ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8302| Title: | Вузол механізованого жилування м’ясної сировини вовчка |
| Authors: | Філімонова, Надія Вікторівна Карданець, Анатолій Олександрович |
| Keywords: | вузол жилування;технологічні параметри вовчка |
| Issue Date: | 11-Jun-2024 |
| Abstract: | Мета: застосувати вузол механізованого жилування м’ясної сировини вовчка шляхом підвищення фактичної продуктивності вовчка та внесення низки змін до конструкції його окремих вузлів. Об’єкт дослідження: процес жилування м’ясної сировини. Предмет дослідження: конструктивні та експлуатаційні характеристики вузла механізованого жилування м’ясної сировини вовчка. У кваліфікаційній роботі бакалавра на тему «Вузол механізованого жилування м’ясної сировини вовчка» виконано техніко-економічне обґрунтування проекту, принцип роботи та конструкцію вовчка К6-ФВП-160 з вузлом жилування сировини, технологічний розрахунок вовчка, визначено продуктивність вовчка, розрахунок ножа вовчка на міцність, розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість, розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу, маршрут обробки деталі, технічні характеристики металообробного обладнання, охорона праці, висновок. Технічним рішенням у вовчках, яке призначене для підвищення їх фактичної продуктивності, є застосування різального комплекту з функцією жилування сировини. Така будова різального вузла дозволяє одночасно із подрібненням сировини виводити з різального комплекту великі тверді частинки (жили, хрящі, качалки кісток), які не можуть бути протиснені крізь мілкі отвори вихідної решітки. Завдяки цьому виключається можливість забивання отворів вихідної решітки та, відповідно, усувається необхідність час від часу зупиняти машину та проводити чищення різального вузла. Виконано технологічний, кінематичний та міцнісний розрахунки вовчка. Розроблено заходи з охорони праці. Розроблено відповідні креслення та оформлено плакати. Практичне значення отриманих результатів. Рекомендовано впровадити результати у виробництво на машинобудівному підприємстві. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8302 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних підприємств) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРБ Карданець.pdf Restricted Access | Обсяг роботи. Кваліфікаційна робота бакалавра складається із вступу, 3 розділів, висновку, списку використаних джерел, що включає 22 найменування. Роботу викладено на 59 сторінках, містить 26 рисунків, 18 таблиць, кількість плакатів - 8. | 1.82 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
(повне найменування вищого навчального закладу)
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «ВУЗОЛ МЕХАНІЗОВАНОГО ЖИЛУВАННЯ М’ЯСНОЇ СИРОВИНИ
ВОВЧКА»
Перший (бакалаврський)
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ГМ92.133024.000 ПЗ
Виконав: здобувач вищої освіти
4 курсу, групи ГМ-02
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання харчових, торгівельних і
машинобудівних підприємств
(освітня програма)
Анатолій КАРДАНЕЦЬ
(ім’я та прізвище)
Керівник Надія ФІЛІМОНОВА
(ім’я та прізвище)
Рецензент Олег МУРАВЙОВ
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2024
2
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
Освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Освітня програма«Обладнання харчових, торгівельних і машинобудівних
підприємств»_______________________________________________________
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Завідувач кафедри ПХВВНП
(підпис ) (ім’я та прізвище)
« » 20___року
ЗАВДАННЯ
на кваліфікаційну роботу бакалавра здобувача вищої освіти
Карданець Анатолій Олександрович
(прізвище, ім’я, по батькові)
Тема кваліфікаційної роботи бакалавра ВУЗОЛ МЕХАНІЗОВАНОГО
ЖИЛУВАННЯ М’ЯСНОЇ СИРОВИНИ ВОВЧКА
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра Філімонова Н. В. к.т.н, доцент_________________
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
«20»лютого 2024 року № 49/04.
2.Строк подання здобувачем вищої освіти випускної роботи 31.05.2024
3. Вихідні дані до випускної роботи Технічний опис та інструкція з експлуатації
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити) вступ, техніко-економічне обґрунтування проекту, принцип роботи
та конструкцію вовчка К6-ФВП-160 з вузлом жилування сировини,
технологічний розрахунок вовчка, визначено продуктивність вовчка, розрахунок
ножа вовчка на міцність, розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість,
розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу, маршрут обробки
деталі, технічні характеристики металообробного обладнання, охорона праці,
висновок.
3
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Креслення загального виду машини, гідравлічний опір вихідної решітки,
складальне креслення вузлів, робочі креслення деталей, які входять до означених
вузлів, кінематична схеми та схема мащення вовчка, маршрут обробки деталі,
заходи з охорони праці.
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи бакалавра
Ім’я та прізвище Підпис, дата
Розділ
керівника або консультанта завдання видав завдання прийняв
1 Філімонова Н.В.
2 Філімонова Н.В.
3 Філімонова Н.В.
висновок Філімонова Н.В.
7. Дата видачі завдання_______________________________
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№ Назва етапів кваліфікаційної роботи Строк Примітка
з/п бакалавра виконання етапів
кваліфікаційної
роботи
бакалавра
1 Конструкторський розділ
2 Технологічний розділ
3 Охорона праці
4 Висновки
Здобувач ступеня бакалавра ___________ Анатолій Карданець
(підпис) (ім’я та прізвище)
Керівник кваліфікаційної роботи бакалавра __________ Надія Філімонова
(підпис ) (ім’я та прізвище)
4
РЕФЕРАТ
Обсяг роботи. Кваліфікаційна робота бакалавра складається із вступу, 3
розділів, висновку, списку використаних джерел, що включає 22 найменування.
Роботу викладено на 59 сторінках, містить 26 рисунків, 18 таблиць, кількість
плакатів - 8.
Мета: застосувати вузол механізованого жилування м’ясної сировини
вовчка шляхом підвищення фактичної продуктивності вовчка та внесення низки
змін до конструкції його окремих вузлів.
Об’єкт дослідження: процес жилування м’ясної сировини.
Предмет дослідження: конструктивні та експлуатаційні характеристики
вузла механізованого жилування м’ясної сировини вовчка.
У кваліфікаційній роботі бакалавра на тему «Вузол механізованого
жилування м’ясної сировини вовчка» виконано техніко-економічне
обґрунтування проекту, принцип роботи та конструкцію вовчка К6-ФВП-160 з
вузлом жилування сировини, технологічний розрахунок вовчка, визначено
продуктивність вовчка, розрахунок ножа вовчка на міцність, розрахунок
вихідної решітки на міцність та жорсткість, розрахунок клинопасової передачі
приводу ножового валу, маршрут обробки деталі, технічні характеристики
металообробного обладнання, охорона праці, висновок.
Технічним рішенням у вовчках, яке призначене для підвищення їх
фактичної продуктивності, є застосування різального комплекту з функцією
жилування сировини. Така будова різального вузла дозволяє одночасно із
подрібненням сировини виводити з різального комплекту великі тверді частинки
(жили, хрящі, качалки кісток), які не можуть бути протиснені крізь мілкі отвори
вихідної решітки. Завдяки цьому виключається можливість забивання отворів
вихідної решітки та, відповідно, усувається необхідність час від часу зупиняти
машину та проводити чищення різального вузла. Виконано технологічний,
5
кінематичний та міцнісний розрахунки вовчка. Розроблено заходи з охорони
праці. Розроблено відповідні креслення та оформлено плакати.
Практичне значення отриманих результатів. Рекомендовано впровадити
результати у виробництво на машинобудівному підприємстві.
Ключові слова: вузол жилування, технологічні параметри вовчка,
технологічний розрахунок вовчка, міцнісний розрахунок деталей вовчка.
ABSTRACT
Scope of work. The bachelor's qualification work consists of an introduction, 3
chapters, a conclusion, a list of used sources, which includes 22 titles. The work is laid
out on 59 pages, contains 26 figures, 18 tables, the number of posters is 8.
Purpose: to apply the mechanized venation node of the meat raw material of
the wolf by increasing the actual productivity of the wolf and making a number of
changes to the design of its individual nodes.
The object of the study: the process of curing meat raw materials.
The subject of the study: structural and operational characteristics of the
assembly of mechanized feeding of meat raw material of the wolf.
