Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9174Повний запис метаданих
| Поле DC | Значення | Мова |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Хандюк, Микола Васильович | - |
| dc.contributor.author | Ніковський, Вадим Олександрович | - |
| dc.date.accessioned | 2026-03-28T10:42:57Z | - |
| dc.date.available | 2026-03-28T10:42:57Z | - |
| dc.date.issued | 2020-12-08 | - |
| dc.identifier.uri | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9174 | - |
| dc.description.abstract | Мета магістерської кваліфікаційної роботи полягає в дослідженні процесу чищення цибулі для виробництва напівфабрикату для виробництва ікри кабачкової, баклажанної та іншої овочевої ікри. Дослідження виконані методами фізичного експерименту та теоретичних досліджень. Експеримент здійснюється на дільниці підготовчого відділення виробництва напівфабрикатів. В роботі вирішено комплекс науково-практичних завдань спрямованих на обґрунтування процесу чищення цибулі, запропонована модернізована схема лінії підготовки напівфабрикату та розроблені конструкція машини для обрізання кінців цибулі та машини для чищення цибулі. Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні покращення якості процесу чищення цибулі в підготовчого відділення виробництва напівфабрикатів. Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні спроектованого та виготовленого обладнання (машини для обрізання кінців та машини для чищення цибулі) в лінію виробництва ікри кабачкової та баклажанної на ЧВП ТОВ (Черкаському виробничому підрозділі товариства з обмеженою відповідальністю) “Віджи Продакшн”, що входить до складу ГК (групи компаній) “Верес”. Продовженням роботи може бути вдосконалення іншого обладнання лінії виробництва напівфабрикату з цибулі (проектування: елеватора для подачі нарізаної цибулі в піч для обжарювання; гвинтового конвеєра для подачі обжареної цибулі в машину для дробіння). | uk_UA |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.subject | напівфабрикат | uk_UA |
| dc.subject | машина для обрізання кінців цибулі | uk_UA |
| dc.title | Підвищення ефективності процесу чищення цибулі та розробка обладнання | uk_UA |
| dc.type | Master Thesis | uk_UA |
| Розташовується у зібраннях: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв) | |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| КРМ Ніковський.pdf Restricted Access | Магістерська випускна робота виконана на 92 сторінках, включає 127 формул, 11 рисунків, 16 таблиць, 18 літературних джерел та 12 сторінок додатків. | 2.66 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
1
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: “Підвищення ефективності процесу чищення цибулі
та розробка обладнання”
Виконав: студент 2 курсу, групи мПВ-56
спеціальності 133 – галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
обладнання переробних і харчових виробництв
(спеціалізація)
Ніковський Вадим Олександровмч
(прізвище та ініціали)
Керівник Хандюк М.В.
(прізвище та ініціали)
Рецензент Козлов В.В.
(прізвище та ініціали)
Черкаси 2020
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 __________
“01” вересня 2020 року
ЗАВДАННЯ
на магістерську кваліфікаційну роботу студенту
Ніковському Вадиму Олександровичу
(прізвище, ім’я, по батькові)
1. Тема магістерської роботи: “Підвищення ефективності процесу чищення цибулі
та розробка обладнання”
Керівник магістерської роботи: Хандюк Микола Васильович, ст. викладач
( прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
“___”____________20 року №_____
2. Строк подання студентом магістерської роботи 24.11.2020 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; Розділ 1.
Аналітичний розділ; Розділ 2. Розрахункова частина; Розділ 3. Розробка
технологічного процесу виготовлення деталі; Розділ 4. Охорона праці та безпека в
надзвичайних ситуаціях; Загальні висновки, список використаних джерел, додатки
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
1. Вступ;
2. План підготовчого відділення цеху виробництва овочевої ікри;
3. Лист технічної пропозиції
4. Схема дослідної установки
5. Науково-дослідна робота;
6. Загальний вигляд машини для обрізання кінців цибулі;
7. Складальне креслення свердлильної головки;
8. Загальний вигляд машини для чищення цибулі;
9. Загальний вигляд машини для чищення цибулі (розрізи);
10. Робочі креслення машини для чищення цибулі;
11. Плакат з охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях;
12. Висновок
3
РЕФЕРАТ
Магістерська випускна робота виконана на 92 сторінках, включає 127 формул,
11 рисунків, 16 таблиць, 18 літературних джерел та 12 сторінок додатків.
Мета магістерської кваліфікаційної роботи полягає в дослідженні процесу
чищення цибулі для виробництва напівфабрикату для виробництва ікри кабачкової,
баклажанної та іншої овочевої ікри.
Дослідження виконані методами фізичного експерименту та теоретичних
досліджень. Експеримент здійснюється на дільниці підготовчого відділення
виробництва напівфабрикатів.
В роботі вирішено комплекс науково-практичних завдань спрямованих на
обґрунтування процесу чищення цибулі, запропонована модернізована схема лінії
підготовки напівфабрикату та розроблені конструкція машини для обрізання кінців
цибулі та машини для чищення цибулі.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні
покращення якості процесу чищення цибулі в підготовчого відділення виробництва
напівфабрикатів.
Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні
спроектованого та виготовленого обладнання (машини для обрізання кінців та
машини для чищення цибулі) в лінію виробництва ікри кабачкової та баклажанної
на ЧВП ТОВ (Черкаському виробничому підрозділі товариства з обмеженою
відповідальністю) “Віджи Продакшн”, що входить до складу ГК (групи компаній)
“Верес”.
Продовженням роботи може бути вдосконалення іншого обладнання лінії
виробництва напівфабрикату з цибулі (проектування: елеватора для подачі нарізаної
цибулі в піч для обжарювання; гвинтового конвеєра для подачі обжареної цибулі в
машину для дробіння).
Ключові слова: напівфабрикат; машина для обрізання кінців цибулі; машина
для чищення цибулі; кабачкова та баклажанна ікра; дослідження; технічна
документація; продуктивність.
