Удосконалення процесу подачі зерна цукрової кукурудзи в повітряний селектор

Ергашев, Азізбек Савриддинович
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7144
Назва:	Удосконалення процесу подачі зерна цукрової кукурудзи в повітряний селектор
Автори:	Хандюк , Микола Васильович Ергашев, Азізбек Савриддинович
Ключові слова:	цукрова кукурудза;вібраційний транспортер;шнековий дозатор;технічна документація
Дата публікації:	14-гру-2021
Короткий огляд (реферат):	Мета магістерської випускної роботи полягає в дослідженні процесу очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок та науковому обґрунтуванні вдосконалення схеми подачі сировини з використанням вібраційного селектора та шнекового дозатора. Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обгрунтуванні покращення якості очищення зерна різного гатунка в розробленій вдосконаленій схемі подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний селектор. Дослідження виконані методами фізичного експерименту та теоретичних досліджень. Експеримент здійснюється на дільниці підготовки сировини цеху по виробництву консервів з зеленого горошку та цукрової кукурудзи. В роботі вирішено комплекс науково-практичних завдань спрямованих на обґрунтування процесу очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок. Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні покращення якості процесу очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок. Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні вдосконаленої схеми подачі сировини на повітряний селектор на лінії виробництва консервів з цукрової кукурудзи на Черкаському виробничому підрозділі товариства з обмеженою відповідальністю (ЧВП ТОВ) “Віджи Продакшн”, що входить до складу групи компаній (ГК) “Верес”.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7144
Розташовується у зібраннях:	133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)
Файли цього матеріалу:
Файл	Опис	Розмір	Формат
КРМ Ергашев.pdf Restricted Access	Магістерська випускна робота виконана на 90 сторінках, включає 114 формули, 25 рисунків, 12 таблиць, 15 літературних джерел та 4 додатків.	2.92 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
(повне найменування вищого навчального закладу)  
факультет Комп’ютеризованих технологій машинобудування і дизайну 
(повна  назва факультету) 
кафедра Проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління 
(повна назва кафедри) 
 
 
 
 
МАГІСТЕРСЬКА РОБОТА 
   магістр     
(освітньо-кваліфікаційний рівень) 
 
 
на тему: “Удосконалення процесу подачі зерна цукрової кукурудзи на 
повітряний селектор ” 
 
 
 
Виконав: студент 2 курсу, групи мПВ-66 
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування 
                                 (шифр і назва спеціальності) 
Обладнання переробних і харчових виробництв 
                                        (спеціалізація) 
    Ергашев Азізбек Савриддинович 
(прізвище та ініціали) 
Керівник   Хандюк М.В. 
                                 (прізвище та ініціали) 
Рецензент            Пода В.В  
        (прізвище та ініціали) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Черкаси 2021  
 
 
2 
 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
Факультет комп’ютеризованих технологій машинобудування і дизайну 
(повна  назва факультету) 
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління 
(повна назва кафедри) 
Освітньо-кваліфікаційний рівень магістр 
Спеціальность 133  “Галузеве машинобудування” 
Спеціалізація  “Обладнання переробних і харчових виробництв” 
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності) 
ЗАТВЕРДЖУЮ 
        завідувач кафедри __________ 
        “03” вересня 2021 року 
ЗАВДАННЯ 
на магістерську кваліфікаційну роботу студенту 
Ергашеву Азізбеку Савриддиновичу 
(ПРІЗВИЩЕ, ІМ’Я,  ПО БАТЬКОВІ) 
1. Тема магістерської роботи: “Удосконалення процесу подачі зерна цукрової 
кукурудзи на повітряний селектор” 
Керівник магістерської роботи:  Хандюк Микола Васильович, ст. викладач 
                                                  ( прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання) 
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від 
“___”____________2021 року №_____ 
2. Строк подання студентом магістерської роботи    05.12.2021 р. 
3. Вихідні дані до магістерської роботи: 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; 
Аналітичний огляд; 
Розрахункова частина (розрахунок вібраційного селектора та дозатора); 
Розробка технологічного процесу виготовлення деталі; 
Загальні висновки, список використаних джерел, додатки 
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень) 
 Вступ; 
План цеху зеленого горошку та кукурудзи цукрової; 
Технічна пропозиція; 
Науково-дослідна робота; 
Складальне креслення вібраційного селектора; 
Привід вібраційного селектора; 
Складальне креслення шнекового дозатора: 
Робочі креслення вібраційного селектора; 
Робочі креслення шнекового дозатора; 
Плакат методи обробки поверхні; 
Плакат варіанти маршрутів обробки поверхні; 
Висновок.  
 
 
3 
 
ЗМІСТ 
Реферат………………………………………………………………………………..…..5 
Abstract…………………………………………………….…………………………..…..6 
Перелік умовних позначень і скорочень…………………………………….….………7 
Вступ……………………………………………………………………….…….………..8 
Розділ 1. Аналітичний огляд...………………………………………………………….11 
1.1. Маркетингове обґрунтування проекту………………..……..…..……..…......11 
1.2. Технологія виробництва цукрової кукурудзи………………………………..13 
1.3. Опис лінії виробництва консервів з зеленого горошку 
та цукрової кукурудзи………………………………………………………………......20 
1.4. Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати 
та готову продукціюпри виробництві консервів “кукурудза цукрова”……………..22 
1.4.1. Приймання та зберігання сировини……………………………….……..22 
1.4.2. Підготовка сировини заливи та тари.…………………………...….….....23 
1.4.3. Виготовлення консервів…………………………………..…...………….27 
1.4.4. Вимоги санітарні та техніки безпеки…………………………………….31 
1.4.5. Метрологічне забезпечення…………………………...………………….32 
1.5. Обладнання для транспортування та дозування.………………….………....33 
1.5.1. Вібраційне обладнання………………….………….………………….….33 
1.5.2. Обладнання для дозування………....…………………………...….……..40 
1.6. Технічна пропозиція……..…………………..…….…..………………………43 
1.7. Дослідження процесу очищення сировини від домішок………………...….45 
Висновки до розділу 1…………………………………………………..…..……...47 
Розділ 2. Розрахункова частина.…………………………….……………..………..…48 
2.1. Розрахунок вібраційного конвеєра……………………………………………48 
2.1.1. Принципова схема вібраційного конвеєра…………...…………………..48 
2.1.2. Розрахунок геометричних параметрів вібраційного конвеєра…………48 
2.1.3. Розрахунок кінематичних і силових параметрів привода........................50 
2.1.4. Розрахунок підшипників……………………………………….…………52 
2.1.5. Перевірочний розрахунок валу ексцентрикового валу на витривалість 58 
 
 
4 
 
2.1.6. Розрахунок ресор………………..…………………………………….……63 
2.1.7. Розрахунок шпонкового з'єднання…………………………………...…...67 
2.2. Розрахунок шнекового дозатора…………………………………………….…68 
2.2.1. Вихідні дані…………...……………………………………………...……..68 
2.2.2. Розрахунок частоти обертання гвинтового дозатора…………………….68 
2.2.3. Розрахунок потужності електодвигуна…………………………………...70 
Висновок до розділу 2……………………………………………………….………70 
Розділ 3. Розробка технологічного процесу виготовлення шестерні……………...…71 
3.1. Формування службового призначення деталі………………………….……..71 
3.2. Матеріал деталі та матеріал замінник…………………………………………71 
3.3. Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі………………..……….71 
3.4. Вибір і обґрунтування технологічних баз……………………………………..72 
3.5. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхні (МОП)………..………73 
3.6. Вибір варіантів маршрутів обробки деталей (МОД)…………………..……..77 
3.7. Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного…...………….81 
3.8. Вибір інструментів…………………………………………………………...…81 
3.9. Вибір верстатів………………………………………………………………….85 
Висновки до розділу 3…………………………………………………………….…86 
Загальні висновки…………………………………………………………………..........87 
Список використаних джерел………………………………………….………….........89 
Додатки………………………………………….……………………………….….........91 
  
 
 
5 
 
Реферат 
Магістерська випускна робота (МКР) складається з реферату, переліку 
умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і 
додатків. 
Магістерська випускна робота виконана на 90 сторінках, включає 114 
формули, 25 рисунків, 12 таблиць, 15 літературних джерел та 4 додатків. 
Мета магістерської випускної роботи полягає в дослідженні процесу 
очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок та науковому 
обґрунтуванні вдосконалення схеми подачі сировини з використанням вібраційного 
селектора та шнекового дозатора. 
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обгрунтуванні 
покращення якості очищення зерна різного гатунка в розробленій вдосконаленій 
схемі подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний селектор. 
Дослідження виконані методами фізичного експерименту та теоретичних 
досліджень. Експеримент здійснюється на дільниці підготовки сировини цеху по 
виробництву консервів з зеленого горошку та цукрової кукурудзи. 
В роботі вирішено комплекс науково-практичних завдань спрямованих на 
обґрунтування процесу очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок. 
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні 
покращення якості процесу очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх 
домішок. 
Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні 
вдосконаленої схеми подачі сировини на повітряний селектор на лінії виробництва 
консервів з цукрової кукурудзи на Черкаському виробничому підрозділі товариства 
з обмеженою відповідальністю (ЧВП ТОВ) “Віджи Продакшн”, що входить до 
складу групи компаній (ГК) “Верес”. 
Ключові слова: цукрова кукурудза; вібраційний транспортер; шнековий 
дозатор; дослідження; технічна документація; продуктивність.  
  
 
 
6 
 
ABSTRACT 
The master's thesis consists of an abstract, a list of conditional symbols, accession, 
three sections, conclusions, list of used sources and applications. 
The master's thesis is made on 90 pages, includes 114 formulas, 25 drawings, 12 
tables, 15 literary sources and 4 applications. 
The purpose of the master's thesis is to study the process of purification of grain of 
sugar maize from foreign impurities and scientific substantiation of improvement of raw 
materials supply scheme using a vibration selector and a screw dispenser. 
The scientific novelty of the results obtained consists in the scientific substantiation 
of improving the quality of grain cleaning of a different brand in a developed advanced 
scheme for supplying grain of sugar maize to an air selector. 
The research is carried out by methods of physical experiment and theoretical 
research. The experiment is carried out at the polling station preparation of the shop for 
the production of canned food from green peas and sugar maize. 
The complex of scientific and practical tasks aimed at substantiation of the process 
of purifying grain of sugar maize from foreign impurities is resolved. 
Scientific novelty of the results obtained consists in the scientific substantiation of 
improvement of the quality of the process of purification of grain of sugar maize from 
foreign impurities. 
The practical significance of the results obtained is to introduce an improved raw 
material supply scheme to the air selector on the production line of sugar maize in the 
Cherkassy Production Unit of Limited Liability "Vidge Production", which is part of the 
Group of Companies "Veres". 
Key words: sugar maize; vibration conveyor; screw dispenser; research; Technical 
documentation; productivity. 
  
 
 
7 
 
Перелік умовних позначень і скорочень 
ЧВП – Черкаський виробничий підрозділ 
ГК – група компаній 
ТОВ – товариство з обмеженою відповідальністю 
США – Сполучені Штати Америки 
ТУ – технічні умови 
ДСТУ – Державний стандарт України 
ГОСТ – Государственный стандарт 
СССР – Союз Советских Соціалистических Республик 
ЄС – європейский Союз 
МКР – магістерська кваліфікаційна робота 
ООН – Організація обєднаних націй 
НВО – Научно-виробниче обєднання 
ГМ – Генно-модифіковані 
ДСН – державні санітарні норми 
МОП – Маршрут обробки поверхні 
МОД – Методи обробки деталі 
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет 
 
  
 
 
8 
 
Вступ 
Магістерська випускна робота виконана з метою покращення процесу подачі 
зерна цукрової кукурудзи на вібраційний селектор та його очищення для 
виробництва стерилізованих банкових консервів. Для удосконалення схеми 
пропонується встановлення шнекового дозатора та вібраційного селектора, які 
забезпечать рівномірну подачу обрізаного зерна кукурудзи на повітряний селектор, 
що забезпечить більш якісне очищення його від сторонніх домішок. 
Миття і очищення рослинної сировини (зерна кукурудзи, зеленого горошку та 
інших бобових культур, томатів, огірків, буряків, моркви, яблук та інших фруктів) 
має велике значення при виробництві банкових консервів та напівфабрикатів які 
традиційно користуються підвищеним попитом. Якість консервів залежить також 
від очищення зерна від різних сторонніх домішок: механічних (землі, каміння, 
металу); органічних (чашолистки, бур'яни) забруднень; пошкоджених шкідниками, 
побитих і зім'ятих зернин. Для миття і очищення в технологічній лінії по 
виробництву цукрової кукурудзи встановлено різноманітне обладнання, яке виконує 
певні функції для дотримання технічних вимог до сировини. Миття і очищення 
сировини відбувається в гідравлічних транспортерах, флотаційних машинах для 
миття, апаратах для бланшування, лабіринтних охолоджувачах, вібраційному 
селекторі-охолоджувачі. вібраційному повітряному селекторі та інспекційному 
транспортері. В даній МКР пропонується вдосконалити схему подачі цукрової 
кукурудзи на повітряний селектор. Існуюча система не забезпечує рівномірну 
подачу сировини на повітряний селектор і тому нами запропонована удосконалена 
схема подачі, яка замінить застарілу схему.  
Для обґрунтування технічної пропозиції було виконано ряд теоретичних та 
практичних досліджень. 
В теоретичних дослідженнях було розглянуто: 
- Процент битих і пошкоджених зерен в банках вищого, першого, другого та 
столового сорту. 
В практичних дослідженнях були отримані в результаті проведених дослідів 
на паралельно встановлених лініях до і після вдосконалення дані, за результатами 
 
 
9 
 
яких з достатньою вірогідністю були побудовані графи: 
- Графік залежності якості очищення цукрової кукурудзи вищого сорту від 
продуктивності до і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення цукрової кукурудзи першого сорту від 
продуктивності до  і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення цукрової кукурудзи цукрової кукурудзи 
другого сорту від продуктивності до  і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення цукрової кукурудзи столового сорту від 
продуктивності до і після удосконалення. 
З графіків видно, що у всіх випадках якість очищення після удосконалення 
покращується. Зі збільшенням продуктивності якість очищення погіршується, але на 
удосконаленій лінії показники дещо кращі. 
Розрахунково-пояснювальна записка складається з: 
1. Аналітичного розділу в якому розглянуто маркетингове обгрунтування 
проекту; технологія виробництва цукрової кукурудзи; опис лінії виробництва 
консервів з зеленого горошку та цукрової кукурудзи; технічні вимоги та умови на 
сировину, напівфабрикати і готову продукцію при виробництві консервів 
“кукурудза цукрова”; Обладнання для транспортування та дозування; технічна 
пропозиція та дослідження процесу очищення сировини від сторонніх домішок та 
висновків до розділу. 
2. Розрахункового розділу, в якому розглянуто: принципову схему вібраційного 
конвеєра; розрахунок геометричних параметрів вібраційного конвеєра; розрахунок 
кінематичних і силових параметрів привода; розрахунок підшипників; перевірочний 
розрахунок ексцентрикового валу на витривалість; розрахунок ресор; розрахунок 
шпонкового з'єднання та . розрахунок шнекового дозатора та висновків до розділу. 
3 розділу. Розробка технологічного процесу виготовлення шестерні 
Магістерська випускна робота виконана на 90 сторінках, включає 114 
формули, 25 рисунків, 12 таблиць, 15літературних джерел та 4 додатків. 
Графічна частина складається з 12 листів формату А1: 
- Удосконалення процесу подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний 
 
 
10 
 
селектор; 
- План цеху по виготовленню консервів зеленого горошку та кукурудзи 
делікатесної; 
- Лист технічної пропозиції; 
- Залежність якості очищення зерен цукрової кукурудзи від сорту і 
продуктивності; 
- Складальне креслення вібраційного конвеєра; 
- Складальне креслення ексцентрикового приводу; 
- Складальне креслення дозатора шнекового; 
- Креслення деталей: втулки, колеса зубчастого, шестерні, валу; 
- Креслення деталей: кришки, втулки, кришки, втулки, втулки, кришки, 
фланця і корпусу; 
- Плакат методи обробки поверхонь (МОП); 
- Плакат варіантів маршрутів обробки деталі (МОД); 
- Висновки до магістерської випускної роботи. 
Мета магістерської випускної роботи полягає в дослідженні процесу 
очищення зерна кукурудзи цукрової від сторонніх домішок та науковому 
обґрунтуванні вдосконалення схеми подачі сировини з використанням вібраційного 
селектора та шнекового дозатора. 
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обгрунтуванні 
покращення якості очищення зерна різного гатунка в розробленій вдосконаленій 
схемі подачі зерна зеленого горошку та цукрової кукурудзи на повітряний селектор. 
Практичне значення одержаних результатів полягає у рекомендації для 
впровадження вдосконаленої схеми подачі сировини на повітряний селектор на лінії 
виробництва консервів зеленого горошку та цукрової кукурудзи на ЧВП ТОВ 
“Пономар”, що входить до складу ГК “Верес”. 
  
