих простоїв;
- Збереження органолептичних властивостей: сучасні лінійні дозатори
забезпечують дбайливе ставлення до продукту, не руйнуючи його структуру та колір,
що є критичним для преміального сегменту ікри.
- Мінімізація браку: висока точність дозування (± 1 − 2 %) виключає випадки
«недоливу» (що псує репутацію бренду) та «переливу» (що приносить збитки
виробнику).
1.2 Лінія виробництва овочевої ікри
1.2.1 Узагальнена машинно-апаратурна схема лінії
Потоково-механізована лінія виробництва кабачкової ікри являє собою
комплекс взаємопов’язаного обладнання, що забезпечує безперервний цикл
переробки сировини, термічну обробку та фасування готового продукту в герметичну
тару. Призначення лінії: виробництво ікри овочевої (кабачкової, гарбузової,
баклажанної та ін.).
Основні етапи технологічного процесу на лінії можна розділити на три блоки:
І. Підготовче відділення:
- Приймання та миття;
- Інспекція та калібрування;
- Подрібнення.
ІІ. Теплова обробка та приготування:
- Обсмажування/Бланшування;
- Протирання;
12
- Змішування (Купажування);
- Підігрів перед фасуванням.
ІІІ. Фасувально-пакувальне відділення (Центральний вузол проекту):
- Подача тари;
- Наповнення (Лінійний наповнювач);
- Укупорювання;
- Стерилізація
Потоково-механізована лінія для виробництва ікри представлена на рис. 1.2.
1 2 3 4 5 6 8 17 18 20 21
1 2 3 4 5 6 8 17 18 20 21
7 9 11 12 13 14 22 23
7 9 11 12 13 14 22 23
10 15 16 19
1 – перекидач контейнерів; 2 – машина дл1я0 митт15я кабач16ків бар19абанна ВК-БЩМ;
1. При3йм –ан неялсеирвоавитнои.ром для відокремлення води;1 24. В–ен триоллятиоркноавмиашйин аіндсляпмеиктцтяійзенлеинйі В Кт-рМаБВн1.спортер;
21.. ПМраишйимнаанндялясимриотвтиняи.кабачків барабанно-щіточна ВК-БЩМ.
5 – машина для нарізання кабачків; 61132 .–. МВ аемшнтианишалядитлоянрноаач идмщалешняинн ябацлдилбаяунлмішивтідутяквозажеунлрениніяВВК КВ--КМКЧБКВ-. К1. БА;
32.. ВМоалшоигноавідддліялюмвиатч.тя кабачків барабанно-щіточна ВК-БЩМ. 1143..СМтаашнциіняапдрлиягоотчуивщаенннняятцаирбиу.лі від кожури ВК-КЧК.
43.. ВРоо7ллои кг–оо ввшіидйдніілнюесвпкаечок.цвійинийй траанснпосрптеорр. тер; 8 – машина д115л4..СяАт ваптноцмідяатрпрідибогзонутвеуанвлаьнннояя- нт(авапроив.внючюочикй)Б;Ч -9К Д–К -м22і.сткість для
54.. МРаошлиикноавидйляіннсапреікзцанійнняийкатбраачнксівпоКр6т-еФрВ. ПЗ-200. 16. Змішу
перемішування; 10 – насос для дозуванн1я5.; А1вт1о мва–а тч.мдаозшувиалньнао -дналпяов ноюбючриой бБЧк-иКД кК-о2р2.енеплодів;
65.. ММаашшииннаа ддлляя нбалранізшанунвяанкнаябаВчКк-іКвБКА6.-ФВПЗ-200. 1176.. ЗЗамвішанутваачж.увальний шнек.
76.. ШМна1ешк2ион в–аий двлтяербналнтаснпишолрутвяаетнрн.оярВнК-аК БмА.ашина для миття зел118е7..нЗЗіба;івр ан1нит3к-а пж–іду івгмарліавьаншчийдилшнянеіаккр .ди.ля очищення цибулі від
87.. МШаншекионваийдлтярпаондсрпібонретненря. (вовчок) К6-ФВПЗ-200. ВК-КНМ 1198.. НЗабсіронсикд-лпяідпігерріевкааччдулвання ікри.
9. Містккіостжу я ікри.
ь длряипе; р1ем4іш у–в асннтяаВнКц-РіПя- 0п1.р10и. готування тар2и0;. Н1а5по в–н юавапча. рат дозувально-наповнюючий;
8. Машина для подрібнення (вовчок) К6-ФВПЗ-200. ВК-КНМ 19. Насос для перекачування ікри.
190. .МНісатсоксі1стд6лья –ддл ояззумпвеаріншенмяіуш. увваанчн;я 1ВК7- Р–П- 0з1а.1в0.антажувальний22 10ш. .АНвнатпеоокмвна;ют в1ад8чл.я –за кзрбучірувнанинякБ-пЧ-іКд3Кіг-8р9іАв. ач для ікри;
1110. .МНаашсоиснадлдялядоозбурвоабнкнияк. оренеплодів. 222. Транспортер.19 – насос для перекачування ікри; 210. А вто23. На–в ан
маатподлвянзаюкрвучувантажувач автоаклчав;
н н2я1Бних к
Ч–-ор
Кп3Ка-зин бр
89А
аонк-
.вакуумна
11. Машина для обробки коренеплодів. 22. Транспортер. ами.
укупорювальна машина; 22 – трансп23о. рНатвеанрт;а ж2у3ва ч–а увтколклаадвнаихчк боразиннобкан ква мки.орзини.
Рисунок 1.2 – Потоково-механізована лінія виробництва овочевої ікри
13
Лінія А9-КЛГ (рис. 1.2) виробництва ікри кабачкової і баклажанної складається
з ділянки переробки основної сировини, ділянки переробки компонентів ікри і
ділянки фасування, герметизації і укладання банок в автоклавні корзини.
На ділянці переробки кабачки і баклажани перекидачем контейнерів 1 (А9-
КДР) подаються в мийну машину 2 (Т1-КУМ-І або T1-КУМ-ІІІ) і елеватором для
відокремлення води 3 подаються на роликовий інспекційний транспортера 3 (КТВ),
де відбираються некондиційні плоди (битті, гнилі). Після інспекції сировина на
машині для нарізання 5 ріжеться на кружальця або на півкружальця (А9-КЛГ/2) і
елеватором подається в машину для бланшування 6 (ВК-КБА) або в паро-олійну піч
(АПМП-1) для бланшування чи обжарювання. Бланшовані чи обжарені кабачки або
баклажани шнековими транспортерами 7 подаються на вовчок 8 (К6-ФВП-160) для
подрібнення. Паралельно відбувається обробка коренеплодів в машина для обробки
коренеплодів 11, миття зелені в вентиляторній машині 12 та очищення цибулі від
лушпиння в машині для чищення. Підготовка скляних банок відбувається на станції
приготування тари 14.
На ділянці подрібнення, дозування і змішування компонентів ікри подрібнена
сировина з збірника 9 насосом для дозування 10 (для кабачків і баклажанів) подається
в змішувач 16 і завантажувальний шнек 17 подає ікру в збірник-підігрівач для ікри
18. Насос для перекачування ікри 19 подає підігріту масу в наповнювач 20. Після
цього наповнені банки укупорюються на паро-вакуумнній укупорювальній машині 21
(SLW-560). Пластинчастим транспортером 22 банки подаються на укладач банок в
корзини 23.
Коренеплоди, цибуля і томати поступають на протирання з інших ліній і
ділянок. Спеціальна ділянка передбачена для підготовки зелені. Дозатор суміші солі,
цукру і перцю забезпечується норією.
Технічна характеристика лінії:
продуктивність лінії 40 туб в зміну, витрати пари 3500 кг/год; витрати води від
20 м3/год до 40 м3/год; тиск пари від 1 МПа до 1,7 МПа; тиск води 0,3 МПа;
встановлена потужність 70 кВт; лінію обслуговують від 18 чоловік до 20 чоловік;
габаритні розміри 56700 х 7640 х 4500 мм; маса 40 000 кг.
14
Виробництво складається з таких операцій (для виробництва ікри кабачкової):
- Приймання сировини:
Свіжі кабачки дозрілі до технічної стадії з недозрілими зернами, з тугою
м’якоттю, неогрубілою шкіркою приходять навалом на консервне підприємство.
Цибуля і морква поставляється в сітках або навалом і складається на піддони чи
контейнери для зберігання в сировинному відділенні.
Цукор, сіль і спеції поставляються в мішках, ефірне масло кропу – в каністрах
по 10 кг. Олія рослинна – в цистернах спеціального призначення.
Контроль: ваги типу А-25(Б) (від 500 кг до 25т); ваги від 100 кг до 2 т.
- Зберігання:
Допустимі терміни зберігання до переробки: кабачки – 36 годин; цибуля
ріпчаста і морква,– 72 години. Спеції і сіль, зберігають на піддонах в сухих складах
(вологість повітря до 75 %). Для зберігання кабачків до переробки їх вивантажують в
ємності з водою (бетонні басейни).
Контроль: психрометр ВИТ.
- Сортування:
Сортування проводять на столах виготовлених з нержавіючої сталі.
Недоброякісні, пошкоджені шкідниками, гнилі, запліснявілі плоди відбраковують. На
цибулі відрізають корінці та хвостики і готують до механічної очистки.
Обладнання: ножами вручну.
- Мийка овочів:
Сировину (кабачки, моркву) миють в чистій холодній воді у послідовно
встановлених двох мийних машинах
Обладнання: машина мийна барабанна, марка А9-КМ2.
- Очищення:
Цибулю і моркву очищають, інспектують і дочищають, укладають в ящики для
подальшої різки. Кабачки перед різкою інспектують, вилучають некондиційні і після
різки знову інспектують. Ріжуть кабачки на кружки товщиною від 15 мм до 50 мм.
Сировину (морква, цибуля), після ополіскування в ваннах виготовлених з сталі
нержавіючої, нарізають кружальцями товщиною від 3 мм до 5 мм на машині для
15
шинкування з дисковими серповидними ножами, дрібну моркву і цибулю можна
обсмажувати в цілому вигляді.
Обладнання: транспортер стрічковий; машина марки РЗ-КИЖ для нарізання
кабачків; машина марки МШ–10000 для шинкування.
- Обсмажування:
Кабачки обсмажують при температурі від 110 0С до 130 0С в механізованій
паро-олійній печі. Для реєстрації температури в печі використовують самописець
(пристрій регулює і реєструє температуру). Цибулю і моркву обсмажують в
різноманітних ручних печах на рослинному маслі. Після обсмажування сировини
відводиться час для стікання олії (температура обсмажування від 100 0С до 120 0С).
Обладнання: паро-олійна піч, печі для ручного обсмажування.
- Дробіння:
Кабачки, моркву і цибулю після обсмажування та стікання олії подрібнюють.
Обладнання: дробарка марки ДІ-7,5.
- Протирання:
Кабачки, моркву і цибулю подають після подрібнення на протирання.
Протирають обсмажені кабачки, моркву і цибулю на двоступеневій машині для
протирання. Діаметр сита першої ступені 3 мм а другої – 1,5 мм. Моркву, цибулю
протирають на ситах діаметром 2 мм.
Обладнання: Машина для протирання марки АД-КИМ.
- Дозування:
Протерту масу кабачків, цибулі, моркви, підготовлених згідно рецептури
допоміжних матеріалів (цукор, сіль, томатна паста, спеції подають в проміжний
збірник-змішувач, і після ретельного перемішування компонентів подають на варку.
Обладнання: ємність-збірник калібрований; насос марка НВ-10(20).
Контроль: ваги електронні «Маса К»-ПВ-15.
- Підготовка допоміжних матеріалів:
Сіль-екстра і цукор просіюють через сита; молоті прянощі просіюють через
сито з діаметром отворів 1 мм та магнітний уловлювач. Бочки з томатною пастою
16
(асептичного консервування) оглядають, ополіскують, відкривають і беруть пробу на
кислотність та сухі речовини.
Обладнання: нестандартного типу.
- Підготовка тари:
Тільки нові скляні банки на завод поступають упаковані в полети. На
технологічній лінії проводять підготовку тари: миють гарячою водою не нижче 60 0С,
на протязі 30 с, обробляють гострим паром, після чого банки потрапляють на
світловий екран, де відбраковують дефекти та заводський брак.
Обладнання: установка для миття тари нестандартного типу; транспортер;
світловий екран.
- Уварювання:
Уварюють ікру кабачкову у вакуум-випарних апаратах МЗС-320 при
температурі від 60 0С до 70 0С, при вакуумі від 620 мм рт. ст до 670 мм рт. ст.
Уварюють масу до розчинних сухих речовин по рефрактометру до 12,5 %. Після чого
підігрівають до температури 80 ± 2 0С і передають на фасування. Температура
фасування має бути не менше 70 0С.
Обладнання: вакуум-випарний апарат типу МЗС-320.
- Фасування:
Підігріту кабачкову ікру подають в наповнювач лінійного типу, де банки
заповнюють до повного об’єму, вагу контролюють вибірково, Н = 520 г ± 3%.
Обладнання: наповнювач лінійного; контроль: ваги: РН–10Ц13М (від 10кг);
електронні «Маса К»-ПВ-15.
- укупорка та миття:
Після наповнення та контролю ваги банки подають на укупорку та миття банок
від залишку продукту. Контроль тиску від 1,5 атм до 2,0 атм. Подають воду з
жорсткістю від 0,1 Моль/м до 3 Моль/м.
Обладнання: паро-вакуумна укупорювальна машина марки SLW-560.
Манометри: основний 0-16 bar NAHE; допоміжний 0-4, bar KL 1,6; допоміжний
0-4, bar GEWAL.
- Контроль закупорювання:
17
При завантаженні банок в автоклавні корзини, візуально проводять контроль
укупорки, відбраковують негерметичні банки. Укупорені банки до стерилізації
зберігають не більше 30 хв.
- Стерилізація:
Стерилізацію проводять у вертикальних або горизонтальних автоклавах.
Формула стерилізації «Ікра кабачкова «Екстра», банка ІІІ-66-500.
Після стерилізації банки охолоджують до температури води (40 ± 2) 0С.
Обладнання: автоклав вертикальний Б4-КАВ-4; автоклав горизонтальний.
- Контроль банок після стерилізації, мийка, сушка, палетування:
Після стерилізації банки піддають контролю, відбраковують биті,
негерметичні, некондиційні по вазі. Після контролю направляють на машину для
миття, ополіскують, сушать і пакетують. На кожен палет заповнюється
палетувальний паспорт та виробничий паспорт. Обов’язково палету присвоюють
номер. Палетувальний паспорт заповнює особа відповідальна за палетування та здачу
консервів на склад.
Обладнання: Мийна машина нестандартного типу; палетоукладальник.