4
ABSTRACT
The master's thesis is made on 92 pages, includes 127 formulas, 11 figures, 16
tables, 18 references and 12 pages of appendices.
The purpose of the master's qualification work is to study the process of peeling
onions for the production of semi-finished products for the production of caviar of
zucchini, eggplant and other vegetable caviar.
The research was performed by methods of physical experiment and theoretical
research. The experiment is carried out at the site of the preparatory department for the
production of semi-finished products.
The set of scientific and practical tasks aimed at substantiating the process of onion
peeling is solved, the modernized scheme of the semi-finished product preparation line is
proposed and the design of the machine for cutting the ends of onions and the machine for
onion peeling is developed.
The scientific novelty of the obtained results lies in the scientific substantiation of
the improvement of the quality of the onion cleaning process in the preparatory
department of semi-finished products production.
The practical significance of the obtained results is the introduction of the designed
and manufactured equipment (end trimming machine and onion peeling machine) in the
production line of zucchini and eggplant caviar at ChPD LLC (Cherkasy production
division of the limited liability company) "Vidjay Production", which is part of GC
(groups of companies) "Veres".
Continuation of work may be the improvement of other equipment of the production
line of semi-finished onions (design: elevator for feeding chopped onions in the oven for
frying; screw conveyor for feeding fried onions in the crushing machine).
Key words: semi-finished product; machine for cutting the ends of onions; onion
peeling machine; zucchini and eggplant caviar; research; technical documentation;
productivity.
5
ЗМІСТ
Перелік умовних позначень і скорочень…………………………………….….………7
Вступ……………………………………………………………………….…….………..8
1. Аналітичний розділ...……………………………………………….………….……..11
1.1. Маркетингове обґрунтування проекту………………..……..…..……..……...11
1.2. Опис потоково механізованої лінії виробництва овочевої ікри……………..13
1.3. Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати
і готову продукцію…………………………………..…………………...........………...18
1.4. План підготовчого відділення цеху по виробництву ікри
кабачкової та баклажанної………………………………………………………………21
1.5. Технічна пропозиція реконструкції дільниці підготовки цибулі……….…...22
1.6. Науково-дослідна робота…………………………………………………….…24
1.7. Опис машини для обрізання кінців цибулі…….……..…….…..……………..33
1.8. Опис машини для чищення цибулі…………………...…………………….….38
Висновки до розділу 1……………………………………………………..………...42
2. Розрахункова частина.……………………………………………………..…...…44
2.1. Розрахунок машини для чищення цибулі……………………………………..44
2.1.1 Розрахунок головних параметрів………………………...……………..….44
2.1.2. Кінематичний розрахунок машин для обрізання кінців цибулі………...46
2.2. Розрахунок машини для чищення.......................................................................49
2.2.1. Розрахунок геометричних параметрів машини
для чищення цибулі……….………………………………………………..……………49
2.2.2. Розрахунок приводу машини для чищення цибулі………………………54
2.2.3. кінематичний розрахунок привода………………………………..………55
2.2.4. Розрахунок ланцюгової передачі…………………………..……………...56
2.2.4. Розрахунок зубчатої передачі…………………………..………..………...59
Висновок до розділу 2………………………………………………………….……65
3. Розробка технологічного процесу виготовлення деталі…………………………....66
3.1. Формулювання службового призначення деталі……………………………...66
3.2. Матеріал деталі та матеріал-замінник…………………………………………66
6
3.3. Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі……..………………….66
3.4. Вибір і обґрунтування технологічних баз………………………………….….67
3.5. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП)……………...68
3.6. Вибір варіантів маршрутів обробки деталі (МОД)…………………………...72
3.7. Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного………………76
Висновки до розділу 3…………………………………………………………….…76
4. Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях…………………...……….….77
4.1. Охорона праці………………………………………………………………...…77
4.1.1. Аналіз небезпечних та шкідливих чинників…………………….……..77
4.1.2. Огляд теплоізоляційних матеріалів………………………………….....78
4.1.3. Розрахунок товщини теплоізоляційного шару для печі………...…….80
4.2. Охорона навколишнього середовища………………….………………….…...81
4.3. Цивільна оборона…………………………………....……………………….….84
4.3.1. Евакуація людей з приміщень…………………………………....……..84
4.3.2. Способи проведення дезактивації............................................................85
Висновки до розділу 4…………….……….……………………………...……........88
Загальні висновки……………………………………………………………………......89
Список використаних джерел…………………………….…………………………......91
Додатки………………………………………….………………………………….….....93
7
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ
АПК – Агропромисловий комплекс
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет
ГК – Група компаній
ТОВ – Товариство з обмеженою відповідальністю
ТУ – Технічні умови
ДСТУ – Державний стандарт України
ГОСТ – Государственный стандарт
РСТ – Республіканський стандарт
РМЦ – Ремонтно-механічний цех
МКР – Магістерська кваліфікаційна робота
ГДВ – Гранично допустимі норми
СНиП – Санитарные нормы и правила
ЧВП – Черкаський виробничий підрозділ
РР– Радіоактивні речовини
ПАР – Поверхнево-активні речовини
МОП – Методи обробки поверхні
МОД – Метод обробки деталі
КВПіА – Контрольно-вимірювальні прилади і автоматика
НДР – Науково-дослідна робота
ЧАЕС –Чорнобильська атомна електростанція
МОЗ – Міністерство охорони здоров'я
8
ВСТУП
Магістерська випускна робота виконана з метою вдосконалення процесу
чищення цибулі виробництва напівфабрикату та розробка машини для обрізання
кінців та машини для чищення цибулі в лінії виробництва ікри кабачкової та
баклажанної на ЧВП ТОВ “Віджи Продакшн”, що входить до складу ГК “Верес”.
Харчова промисловість в Україні традиційно є однією з головних і найбільш
важливих галузей АПК. Консервна промисловість тісно зв’язана з сільським
господарством і займає гідне місце в виготовленні продуктів харчування. Спільно з
Міністерством охорони здоров’я України інститутом розроблено та впроваджено на
підприємствах України нормативну та технологічну документацію на промислове
виробництво консервованих продуктів, в т.ч. лікувально-профілактичного
призначення для дитячого харчування, яка стала визначальною у вітчизняній
індустрії дитячого харчування.