 
 
11 
 
РОЗДІЛ 1 
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД 
 
1.1 Маркетингове обґрунтування проекту 
На сучасному етапі розвитку склалося важке економічне становище для всього 
народного господарства України і особливо для – харчової промисловості, так як ця 
галузь дуже залежить від інших галузей – машинобудівної, хімічної, 
нафтопереробної, і особливо платоспроможності населення. В цей скрутний час 
більшість громадян країни вимушені економити кожну копійку власного заробітку, 
а так як наша харчова промисловість вимушена конкурувати із сусідніми країнами, 
де продукти харчування дешевші, але в своїй більшості щоб зекономити в України 
поставляються не якісні продукти, або взагалі ті в яких вийшов строк реалізації, 
нерідко товари підробляються, Тому харчова промисловість – не маючи можливості 
через те, що продукти не розкуповуються, розплатитися з постачальниками, а також 
закупити, нову сировину. Беручи кредити для розрахунків, вона також ставить себе 
в залежність, а то й навіть втрати права власності на власне підприємство.  
Також великі проблеми має сировинна база харчової промисловості – 
сільськогосподарське виробництво. В кожного сільгоспвиробника велика 
заборгованість у держбюджет, через що їх рахунки у банках закриваються, вони не 
мають спроби розплатитися з постачальниками – запчастин, нової техніки, паливно-
мастильних матеріалів – також попадають у залежність, від бізнесменів, і вимушені 
віддавати продукцію по мінімальній ціні, ледве покриваючи власні витрати. І навіть 
ціни за якими закупається продукти сільгоспвиробництва державою – також далекі 
від світових.  
Але й у такій скрутній обстановці харчова промисловість функціонує 
шукаючи шляхи подолання проблем. За станом виробничо-технічної бази, 
структурою, техніко-економічними показниками й розвитком інфраструктури 
харчова промисловість України значно відстає від економічно розвинених країн, 
особливо щодо комплексної переробки сировини, механізації і автоматизації 
виробничих процесів, а також фасування та упаковки продукції.  
 
 
12 
 
Незважаючи на винятково сприятливі грунтово-кліматичні умови, населення 
ще не повністю забезпечене високоякісними продовольчими товарами. Останнім 
часом Україна втрачає зовнішні ринки збуту продовольчих товарів, а внутрішній 
заповнений зарубіжними продуктами (нерідко низької якості), тимчасом як для їх 
виробництва є всі необхідні сировинні ресурси й виробничі потужності.  
Загальна економічна криза, значний спад виробництва сільськогосподарської 
продукції, заборгованість по заробітній платі та пенсіях, бартеризація економічних 
відносин, нестача фінансових і матеріальних ресурсів, їх подорожчання негативно 
впливають на результати роботи підприємств харчової промисловості. Для 
підвищення якості та конкурентоспроможності продукції на підприємствах харчової 
промисловості освоєно значну кількість нових видів продуктів. Так, на Вінниччині 
розроблено й впроваджено 149 нових виробів, на Волині – 209, у Дніпропетровській 
і Сумській областях – майже по 100, в Одеській – 50. Колектив Одеського НВО 
“Консервпромкомплекс” розробив технологію 10 найменувань консервів 
лікувально-профілактичного призначення для дітей раннього віку. 
Нестача коштів для формування фондів соціального розвитку підприємств не 
дає можливості проводити роботи з реконструкції і технічного переозброєння 
обладнання. Розрахунки показують, що якби в харчовій промисловості податок на 
додану вартість був на рівні 10%, то балансовий прибуток підвищився б за того ж 
обсягу випуску продукції майже в 2 рази. 
Практика свідчить: найбільш ефективні напрямки капіталовкладень у харчовій 
промисловості – реконструкція й технічне переоснащення виробництва. Це дає 
змогу в коротші строки, з меншими затратами, ніж при новому будівництві, 
оновлювати матеріально-технічну базу, освоювати нові потужності.  
Технічне переоснащення діючих підприємств передбачає встановлення нових 
машин і устаткування на діючих площах, впровадження автоматизованих систем 
управління і контролю, сучасних методів управління виробництвом, модернізацію і 
технічне переоснащення природоохоронних об'єктів, опалювальних і вентиляційних 
систем, підключення до централізованих джерел тепло – й електропостачання. Його 
слід здійснювати за проектами й кошторисами на окремі об'єкти або види робіт, які 
 
 
13 
 
розробляють на основі єдиного техніко-економічного обґрунтування і згідно з 
планом підвищення техніко-економічного рівня галузі.  
Щодо розширення діючих підприємств, то воно передбачає будівництво нових 
і збільшення потужності діючих об'єктів на існуючих або прилеглих до них 
територіях. Реконструкція діючих підприємств зумовлює перебудову, пов'язану з 
удосконаленням виробництва і підвищенням його техніко-економічного рівня на 
основі науково-технічного прогресу. Реконструкція потребує комплексного проекту, 
який передбачає розширення виробничих потужностей, поліпшення якості та 
асортименту продукції (в основному без збільшення чисельності працюючих), 
поліпшення умов праці та охорони навколишнього середовища.  
При реконструкції можливі перебудова окремих споруд основного й 
допоміжного призначення, будівництво нових і розширення існуючих об'єктів з 
метою ліквідації диспропорцій у технологічних ланцюгах. За останні роки в 
харчовій промисловості склалося вкрай важке становище з реконструкцією та 
технічним переоснащенням діючих підприємств. Основна причина – недостатнє 
виділення лімітів централізованих капіталовкладень та коштів для їх фінансування, 
що призвело до постійного порушення строків введення в дію потужностей для 
виробництва харчової продукції. 
1.2 Технологія виробництва цукрової кукурудзи 
Цукрова кукурудза – культура вже далеко не нова, але достатньо 
малопоширена, особливо на теренах колишнього СРСР та у Європі. Зокрема, за 
статистичними даними кукурудзу цукрову на полях Європейського Союзу (ЄС) 
вирощують лише у теплому кліматичному поясі на площі близько 73600 га. Попри 
те, що цукрова кукурудза відома ще з 60-х років минулого століття, вона й досі 
знаходиться на задвірках практично в усьому світі, крім, напевно, США. Детальної 
статистики за даною культурою (облік площ вирощування, врожайності, попиту на 
ринку, цінової політики тощо) у більшості країн світу не ведуть. Запит у ФАОСТАТ 
(один із найбільш авторитетних і широких за охопленням статистичних даних 
ресурс ООН) не дає жодної актуальної інформації про цукрову кукурудзу, у той час 
 
 
14 
 
як практично всі інші овочеві культури там представлені. Перегляд вітчизняного 
статистичного щорічника дає інформацію лише по зерно-кормовій групі кукурудзи.  
 
 
Рис. 1.1 Вигляд качана цукрової кукурудзи на полі 
 
Проаналізуємо наявні дані щодо статистики виробництва та споживання 
культури. Відзначають стійку тенденцію до зростання попиту на цукрову кукурудзу 
в країнах ЄС з початку 2000-х років і донині, що чітко простежується за наявними 
статистичними даними. Так, наприклад, якщо у 2000 році у Німеччині споживали 
842000 т/рік, то у 2007 – вже 1730000 т/рік (практично вдвічі більше); в Австрії 
попит зріс з 145000 т/рік до 1012000 т/рік (практично в 7 разів); у Чехії – з 18000 
т/рік до 304000 т/рік (у 17 разів!). При цьому основу задоволення попиту в країнах 
ЄС досі складає імпортна кукурудза, переважно – зі США. Оскільки сумарне 
виробництво цукрової кукурудзи у країнах Європи сягає лише близько 20% 
 
 
15 
 
світового і зосереджено в основному у таких країнах, як Франція, Угорщина, країни 
ЄС вимушені імпортувати продукцію. До речі, станом на 2014 рік (Letrat & Pulam, 
2007) четвірка лідерів з виробництва цукрової кукурудзи виглядала так: 1 – США 
(4,12 млн мегатонн), 2 – Мексика (0,63 млн мегатонн, 3 – Нігерія (0,58 млн 
мегатонн), 4 – Франція (0,50 млн мегатонн). Помітно, що розрив між США та 
іншими країнами-виробниками дуже суттєвий. Левова доля світової цукрової 
кукурудзи – американська. Звісно, коливання виробництва кукурудзи мають місце і 
у цій країні. Так, наприклад, вартість цукрової кукурудзи, що була вироблена у 
США (до речі, як і в Україні, понад 50% культури вирощують дрібні фермери на 
невеликих площах) у 2015 році, склала 255,5 млн доларів (2,5 млн мегатонн), при 
цьому розподіл продукції за цільовим призначенням такий: 74% – ринок свіжої 
продукції і 26% – на переробку (консервація, заморожування та ін.). Однак все одно 
експортер-лідер залишається незмінним – це США. Якщо казати про консервовану 
цукрову кукурудзу, наступними за США із незначним відривом ідуть Угорщина, 
Франція і Таїланд, а у випадку із замороженою цукровою кукурудзою трійка лідерів 
виглядає так: США, Угорщина, Нова Зеландія. Найбільшими імпортерами (ринки 
збуту для країн-лідерів із виробництва) є Російська Федерація, Німеччина, 
Великобританія, Японія, Республіка Корея. Втім, все одно основним споживачем 
цукрової кукурудзи (50% і більше глобального рівня споживання) є 
Північноамериканський континент. Однак нестача цукрової кукурудзи на світовому 
ринку овочевої продукції відчувається, і наявність монополіста в особі США не йде 
на користь політиці ціноутворення. 
Більшість європейських країн, що знаходяться у північних широтах, 
відмовляються від вирощування цукрової кукурудзи через несприятливі для 
культури умови середовища (надто вологий та прохолодний клімат, несприятливий 
тип ґрунту, недостатня кількість світла тощо). Вирощування цукрової кукурудзи у 
закритому ґрунті – річ, звісно, не абсолютно неможлива, але маловивчена та може 
не виправдовувати витрат. У той самий час Україна має надзвичайно сприятливі для 
вирощування якісної цукрової кукурудзи ґрунтово-кліматичні умови, але все ще 
відстає від європейських лідерів – Франції та Угорщини – за рівнем виробництва, 
 
 
16 
 
хоча культура користується гарним попитом як на внутрішньому ринку впродовж 
усього сезону (і навіть у зимовий період як у вигляді свіжозамороженої продукції, 
так і у вигляді консервів), так і на зовнішньому, надає широкі можливості для 
експорту та отримання валютних прибутків.  
 
 
Рис. 1.2 Вигляд варених качанів цукрової кукурудзиі 
 
До того ж, українська кукурудза для тієї ж Німеччини буде привабливішою, 
аніж американська, з кількох причин: по-перше, логістичних і цінових (нашу 
кукурудзу простіше, швидше доставити, вартість доставки та самої продукції буде 
істотно нижче), а по-друге, українська цукрова кукурудза виграватиме за 
показниками якості у тому плані, що в останні роки у США активно 
впроваджуються у виробництво ГМ-гібриди культури, ставлення до яких у 
 
 
17 
 
більшості країн ЄС неоднозначне, а в Україні ГМ цукрової кукурудзи поки що не 
вирощують, тож наша цукрова кукурудз для європейського споживача буде 
привабливішою. То розвиток вирощування та виробництва цукрової кукурудзи є 
пріоритетним напрямком для України і посісти гідне місце в виробництві цукрової 
кукурудзи якщо не у світовому, то в європейському масштабі. 
 
 
Рис 1.3. Вигляд варених качанів цукрової кукурудзи в вакуумній упаковці 
 
Для консервування використовують цукрову кукурудзу в стадії молочно-
воскової стиглості. В цій стадії при роздавлюванні зерен виділяється негустий 
молочно-білий сік. Покривне листя качанів кукурудзи повинно буди зеленим з 
нитками, що починають підсихати. Кукурудзяні зерна становлять 25-38 % маси 
качана. До консервування допускаються качани, які на 98 % своєї поверхні покриті 
цілком сформованими непошкодженими зернами. Довжина качана ранніх сортів 
кукурудзи – не менш як 10 см, середніх, пізніх сортів і гібридів – 16 см. Для 
 
 
18 
 
консервування рекомендуються сорти Тираспольська швидкостигла 33, Кубанська 
консервна 148, Нагорода 97, Зміна 144-2 і ряд гібридів. Середній хімічний склад 
цукрової кукурудзи, % сухі речовини 26-32; цукри 3,5-6; клітковина 0,5-2; азотисті 
речовини 3-4. 
У кукурудзі містяться вітаміни В1, В6, РР, пантотенова кислота, біотин, вітамін 
С, каротин (тільки в жовтій кукурудзі). Кукурудзу доставляють на завод навалом 
або решітчастих контейнерах. Качани завантажують на зберігання в бункери, 
розташовані над машинами для очищення качанів від оболонки. 
Спочатку качани надходять на машини (хаскери) для обчищення від 
покривного листя. Качани вручну укладають між скребачками транспортера 
машини, які подають їх до нерухомого закріплених ножів, де й здійснюється 
обрізання плодоніжок. 
Відходи при обчищені качанів (30 – 35% маси сировини) системою 
транспортерів видаляють з цеху, а обчищені качани надходять до роторної мийної 
машини, в барабани якої подається вода під тиском 194 – 296 кПа. Качани 
бланшують у гарячій воді температурою 85 – 90°C 2 – 3 хв і охолоджують у воді. 
При бланшуванні відбуваються коагуляція білка, набухання і клейстеризація 
крохмалю. Бланшування знижує втрати сухих речовин у зерні. 
Цукрову кукурудзу консервують в основному цілими зернами, залитими 
розсолом. Бланшовані качани системою транспортерів подають у машини для 
зрізування зерен. Очищені зерна становлять 23 – 27 % маси не обчищених качанів. 
Для відокремлення домішок (уламки качанів кукурудзи, залишки 
шовковистих ниток і листя, зернові оболонки) зрізані зерна направляють у мийно-
очисну машину з системою решіт і флотаційною сортувалкою, де легкі домішки і 
дефектні зерна спливають. На стрічковому транспорті видаляють неоднорідні, 
пошкоджені зерна і сторонні домішки. Зерна кукурудзи автоматичним 
наповнювачем фасують у жерстяні банки місткістю 0,5 дм3 (зерна 60 – 65, заливи – 
40 – 35 %). Температура заливи, яка містить 3 % кухонної солі і 3 % цукру, 85 °C. 
Стерилізація консервів здійснюється при 116 – 130 °C від 10 до 50 хв. Для 
виготовлення консервів із дроблених зерен качани не бланшують, видавлюють 
 
 
19 
 
ендосперм із оболонки зерен. Дроблену масу обчищають від домішок (шматочків 
ниток, качанів) і зміщують з цукрово-сольовим розчином у такому співвідношенні: 
добавлена маса 70 – 74 %, розчин цукру і солі 30 – 26 %. При цьому масу 
підігрівають до 80 – 85°C. Добавлену масу температурою 85°C фасують жерстяні 
банки, закочують, стилізують і охолоджують. 
 