- Вистоювання:
Полети з консервного цеху передають на склад, де проходить вистоювання
протягом 15 днів згідно вимог на виготовлення консервів овочевих в скляній та
жерстяній тарі. Вимоги до складських приміщень: чисті сухі з хорошою вентиляцією,
вологість повітря не більше75 %, температура не більше 25 0С.
- Етикетування, пакування:
Після вистоювання проводять браковку банок:
- банки з признаками бомбажу;
- банки з признаками мікробіологічного псування (помутніння, наявність
плісняви);
- некондиційні банки (биті та тріснуті банки в результаті механічних
пошкоджень, з признаками корозії кришок).
Після бракування банки подають на етикетування, пакування. Етиковані банки
формують в блоки по 12 штук, пакують в термоусаджувальну плівку, складають на
18
дерев’яний піддон. На кожен піддон складають консерви одного найменування і дати
виробництва. Оформлюють пакувальний лист, де вказують: назву консервів, завод
виробник, зміна пакування.
1.2.2 План фасувального відділення лінії виробництва овочевої ікри
Керуючись узагальненою машинно-апаратурною схемою лінії виробництва
овочевої ікри на ЧВП ТОВ «Віджи Продакшн», що входить до складу ГК «Верес»,
спроектований та побудований цех по виробництву ікри кабачкової, баклажанної та
гарбузової. Цех має відділення: приймально-підготовче; фасувально-пакувального та
склад готової продукції.
При проектуванні узагальнена машинно-апаратурна схема лінії виробництва
овочевої ікри з метою покращення автоматизації та механізації виробничих процесів
та збільшення продуктивності була розбита на відділення.
Приймально-підготовче відділення складаються з приймальної дільниці та
окремих ліній:
- лінії по виготовленню напівфабрикату з цибулі;
- лінії по виготовленню напівфабрикату з моркви;
- трьох ліній по виготовленню напівфабрикату з баклажанів, кабачків.
Фасувально-пакувальне відділення складається з дільниць:
- змішування та варіння (тут змішуються всі компоненти та відбувається
варіння ікри під вакуумом, що дозволяє зберегти колір та вітаміни, уникаючи
окислення);
- фасувально-закупорювального (підігріта від 85 °C до 90 °C маса подається в
автоматичні дозатори, що наповнюють скляні чи жерстяні банки, а вакуум-
закупорювальні машини герметизують тару);
- автоклавної (стерилізація – найважливіший етап для безпеки, банки
завантажуються в автоклави періодичної або безперервної дії).
В складі готової продукції відбувається:
- брак-контроль (витримка продукції відбувається від 10 днів до 14 днів для
виявлення можливого бомбажу або мікробіологічного псування);
19
- етикетування та пакування (нанесення етикетки, пакування в термозбіжну
плівку та формування палет).
План фасувально-закупорювальної дільниці показано на рис. 1.3.
1 – збірник; 2 – наповнювач густих мас лінійного типу;
3 – пристрій для миття банок; 4 – транспортер пластинчастий;
5 – екран світловий; 6 – транспортер пластинчастий;
7 – вакуум-упорювальна машина; 8 – пристрій для ополіскування;
9 – транспортер пластинчастий; 10 – стіл-накопичувач; 11 – підйомник поворотний
Рисунок 1.3 – Фасувально-закупорювальна дільниця
Підігріта в збірнику 1 ікра фасується в банки на наповнювачі густих мас
лінійного типу 2 та транспортером пластинчастим 6 подається на вакуум-
закупорювальну машину 7. Закупорені банки подаються на пристрій для
ополіскування 8 і транспортером пластинчастим 9 подаються на стіл-накопичувач 10.
На підйомнику поворотному 11 робітники укладають в автоклавні сітки і
електротельфером завантажуються в вертикальні автоклави. Пуста тара
транспортером пластинчастим 4 подається в пристрій для миття банок 3,
перевіряється на екрані світловому та подається на наповнювач.
20
1.3 Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову
продукцію
Овочеві консерви закусочного типу являють собою багатокомпонентний готовий
до споживання продукт, який не потребує додаткової кулінарної обробки. Вони
відрізняються високою поживністю та гарними смаковими якостями.
Відповідно до класифікації, прийнятої в овочеконсервній галузі України
(зокрема згідно з ДСТУ 2120:2014 та технологічними інструкціями для консервної
промисловості), овочеві закусочні консерви поділяють на такі основні групи:
1. Овочі фаршировані.
Це один із найбільш трудомістких видів консервів. Підготовлені плоди (перець,
томати або баклажани) наповнюють фаршем і заливають соусом. Склад фаршу:
зазвичай складається з пасерованих коренеплодів (морква, білий корінь) та цибулі.
Заливка: томатний соус. Приклади: «Перець, фарширований овочами та рисом»,
«Баклажани, фаршировані овочами в томатному соусі»;
2. Овочі нарізані кружальцями (або шматочками).
Овочі піддають термічній обробці (обсмажуванню), нарізають та укладають у
тару. Основна сировина: баклажани, кабачки. Допоміжні інгредієнти: часник, зелень,
олія. Приклади: «Баклажани по-херсонськи», «Кабачки з часником в олії»;
3. Овочева ікра
Найпоширеніший вид закусочних консервів, де сировина проходить стадію
подрібнення до гомогенної або зернистої маси. Технологія: обсмажування або
бланшування овочів, подрібнення на вовчках, змішування з прянощами та подальша
стерилізація. Приклади: «Ікра кабачкова», «Ікра з баклажанів», «Ікра з гарбузів».
Стандарт: ДСТУ 2120:2014 «Консерви овочеві закусочні. Технічні умови»;
4. Овочеві салати та вінегрети.
Суміш різних видів овочів, нарізаних кубиками, часточками або соломкою.
Особливість: Можуть містити як свіжі, так і солоні чи квашені овочі (наприклад,
солоні огірки у вінегретах). Заливка: олія, оцет, прянощі. Приклади: «Салат
Дунайський», «Салат з солодкого перцю», «Ніжинський салат».
21
5. Овочеві закуски з грибами або бобовими.
Сучасна категорія консервів, де до овочевої основи додаються гриби, квасоля
або нут для підвищення харчової цінності. Приклади: «Квасоля з овочами в
томатному соусі», «Овочеве рагу з грибами».
Виробництво кабачкової ікри в Україні чітко регламентується державними
стандартами, які визначають все: від сорту овочів до вмісту сухих речовин у банці.
Орієнтиром є ДСТУ 4498:2005 «Консерви овочеві. Ікра овочева. Технічні умови».
Якість готового продукту на 90 % залежить від вхідного контролю сировина та
допоміжних матеріалів. Технічні вимоги до сировини і матеріалів згідно з
технологічними інструкціями показані в табл. 1.1.
Таблиця 1.1 – Технічні вимоги до сировини і матеріалів
Найменування сировини Параметри
кабачки свіжі ДСТУ 318-91
цибуля ріпчаста свіжа ДСТУ 3234-95
морква столова свіжа ДСТУ 7095:2009
петрушка-зелень молода свіжа ДСТУ 2163-93
селера молода свіжа ДСТУ 3234-95
кріп свіжий ДСТУ 2164-93
зелень консервована куховарською сіллю напівфабрикат ДСТУ 4941:2008
зелень петрушки, селери, кропу швидкозаморожені ДСТУ 6018:2008
цибуля ріпчаста сушена ДСТУ 7750
морква столова сушена ДСТУ 3750-98
екстракти прянощів ДСТУ ISO 11037:2004
олія соняшникова рафінована ДСТУ 4492:2017
олія соєва рафінована ДСТУ 4534:2006
перець чорний мелений ДСТУ ISO 959-1:2008
коріандр ДСТУ 4857:2007
перець запашний ДСТУ ISO 973:2008
перець червоний мелений ДСТУ ISO 972:2008
цукор білий ДСТУ 4623:2023
сіль кухонна харчова ДСТУ 3587:2022
паста томатна ДСТУ 4492:2005
напівфабрикати овочеві асептичного консервування ДСТУ 4940:2008
борошно пшеничне хлібопекарське ДСТУ 4459:2005
напівфабрикати овочеві хімічного консервування ДСТУ 4442:2008
22
Органолептичні показники характеризують зовнішній вигляд продукції і
сприяють візуальному визначенню її якості та приведені в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 – Органолептичні показники продукції
Показник Параметри
Зовнішній Однорідна, рівномірно подрібнена маса з видимими включеннями
вигляд і зелені і прянощів, без насіння перезрілих кабачків, грубих включень
консистенція плодоніжки і без видимого відділення рідини
Властивий ікрі, виготовленій з суміші овочів, що бланшують і
Смак і запах обсмажують. Не допускається присмак згірклого масла і наявність
стороннього присмаку та запаху
Однорідний по всій масі, від жовтого до світло-коричневого, з
Колір кабачків сорту «Цукіні», з темно зеленими вкрапленнями.
Допускається незначне потемніння верхнього шару продукту
Фізико-хімічні показники приведені в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 – Фізико-хімічні показники
Речовина Вміст
Масова частка сухих речовин в % 16
Масова частка жиру в % 1,2 – 1,6
Масова частка кислот, що титрують в % 0,5
Масова частка мінеральних домішок в % 0,005
Домішки рослинного походження не допускаються
Сторонні домішки не допускаються
Наявність допустимих норм забруднювачів в продукції, що випускається,
приведені в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Допустимі норми забруднювачів міліграм/кг
Токсичні елементи Алюмінієва і скляна тара Жерстяна тара
Свинець 0,5 1,0
Кадмій 0,03 0,05
Ртуть 0,02 0,02
Мідь 5,0 5,0
Цинк 10,0 10,0
Миш’як 0,2 0,2
Олово – 200
Афлатоксин В1 0,005 0,005
Патулак 0,05 0,05
23
Для виробництва даного виду продукції потрібний великий перелік різних видів
сировини і напівфабрикатів. Слід відмітити, що асортимент даної лінії складається з
одного виду продукції але навіть для нього необхідний такий перелік сировини, який
приведений в таблиці 1.1.
Для того, щоб вироблена продукція (ікра баклажанна або кабачкова)
відповідала стандартам встановленим технологією виробництва вона повинна мати
наступні показники:
а) органолептичні показники характеризують зовнішній вигляд продукції і
сприяють візуальному визначенню її якості;
б) фізико-хімічні показники характеризують вміст різних речовин в продукті;
в) наявність забруднювачів в продукції, що випускається (оскільки в даний час
це одна з основних вимог до будь-якого виду продукту і необхідно прагнути до
найбільш низького рівня їх вмісту у продукті).
Можна відзначити, що дані показники в значній мірі залежить від джерел
отримуваної нами сировини. Можна стверджувати, що при нинішньому
інтенсивному рівні обробки сільськогосподарської продукції під час вирощування і
збору рівень забруднюючих речовин високий.
Вищеописані параметри вироблюваної продукції є обов'язковими для
дотримання. Основне призначення цих даних – забезпечення контролю якості
продукції і допомога при організації основного технологічного процесу і підбору
устаткування.
Технологічний процес виготовлення кабачкової ікри – це складна
багатокомпонентна система, яка базується на принципах потоковості та синхронізації
паралельних ліній підготовки сировини які потім об’єднуються для виробництва
основної продукції. Кожен вид інгредієнтів проходить специфічний цикл обробки,
перш ніж потрапити до основного змішувача (реактора), де формується кінцевий
продукт.
Перелік і послідовність виконання технологічних операцій, що проводяться в
процесі виробництва даного виду продукції (ікри баклажанної або кабачкової)
приведено в таблиці 1.5.
24
Таблиця 1.5 – Перелік та послідовність виконання технологічних операцій
Операція Вид сировини
Сортування Овочі
Калібрування Морква, цибуля ріпчаста
Сухе очищення Морква
Відмочування Морква
Миття Кабачки
Миття Морква
Миття Цибуля
Миття Зелень
Обполіскування Овочі
Очищення Морква
Очищення Цибуля
Очищення Кабачки
Різання Кабачки
Різання Морква
Різання Цибуля ріпча та
Різання Зелень
Дроблення Кабачки
Обсмажування Цибуля ріпча та, морква
Прожарювання і пасерування Мука, соняшникова олія
Бланшування Кабачки
Протирання Кабачки, цибуля, морква
Уварювання Кабачкова маса
Просіювання Сіль, цукор, прянощі, мука
Змішування і підігрів Всі компоненти
Фасування Ікра
Закупорювання Скляні банки
Стерилізація Ікра
1.4 Аналітичний огляд обладнання
1.4.1 Загальні відомості
Дозування – це процес відмірювання заданої кількості матеріалу з необхідною
точністю. Ступінь точності визначається і технологічними вимогами а також
обґрунтовуються економічними міркуваннями. Відомо два способи дозування
матеріалів – за об’ємом і по масі. Найбільше поширення набув спосіб дозування за
об’ємом – найпростіший, але менш точний. Пристрої, призначені для відмірювання і
видачі заданої дози матеріалу, називаються дозаторами. Відповідно до прийнятого
25
способу дозування дозатори підрозділяються на об’ємні і масові, а по характеру
протікання процесу – на порційні і безперервної дії. За призначенням дозатори
виготовляють для сипких кормів, вологих розсипних і рідких кормів.
По типу робочих органів дозатори підрозділяються на барабанні, тарілчаті,
шнекові, стрічкові, плунжерні, грейдерні, платформені, вібраційні, штифтові,
секторні, шиберні, мірні місткості, вагові пристрої.
По ступеню автоматизації дозатори можуть бути з ручним управлінням,
автоматизовані і автоматичні.
Вибір того або іншого типу дозаторів залежить від властивостей матеріалів з
яких найістотнішим є густина, гранулометричний склад, кути природного укосу і
обвалення, вогкість, схильність до водоутворення, злежуваність, комкість.
Матеріали, що підлягають дозуванню, зберігаються в бункерах, силосах або інших
місткостях, розташованих, як правило, вище дозуючих пристроїв.
Живильники застосовуються для несипких і нетекучих (кашоподібних)
кормових матеріалів і призначені для рівномірної подачі кормів до вагових або
об'ємних дозаторів. Живильники можуть бути стрічкові і шнекові транспортери,
пневмотранспортери, вібраційні лотки, тарілчато-дискові механізми.
Дозатори будь-якого типу повинні задовольняти наступним вимогам:
забезпечувати видачу заданої кількості матеріалу (дози) з відхиленням від заданої
точності дозування, не вище допустимого. При цьому залежно від заданих умов доза
може бути видана без регламентації часу, за мінімальний час і за строго певний
проміжок часу. Робоча зона дозатора повинна бути досяжна для очищення його від
залишків продуктів. Конструкція робочих органів повинна враховувати фізико-
механічні властивості продуктів.
1.4.2 Класифікація наповнювачів консервного виробництва
Класифікація наповнювачів (дозувально-наповнювальних машин) у
консервному виробництві базується на фізико-хімічних властивостях продукту,
методі дозування та способі створення тиску.
26
Для ліній для овочевої ікри важливо розрізняти обладнання за типом робочого
органу та агрегатним станом продукту.