Останніми роками спостерігається значне технічне переозброєння
підприємств консервної промисловості: упроваджуються високопродуктивні
механізовані і автоматизовані технологічні лінії в основне виробництво, росте
рівень механізації допоміжного виробництва, вводяться в дію нові великі заводи,
реконструюються ті, що існують. Основними видами устаткування на сучасному
консервному заводі є технологічне і транспортне.
Аналіз патентів та літературних джерел показав, що існуючі машини для
обрізання кінців ріпчастої цибулі та машини для чищення цибулі мають недоліки.
Було розроблено машини з новими конструктивними рішеннями, які дозволяють
підвищити якість обрізання кінців цибулі та чищення лушпиння, зменшити кількість
відходів та підвищити продуктивність машин.
Наша робота є частиною процесу покращення роботи технологічного
обладнання підприємства. Об’єктом проектування являється реконструкція дільниці
підготовки цибулі лінії виробництва ікри кабачкової та баклажанної.
Ціль проектування – підвищити якість обрізання кінців цибулі, чищення
цибулі, зменшення кількості відходів та підвищення продуктивності лінії. Завдяки
цьому також підвищиться якість напівфабрикату з цибулі.
9
Для цього передбачається в лінію установити нові машини для обрізання
кінців цибулі та машини для чищення цибулі. Також механізована подача цибулі в
калібрувальну машину. Для цього установлено елеватор, бункер і елеватор.
Також механізовано збір відходів. Для цього установлено, бункер відходів з
вентилятором і циклоном.
Актуальність роботи. Актуальність роботи полягає в науковому
обґрунтуванні процесу чищення цибулі підготовчого відділення лінії виробництва
ікри кабачкової та баклажанної.
Мета дослідження. Дослідження процесу чищення цибулі підготовчого
відділення лінії виробництва ікри в приймальний бункер.
Задачі дослідження. Зробити розрахунок технологічних, конструктивних та
кінематичних параметрів машини для обрізання кінців цибулі та машини для
чищення цибулі; розробка технічної пропозиції та технічної документації для
проектування машини для обрізання кінців цибулі та машини для чищення цибулі;
зробити дослідження залежності продуктивності від різних параметрів машин.
Об’єкт роботи. Процес чищення цибулі.
Предмет роботи. Вирішення науково-практичних завдань спрямованих на
обґрунтування технологічного процесу чищення цибулі.
Методи досліджень. Дослідження виконані методами фізичного
експерименту та теоретичних досліджень. Експеримент здійснювався на дільниці
підготовчого відділення виробництва напівфабрикатів.
Результати дослідження. В роботі: вирішено комплекс науково-практичних
завдань спрямованих на обґрунтування чищення цибулі запропонована розробка та
виготовлення машини для обрізання кінців цибулі та машини для чищення цибулі.
Машина для обрізання кінців цибулі та машина для чищення цибулі
відноситься до технологічного механічного обладнання.
Розроблені машина для обрізання кінців цибулі та машина для чищення
цибулі відноситься до нестандартного обладнання та виготовляється в ремонтно-
механічного цеху (РМЦ). Для виготовлення машин використовується: стандартні
прокатні матеріали (кутник, швелер, листовий метал); покупні вироби (тягові та
10
привідні ланцюги, редуктор, електродвигун, болти, гайки, шайби та ін.) та
нестандартні деталі виготовлені в ремонтно механічному-механічному цеху
підприємства.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні
покращення якості процесу чищення цибулі для виробництва напівфабрикату в
підготовчому відділенні лінії виробництва ікри кабачкової та баклажанної.
Апробація результатів магістерської кваліфікаційної роботи:
1. Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні
спроектованих та виготовлених машин для обрізання кінців цибулі та чищення
цибулі в лінії виробництва ікри овочевої на ЧВП ТОВ “Віджи Продакшн”, що
входить до складу ГК “Верес”.
2. Ніковський В.О.. вдосконалення дільниці чищення цибулі та розробка
обладнання./ Проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління: зб.
доп. наук.-практ. конф. “Дні студентської науки ЧДТУ – 2020” (м. Черкаси,
2020 р.) [Електронний ресурс] / за ред. професора В.І. Осипенка; М-во освіти і
науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси, ЧДТУ, 2020. – с. .
11
РОЗДІЛ 1
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
1.1. Маркетингове обґрунтування проекту
Овочеві консерви володіють високою харчовою цінністю і калорійністю, а
також здібністю до тривалого зберігання і транспортування. При виробництві
овочевих виробів з сировини видаляють малоцінні і додають речовини цінні по
живильних властивостях, або такі, що володіють ароматичними властивостями.
Асортимент овочевих виробів, що випускаються підприємствами консервної
промисловості України, включає більше 200 найменувань.
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
більшості громадян країн 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 навіть втрати правовласності 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.
12
Але й у такій скрутній обстановці харчова промисловість функціонує –
шукаючи шляхи подолання проблем – інвесторів, із-за кордону і у власній державі,
запроваджуючи нові технології і устаткування тощо.
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.
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.
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
розробляють на основі єдиного техніко-економічного обґрунтування і згідно з
планом підвищення техніко-економічного рівня галузі.
Досліджені машини для очищення цибулі мають загальний недолік, який
полягає в тому, що вони малопродуктивні і енерговитратні, так як в цих машинах
цибулини подаються невеликими дозами і очищення їх відбувається за рахунок
стиснутого повітря середнього тиску (3 – атм.), при цьому цибулини ударяються о
робочі поверхні очисної камери та відділяється не тільки лушпиння, але і верхні
13
пелюстки їстівної частини цибулин, що веде до підвищених відходів. Більшість з
них мають продуктивність не більш 500 кг/год., а потужність електродвигунів цих
установок перевищує 30 Квт. Наприклад, пневматична машина для чищення цибулі
КПЛ-3 має продуктивність 500 кг/год., а потужність електродвигунів – 30 Квт.