In the bachelor's qualification work on the topic " mechanized feeding unit for
meat raw materials of the wolf" the technical and economic justification of the project
was performed, the principle of operation and the design of the wolf with the raw
material feeding unit were described.
A technical solution in the hoppers, which is intended to increase their actual
productivity, is the use of a cutting set with the function of feeding raw materials. Such
a structure of the cutting assembly allows, simultaneously with the grinding of raw
materials, to remove from the cutting set large solid particles (veins, cartilage, bone
rockers), which cannot be squeezed through the shallow holes of the output grid.
Thanks to this, the possibility of clogging the holes of the output grid is eliminated
and, accordingly, the need to stop the machine from time to time and clean the cutting
6
unit is eliminated. Technological, kinematic and strength calculations of the wolf were
performed. Labor protection measures have been developed. Appropriate drawings
were developed and posters were designed.
Practical significance of the obtained results. It is recommended to implement
the results in production at the machine-building enterprise.
Key words: housing unit, technological parameters of a wolf, technological
calculation of a wolf, strength calculation of parts of a wolf.
7
ЗМІСТ
С
ВСТУП ....................................................................................................................5
РОЗДІЛ 1.КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту………………………………7
1.2 Опис будови вовчка .................................…………………….…………....8
1.3 Опис будови вузла жилування .........................................................................15
1.4 Технологічний розрахунок вовчка………………………….....….………….20
1.4.1 Визначення продуктивності вовчка………………………….....….………21
1.4.2 Розрахунок споживаної потужності приводу вовчка ................................22
1.5 Розрахунок на міцність деталей вовчка .........................................................25
1.5.1 Розрахунок ножа вовчка на міцність ..........................................................25
1.5.2 Розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість ..........................27
1.6 Кінематичний розрахунок приводу вовчка ...................................................31
1.6.1 Розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу ....................31
РОЗДІЛ 2.ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ …………...............................................38
2.1 Розробка маршруту обробки деталі…………………………...….................38
2.2 Технічні характеристики металообробного обладнання ..............................43
РОЗДІЛ 3. ОХОРОНА ПРАЦІ ...……………………………………………......47
ВИСНОВОК………………………………………………………………………56
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЛ…………………………………………57
8
РОЗДІЛ 1. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту
Вовчок – це машина для середнього подрібнення м'ясної сировини. Вовчок
вважається однією з найбільш відповідальних машин у технологічній лінії по
виготовленню ковбасних виробів. Це пояснюється визначальним впливом
роботи вовчка на якість готового продукту; можливістю ефективного
вакуумування сировини; вартістю самої машини, що значно перевищує вартість
інших видів технологічного обладнання лінії.
З огляду на це значна увага приділяється забезпеченню ефективної роботи
вовчків, довговічності вузлів та зручності в експлуатації, зменшенню витрат
матеріальних ресурсів.
Основним вузлом, параметри роботи якого здійснюють визначальний
вплив на роботу всієї машини, визнано різальний механізм. Від параметрів
різального механізму залежать: продуктивність машини; вологовміст, нагрів та
ступінь подрібнення готового продукту; величина споживаної енергії.
В процесі експлуатації машини значна частина матеріальних витрат іде на
наступне: оплату праці оператору та обслуговуючому персоналу, оплату праці на
виконання ремонтних операцій, придбання швидкозношувальних деталей
(зокрема, ножів та решіток різального комплекту). Також слід вказати, що
величина витрат на придбання тієї чи іншої моделі вовчка включає в себе не
тільки вартість самої машини, але і вартість допоміжного устаткування та
оснащення.
Таким чином при підвищенні економічної ефективності використання
вовчків необхідно вирішувати всі зазначені проблемні задачі. Зважаючи на
результати відомих досліджень вовчків та процесів, що супроводжують їх
роботу, можна зробити висновок, що часто вирішення вказаних різних задач
9
вступає у суперечність один з одним. Це робить неефективним впровадження
розроблених засобів.
Доцільно проводити пошук ефективних рішень системно, одночасно
узгоджуючи різні аспекти роботи вовчків, починаючи з першого етапу роботи і
охоплюючи усі можливі напрямки знаходження джерел підвищення економічної
ефективності їх використання.
Вітчизняні моделі вовчків К6-ФВП-160, К7-ФВП-160, К6-ФВЗП-200
випускаються тривалий час та зарекомендували себе як ефективні та надійні
машини, що відрізняється простотою експлуатації, невеликою вартістю та
експлуатаційними витратами. Випуск цих машин було налагоджено на
Полтавському машинобудівному заводі (ВАТ «Полтавамаш»). В Черкасах ці
моделі відновлює та модернізує ПП «Алнат».
Задля підвищення конкурентно-спроможності вітчизняних моделей
вовчків та збільшення економічної ефективності їх використання актуальною є
розробка конструкції вузла жилування. Це дасть можливість підвищити
фактичну продуктивність технологічної лінії без завищених капітальних
вкладень.
1.2 Опис будови вовчка
Вовчок марки К6-ФВП-160 призначений для подрібнення безкісткового
м'яса та м'ясопродуктів при виробництві фаршів для ковбасних та інших
м'ясних виробів, охолоджених у природних умовах до температури
навколишнього середовища від плюс 10 до плюс 12°С або спеціальною дією
низьких. температур при певних режимах від плюс 2 до плюс 3 ° С у товщі.
Вовчок виготовляється у кліматичному виконанні УХЛ категорії 4.
Вовчок складається з чотирьох частин (рис. 1.1).
Живлячі частини, куди входять бункер; корпус шнеків, подавальний та
робочий шнеки. Ріжучої частини, куди входять ножі та набір решіток, циліндр
10
із внутрішнім спіральними ребрами та гайка, що служить для регулювання
зазору між ножами та решітками в ріжучому механізмі. Привідної частини,
куди входять електродвигун, пост управління та клинопасова передача.
Станини, на якій кріпляться всі складальні одиниці та деталі, пускова
електроапаратура та електродвигун, коробка електроустаткування, де
розташовується захисно-пускова апаратура. М’ясорізальний вовчок
відрізняється від аналогів простотою конструктивного виконання та зручний
у обслуговуванні і при проведенні ремонтів. Вузли вовчка доступні для
санобробки завдяки зручному розбиранню робочих органів.
Рисунок 1.1 - Будова вовчка К6-ФВП-160
11
Зовнішній вигляд вовчка та його окремих агрегатів можна побачити на
рисунках 1.2-1.4. Так на рис. 1.3 видно подавальний та робочий шнеки, а на
рисунку 1.4 – ведучий та два ведені шківи. А також натяжний ролик пасової
передачі.
Рисунок 1.2. - Зовнішній вигляд вовчка Рисунок 1.3 - Подавальний та
робочий шнеки
12
Рисунок 1.4 - Привод вовчка
Принцип роботи м’ясорізального вовчка.
М'ясо в шматках масою біля 1,0 кг подається до завантажувального
бункеру, звідки самоплив поступає в корпус шнеків, де захоплюється
приймальним і робочим шнеками і транспортується до зони ріжучого механізму.
У ріжучому вузлі сировина подрібнюється до певного ступеня подрібнення, що
забезпечується встановленням необхідного набору решіток та ножів.
Основні технічні дані вовчка К6-ФВП-160:
Продуктивність, кг/год......................................................................................5000
Місткість бункера, м3........................................................................................0,07
Номінальний діаметр решіток, мм...................................................................160
Періодичність переточування ріжучого інструменту
годин безперервної роботи, не менше..............................................................24
Висота, мм
- вивантаження подрібненого продукту..................................................850 ± 50
- завантаження сировини..........................................................................1250 ± 50
Габаритні розміри, мм:
- довжина...........................................................................................................1900
- ширина.............................................................................................................650
13
- висота...............................................................................................................1800
Встановлена потужність електродвигуна, кВт...............................................30
Маса, кг.............................................................................................................900
Підготовку вовчка до роботи проводять в певній послідовності: відкрити
щитки, відвернути зливну пробку редуктора і злити залишки старої олії. Залити
масло в редуктор згідно зі схемою мастила.
Провести санітарну обробку вовчка у наступній послідовності:
Відключити електроживлення та повісити табличку „Не вмикати!
Працюють люди”. Зніміть гайку. Витягнути підпору, ріжучий механізм 5 і
робочий шнек 4 за допомогою спеціального крючка, що постачається разом з
вовчком.