Основна класифікація згідно з сучасними вимогами галузевого
машинобудування:
1. За консистенцією продукту.
Ключовий фактор, що визначає конструкцію наповнювача:
- Для рідких та малов’язких продуктів (сік; розсіл; маринад;, сироп)
використовуються вакуумні або гравітаційні наповнювачі;
- Для в’язких та пастоподібних продуктів (кабачкова ікра; томатна паста;
паштети) використовують поршневі або роторні наповнювачі;
- Для густих та шматкових продуктів (тушковане м’ясо, каші з м’ясом, овочеве
рагу) використовуються спеціальні шнекові або поршневі дозатори з великим
перетином каналів;
- Для сипких продуктів (горошок, квасоля, ягоди) використовуються об’ємні
телескопічні дозатори.
2. За принципом дозування.
- Об’ємне дозування найбільш поширене в консервній промисловості через
високу швидкість: продукт відмірюється певною мірною ємністю (циліндром,
кишенею ротора);
- Дозування за рівнем: наповнення тари до певного рівня (часто для рідких
заливок);
- Вагове дозування: використовується рідше, переважно для дорогої сировини
або великої тари, де потрібна екстремальна точність.
3. За способом дії (кінематика).
- Періодичної дії: використовуються на лініях малої потужності (наприклад, для
крафтового виробництва);
- Безперервної дії (ротаційні): банки рухаються по колу, наповнюючись у
процесі руху. Це стандарт для потужних заводів.
3. За конструкцією робочого органу
У вітчизняній та закордонній практиці виділяють такі основні типи (табл. 1.6)
27
Таблиця 1.6 – Основні типи наповнювачів
Тип наповнювача Принцип роботи Призначення
Рух поршня виштовхує дозу Ікра, соуси, дитяче
Поршневі
продукту в тару харчування
Продукт переміщується гвинтом
Шнекові Густі пасти, мелене м’ясо
(шнеком)
Шестерінчасті, Використовують обертові
В’язкі однорідні маси
роторні елементи для нагнітання
Продукт всмоктується в тару за Соки, заливки в банки зі
Вакуумні
рахунок різниці тиску шматочками
Для виробництва кабачкової ікри найчастіше використовують лінійні або
карусельні (роторні) поршневі наповнювачі. Їхня перевага в тому, що вони:
- Забезпечують високій температурі (від 85 °C до 90 °C) високу точність дози
при фасування;
- Легко інтегруються в автоматизовані лінії з вакуум-упорювальними
машинами;
- Виконуються повністю з нержавіючої сталі, що критично для харчової
безпеки.
1.4.3 Принципова схема поршневих дозаторів для пластичних матеріалів
Для пластичних і пастоподібних продуктів (кабачкова і баклажанна ікра)
застосовується поршневий дозатор, схема якого з приводом від пневматичного або
гідравлічного силового циліндра та з механічним приводом показана на рис. 1.4.
Основу дозатора складає мірний циліндр 4 з поршнем 5 і камерою 1 з відсікачем
2. Продукт, що підлягає дозуванню, завантажується в бункер 3, звідки під тиском
прямує в камеру 1. Тиск може бути утворений за допомогою шнека, який у такому
разі встановлюється в бункері 3, або подачею в бункер вище за шар продукту стислого
повітря. У останньому випадку необхідна герметизація верхньої кришки бункера 3.
Величина дози визначається робочим об’ємом мірного циліндра 4.
При дозуванні в’язких рідин (сметана, майонез, текучі кондитерські маси і тому
подібне) в дозаторі має бути надійніша герметизація камери відсікача. Така
конструкція передбачена в поршневому дозаторі (рис. 1.5). До складу цього дозатора
28
входять завантажувальна воронка 1, камера з відсікачем 2, мірна камера циліндричної
форми 3 і поршень 4.
1 – камера; 2 – відсікач; 3 – бункер; 4 – мірний циліндр; 5 – поршень
а – з приводом від пневматичного або гідравлічного силового циліндра;
б – з механічним приводом
Рисунок 1.4 – Принципова схема поршневого дозатора для пластичних матеріалів
Дозатор працює в два такти: перший – наповнення мірної камери 3 з воронки 4,
другий – наповнення тари 5 відміряною дозою продукту. У першому випадку канал
відсікача сполучає воронку 2 з мірною камерою 3, а поршень 4 переміщається вліво,
забезпечуючи всмоктування продукту. У другому відсікач після повороту сполучає
мірну камеру 3 з нижнім вихідним отвором, а поршень 4 видавлює продукт з мірної
29
камери 3. Особливість такого дозатора полягає в тому, що в даному випадку відсікач
2 виконаний у вигляді пробки, надійно підігнаної до поверхні камери, з
криволінійним отвором.
а) – заповнення мірної камери: 1 – завантажувальна воронка; 2 – камера з
відсікачем; 3 – мірна камера; 4 – поршень; 5 – споживча тара;
б) – нагнітання дози продукту в тару
Рисунок 1.5 – Принципова схема об’ємного поршневого дозатора
1.4.4 Пристрої для наповнення тари по об’єму
Різні фізико-механічні властивості продуктів, різні вимоги до точності
дозування і, як результат цього, різний ступінь механізації й автоматизації зумовили
створення фасувальних апаратів різних конструкцій.
Фасування харчових продуктів, підготовлених до консервування, у тару – один
з основних процесів консервного виробництва. При фасуванні продуктів необхідно
відділити від загальної маси задану порцію продукції і заповнити нею тару вибраного
виду. Пристрої для наповнення консервної тари по об’єму називаються
дозувальними, а для наповнення за рівнем – наповнювальними.
Дозування – вимірювання кількості речовини шляхом визначення маси, об’єму
або кількості однакових штучних об'єктів.
Пакування харчової продукції призначене для забезпечення споживчих,
рекламно-інформаційних, контролюючих, захисних і розподільчих функцій.
30
Споживчі функції характеризують естетичність і зручність використання
продукції. На упаковці споживачу дається необхідна інформація про продукцію:
призначення і спосіб використання, склад продукції й умови її зберігання, відомості
про її переваги, дата випуску, термін зберігання та ін.
Пристрої для наповнення тари по об’єму показані на рис. 1.6.
пристрій наповнення малов’язких продуктів (І – занурення й наповнення рідиною
мірної посудини, ІІ – витікання рідини в банку): 1 – резервуар; 2 – мірна посудина;
3 – порожниста трубка; 4 – кран; 5 – верхній патрон; 6 – банка; 7 – нижній патрон;
8 – шток; 9 – сальникове ущільнення; 10 – пружина;
б) пристрій наповнення в’язких пастоподібних продуктів (І – формування порції,
ІІ – наповнення банки): 1 – бачок розливу; 2 – нерухомий плоский золотник;
3 – циліндр; 4 – поршень; 5 – корпус; 6 – циліндричний золотник; 7 – банка;
в) наповнювальний автомат карусельного типу: 1 – бункер; 2 – рухома плита;
3 – нерухома плита; 4 – лійка; 5 – банка; 6 – стіл; 7 – мірна посудина
Рисунок 1.6 – Пристрої для наповнення тари по об’єму
31
Пристрій (рис. 1.6, а) складається з сосуду 1, заповненого рідиною, в якому
знаходяться мірні сосуди 2. Об’єм сосудів рівний об’єму, що повинен дорівнювати
даному виду тари. Трубка 3 закінчується пробковим краном 4, під яким знаходиться
верхній патрон 5. Банка 6 подається на спідок 7, шток якого переміщується в
вертикальному напрямку. Положення I відповідає наповненню сосуду 2 рідиною,
положення II – виливання рідини в банку. Ущільнення 9 перешкоджає витіканню
рідини з сосуду. При ході штока 8 вниз мірний сосуд 2 опускається пружиною 10.
Поворот триходового крана з положення закрито, в положення відкрито і навпаки
відбувається нерухомим упором, який відхиляє рукоятку крана 4 при переміщенні
його вверх і вниз. Для нормальної роботи верхній край мірного сосуду повинен бути
піднятий над рівнем рідини від 15 мм до 20 мм.
Пристрій для фасування в’язких продуктів (рис. 1.6, б) складається з розливного
бачка 1 який обертається, нерухомого плоского золотника 2, циліндрів що
обертаються 3 з поршнями 4, які находяться в них і золотникової запірної пари –
корпусу 5 та циліндричного золотника 6. що переміщується по вертикалі в корпусі 5.
Положення поршня і золотника зліва відповідає наповненню циліндра з розливного
бачка при опусканні поршня. Положення поршня і золотника справа відповідає
нагнітанню продукту в банку 7. В випадках, коли під краном немає банки, золотник
6 рухається по нижньому профілю нерухомого копіру. При цьому продукт, що
нагнітається поршнем, повертається через виїмку в золотнику 6 знову в бак.
При фасуванні сипучих продуктів (гороху, квасолі, кукурудзи) використовують
карусельний автомат (рис. 1.6, в). Продукт з нерухомого бункера 1 потрапляє в мірний
стакан 7 закріплений в плиті 2, яка притерта до нижньої кромки бункера. Нижня
нерухома плита 3 служить дном для насипаного в мірний стакан продукту. Останній,
підходячи до отвору плити 3, випадає в лійку 4, а з лійки – в банку 5, яка рухається
разом зі столом 6. Похибка дозування складає від 2 % до 3 %.
1.4.5 Наповнювачі для густих продуктів карусельного типу
Наповнювачі типу ДН3 (рис. 1.7.) призначені для об’ємного дозування і
наповнення скляних і жерстяних банок овочевою ікрою, томатними пастою і пюре,
32
повидлом, джемом, соусами об’ємом до 3000 мл. Як і наповнювачі типів ДН1 і ДН2,
автомати типу ДН3 входять в ряд автоматичних наповнювачів карусельного типу, в
зв’язку з чим багато їх частин однотипні і відрізняються лише конструкцією
дозуючих пристроїв.
Дозуючий пристрій 5 являє собою розміщені навколо головного валу
вертикальні циліндри, всередині яких розміщені поршні 4, зв’язані клямками зі
штоками 2. До нижньої частини штока жорстко кріпиться вісь з надітим на неї
роликом. Він котиться в пазу копіра 1, який складається з двох колець, з’єднаних між
собою.
1 – копір; 2 – клямки зі штоком; 3 – отвір в дні; 4 – поршень; 5 – дозуючий пристрій
Рисунок 1.7 – Наповнювач ДН3
Положення копіра регулюється з допомогою гвинта зі штоком. Продукт при
ході поршня вниз потрапляє через отвір в дні бака 3 всередину циліндра, а при ході
поршня вверх витісняються назовні через верхній радіальний отвір в циліндрі і отвір
в поворотній пробці над банкою.
33
Пробка зв’язана тягою з роликом, який при наявності банки зміщується на
верхню доріжку ділянки блокування, переміщуючи важіль пробки в положення для
видачі продукту в банку. Якщо банки немає, пробка залишається нерухомою, і
продукт витісняється поршнем в бак.
Наповнювач в’язких продуктів КНЗ показаний на рис. 1.8.
а – пристрій розливу: 1 – станина; 2 – електродвигун; 3 – редуктор; 4 – вал;
5 – вал зірочок; 6 – нижній кулак; 7 – поршень; 8 –золотник; 9 – бак; 10 – ролик
б – розгортка кулачка: 10 – ролик; 11–верхній кулак; 12 – важіль;
13 – стрілка; 14 – пружина; 15 – кулак.
Рисунок 1.8 – Наповнювач в’язких продуктів
Усередині пустотілої чавунної станини 1 (рис. 1.8, а) установлений
електродвигун 2 і черв’ячний редуктор 3, що приводить в обертання вал 4 каруселі та
вал зірочок 5 для прийому й відведення банок. Наповнювач складається з бака
розливу 9, золотникових затворів 8, нижнього нерухомого кулака 6, що керує
вертикальним переміщенням поршнів 7 і верхнього нерухомого кулака 11, що керує
переміщенням золотників за допомогою роликів 10. Розгортка кулака (рис. 1.8. б)
34
пояснює, яким способом банка за допомогою важільної передачі 12 переміщає
стрілку 13 у положення, показане суцільною лінією. При цьому один з роликів 10
піднімається нагору і продукт починає надходити в банку. При відсутності банки
стрілка 13 відтягається пружиною 14 і ролик 10 котиться по нижній частині кулака
15. У цьому випадку, тобто при відсутності тари під отвором розливу, продукт
нагнітається назад у бак розливу.
У наповнювачі КНЗ для фасуванні густих продуктів у банки є чотири пристрої
розливу. При частоті обертання каруселі 100 рад/с продуктивність наповнювача
становить 40 балонів у хвилину. Місткість бака розливу 100 л. Потужність
електродвигуна 1,1 кВт. Габаритні розміри 1880×1180×1480 мм. Маса машини 1033
кг.
1.4.6 Наповнювачі для густих продуктів лінійного типу
1.4.6.1 Загальні відомості
Лінійні наповнювачі для густих та в’язких продуктів (таких як джеми, пасти,
соуси, паштети або косметичні креми) зазвичай базуються на об’ємному принципі
дозування. Основним робочим вузлом у таких машинах є поршнева система, оскільки
вона забезпечує високу точність навіть при роботі з продуктами, що мають високий
опір течії.
Нижче наведено основні типи та особливості конструкції лінійних
наповнювачів:
1. Поршневі лінійні дозатори (пневматичні або сервопривідні).
Це найбільш розповсюджений тип для продуктів високої в’язкості.
- Принцип дії: поршень відтягується назад, втягуючи певну дозу продукту з
бункера в циліндр, а потім виштовхує її через сопло в тару.
- Для густих продуктів: використовуються посилені циліндри та спеціальні
зворотні клапани (зазвичай дискові або конусні), які здатні відсікати в’язку масу.
- Переваги: висока точність дозування (± 0, 5 ÷ 1 %).
2. Дозатори з кулачковими (роторними) насосами.
Використовуються, коли потрібно забезпечити безперервну подачу або якщо
продукт містить включення (шматочки фруктів, овочів).
35
- Особливість: ротори всередині насоса дбайливо переміщують продукт, не
руйнуючи його структуру.
- Контроль дози: визначається кількістю обертів ротора, що часто
контролюється серводвигуном для максимальної точності.
3. Спеціальні типи сопел.
Для лінійних наповнювачів густих мас критично важливим є вибір сопла:
- Відсічні сопла (shut-off nozzles): мають внутрішній клапан, який перекриває
потік прямо на виході, щоб запобігти утворенню «ниток» продукту та забрудненню
конвеєра.
- Занурювальні сопла (bottom-up fill): сопло опускається на дно тари і
піднімається в міру наповнення. Це важливо для дуже густих продуктів, щоб
уникнути утворення повітряних кишень.
Технічні характеристики сучасних лінійних систем показані в табл. 1. 7.