Попередні розрахунки показують, що запропонована нами машина для очищення
цибулі буде мати продуктивність 1 – 1,5 т/год., а потужність установки не
перевищить 15 Квт.
Ціль дипломного проекту – підвищити продуктивність машини для чищення
цибулі, зменшити витрати електроенергії без зниження якості очищення цибулин та
зменшення кількості робітників зайнятих на технологічному процесі. Для цих цілей
розроблена принципово нова машина та подано патент на винахід.
1.2. Опис потоково-механізованої лінії виробництва овочевої ікри
Потоково-механізована лінія виробництва кабачкової, баклажанної та овочевої
ікри зображена на рис. 1.1. [12, 14].
1 2 3 4 5 6 8 17 18 20 21
7 9 11 12 13 14 22 23
10 15 16 19
1. Приймання сировини. 12. Вентиляторна машина для миття зелені ВК-МБВ1.
2. Машина для миття кабачків барабанно-щіточна ВК-БЩМ. 13. Машина для очищення цибулі від кожури ВК-КЧК.
3. Вологовідділювач. 14.Станція приготування тари.
4. Роликовий інспекційний транспортер. 15. Автомат дозувально-наповнюючий БЧ-КДК- 22.
5. Машина для нарізання кабачків К6-ФВПЗ- 200. 16. Змішувач.
6. Машина для бланшування ВК-КБА. 17. Завантажувальний шнек.
7. Шнековий транспортер. 18. Збірник-підігрівач для ікри.
8. Машина для подрібнення (вовчок) К6-ФВПЗ- 200. ВК-КНМ 19. Насос для перекачування ікри.
9. Місткість для перемішування ВК-РП- 01.10. 20. Наповнювач.
10. Насос для дозування. 21. Автомат для закручування БЧ-К3К- 89А.
11. Машина для обробки коренеплодів. 22. Транспортер.
23. Навантажувач автоклавних корзин банками.
Рис.1.1. Потоково-механізована лінія виробництва овочевої ікри
14
Потоково-механізована лінія виробництва кабачкової, баклажанної та овочевої
ікри працює наступним чином.
– Приймання:
Кабачки свіжі в технічній стадії дозрівання з недозрілими зернятами, з тугою
м'якоттю, їх неогрубілою шкіркою на завод приходять навалом. Морква, цибуля – в
сітках зберігається в сировинному відділенні на піддонах.
Сіль, спеції в мішках, ефірне масло кропу – в каністрах по 10 кг. Олія
рослинна – в цистернах спеціального призначення.
Контроль: ваги типу А-25(Б) (від 500 кг до 25т); ваги від 100 кг до 2 т.
– Зберігання:
Допустимі терміни зберігання в годинах до переробки: кабачки – 36; морква,
цибуля ріпчаста – 72. Сіль, спеції зберігають в сухих складах, на піддонах (вологість
повітря до 75%). Ємність для зберігання кабачків до переробки (бетонні басейни).
Контроль: психрометр ВИТ.
– Сортування:
Операцію по сортуванню проводять на столах з нержавіючої сталі,
відбраковують недоброякісні, запліснявілі, гнилі, пошкоджені шкідниками. В цибулі
відрізають хвостики та корінці, підготовлюють до механічної очистки.
Обладнання: вручну ножами
Контроль: огляд лаборантом
– Мийка овочів:
Сировину миють в холодній чистій воді у двох послідовно встановлених
машинах (кабачки, морква)
Обладнання: барабанна мийна машина, марка А9–КМ2.
– Очищення:
Цибулю, моркву очищають, дочищають, інспектують, укладають в
пластмасові ящики для подальшої різки. Кабачки інспектують перед різкою,
вилучають некондиційні і після різки також інспектують. Кабачки ріжуть на кружки
товщиною 15 – 50 мм. Сировину, яка зберігалась в ящиках перед нарізанням
ополіскують в ваннах з нержавіючої сталі (морква, цибуля) нарізають кружальцями
15
товщиною 3 – 5 мм на машині для шинкування з серповидними дисковими ножами,
мілку моркву та цибулю можна обжарювати в цілому вигляді.
Обладнання: стрічковий транспортер; машина для нарізки кабачків марки РЗ-
КИЖ; машина для шинкування марки МШ–10000.
– Обсмажування:
Обсмажування кабачків проводять в механізованій паромасляній печі при t =
110 – 130 0С. Температуру в печі контролює пристрій. що реєструє (самописець).
Цибулю, моркву обсмажують в ручній паромасляній печі, після чого відводиться час
для стікання олії (температура обсмажування 100 – 120 0С).
Обладнання: паромасляна піч, нестандартне обладнання.
– Подрібнення:
Кабачки після обсмажування та стікання олії подрібнюють.
Обладнання: Дробарка марки ДІ – 7,5.
– Протирання:
Кабачки після подрібнення подають на протирання. Протирання проводять на
двоступеневій машині для протирання: 1 – діаметр сита 3 мм.; 2 – діаметр сита 1,5
мм. Моркву, цибулю протирають – діаметр сита 2 мм.
Обладнання: Машина для протирання марки АД – КИМ, ПІ – 7 – 1.
– Фасування:
Після підігріву кабачкову ікру подають в наповнювач карусельного типу, де
банки заповнюють до повного об'єму, вагу контролюють вибірково, Н = 520г ± 3%.
Обладнання: наповнювач карусельного типу ДНЗ-ІІІ-125.
Контроль: ваги: РН–10Ц13М (від 10кг); електронні „Маса-К" – ПВ – 15.
– Підготовка тари:
Банки поступають на завод в палетах тільки нові. На технологічній лінії
проводять підготовку тари: миють гарячою водою не нижче 60 0С, на протязі 30
секунд, обробляють гострим паром, після чого банки потрапляють на світловий
екран, де відбраковують дефекти та заводський брак.