Всі поверхні, що контактують з переробленою сировиною, очищаються (з
використанням миючого засобу), обполіскуються гарячою водою, витираються і
сушаться.
Технічне обладнання, що працює на підприємствах-споживачах працює
наступним чином: змастіть втулку ріжучого механізму 5, пальці робочого шнека
і підпірки несолоним харчовим жиром, згідно зі схемою змащування та згідно з
інструкцією з обробки.
Почніть з перевірки правильності обертання т шнека. Зберіть
м’ясорізальний вовчок у зворотному порядку. І намагайтеся не затягувати гайку
10 занадто сильно. Перевірте працездатність обертового столу за допомогою
зовнішнього огляду, щоб переконатися у відсутності сторонніх предметів в
завантажувальної ємності.
Перевірте натяг приводного ременя. Натяг шкіряного ременя в середній
частині клинопасової передачі між шківами (при визначенні за допомогою
динамометра) має відповідати 3,0±0,2 кГс для ременя типу B(Б), в той час як
відхилення стріли в точці прикладання зусилля для проходу B (Б) становить від
9,5 до 10,0 мм.
14
Залежно від виду і стану сировини, необхідного ступеня подрібнення і
подальшої технічної операції встановіть ріжучий механізм на робочий шнек і
пальці верхнього циліндра.
Затягніть затискну гайку 10, потім поверніть гайку наполовину в
протилежну сторону, щоб послабити кріплення. Залишкову регулювання
ступеня затягування ріжучого механізму слід проводити в перший момент
роботи обертається насадки на сировину в робочому режимі.
Порядок виконання робіт.
Перед початком робочої зміни необхідно провести зовнішній огляд
м’ясорізального вовчка і візуально перевірити наявність або відсутність
заземлення поворотного столу і електричної коробки.
Увімкніть вимикач і поверніть ключ в положення " on " положення
управління. Індикатор "мережа" сигналізує про наявність напруги. На початку
роботи не рекомендується повністю заповнювати завантажувальну чашу з
кришкою, що обертається м'ясом. Необхідно завантажити невелику кількість
м'яса (8-12 кг), включити електродвигун, витримувати пусковий момент до тих
пір, поки робочий шнек не досягне номінальної швидкості обертання і ріжучий
механізм не заповниться продуктами, а потім повністю завантажити чашу.
Після завантаження сировини в чашу необхідно відрегулювати ріжучий
механізм в робочому режимі. До регулювання ріжучого механізму слід
підходити дуже уважно. Значне затягування затискної гайки 10 призводить до
збільшення сили тертя між ножем і гратами, що може викликати додаткові
навантаження на двигун, перегрів ріжучого механізму і готового продукту, а
також заклинювання ножа між гратами. Якщо зазор між ножем і гратами буде
занадто великим, умови оброблення м'яса погіршаться.
Під час роботи решітки ріжучий механізм змащується сировиною. Тому
необхідно уникати непотрібного холостого ходу, коли в ріжучому механізмі
немає сировини, так як робота на "сухому" ножі або решітці призведе до
передчасного демонтажу.
15
В кінці роботи робоча поверхня зупиняється тільки після повного
вивантаження сировини з завантажувальної ємності і циліндра.
Таблиця 1.1 Можливі несправності і методи їх усунення
№ Найменування Вірогідна Метод
п/п причина
Несправності усунення
1 2 3 4
1 Вовчок не Відсутність напруги. Перевірити напругу.
включається, не Перегорілий запобіжник Замінити запобіжник
горить сигнальна ланцюга управління
лампа
2 Сторонній шум в Відсутність масла в Перевірити наявність
редукторі редукторі вовчка. масла в редукторі.
Відсутність мастила та Перевірити наявність
малий осьовий зазор в масла, встановити
підшипниках. додаткові прокладки під
кришки підшипників
3 Гріються Відсутність мастила, малий Перевірити наявність
підшипники осьовий зазор в масла, встановити
редуктора підшипниках додаткові прокладки під
кришки підшипників
4 Неякісне Затупился ріжучий Заточити ножі та ножові
подрібнення механізм. решітки.
сировини Великий зазор між ножами і Відрегулювати ріжучий
решітками вовчка. механізм вовчка за
Ріжучі кромки ножа вовчка допомогою гайки.
заточені не в одній Правильно заточити
площині. ножі вовчка.
Викришили ріжучі кромки Замінити ніж вовчка.
ножа внаслідок попадання Прочистити або промити
в ріжучий механізм отвори ножових решіток.
кісточок або інших
предметів.
Забилися отвори решіток
жилами або дрібними
кісточкам.
5 Підвищений нагрів Сильно затягнутий ріжучий Відрегулювати ріжучий
фаршу механізм. механізм.
Заточити ріжучий
інструмент.
16
6 Зменшилася Прослизання ременів на Відрегулювати
продуктивність шківі електродвигуна. натягнення ременів.
вовчка Затупился ріжучий Заточити ріжучий
механізм. інструмент.
Знизилася напруга в мережі Перевірити напругу
електроживлення. Замінити циліндр і шнек
Ребра циліндра мають
сильний знос, внаслідок
чого збільшився зазор між
ребрами циліндра і витками
робочого шнека.
17
1.3Опис будови вузла жилування
Для того щоб відновити нормальну роботу м’ясорізального вовчка,
необхідно зупинити його роботу і звільнити від частинок сполучної тканини, що
займе значну кількість часу.
Тому подрібнюючий механізм м’ясорізального вовчка доповнений
спеціальним сепаруючим пристроєм (рис. 1.5)
6 4 5 3 7 12 13
10
1
15 11 8
22 , 5 d 1 1
16 14 На п р я м о к о б е р т а н н я
2
9
Рисунок 1.5 - Різальний вузол вовчка з функцією жилування сировини:
для видалення під час роботи вовчка поза межі подрібнювального
механізму окремо від фаршу твердих часток з'єднувальної тканини, які не
3322
ММ 44 88 ×× 22
3322 dd 11 11
4488
MM33 66
18
можуть пройти крізь отвори вихідної решітки і накопичуються в міжлезовому
об'ємі перед останньою.
Даний вузол складається з підпори 1, втулки 2, ножів для сепарації 3 і 4,
решітки з діаметром отворів 8мм – 5, з вихідної решітки з діаметром отворів
3мм - 6, приймальної решітки 7, гайки 8, вставки 9, притискної гніки 1 11,
корпуси шнеків 12, шнека робочого 13, пальця 14, рукава 15, штуцера 16.
Вузол працює в такий спосіб. Неподрібнені частинки з'єднувальної
тканини, які не можуть пройти крізь відчинки вихідної решітки 6,
накопичуються в міжлезовому просторі ножа 4. При обертанні ножа 4 за
допомогою гвинтоподібної маточини ножа під тиском фаршу центру і
витісняються до штуцера 16, який прикріплений до підпори 1. Через штуцер
16 неподрібнені частки потрапляють у гумовий або пластиковий рукав 15, де
виводяться з нього в спеціальну візок.
Зовнішній вигляд ножів та решіток такого вузла жилування можна побачити
на рисунку 1.6. Зовнішній вигляд жилувальної решітки можна побачити на
рис 1.7.
Даний вузол складається з підпори 1, втулки 2, ножів для сепарації 3 і 4,
решітки з діаметром отворів 8мм – 5, з вихідної решітки з діаметром отворів
3мм - 6, приймальної решітки 7, гайки 8, вставки 9, притискної гайки 10,
ніпеля 11, корпуса шнеків 12, шнека робочого 13, пальця 14, рукава 15,
штуцера 16.
Вузол працює таким чином. Неподрібнені частки з’єднувальної
тканини, які не можуть пройти крізь отвори вихідної решітки 6
накопичуються в міжлезовому просторі ножа 4. При обертанні ножа 4 за
допомогою гвинтоподібної маточини ножа під тиском фаршу неподрібнені
частки (хрящі, жилки) рухаються по спеціальним каналам вихідної решітки 6
до центру і витісняються до штуцера 16, який прикріплений до підпори 1.
19
Через штуцер 16 неподрібнені частки потрапляють в гумовий або
пластиковий рукав 15 де виводяться з нього в спеціальний візок.