Таблиця 1.7 – Технічні характеристики сучасних лінійних систем
Параметр Значення (типове)
Кількість голівок від 2 до 12 (залежно від продуктивності)
Точність дозування ± 1 %
Матеріал корпусу Нержавіюча сталь AISI 304/316
Тип приводу Пневматичний або кроковий двигун / Сервопривід
Основні вузли конструкції:
- Бункер (приймальний бак): часто обладнується сорочкою підігріву (для
продуктів, які краще течуть при нагріванні) та мішалкою;
- Система «Немає пляшки – немає наливу»: оптичні датчики, що блокують
роботу сопла, якщо тара відсутня.
- Конвеєрна система: з механізмами фіксації тари (відсікачами) під дозуючими
голівками.
В Україні для фасування кабачкової ікри (яка за фізико-хімічними
властивостями є в'язким, гомогенним продуктом) найчастіше використовують лінійні
наповнювачі поршневого типу. Вони забезпечують високу точність дозування та
36
можливість роботи з гарячим продуктом (температура фасування зазвичай становить
від 80 °C до 90 °C).
Ось основні марки та серії машин лінійного типу, що експлуатуються на
вітчизняних підприємствах:
1. Серія ДН (Дозувально-наповнювальні автомати).
Це класичне обладнання, розроблене ще за часів СРСР, але суттєво
модернізоване українськими машинобудівними заводами;
- ДН3-1-125: спеціалізована лінійна машина для фасування густих мас (ікра,
томатна паста, соуси) у скляні та металеві банки;
- ДН3-3-63: має меншу кількість наповнювальних циліндрів, підходить для
ліній середньої потужності.
2. Сучасні українські розробки (ПП «БК №12», м. Черкаси).
Активно експлуатується обладнання місцевого виробництва, яке адаптують під
конкретні потреби консервних заводів (наприклад, для ГК «Верес»):
- Лінійний наповнювач густих мас (поршневий): виготовляється за
індивідуальними технічними характеристиками і працює за принципом об’ємного
дозування.
- UNIPAK: моделі лінійного типу, що часто інтегруються в автоматичні лінії
разом з укупорювальними машинами типу «Твіст-Офф».
3. Імпортне обладнання (Італія, Болгарія, Польща).
На великих підприємствах часто зустрічаються лінійні дозатори європейських
брендів:
- Pigo (Італія): лінійні поршневі дозатори серії EasyFill, що відзначаються
високою гігієнічністю (система CIP-миття, Clean-In-Place – «миття на місті) та
точністю;
- Index-6 (Болгарія): машини серії Ind-Dose 41 TR (поршневі лінійні
наповнювачі), одне з найпопулярніших рішень в Україні для овочевої консервації
завдяки надійності при роботі з в’язкими продуктами;
- Vezzadini (Італія): спеціалізовані лінії для пастоподібних продуктів.
37
Технічні особливості, важливі для експлуатації.
- Матеріал: всі деталі, що контактують з ікрою, виготовляються з нержавіючої
сталі (AISI 304/316), оскільки продукт має агресивне середовище (кислотність);
- Метод дозування: тільки об’ємний поршневий (вакуумні наповнювачі для ікри
не використовуються через її високу в’язкість);
- Тип тари: лінійні машини легко налаштовуються під різні типорозміри банок
(СКО або Twist-off) об’ємом від 0,25 л до 1,0 л.
1.4.6.2 Опис машини
Машина марки Н1-АРП (Н1-АРП-8) (рис. 1.9) є автоматичною дозувальною
установкою, призначеною для розливу рідких та в’язких харчових продуктів у тару
(банки, пляшки), виготовляється українською компанією ТОВ «Кооператив Надія».
Технічні характеристики:
- Продуктивність: від 4000 до 6000 одиниць тари на годину.
- Установлена потужність: 0,8 кВт.
- Маса: 550 кг.
- Габаритні розміри: 2460 х 830 х 2340 мм.
- Матеріал корпусу: харчова нержавіюча сталь.
Особливості роботи:
- Тип дозування: об’ємний. процес може здійснюватися двома способами: із
зануренням головок для наповнення у тару або без занурення, залежно від
характеристик продукту;
- Автоматизація: робота контролюється програмованим контролером Omron
(Японія) (у системі використовуються пневматичні компоненти SMC (Японія) та
моторедуктори SITI (Італія);
- Застосування: машина підходить для фасування соків, майонезу, томатних
соусів та паст, кабачкової ікри, рослинної олії та молочних продуктів.
- Принцип дії: транспортером подається група з 8 банок, які фіксуються
відсікачем у зоні розливу, після наповнення головки піднімаються, і тара виводиться
із зони наповнення.
38
1 – електродвигун; 2 – станина; 3 – головки для наповнення; 4 – бункер;
5 – електрошафа; 6 – транспортер пластинчастий; 7 – гвинт регулювальний;
8 – стояк; 9 – кришка; 10 – напрямні; 11 – хомут; 12 – башмак; 13 – болт; 14 – гвинт
Рисунок 1.9 – Наповнювач густих мас лінійного типу Н1-АРП
Робочі органи машини приводяться в дію пневмосистемою. Циклограма роботи
машини приведена на малюнку. Пневматичні розподільники пневматичних циліндрів
управляються електричними імпульсами системи управління.
Лінійний транспортер приводиться в рух мотор -редуктором.
На верхній плиті станини закріплена електрична шафа, на дверях і на бічній
панелі якого знаходяться органи управління.
На протилежному від мотор-редуктора краю транспортера розташований пост,
забезпечений кнопкою АВ ОСТАНОВ.
Машини заземлена. Станина закрита облицьовуванням і дверима.
Технічна характеристика машини показана в табл. 1.8.
39
Таблиця 1.8 – Технічна характеристика машини
Назва параметра та розміри Значення
Продуктивність технічна, шт/год
з зануренням 4000
без занурення 6000
при подвоєнні дози 3000
Встановлена потужність за одну годину роботи машини, не більше кВт
1,1
Споживання електроенергії за одну годину роботи машини, не більше
кВт/год 0,8
Габаритні розміри, не більше
довжина, мм 2500
ширина, мм 950
висота, мм 2600
Площа, яку займає машина, не більше м2 2,4
Маса машини, не більше кг 550
Об’єм дози, мл 100÷800
при подвоєнні дози 1600
Споживання стиснутого повітря, не більше, л/хв 300
Робочий тиск в пневматичній системі, МПа 0,55÷0,65
Витрата питної води для миття, не більше л/зміна 300
Коефіцієнт автоматизації, не менше 0,85
Машина виконує наступні технологічні операції:
- подає транспортером тару в зону наповнення;
- відкриває верхній клапан подачі продукту;
- здійснює всмоктування продукту в дозатор;
- занурює головки для наповнення всередину тари;
- проводить наповнення тари потрібною дозою продукту;
- піднімає головки; для наповнення;
- відсікає потрібну кількість тари;
- відводить транспортером наповнену тару із зони наповнення.
1.4.7 Порядок монтажу наповнювача густих мас Н1-АРП
1. Переконайтесь в цілісності упаковки. В разі порушення цілісності упаковки
складається акт і викликається представник заводу-виробника. Без представника
заводу-виробника розпаковувати автомат з порушеною упаковкою заборонено.
40
2. Монтаж наповнювача повинен відповідати вимогам експлуатаційної
документації, супровідної документації на комплектуючі вироби та цих технічних
умов.
3. Автомат розмістити в приміщені цеху з категорією 4.2, внутрішнє оздоблення
якого відповідає вимогам діючих санітарних норм і правил (СНіП) для підприємства
харчової промисловості.
4. Підлога повинна мати ухил для вільного зливу відпрацьованої води в
каналізацію.
5. Вкручуючи чи викручуючи ніжки наповнювача забезпечують
горизонтальність пластинчастого транспортера по якому рухаються банки.
6. Наповнювач повинен підключатися до мережі трифазного змінного струму
напругою 380 В, частотою 50 Гц.
7. Підключити наповнювач до цехового контуру заземлення відповідно до
схеми підключення.
8. Підключити установку до мережі стиснутого повітря класу забруднення не
нижче 8 з під тиском від 0,55÷0,65 МПа відповідно до схеми підключення.
1.4.8 Експлуатація наповнювача
1.4.8.1 Підготовка наповнювача до роботи
Експлуатація наповнювача густих мас Н1-АРП та його модифікацій вимагає
суворого дотримання технологічного регламенту, оскільки робота з вёязкими
продуктами (томатна паста, кабачкова ікра, джеми) створює високе навантаження на
дозувальні вузли
1. Виконати зовнішній огляд наповнювача і впевнитись в надійності кріплення
складових частин, захисного заземлення, відсутності обірваних проводів, відсутності
витікання стиснутого повітря. Видалити конденсат з пневмосистеми.
2. Підготовка до роботи та запуск.
Перед початком зміни перевірити санітарний стан та механічну готовність:
- Огляд поршневої групи: переконатися, що поршні рухаються плавно, а
ущільнювальні кільця не мають тріщин (це критично для точності дозування);
41
- Перевірка системи «немає банки – немає наповнення»: це механізм, який
блокує подачу продукту, якщо на конвеєрі відсутня тарна одиниця;
- Змащування: згідно з картою змащування, необхідно перевірити рівень оливи
в редукторі та змастити вузли тертя харчовими мастилами.
- Прогрів: якщо ви працюєте з гарячим фасуванням (наприклад, ікра від 80 °C
до 90 °C), машину варто короткочасно «прогнати» вхолосту або з гарячою водою,
щоб уникнути температурного шоку металу.
3. Регулювання дози
Наповнювачі серії АРП є машинами об’ємного типу.
- Механізм регулювання: зміна об’єму дози здійснюється шляхом регулювання
ходу поршня, зазвичай це робиться за допомогою центрального гвинта або маховика,
який змінює положення копіра (кулачка);
- Точність: після налаштування необхідно провести контрольне зважування
приблизно перших 5÷10 банок (згідно з нормативами, відхилення не повинно
перевищувати ± 2 ÷ 3 %.
4. Технічне обслуговування під час зміни.
- Контроль в’язкості: якщо густа маса стає занадто щільною (через
охолодження), навантаження на привід зростає (слідкувати за температурою
продукту в бункері);
- Рівень у бункері: для стабільного тиску та точності дозування підтримувати
рівень маси в приймальному бункері не нижче ніж на 1/3 об’єму.
5. Санітарна обробка (мийка).
Це найважливіший етап експлуатації для харчового машинобудування:
- Злив залишків: максимальне видалення продукту з бункера та циліндрів;
- Промивка водою: циркуляційна мийка теплою водою від 40 °C до 50 °C до
повного візуального очищення;
- Дезінфекція: використання дозволених мийних засобів (лужних розчинів);
- Розбирання: періодично (згідно з графіком) необхідно демонтувати дозувальні
головки для огляду «дзеркала» циліндра на предмет задирів.
6. Типові несправності та їх усунення представлені в табл. 1.9.
42
Таблиця 1.9 – Типові несправності наповнювача АРП та їх усунення
Несправність Можлива причина Спосіб усунення
Замінити ущільнювальні
Знос ущільнювальних кілець
кільця. Перевірити
Неточність дози поршня або потрапляння
герметичність
повітря в циліндр
всмоктувального патрубка
«Плескання» Занадто висока швидкість або Відрегулювати швидкість або
продукту низька температура маси підігріти продукт
Протікання
Замінити манжети.
продукту з-під Втрата еластичності або
Використовувати харчове
дозувального розрив манжет.
мастило (ДСТУ ISO 21469).
патрона
Машина не Знос зірочок транспортера або Відрегулювати положення
захоплює банку неправильне регулювання напрямних. Замінити зношені
(збій кроку) шнека подачі. елементи приводу.
Перевірити рівень оливи.
Недостатній рівень мастила в
Сторонні шуми та Замінити підшипники,
редукторі або знос
вібрація приводу змастити вузли (Литол-24
підшипників.
ДСТУ 21150:2009).
Потрапляння сторонніх Розібрати дозувальний вузол,
Заклинювання
предметів або засихання провести повну санітарну
поршня
залишків продукту. обробку та змащування.
1.4.8.2 Порядок роботи
1. Обслуговування наповнювача здійснюється одним оператором і одним
наладчиком, котрі пройшли інструктаж по правилам експлуатації і допущені до
роботи на даній установці представниками підприємства-виробника. Допускається
обслуговування одним наладчиком декількох установок.
2. Спеціального обладнання, пристроїв та інструментів для обслуговування
наповнювача не потребується.
3. В підготовлений до роботи наповнювач подати банки та загрузити в
накопичувач кришки.
4. Обов’язками оператора є контроль за наявністю банок і кришок, продукту в
бункері і контроль за відведенням банок з наповнювача.
5. Після закінчення роботи відключити наповнювач.
6. Виконати санітарну обробку установки у відповідності з до «Інструкції по
санітарній обробці обладнання».
43
1.4.9 Технічне обслуговування автомата
1.4.9.1 Планово-попереджувальний ремонт
Технічне обслуговування наповнювача проводять для підтримки
працездатності і виконують за системою планово-попереджувальних ремонтів (ППР).
В ППР машини входять наступні види технічного обслуговування:
- Технічне обслуговування при експлуатації;
- Періодичне технічне обслуговування;
- Поточний ремонт (ПР);
- Капітальний ремонт(КР).
Періодичність технічного обслуговування та ремонту:
а) технічне обслуговування при експлуатації – щозмінне;
б) періодичне технічне обслуговування – один раз в місяць;
в) поточний ремонт – один раз в 3 місяці;
г) капітальний ремонт – один раз в 4 роки.
Тривале зберігання техніки (понад місяць) без належної консервації не
допустимо. Волога, перепади температур та пил можуть призвести до заклинювання
вузлів, окислення контактів та руйнування ущільнювачів.
Ось розширений алгоритм підготовки машини до тривалого простою:
1. Очищення та підготовка поверхонь.
Перш ніж щось змащувати, машину треба ретельно відмити. Бруд затримує
вологу, що прискорює корозію:
- Мийка та сушка: видалити всі технологічні забруднення, залишки мастил та
пил та після миття обов’язково обдути стисненим повітрям, особливо у
важкодоступних місцях;
- Дефектовка: оглянути лакофарбове покриття, якщо є сколи або подряпини до
металу, їх треба підфарбувати або закрити консистентним мастилом.
2. Консервація вузлів та механізмів.
Це створення захисного бар’єра між металом і навколишнім середовищем:
- Зовнішні поверхні: незахищені металеві деталі покриваються
антикорозійними сумішами (солідолом, або спеціальними інгібіторами корозії);
44
- Внутрішні порожнини: практикується заливка невеликої кількості оливи.
3. Електрика та електроніка.
Електроніка найбільше страждає від вологи та гризунів.
- Акумулятор: його слід від’єднати, а краще зняти та зберігати в сухому
прохолодному приміщенні, періодично підзаряджаючи;
- Контакти: відкриті роз’єми варто обробити водовідштовхувальним спреєм
(діелектриком).
4. Захисні засоби та огородження.