Обладнання: Установка для миття тари нестандартного типу; транспортер.
Контроль: світловий екран.
16
– Уварювання:
Уварювання проводять у вакуум-випарних апаратах при температурі 60 – 70
0С, при вакуумі 620 – 670 мм рт. ст. Уварюють масу до розчинних сухих речовин по
рефрактометру 12,5%. Після чого підігрівають до температури 80 ± 2 0С і передають
на фасування. Температура фасування має бути не менше 70 0С.
Обладнання: вакуум-випарний апарат типу МЗС – 320.
– Дозування:
Подрібнену і протерту масу кабачків, моркви, цибулі, підготовлених
допоміжних матеріалів згідно рецептури додають в проміжний збірник – змішувач,
після ретельного перемішування компонентів подають нпсосом на варку.
Обладнання: ємність-збірник калібрований; насос марка НВ-10(20).
Контроль: ваги електронні „Маса К" – ПВ-15; (цукор, сіль, томатна паста,
спеції).
– Підготовка допоміжних матеріалів:
Цукор, сіль-екстра – просіюють; молоті прянощі пропускають через сито з
діаметром отворів 1 мм, та магнітний уловлювач. Томатну пасту асептичного
консервування оглядають, ємності ополіскують, відкривають, беруть лабораторну
пробу (на кислотність та сухі речовини).
Обладнання: нестандартного типу.
– Наповнення, укупорювання та миття:
Після наповнення та контролю ваги банки подають на укупорку, миття банок
від залишку продукту. Контроль тиску 1,5 – 2,0 атм. Подають воду з підготовленими
параметрами: – жорсткість – 0,1 – 3 Моль/м.
Обладнання: Паро-вакуумна укупорювальна машина марки SLW-560.
Манометри: основний 0 –16 bar NAHE; допоміжний 0 – 4, bar KL 1,6;
допоміжний 0 – 4, bar GEWAL.
– Контроль укупорки:
При вкладанні банок в автоклавні корзини, візуально проводять контроль
укупорки, відбраковують негерметичні банки. Укупорені банки до стерилізації
зберігають не більше 30 хвилин.
17
– Стерилізація:
Стерилізацію проводять у вертикальних чотирьох-корзинчатих автоклавах.
Формула стерилізації „Ікра кабачкова „Екстра", банка ІІІ-66-500.
Після стерилізації банки охолоджують до температури води (40 ± 2) 0С.
Обладнання: Автоклави: вертикальний Б4-КАВ-4; горизонтальний.
– Контроль банок після стерилізації, мийка, сушка, палетування:
Після стерилізації банки піддають контролю, відбраковують биті, якщо такі є,
негерметичні, некондиційні по вазі. Після контролю направляють на мийну машину,
ополіскують сушать пакетують. На кожен палет заповнюється палетувальний
паспорт та виробничий паспорт. Обов'язково палету присвоюють номер.
Палетувальний паспорт заповнює особа відповідальна за палетування та здачу
консервів на склад.
Обладнання: Мийна машина нестандартного типу.
– Вистоювання:
Палети з консервного цеху передають на склад, де проходить вистоювання і
зберігання. Вимоги до складських приміщень: чисті сухі з хорошою вентиляцією,
вологість повітря не більше75%, температура не більше 25 0С.
Вистоювання 15 днів згідно вимог на виготовлення консервів овочевих в
скляній та жерстяній тарі.
– Етикетування, пакування:
Після вистоювання проводять браковку банок:
- банки з признаками бомбажу;
- банки з признаками мікробіологічного псування (помутніння, наявність
плісняви);
- некондиційні банки (деформавані в результаті механічних пошкоджень, з
признаками корозії жерсті).
Після бракування банки подають на етикетування, пакування. Етиковані банки
формують в блоки по 12 штук, пакують в термоусаджувальну плівку, складають на
дерев'яний піддон. На кожен піддон складають консерви одного найменування і
18
дати виробництва. Оформлюють пакувальний лист, де вказують: назву консервів,
завод виробник, зміна пакування.
План підготовчого відділення показано на кресленні ЧДТУ 133018. 002. МВР.
Специфікація приведена в додатках пояснювальної записки.
1.3. Технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову
продукцію
Овочеві консерви закусочного типу являють собою багатокомпонентний
готовий до споживання продукт, який не потребує додаткової кулінарної обробки.
Вони відрізняються високою поживністю та гарними смаковими якостями.
Розрізняють наступні види овочевих закусочних консервів:
а) овочі (перець, баклажани, томати, капусти), фаршировані сумішшю
обсмажених коренеплодів і цибулі і залиті томатним соусом (іноді частину
коренеплодів замінюють рисом);
б) нарізані кільцями та обсмажені баклажани або кабачки, консервовані з
фаршем або без фаршу в томатному соусі;
в) овочі, нарізані шматочками (баклажани, кабачки, томати), смужками
(перець); консерви виготовляють як із окремих видів овочів, так і із суміші; овочі
заливають томатним соусом або натертими томатами;
г) овочева ікра із баклажанів, кабачків або патисонів.
Для дотримання технології виробництва розробляються технічні вимоги та
умови на сировину, напівфабрикати і готову продукцію.
Для виробництва даного виду продукції потрібний великий перелік різних
видів сировини і напівфабрикатів. який приведений в табл. 1.1.
Для того, щоб вироблена продукція відповідала стандартам встановленим
технологією виробництва вона повинна відповідати таким показникам:
органолептичним; фізико-хімічним.
Органолептичні показники, які характеризують зовнішній вигляд продукції і
сприяють візуальному визначенню її якості, приведені в табл. 1.2..
Фізико-хімічні показники, які характеризують вміст різних речовин, показані в
табл. 1.3.
19
Технічні вимоги до сировини і матеріалів Таблиця 1.1.