Рис. 1.4 Вигляд консервів з цукрової кукурудзи в жерстяній тарі 
 
    
Рис. 1.4 Вигляд консервів з цукрової кукурудзи в склянній тарі 
 
У консервах із цілих зерен кукурудзи вміст зерен не менший ніж 60%, 
кухонної солі 0,8 – 1,5 %. Хімічний склад консервів із кукурудзи дробленої і цілими 
 
 
20 
 
зернами відповідно, %: сухі речовини 19 і 13; загальний цукор 5 і 1,9; клітковина 0,4 
і 0,5 кислоти (у перерахунку на яблучну) по 0,1; зола 1,3 і 1,4. 
Іноді в консервах із цукрової кукурудзи, зеленого горошку, стручкової квасолі 
та іншої сировини спостерігається скисання без утворення бомбажу. Зброджування 
відбувається в анаеробних умовах під дією молочнокислих бактерій які зброджують 
цукри у молочну кислоту. Щоб запобігти скисанню, необхідно ретельно стежити за 
санітарним станом обладнання, проводити швидку переробку сировини, 
дотримуватися особистої гігієни працюючих. В консервах із цукрової кукурудзи 
спостерігається також сульфідне почорніння, тобто поява сірого або чорного 
забарвлення продукту. Це пов’язано із взаємодією сірчистих сполук кукурудзи з 
солями міді чи олова. Тому обладнання для переробки цукрової кукурудзи не 
повинно включати мідних деталей, що контактують з продуктами. 
1.3 Опис ліній виробництва консервів з цукрової кукурудзи 
План цеху по виробництву консервів з зеленого горошку та цукрової 
кукурудзи показано на рисунку 1.5. 
При виготовленні консервів із цукрової кукурудзи тільки 30-32% зерна 
попадає до банки, а решту складають відходи, які після подрібнення можна 
використовувати на корм худобі або для удобрення полів. Тому запитанням 
доставки сировини і подачі його на лінії, а також питанням збору і вивозу відходів 
необхідно приділяти більше уваги, чим це робиться в даний час. 
Кукурудза в качанах доставляється на приймальну дільницю в кузовах 
автомобілів і в причепах до них. Об’єм кожного із них рівний – 16 м³, тобто 
одночасно доставляється – 32 м³ кукурудзи. Тому об’єм нового бункера-
накопичувача також складає – 32 м³. Качани кукурудзи із автомобілів 
розвантажуються в два в бункери-накопичувачі (поз. 1). Потім по транспортеру (2) і 
елеватору (3) качани потрапляють в очищувач качанів “Хаскер” (4). Очищені качани 
транспортером (5) подаються на інспекційний транспортер (6), де відбувається 
відбір некондиційних качанів та бадилля. Потім качани потрапляють на скребковий 
елеватор (7) і передаються на розподільчий транспортер (8). по обидві сторони якого 
встановлені 12 зернозрізувальних машини “Кутер” (10), де відбувається зрізання 
 
 
21 
 
зерна з качанів. Потім зерна кукурудзи за допомогою гідро-транспортерів 
подаються на лінію підготовки зерна для фасування в консервні банки. 
 
Рис. 1.5 Цех по виготовленню консервів зеленого горошку та кукурудзи 
делікатесної на ЧВП ТОВ “Віджи Продакшн” ГК “Верес” 
Зрізані зерна кукурудзи потрапляють в флотаційну мийну машину (21) і 
елеватором подаються в бланшувач (23), охолоджувач (24), вібраційний селектор 
(25), і елеватором (26) подаються в повітряний сепаратор (27). Очищене зерно 
проходить завершальний контроль на інспекційному транспортері (28), і елеватором 
(29) подається в машину для наповнення (30) і транспортерами (31) на машини для 
 
 
22 
 
закручування банок. Потім банки потрапляють в автоклавне відділення, де 
стерилізуються в вертикальних автоклавах (40) і горизонтальних автоклавах (50) і 
пакуються на полетоукладчиках (48) на піддони. 
Консервні банки укладаються на полети і перевозяться на склад. 
Обрізані качани кукурудзи потрапляють на транспортери для виносу відходів 
(12 і 13) і подаються на подрібнювач (14). Подріблені відходи елеватором подаються 
в бункер (17). З таблиці № 1.1. видно, що кількість відходів складає близько 16 
т/год. Бункер для відходів розрахований на цю кількість, то ж простої обладнання 
виключені. Відходи з бункерів вивозяться на корм великій рогатій худобі тими ж 
автомобілями з причепами в яких доставляється качани на приймальну дільницю з 
поля. 
Вихід напівфабрикатів цукрової кукурудзи по процесам          Таблиця 1.1. 
№ Втрати та відходи Потрапило на 
п/ Найменування процесу 
п % кг наступну операцію 
1 Приймання та зберігання _ _ 2400 
2 Чищення початків 30_32 7680 16320 
3 Інспекція початків 7 1680 14640 
4 Зрізання зерна 18 4320 10320 
5 Миття зерен 6 1440 8680 
6 Бланшування 2 480 8400 
7 Охолодження 2 480 7920 
8 Повітряна флотація 1 240 7680 
9 Інспекція зерна 1 240 7440 
10 Фасування 1 240 7200 
11 Закупорювання 70 16800 7200 
 
1.4 Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову 
продукцію при виробництві консервів “Кукурудза цукрова” 
Дана робоча технологічна інструкція використовується при виробництві 
консервів стерилізованих “Кукурудза цукрова” з кукурудзи цукрових сортів. 
1.4.1. Приймання та зберігання сировини 
Свіжу цукрову кукурудзу в качанах доставляють на завод автомобільним 
 
 
23 
 
транспортом не пізніше ніж через 6 годин після збору і відразу направляють на 
переробку. Приймання кукурудзи здійснюють партіями, одного ботанічного сорту. 
Всі дані стосовно прийнятої сировини реєструються в “Журналі приймання 
сировини” (Ф-7.5/1-10). При переробці необхідно обов'язково дотримуватися 
черговості надходження сировини. Качани кукурудзи на переробку приймаються в 
бункери, оснащені в днищі транспортером для рівномірної подачі качанів. Довжина 
качана (озеленена частина, без обгортки) не менше 160 мм, з довжиною плодоніжки 
не більш 20 мм. Вологість зерна повинна бути від 72% до 69%. 
1.4.2 Підготовка сировини, заливи та тари 
Інспекція 
З бункерів качани кукурудзи подаються на два стрічкові транспортери (кожен 
транспортер обслуговується двома бункерами). На транспортерах качани кукурудзи 
інспектують, при цьому видаляють залишки стебел, сторонні предмети. Після 
інспекції за допомогою двох похилих скребкових транспортерів і далі ковшовим 
елеватором кукурудза по подається на Хаскер №1. Для завантаження Хаскера №2 
додатково встановлений поперечний стрічковий транспортер, на який поступає 
сировина через люк від скребкових транспортерів. 
Очищення качанів кукурудзи від покривного листя 
На Хаскері відбувається очищення качанів від покривного листя, якість 
очищення регулюється кутом нахилу очисних вальців. Кут нахилу очисних вальців 
встановлюється та регулюється слюсарем на зміні, якість очистки контролюється 
технологом зміни. З Хаскера стрічковим транспортером очищені качани подаються 
на інспекційний транспортер, де проводять інспекцію качанів, відбраковують качани 
уражені сільськогосподарськими шкідниками, несформовані качани і тд. 
Обрізання зерен 
Підготовлені качани подаються оператором лінії на машини “Кутер”, де 
відбувається обрізання зерна з качанів. Зріз зерна повинен бути рівномірним, без 
вирваних зерен по всій циліндричній поверхні на 2/3 висоти зерна, а зародок 
повинен залишатися на качанах. Глибину зрізу регулюють слюсарі зміни залежно від 
висоти зерна і діаметру качана. Фактична продуктивність “Кутера” залежність від 
 
 
24 
 
кваліфікації і навиків роботи оператора. Кожну годину змінний слюсар проводить 
перевірку якості зрізу і при необхідності проводить налагоджування або заточування 
ножів. На протязі зміни раз в годину технолог проводить контроль подачі качанів на 
кутер і якість зрізу зерна і записує в “Журналі контролю якості зрізу зерна” (Ф-7.5/1-
11). 
Відходи від “Кутерів” і “Хаскерів” за допомого стрічкових транспортерів і 
елеватора подаються па дві дробарки. Подрібнена маса за допомогою двох 
стрічкових транспортерів та скребкового транспортера подається на бункери, з яких 
забирається автомашинами. Зрізані зерна по гідравлічному транспортеру подають в 
флотаційну мийну машину. 
Оператор, який обслуговує флотаційну мийну машину, регулює рівномірність 
подачі зерна кукурудзи, вмикає подальше обладнання. 
Миття і очищення 
Мийна машина флотації призначена для миття зерен кукурудзи і відділення 
домішок з більшою питомою вагою ніж у води, а також відділення спливаючих 
домішок. Завантажені зерна кукурудзи захоплюються потоком води. Важкі домішки 
осідають на дні вапни. Плаваючі на поверхні домішки прямують в переливний 
канал. Зерна кукурудзи з домішками подаються водяним елеватором в барабан, що 
обертається. У барабані зерна кукурудзи з домішками відділяються від води. Вода, 
відокремлена в барабані, збирається в збірнику. Циркуляція мийної води 
виконується відцентровим насосом. Зерна кукурудзи потрапляють в барабан 
спочатку на сито з подовжньою перфорацією шириною 3 мм, де відділяються 
домішки менші 3 мм. У другій половині барабана з перфорацією 30x30 мм 
відділяються домішки більші 30 мм, тобто шматочки стержнів кукурудзи. 
Видаляються вони на виході з флотації. Очищені зерна потрапляють на елеватор 
“Гусяча шия”, який подає зерна на апарат для бланшування. Оператор здійснює 
видалення відходів з машини для флотації і стежить за її справною роботою, 
технолог контролює наявність зерен кукурудзи в відходах. У випадку коли 
завантаженість лінії перевищує потужність машини (4 т/год) для підготовки 
сировини запускають ще одну лінію. 
 
 
25 
 
Бланшування 
Очищені зерна кукурудзи потрапляють на транспортер тину “Гусяча шия”, 
який подає кукурудзу на апарат для бланшування. Зерна кукурудзи бланшують у 
водяних барабанних апаратах для бланшування безперервної дії згідно режимів 
вказаних в табл.1.2. 
Регулювання тривалості бланшування здійснюється за допомогою варіатора 
або багатоступінчастої пасово-ремінної передачі. Настроювання апаратів для 
бланшування на необхідну тривалість бланшування відповідно до необхідного 
режиму здійснюється перед початком переробки за допомогою закладки в барабан 
апаратів для бланшування металевої кулястої болванки і корегування часу 
переміщення її в барабані за допомогою регулювання варіатором або 
багатоступінчастої пасово-ремінної передачі. Контроль налаштування ходу апаратів 
для бланшування здійснює технолог зміни і мікробіолог лабораторії. Температура 
бланшування фіксується термографом на термограмі. Оператор лінії здійснює 
регулювання температури бланшування, слідкує за рівнем води в апаратів для 
бланшування, стежить за справною роботою апаратів для бланшування і 
лабіринтового охолоджувача. 
 
Температура бланшування в залежності від вологості кукурудзи             Таблиця 1.2  
№ Температура бланшування, Вологість 
Тривалість бланшування 
п/п С0 кукурудзи, % 
1 3 – 4 80 70 – 72 
2 3 – 4 85 – 90 69 
 
Охолодження 
Бланшовані зерна кукурудзи для уникнення випадання крохмалю в готову 
продукцію охолоджують в лабіринтовому охолоджувачі з подальшим зрошуванням 
в душовому пристрої вібраційного селектора до температури не вище 30 – 35 0С. На 
вібраційному селекторі кукурудза додатково очищається від домішок розміром 
меншим 3 мм та більшим 3 мм. Процес охолодження на протязі зміни контролює 
технолог шляхом вимірюваним температури відібраних проб (не рідше 1 разу у 2 
 
 
26 
 
години), результати реєструються в “Журналі контролю технологічних процесів” 
(форма довільна). 
Очищення зерен кукурудзи на повітряному селекторі 
Після вібраційного селектора елеватором “Гусяча шия”, зерна кукурудзи 
поступають на вібраційний стіл, на якому відбувається рівномірний розподіл по 
товщині шару для подачі на повітряний селектор. Також на вібраційному столі 
додатково відділяються дрібні рослинні домішки, залишки оболонок кукурудзи. З 
вібраційного столу зерна кукурудзи поступають на повітряний селектор для 
видалення легких зерен, порожніх оболонок, легких домішок рослинного 
походження. Оператор лінії здійснює видалення відходів з повітряного селектора, 
стежить за його справною роботою і рівномірною подачею зерен кукурудзи з 
вібраційного стола. Технолог контролює наявність цілих якісних зерен кукурудзи у 
відходах. При необхідності технолог дає вказівки по налаштуванню швидкості, 
рівномірності потоку зерен кукурудзи для забезпечення очищення та запобігання 
потрапляння якісної сировини у відходи. 
Інспекція 
Після повітряного селектора зерна кукурудзи поступають на інспекційний 
стрічковий транспортер. На інспекційному стрічковому транспортері відбирають 
легкі зерна, зерна пошкоджені хворобою та шкідниками, сторонні домішки. Зерна 
кукурудзи на інспекційному стрічковому транспортері повинні бути розподілені 
рівномірно тонким шаром. Швидкість руху стрічки транспортера повинна бути не 
більша 6 – 9 м/хв і відповідати паспортним даним лінії та її продуктивності. 
Кількість працівників зайнятих на інспекції залежить від очищення сировини від 
домішок на попередніх етапах і повинна забезпечувати якісну інспекцію. Майстер і 
технолог постійно на протязі зміни контролюють виконання даного технологічного 
процесу та у разі необхідності (при кількості домішок, що не дозволяє провести 
якісну інспекцію) дають вказівки для налаштування обладнання на попередніх 
етапах, зміни завантаженості лінії і ш. У випадку коли завантаженість лінії не 
дозволяє провести якісну інспекцію для підготовки сировини запускають ще одну 
лінію. 
 
 
27 
 
Приготування заливи 
Заливу готують у вакуум-апаратах з неіржавіючої сталі з паровою подушкою 
на воді, заздалегідь пом'якшеній і очищеній від домішок заліза. Для рівномірного 
розчинення солі і цукру у воді застосовують механічні мішалки. Перед подачею на 
фасування залива проходить механічний фільтр і відстійник для видалення 
механічних забруднень, що містіться в солі і цукрі. Перевірку та промивання 
механічного фільтра і відстійника здійснюють раз на добу. Температура заливи при 
фасуванні повинна бути не нижче 85°С. Температура заливи контролюється 
термографом, процес фіксується на термограмі. Оператор для варіння проводить 
додавання до підготовленої води інгредієнтів згідно рецептури і стежить за 
справною роботою вакуумних апаратів. 
Підготовка тари 
Металеву тару готують відповідно до вимог «Інструкції підготовки тари і 
кришок». Полети з банкою завозять на депалетайзер. Жерстяна банка з 
депалетайзера подається на машину для шпарки, де відбувається обробка банки 
гострою парою на протязі 2 – 4 секунд. 
1.4.3 Виготовлення консервів 
Фасування і укупорювання 
Готова залива поступає в банки перед наповнювачем зерен кукурудзи за 
допомогою дозатора душового типу з отворами діаметром 4 мм розташованим у 
один ряд. Контроль дозування заливи в банки постійно на протязі зміни за 
допомогою зважування здійснюють технолог і оператор, який обслуговує 
наповнювач. 
Зерна кукурудзи фасують за допомогою наповнювача об'ємного типу. При 
наповненні банок необхідно дотримувати співвідношення складових частин 
показаних в таблиці 1.3. 
Перед початком роботи і періодично під час роботи (не рідше 1 разу на 
годину) технолог, мікробіолог контролюють масу нетто і співвідношення складових 
частин в банці і дані записують в “Журналі герметичності тари” К-6 (технолог), та в 
“Журнал зауважень” (мікробіолог). 
 