Фізичний захист від механічних факторів та тварин:
- Чохли: слід використовувати «дихаючі» тенти, звичайна плівка може створити
«ефект парника», під якою наповнювач швидше піддається корозії, ніж під дощем.
- Огородження: якщо наповнювач стоїть у зоні руху іншого транспорту,
встановлюються тимчасові бар’єри або сигнальні стрічки.
Порівняльна таблиця типів консервації представлена в табл. 1.10.
Таблиця 1.10 – Порівняльна таблиця типів консервації
Метод Плюси Мінуси
Не захищає від вологості
Сухий (чохли/заглушки) Швидке розконсервування
повітря
Потребує ретельного
Мастильний (інгібітори) Надійний захист металу
очищення перед роботою
Дорого, складно для
Вакуумна упаковка Максимальний захист
великих машин
1.4.8.2 Технічне обслуговування при експлуатації
Технічне обслуговування (ТО) при експлуатації – повсякденний догляд за
діючим наповнювачем в процесі експлуатації – проводять між поточним та
капітальним ремонтами, які проводяться за затвердженої на підприємстві системи
ППР.
ТО проводять безпосередньо працівниками, що експлуатують наповнювач.
В технічне обслуговування наповнювача входять наступні роботи:
- Технічний огляд, нагляд за роботою механізмів і наповнювача в цілому, а
також регулювання механізмів;
45
- Очистка вузлів наповнювача від дозуючих продуктів;
- Огляд трубопроводів подачі продуктів, з’єднувальний трубопровід, бункера і
дозаторів на відсутність протікань;
- Перевірка стану заземлення наповнювача;
- Повна санітарна обробка наповнювача, а також протирання облицювання.
Від якості ТО при експлуатації наповнювача в значній мірі залежить його,
скорочення кількості і об’єму ремонту, зниження затрат на експлуатацію. ТО
комплектуючих виробів машини виконують у відповідності з вимогами паспорту
машини.
1.4.8.3 Періодичне технічне обслуговування
Періодичне ТО являється основним видом профілактичних робіт, що
забезпечують підтримку наповнювача постійному робочому стані.
Періодичне ТО являється частиною ремонтного циклу і проводиться по графіку
ППР під час планової зупинки наповнювача, незалежно від його стану, силами
робітників підрозділу по ремонту і ТО технологічного обладнання підприємства.
В періодичне ТО входять наступні роботи:
- Усунення підтікання масла;
- Перевірка технічного стану і огляд механізмів наповнювача, а також їх
деталей, без розбирання;
- Усунення витікання повітря та вакууму в системі трубопроводів блока
підготовки повітря і наповнювача в цілому;
- Перевірка стану електрообладнання і заземлення наповнювача і її складових
частин, заміна несправних комплектуючих виробів;
- Відновлення пошкоджених лакофарбових поверхонь;
- Змазка поверхонь, що труться, складальних одиниць і деталей, підшипників
проводять згідно з таблицями;
- ТО комплектуючих виробів, які входять в склад наповнювача проводять у
відповідності з нормами їх експлуатаційних документів;
- Перевірка працездатності наповнювача;
- Перевірка роботи механізмів наповнювача в налагодженому режимі;
46
- Перевірка працеспроможності наповнювача в режимі «АВТОМАТ».
У разі тривалої перерви в роботі наповнювача всі незахищені металеві поверхні
(крім деталей із корозійностійкої сталі) та маркувальні таблички підлягають
консервації. Захист здійснюється шляхом нанесення інгібітованого мастила (аналог
К-17) згідно з вимогами ДСТУ 4441:2005.
Запасні частини, інструмент, окрім виготовлених із корозійностійких
матеріалів, повинні бути законсервовані і укладені в окремий ящик.
Панель (пульт) керування наповнювача має бути захищений чохлом із
поліетиленової плівки першого сорту згідно з ДСТУ 10354:2017 «Плівка
поліетиленова. Технічні умови».
Необхідність поторного консервування наповнювача визначається в процесі
щомісячних періодичних оглядів стану лакофарбових і гальванічних покриттів
складальних одиниць, деталей і комплектуючих виробів машини, а також стан
поверхонь складальних одиниць, деталей і комплектуючих виробів без покриттів.
Технічне обслуговування комплектуючих виробів наповнювача, в тому числі
пнемо-апаратури, електрообладнання і блоків, проводять у відповідності з вимогами
їх експлуатаційних документів.
При необхідності виконують роботи по відокремленню, зняттю, зворотній
установці і приєднанню складових одиниць наповнювача слід керуватись
підрозділами по експлуатації.
При виконанні технічного обслуговування, зв’язаного з демонтажем і
монтажем складових одиниць і деталей наповнювача слід виконувати рекомендації
документації.
Під час демонтажу, зняття, зворотного встановлення та приєднання
складальних одиниць і деталей, що є комплектувальними виробами, необхідно, на
додаток до цієї настанови з експлуатації (НЕ), керуватися експлуатаційною
документацією заводів-виробників на ці вироби.
Відрегулювати установку датчиків, якщо в процесі технічного обслуговування
їх положення мінялось або виконувалась їхня заміна. Спрацювання датчиків
контролювати по ввімкненню відповідних світлодіодів на пульті керування.
47
Регулювання дози продукту здійснити зміною ходу штока пневматичного
циліндра привода дозатора.
При знаходженні відхилень від необхідних технічних характеристик і
параметрів регулювання необхідно повторити.
Для проведення огляду і перевірки пульта керування необхідно відкрити двері
спеціальним ключем, повернуть пульт, попередньо ослабивши три болта кріплення
його до стойки, на кут, який забезпечує зручне виконання процедури.
Для огляду блока підготовки повітря необхідно зняти двері, котрі закривають
бокові сторони рами станини.
Розконсервацію наповнювача виконують за допомогою дерев’яного шпателя та
обтирального матеріалу, зволоженого бензином-розчинником або уайт-спіритом
ДСТУ 7913:2015 «Уайт-спірит. Технічні умови».
Після видалення консерваційного мастила поверхні слід протерти чистою
сухою тканиною. Поверхні, що безпосередньо контактують із харчовими продуктами,
підлягають санітарній обробці відповідно до галузевих гігієнічних вимог.
1.4.8.4 Поточний ремонт
Поточний ремонт являється мінімальним по об’єму видом ремонту, який
забезпечує нормальну і безаварійну роботу наповнювача до наступного планового
або капітального ремонту.
Поточний ремонт виконується у відповідності з попередньо затвердженим
графіком ППР на місці експлуатації наповнювача силами підрозділу по ремонту
технологічного обладнання підприємства. Для здійснення ремонту комплектуючих
виробів наповнювача, у випадку їх виходу з ладу по закінченню гарантійного терміну
експлуатації, слід керуватись експлуатаційною документацією на ці вироби.
При поточному ремонті виконуються наступні роботи:
Всі роботи, які проводяться при періодично-технічному обслуговувані
наповнювача;
Розбирання і ремонт окремих складальних одиниць і деталей механізмів з
зміною зношених деталей;
Заміна зношених ущільнень, рукавів, трубок, елементів електрообладнання.
48
Процедура заміни згідно з регламентом (НЕ). При заміні мастила в
підшипникових вузлах слід дотримуватися такої послідовності (не можна змішувати
мастила на різних основах (наприклад, літієві з кальцієвими), оскільки вони можуть
розпастися і витекти):
- Очищення: видалення залишків старого мастила та промити вузлів чи деталей
уайт-спіритом (ДСТУ 7913:2015).
- Огляд: перевірка робочих поверхонь підшипника на відсутність точкової
корозії та сколів.
- Заповнення: для швидкісних підшипників на 1/3 об’єму порожнини; для
середньошвидкісних на 1/2 об’єму (передозування призводить до перегріву
підшипника).
Технічна порада для персоналу;
- Періодичність: кількість мотогодин до наступної заміни;
- Сумісність: не можна змішувати мастила на різних основах.
1.4.8.5 Капітальний ремонт
Капітальний ремонт (КР) – це найвищий ступінь відновлювальних робіт,
передбачений системою планово-попереджувальних ремонтів. Для наповнювачів
об’ємного типу (серії АРП, ДН) капітальний ремонт означає повне розбирання
машини до базових деталей (станини) з метою повернення її до стану «як нова».
Капітальний ремонт проводиться з попередньо затвердженим графіком ППР на
місці експлуатації силами підприємства або на ремонтному підприємстві.
Капітальний ремонт включає в себе наступні роботи:
- Подетальна розборка складальних одиниць механізмів наповнювача;
- Оцінка стану і дефекації з послідуючою заміною деталей і складальних
одиниць механізмів наповнювача;
- Оцінка стану і дефекації з послідуючою заміною елементів електрообладнання
і електромонтажу наповнювача;
- Виготовлення на підприємстві-виробнику наповнювача необхідних
складальних одиниць і деталей по окремому заказ-наряду або договору;
- Оцінка стану і дефектації з послідуючою заміною купівельних виробів;
49
- Повне відновлення гальванічних і лакофарбових покриттів;
- Складання, наладка, регулювання механізмів наповнювача в цілому;
- Проведення випробувань в об’ємі, вказаному в технічних умовах на
наповнювач.
1. Порядок заміни критично важливих вузлів та деталей.
З метою забезпечення стабільної, безаварійної та безпечної роботи обладнання
протягом усього встановленого міжремонтного ресурсу, підприємство-експлуатант
має право і зобов'язане проводити своєчасну заміну критично важливих деталей та
складальних одиниць. Для гарантування повної геометричної, кінематичної та
функціональної сумісності, а також для повного збереження гарантійних зобов’язань
заводу-виготовлювача, замовлення таких компонентів (зокрема: поршневих груп,
кулачкових механізмів, розподільчих валів та корпусів дозувальних патронів)
повинно здійснюватися виключно на підприємстві-виробнику або через його
офіційно уповноважених представників.
Використання запасних частин стороннього виробництва або деталей,
виготовлених кустарним методом без дотримання оригінальних креслень та
технічних умов (ТУ), категорично забороняється, оскільки це анулює сертифікацію
обладнання та може призвести до системних відхилень у точності дозування, що не
відповідатимуть вимогам ДСТУ 2333-94.
2. Процедура дефектації та вибракування.
У процесі виконання планових оглядів та ремонтів увага приділяється всебічній
оцінці технічного стану вузлів. Коли стає неможливо забезпечити проектну
працездатність складальних одиниць, деталей чи покупних комплектувальних
виробів шляхом проведення планового ремонту, регулювання чи відновлення, такі
елементи підлягають обов’язковій процедурі професійної дефектації.
Ця процедура передбачає:
- Контроль зносу поверхонь з використанням мікрометричного інструменту;
- Перевірку на наявність мікротріщин, втомних руйнувань та пошкоджень;- За
результатами дефектації складається відповідний акт, і деталі, що вийшли за межі
50
встановлених допусків, підлягають негайному списанню та заміні на нові оригінальні
вироби для запобігання аварійним зупинкам автоматизованої лінії.
3. Випробування та приймання після капітального ремонту
Після завершення повного циклу капітального ремонту в обов’язковому
порядку проводиться комплексна перевірка працездатності наповнювача.
Ця процедура включає:
- Обкатку на холостому ходу: перевірка роботи приводу, відсутність сторонніх
шумів та вібрацій (контроль стану мастила Литол-24 ДСТУ 21150 у підшипникових
вузлах).
- Гідравлічні випробування: перевірка герметичності всмоктувальної та
нагнітальної систем.
- Технологічну перевірку під навантаженням: проведення серії дозувань для
підтвердження того, що фактична похибка відповідає паспортним даним (зазвичай не
більше ± 2 %.
Тільки за умови успішного проходження всіх етапів випробувань машина
вважається придатною до подальшої експлуатації в складі виробничої лінії.
Для забезпечення нормальної роботи підприємство може виконати заміну
відповідальних деталей, заказаних на підприємстві-виробнику.
Перевірка працеспроможності наповнювача після проведення капітального
ремонту. У випадку неможливості забезпечити працездатність складальних одиниць,
деталей, комплектуючих виробів шляхом планового ремонту, регулюванню і наладці
їх параметрів, вони підлягають дифектаціїї та заміни.
Періодичність обслуговування наповнювача приведено в табл. 1.11.
Таблиця 1.11 – Періодичність обслуговування наповнювач (регламент)
Вид робіт Періодичність Основні дії
Огляд фрикційних муфт, перевірка кріплень,
ТО-1 Щомісяця
змащування відкритих передач
Ревізія розподільних кранів, перевірка зносу
ТО-2 Раз на пів року
копірів (кулачків), заміна зношених прокладок
Поточний Заміна підшипників, відновлення дзеркала
Раз на рік
ремонт циліндрів (за потреби), перевірка електродвигуна
51
1.5 Розрахунок наповнювача
1.5.1 Розрахунок основних параметрів наповнювача
Для розрахунку параметрів наповнювачів об’ємного типу Н1-АРП-8 (або
аналогів типу ДН), необхідно оперувати базовими кінематичними та гідравлічними
характеристиками. Основним завданням є визначення геометричних розмірів
дозувального циліндра та продуктивності машини.
Лінійні наповнювачі (на відміну від карусельних/ротаційних) мають зовсім
іншу кінематику та принцип розрахунку продуктивності. У лінійних машинах банки
рухаються по прямій, а дозувальна головка (одна або блок із декількох) опускається
над ними.
1. У лінійних машинах цикл складається з декількох послідовних етапів, що
важливо враховувати при проектуванні. Тривалість одного повного циклу дозування
(ц):
ц = пер + опус + нап + під = 4 + 1,5 + 3 + 1,5 = 10 с,
де пер – час переміщення тари конвеєром на позицію та її фіксація, пер = 4 с;
опус – час руху (опускання) дозувальних сопел, опус = 1,5;
нап – чистий час виштовхування (наповнення) продукту поршнем в банку (для
лінійних наповнювачів, що працюють із в’язкими продуктами, рекомендується
встановлювати час таким чином, щоб швидкість струменя не перевищувала 1,2÷1,5
м/с, що запобігає утворенню повітряних бульбашок у продукті), нап = 3 с;
під – час руху (підіймання) дозувальних сопел, під = 1,5 с.
2. Теоретична продуктивність для лінійного наповнювача об’ємного типу (т):
· 3600 8 · 3600
т = = = 2880 шт/год.
ц 10
де – , кількість дозувальних циліндрів у блоці, = 8 шт.
52
3. Розрахунок робочого об’єму дози.
Об’єм продукту, що видається за один хід поршня, визначається геометрією
циліндра ():
· 2 3,14 · 0,12
= · · = · 0,64 · 0,96 = 0,0005 м3 ≈ 500 мл,
4 4
де – діаметр поршня (циліндра), = 0,1 м;
– хід поршня, м (регульована величина), = 0,64 м;
– коефіцієнт заповнення (об’ємний ККД), = 0,95 ÷ 0,98.
4. Розрахунок швидкості поршня.