Найменування сировини Параметри
кабачки свіжі по ДСТУ 318
лук ріпчастий свіжий по ГОСТ 1723
морква їдальня свіжа по ГОСТ 1721
петрушка-зелень молода свіжа по РСТ УССР 302
селера молода свіжа по РСТ УССР 303
кріп свіжий по РСТ УССР 304
зелень консервована куховарською сіллю напівфабрикат по ТУ 10.244.016
зелень петрушки, селери, кропу швидкозаморожені по ОСТУ III-7
цибуля ріпчата сушена по ГОСТ 7587
екстракти прянощів по ТУ 10.048549-026
масло соняшникове рафіноване по ГОСТ 1129
масло соєве рафіноване по ГОСТ 7825
перець чорний мелений по ГОСТ 29050
коріандр по ГОСТ 29055
перець червоний мелений по ГОСТ 29053
сіль кухонна харчова по ГОСТ 13830
паста томатна по ГОСТ 3343
мука пшенична хлібопекарська по ГОСТ 26574
напівфабрикати овочеві по ТУ 46.12 України
Органолептичні показники продукції Таблиця 1.2.
Показник Параметри
Зовнішній Однорідна, рівномірно подрібнена маса з видимими включеннями
вигляд і зелені і прянощів, без насіння перезрілих кабачків, грубих
консистенція включень плодоніжки і без видимого відділення рідини.
Смак і запах Властивий ікрі, виготовленій з суміші овочів, що бланширують і
обсмажених. Не допускається присмак згірклого масла і наявність
стороннього присмаку і запаху.
Колір Однорідний по всій масі, від жовтого до світло-коричневого.
Допускається незначне потемніння верхнього шару продукту.
Фізико-хімічні показники Таблиця 1.3.
Речовина Вміст
Масова частка сухих речовин, % 16
Масова частка жиру, % 1,2 – 1 ,6
Масова частка кислот, що титрують, % 0,5
Масова частка мінеральних домішок, % 0,005
Домішки рослинного походження не допускаються
Сторонні домішки не допускаються
20
Увагу слід приділити наявності забруднювачів (токсичних елементів) в
продукції, що випускається, оскільки в даний час це одна з основних вимог до будь-
якого виду продукту (табл. 1.4) і необхідно прагнути до найбільш низького рівня їх
вмісту продукті.
Можна відзначити, що даний показник в значній мірі залежить від джерел
отримуваної переробними підприємствами сировини. Можна стверджувати, що при
нинішньому рівні обробки сільськогосподарської продукції під час вирощування і в
період збору рівень забруднюючих речовин недопустимо високий. У таблиці 1.4
вказані лише основні забруднювачі, перевищення норм яких не допустимо, тоді як
основна частка припадає на хімічні речовини якими обробляється
сільськогосподарська продукція.
Допустимі норми забруднювачів, міліграм/кг Таблиця 1.4.
Токсичні елементи Алюмінієва і скляна тара Жерстяна тара
Свинець 0,5 1,0
Кадмій 0,03 0,05
Ртуть 0,02 0,02
Мідь 5,0 5,0
Цинк 10,0 10,0
Миш'як 0,2 0,2
Олово – 200
Вищеописані параметри вироблюваної продукції є обов'язковими для
дотримання. Основне призначення цих даних – забезпечення контролю якості
продукції і допомога при організації основного технологічного процесу і вибору
устаткування.
Технологічний процес починається з паралельних процесів обробки сировини,
які потім об'єднуються після проходження основної машини лінії. У даному
виробництві використовуються технологічні операції.
Перелік і послідовність виконання технологічних операцій, що проводяться в
процесі виробництва даного виду продукції (ікри баклажанної, кабачкової та
овочевої), приведено в таблиці 1.5.
21
Перелік та послідовність виконання технологічних операцій Таблиця 1.5.
Операція Вид сировини
Сортування Овочі
Калібрування Морква, цибуля ріпчаста
Сухе очищення Морква
Відмочування Морква
Миття Кабачки, морква, цибуля, зелень
Обполіскування Овочі
Очищення Морква
Очищення Цибуля
Очищення Кабачки
Різання Кабачки
Різання Морква
Різання Цибуля ріпчаста
Різання Зелень
Дроблення Кабачки
Обсмажування Цибуля ріпчаста, морква
Обсмажування і пасерування Мука, соняшникова олія
Бланшування Кабачки
Протирання Кабачки, цибуля, морква
Уварювання Кабачкова маса
Просіювання Сіль, цукор, прянощі, мука
Змішування і підігрів Всі компоненти
Фасування Ікра
Укупорювання Скляні банки
Стерилізація Ікра
1.4. План підготовчого відділення цеху по виробництву ікри кабачкової та
баклажанної
Користуючись стандартною схемою потоково-механізованої лінії (рис. 1.1.);
технічними вимогами та умовами на сировину, напівфабрикати і готову продукцію;
робочою технологічною інструкцією та існуючою спорудою був розроблений план
підготовчого відділення цеху по виробництву ікри кабачкової та баклажанної.
План підготовчого відділення цеху по виробництву ікри кабачкової та
баклажанної зображений на кресленні ЧДТУ 133020. 002. МКР графічної частини
магістерської кваліфікаційної роботи. Специфікація приведена в додатках
пояснювальної записки.
22
На плані показано лінії:
лінія по виготовленню напівфабрикату з цибулі. Цибуля подається в машин
для обрізання (5,6,7), чищення (2,3,4), інспектуються на транспортері (8), миються в
елеваторній мийній машині (11), подрібнюються в машині для шинкування (12),
подаються елеватором (14) в поромасляну піч (17), та подаються шнековим
транспортером (19) на машину для протирання (20) і збірну ємкість (21);
лінія по виготовленню напівфабрикату з моркви. Морква елеватором (22)
подається в машину для миття (23), інспектується на транспортері (24), і тенками
(25) подається на машини для чищення (26,27,28), інспектується на транспортері
(29), подрібнюються на різці (31) подаються елеваторами (33 і 34) в поромасляні
печі (35,36), та подаються шнековим транспортером (37) на машину протирання (39)
і збірну ємкість (40);
лінії по виготовленню напівфабрикату з баклажанів, кабачків та гарбузів.