 
28 
 
Співвідношення складових частин в банках                                       Таблиця 1.3 
№ Зерна кукурудзи 260 – 265 г 
п/п Кукурудза цукрова 
Маса нетто – 425 г Залива 165 – 165 
1 
Кукурудза вакуумована Зерна кукурудзи 285 – 290г 
2 Маса нетто – 425 г Залива 50 – 55 г 
 
Заповнені банки поступають на машини для закатування . Банка укупорюєься 
подвійним закаточним швом. Для укупорювання кукурудзи використовуються 
вакуумні закаточні машини КЗК–84, в клінчері яких відбувається попереднє 
підвертання кінців роликами першої операції з подальшим остаточним 
закатуванням банки у вакуумній камері при вакуумі 0,7атм. Вакуум на машині 
постійно контролює оператор закаточної машини. Технолог один раз в годину 
перевіряє наявність вакууму в банці, який повинне бути не менше ніж 0,5 атм. Дані 
занисуються в “Журналі герметичності тари”. У випадку виявленні недостачі 
вакууму встановлюють причини і приймають заходи до її усунення. Після 
укупорювання проводять зовнішній огляд банок, при цьому відбраковують банки з 
дефектом закаточного шва. Контроль герметичності закаточного шва перевіряється 
на тестері один раз в дві години і після кожного заклинювання банки в закаточних 
роликах та заклинювання планшайби. 
Контроль здійснює технолог зміни спільно з слюсарем налагоджувальником. 
Дані записуються в “Журналі герметичності тари” К6. У випадку виявлення не 
герметичності банок встановлюють причини і приймають заходи для її усунення. 
Стерилізація 
Закатані банки після закатувальної машини автоматично перевертаються 
вверх дном та подаються по транспортеру на укладання в корзини. Укладання банок 
в корзини здійснюють на автоматичному укладачі банок оператори лінії. При 
укладанні банок в корзини оператори лінії перекладають шари банок прокладками, 
слідкують за заповненням корзин. Корзини подаються на стерилізацію. 
Стерилізацію продукції проводять в горизонтальних автоклавах згідно 
режимів стерилізації, що надаються завідувачем лабораторії. Процес стерилізації 
 
 
29 
 
фіксується в “Журналі стерилізації консервів” К-8. Час між закупорюванням і 
стерилізацією консервів не повинен перевищувати 30 хв. Стерилізатори заповнюють 
виробничі паспорти на кожну автоклавну варку, вказуючи ботанічний сорт 
кукурудзи, торгову марку кукурудзи, число і зміну, початок і закінчення 
завантаження корзини, час початку стерилізації, № автоклава і № варки, прізвище 
змінного майстра і стерилізатора. Всі занесені дані на паспорті перевіряються 
технологом зміни. При порушенні режимів стерилізації за рішенням керівництва 
продукція перестерилізовується, повертається на повторну переробку або 
списується як брак, актом.  
Режими стерилізації показано в таблиці 1.4. 
Стерилізацію проводять у автоклавах за такими режимами            Таблиця 1.4 
Стерилізація 
Найменування консервів Вид тари 
Температура, °С Тривалість, хв 
Кукурудза «Верес» Ш–66–500 120 25–30–25 
Зміна тиску та температури в процесі стерилізації   Таблиця 1.7. 
Тривалість Температура води в Тиск в автоклаві 
стерилізації, хв автоклаві, °С кПа кгс/см2 
0 60 0 0 
5 75 39 0,4 
10 90 78 0,8 
15 100 117 1,2 
20 110 157 1,6 
25 – 30 120 196 2,0 
70 105 196 2,0 
75 90 157 1,6 
80 75 117 1,2 
85 60 78 0,8 
90 40 39 0,4 
 
Далі протягом 5 хвилин – поступове зниження тиску до атмосферного. 
Припустимі відхилення дійсних значень від номінальних не повинні 
перевищувати: температури стерилізації – ±1 °С, тиску – ±10 кПа (0,1 кгс/см2). 
Після стерилізації банки вивантажуються з автоклавів, розбраковуються, 
миються,шпаряться, сушаться або обтираються ганчірками та подаються на 
етикетування. 
 
 
30 
 
Сушка та палетування 
Після закінчення стерилізації банки поступають на вивантажувач, де 
відбувається вивантаження банок з корзин. Після вивантаження банка за допомогою 
пластинчастого транспортера поступає в машину для сушки банок, де банки 
спочатку обдуваю і вся холодним, а потім гарячим повітрям для видалення вологи, 
що залишилася після стерилізації. Після сушки, перед формуванням в налети на 
палетайзері, банка проходить по транспортеру де оператор лінії проводить 
сортування банок на вигляд (бомбаж і недокат на швах). Ці банки відсортовуються і 
йдуть на утилізацію. 
Палетування проводиться згідно “Інструкції по формуванню та обмотуванню 
полет з неетикованою продукцією на заводах Черкаського регіону”. Палетайзер 
формує налети в кількості 1560 шт. На кожен палет наклеюють виробничий паспорт 
з однієї сторони, а на інші 3 сторони виписують і наклеюють копії виробничого 
паспорта для зручності ідентифікації партії при зберіганні в складі. Палети 
нумеруються, на них наклеюються палетувальні паспорти, дані записуються в 
“Журналі готової продукції” (Ф-7.5/1-01) і по накладній здаються в склад готової 
продукції. 
Для запобігання змішування різних сортів в процесі переробки, кожен сорт 
кукурудзи переробляють тільки після закінчення переробки попереднього, або 
переробку здійснюють на паралельній лінії, стерилізацію різних сортів проводять в 
окремих автоклавах. Технологи відповідають за ідентифікацію готоау продукцію в 
процесі переробки. 
Всі зупинки лінії в процесі роботи фіксуються майстром зміни в “Журналі 
простою обладнання” (форма довільна) та в журналах механічної служби 
(відповідальний головний механік). 
Готові банки після етикетування вкладаються в піддони з гофрованого 
картону і формуються в блоки, Пакування в блоки проводять вручну, після чого їх 
подають в термоусадочну машину. 
Для пакування банок в блоки використовують термоусадочну плівку за ГОСТ 
25951-83. 
 
 
31 
 
Наприклад кількість банок у блоці становить: 
для банки ІІІ-66-500:  для банки Ш-82-720: 
по довжині – 4   по довжині – 3 
по ширині – 3   по ширині – 2 
по висоті – 1   по висоті – 1 
Всього 12 шт.   Всього 6 шт. 
Блоки формують у групову упаковку за допомогою піддона та поліетиленової 
плівки, обмотуючи нею піддони кілька разів. Кількість блоків у груповій упаковці: 
для банки Ш-66-500:  для банки Ш-82-720: 
по довжині – 3   по довжині – 4 
по ширині – 4   по ширині – 4 
по висоті – 7 чи 8   по висоті – 6 
Всього 84 чи 96 бл.  Всього 96 бл. 
Пакування та маркування здійснюються за ГОСТ 13799-80. 
Зберігання 
Консерви “Кукурудза цукрова” та “Кукурудза вакуумована” зберігають на 
дерев'яних піддонах висотою не більше 3 ярусів при температурі від 0 до + 25 °С та 
відносній вологості повітря не більше 75%, термін зберігання з дня виготовлення 
становить 24 місяці. 
1.4.4 Вимоги санітарні та техніки безпеки 
Санітарний режим виробництва відповідає “Санітарним правилам для 
підприємств, які виробляють овоче-фруктові консерви, сушені фрукти, овочі і 
картоплю, квашену капусту та солоні овочі”, затвердженими 30.12.94. 
Технологічне обладнання піддається санітарній обробці відповідно до  вимог 
діючої “Інструкції по санітарній обробці технологічного обладнання на 
плодоовочевих консервних підприємствах” від 01.12.83. 
Санітарно-технічний контроль консервів здійснюється відповідно до діючої 
“Инструкции о порядке санитарно-гигиенического контроля консервов на 
производственных предприятиях оптовых базах, в розничной торговле и на 
предприятиях  общественного питания”, затвердженої 18.09.73 р. № 1121–73 та 
 
 
32 
 
зміні до неї № 123–4/236-14 від 31.12.86. 
Вимоги безпеки та охорона навколишнього середовища 
Технологічний процес виробництва консервів “Кукурудза цукрова” та 
“Кукурудза вакуумована” “Верес” здійснюється в відповідності з ГОСТ 12.3.002-75 
“ССБТ. Процессы производственнне. Общие требования безопасности”. 
1.4.5 Метрологічне забезпечення 
Метрологічне забезпечення технологічного процесу виготовлення консервів з 
цукрової кукурудзи приведено в таблиці 1.5. 
Метрологічне забезпечення технологічного процесу                     Таблиця 1.5. 
Найменування Діапазон Найменування Тип Технічна 
параметрів вимірюва засобів характеристи
ння вимірювання ка 
Контроль 0,1 – 10 кг Ваги настільні Р10Ц13У Межі 
закладки вимірювання 
компонентів 0 – 10 кг 
1. 
10 – 100 Ваги А–1242/72144 Межі 
кг циферблатні вимірювання 
10 – 200 кг 
Вимірювання 80 – 90 °С Термометр ТТЖК Межі 
температури води показуючий вимірювання 
(при 0 – 200 °С 
бланшуванні) 
температура 85 °С Термометр ТКП–160 Межі 
2. розфасовки показуючий вимірювання 
готової продукції конденсаційни 0 – 200 °С 
й 
температура води     д  о   6 5 °С Термометр ТКП–160 Межі 
при митті банок показуючий вимірювання 
конденсаційни 0 –200 °С 
й 
Контроль та 120 °С Контрольно- КСПЗ–П - 
реєстрація реєстраційний 
3. температури при самопишучий 
стерилізації пристрій 
консервів 
Контроль тиску 0,18 – 0,2 Манометр  Межі 
пари при МПа пружинний вимірювання 
4 стерилізації 0,24 – 0,3 показуючий 0 – 0,4 МПа 
МПа 0 – 4 кгс/см2 
2,4 –2,7 
кгс/см2 
1,8…2 
кгс/см2 
п/ п 
 
 
33 
 
1.5 Обладнання для транспортування та дозування 
1.5.1 Вібраційне обладнання 
Важливе значення в консервній промисловості має транспортування 
сировини, тари, готової продукції. Воно є зв’язуючим ланцюгом між різними 
видами технологічного обладнання, а також під час транспортування виконуються 
різноманітні технологічні процеси. В МКР розглянуто використання вібраційного 
транпортера для удосконалення подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний 
селектор з метою покращення очищення сировини та вдповідно якості готових 
консервів в жестяних та склянних банках. 
Вібраційні процеси людина використовувала здавна на підсвідомому рівні — 
під час підсушування злаків, просіювання борошна, розділення сипких продуктів на 
фракції або їх ущільнення. Енергомісткість цих процесів спонукала людину їх 
механізувати. Одна з перших згадок про вібраційні машини міститься в журналі 
«The London Journal of Arts, Sciences and Manufactures, and Repertory of Patent 
Inventions» без конкретних посилань на авторів. За даними, отриманими з цього 
джерела, можна констатувати факт, що тоді вже діяли зразки перших вібраційних 
машин з ексцентриковим приводом. У британському патенті американця Морлі 
Рейнольдса (Morley P. Reynolds) № 123109 (GB) «Improvements in Screening 
Devices», що заявлений у 1917 р. (опубліковано в 1919 р.), усунені рухомі 
кінематичні з'єднання деталей в механізмах приводу віброобладнання та 
застосовано електромагнітний віброзбуджувач для надання коливального руху ситу. 
В Україні розробками методик розрахунку та експериментальних конструкцій 
вібраційних машин з електромагнітним приводом галузі займались представники 
Київської школи вібротехніки: Ю. Ф. Чубук, І. І. Назаренко, В. Б. Яковенко та ін. У 
Львівській політехніці над створенням тримасових вібраційних машин працювали 
науковці В. О. Повідайло, Р. І. Сілін, В. А. Щигель. 
Процес вібраційного переміщення складається з низки етапів, що чергуються: 
розгону, спільного руху виробу з жолобом (лотком), вільного польоту й 
гальмування. Кількість і порядок етапів якісно визначають режими вібраційного 
переміщення (амплітуда коливань, частота, кут нахилу робочого органу і кут нахилу 
 
 
34 
 
та форма траєкторії коливань тощо). У результаті матеріал по робочому органу 
рухається мікрокидками під дією спрямованих коливань (під кутом 20…35°) до осі 
робочого органу (жолобу, труби тощо) у заданому напрямку. 
Вібраційне транспортування найефективнішим є для переміщення зернистих і 
дрібнокускових матеріалів, для яких швидкість руху по горизонталі може 
перевищувати 0,5 м/с. Важче дається переміщення тонкоподрібнених пилоподібних 
продуктів (наприклад, борошна чи цементу). Вібраційне транспортування 
здійснюється вібраційними транспортерами, конвеєрами, підйомниками, бункерами 
і насосами, які переміщують вантаж у горизонтальному, вертикальному або 
похилому напрямі на віддаль від 0,5 до 100 м і більше. 
Основна частини засобів вібраційного транспорту – вантажонесучий лоток на 
пружних підпорах і вібраційний привод. 
Вантажонесучі органи вібраційних конвеєрів – труби або жолоби в 
горизонтальних чи нахилених (до 10°) конвеєрах мають циліндричну або 
призматичну форму і здійснюють прямолінійні або еліптичні коливання, а в 
вертикальних конвеєрах-елеваторах мають гвинтову форму и здійснюють коливання 
по гвинтовій лінії або по еліпсоподібній траєкторії. Амплітуди коливань 
вібраційних конвеєрів – в межах від 0,5 до 300 мм, а частоти – від 1 до 100 Гц. 
Вібраційні бункери можуть мати форму сферичного сегмента або зрізаного 
конуса, на внутрішній поверхні якого розташовано спіральний жолоб з поступово 
зростаючим радіусом спіралі. Завдяки вібрації та наявності орієнтаційних пластин, 
порогів, виточок тощо хаотично завантажені у бункер заготовки подаються з нього 
на обробку в строго орієнтованому стані. 
Вібраційний транспорт застосовують у будівництві, машинобудуванні, 
сільськогосподарському виробництві, харчовій, гірничій промисловості тощо. 
До засобів вібраційного транспорту, що знайшли практичне використання, 
відносяться: 
- вібраційні конвеєри, що служать для переміщення в горизонтальному, 
похилому і вертикальному напрямах сипучих чи кускових матеріалів, заготовок та 
деталей на заводах, фабриках, млинах, будовах, в шахтах, кар'єрах тощо; 
 
 
35 
 
- вібраційні насоси – для підняття рідин (зазвичай води) на невелику висоту 
або перекачування агресивних та забруднених рідин; 
- вібраційні живильники – для подавання різних матеріалів у вагових та 
об'ємних дозаторах; 
- вібраційні бункери – для подавання просторово орієнтованих заготовок і 
деталей у верстати та технологічні пристрої, у тому числі в автоматичних лініях та 
робототехнологічних комплексах.  
Перевагою і цінною особливістю вібраційного транспорту є можливість при 
його застосуванні суміщення процесу транспортування з різними технологічними 
процесами, грохоченням, класифікацією, підігрівом, охолодженням, зневодненням, 
перемішуванням матеріалу, що транспортується, а також, з різними хімічними і 
фізико-хімічними процесами. Крім того, до переваг вібраційного транспорту 
відносяться: простота обладнання, незначний знос робочих органів, незначні затрати 
на утримання і ремонт. 
Вібраційні конвеєри використовуються для транспортування матеріалів: 
гарячих, абразивних, пилоутворюючиих, газовиділяючих, великокускових, 
переміщення яких іншими видами транспорту є утрудненими. 
Таким чином, матеріал при русі знаходиться фактично у підвішеному стані, 
що підвищує довговічність робочого органу. 
До недоліків вібраційного транспорту слід віднести: шкідливий вплив вібрацій 
як на обладнання, так і на людину; невисока швидкість вібротранспортування; 
малий ККД. 
Вибраційні транспортери використовуються в прцесі сушки для 
перемішування продукта и вирівнювання шару. 
Вибраційні транспортери використовуються в виробництві, де є можливість 
слипання (склеювання) продукта, де продукт потребує просіювання (відділення 
мілких фракцій). 
Лоток призначений для зміни напрямку транспортування сипких продуктів 
харчування і використовується в технологічних потокових лініях в комплексі з 
транспортерами в якості вбудованої техники. 
 
 
36 
 
На рисунках 1.6 – 1.10 зображені різні види вібраційного обладнання. 
 
Рис. 1. 6 Вібраційний живильник з бункером 
 
Рис. 1. 7 Вібраційний лоток з перфорацією 
 
 
37 
 
 
Рис. 1. 8 Воговий дозатор 
 
 
38 
 
 
Рис. 1. 9 Вібраційний живильник багаторівневий 
 
 
Рис. 1. 10 Вібраційний транспортерживильник багаторівневий 
 
 
39 
 
Для удосконалення схеми подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний 
селектор ми використовуємо вібраційний транспортер зображений на рисунку 1.11. 
 