Оскільки в лінійних машинах наповнення відбувається дискретно (зупинка –
налив – рух), критично важливо розрахувати швидкість руху поршня, щоб не
перевищити допустиму швидкість витікання продукту (п):
4 · 4 · 0,0005
п = = ≈ 0,21 м/с = 21 мм/с.
· 2 · 3,14 · 0,12
нап · 3
5. Розрахунок діаметра всмоктувального трубопроводу.
При роботі з в’язкими продуктами основною проблемою є не тільки кавітація
(для густих мас це «розрив потоку»), а й величезні втрати тиску на тертя. Якщо
діаметр буде замалим, циліндр не встигне заповнитися продуктом за відведений час
всм, і отримаємо неповні банки (брак). Для лінійних наповнювачів, що працюють із
густими масами розрахунок діаметра всмоктувального трубопроводу є критичним.
Виходячи з рівняння нерозривності потоку для одного поршня діаметр (в, м):
4 · 4 · 0,0005
в = · √ = 2 · √ = 2 · √0,00053 ≈ 0,046 м = 46 мм,
· всм · 3,14 · 2 · 0,6
де – об’єм дози, = 0,5 л = 0,0005 м³;
всм – час ходу поршня вгору (всмоктування), всм = 2 с;
53
– рекомендована швидкість, = 0,6 м/с;
– коефіцієнт запасу, для в’язких продуктів = 2$
6. Розрахунок втрат тиску та необхідного напору для всмоктувальної лінії.
6.1. Режим руху (числа Рейнольдса) ():
· · 1050 · 0,6 · 0,05
= = = 31,5 (1.6)
1,0
де – густина ікри кабачкової, = 1050 ÷ 1100 кг/м3;
– рекомендована швидкість, = 0,6 м/с;
– діаметр труби, = 0,05 м;
– динамічна в’язкість, = 0.5 ÷ 2,0 Па · с (дуже в’язке середовище).
Оскільки = 31,5 < 2320, режим руху – ламінарний.
6.2. Коефіцієнт тертя ():
64 64
= = = 2,03
31,5
6.3. Втрати тиску на тертя для ламінарного потоку використовуємо формулу
Дарсі-Вейсбаха або закон Пуазейля (т):
· 2 2 1050 · 0,62
т = · · = · · = 15346 Па,
2 0,05 2
де – довжина труби, = 2 м.
6.4. Гідростатичний підйом ():
г = · · ℎ = 1050 · 9,81 · 1 = 10290 Па,
де ℎ – різниця висот між дзеркалом ікри в бункері і центром циліндра, ℎ = 1 м.
54
6.5. Загальний опір (заг):
заг = (т + г) · м = (15346 + 10290) · 1,25 = 32045 Па,
де м – місцеві опори (коліна, клапани), = 1,2 ÷ 1,3.
Обраний діаметр = 50 мм є достатнім.
1.5.2 Розрахунок пластинчастого транспортера наповнювача Н1-АРП-8
Для наповнювачів серії АРП (зокрема Н1-АРП-8) пластинчастий транспортер є
критично важливим вузлом, оскільки він забезпечує синхронізацію подачі тари з
роботою дозувальних патронів.
1. Продуктивність транспортера ():
= з · т = 1,1 · 2880 = 3168 шт/год.
де з – коефіцієнт запобігання розривам у потоці тари, з = 1,1.
2. Розрахунок швидкості руху ланцюга ():
· ) · (б + ) 3168 · (0,077 + 0,015)
= = = = 0,081 м/с,
3600 3600 3600
де – крок між центрами банок на конвеєрі, = м
б – діаметр банки, б = 0,077 м;
– зазор між банками, = 0,01 ÷ 0,02.
3. Підбір пластинчастого ланцюга.
Для наповнювача Н1-АРП-8 стандартним рішенням є ланцюги ланцюг пластинчастий
812-K325 ДСТУ ISO 4347:2018:
- Типорозмір: ланцюг серії 812 (конструкція прямохідна, одинарний шарнір).
- Габаритна ширина K325 (82,5 мм);
- Матеріал: нержавіюча сталь (AISI 304/430);
- Крок ланцюга: стандарт — 38,1 мм (1,5 дюйма).
55
4. Кількість банок на 1 метрі транспортера ():
1 1
= = ≈ 11
(б + ) (0,077 + 0.015)
5. Погонна маса банок з продуктом на конвеєрі (б):
б = · (м.п + м.б) = 11 · (0,545 + 0,25) = 8,25,
де м.п – маса ікри в банках, м.п = 540 ÷ 550 г;
м.б – маса пустих банок, м.б = 240 ÷ 260 г.
6. Розрахунок тягового зусилля.
Для пластинчастих конвеєрів тягове зусилля на приводній зірочці
розраховується за формулою ():
= (л + б) · · · = (2,7 + 8,25) · 2,2 · 0,25 · 9,81 =59,1 Н,
де л – погонна маса ланцюга, л = 2,6 ÷ 2,8 кг/м;
б – погонна маса банок з продуктом на 1 м конвеєра, б = 8,25 кг/м;
– довжина конвеєра, = 2,2 м;
– коефіцієнт опору руху (для сталевих ланцюга і напрямних), = 0,2 ÷ 0,3;
7. Розрахункова потужність на валу приводної зірочки (р):
· 59,1 · 0,081
р = зап · = 1,5 · ≈ 0,0088 кВТ,
1000 · 1000 · 0,82
де зап – коефіцієнт запасу;
– загальний ККД приводу, = 0,8 ÷ 0,85.
Для стабільної роботи конвеєра наповнювача Н1-АРП-8 зазвичай обирають
мотор-редуктор потужністю 0,18 кВт/
56
Найбільш поширеним рішенням є черв’ячний мотор-редуктор через його
компактність та надійність:
- Типорозмір: NMRV 050$
- Передавальне число: = 20
Для стабільної роботи лінії фасування ікри використовують асинхронні
двигуни з високим ступенем захисту від вологи, оскільки обладнання потребує
регулярної санітарної обробки:
- Марка: АИР 71 В4 (або європейський аналог серії AIS);
- Потужність: = 0,18 кВт;
- Частота обертання: дв = 1410 хв−1;
- – ККД , = 0,72.
8. Розрахунок параметрів зірочки і валу.
Приймемо стандартну приводну зірочку з кількістю зубів = 12.
8.1. Діаметр ділильного кола зірочки ():
38,1 38,1
= = = = 147,2 мм.
sin 180/ sin 180/12 0,2588
8.2. Крутний момент на валу ():
· 38,1 · 147,2
= д · = 1,5 · = 4,2 Н · м,
2 · 1000 2 · 1000
де дин – коефіцієнт динамічності.
8.3. Орієнтовний діаметр валу.
Для сталевого валу (сталь 45) з умови міцності на кручення при допустимих
напруженнях [] = 25 МПа ():
3 · 103 3
4,2 · 103
= √ = √ = 9,425 мм.
0,2 · [] 0,2 · 25
57
Згідно з конструктивними нормами для харчового обладнання та стандартів
посадки підшипникових вузлів (наприклад, корпусних підшипників типу UCF 204
або UCF 205), рекомендується прийняти діаметр приводного валу 25 мм. Це
забезпечить жорсткість конструкції та довговічність шпонкового з’єднання.
Висновки до розділу 1
Проведено комплексний аналіз сучасного стану технічного забезпечення ліній
виробництва овочевої ікри та обґрунтовано вибір обладнання для модернізації
фасувальної ділянки.
Аналіз ринку плодоовочевої консервації та вимог до якості готової продукції
підтвердив доцільність вдосконалення ліній виробництва ікри. На основі машинно-
апаратурної схеми визначено ключове місце фасувального відділення, яке
безпосередньо впливає на продуктивність усієї лінії та точність дозування продукту.
Розглянуто класифікацію та конструктивні особливості наповнювачів для
густих мас. Порівняльний аналіз карусельних та лінійних дозаторів показав переваги
лінійних систем поршневого типу для роботи з пластичними продуктами (такими як
овочева ікра), що забезпечує стабільний об’єм дози і збереження структури продукту.
Детально опрацьовано питання монтажу, експлуатації та технічного
обслуговування автомата Н1-АРП. Встановлено, що дотримання регламенту
сервісних робіт є критичним для запобігання передчасному зносу поршневої групи та
запірних механізмів.
Проведено розрахунок основних параметрів наповнювача, що підтверджує його
здатність забезпечити задану продуктивність лінії.
Виконано перевірочний розрахунок пластинчастого транспортера автомата Н1-
АРП-8, який підтвердив достатню міцність ланцюга та потужність привода для
стабільного переміщення тари в робочій зоні.
Таким чином, результати конструкторського розділу створюють необхідну
базу для подальшої розробки заходів із модернізації вузлів наповнювача та
підвищення енергоефективності процесу фасування.
58
РОЗДІЛ 2
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ
2.1 Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі
Вибираємо для розробки технологічного процесу деталь втулка.
Принципова схема маршруту обробки деталі (МОД) – це укрупнений план
обробки заготовки. План встановлює послідовність обробки заготовки різанням, а
також зміст і місце в плані обробки термічних, гальванічних, слюсарних та
контрольних операцій.
Нумеруємо поверхні деталі та показуємо на схемі (рис. 2.1).
7 6 3 2 1
5
8
4
9
Рисунок 2.1 – Ескіз деталі з номерами поверхонь.
Таблиця 2.1 – Маршрутна таблиця обробки поверхонь деталі.
№ по-
верхні
Етапи
№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Квалі- Обробки
тету
14 Заготівельна
13 Чорнова
12 обробка
11
Напівчистова
10
обробка
9
8 Чистова
7 обробка
Фінішна
6
обробка
59
2.2 Вибір і обґрунтування технологічних баз
Для виготовлення готового виробу (далі деталі) виконують ряд операцій, які
матимуть відповідну схему базування.
Для досягнення максимальної точності слід дотримуватися принципу
суміщення баз: технологічна база повинна збігатися з конструкторською
(вимірювальною).
- Похибка базування: Якщо бази не збігаються, виникає похибка базування ( б),
яка «з’їдає» частину допуску на розмір. При суміщенні баз б = 0.
- Чистота поверхні: Як установчі бази краще використовувати оброблені
поверхні з найменшою шорсткістю. Це зменшує контактні деформації та похибку від
мікронерівностей.
- Принцип постійності баз: Намагайтеся використовувати одні й ті самі бази на
більшості операцій. Це виключає накопичення помилок при перевстановленні деталі.
Оптимальний варіант базування деталі вибирається за такими основними
критеріями:
- більша точність обробки;
- більша простота реалізації схеми базування за допомогою різноманітних
пристроїв;
- придатність різних поверхонь для використання, як бази.
Аналізуючи приведені вище критерії, а також функції, які виконують поверхні
деталі згідно свого службового призначення та розмірні зв’язки між поверхнями
деталі визначаю технологічні бази деталі на першій та наступних операціях і
пропоную варіант базування.
2.3 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь
На вибір методу обробки поверхонь (МОП) заготовки впливають такі фактори,
як службове призначення деталі, функціональне призначення поверхонь, вимоги по
точності, шорсткості, геометричної форми тощо.
60
Визначаємо число ступенів обробки поверхні на основі розрахунків загального
уточнення ( ):
з 3 1 −1
= = х х … х = 1 · 2 · … · = ∑ , (2.1)
д 1 2
=1
де з – допуски параметрів, що розглядаємо відповідно до заготовки деталі;
д – допуски параметру, що розглядаємо відповідно до і-го ступеня заготовки;
1, 2… – допуск параметра відповідно до заготовки деталі, і-ого ступення;
– окремі і-ті ступені уточнення;
– число ступенів обробки.
Розкладаючи загальне уточнення на ступені потрібно врахувати:
- для першого ступеня чорнової обробки – < 6;
- для проміжних ступенів напівчистової обробки – = 3 – 4;
- для ступенів чистової обробки – = 1,5 – 2.
Для найбільш прийнятного вибору числа ступенів використовую формулу:
log
= . (2.2)
0,46
1. Розраховуємо уточнення та кількість ступенів обробки для розміру 24Н7:
з
= , (2.3)
д
де з – допуски заготовки;
д – допуски деталі.
Допуски заготовки в нашому випадку:
з = 0,43 мм.
Допуски деталі:
д = 0,027 мм.
61
Уточнення для всього процесу:
0,43
р = = 15,9.
0,027
Число ступенів обробки розраховую за формулою:
log р log 15,9
= = = 2,6.
0,46 0,46
Варіанти МОП:
Регламентована послідовність обробки заготовки та технологічні допуски:
розточування чорнове:
1 = 0,27 мм.
розточування чистове:
2 = 0,11 мм.
розточування тонке:
3 = 0,027 мм.
з 0,43
1 = = = 1,6.
1 0,27
1 0,27
2 = = = 2,45.
2 0,11
2 0,11
3 = = = 4,1.
3 0,027
Уточнення для всього процесу:
1 · 2 · 3 = 1,6 · 2,45 · 4,1 = 16,1 > р = 15,9.
62
Умова уточнення для всього процесу виконується, тому прийнятий нами
комплекс методів забезпечить необхідну точність виготовлення поверхні 24Н7 мм.
Для усіх інших поверхонь використовуємо метод на основі літературних
джерел. Визначені ступені обробки можна представити в табл. 2.2.
Таблиця 2.2 – Ступені обробки поверхонь
2.4 Вибір варіантів обробки деталі (МОД)
Остаточне компонування МОД здійснюється на основі прийнятої спочатку
принципової схеми маршруту поетапної механічної обробки поверхонь, схеми
базування та відібраних до виконання маршрутів обробки окремих поверхонь /МОП/,
які комплектуються за принципом їх сумісності. Це завдання є тим складніше, чим
більше існує у деталі поверхонь, що точно оброблюється.
Для того щоб розробити МОД треба розбити всі поверхні деталі на комплекси
поверхонь. До першого комплексу повинні увійти поверхні які будуть використані в
63
якості технологічних баз на наступних операціях для обробки більш точних
поверхонь. До цього комплексу входять два торці деталі, та внутрішня циліндрична
поверхня. До другого комплексу увійдуть поверхні які будуть оброблені на наступній
операції від першого комплексу баз. Тобто це всі інші оброблювані поверхні. З
додаткових операцій призначаємо термічну обробку, миття і контроль.
Два варіанти маршруту обробки деталі (базовий і поліпшений) наведені нижче
в таблицях 2.3 і 2.4 відповідно.
Таблиця 2.3 – Перший варіант МОД – деталі типу «Втулка»
№ Т ,
Назва операції Ескіз операції Мета операції шт
операції хв.