Кабачки потрапляють в ємкості для приймання кабачків (74) і по системі
гідравлічних жолобів (84) і елеваторів (41 і 53) потрапляють в машини для миття
овочів (42, 54, 64), інспектуються на транспортерах (46, 56, 66), подаються
елеваторами (47, 59, 69), в поромасляні печі (48, 60, 70), та подаються шнековими
транспортерами (49, 61, 71) на машини для подрібнення (50, 62, 72) і протирання
(51, 63, 73) і збірні ємкості (52, 55 і 65). Напіфабрикат подається в змішувачі і
вакуум випарні апарати відділення для варіння та фасування ікри овочевої. Відходи
після протирання скребковим горизонтальним транспортером (85), похилим
шнековим транспортером (175) подаються в бункер відходів (174).
1.5. Технічна пропозиція реконструкції дільниці підготовки цибулі
Лінія підготовки цибулі до реконструкції зображена на плакаті технічної
пропозиції ЧДТУ 133020. 003. МКР графічної частини магістерської кваліфікаційної
роботи..
Лінія призначена для підготовки напівфабрикату з нарізаної, обжареної,
подрібненої та протертої цибулі для виробництва овочевої ікри.
Лінія підготовки цибулі до реконструкції працює наступним чином: цибуля
потрапляє в цех для виробництва овочевої ікри в капронових сітках і завантажується
23
в машину для калібрування 1 де розділяється по розміру на три фракції, які по
лоткам потрапляють на три стрічкові транспортери 2. Стрічковими транспортерами
цибуля подається на пристрої для обрізання кінців цибулі 3, яка потім подається на
машини для чищення 4. Почищена цибуля потрапляє на інспекційний транспортер 5
де робітники відбирають неочищену і повертають знову на машини для чищення.
Почищена цибуля потрапляє на мийну машину 6 і потрапляє в машину для
шинкування 7. Елеватором 8 подрібнена цибуля подається в піч для обжарювання 9.
Шнековим транспортером 10 обжарена цибуля подається в дробарку 11 і потім в
машину для протирання зі збірником 12. Протерта цибуля (напівфабрикат з цибулі)
зі збірної ємкості насосом 13 НВ-10 подається в апарат для змішування компонентів
ікри овочевої (протертих напівфабрикатів: кабачків, гарбузів або баклажан, моркви,
цибулі; пасти томатної; цукру; солі; масла рослинного соняшникового; спецій).
Лінія підготовки цибулі після реконструкції зображена на плакаті технічної
пропозиції.
В процесі реконструкції пропонується перепланувати частину лінії, а саме
замінити обладнання до машини для миття та механізувати видалення лушпиння
цибулі. Для цього розроблено машину для обрізання кінців цибулі та машину для
чищення цибулі. А також використано різноманітне транспортне і буферне
(допоміжне) обладнання стандартне та нестандартне (виготовлене в механічних
майстернях групи компаній “Верес”.
Лінія працює наступним чином: цибуля потрапляє в цех для виробництва
овочевої ікри в капронових сітках і завантажується елеватором 1 подається в бункер
2. З бункера елеватором 3 подається в машину для калібрування 4 де розділяється по
розміру на дві фракції. З машини для калібрування стрічковими транспортерами 5 та
елеваторами 6 цибуля подається на машини для обрізання кінців цибулі 7. Потім
стрічковими транспортером 8 та елеватором 9 цибуля подається на машину для
чищення 10. Почищена цибуля потрапляє на інспекційний транспортер 11 де
робітники відбирають неочищену і повертають знову на машину для чищення.
Почищена цибуля потрапляє на мийну машину 12 і елеваторам 13 потрапляє в
машину для шинкування 14. Подрібнена цибуля транспортером подається в піч для
24
обжарювання. Далі процес виготовлення напівфабрикату проходить процеси як і до
реконструкції. Лушпиння по транспортеру стрічковому 15 подається вентилятором
16 в бункер відходів 17.
1.6. Науково дослідна робота
Для ефективного чищення цибулі від лушпиння необхідно обрізати
кореневище і стебло цибулі. Для цього розроблена машина для обрізання кінців
ріпчастої цибулі з новими конструктивними рішеннями, який дозволяє підвищити
продуктивність машини, якість обрізання кінців цибулі, зменшити кількість
відходів. Також розроблена машина для чищення. Наведено розрахунок
оптимальних головних параметрів машин.
Аналіз патентів та літературних джерел показав, що існуючі машини для
обрізання кінців ріпчастої цибулі та інші відомі пристрої мають загальні недоліки:
– передбачені в них пристрої для орієнтування цибулин перед обрізанням
дуже ненадійні та не забезпечують стопроцентного правильного орієнтування
цибулин;
– цибулина використовується в якості робочого органу для орієнтування
ножів, призначених для обрізання кінців цибулі. Так як цибулина з боку
розташування стебел є недостатньо жорсткою поверхнею, тому ножі
налаштовуються на відрізання не лише стебел, але і частини їстівної ділянки
цибулини;
– для обрізання двох кінців цибулини застосовуються плоскі пластинчаті чи
дискові ножі. Тому при обрізанні кореневища цибулини зрізується також їстівна
частина цибулини. Усе це веде до підвищених відходів, куди потрапляє і частина
їстівної ділянки цибулин.
– ці машини малопродуктивні та після цих машин необхідно частину цибулин
обрізувати вручну.
Для проведення досліджень по обрізанню кінців цибулі було виготовлено
дослідну установку.
На рис. 1.2. і 1.3. – зображено загальний вигляд в розрізі та розрізи дослідної
установки для обрізання кінців цибулі в момент висвердлювання кореневища.