Зовнішній вигляд ножів та решіток такого вузла жилування можна
побачити на рис. 1.6. Зовнішній вигляд жилувальної решітки можна побачити
на рис 1.7.
Рисунок 1.6 - Різальний вузол із функцією жилувальна виробництва німецької
фірми Seydelmann
Рисунок 1.7 - Решітка жилувальна з осьовим відведенням твердих часток
20
1.4 Технологічний розрахунок вовчка
1.4.1 Визначення продуктивності вовчка
Вважатимемо, що продуктивність визначається витратою потоку м’ясної
сировини, що проходить через різальний вузол. Вираз по визначенню
продуктивності м’ясорізального вовчка буде наступним:
·27,8·1100=7076,7 кг/год
де S – площа отвору, через який протискується сировина, м2;
υ – швидкість поступального руху м’ясної сировини, м/хв;
ρс — густина сировини, кг/м3 (ρс =1020÷1150 кг/м3).
Площа отвору, через який протискується сировина, м2:
де Sж.р.вуз. – площа загальна „живого” перерізу різального вузла.
Площа загальна „живого” перерізу різального вузла дорівнює:
=0,41·(14770-5358)=3858 мм2
де φв.р. — коефіцієнт використання робочої площі вихідної решітки;
Sр.пл. – робоча площа вихідної решітки, м2;
Sн –фронтальна площа проекції ножа, який контактує із вихідною решіткою, м2;
Знайдемо коефіцієнт використання робочої площі вихідної решітки:
21
де nотв. =860 — кількість отворів в решітці;
dотв. = 3 мм — діаметр отворів решітки, м;
Dр.отв. р. — зовнішній діаметр границі розташування отворів решітки, м;
dр.отв.р. – внутрішній діаметр границі розташування отворів решітки, м;
Значення робочої площі вихідної решітки, м2:
Значення площі фронтальної проекції ножа, який контактує із вихідною,
м2:
=1339,5=5358
де Sл – площа фронтальної проекції одного леза ножа, м2;
zл =4 — кількість лез ножа.
Швидкість поступального руху сировини визначається так, м/хв:
22
2
16086
0,3 412 5,30,8 0,3 156910 5,30,75 463,1ì ì / ñ ,
2
де αв.ш. — коефіцієнт подачі або використання шнеку, що залежить від довжини
шнеку, зазорів між шнеком та стінкою циліндра та ін. (αв.ш.=0,25÷0,35);
Dш — зовнішній діаметр шнеку (по виткам), м;
dш — діаметр валу шнеку, м (можна прийняти dшdр.отв.р.);
tш =41 мм — крок шнеку, м;
nш — частота обертання шнеку, хв.-1;
Lв.ш. – довжина витка шнеку, м;
Кзап — коефіцієнт заповнення міжвитковго простору шнеку (Кзап=0,75÷0,85).
При розрахунку продуктивності слід брати до уваги найменший крок
шнеку tш , тобто – крок між двома останніми витками. Саме це значення буде
визначати транспортуючу здатність шнека, а отже – швидкість руху сировини.
1.4.2 Розрахунок споживаної потужності приводу вовчка
Технологічна потужність, що витрачається в цьому процесі подрібнення,
містить такі складові:
N N1 N2 N3
де N1 - потужність, що витрачається на розрізання продукту, кВт;
N2 —потужність, необхідна для здолання сил тертя в деталях різального механізму,
кВт;
23
N3 - потужність, що витрачається на роботу живильника, тобто шнекового механізму,
кВт.
Витрати потужності для розрізання продукту, кВт:
6,62
де АS - питома витрата енергії на різання або утворення одиниці площі перерізу.
Наближено можна прийняти АS = 2,5 ... 3,5 кДж/м2;
nн =8,1 - частота обертання ножів, с-1;
ΣSPi =Sвих. р.+Sпром. р. + Sр.пр.р. - сумарна робоча площа ножових решіток.
Робоча площа приймальної решітки визначається по формулі:
де Sр.пр. р.– робоча площа приймальної решітки ;
m=5 – кількість перемичок поміж отворами приймальної решітки;
Sпер – площа перемички ;
де апер.=9 мм - ширина перемички поміж отворами приймальної решітки, м;
bпер. = 47 мм - довжина перемички поміж отворами приймальної решітки, м.
24
Витрати потужності на здолання сил тертя між обертовими ножами та
нерухомими решітками, Вт:
N2=3,14·5,3·2,5·106·0,005·4·0,1·3(0,0732 + 0,0252 =7,05·103 Вт
де zл =4 — кількість лез на ножі;
zр =3 - кількість решіток;
Р3 = 2.. .3 МПа - необхідний тиск затягування різальних інструментів;
bконт. = 5 мм - ширина "доріжки" контакту ножів з решітками, м;
fтр.- коефіцієнт тертя між ножами та решітками: за умови змащування цих
спряжень соком продукту fтр. =0,1.
За умови, що тиск у витках шнека зростає лінійно, вираз для нормальної до
поверхні шнека сили, яка притискає продукт, набуває вигляду:
де Р = 0,3 ... 0,5 МПа – найбільший тиск продукту в робочій камері, необхідний
для ефективного подрібнення, згідно варіанту завдання;
zв.ш. – кількість витків шнека;
Rш – радіус витків шнека, м;
rш – радіус вала шнека, м;
βс =15,8 – середній кут підйому витків шнека;
Окружна сила Рокр від радіальної складової сили Рn та сили тертя, викликана
при дії останньої, має такий вигляд:
25
де fтр.ш. - коефіцієнт тертя продукту по матеріалу шнека ( fтр.ш. = 0,2...0,4).
Витрати потужності для роботи шнекового механізму, кВт:
Отже загальна потужність приводу при роботі вовчка з двома решітками та
одним ножем буде:
Задля забезпечення заданого запасу потужності при переробці більш
„складної” сировини та при роботі вовчка із додатковим ножем та решіткою,
приймемо необхідне значення потужності приводу N=30 кВт.
1.5 Міцнісний розрахунок деталей вовчка
1.5.1 Розрахунок ножа вовчка на міцність
Міцність лез ножа можна визначити наступним чином. З умови міцності
трикутника, до якого прикладене розподілене навантаження, слідує наступне
(рис.1.15). Момент, що прикладений до сторони профілю дорівнює:
26
де q – розподілене навантаження, що прикладене до сторони профілю висотою
hл.
Максимальне напруження, що може виникнути у фігурі, дорівнює:
де W1 – міцність перерізу;
σдоп – допустиме напруження (σдоп=380 МПа).
Рисунок 1.15 - Розподілення навантаження на лезо ножа
Щоб виразити залежність значення ширини сторони профілю bл від висоти
сторони hл виконаємо наступні математичні перетворення:
Звідки мінімально допустима ширина основи леза ножа має бути наступною:
27
де с = 27 мм – ширина леза ножа.
Розподілене навантаження, значення якого знаходиться в межах
q=3,42÷3,85кН/м, відповідає питомому зусиллю різання парного м’яса;
розподілене навантаження, значення якого знаходиться в межах q=7,2÷9,2 кН/м,
відповідає питомому зусиллю різання замороженого м’яса.
1.5.2 Розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість
При виборі значень товщини слід докласти зусиль для забезпечення
максимальної міцності решітки вовчка, беручи до уваги мінімальний опір отвору
решітки вовчка по переміщенню сировини, максимальну міцність решітки
вовчка і навіть зменшення товщини решітки в процесі експлуатації через
переповнення (рис. 1). 1.16, а).
а)
28
б)
а) – утворення загальної товщини решітки шляхом передбачення припуску на
перезагострювання; б) - деформація решітки під дією тиску подачі сировини
Рисунок 1.16 - Схема до визначення товщини вихідної решітки
Розрахунок решітки на жорсткість проводиться як кільцевої перфорованої
пластини. На рисунку 1.16, б показано схему навантаження кільцевої
перфорованої пластини розподіленим навантаженням Р. (зменшення
жорстокості та міцності решітки внаслідок перфорації враховується через
коефіцієнти приведення γ).
Мінімально допустиме значення товщини вихідної решітки Smin вих. р. , яке
повинно являти собою товщину решітки в кінці терміну її експлуатації
(внаслідок зменшення товщини після багаторазового перезаточування),
визначається наступним чином (рис. 1.16).