005 Штампувальна
010 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
015 Транспортна
А Встановити заготовку
А
1.Підрізати торець начорно п.7
7 6 5 2.Підрізати торець напівчисто п.7
020 3.Підрізати торець начисто п.7
5 4.Проточити отвір начорно в розмір п.4
Токарна 8
1 2 3 4 4 5.Проточити отвір напівчисто в розмір п.4
1А616 16,864
6.Точити фаску 145начорно п.8
7. Точити фаску 145напівчисто п.8
8. Точити фаску 145начисто п.8
9. Точити дві фаски начорно п.5,6
10. Точити дві фаски напівчисто п.5,6
11. Точити дві фаски начисто п.5,6
025 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
Б Б Встановити заготовку на оправку
3 2 1 Встановити оправку і деталь у верстат
1.Підрізати торець начорно п.1
F 2.Підрізати торець напівчисто п.1
5
3.Підрізати торець начисто п.1
1 2 3 4 4.Проточити начорно поверхню 2
030 Токарна 5.Проточити напівчисто поверхню 2 20,727
1А616 6.Проточити начисто поверхню 2
7. Точити начорно поверхню 3
9 8. Точити напівчисто поверхню 3
9. Точити начисто поверхню 3
10. Проточити начорно поверхню 9
11. Проточити напівчисто поверхню 9
12. Проточити начисто поверхню 9
035 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
040 Транспортна
Всього 37,591
64
Таблиця 2.4 – Другий варіант МОД – деталі типу «Втулка»
№ Т ,
Назва операції Ескіз операції Мета операції шт
операції хв.
005 Штампувальна
010 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
015 Транспортна
А Встановити заготовку
А
1.Підрізати торець начорно п.7
на розточному верстаті
2.Підрізати торець напівчисто п.7
7 6 5 на розточному верстаті
5 3.Підрізати торець начисто п.7
020
Розточна 8 на розточному верстаті
1 2 3 4 4
1А616 4.Розточити отвір начорно в розмір п.4 16,864
5.Розточити отвір напівчисто в розмір п.4
6.Розточити фаску 145начорно п.8
7. Розточити фаску 145напівчисто п.8
8. Розточити фаску 145начисто п.8
9. Розточити дві фаски начорно п.5,6
10. Розточити дві фаски напівчисто п.5,6
11. Розточити дві фаски начисто п.5,6
025 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
030 Транспортна
Б
А Встановити заготовку на оправку
3 2 1 Встановити оправку і деталь у верстат
1.Підрізати торець начорно п.1
F 2.Підрізати торець напівчисто п.1
5
3.Підрізати торець начисто п.1
1 2 3 4 4.Проточити начорно поверхню 2
035 Токарна 5.Проточити напівчисто поверхню 2 25.261
1А616 6.Проточити начисто поверхню 2
7. Точити начорно поверхню 3
9 8. Точити напівчисто поверхню 3
9. Точити начисто поверхню 3
10. Проточити начорно поверхню 9
11. Проточити напівчисто поверхню 9
12. Проточити начисто поверхню 9
040 Контрольна Контролювати параметри точності і якості
045 Транспортна
Всього 42.125
Як в першому так і в другому маршрутах можна використовувати стандартний
різальний та вимірювальний інструмент.
65
2.5 Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного
Критеріями вибору варіанта технологічного процесу є:
1. Оцінка доцільності прийнятого метода виготовлення заготовки;
2. Забезпечення заданої точності по всім розмірам, а також заданих параметрів
шорсткості;
3. Можливість використання стандартного різального, вимірювального
інструменту і пристроїв;
4. Число, складність технологічного обладнання, пристроїв, різальних і
вимірювальних інструментів;
5. Оцінка можливості автоматизації операцій і процесу в цілому.
Матеріал деталі – Фторопласт-4 Стрижень пресований 80х100 ТУ 6-05-810-88
– Стрижні та диски з фторопласту-4 (найбільш розповсюджені технічні умови для
заготовок великих діаметрів).
Зваживши на все, приходимо до висновку, що другий варіант МОД є більш
раціональним, так як потребує менше часу на виготовлення. Тому приймаю його за
базовий для подальшої розробки.
За другим маршрутом обробки деталі забезпечення точності розмірів по
лінійним розмірам більша за рахунок меншої кількості установок та переустановок.
Параметри шорсткості в обох маршрутах однакові.
Скорочення трудомісткості виготовлення деталі забезпечується за рахунок
скорочення основного часу шляхом запровадження більш точного методу лиття; по-
друге допоміжного часу, часу на переналадку верстатів за рахунок використання
верстатів з числовим програмним керуванням, а також за рахунок зменшення
кількості спеціальних верстатних пристроїв.
Як в першому так і в другому маршрутах можна використовувати стандартний
різальний та вимірювальний інструмент.
Зваживши на все, приходжу до висновку, що другий варіант МОД є більш
раціональним, тому приймаю його за базовий для подальшої розробки.
66
2.6 Встановлення режимів обробки
Визначаємо табличним методом режими обробки для поверхонь та заносимо
дані в табл. 2.5.
Розраховуємо частоту обертання шпинделя за формулою (, хв−1):
1000 ·
= (2.4)
·
Заносимо дані частоти в таблицю 2.5.
Таблиця 2.5 – Режими обробки для поверхонь
№ і назва Розмір
№ переходу , мм 0, мм/об , м/хв , хв−1 , кВт
операції поверхні
020 1 30.8 1 0,65 153 500 10
Токарна 2 30.6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 30h9 0,2 0,26 291 800 6,2
1 11 1 0,65 153 500 10
2 12h10 0,07 0,43 235 630 7,5
1 2.8 1 0,65 153 500 10
2 2.6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 1x45º 0,2 0,26 291 800 6,2
1 15.6 1 0,65 153 500 10
2 16.6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 17 0,2 0,26 291 800 6,2
035 1 23,8 1 0,65 153 500 10
Токарна 2 24,6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 17 0,2 0,26 291 800 6,2
1 23,8 1 0,65 153 500 10
2 24,6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 22h8 0,2 0,26 291 800 6,2
1 23,8 1 0,65 153 500 10
2 24,6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 14 0,2 0,26 291 800 6,2
1 23,8 1 0,65 153 500 10
2 24,6 0,6 0,43 235 630 7,5
3 30h9 0,2 0,26 291 800 6,2
67
2.7 Нормування операцій
1. Нормування в машинобудуванні – це встановлення технічно обґрунтованих
норм часу нормування технологічних процесів здійснюють для кожної операції.
Норма часу, незалежно від типу верстата і методу обробки, визначається за
формулою (шт, хв):
шт = о + д + тех + орг + п, (2.5)
де о – штучний час на виконання, однієї операції (основний час), хв;
д – допоміжний час, хв;
тех – час технічного обслуговування робочого місця, хв;
орг – час організаційного обслуговування робочого місця, хв;
п – час перерв у роботі, хв.
2. Основний час (о, хв):
+ 1 + 2
о = , (2.6)
0 ·
де – довжина обробки, мм;
1 – довжина врізання, мм;
2 – довжина перебігу, м;
0 – подача, мм/об;
– частота обертання шпинделя, хв−1).
3. Основний час для горизонтально-протяжної операції (о, хв):
о = 0,4 · , (2,7)
де – довжина інструменту, = 1 ÷ 1,5 м.
4. Час технологічного обслуговування робочого місця (тех, хв):
тех = 0,6 · (о + д) (2.8)
68
5. Час організаційного обслуговування місця (орг, хв):
орг = 0,08 · (о + д) (2.9)
6. Час перерв у роботі (п, хв):
п = 0,025 · (о + д) (2.10)
7. При нормуванні операції визначають норму калькуляційного часу для однієї
деталі (шт.к, хв):
п.з
шт.к = шт + , (2.11)
де п.з – підготовчо-заключний час, що встановлюється за нормами, хв;
– кількість деталей в партії, = 1
Розраховані по формулам 2.5 – 2.11 величини заносимо до таблиці 2.6.
Таблиця 2.6 – Нормування операцій
Назва і № № То, Тд, Ттех, Торг, Тп, Тшт, Тпз, Тшт.к.,х
операції переходу хв хв хв хв хв хв хв в
035 0,64 0,96 0,096 0,128 0,04 1,864 15 16,864
Токарна
050 0,25 0,375 0,0375 0,05 0,015 0,727 20 20,727
Токарна
Висновки до розділу 2
У ході виконання технологічного розділу було проведено повний комплекс
робіт із проектування технологічного процесу виготовлення деталі «Втулка».
За результатами проведених досліджень та розрахунків можна зробити
наступні висновки:
69
1. Обґрунтування маршруту та баз: На основі аналізу конструктивно-
технологічних особливостей деталі обрано раціональну схему маршруту обробки та
визначено технологічні бази. Вибрана система базування забезпечує дотримання
принципу єдності та постійності баз, що гарантує задану точність взаємного
розташування поверхонь;
2. Стратегія обробки: Визначено оптимальну кількість ступенів обробки для
кожної поверхні деталі. Це дозволило забезпечити необхідні параметри шорсткості та
точності розмірів при мінімальній кількості технологічних переходів;
3. Загалом, розроблений технологічний процес є прогресивним, економічно
доцільним та забезпечує повну відповідність виготовленої деталі вимогам робочого
креслення в умовах [вкажіть тип вашого виробництва, наприклад: серійного]
виробництва.
70
РОЗДІЛ 3
ОХОРОНА ПРАЦІ
3.1 Аналіз потенційних небезпек та шкідливих факторів при експлуатації
наповнювача Н1-АРП
Найбільш шкідливими для оператора виробничими факторами є:
а) Рухомі частини:
- наповнюючі головки, оскільки вони рухаються вертикально занурюючись в
скляну тару.
- робочі циліндри, але вони закриті захисними щитками так, щоб оператор не
міг випадково, чи навіть при бажанні потрапити до них. Доступ до даних рухомих
частин дозволяється налагоджувальникам даного устаткування та працівникам
КІПіА.
б) Скляна тара – при порушенні дози на автоматі, скляна тара має повертатися
на до комплектування чи відбирання зайвої продукції під час даної операції оператор
може ненароком (випадково) розбити банку та поранитись, це збільшує травматизм
на робочих місцях.
в) Електробезпека. Оскільки на автоматі розташовано багато датчиків і
електродвигун, то при пробої струм може уразити оператора наповнювача. Для цього
наповнювач оснащена системою занулення.
Під час експлуатації даного наповнювача у його оператора може виникнути
перевтома, якщо це буде повторюватись часто то це може призвести до професійного
захворювання.
Шуму наповнювач практично не створює оскільки майже працює на
пневматиці, лише привід транспортера приводиться в дію електродвигуном (мотор-
редуктором) але він виконаний малошумним, стрічка транспортера використовується
в вигляді металевих пластин які рухаються по пластикових направляючих це також
практично не створює шуму.
71
Враження оператора електричним струмом виключено фізично.
Електропроводка укладена в металеві трубі.
3.2 Вимоги безпеки та охорони праці на автомат Р1-АРП
При експлуатації наповнювача оператор має стояти так, щоб він міг легко
доставати до кнопок управління, добре оглядати процес наповнення, і в ніякому разі
не міг дотягнутися до робочих органів машини.
3.2.1. Наповнювач відповідає вимогам ДСТУ EN 1672-2:2018 і вимогам цих
технічних умов.
3.2.2. Вимоги до електрообладнання.
3.2.2.1. Електрообладнання, що використовується в складі наповнювача та
електропроводки до обладнання, повинні відповідати вимогам технічних умов,
конструкторській документації, ДСТУ EN 60204-1:2019 та ДСТУ EN 61439-1:2016
3.3.2.2. За способом захисту людини від ураження електричним струмом
наповнювач за ДСТУ EN 60204-1:2019 відноситися до класу 01 виконання УХЛ4.
3.2.2.3. Монтаж, налагодження та введення в експлуатацію електрообладнання
наповнювача виконані з урахуванням вимог безпеки до заземлення обладнання,
опору та міцності електричної ізоляції відповідно до вимог таких документів:
а) ДСТУ EN 61010-1:2014;
б) Основним чинним документом є ПУЕ-2017ПУЕ (Правила улаштування
електроустановок);
в) ПТЕЕС (Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів);
г) Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів (ПБЕЕС);
д) ДБН В.2.5-23:2010. Проектування електрообладнання об’єктів цивільного
призначення;
ж) паспортів покупних виробів.
3.2.2.4. При монтажу електрообладнання у складі наповнювач забезпечено
електричне з’єднання всіх доступних дотику металевих неструмопровідних
складових частин, які можуть опинитися під напругою, із заземлюючим затискачем.
72
Опір між кожною доступною для дотику металевою неструмопровідною
складовою частиною наповнювача, яка може опинитися під напругою, та
заземлюючим затискачем відповідає ДСТУ EN 60204-1:2019 (не більше 0,1 Ом).
3.2.2.5. Опір електричної ізоляції усіх електричних ізольованих ланцюгів
наповнювача за нормальних кліматичних умов, за ДСТУ EN 60204-1:2019 є не менше
1 МОм
3.2.2.6. Ізоляція електричних ланцюгів в електропроводках наповнювача
наповнювача окрім ланцюгів на напругу до 42 В витримує без пробою та перекриття
на протязі 1 хв випробувальну напругу 1500 В при частоті 50 Гц за ДСТУ EN
60529:2018.
3.2.2.7. Ступінь захисту електрообладнання наповнювача, який забезпечується
оболонками, є не нижчим ніж IР54 за ДСТУ EN 60204-1:2019. Напруга живлення
ланцюгів керування перевищує 42 В.
3.2.2.9. Корпуси наповнювача мають заземлюючі затискачі і знаки заземлення
за ДСТУ EN 60417:2001 і ДСТУ EN 61140:2019, місце розташування і розміри яких
згідно конструкторської документації.
3.2.2.10. На внутрішній стороні дверей електрошафи є прикріплена табличка із
принциповою електричною схемою.
3.2.2.11. Проводи ланцюгів електрообладнання мають маркування у
відповідності до вимог ДСТУ EN 1672-2:2018.
3.3.2.12. Двері електрошафи відмикаються за допомогою спеціального ключа.
3.2.2.13. У відповідності до вимог ДСТУ EN 60204-1:2019 на зовнішній
поверхні дверей електрошафи нанесена табличка з попереджувальним знаком
«ВИСОКА НАПРУГА».
3.2.2.14. Для термінової та аварійної зупинки машини передбачена аварійна
кнопка «СТОП» відповідно до вимог ДСТУ EN 1672-2:2018. Всі елементи
принципової електричної схеми функціонують в передбаченій схемою послідовності
і вимикати машину при натисканні на аварійній вимикач.
3.3.3. Робоче місце оператора під час виконання роботи стоячи відповідає
вимогам ДСТУ EN ISO 14738:2018.
73
3.2.4. Органи керування повинні відповідати вимогам ДСТУ EN 61310:2018 і
ДСТУ EN 60204:2019.
3.2.5. Рівень звуку в активних смугах частот на робочому місці оператора під
час роботи машини та при її виготовленні повинен не перевищує норм, установлених
ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку»/
3.2.6. Загальна вібрація на робочому місці під час роботи машини та при її
виготовленні не перевищує норм, наведених у ДСН 3.3.6.039-99 «Державні санітарні
норми виробничої загальної та локальної вібрації».