Рис. 1.11. Машина мийно-струшуюча КМЦ: 
1 – рама; 2 – електродвигун; 3 – засувка; 4 – сито; 5 – бункер; 6 – штанга; 7 – 
зрошувальний колектор; 8 – шарнір; 9 – ексцентриковий механізм; 10 – вал; 11 – 
корито; 12 – клинопасова передача 
 
Машина мийно-струшуюча (вібраційний селектор) призначена для миття 
овочів, фруктів, ягід, плодів, бобових культур, а також для миття і охолодження 
сировини після теплової обробки. Також її можна використати для рівномірної 
подачі цієї сировини по ширині робочої зони повітряного селектора. Машина (рис. 
1.11.) складається з рами 1 на якій змонтовано сито 4 на шарнірах 8, штанги 6 
з’єднують сито з ексцентриковим механізмом 9, корито 11 для збору і відводу 
брудної води, завантажувальний бункер 5, зрошувальний колектор 7. 
Сировина поступає в бункер 5, з нього потрапляє на сито 4, яке здійснює 
зворотно-поступальний рух. Цей рух сито одержує від ексцентрикового механізму, 
вал 10 якого приводиться в рух від електродвигуна 2 передачею клиновим ременем 
12. Кількість сировини регулюють засувкою 3.Сировина завдяки нахилу і складному 
руху сита інтенсивно переміщується в сторону нахилу. Над ситом розміщений 
 
 
40 
 
зрошувальний колектор 7, з якого сировина зрошується чистою проточною водою. 
Брудна вода відводиться в каналізацію. 
Технічна характеристика машини КМЦ: 
Продуктивність, кг/год      2000 – 2500 
Витрата води, м3/год      2 
Потужність приводу.      кВт    1,1 
Габаритні розміри, мм      1740х936х1350 
Вага, кг        212 
Складальне креслення вібраційного конвеєра представлено в графічній 
частині МКР на кресленні ЧДТУ.133021.005.МКР.  
1.5.2 Обладнання для дозування [8] 
Дозування – процес виміру кількості речовини шляхом визначення його маси 
або об'єму або рахунку числа однакових штучних об'єктів. По структурі робочого 
циклу дозування буває безперервним або дискретним. 
При безперервному дозуванні вимірюється кількість речовини, що 
переноситься потоком за певний проміжок часу. Потік, це маса суцільного 
середовища яка рухається: газу, рідини або твердої речовини у вигляді 
порошкоподібного матеріалу або дрібних предметів. Для безперервного дозування 
застосовують витратоміри і дозатори безперервної дії, що використовують в 
різноманітних технологічних процесах, де потрібна безперервна подача матеріалу із 
заданою продуктивністю, або здійснюється безперервний облік кількості матеріалу, 
що транспортується. 
Характер процесу дозування перш за все залежить від фізичного стану 
середовища, що дозується. Всі види харчової продукції можна розділити на суцільні 
і дискретні середовища. 
До суцільних середовищ відносяться рідкі, пастоподібні і сипкі продукти, сир, 
, крупи і тому подібне, а також мілкі штучні вироби (драже, вермішель, сушки і 
тому подібне. Таке об'єднання  видів харчової продукції зв'язане не стільки з типом 
фазного стану речовини, скільки з характером його відгуку на дію сили. Суцільне 
середовище безперервно змінює свою форму під дією постійної сили, що здвигає, 
 
 
41 
 
внаслідок чого спостерігаються явища течії або сипучості речовин. Головна 
відмінність в поведінці рідини і сипкого продукту полягає в тому, що більшість 
рідин майже не стискується, а сипкий продукт стискується, що приводить до зміни 
його щільності. 
При дозуванні суцільних середовищ виконуються наступні основні операції: 
відділення від загальної маси суцільного середовища певної частини для 
формування з неї дози, вимірювання об’єму або маси, подача дози. 
Дискретними харчовими середовищами є штучні вироби, що мають, як 
правило, тверду або твердоподібну структуру (цукерки, брикети харчових 
концентратів, хлібобулочні вироби і тому подібне. 
При дозуванні дискретних середовищ виконуються наступні основні операції: 
переміщення виробів від входу живильника до його виходу, відділення 
індивідуального виробу від хаотичної маси виробів, фіксація і орієнтування виробу 
у просторі та часі, подача виробу на упаковку. При упаковуванні декількох штучних 
виробів перед останньою операцією виконується додаткова операція – групування 
індивідуальних виробів в пачку або стопку. 
Принципові схеми об’ємних шнекових дозаторів для сипких продуктів 
показані на рисунку 1.12. 
Відомий спосіб дозування порошкоподібних продуктів за допомогою об'ємних 
шнекових дозаторів. Дозатор з одним шнеком (рис. 1.2, а) складається з корпусу 2, 
виконаного у вигляді конуса. Усередині корпусу розміщена рамна мішалка 3 і 
вертикальний дозуючий шнек 4. Мішалка і шнек закріплені на різних вертикальних 
валах, що обертаються в протилежні сторони. 
При роботі дозатора продукт завантажується конвеєром 1 в корпус 2 і 
постійно перемішується мішалкою 3. Конструкція мішалки виконана з скребками, 
що очищають конічну поверхню корпусу 2 і запобігають заляганню продукту, а 
також забезпечена поперечними лопатями, які спушують продукт, усереднюючи 
його щільність в зоні верхніх витків дозуючого шнека 4. 
Заданий об'єм дози подається в споживчу тару 5 при дискретному обертанні 
дозуючого шнека 4. Величина дози залежить від кроку шнека і числа його обертів. 
 
 
42 
 
 
Рис. 1.12. Принципові схеми об’ємних шнекових дозаторів для сипких 
продуктів: 
а) – з одним шнеком: 1 – конвеєр; 2 – корпус; 3 – дозуючий вертикальний 
шнек; 4 – дозуючий шнек; 5 – споживча тара;  
б) – з двома шнеками: 1 – труба; 2 – горизонтальний шнек; 3 – мішалка; 4 – 
рухливі заслінки; 5 – споживча тара; 6 – розпушувач; 7 – лоток; 8 – чутливий 
елемент. 
 
При дозуванні легких порошкоподібних продуктів, що містять пил, 
застосовується закрита конструкція дозатора з двома шнеками (рис. 1.12, б). 
Порошок поступає в дозатор по трубі 1 і далі в горизонтальний шнек 2, що подає 
його в лоток 7. Обертання шнеків автономне. Шнек має електричне блокування з 
чутливим елементом 8, який роз'єднує електричний контакт і зупиняє шнек 2, якщо 
порошок не витрачається. Тривале обертання шнека за відсутності витрати може 
викликати утворення грудок з порошку або утворення скориночки на його витках. 
Останнє відбувається із-за тепла, що виділяється при терті порошку об шнек, що 
обертається.  
 
 
43 
 
                   
Рис. 1.13. Шнекові дозатори 
 
Для удосконалення схеми подачі зерна цукрової кукурудзи на повітряний 
селектор ми використовуємо шнековий дозатор представлено в графічній частині 
МКР на кресленні ЧДТУ.133021.007.МКР.  
1.6 Технічна пропозиція 
Важливе значення в консервній промисловості при виробництві якісних 
консервів делікатесної та цукрової кукурудзи має технологічний процес миття та 
очищення сировини від сторонніх домішок (частин стручків, пелюшки, бур'янів, 
шкідників, твердих частинок та ін.) та некондиційної сировини (половинок, 
недостиглих та перестиглих плодів).  
Миття і відділення сторонніх домішок проводиться на таких етапах 
технологічного процесу: 
– в приймальних ваннах відбувається відмочування та відділення твердих та 
 
 
44 
 
легких домішок; 
– в гідравлічних транспортерах відбувається подальше відмочування; 
– в флотаційних машинах установлених послідовно відбувається наступний 
етап відділення домішок; 
– після бланшування і охолодження сировина проходить вібраційний селектор 
і по гідравлічному жолобу потрапляє на повітряний селектор; 
– після повітряного селектора відбувається остаточна інспекція сировини 
операторами на інспекційному транспортері. 
Для якісного очищення сировини на повітряному селекторі впливає точне 
дозування зерна кукурудзи делікатесної та рівномірна подачі цієї сировини по 
ширині робочої зони повітряного селектора. 
Для покращення очищення сировини на повітряному селекторі нами 
запропонована удосконалена схема подачі зеленого горошку та кукурудзи 
делікатесної на повітряний селектор. 
Схеми подачі сировини до удосконалення і після удосконалення зображено на 
плакаті ЧДТУ. 133018. 003. МКР графічної частини магістерської випускної роботи.  
Існуюча схема подачі та очищення сировини складається з гідравлічного 
транспортера, водовідділювача, лотка, повітряного селектора та інспекційного 
транспортера. Ця схема не забезпечує точне дозування та рівномірну подачу 
сировини по ширині робочої зони повітряного селектора. 
Для усунення даного недоліку запропонована удосконалена схема подачі 
зерна кукурудзи делікатесної на повітряний селектор. Для точного дозування в 
схему встановлюємо шнековий дозатор, а для рівномірної подачі сировини по 
ширині робочої зони повітряного селектора встановлено вібраційний дозатор. 
Таким чином значно поліпшиться якісь очищення зерна кукурудзи 
делікатесної від легких більш летючих за сировину домішок. Таким чином завдяки 
вдосконаленню схеми подачі збільшується якість очищення сировини та 
зменшуються затрати ручної праці операторів і відповідно їх кількості, які 
працюють на інспекційному транспортері та поліпшується якість вироблених 
консервів  
 
 
45 
 
1.7. Дослідження процесу очищення сировини від домішок 
При виробництві якісних консервів делікатесної та цукрової кукурудзи 
важливе значення має технологічний процес миття та очищення сировини від 
сторонніх домішок (частин стручків, пелюшки, бур'янів, шкідників, твердих 
частинок та ін.) та некондиційної сировини (половинок, недостиглих та перестиглих 
плодів). 
Для покращення якості очищення сировини була запропонована удосконалена 
схема подачі зерен кукурудзи делікатесної на повітряний селектор. Таким чином 
значно поліпшиться якісь очищення кукурудзи делікатесної від легких більш 
летючих за сировину домішок. Таким чином завдяки вдосконаленню схеми подачі 
збільшується якість очищення сировини та зменшуються затрати ручної праці 
операторів і відповідно їх кількості, які працюють на інспекційному транспортері та 
поліпшується якість вироблених консервів. 
План цеху по виготовленню консервів зеленого горошку та кукурудзи 
делікатесної на ЧВП ТОВ “Віджи Продакшн” групи компаній “Верес” зображено на 
рис. 1.5 пояснювальної записки та на плакаті ЧДТУ. 133018. 002. МКР графічної 
частини магістерської випускної роботи. Очистка, бланшування та інспекція 
сировини проводиться на двох розміщених поряд лініях первинної підготовки 
сировини. 
Згідно технічної пропозиції було модернізовано одну з двох ліній підготовки 
сировини до фасування. Тому було можливим проведення експерименту паралельно 
на лінії до і після модернізації. Метою проведення експерименту даної магістерської 
випускної роботи для дослідів за сировину взято зелений горошок вищого, першого, 
другого та столового сорту, який поступає но переробне підприємство протягом 
сезону приблизно на протязі місяця.  
Згідно технологічного процесу сировина обмолочена комбайном 
доставляється на переробне підприємства самоскидами. На прийомному пункті 
лабораторією визначається методом взяття проб процент домішок та за допомогою 
фенометра визначити сорт сировини. Потім самоскид на ваговій зважується до і 
після розвантаження. Таким чином визначається вага партії сировини. Кожен 
 
 
46 
 
самоскид розвантажується в індивідуальний бункер, і таким чином ми знаємо точну 
вагу кожної парії сировини, що подається на переробку. 
Пропускаючи по черзі кожну партію сировини відповідного сорту на лінії до 
вдосконалення і після вдосконалення і отримавши готову продукцію до стерилізації 
(тобто кількість банок одного типорозміру), можна визначити кількість домішок (в 
процентах) відсортованих на лініях до і після удосконалення. Також різні партії 
подавалися на лінії з різною продуктивністю. 
Таким чином, з достатньою вірогідністю, були отримані в результаті 
проведених дослідів на паралельно встановлених лініях до і після вдосконалення 
дані, за результатами яких були побудовані графи. Результати досліджень 
представлені на плакаті ЧДТУ. 133018. 004. МКР графічної частини магістерської 
кваліфікаційної роботи. 
На плакаті показано: 
- Твердість зерен кукурудзи цукрової по показанням фенометра вищого, 
першого, другого та столового сорту; 
- Процент битих і пошкоджених зерен в банках вищого, першого, другого та 
столового сорту; 
- Графік залежності якості очищення зерен кукурудзи цукрової горошку 
вищого сорту від продуктивності до  і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення зерен кукурудзи цукрової першого сорту 
від продуктивності до  і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення зерен кукурудзи цукрової другого сорту 
від продуктивності до  і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення зерен кукурудзи цукрової столового 
сорту від продуктивності до і після удосконалення. 
З графіків видно, що у всіх випадках якість очищення після удосконалення 
покращується. Зі збільшенням продуктивності якість очищення погіршується, але на 
удосконаленій лінії показники дещо більші. 
 
 
 
 
47 
 
Висновки до розділу 1 
Проаналізувавши літературні джерела зроблено аналітичний огляд процесу 
подачі та очищення  зерна кукурудзи цукрової від сторонніх домішок. 
В аналітичному розділі проведено: 
- маркетингове обгрунтування проекту; 
- технологію виробництва цукрової кукурудзи; 
- опис лінії виробництва консервів з зеленого горошку та цукрової кукурудзи; 
- технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову продукцію 
при виробництві консервів “Кукурудза цукрова; 
- огляд обладнання для транспортування та дозування; 
- технічна пропозиція; 
- дослідження процесу очищення сировини від домішок 
Маркетингове обгрунтування свідчить, що процес очищення є складною 
технологічного процесу виготовлення консервів з кукурудзи цукрової і потребує 
різноманітного обладнання. На сучасному етапі виробництва є необхідним 
впровадження якісно нових способів очищення сировини. Задача ускладнюється 
тим, що єдиної теорії яка б пояснювала принципи очищення не існує. 
  
 
 
48 
 
РОЗДІЛ 2 
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА 
 
2.1 Розрахунок вібраційного конвеєра 
2.1.1 Принципова схема вібраційного конвеєра  
 
Рис. 2.1. Схема вібраційного конвеєра з ексцентриковим приводом: 
1 – ексцентриковий привід; 2 – жолоб конвеєра; 3 – завантажувальний 
пристрій; 4. – пружні опори 
 
Жолоб 2 конвеєра, встановлений на пружні опори (ресори) 4, під впливом 
ексцентрикового приводу 1 здійснює зворотно-поступальні коливання. Зерно, яке 
подається через завантажувальний пристрій 3, отримує імпульси і за кожне 
коливання жолобу здійснює невелике переміщення вперед. Із суми таких коливань 
складається загальне переміщення зерна вздовж жолобу з деякою середньою 
швидкістю��ср. 
2.1.2 Розрахунок геометричних параметрів вібраційного конвеєра 
У вібраційному конвеєрі закон руху жолоба повинен бути таким, щоб вантаж 
переміщувався не тільки при прямому, а й при зворотньому руху жолоба. Задавшись 
амплітудою коливань ��, визначають кутову частоту коливань жолоба, �� = 5 мм. 
Частота коливань жолоба (��): 
 
���� · �� · cos �� 2 · 9,81 · cos 0
�� = √ = √ = 62,6 с−1                     (2.1) 
�� · sin(�� − ��) 5 · 10−3 · sin 30
де ���� – коефіцієнт режиму роботи, ���� = 2. 
 
 
49 
 
Середню швидкість транспортування шару вантажу визначаємо за формулою 
В.А. Баумана (��ср): 
��ср = ��1 · �� · �� · cos �� · √1 − ��2 = 
 
= 1 · 5 · 10−3 · 62,6 · cos 30 · √1 − 0,42 = 0,5 м/с                          (2.2) 
де �� – коефіцієнт, який залежить від кута напряму коливань ��; 
��1 – коефіцієнт, який залежить від фізико-механічних властивостей вантажу, 
який транспортується, для зерна ��1 = 1,0. 
 
Визначаємо ширину жолоба (��): 
 
�� 5
�� = = = 0,53 м            (2.3)  
3600 · ℎ · �� · ��ср · �� 3600 · 10−2 · 0,8 · 0,5 · 0,65
де �� – продуктивність конвеєра, �� = 5 т/год; 
ℎ – висота бортів жолоба, приймаємо ℎ = 100 мм; 
�� – коефіцієнт заповнення жолоба, �� = 0,6…0,9; 
�� – насипна густина, для кукурудзи, �� = 0,65 т/м³; 
��ср – середня швидкість транспортування шару вантажу. 
Приймаємо ширину жолоба �� = 500 мм. 
 
Потужність електродвигуна визначаємо за емпіричною формулою (N): 
 
��в · �� ��
�� = (10 · ��з + (�� − 10) · ��4 + ) = 
1000 · �� 0,376
 
1 · 5 0
(10 · 5 + (25 − 10) · 8 + ) = 6,4 кВт                      (2.4) 
1000 · �� 0,376
де ��4 – коефіцієнт питомої втрати потужності при транспортуванні одної тони 
вантажу на один погонний метр, ��4 = 8, [3] ,табл.13.6, с.386; 
��з – коефіцієнт питомої втрати потужності, ��з = 5, [3] ,табл.13.6, с.386; 
 
 
50 
 
�� – висота підйому вантажу, �� = 0; 
��в – коефіцієнт транспортабельності вантажу, ��в = 1,0; 
�� – коефіцієнт корисної дії привода. 
 