Уточнене значення коефіцієнта приведення жорсткості решітки, м:
2
3 1 2 2 k 2 4
4 1 1 1
P r 1
2
64D 4 ,
ð p.max k1 ln 8 4 ln
1
29
4
0.3 0,073
64 0,146 0,00002
2
3 0,31 2 0,342 0.29 1 0,342 1 0,344
1 0,3
4
0.29 ln 0,348 0,342 ln 0,34
1 0,3
2
2.83 0,88 0,987
45339 106 6
1,3 45339 10 5.6 0.254
1,79 0,998
де Р= 0,3 МПа – тиск у різальному вузлі (Па);
ωр.max - максимальний допустимий прогин решітки, м (ωр.max= 0,02 мм);
μ – коефіцієнт Пуасона (μ =0,3);
2 2 0,342
k1 3 41 ln 0,342
3 0,3 41 0,3 ln0,34
1 2
1 0,342
0,1156
0,11563,3 41,3 1,1 0,11563,3 0,75 0,295
0,8844
Коефіцієнт k, при , складає для розташування отворів по
вершинам рівнобічних трикутників із стороною Sтрик. (значення Sтрик.
визначається по сітці розбивки отворів в решітці Sтрик=10 мм):
Максимальний радіальний згинальний момент, який приходиться на
одиницю довжини циліндричного перерізу пластини, Н·м/м:
30
1
P R2
3 1 2 k1 1ð
M 2
r
16
41 2 ln
2 1
300000 0.0732
3 0,31 0,34 0,2951 2
0,34
16
41 0,30,342 ln 0,34
99,92,92 2,907 1,32
Максимальний окружний згинальний момент, який приходиться на
одиницю довжини меридіонального перерізу пластини, Н·м/м:
21
2 1 2 2 1 3 1 2
P Rð
M t 1
16 k1 1 41 2 ln
2
21 0,3 1 2 0,342 1 3 0,3 10,342
300000 0,0732
1
16 0,295 1 4 1 0,30,342 .
ln 0,34
0,342
99,91,08 3,8 2,850,66 706,3
Приведена товщина решітки Sприв. р. визначається таким чином, м:
Значення напружень, без врахування концентрацій біля отворів,
розраховуються наступним чином, Па:
31
Повинна виконуватись умова відсутності пластичних деформацій:
(умова виконується),
де σекв – еквівалентне напруження (σекв=σr при σr >σt; σекв=σt при σt >σr);
σТ – напруження текучості (σТ =785 МПа);
nзап.м. – коефіцієнт запасу міцності решітки (nзап.м. =1,5 ).
Прийняте значення товщини вихідної решітки Sвих. р. , при умові підпору її
притискним кільцем, визначається так, мм:
де Smin
вих. р. – мінімально допустиме значення вихідної решітки, мм;
kц - коефіцієнт, що враховує кількість циклів перезаточування решітки під час
всього терміну її експлуатації (kц = 20÷30);
tм – глибина шару металу решітки, який знімається при 1 перезаточуванні з
одного торцю решітки (tм=0,2÷0,4 мм), мм.
1.6 Кінематичний розрахунок приводу вовчка
1.6.1 Розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу
Проведемо розрахунок клинопасової передачі приводу ножового валу
вовчка. При розрахунку будемо виходити з того, що на обертання ножового валу
32
і робочого шнеку витрачається однакова кількість енергії. З урахуванням цього -
N=15кВт.
Визначимо крутний момент на ведучому шківі:
де Т – крутний момент на валах;
N – потужність на валах, Вт;
n – частота обертання валу, об/хв;
D1 – діаметр швидкохідного шківа
D2 – діаметр тихохідного шківа
Діаметр ведучого шківа визначається так:
Підбираємо стандартне значення діаметру шківа – d1=150 мм.
33
Рисунок 1.19 - Кінематична схема та схема мащення вовчка
34
При даному моменті та діаметрі шківа приймаємо перетин ременя «Б» з
розмірами - bp = 14 мм, Т0 = 10,5 мм, bo = 17 мм, у0 = 4,0 мм, F = 1,38 см2
х .
Визначимо діаметр більшого шківа по формулі:
750
d2 d1 u 1 150 1 0.02 226_ ì ì .
486
Фактичне передавальне число по формулі:
d 226
u 2 1,54
p
d1 1 150 1 0.02
Міжосьова відстань:
amin 0.55d1 d2 T0
amax d1 d2
amin 0.55150 226 10.5
amax 150 226
amin 217.3
amax 376
де Т0 – висота перерізу ременя (10,5 мм).
З конструктивних міркувань приймемо а=450 мм.
Розрахункова довжина ременя по формулі:
2
d d
L 2 a d1 d 2 1
2
2 4 a
.
2
3.14 226 150
2 450 150 226 1493_ ì ì
2 4 450
35
Стандартна довжина ременя L =1400 мм.
По стандартній довжині L уточнюємо дійсну міжосьову відстань по формулі:
2
2
L d2 d1 L d2 d1 2 d2 d1
2 2
a
4
2
2
1400 226 150 1400 226 150 2 226 150
2 2
403_ ì ì
4
Мінімальна міжосьова відстань для зручності монтажу і зняття ременів:
Максимальна міжосьова відстань .зля створення натягнення і підтягання ременя
при витяжці:
Кут обхвату ременем на меншому шківі по формулі:
d
a 0 0 2 d1 0 0 226 150
1 180 60 180 60 168 a1110
403 403
Швидкість ременя по формулі:
Початкова довжина ременя - L0 = 2240 мм.
36
Відносна довжина: L/Lo=1400/2240=0.625мм
Коефіцієнт довжини - CL = 0,89.
Початкова потужність при d1=150 мм і v=6 м/с - N0=2,01 кВт.
Коефіцієнт кута обхвату - Сa=0.89.
Поправка до моменту, що крутить, на передавальне число - ΔTи = 2.9 Н /м.
Поправка до потужності:
Коефіцієнт режиму роботи при вказаному навантаженні - Ср = 0,73.
Потужність, що допускається , на один ремінь:
N N0 C CL Nè Cp 2.010,89 0,89 0,21 0,73 3.82_ êÂò
Розрахункове число ременів по формулі:
N 15
z 3.9
N 3.82
Приймаємо число ременів z’=4.
Сила початкового натягнення одного клинового ременя:
780 N 2 780 15
S0.1 q v 0,15.92 766.5_ Í
v C Cp z
' 5.9 0,89 0,73 4
де q = 0,1 кг/м .
Зусилля, діюче на вали передачі по формулі:
37
0
' 168
Q 2 S0.1 z sin
1 2 766.5 4 sin 6098_ H .
2 2
Робочий ресурс ременя, годин:
8 8
Lp
1 1493 7
H N C C 4.7 106
1.23 119728.6
0 oö i H
60 d1 n1 max 60 150 750 4.3
Умова Н0>5000 годин виконується.
38
РОЗДІЛ 2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ
2.1 Розробка маршруту обробки деталі
Нижче наведено схему маршруту виготовлення швидкозношуваної деталі
„Решітка жилувальна”.
Операція 005 - Відрізна
Обладнання - Пилка стрічкова
Сутність - Відрізання заготовки з прокату
Операція 010 - Токарно-гвинторізна
Обладнання - 16К20
Сутність - Підрізання торцю в розмір 14 начорно.
39
Обточування Ø160 начорно.
Операція 015 - Токарно-гвинторізна
Обладнання - 16К20
Сутність - Підрізання торцю в розмір 14 начорно.
Обточування Ø160 начорно.
Розточування Ø48 та Ø62 начорно.
Операція 020 - Токарно-гвинторізна
Обладнання - 16К20
Сутність - Підрізання торцю в розмір 14 начисто.
40
Обточування Ø160 начисто. Точіння фасок.
Операція 025 - Токарно-гвинторізна
Обладнання - 16К20
Сутність - Підрізання торцю в розмір 14 начисто.
Обточування Ø160 начисто. Точіння фаски.
Операція 030 – Контрольна
Обладнання - Стіл
Сутність - Контроль
Операція 035 - Горизонтально-фрезерна
Обладнання - 6Р80
Сутність - Фрезерувати шпонковий паз в два переходи – начорно і начисто.