3.2.7. При виготовленні машини виконані вимоги ДСТУ EN ISO 12100 (Безпека
машин).
3.2.7.1. Параметри мікроклімату на робочих місцях відповідають вимогам ДСН
3.3.6.042-99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень».
3.2.7.2. Концентрації шкідливих речовин в повітрі робочої зони знаходитися в
межах, що допускаються вимогами ДСТУ ISO 16000 (серія стандартів щодо
контролю повітря) та наказу МОЗ № 1596 (від 14.07.2020) – «Гігієнічні регламенти
допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин у повітрі робочої зони».
3.2.7.3. Рівні природної та штучної освітленості робочих місць відповідають
вимогам ДБН В.2.5-28:2018 «Природне і штучне освітлення».
3.3.7.4. Працюючі забезпечуються спецодягом та, при необхідності, засобами
індивідуального захисту організму згідно вимог Закону України «Про охорону праці»
та галузевих нормативів.
3.2.7.5. Працюючі забезпечуються санітарно-побутовими приміщеннями згідно
вимог ДБН В.2.2-28:2010 «Будинки і споруди. Адміністративні та побутові будинки».
3.2.7.6. Виробничі приміщення обладнані вентиляцією згідно ДБН В.2.5-
67:2013, ефективність періодично контролюється.
3.2.7.7. Заходи щодо охорони атмосферного повітря здійснюються згідно вимог
ДСП 201-97 «Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених
місць (від забруднення хімічними та біологічними речовинами)».
3.2.7.8. Працюючі проходять попередні та періодичні медичні огляди згідно
Закону України «Про охорону праці».
74
3.2.7.9. Контроль за забрудненням атмосферного повітря здійснюється у
відповідності з ДСТУ ISO 4220.
3.2.7.10. Збір і утилізація відходів, які виникають в ході виробництва,
здійснюється відповідно ДСанПіН 2.2.7.029-99 «Гігієнічні вимоги щодо поводження
з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоров’я населення».
3.2.8. При експлуатації наповнювача та при її виготовленні шкідливі речовини
в оточуюче середовище не виділяються, а також не забруднюються стічні води та
ґрунт.
3.3 Розрахунок заземлення наповнювача Н1-АРП
3.3.1 Вихідні дані
Вихідні дані для розрахунку заземлення приведені в табл. 3.1.
Таблиця 3.1 – Вихідні дані для розрахунку заземлення наповнювача Н1-АРП
Параметри Значення
Струм замикання на землю, А 25
Час спрацьовування захисних систем автомата Н1-АРП, с 0,7
Вид ґрунту Чорнозем
Вертикальні електроди:
Довжина стрижня , м 3,5
Діаметр стрижня , мм 15
Глибина закладання електродів , м 0,85
Розмір горизонтальних електродів , мм 50
Коефіцієнт використання вертикальних електродів в 0,68
Коефіцієнт використання горизонтальних електродів г 0,85
3.2.2 Розрахунок заземлення
1. Допустима гранична напруга кроку та гранична напруга дотику:
кр.гр = дот.гр = л.гр · л = 0,035 · 1000 = 35 В,
де кр.гр – гранична напруга кроку, В
дот.гр – гранична напруга дотику, В;
75
л.гр – граничний струм, який протікає через людину при частоті 50 Гц і при його
дії не більше 0,7 с рівний, л.гр = 0,035 А;
л – опір людини, л = 1000 Ом.
2. Як розрахунковий опір заземлювача в однорідному ґрунті з (по методу
коефіцієнта використання електродів) по напрузі дотику і кроку обирають менше
значення, одержане при розрахунку:
дот.гр
з = ;
З · 1 · 2
кр.гр
з = ,
З · 1 · 2
де IЗ – розрахунковий струм замикання на землю, А;;
1, 2 – коефіцієнти напруги дотику;
1, 2 – коефіцієнти напруги кроку.
3. Приймаємо як тип заземлювача – груповий вертикальний. Стрижньові
електроди, розташовані в ряд і сполучені смугою. Тоді, 1 = 1, 1 = 0,6.
Коефіцієнти 2, 2 визначаються з рівнянь:
л 1000
2 = = = 0,96;
л + 1,5 · Г 1000 + 1,5 · 30
л 1000
2 = = = 0,85.
л + 6 · Г 1000 + 6 · 30
де Г – питомий опір ґрунту, на якому стоїть людина, Г = 30 Ом · м.
дот.гр 35
з = = = 1,45 Ом · м ;
З · 1 · 2 25 · 1 · 0,96
76
кр.гр 35
з = = = 2,745 Ом · м,
З · 1 · 2 25 · 0,6 · 0,85
З розрахованих двох значень обираємо менше значення, з = 1,45 Ом · м.
3.4. Оскільки електроустаткування має ізольовану нейтраль, то доцільно
встановити виносні заземлювачі. Виносні заземлювачі складаються з вертикальних
електродів, сполучені горизонтальними електродами, вони будуть розташовані на
відстані близько 1 м від стіни будівлі. Корпуси устаткування приєднуватимуться до
магістралі заземлення, прокладеної усередині будівлі. Магістраль приєднано до
виносного заземлювача не менше ніж в двох місцях.
Для розрахунку заземлювача скористаємося методом коефіцієнта
використовування електродів.
Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту, в якому будуть розміщені
електроди заземлювача з урахуванням кліматичного коефіцієнта:
= Г · = 30 · 1,32 = 39,6 Ом · м,
де – розрахунковий кліматичний коефіцієнт ґрунту, = 1,32.
Як тип вертикального електроду обираємо стрижневий електрод круглого
перетину.
3.5. Визначаємо опір розтіканню струму одного заземлювача по формулі:
2 · 1 4 · +
в = · (ln + ln ) =
2 · · 2 4 · −
39,6 2 · 3,5 1 4 · 2,6 + 3,5
= · (l + ln ) = 11 Ом
2 · 3,14 · 3,5 0,015 2 4 · 2,6 + 3,5
де – діаметр стрижня, м;
– довжина вертикального заземлювача в землі, = 3,5 м;
– відстань від поверхні землі до середини заземлювача, = 0 + = 0,85 +
2
3,5/2 = 2,6м.
77
3.6. Визначимо необхідну кількість вертикальних електродів по формулі:
в 11
= = = 11,2 ≥ 12,
з · в 1,45 · 0,68
де в – коефіцієнт використання вертикальних електродів, в = 0,68.
Приймаємо найближче найбільше ціле значення = 12.
3.7. Довжину горизонтального електроду, який використовується для
поєднання вертикальних електродів по контуру визначимо по формулі:
= 1,05 · = 1,05 · 3,5 · 12 = 44,1 м,
де – відстань між вертикальними електродами, = 3,5 ;
– кількість вертикальних електродів.
3.8. Опір розтіканню струму горизонтального електроду визначаємо по
формулі:
2 · 39,6 2 · 44,1
г = · ln ( ) = · ln ( ) = 2,14 Ом.
· 3,14 · 44,1 0,05
де – розмір горизонтальних електродів = 0,05 мм.
3.9. Еквівалентний опір протіканню струму штучного заземлювача
визначається по формулі:
в · г 11 · 2,14
шт = = = 0,87 Ом,
в · г + · г · в 11 · 0,85 + 12 · 2,14 · 0,68
де г – коефіцієнт використання горизонтального електроду, г = 0,85;
в – коефіцієнт використання горизонтального електроду, г = 0,68;
в – опір розтіканню струму одного вертикального заземлювача, в = 11 Ом;
г – опір розтіканню струму горизонтального заземлювача (з’єднувальної
смуги), г = 2,14 Ом;
– кількість вертикальних електродів, = 12.
78
Умова шт = 0,87 < шт = 1,45 виконується.
3.10. Схема заземлення
Схема заземлення зображена на рис. 3.1.
1 – заземлювачі; 2 – заземлювальні провідники; 3 – устаткування
Рисунок 3.1 Схема заземлення наповнювача
Висновки до розділу 3
У ході виконання розділу було проведено всебічний аналіз умов праці та
розроблено заходи щодо гарантування безпечної експлуатації наповнювача ікри
кабачкової Н1-АРП-8. На основі опрацьованого матеріалу можна зробити наступні
висновки:
1. Виявлено основні потенційні небезпеки, характерні для консервного
виробництва, а саме: рухомі частини автомата (поршнева група, карусель,
пластинчастий транспортер), небезпека ураження електричним струмом, а також
підвищений рівень вологості та шуму в робочій зоні;
2. Встановлено чіткі вимоги безпеки для обслуговуючого персоналу автомата
Р1-АРП, що включають правила передпускового огляду, безпечні методи очищення
дозувальних циліндрів та порядок дій при аварійній зупинці лінії. Окрему увагу
приділено використанню засобів індивідуального захисту (ЗІЗ) та дотриманню
санітарно-гігієнічних норм;
3. Виконано інженерний розрахунок захисного заземлення для наповнювача.
Розрахункові дані підтвердили, що при обраній конфігурації заземлювачів (кількість
79
електродів, їх довжина та тип ґрунту) опір розтіканню струму не перевищує
нормативні 4 Ом. Це гарантує надійний захист персоналу від ураження струмом у разі
пошкодження ізоляції та винесення потенціалу на корпус машини.
4. Розроблені заходи відповідають чинним нормам законодавства України про
охорону праці (НПАОП) та забезпечують створення безпечного виробничого
середовища, що мінімізує ризик виникнення виробничого травматизму та
професійних захворювань.
80
ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК
В кваліфікаційній роботі бакалавра тему «Лінійний дозувально-
наповнювальний автомат для фасування кабачкової ікри» вирішено актуальне
науково-технічне завдання процесу фасування овочевої ікри шляхом обґрунтування
параметрів та експлуатаційних режимів наповнювача лінійного типу.
За результатами проведеного комплексу досліджень та розрахунків зроблено
наступні висновки:
Обґрунтування технічних рішень: На основі аналізу сучасних тенденцій
консервного виробництва та машинно-апаратурної схеми лінії виробництва ікри
доведено, що використання наповнювача лінійного типу (зокрема моделі Н1-АРП) є
найбільш раціональним для густих пластичних мас. Це дозволяє забезпечити високу
точність дозування при збереженні органолептичних показників готової продукції;
Результати розрахунків: Виконані перевірочні та конструктивні розрахунки
підтвердили працездатність основних вузлів обладнання. Розрахунок параметрів
наповнювача та пластинчастого транспортера Н1-АРП-8 продемонстрував їх
відповідність заданій продуктивності лінії, що дозволяє уникнути «вузьких місць» у
фасувальному відділенні;
Ефективність технологічного процесу: Розроблений технологічний маршрут
виготовлення деталей наповнювача базується на принципах концентрації операцій та
оптимального вибору баз. Встановлені режими обробки та норми часу підтверджують
техніко-економічну доцільність запропонованих рішень для умов серійного
виробництва;
Безпека та надійність: Проведений аналіз потенційних небезпек дозволив
сформулювати чіткі вимоги до експлуатації автомата. Розрахована система захисного
заземлення (з опором не більше 4 Ом) забезпечує надійну електробезпеку
обслуговуючого персоналу в умовах підвищеної вологості цеху;
Тема КРБ відповідає галузі дослідження за фахом. Випускна робота відповідає
поточному рівню розвитку техніки і науки.
81
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Богомолов О.В., Гурський П.В., Богомолова В.П. Курсове та дипломне
проектування обладнання переробних і харчових підприємств: Навч. посібник для
студ. вищих навч. закл. – Х.: Еспада, 2005. – 429 с.
2. Якубчак О. П., Демидко Г. В. Машини та апарати харчових виробництв :
підручник. Київ : Центр учбової літератури, 2021. 452 с.
3. Соколов С. А. Технологічне обладнання підприємств харчової промисловості
: навч. посіб. Одеса : ОНАХТ, 2019. 320 с.
4. Гірник В. М., Корець М. С. Технологічне обладнання консервних заводів :
навч. посіб. Вінниця : ВНТУ, 2018. 215 с.
5. Дейниченко Г. В., Мазуренко І. К. Обладнання підприємств переробних та
харчових виробництв. Харків : Світло, 2017. 380 с.
6. Безусов А. Т., Ткаченко С. Г. Технологія консервування плодів та овочів :
підручник. Одеса : Астропринт, 2018. 364 с.
7. Дяченко Ю. П., Гурський М. О. Процеси і апарати харчових виробництв :
навч. посіб. Львів : Новий Світ-2000, 2020. 412 с.
8. Черевко О. І., Поперечний А. М. Процеси і апарати харчових виробництв :
Підручник / 2-ге вид. доп. та випр. Х. : Світ Книг, 2015. 496 с.
9. Процеси і апарати харчових виробництв : Підручник / За ред. І. Ф. Малежика.
К. : НУХТ, 2003. 400 с.
10. Розрахунок технологічного обладнання консервних виробництв : навч.
посібник / О. І. Черевко, В. М. Михайлов, Л. В. Кіптела, О. Є. Загорулько ;
Харківський державний університет харчування та торгівлі. – Харків : ХДУХТ, 2014.
– 150 с.
11. Боровик А.І. Монтаж, діагностика, ремонт технологічного обладнання,
навчальний посібник: - Черкаси: ЧДТУ. - 2006 р. – 311 с.
12. Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської
документації: Навч. Посіб. 3-вид. – К.: Каравела, 2004. – 160 с.
82
13. Закалов О.В., Закалов І.О, Технологічне обладнання харчових виробництв.
– Тернопіль, 2000. – 406 с.
14. Методичні рекомендації до практичних занять з дисципліни: «Технологічне
обладнання харчових та торгівельних підприємств» для здобувачів освітнього
ступеня бакалавр зі спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» освітньо-
професійної програми «Обладнання харчових, торгівельних та машинобудівних
підприємств» всіх форм навчання /Укладачі В.І. Осипенко, О.В. Батраченко Л.М.
Мізнік, М.В. Хандюк – Черкаси: ЧДТУ, 2021. – 78 с.
15. Методичний посібник щодо написання та захисту кваліфікаційної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеню бакалавр спеціальності 133 «Галузеве
машинобудування» освітня програма «Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств» [Електронний ресурс] / [упоряд. Василь Осипенко,
Олександр Батраченко, Лариса Мізнік, Микола Хандюк ]; М-во освіти і науки
України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2023. – 45 с.
16. ДСТУ ISO 21869:2019. Машини для пакування та дозування рідких і
пастоподібних продуктів. Вимоги щодо безпеки. Київ : УкрНДНЦ, 2019. 25 с.
17. ДСТУ 2120:2020. Консерви овочеві. Ікра овочева. Технічні умови. [Чинний
від 2021-01-01]. Київ : Держспоживстандарт України, 2020. 18 с.
18. ДСТУ 2165:2009. Ікра овочева. Загальні технічні умови. – К.:
Держспоживстандарт України, 2010.