Обираємо двигун АИР132S4 (4А132S4У3) [11]: 
Потужність, кВт………………………..7,5 
Кількість обертів, хв-1…………………1455 
Коефіцієнт корисної дії……………….. 87  
 
Рис. 2.2. Розміри електродвигуна АИР132S4 
 
Технічна характеристика приводу вібраційного конвеєра: 
Ексцинтриситет, мм………………………….5 
Передаточне число редуктора……………….1,64 
 
2.1.3 Розрахунок кінематичних і силових параметрів привода 
2.1.3.1 Потужності на окремих валах привода 
Потужність на вхідному валі редуктора (��1): 
 
��1 = ��ел = 6400 Вт,                                                    (2.5) 
Потужність на вихідному валі редуктора (��2): 
 
��2 = ��1·�� ·�� = 6400 · 0,95 · 0,99 = 6019 Вт,                          (2.6) 
зуб під
 
 
51 
 
де ��зуб – коефіцієнт корисної дії зубчастої передачі ��зуб = 0,95; 
��під – коефіцієнт корисної дії підшипників ��під = 0,99. 
 
2.1.3.2 Частота обертання валів 
Частота обертання вхідного валу редуктора: 
 
��1 = �� −1
дв = 1455 хв                                               (2.7) 
 
Частота обертання вихідного валу редуктора і ексцентрика: 
 
��2 1455
��2 = =  = 880 хв−1                                     (2.8) 
��ред. 1,64
де ��ред. – передавальне число редуктора, ��ред. = 1,64 
 
2.1.3.2 Кутові швидкості 
Кутова швидкість вхідного валу редуктора: 
 
�� · ��1 3,14 · 1455 ·
��1 = = = 152,3 рад/с;                                (2.9) 
30 30
 
Кутова швидкість вихідного валу редуктора: 
 
��1 152
��2 = = = 93 рад/с;                                         (2.10) 
��ред. 1,64
 
2.1.3.3 Передаточне число привода 
 
��1
��пр. = = 1,64                                                     (2.11) 
��2
 
2.1.3.4 Крутні моменти на валах привода 
 
��1 6400
��1 = = = 42 Н · м                                          (2.12) 
��1 152,3
 
 
52 
 
��2 = ��1 · ��зуб · ��ред. = 42 · 0,95 · 1,64 = 65,5 Н · м                          (2.13) 
 
2.1.4 Розрахунок підшипників 
Однією з найважливіших деталей вібраційних машин є підшипники. Біля 20% 
– 30% відмов пов`язані саме з виходом з ладу підшипникових вузлів. Велике 
значення для довговічності підшипників має правильна конструкція 
підшипникового вузла і дотримання високої культури виробництва при його 
складанні. Пил, стружка, які попадають в підшипники, корозія, перекоси, які 
перевищують допустимі межі, викликають різке збільшення рівня звуку при роботі 
вібраційних машин і значне зменшення довговічності підшипників. 
2.1.4.1 Підбір підшипників ексцентрикового валу, встановлених без 
ексцентриситету 
Розрахункова довговічність: 
 
106 10
�� ⁄3
�� = · ( ) ,                                               (2.14) 
60 · �� ��екв
де ��екв – еквівалентне динамічне навантаження на підшипник; 
�� – кутова швидкість вихідного валу редуктора, �� = 93. 
 
Еквівалентне динамічне навантаження на підшипник: 
 
��екв = (�� · �� · ����В + �� · ��аВ) · ��б · ��т;                                  (2.15) 
де ����В – радіальне навантаження опори В, ����В = 3518 Н; 
��аВ – осьова сила , яка діє на підшипник опори В, ��аВ = 0; 
�� – коефіцієнт обертання кільця ,за рекомендацією [10], �� = 1,2; 
��б – коефіцієнт безпеки, ��б = 1,4; 
��т – температурний коефіцієнт, ��т = 1; 
�� – динамічна вантажопідйомність підшипника, для № 408, �� = 63,7 кН; 
�� – коефіцієнт радіального навантаження, �� = 1. [10] , т.2, сторінка77 
�� – коефіцієнт осьового навантаження, �� = 0. [10] , т.2, сторінка77 
 
 
53 
 
Еквівалентне динамічне навантаження на підшипник: 
 
��екв = (1 · 1,2 · 3518) · 1,4 · 1,0 = 5910 ��.                           (2.16) 
 
Розрахункова довговічність: 
 
6 10
10 63700 ⁄3
�� = · ( ) = 4,96 млн. циклів                         (2.17) 
60 · 93 5910
 
2.1.4.2 Підбір підшипників ексцентрикового валу, встановлених з 
ексцентриситетом 
Розрахункова довговічність: 
 
106 10
�� ⁄3
�� = · ( ) ,                                               (2.18) 
60 · �� ��екв
де ��екв – еквівалентне динамічне навантаження на підшипник; 
�� – кутова швидкість вихідного валу редуктора, �� = 93. 
 
Еквівалентне динамічне навантаження на підшипник: 
 
��екв = (�� · �� · ����С + �� · ��аС) · ��б · ��т;                                  (2.19) 
де ����С – радіальне навантаження опори C, ����С = 3518 Н; 
��аС – осьова сила , яка діє на підшипник опори С, ��аС = 0; 
�� – коефіцієнт обертання кільця ,за рекомендацією [10], �� = 1,2; 
��б – коефіцієнт безпеки, ��б = 1,6; 
��т – температурний коефіцієнт, ��т = 1; 
�� – динамічна вантажопідйомність підшипника, для № 60214, �� = 61,8 кН; 
�� – коефіцієнт радіального навантаження, �� = 1. [1003] , т.2, сторінка77 
�� – коефіцієнт осьового навантаження, �� = 0. [10] , т.2, сторінка77 
 
 
 
54 
 
Еквівалентне динамічне навантаження на підшипник: 
 
��екв = (1 · 1,2 · 3518) · 1,6 · 1,0 = 6755 ��.                           (2.20) 
 
Розрахункова довговічність: 
 
6 10
10 63700 ⁄3
�� = · ( ) = 4,27 млн. циклів                         (2.21) 
60 · 93 6180
 
2.1.4.3 Визначення реакцій в опорах 
Розрахункова схема для визначення реакцій в опорах для горизонтальної і 
вертикальної площини показана на рис. 2.3. 
Горизонтальна площина: 
Для початку визначимо реакції опор : 
 
∑ ���� = 0;                                                          (2.22) 
 
��1
�� · 142 − ����1 · (78 + 42) − ������ · 78 + ����1 · = 0                     (2.23) 
2
 
��
−�� 1
��1 · (78 + 42) + �� · 142 + ����1 ·
������ = 2 = 
78
−1288 · (78 + 42) + 3984 · 142 + 969 · 76/2
= 5743 ��                (2.24) 
78
 
∑ ���� = 0;                                                          (2.25) 
 
��1
�� · (142 + 48) + ����1 · 42 − ��В�� · 78 + ����1 · = 0                     (2.26) 
2
 
 
 
55 
 
 
Рис. 2.3. Розрахункова схема для визначення реакцій в опорі для 
горизонтальної і вертикальної площини 
 
 
56 
 
��
−�� · (142 + 48) + �� 1
��1 · 42 − ����1 ·
�� = 2
В�� = 
78
−3984 · (78 + 142) + 1288 · 42 − 969 · 76/2
= −471 ��                (2.27) 
78
 
Згинаючий момент в перерізі В: 
 
��В = �� · 142 = 3984 · 142 · 10−3 = 565, 7 �� · м                        (2.28) 
 
Згинаючий момент в перерізі C: 
 
��С = −�� · (142 + 78) = −3984 · 220 · 10−3 = −913,27 �� · м         (2.29) 
 
Вертикальна площина: 
∑ ���� = 0;                                                          (2.30) 
 
−���� · 142 − ������ · 78 − ����1 · (78 + 42) = 0                     (2.31) 
 
−���� · 142 − ����1 · (78 + 42) −613 · 142 + 4245 · 120
������ = = −7647 ��   (2.32) 
78 78
 
∑ ���� = 0;                                                          (2.33) 
 
−���� · (142 + 78) + ��В�� · 78 − ����1 · 42 = 0                              (2.34) 
 
���� · (142 + 78) + ����1 · 42 613 · 220 − 4245 · 42
��В�� = = = 4015 ��   (2.35) 
78 78
 
Згинаючий момент в перерізі В: 
 
��В = ���� · 142 = 613 · 142 · 10−3 = 87,05 �� · м                        (2.36) 
 
 
57 
 
Згинаючий момент в перерізі C: 
 
�� = �� · 42 = 4245 · 42 · 10−3
С ��1 = 178,3 �� · м                        (2.37) 
 
Для побудови епюри сумарних моментів використовуємо формулу: 
 
�� 2 2
сум = √��гор + ��верт                                               (2.38) 
Для точки В: 
 
��В = √565,72 + 870,52
сум = 1038,2 �� · м                            (2.39) 
 
Для точки С: 
 
��С
сум = √913,22 + 178,32 = 930,4 �� · м                            (2.40) 
 
Для побудови епюри еквівалентного моменту користуємось формулою: 
 
�� 2
екв = √��сум + (�� · ��)2                                               (2.41) 
де �� – коефіцієнт, що враховує відмінність в характеристиках циклів напруження 
згину та кручення. Приймаємо �� = 1 α. 
 
��В
екв = √1038,22 + 132,92 = 1046,7 �� · м                            (2.42) 
 
��С
екв = √930,42 + 132,92 = 939,8 �� · м                               (2.43) 
 
����
екв = √36,82 + 132,92 = 137,9  �� · м                                (2.44) 
 
В небезпечних перерізах визначаємо розрахунковий діаметр, матеріал валу – 
сталь 45, [��−1] = 85 МПа: 
 
 
58 
 
3 ��В 3
екв 1046,7 · 103
���� = √ = √ = 39,7 мм                        (2.45) 
0,1 · [��−1] 0,1 · 85
 
3 ��С 3
екв 939,8 · 103
���� = √ = √ = 37,9 мм                       (2.46) 
0,1 · [��−1] 0,1 · 85
 
Для валу приймаємо діаметр під підшипниками �� = 40 мм. 
2.1.5 Перевірочний розрахунок ексцентрикового вала на витривалість[9] 
Матеріал валу – сталь 45 ГОСТ 1050-74. 
Характеристики сталі 45 ГОСТ 1050-74                                Таблиця 2.1. 
ПАРАМЕТР ПОЗН. ЗНАЧЕННЯ 
Тимчасовий опір розриву σв 610 МПа 
Границя витривалості при симетричному 
σ-1 270 МПа 
циклі напружень згину 
Границя витривалості при симетричному 
τ-1 150 МПа 
циклі напружень кручення 
Коефіцієнт чутливості матеріала до 
  0,1 
асиметрії цикла напружень при згині 
Коефіцієнт чутливості матеріала до 
  0,5 
асиметрії цикла напружень при крученні 
 
Сумарні згинаючи моменти в ймовірних небезпечних перерізах дорівнюють: 
 
��І = 1038,2 �� · м                                                    (2.47) 
 
��ІІ = 930,4 �� · м                                                    (2.48) 
 
Крутний момент, який передає вал: �� = 132,9 �� · м   
Коефіцієнт запасу витривалості [��] = 1,8. 
 
 
59 
 
Спочатку, перевіряємо запас міцності в перерізі І – І. 
Концентрація напружень обумовлена шпоночним пазом та посадкою 
маточини на вал. 
Знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та 
крученні від шпоночного пазу. Для валу з шпонковим пазом, що виконано 
пальцевою фрезою, ���� = 1,765, ���� = 1,565. Маштабний коефіцієнт при згині та 
крученні для вала з сталі 45 діаметром 60 мм �� = �� = 0,78. Коефіцієнт стану 
поверхні при шорсткості ���� = 2,5 мк. ��П
�� = ��П
�� = 1,077. Ефективні коефіцієнти 
концентрації напружень для даного перерізу при згині та крученні в разі відсутності 
технологічного зміцнення: 
 
�� П
�� + ���� − 1 1,765 + 1,077 − 1
������ = = = 2,36                       (2.49) 
�� 0,78
 
���� + ��П
�� − 1 1,565 + 1,077 − 1
������ = = = 2,1                       (2.50) 
�� 0,78
 
Визначаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та 
крученні вала, що обумовлені маточиною колеса насадженою на вал за посадкою 
��7/��6. В нашому випадку ���� = 2,54, ���� = 2,04. Оскільки в даному перерізі два 
концентратори напружень, то при розрахунку враховуємо лише один – той, для 
якого �� більше, тобто ������ = 2,54, ������ = 2,1. 
Визначаємо запас міцності для нормальних напружень: 
 
��−1 270
���� = = = 1,976                           (2.51) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,54 · 54
де �� – амплітуда номінальних напружень згину. 
 
��П 1046000
���� = �� = = = 54 МПа                               (2.52) 
��0 18760
де ��0 – тут осьовий момент опору, ��0 = 18760 мм3. 
 
 
60 
 
Знаходимо запас міцності для дотичних напружень. Попередньо визначаєм 
полярний момент опору Wp =  40000 мм3 напруження кручення: 
 
�� 630810
�� = = = 15,7 МПа                                        (2.53) 
��Р 40000
 
Амплітуда та середнє значення номінальних напружень кручення: 
 
�� 15,7
���� = ���� = = = 7,85 МПа                                    (2.54) 
2 2
 
Запас міцності для дотичних напружень: 
 
��−1 150
���� = = = 8,88                 (2.55) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,1 · 7,85 + 0,05 · 7,85
 
Визначаємо запас міцності в перерізі І – І: 
 
���� · ���� 1,976 · 7,85
�� = = = 2,39 > [��] = 1,8                (2.56) 
√��2 + ��2 √1,9762
�� �� + 7,852
 
Перевіряємо запас міцності за границею витривалості в перерізі ІІ – ІІ. 
Визничаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та 
крученні вала, що викликані посадкою внутрішнього кільця підшипника на вал. Для 
вала с �� = 55 мм, що виготовлений з сталі 45, опір розриву ��В = 610 МПа, ������ =
2,54, ������ = 2,1. 
Запас міцності для нормальних напружень: 
 
��−1 270
���� = = = 1,71                          (2.57) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,54 · 64,14
де �� – амплітуда номінальних напружень згину. 
 
 
61 
 
Амплітуда номінальних напружень згину: 
 
��П 1084000 1084000
���� = �� = = = = 64,14 МПа                    (2.58) 
��0 0,1 · ��3 0,1 · 553
 
Визначаємо запас міцності для дотичних напружень: 
 
��−1 150
���� = = = 7,36               (2.59) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,1 · 9,47 + 0,05 · 9,47
 
Напруження кручення: 
 
�� 630810 630810
�� = = 3 = = 15,7 МПа                             (2.60) 
��Р 0,2 · ��2 0,2 · 553
 
Амплітуда та середнє значення номінальних напружень кручення: 
 
�� 18,96
���� = ���� = = = 9,47 МПа                                    (2.61) 
2 2
 
Загальний коефіцієнт міцності в перерізі ІІ – ІІ: 
 
���� · ���� 1,71 · 7,36
�� = = = 1,93 > [��] = 1,8                (2.62) 
√��2
�� + ��2
�� √1,712 + 7,362
 
Перевіряємо запас міцності за границею витривалості в перерізі ІІІ – ІІІ. 
Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена галтельним переходом від 
діаметра ��2 = 50 мм, ��3 = 45 мм. При ��2 = 50 мм, ��3 = 45 мм і �� = 2,5 мм, за 
таблицею знаходимо відношення: 
ℎ 2,5
= = 1                                                           (2.63) 
�� 2,5
 
 
62 
 
�� 2,5
= = 0,05                                                      (2.64) 
��3 50
 
Знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень в галтелі при згині 
та крученні ���� = 1,83, ���� = 1,52. Маштабний фактор при згині та крученні для 
даної ділянки �� = �� = 0,8. Коефіцієнт стану поверхні при шорсткості галтелі ���� =
2,5 мк. ��П
�� = ��П
�� = 1,077. 
Ефективні коефіцієнти концентрації напружень для даного перерізу вала при 
відсутності технологічного зміцнення: 
 
�� П
�� + ���� − 1 1,83 + 1,077 − 1
������ = = = 2,38                       (2.65) 
�� 0,78
 
���� + ��П
�� − 1 1,52 + 1,077 − 1
������ = = = 2                         (2.66) 
�� 0,78
 
Амплітуда номінальних напружень згину: 
 
��Ш 1043000 1043000
���� = �� = = = = 82,4 МПа                    (2.67) 
�� 0,1 · ��3 0,1 · 503
0
 
Номінальне напруження кручення: 
 
�� 630810 630810
�� = = 3 = = 25,23 МПа                             (2.68) 
��Р 0,2 · ��2 0,2 · 553
 
Амплітуда та середнє значення номінальних напружень кручення: 
 
�� 25,23
���� = ���� = = = 12,61 МПа                                    (2.69) 
2 2
 
 
 
63 
 
Запас міцності для нормальних напружень: 
 
��−1 270
���� = = = 1,45                          (2.70) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,38 · 82,4
 
Визначаємо запас міцності для дотичних напружень: 
 
��−1 150
���� = = = 5,53            (2.71) 
������ · ���� + ���� · ���� 2,1 · 12,61 + 0,05 · 12,61
 
Загальний запас міцності в перерізі ІІІ – ІІІ: 
 
���� · ���� 1,45 · 5,53
�� = = = 1,864 > [��] = 1,8               (2.72) 
√��2
�� + ��2 √1,452
�� + 5,532
 
2.6 Розрахунок ресор 
Застосування ресор забезпечує вібраційним машинам деякі переваги: 
– простота обслуговування та виготовлення; 
– значна жорсткість в напрямку, перпендикулярному до переміщення; 
– висока надійність – вихід з ладу декількох ресор не викличе відмови в роботі 
машини в цілому; 
– зміна кількості ресор у вузлах – один з найпростіших методів підбору 
необхідної жорсткості та забезпечення заданого режиму роботи машини. 
Найбільш ефективна робота вібраційного конвеєра відповідає резонансному 
режиму, тобто коли частота вібратора і частота власних коливань пружної системи 
конвеєра співпадають: 
�� = ��,                                                                (2.73) 
де �� – частота вимушених коливань; 
�� – частота власних коливань. 
 