41
Витримувати розміри 156d11 та 17±0,5
Операція 040 - Горизонтально-фрезерна
Обладнання - 6Р80
Сутність - Фрезерувати 6 тангенційних пазів, витримуючи Ø146; ширину 10
мм та глибину 7 мм.
Операція 045 - Слюсарна
Обладнання - Верстак
Сутність - Зняти задирки
Операція 050 - Довбальна
Обладнання - 7А412
Сутність - Довбати спіральні канавки, витримуючи ширину 12 мм.
Операція 055 - Слюсарна
Обладнання - Верстак
Зняти задирки
Операція 060 - Вертикально-свердлильна
42
Обладнання - 2Н106П
Сутність - Свердлити 870 отворів Ø3 мм наскрізно.
Операція 065 - Контрольна
Обладнання - Стіл
Сутність - Контроль
Операція 070 - Транспортна
Операція 075 - Термічна
Обладнання - Піч
Сутність - Загартування
Операція 080 - Транспортна
Операція 085 - Плоскошліфувальна
Обладнання - 3Е711В
Сутність - Шліфувати торець начорно і начисто.
Операція 090 - Плоскошліфувальна
Обладнання - 3Е711В
Сутність - Шліфувати торець начорно і начисто.
Операція 095 - Контрольна
Обладнання - Стіл
Сутність - Контроль
Операція 100 - Миття
Операція 105 - Транспортна
43
2.2 Технічні характеристики металообробних верстатів
Верстат 16К20.
Технічні характеристики:
Найб. діаметр обробки над станиною - 400 мм
Найб. діаметр обробки над супортом - 220 мм
Довжина оброблюваної заготівки - 750...1500 мм
Діаметр отвору в шпинделі - 55 мм
Число ступенів обертання шпинделя - 23
Частота обертання шпинделя - 12,5...2000 об/хв.
Розмір конуса в шпинделі - Морзе 6
Число ступенів подовжніх подач - 42
Число ступенів поперечних подач - 42
Подовжні подачі - 0.07-4,16 мм/об
Поперечні подачі - 0,035...2,08
Число нарізуваних дюймових різьб - 28
Число нарізуваних метричних різьб - 45
Число нарізуваних модульних різьб - 38
Число пітчевих різьб - 37
Число нарізуваних резьб архимедовой спіралі -5
Крок нарізування метричного різьблення - 0,5...192 мм
Крок нарізування дюймового різьблення - 24...1,625 ниток на дюйм
Крок нарізування модульного різьблення - 0,5...48 модулів
Крок нарізування питчевой різьблення - 96...1 пітч
Крок нарізування різьблення архимедовой спіралі - 3/8", 7/16" дюймів (8, 10,
12 мм)
Найбільше переміщення пиноли задньої бабки - 200 мм
Поперечний зсув корпусу задньої бабки - +/-15 мм
Найбільший перетин різця - 25
Живлення - 220/380В, 50Гц
44
Потужність електродвигуна головного приводу - 10 кВт
Потужність електродвигуна приводу прискореного переміщення супорта -
0,75...1,1
Габаритні розміри - 2812/1166/1324 мм
Маса - 2140 кг
Верстат 6Р80
Число Т-образних пазів столу – 3
Розміри робочої поверхні столу, мм - 800х200
Відстань між Т-образными пазами, мм – 50
Ширіна Т-образного паза, мм - 14
Відстань від осі шпинделя до робочої поверхні столу, мм - 5-360
Переміщення столу, мм
поперечне - 220
подовжнє - 560
Частота обертання шпинделя, об/хв: - 50-2240
Кут повороту столу, град - ±45
Кількість швидкостей шпинделя - 12
Кількість ступенів подач - 18
Подача столу, мм/хв
вертикальна - 10-500
поперечна - 20-1000
подовжня - 20-1000
Швидке переміщення столу, м/хв
подовжнє - 3,35
поперечне - 3,35
вертикальне - 1,7
Конус шпинделя ISO-40
Потужність електродвигуна головного приводу, кВт - 3
Габарити, мм - 1600х1875х1528
45
Маса, кг - 1310
Верстати моделі 7А412 призначені для зовнішнього і внутрішнього довбання
плоских і фасонних поверхонь, вирізів і канавок, а також для довбання з
піднутренням до 10 град.
Найбільший хід довбача, мм - 100
Відстань від зовнішньої плоскості різцетримача до станини (виліт), мм - 330
Відстань від плоскості столу до нижнього кінця тих, що направляють долбяка,
мм. - 240
Стіл
Діаметр робочої поверхні столу, мм - 360
Найбільше переміщення столу, мм:
у подовжньому напрямі - 350
у поперечному напрямі - 280
Довбач
Найбільший кут нахилу довбача, град - ±6
Найбільший кут повороту голівки різцетримача, град - ±90
Настановне регулювання ходу довбача, мм - 150
Межі чисел подвійних ходів в хвилину довбача - 52-210
Межі подач столу, мм/дв. хід:
подовжніх - 0,1-1,0
поперечних - 0,1-1,0
кругах, град - 0,07-0,67
Найбільше зусилля різання, кг - 600
Потужність електродвигуна головного руху, кВт - 0,8-1,5 4 ск.
Габаритні розміри верстата, мм
довжина - 1950
ширина - 980
висота - 1825
Вага верстата (з електроустаткуванням), кг - 1100
46
Верстат 2Н106П.
Найбільший умовний діаметр свердління, мм - 6
Найбільша найменша і відстань від торця шпинделя до столу - 50...250
Відстань від осі вертикального шпинделя до тих, що направляють стійкі (виліт),
мм - 125
Робочий стіл
Розміри робочої поверхні столу, мм - 200 х 200
Число Т-образных пазів Розміри Т-образних пазів - 1
Шпиндель
Найбільше переміщення шпиндельної голівки по колоні, мм - 130
Хід гільзи шпинделя, мм - 70
Частота обертання шпинделя, об/хв - 1000..8000
Кількість швидкостей шпинделя - 7
Конус шпинделя Морзе - 1а
Привід
Електродвигун приводу, кВт - 0,4
Маса верстата, кг - 80
Верстат моделі 3Е711В використовується для шліфування плоских поверхонь
різних виробів, закріплених на магнітній або електромагнітній плиті або в
пристосуванні.
Клас точності по ГОСТ 8-82 - В
Найбільші розміривиробу, що оброблюється, мм (довжина/ширина/висота) -
630/200/370
Відстань між пазами, мм - 50
Найбільше ручне подовжнє переміщення столу, мм - 700
Найбільше ручне поперечне переміщення столу не менше, мм - 250
Найбільша відстань від осі шпинделя до дзеркала столу, мм - 495
Найбільша маса оброб. виробу (з плитою, пристосуванням), кг - 220
47
РОЗДІЛ 3.ОХОРОНА ПРАЦІ
3.1 Вимоги безпеки до конструкцій вовчків
М'ясорубки і вовчки належать до найширше вживаних машин
м'ясопереробних виробництв і підприємств громадського харчування. Саме за
допомогою вказаних пристроїв виконують подрібнення м'ясної сировини,
використовуваної для виробництва ковбасних виробів, м'ясних напівфабрикатів
фаршів, а також продуктів фаршів повної кулінарної готовності. М'ясорубки і
вовчки є підвищено небезпечні об'єкти для операторів та інших працівників, які
здійснюють технічне обслуговування цих машин. Тому дуже важливо знати і
дотримуватися всіх задокументованих і недокументованих вимог безпеки при
проектуванні м'ясорубок і подрібнювачів, під час монтажу і введення в
експлуатацію, а також під час виробничих операцій.
Прикладом сучасного міжнародного стандарту, який визначає вимоги до
охорони праці та безпеки в м'ясопереробній промисловості, є стандарт
Європейського комітету зі стандартизації
Факторами небезпеки також є ймовірність ураження електричним
струмом, або дією двоокису вуглецю, чи азоту або парі. Нарівні з зазначеними
автори стандарту відносять до небезпечних факторів також порушення
принципів ергономіки: необхідність знаходитися в незручній позі, додаток
лишніх фізичних зусиль, неналежний облік анатомії кінцівок робітників при
розробці конструкції вовчків. Групу факторів небезпеки, що виникають при
порушенні правил санітарії та гігієни, складають мікробіологічні фактори
(небезпека псування продукту, небезпека харчових отруєнь споживачів), хімічні
фактори (небезпека, що викликається попаданням у продукт миючих та
дезінфікуючих речовин з подальшим нанесенням шкоди) (Небезпека попадання
в продукт сторонніх предметів з сировини, конструкцій обладнання або інших
джерел).