Частота власних коливань: 
 
 
64 
 
2��
�� = √ ,                                                           (2.74) 
����
де �� – жорсткість пружної системи конвеєра. 
���� – приведена маса жолоба і вантажу, що коливається. 
 
Схема ресори зображена на рис. 2.4. 
 
Рис. 2.4. Схема ресори  
 
Для плоских ресор, коли пружна система складається з плоских пружин: 
 
12�� · ��
�� = 3 ��оп                                                            (2.75) 
����
де �� – модуль пружності пружин, для сталі 55С2 ГОСТ 14959-79, �� =
196000 МПа; 
�� – момент інерції поперечного перерізу пружини; 
���� – довжина ресори, ���� = 160 мм; 
��оп – коефіцієнт, який враховує спосіб закріплення опори (ресори), ��оп = 1,1. 
 
Момент інерції поперечного перерізу пружини: 
 
�� · ℎ3
�� ��
�� = ,                                                         (2.76) 
12
де ���� – ширина ресори; 
���� – товщина ресори. 
 
 
65 
 
Приведена маса жолоба і вантажу, що коливається: 
 
��к = ��ж + ����в,                                                      (2.77) 
де �� – коефіцієнт, що враховує вплив маси вантажу на власну частоту коливань 
пружної системи, �� = 1,04; 
��ж – маса жолоба; 
��в – маса вантажу. 
 
Маса жолоба: 
 
��ж = �� · �� · (2ℎ + ��) · ��ст = 8,5 · 0,03 · (2 · 0,12 + 0,4) · 7,81 = 1,3 кг    (2.78) 
де ��ст – густина сталі Ст3, ��ст = 7,81кг/м3; 
ℎ – висота жолоба, ℎ = 0,12 м; 
�� – ширина жолоба, �� = 0,4 м; 
�� – висота жолоба. �� = 8,5 м; 
�� – тавщина стінки і днища жолоба �� = 0,03 м. 
 
Рис. 2.5. Схема жолоба  
 
Маса вантажу: 
 
��в = �� · �� = 8,5 · 2,78 = 23,6 кг,                                       (2.79) 
де �� – лінійна  маса вантажу. 
Лінійна маса вантажу: 
 
 
 
66 
 
�� 5
�� = = = 2,78 кг/м,                                    (2.80) 
3,6 · �� 3,6 · 0,5
 
Найбільше напруження в ресорі: 
 
6�� · �� · ℎ�� · ��оп
�������� = ,                                              (2.81) 
��2
��
де ℎ�� – товщина ресори, мм; 
�� – половина відстані між опорами, �� = 5 мм; 
 
Допустиме напруження: 
 
��в 500
[��] = = = 100 МПа,                                         (2.82)  
[��] 5
де: [��] – коефіцієнт запасу міцності, приймаємо [��] = 5; 
��в – межа витривалості, для сталі 55С2, ��в = 500 МПа. 
 
Розрахункова схема ресори зображена на рис. 2.6. 
 
 
Рис. 2.6. Розрахункова схема ресори 
 
 
67 
 
Тоді товщина ресори: 
 
[��] · ��2
�� 100 · 1602
ℎ�� = = = 0,2 мм,                       (2.83) 
6�� · �� · ��оп 6 · 196000 · 5 · 1,1
Приймаємо ℎ�� = 2,0 мм. 
 
Визначаємо ширину плоскої пружини за умови резонансного режиму: 
 
��2 · ���� · ��3 2
�� 62,6 · 90 · 0,163
���� = 3 = = 39,7 мм,                   (2,84) 
�� · ℎ�� · ��оп 196000 · 0,0023 · 1,1
Приймаємо ���� = 40 мм. 
 
2.7 Розрахунок шпонкового з`єднання 
 
Розрахункова схема для розрахунку шпонкового з`єднання показана на рис. 
2.7. 
 
Рис. 2.7. Розрахункова схема для розрахунку шпонкового з`єднання 
 
Умова міцності для шпонкового з`єднання: 
 
��
��зм = ≤ [��зм]                                                     (2.85) 
��зм
 
2��
�� = ;                                                           (2.86) 
��
 
 
68 
 
��зм = ��(ℎ − ��1);                                                     (2.87) 
 
2��
��зм = ≤ [��зм]                                             (2.88) 
��(ℎ − ��1) · ��
 
Напруження зминання для шпонки 6×6×63 ГОСТ 23360-78, діаметр валу �� =
40 мм, [��зм] = 150 МПа: 
 
2 · 100 · 103
��зм = = 31,7 ≤ [��зм] = 150 МПа                      (2.89) 
63 · (6 − 3,5) · 40
 
Умова міцності для напружень зрізу: 
 
��
��зр = ≤ [��зр],                                                     (2.90) 
��зр
 
2�� 2 · 100 · 103
��зр = = = 13,2 МПа,                              (2.91) 
�� · �� · �� 6 · 63 · 40
Отже, шпонка витримає навантаження. 
 
2.2 Розрахунок шнекового дозатора 
2.2.1 Вихідні дані 
Тип матеріалу, що транспортується – обрізане зерно кукурудзи з насипною 
щільністю �� = 650 кг/м3
з ; продуктивність шнекового дозатора �� = 5 т/год, 
довжина транспортування �� = 0,6 м;  
2.2.2 Розрахунок частоти обертання гвинта 
Продуктивність дозатора (��, кг/год): 
 
�� = 47,1 ·  ��2
г · ��г · ��р · ��в · ��,                                         (2.92) 
де ��г – діаметр гвинта, м; 
��г – крок гвинта, м; 
 
 
69 
 
��р – розрахункова частота обертання гвинта, хв−1; 
��в – насипна густина вантажу, ��в = 650, кг/м3; 
�� – коефіцієнт заповнення жолоба, �� = 0,5; 
 
Залежність між величиною кроку гвинта і діаметром згідно рекомендацій [3, 
с.10]  ��г = (0,8 ÷ 1)��г. 
Приймаємо крок гвинта ��г = 0,8��г. 
Попередньо приймаємо діаметр ��г = 200 мм [13, с. 9] зі стандартного ряду за 
ГОСТ 2037-75. 
Крок гвинта: 
��г = 0,8 · ��г = 0,80,2 = 0,16 м ,                                         (2.93) 
що відповідає ��г = 160 мм [3, с. 9] зі стандартного ряду за ГОСТ 2037-75. 
 
Визначаємо розрахункову частоту обертання гвинта: 
 
�� 5
��р = =  = 56,7  хв−1  (2.94) 
47,1 · ��2
г · ��г · �� · �� 2
�� 47,1 · 0,2 · 0,16 · 0,45 · 0,650
 
Приймаємо частоту обертання гвинта �� = 60 хв−1 зі стандартного ряду за 
ГОСТ 2037-75 [3, с. 9]. 
Максимальна частота обертання гвинта: 
 
45 45
�������� = = = 225 хв−1                                          (2.95) 
��г 0,2
Так як частота обертання гвинта �� = 60 хв−1 < �������� = 225 хв−1, то діаметр і 
крок гвинта вибрані правильно. 
 
Продуктивність дозатора (��, кг/год): 
 
�� = 47,1 ·  ��2
г · ��г · ��р · ��в · �� = 47,1 · 0,22 · 0,16 · 650 · 60 · 0,45 = 5 т/год  (2.96) 
 
 
70 
 
2.2.3 Розрахунок потужності електродвигуна 
Визначення необхідну розрахункову потужність приводу шнекового дозатора: 
 
�� · (�� · �� + ��) · �� 5 · (0,6 · 6 + 0) · 1,2
��р = = = 0,353 кВт            (2.97) 
102 · �� 102 · 0,6
де �� – довжина транспортування, �� = 0,6 м; 
�� – сумарний коєфіцієнт опору, �� = 4 ÷ 8 [3, с. 10]; 
�� – висота підіймання. �� = 0; 
�� – коефіцієнт запасу потужності, �� = 1,2 ÷ 1,3 [3, с. 10]; 
�� – коефіцієнт корисної дії приводу, �� = 0,6. 
 
Обираємо двигун АИР80А8 (4А80А8У3) [11]: 
Потужність, кВт………………………..0,37 
Кількість обертів, хв-1…………………675 
Коефіцієнт корисної дії……………….. 62  
 
Висновки до розділу 2 
Приведено розрахунок вібраційного конвеєра: 
- Принципову схему; 
- Розрахунок геометричних параметрів вібраційного конвеєра; 
- Розрахунок кінематичних і силових параметрів привода; 
- Розрахунок підшипників; 
- Перевірочний розрахунок ексцентрикового валу на витривалість; 
- Розрахунок ресор; 
- Розрахунок шпонкового з`єднання. 
Приведено розрахунок шнекового дозатора: 
- Розрахунок частоти обертання гвинта дозатора; 
- Розрахунок потужності електродвигуна дозатора. 
  
 
 
71 
 
РОЗДІЛ 3 
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ШЕСТЕРНІ 
 
3.1 Формулювання службового призначення деталі 
Шестерня слугує для передачі крутного моменту від одного валу редуктора до 
другого. 
3.2 Матеріал деталі та матеріал-замінник 
Матеріал деталі сталь 40Х, матеріал-замінник сталь 45Х, сталі відносяться до 
класу конструкційних легованих. 
Застосування: вісі, вали, вал-шестерні, плунжери, штоки, кільця, шпинделі, 
оправки, болти, втулки, тощо. 
Технологічні властивості: 
Зварюваність – складнозварювана; 
Флокеночутливість – чутлива; 
Схильність до відпускної ламкості – схильна. 
 
Хімічний склад матеріалу деталі та матеріалу-замінника               Таблиця 3.1 
Буквене Компоненти, % 
позначення С Mn Ni S P Cr Cu Si 
40Х 0,36 – 0.5 – 0,8 0.3 0,035 0,035 0,8 – 1,1 0,3 0,17 – 
0,44 0,37 
45Х 0,41 – 0,5 – 0,8 0.3 0,035 0,035 0,8 – 1,1 0,3 0,17 – 
0,49 0,37 
 
3.3 Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі 
Принципова схема маршруту обробки деталі – укрупнений план обробки 
заготовки, що встановлює послідовність обробки різанням, а також місце в плані 
обробки термічних, гальванічних, слюсарних та контрольних операцій. Як 
початковий матеріал використано рекомендації літературних джерел щодо поділу 
технологічного процесу на етапи. 
Нумеруємо поверхні деталі. Нумерація поверхонь показана в таблиці 3.2. 
Визначаємо точність обробки поверхонь. Результати зводимо до таблиці 3.2. 
 
 
72 
 
Схема обробки поверхонь деталі      Таблиця. 3.2 
ВаріаВнтариіанмтие тмеотдодівів оброоббкик ипопвеорвхеонрьх онь
2
1
8
9 3
5
4
6 7
№пов. Вид Розмір Шорст- Тз, Тд, n, Варіанти МОП
поверхні кість мкм мкм  шт 1 2
1, 2 Зовнішня 140h11 Ra3,2 1000 250 4 1 Фрезерув. чорнове Точіння чорнове
торцева
3 Внутрішня 70Н7 Ra2.5 740 30 24.7 3 Розсвердлювання Розточування:
циліндрична Зенкерування чорнове
Розгортання півчистове
чистове
4 Зубчаста m=5 Ra1.25 - - - - Зубофрезерування Зубодовбання
Зубошліфування Зубошевінгування
5 Шліцева 20Js6 Ra3.2 - 6.5 - - Протягування Прошивання
6, 7 Зовнішня конічна 2х45Ra6,3 - 250 - - Точіння чорнове Шліфування чорнове
8, 9 Внутрішня конічна 4х45 Ra6,3 - 300 - - Точіння чорнове Зенкерування
 
3.4 Вибір і обґрунтування технологічних баз 
Лит. Масса Масштаб
Изм. Лист №докум. Подп. Дата Варіанти методів
Разраб. Кравець - -
Для отримання готової деталі потрібно виконати ряд операцій, кожнПров. Хандюк обробки поверхонь
Т.коантр. з яких Лист Листов 1
Н.контр. ЗПВ- 31
Утв. Осипенко
матиме відповідну схему базування. Копировал Формат A1
Оптимальний варіант базування вибирається за такими критеріями: 
- більша точність обробки; 
- більша простота реалізації теоретичної схеми базування за допомогою 
пристроїв; 
- придатність тієї чи іншої поверхні для використання, як бази. 
Инв. №подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. №дубл. Подп. и дата Справ. № Перв. примен.
 
 
73 
 
Аналізуючи вищенаведені 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, наведений у додатку. 
Маршрути обробки поверхонь деталі показано в таблиці 3.3. 
Маршрутна таблиця обробки поверхонь деталі     Таблиця 3.3. 
№  поверхні 
  
17          Отримання заготовки Заготівельна 
16            
15            
14          Чорнова обробка Однократна обробка 
13            
12            
11          Напівчистоова обробка Попередня обробка 
10            
9            
8          Остаточна 
Чистова обробка 
обробка 
7            
6            
 
3.5 Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП) 
На вибір МОП заготовки впливають такі фактори, як службове призначення 
деталі, функціональне призначення поверхонь, вимоги по точності, шорсткості, 
геометричної форми тощо. 
Квалітет 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
Стан 
Позначен
ня 
 
 
74 
 
Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків уточнення: 
 
��
��з ��з ��1 ����−1
= = ∙ ∙ … ∙ = 1 ∙ 2 ∙ … ∙ �� = ∑ ��                         (3.1) 
��д ��1 ��2 ����
��=1
де  – загальне уточнення; 
��з – допуск параметра, що розглядається відповідно до заготовки; 
��д – допуск параметра, що розглядається відповідно до деталі; 
���� – допуск параметра, що розглядається відповідно і-ого ступеня обробки 
1– окремі ступені уточнення; 
��– n-ний ступінь уточнення; 
п  – число ступенів обробки; 
��– і-тий ступінь уточнення 
 
Розробляємо маршрутну схему поетапної механічної обробки поверхонь 
деталі. Визначення числа ступенів обробки на основі розрахунків загального 
уточнення: 
Величина уточнення: для першого ступеня чорнової обробки величина 
уточнення < 6; для проміжних ступенів напівчистової обробки = 3 ÷ 4; для 
ступенів чистової обробки з допусками точності IT5 – IT7 = 1,5 ÷ 2. 
Для найбільш спрямованого вибору числа ступенів використовується 
формула: 
log р
�� =                                                               (3.2) 
0,46
 
Поверхні 1, 2, розмір 140h11, допуск на розмір заготовки ��з = 1,0 мм. 
Визначимо розрахункове уточнення за формулою: 
 
��з 1,0
р = = = 4                                                      (3.3) 
��д 0,25
 
 
 
75 
 
Число ступенів обробки розраховуємо за формулою: 
 
log р log 4
�� = = ≈ 1                                                  (3.4) 
0,46 0,46
Варіанти МОП: 
- фрезерування чорнове (IT11) ��1  = 0,25 мм: 
 
��з 1,0
1 = = = 4                                                      (3.5) 
��1 0,25
 
- точіння чорнове (IT11) ��1 = 0,25 мм 
 
��з 1,0
1 = = = 4                                                      (3.6) 
��1 0,25
 
Поверхня 3 розмір 70Н7, допуск на розмір заготовки ��з  = 0,74мм. 
Визначимо розрахункове уточнення за формулою: 
 
��з 0,74
р = = = 24,7                                                    (3.7) 
��д 0,08
 
Число ступенів обробки розраховую за формулою: 
 
log р log 24,7
�� = = ≈ 3                                                (3.8) 
0,46 0,46
 
Варіанти МОП: 
- розсвердлювання (IT11) ��1  = 0,22 мм: 
 
��з 0,74
1 = = = 3,89                                                   (3.9) 
��1 0,19
 
 
76 
 
зенкерування (IT9) ��1 = 0,22мм: 
 
��з 0,19
2 = = = 2,57                                               (3.10) 
��2 0,074
 
- розгортання (IT7) ��1 = 0,22мм: 
 
��з 0,074
3 = = = 2,47                                               (3.11) 
��3 0,08
 
1 ∙ 2 ∙ 3 = 3,89 ∙ 2,57 ∙ 2,47 = 24,7 ≥ р = 24,7                       (3.12)
 
 
- розточування чорнове (IT11) ��1 = 0,22 мм: 
 
��з 0,74
1 = = = 3,89                                                 (3.13) 
��1 0,19
 
- розточування напівчистове (IT9) ��1 = 0,22мм: 
 
��з 0,19
2 = = = 2,57                                                (3.14) 
��2 0,074
 
- розточування чистове (IT7) ��1 = 0,22мм: 
 
��з 0,074
3 = = = 2,47                                               (3.15) 
��3 0,08
 
1 ∙ 2 ∙ 3 = 3,89 ∙ 2,57 ∙ 2,47 = 24,7 ≥ р = 24,7                       (3.16)
 
 
1 = 2,4 = р = 24                                                   (3.17)
 
 
 
77 
 
Методи обробки поверхонь          Таблиця 3.4  
 
3.6 Вибір варіантів маршрутів обробки деталі (МОД) 
Обидва варіанти передбачають отримання заготовки з відливки, та обробку 
заготовок на універсальному обладнанні. 
Пропонуємо дещо змінити маршрут обробки деталі, зокрема відмовитися від 
використання вертикально фрезерного верстата, зубофрезерного та 
зубошліфувального, натомість використати зубодовбальний та зубофевінгувальний. 
Висока точність даних верстатів дозволяє проводити обробку з високими 
параметрами точності форми і взаємного розташування поверхонь. Для того щоб 
розробити маршрут обробки деталі треба розбити всі поверхні деталі на комплекси 
поверхонь. 
До першого комплексу повинні увійти поверхні які будуть використані в 
якості технологічних баз на наступних операціях для обробки більш точних 
поверхонь. До цього комплексу входять та 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 призначаю термічну обробку, миття і 
контроль. 
Два варіанти маршруту обробки деталі (базовий і поліпшений) наведені нижче 
в таблицях 3.5 і 3.6 відповідно. 
 
 
78 
 
Маршрут №1 виготовлення деталі       Таблиця 3.5 
 
 
 
79 
 
Маршрут №1 виготовлення деталі     Продовження таблиці 3.5  
 
Маршрут №2 виготовлення деталі         Таблиця 3.6
 
 
 
80 
 
Маршрут №2 виготовлення деталі    Продовження таблиці 3.6 
 
 
 
81 
 
3.7 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. 
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.  
Як в першому так і в другому маршрутах можна використовувати стандартний 
різальний та вимірювальний інструмент.  
Скорочення трудомісткості виготовлення деталі забезпечується за рахунок 
скорочення допоміжного часу, часу на переналадку верстатів за рахунок 
використання зменшення кількості використаних верстатів, а також за рахунок 
зменшення кількості спеціальних верстатних пристроїв.  
Зваживши на все, приходимо до висновку, що другий варіант МОД є більш 
раціональним, тому приймаю його за базовий для подальшої розробки. 
3.8. Вибір інструменту 
3.8.1. Вибір пристроїв 
При дрібносерійному типі виробництва доцільно застосовувати як 
універсальні так і спеціальні верстатні пристрої, тобто при неможливості або 
ускладненості застосування універсального обладнання можливе використання 
спеціального. Для обробки даної деталі на токарно-гвинторізній операції з ЧПК її 
конструкція дозволяє застосувати універсальні патрони. На інших операціях, а саме 
вертикально-фрезерна та вертикально-свердлильна можна використати різні лещата, 
притискачі, підкладки, пластини і т.д.  
 
 
82 
 
В залежності від розмірів оброблюваної заготовки, виду і точності обробки, 
типу виробництва вибираємо різальний і допоміжний інструмент. 
Для закріплення деталі на токарній операції з ЧПК вибираємо патрон 
зображений на рисунку 3.2. 
 
 
Рис. 3.1. Патрон 7100-0009 ГОСТ 2675-85 
 
3.8.2. Різці  
Різці призначені для обточки зовнішніх поверхонь обертання, тобто 
циліндричних валиків, конічних поверхонь великої довжини і подібних до них 
деталей. Для виготовлення шківів доцільно використовувати прохідні різці. 
Прохідні різці бувають прямі і відігнуті. Відігнуті різці отримали широке 
застосування із-за їх універсальності, більшій жорсткості, можливості вести обробку  
в менш доступних місцях. 
Відігнутими різцями можна працювати при подовжній і поперечній подачах і 
вести обточування зверху, підрізування торців, зняття фасок.  
Прохідні різці можуть бути чорнові і чистові. Чистові різці мають більший 
радіус закруглення, що забезпечує чистіше отримання обробленої поверхні. Для 
виготовлення шківів обираємо два різця: для чорнового та чистового точіння. 
Відігнуті різці зображені на рисунку 3.3. Характеристики токарних прохідних 
упорних різців з кутом в плані 900 (праві і ліві) зображені на рисунку 3.4. 
 
 
83 
 
 
Рис. 3.2. Відігнуті різці 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.3. Характеристики токарних прохідних упорних різців з кутом в плані 
900  
 
3.8.3. Свердла 
Свердло є різальним інструментом для обробки отворів в суцільному 
матеріалі, або для розсвердлювання отворів при двох одночасних рухах, що 
відбуваються: обертанні свердла навколо його осі і поступальному русі подачі 
уздовж осі інструменту. 
У промисловості застосовуються наступні основні типи свердел: спіральні, 
перові, гарматні, рушничні, для кільцевого свердління, центрувальні, спеціальні. 
Свердла виготовляються зі швидкорізальної сталі марок Р18, Р12, Р9, Р6МЗ, Р9К5 та 
ін. 
 
 
84 
 
Геометричні параметри свердл зображено на рисунку 3.5. 
 
Рис. 3.4. Свердло. Геометричні характеристики. 
 
Спіральне свердло є основним типом свердел, найбільш широко поширеним в 
промисловості. Воно використовується при свердлінні і розсвердлюванні отворів 
діаметром до 8 мм і забезпечує обробку отворів по 4-5-у класу точності і з чистотою 
поверхонь 2-3-го класів.  
3.8.4. Фрези 
Фреза – різальний багатолезовий інструмент у вигляді тіла обертання із 
зубами для фрезерування. Бувають циліндричні, торцеві, черв'ячні та ін. Матеріал 
різальної частини – швидкорізальна сталь, твердий сплав, мінералокераміка, алмаз. 
 
Рис. 3.5. Торцева фреза 
 
 
85 
 
3.9. Вибір верстатів 
Попередньо обладнання вибираємо паралельно з розробкою МОД відповідно 
до типу виробництва. Згідно з класифікацією верстатів, верстатне обладнання 
поділяється на такі види: верстати широкого або загального призначення 
(універсальні); верстати високої продуктивності; верстати спеціалізовані та 
спеціальні. Верстати широкого або загального призначення застосовують у 
серійному та одиничному виробництвах. 
У відповідності із визначеним типом виробництва для виготовлення заданої 
деталі (по формі і розмірам) можна запропонувати такі види технологічного 
обладнання, які забезпечать також точність і продуктивність обробки. 
Для обробки деталі використовуємо верстати: токарно-гвинторізний верстат 
мод. 250НТВМФ1 з системою ЧПК; шпоночко-фрезерний верстат мод. 6Т104; 
круглошліфувальний станок мод. 3М153. 
Використання цих верстатів дасть змогу обробити деталь повністю. 
Технічні характеристики верстатів приведені нижче. 
Токарно-гвинторізний верстат моделі мод. 16Б05П 
Найбільший діаметр оброблюваної заготовки: 
над станиною …………………………………..……………..…….….....250 
над супортом……………………………………....…………………..….145 
Найбільша довжина оброблюваної заготовки……………………...................500 
Крок різьби метричної…………………………….….................................0,2 – 28 
Частота обертання шпинделя  хв-1……………………………………....30 – 3000 
Поздовжня подача, мм/об ……………………………………………....0,02 – 0,35 
Поперечна подача мм/об ….…………………………………………..0,01 – 0,175 
Потужність електродвигуна головного руху  кВт……………………………..1,5 
Габаритні розміри, мм 
 довжина……………………………………………………….………….1510 
 ширина…………………………………………………………...…..…….725 
висота………………………………………………………......................1360 
Маса верстата, кг………………………………………………..………...……..715 
 
 
86 
 
Вертикально-свердлильний верстат мод. 2Н125 
Найбільший діаметр свердління, мм……..………….…………………..………25 
Робоча поверхня стола, мм….………………………...……………….......400х450 
Найбільша відстань від торця шпинделя до поверхні стола, мм.…………….700 
Найбільший хід шпинделя, мм…….……………………………………………200 
Найбільше вертикальне переміщення, мм: 
свердлильної головки………………………………...…………………...170 
стола………………………………………………………………………..270 
Конус Морзе отвору шпинделя……………………………...…………………….3 
Число швидкостей шпинделя…………………………………………………….12 
Частота обертання шпинделя хв-1………………………………….……45 – 2000 
Число подач шпинделя………………………………………….………………....9 
Подача шпинделя, мм/об…………………………………………………..0,1 – 1,6 
Потужність електродвигуна головного руху кВт……………..………………2,2 
Габаритні розміри, мм 
 довжина………………………………………………………..…………..915 
 щирина……………………………………………………………….....….785 
висота………………………………………………………………….….2350 
Маса верстата, кг……………………………………………………………..….880 
Висновки до розділу 3 
В розділі розроблений технологічний процес виготовлення деталі та 
приведено технологічні розрахунки. 
Для розробки технологічний процес виготовлення шестерні: сформульовано 
службове призначення; вибрано матеріал деталі та матеріал-замінник; вибрано 
принципову схему маршруту обробки деталі; Вибрано і обґрунтовано технологічні 
бази; вибрано методи і кількість ступенів обробки поверхонь (МОП); вибрано 
варіанти маршрутів обробки деталі (МОД); дана логічна оцінка варіантів МОД і 
вибір найбільш прийнятного.  
 
 
87 
 
Загальні висновки 
В магістерській кваліфікаційній роботі вирішено комплекс науково-
практичних завдань, спрямованих на обґрунтування технологічного процесу миття 
та очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок (мілких частин 
стебел, качанів та бур'янів, шкідників, твердих частинок та ін.) та некондиційної 
сировини (половинок, недостиглих, перестиглих та гнилих зерен). 
Проаналізувавши літературні джерела зроблено аналітичний огляд процесу 
подачі та очищення зерна цукрової кукурудзи від сторонніх домішок. 
Маркетингове обгрунтування свідчить, що процес очищення є складною 
системою і потребує різноманітного обладнання. На сучасному етапі виробництва є 
необхідним впровадження якісно нових способів очищення сировини. Задача 
ускладнюється тим, що єдиної теорії яка б пояснювала принципи очищення не існує. 
Для покращення якості очищення сировини була запропонована удосконалена 
схема подачі та кукурудзи цукрової на повітряний селектор. Таким чином значно 
поліпшиться якісь очищення зерен кукурудзи цукрової від легких більш летючих за 
сировину домішок. Таким чином завдяки вдосконаленню схеми подачі збільшується 
якість очищення сировини та зменшуються затрати ручної праці операторів і 
відповідно їх кількості, які працюють на інспекційному транспортері та 
поліпшується якість вироблених консервів. 
Очистка, бланшування та інспекція сировини проводиться на двох розміщених 
поряд лініях первинної підготовки сировини. Згідно технічної пропозиції було 
модернізовано одну з двох ліній підготовки сировини до фасування. Тому було 
можливим проведення експерименту паралельно на лінії до і після модернізації. 
Метою проведення експерименту даної магістерської випускної роботи для дослідів 
за сировину взято цукрову кукурудзу вищого, першого, другого та столового сорту.  
Пропускаючи по черзі кожну партію сировини відповідного сорту на лінії до 
вдосконалення і після вдосконалення і отримавши готову продукцію до стерилізації 
(тобто кількість банок одного типорозміру), можна визначити кількість домішок (в 
процентах) відсортованих на лініях до і після удосконалення. Також різні партії 
подавалися на лінії з різною продуктивністю. 
 
 
88 
 
Таким чином, з достатньою вірогідністю, були отримані в результаті 
проведених дослідів на паралельно встановлених лініях до і після вдосконалення 
дані, за результатами яких були побудовані графи: 
- Графік залежності якості очищення кукурудзи цукрової вищого сорту від 
продуктивності до і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення кукурудзи цукрової першого сорту від 
продуктивності до і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення кукурудзи цукрової другого сорту від 
продуктивності до і після удосконалення; 
- Графік залежності якості очищення кукурудзи цукрової столового сорту від 
продуктивності до і після удосконалення. 
З графіків видно, що у всіх випадках якість очищення після удосконалення 
покращується. Зі збільшенням продуктивності якість очищення погіршується, але на 
удосконаленій лінії показники дещо більші. 
Результати роботи впроваджено на ЧВП ТОВ “Віджи Продакшн”, що входить 
до складу (ГК) “Верес”. 
 
  
 
 
89 
 
Список використаних джерел 
 
1. Дикис М.Я., Мальский А.Н. Технологическое оборудование консервных 
заводов. – М.: 1969. – 777 с. 
2. Технологическое оборудование консервных заводов./ под ред. М.С. 
Аминов, М.Я. Дикис, А.Н. Мальский, А.К. Гладушняк/ - М.: Агропромиздат, 1986. – 
319 с. 
3. Ситников Е.Д., Качанов В.А. Оборудование консервных заводов. – М.: Лег. 
и пищ. Промышленность, 1981. – 248 с. 
4. Скрыпников Ю.Г., Гореньков Э.С. Оборудование предприятий по хранению 
и переработке плодов и овощей. – М.: Колос, 1993. – 336 с. 
5. Технологическое оборудование консервных и овощесушильных заводов. 
/М.С. Аминов, М.С. Муратов, Э.М. Аминов/ - М.: Колос, 1996. – 430 с. 
6. Панфилов В.А. Технологические линии пищевых производств. – М.: Колос, 
1993. – 288 с. 
7. Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств (1 том). – М.: 
«Высшая школа», 2001. – 681 с. 
8. Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств (2 том). – М.: 
«Высшая школа», 2001. – 703 с. 
9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.1. – 8-е 
изд. перераб. и доп. Под. ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 920 
с.: ил. 
10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.2. – 8-е 
изд. перераб. и доп. Под. ред. И.Н. Жестковой – М.: Машиностроение, 2001. – 915 с.: 
ил. 
11. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.3. – 8-е 
изд. перераб. и доп. Под. ред. И.Н. Жестковой – М.: Машиностроение, 2001. – 864 с.: 
ил. 
12. Бондаренко С.Т. Розмірні розрахунки механоскладального виробництва. – 
К. 1993. – 544с. 
 
 
90 
 
13. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологи 
машиностроения. – Минск: Вышэйшая школа, 1979. – 255с. 
14. Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської 
документації: Навч. Посіб. 3-вид. –К.: Каравела, 2004. – 160 с. 
15. Левачев Н.А. Механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и 
складских работ в пищевой промышленности – М.: Легкая и пищевая 
промышленность, 1984. – 184 с. 
  
 
 
91 
 
Додатки
Репозиторій ЧДТУ