48
1) фіксуюча гайка; 2) решітка; 3) ніж; 4) шнек; 5) горловина шнеку; 6)
завантажувальна горловина; 7) штовхач; 8) пластина – обмежувач; 9) лоток; 10)
вимикач та захисний кожух; 11) сировинна порожнина; 12) завантажувальний
бункер; 13) живлячий шнек; 14) кришка, вимикач та захисний кожух; 15)
фіксуюча гайка; 16) захисний кожух; 17) шнек; 18) рама.
Рисунок 3.1- Подрібнювачі, що використовуються для приготування фаршу
Якщо ці деталі знімні, необхідно передбачити систему зупинки робочого
шнека протягом 2 секунд (на холостому ходу) при спробі їх зняття. На рисунках
3 і 4 показані проектні креслення завантажувального отвору із зазначенням
відстаней для забезпечення безпечної роботи операторів у зоні 1.
49
1 – світловий бар’єр або знімна захисна решітка; 2 – нерухомий щабель; H1 >1600
мм; Н2 >1100 мм; Н3 >500 мм із проміжним щаблем; Н4 >1600 мм; Н1+D+E
>2250 мм; Н4++D1+E1 >2250 мм
Рисунок 3.2 - Безпечна конструкція вовчка із відкритим сировинним бункером,
захисною решіткою та нерухомим щаблем
Якщо ці деталі знімні, необхідно передбачити систему зупинки робочого
шнека протягом 2 секунд (на холостому ходу) при спробі їх зняття. На рисунках
3 і 4 показані проектні креслення завантажувального отвору із зазначенням
відстаней для забезпечення безпечної роботи операторів у зоні 1.
Кришка бункера для сировини (небезпечна зона 6) може відкриватися і
закриватися вручну або за допомогою спеціальних приводів. У разі ручного
відкривання кришка повинна бути обладнана противагою або пружинним
механізмом для запобігання мимовільному закриванню. Зусилля, що
застосовується для відкривання та закривання кришки, не повинно
перевищувати 250 Н. Якщо використовуються кришки зі спеціальними
приводними пристроями, рух кришки повинен бути зупинений у разі
несправності механізму.
50
Рисунок 3.4 – Захисний кожух вивантаження фаршу з вовчка
Правила безпеки також встановлені стандартами на підйомно-
навантажувальні пристрої (зони 7-10). Ці правила стосуються захисту від
перевантаження, випадкового падіння візків або контейнерів, необхідності
використання захисних стінок для переміщення частинок і т. д. Якщо відстань
51
від підлоги до верхнього краю завантажувального бункера перевищує 1400 мм,
потрібно завантажувальний пристрій.
Правила електробезпеки, які обов'язкові при проектуванні вовчка, дуже
типові для м'ясопереробного обладнання і включають положення про наявність
кнопок аварійної зупинки і захисних кришок, що захищають елементи системи
контролю і управління від попадання вологи під час чищення. Також обов'язково
прикріплювати кнопку включення / вимикання безпосередньо до корпусу
робочої зони оператора.
Ергономічні вимоги, встановлені стандартом, включають наявність
пристрою, що полегшує установку і транспортування робочих гвинтів і
елементів ріжучого набору, коли вага цих вузлів і комплектуючих перевищує 25
кг.
1 – шнек вовчка; 2 – ножі та решітки вовчка; 3 – візок; 4 – колеса візка із
гальмівними пристосуваннями
Рисунок 3.5 - Пристрій для транспортування робочого шнеку та елементів
різального комплекту
Харчова зона складається з поверхонь, які контактують з харчовими
продуктами під час роботи і на які можуть потрапляти частинки харчових
52
продуктів, що згодом приєднуються до більшої частини їжі. У харчовій зоні
вимоги до радіусу вигину, радіусу зварного шва і геометрії пазів є більш
жорсткими. Шорсткість поверхні повинна бути щонайменше Rz 25 і, де це
технічно можливо, щонайменше Rz 16. Поверхні в харчових зонах повинні
бути виготовлені з металевих і неметалевих матеріалів, дозволених для
контакту з харчовими продуктами.
До харчової зони відносяться:
• внутрішня частка завантажувальної горловини;
• внутрішні поверхні сировинного лотка;
• живлячий шнек;
• пластина-обмежувач;
• внутрішня частка і краї сировинного бункера;
• робочий шнек;
• внутрішня поверхня горловини;
• приймальні грати;
• ніж;
• ріжучі грати;
• затискна гайка;
• внутрішня поверхня кришки;
•гратчаста кришка з прутків або перфорована кришка — усередині і зовні;
• електричний датчик системи захисту;
• захисні грати;
• захисний кожух з лозин або перфорованого листа — усередині і зовні;
• закритий захисний кожух — усередині;
• штовхач.
Вимоги до поверхні проміжної зони (або зони розбризкування) дещо
нижчі. На поверхні цієї зони харчові маси можуть розбризкуватися під час
обробки і створювати потік, який згодом не зливається з основним потоком
продукту.
53
До проміжної зони відносяться:
• корпус машини – ззовні;
• горловина – ззовні;
• кришка – ззовні (у закритому стані);
• захисний кожух – ззовні (у закритому стані);
• транспортний візок.
Поверхня нехарчової зони не повинна контактувати з харчовими
продуктами, але, по можливості, повинна бути гладкою, а при проектуванні слід
уникати канавок, кутів, отворів і стиків. Внутрішні порожнини, що відносяться
до непродовольчих зон, повинні бути достатньо великими, щоб їх можна було
вимити і, при необхідності, продезінфікувати. Непродовольча зона складається з
наступних компонентів і частин:
• ступінь;
• платформа;
• підйомник;
• перекидач;
• всі інші поверхні.
3.2 Захист від обертових і рухомих частин
Приміщення, в якому встановлюється машина, повинно відповідати
наступним вимогам
a) Площа, необхідна для встановлення та обслуговування машини,
становить 16,1 м2 (4,75 х 3,4);
б) повинна бути можливість для ремонту та огляду машини, для чого між
стіною та машиною повинен бути прохід шириною не менше 0,8 м; та
в) водонепроникна підлога; і
г) повинен бути вхід живлення та контур заземлення.
54
Там, де встановлено виробниче обладнання, не можна створювати зони, де
неможливо проводити очищення та дезінфекцію. Виробниче обладнання не
повинно перекривати віконні прорізи або зменшувати освітленість робочої зони.
При розміщенні технологічного обладнання слід дотримуватися наступних
критеріїв проходів і відстаней:
- Якщо між обладнанням і стіною є робоча зона, відстань повинна бути не
менше 1,4 м, в іншому випадку - не менше 1,0 м;
- відстань між виступаючими частинами обладнання з урахуванням
одностороннього руху - не менше 0,8 м;
- Якщо не потрібен ремонт і не передбачається переміщення людей,
відстань між виступаючими частинами обладнання повинна бути не менше 0,5
м;
- Відстань від верху приладу до низу балки (при встановленні між
балками) - не менше 0,2 м;
- Відстань між обладнанням при установці передньою частиною один до
одного - не менше 1,5 м;
- Проходи між обладнанням для обслуговування та ремонту, а також між
обладнанням і стінами повинні бути шириною не менше 1,0 м, або 1,4 м, якщо
між ними є робоча зона.
Органи управління виробничим обладнанням повинні бути розташовані в
робочій зоні таким чином, щоб не ускладнювати виконання технічних операцій, і
повинні працювати так, щоб не перевищувати зусилля, зазначені у відповідних
стандартах.
Довжина робочої зони повинна становити не менше 0,8 м на одного
працівника і 1,4 м, якщо використовується допоміжне обладнання (лотки, ящики
тощо).
Сигнальні лампочки на розподільних щитах, розташованих поблизу
робочої зони, повинні мати табличку із зазначенням характеру сигналу.
55
Під час роботи обладнання забороняється притискати сировину до
робочого органу руками. Для цього необхідно використовувати спеціальне
обладнання (наприклад, дерев'яні штовхачі, лопатки тощо).
Працівники повинні дотримуватися наступних правил дотримуватися
інструкцій з охорони праці та техніки безпеки; не залишати робоче місце під час
роботи машин і механізмів; палити і приймати їжу тільки в спеціально
відведених і обладнаних місцях; утримувати в чистоті робоче місце і проходи; у
разі нещасного випадку негайно звернутися до медпункту і повідомити про це
відповідального за ділянку або керівника підприємства.
Об'єм виробничого приміщення на одного працівника повинен становити
не менше 15 м3, а площа - не менше 4,5 м2.
У цехах харчових виробництв і приміщеннях санітарних вузлів стіни і
колони повинні бути облицьовані глазурованою плиткою або пофарбовані
олійними фарбами яскравого кольору на висоту не менше 2,0 м.
Підлоги у всіх приміщеннях повинні бути без тріщин і дірок, покриті
водонепроникним матеріалом, мати ухил не менше 0,03 у бік сходів і
розташовуватися подалі від робочих зон і проходів.
Обладнання повинно бути розташоване таким чином, щоб були створені
умови для забезпечення ветеринарно-санітарного та гігієнічного контролю за
виробничим процесом, якістю сировини та готової продукції, а також
можливість його очищення, миття та дезінфекції. Конструктивні особливості
обладнання та приміщень повинні забезпечувати можливість ефективного
гігієнічного контролю.
56
ВИСНОВКИ
У кваліфікаційній роботі бакалавра на тему «Вузол механізованого
жилування м’ясної сировини вовчка» виконано техніко-економічне
обґрунтування проекту, описано принцип роботи та конструкцію вовчка К6-
ФВП-160 з вузлом жилування сировини, виконано технологічний розрахунок
вовчка, визначено продуктивність вовчка, виконано розрахунок ножа вовчка на
міцність, розрахунок вихідної решітки на міцність та жорсткість, розрахунок
клинопасової передачі приводу ножового валу, виконано розробку маршруту
обробки деталі, наведено технічні характеристики металообробного обладнання.
Розроблено заходи з охорони праці. Розроблено відповідні креслення та
оформлено плакати.
Для підвищення їх фактичної продуктивності вовчків запропоновано
технічне рішення – використання різального комплекту з жилувальною
функцією сировини. Будова різального вузла вовчка дозволяє одночасно при
подрібнені м’ясної сировини виводити з різального комплекту вовчка великі
тверді частинки (наприклад, жили, хрящі, качалки кісток), що не можуть бути
просунуті крізь мілкі отвори вихідної решітки вовчка. Отже, виключається
можливість забивання твердими частинками отворів вихідної решітки і
усувається необхідність періодично зупиняти вовчок та чистити різальний вузол
вовчка.
Результати роботи рекомендовано для впровадження у виробництво.
57
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Батраченко О. В. Розрахунок основних технологічних параметрів
м’ясорізальних вовчків // Вісник Черкаського державного технологічного
університету. – 2007. – № 3–4. – С. 134–139.
2. Пат. 31370 Україна МПК В02С18/26 Різальний механізм вовчка / Некоз О. І.,
Батраченко О.В. Заявл. 16.10.2007; Опубл. 10.04.2008, Бюл. 2008, № 7.
3. Пат. 50116 Україна, МПК В02С18/00. Решітка подрібнювача / Некоз О. І.,
Шевченко В. В., Вербицький С. Б., Батраченко О. В.; заявник та
патентовласник Черкас. держ. технол. ун-т. – № u200912592 ; заявл.
04.12.2009 ; опубл. 25.05.2010 р., Бюл. № 10 (ІІ ч.).
4. Зменшення металоємності ножів м'ясорізальних вовчків / О. І. Некоз, Н. В.
Філімонова, С. О. Філімонов та ін. // Вісник Черкаського державного
технологічного університету. – 2013. – № 3. – С. 154–161.
5. Пат. 39792 України, МПК В02С18/00 Ніж складаний до вовчка / Некоз О. І.,
Батраченко О. В. Заявл. 23.10.2008 ; Опубл. 10.03.2009, Бюл. 2008, № 5.
6. Методика розрахунку продуктивності м’ясорізальних вовчків / О. І. Некоз,
С. Б. Вербицький, П. В. Іванов, О. В. Батраченко // Вісник ДонНУЕТ. –
Донецьк, 2011. – № 1. – С. 26–32.
7. Розрахунок величини тиску опору технологічних отворів решіток вовчка /
О. І. Некоз, В. В. Шевченко, С. Б. Вербицький, О. В. Батраченко // Вісник
Черкаського державного технологічного університету. – 2008. – № 3. – С.
156–161.
8. Промисловий каталог фірми Maschinenfabrik Seydelmann KG [Електронний
ресурс]. – Німеччина, 2025. – Режим доступу : <www.seydelmann.de>.
9. Промисловий каталог фірми Maschinenfabrik Laska GmbH [Електронний
ресурс]. – Австрія, 2025. – Режим доступу : <www.laska.at>.
58
10. Промисловий каталог фірми Karl Schnell GmbH & CO. KG [Електронний
ресурс]. – Німеччина, 2025. – Режим доступу : <www.karlschnell.de>.
11. Промисловий каталог фірми GEA Convenience-Food Technologies
[Електронний ресурс]. – Нідерланди, 2025. – Режим доступу :
<www.cfsrussia.com>.
12. Промисловий каталог фірми KILIA Fleischerei- und Spezial Maschinen Fabrik
GmbH [Електронний ресурс]. – Німеччина, 2025. – Режим доступу :
<www.kilia.com>.
13. Промисловий каталог фірми Inotec GmbH Maschinentwicklung und Vertrieb
[Електронний ресурс]. – Німеччина, 2025. – Режим доступу :
<www.inotecgmbh.de>.
14. Промисловий каталог фірми Lumbeck & Wolter GmbH & CO. KG
[Електронний ресурс]. – Німеччина, 2025. – Режим доступу : <www.lumbeck-
wolter .de>.
15. Батраченко О. В. Розрахунок основних технологічних параметрів
м’ясорізальних вовчків // Вісник Черкаського державного технологічного
університету. – 2007. – № 3–4. – С. 134–139.
16. Пат. 31370 Україна МПК В02С18/26 Різальний механізм вовчка / Некоз О. І.,
Батраченко О.В. Заявл. 16.10.2007; Опубл. 10.04.2008, Бюл. 2008, № 7.
17. Пат. 50116 Україна, МПК В02С18/00. Решітка подрібнювача / Некоз О. І.,
Шевченко В. В., Вербицький С. Б., Батраченко О. В.; заявник та
патентовласник Черкас. держ. технол. ун-т. – № u200912592 ; заявл.
04.12.2009 ; опубл. 25.05.2010 р., Бюл. № 10 (ІІ ч.).
18. Зменшення металоємності ножів м'ясорізальних вовчків / О. І. Некоз, Н. В.
Філімонова, С. О. Філімонов та ін. // Вісник Черкаського державного
технологічного університету. – 2013. – № 3. – С. 154–161.
19. Пат. 39792 України, МПК В02С18/00 Ніж складаний до вовчка / Некоз О. І.,
Батраченко О. В. Заявл. 23.10.2008 ; Опубл. 10.03.2009, Бюл. 2008, № 5.
59
20. Методика розрахунку продуктивності м’ясорізальних вовчків / О. І. Некоз,
С. Б. Вербицький, П. В. Іванов, О. В. Батраченко // Вісник ДонНУЕТ. –
Донецьк, 2011. – № 1. – С. 26–32.
21. Розрахунок величини тиску опору технологічних отворів решіток вовчка /
О. І. Некоз, В. В. Шевченко, С. Б. Вербицький, О. В. Батраченко // Вісник
Черкаського державного технологічного університету. – 2008. – № 3. – С.
156–161.
22. Зменшення гідравлічного опору решіток вовчка / О. І. Некоз,
В. В. Шевченко, С. Б. Вербицький, О. В. Батраченко // Вісник Черкаського
державного технологічного університету. – 2009. – № 3. – С. 59–64.