25
Рис 1.2. Дослідна установка для дослідження процесу обрізання кінців цибулі
26
На рис.1.3. Дослідна установка для дослідження процесу обрізання кінців
цибулі: розріз А-А; розріз Б-Б; розріз В-В; розріз Д-Д; розріз Е-Е; вигляд Г
З метою зведення до мінімуму кількості відходів при відділенні кінців цибулі
пропонується новий спосіб, а саме, кореневище висвердлювати, а стебла цибулі
27
відрізати ріжучими пристроями, аналогічні ножицям. Пристрій для здійснення цього
способу складається із свердлильної головки, яка забезпечує обертальне і зворотно-
поступальне переміщення перового свердла для висвердлювання кореневища
цибулі, і ріжучого механізму типу “ножиці” для видалення стебла цибулі.
Пристрій для відділення кінців цибулі складається із станини 2, на якій
розташовані всі основні вузли, а саме, центральний обертальний вал (на кресленні
не показано), на якому встановлена плита 3, планшайба 4, верхній диск 5, які
утворюють обертову карусель. Вал-шестерня 6 приводить в обертання зубчасте
колесо 7. Свердлильна головка складається з корпусу 8, встановленого на диску 4 у
маточині 9. За допомогою ролика 11, що установлений на осі 10, який рухається по
нерухомому копірі 12, здійснюється зворотно-поступальне переміщення головки.
Від прокручування корпус 8 утримується шпонкою 45. В корпус 8 на
підшипнику 42 встановлений шліцьовий палець 13, який приводиться в обертання
шліцьовим валиком 14, встановленим в диску 5 на підшипнику 15.
В шліцьовому валику 14 встановлені пружина 17 та шпиндель 16, в нижній
частині якого на різьбі встановлено перове свердло 18.
В корпусі 8 знаходиться втулка 19, на якій встановлені пружина 21 та стійка
притискна 20. Від прокручування втулка 19 утримується хвостовиком осі 10, яка
входить в поздовжній паз втулки 19.
На стійкі притискній 20 встановлено декілька ножів 22 які мають в верхній
частині пластини з проріззю, а в нижній – сферичні леза. Ножі 22 встановлені на
штифтах 23 і мають можливість повертатися на деякий кут під впливом пружини 24,
яка знаходиться на гвинтах 25.
На диску 3 розташований носій 26, в прорізах якого входять декілька захватів
27, які кріпляться до диска 3 гвинтами.
Знизу диска 3 на стержні 31 встановлений ріжучий механізм типу “ножниці”,
який складається із верхнього ножа 29, нижнього ножа 30, стержня 32, шарових
шайб 33, пружин 34 та болта з гайкою 35. До нижньої частини диску 3 гвинтами 36
та гайками 37 кріпляться дві ступінчасті пластини (затискачі) 38 і 39, які призначені
для обмеження розкриття ножів 29 і 30 під впливом пружини 34 .а ступені пластин є
28
опорами для ножів при їх спрацюванні, так як дозволяють утримувати лінію зрізу на
заданому рівні.
На станині 2 встановлені два упори 40 і 41, кожна з яких складається із стойок,
гвинтів, пружини 43, шайб і призначені замикання ріжучого механізму типу
“ножниці”.
Працює пристрій наступним чином. Цибулина 1 встановлюється в носій 26,
так щоб кореневище було доверху, а стебло – донизу. При переміщенні носія 26 з
цибулиною 1 вони попадають в позицію де під дією копіра 12 на роликах 11
опускається вниз корпус 8 і стійка притискна 20 своїми стойками притискають
цибулину 1 до конічної поверхні носія 26 і до захватів носія 27, леза, що виступає
над конічною поверхнею носія 26, які прорізають шкірку цибулі в декількох місцях.
На зафіксовану цибулину 1 опускаються ножі 22, які надрізають шкірку в
верхній частині цибулини, що значно полегшує в майбутньому очистку цибулі від
шкірки. До зафіксованої в такому положенні цибулі 1 опускається перове свердло
18, що обертається, яке висвердлює кореневище цибулі, частинки якого
викидаються відцентровою силою через прорізи 44 між стойками притискача 20.
Перове свердло 18 приводиться в обертання шестернею 6, яка має окремий
привід (на кресленні не зображено) зубчастим колесом 7, шліцьовим валиком 14,
шліцьовою муфтою 13 і шпинделем 16.
Зворотно-поступальний рух перовому свердлу 18 передається за допомогою
ролика 11, що установлений на осі 10, який рухається по нерухомому копірі 12. Так
як навіть відкалібрована цибуля відрізняється один від одного висотою та
діаметром, то для компенсації цих різних розмірів передбачені пружини 24.
В той же час, коли цибуля зафіксована між стійкою притискною 20 і носієм 26
ріжучий пристрій тисне “ножиці”, що знаходяться в розімкнутому стані, так як на
ножі 29 і 30 діє пружина 34, яка знаходиться на стержні 32 між шаровими шайбами
35. Величина розведення лез ножів забезпечується пластинами 38 і 39 і
встановлюється так, щоб шийка цибулі 1 вільно проходила між лезами ножів 29 і 30.
При переміщенні носія 26 з цибулею 1 з положення П1 в положення П2
відбувається змикання лез ножів 29 і 30 за рахунок опору їх з упорами 40 і 41, а
29
саме, відігнуті вниз кромки ножів дотикаються з шароподібною головкою гвинтів,
повертають на деякий кут, долаючи опір пружини 34, зусилля незначне і можемо
регулювати його за допомогою гайки 35, яка знаходиться на стержні 32, який може
повертатись на деякий кут в прорізі зроблені в відігнутих кромках ножів 29 і 30.
На гвинтах також встановлені пружини 43, зусилля яких набагато перевищує
зусилля пружини 34 і встановлені для того, щоб запобігти заклинюванню пристрою
між нерухомими упорами 40 і 41.
Ріжучі пристрої типу “ножниці” дозволяють зрізати стебла будь-якого виду
(сухі, в’ялі, тверді) з мінімальними відходами.
В залежності від форми і розмірів (діаметра та висоти) цибулини
встановлюються деталі відповідних розмірів: носій 26, стійка притискна 20 з
ножами 22 і перове свердло 18, так як вони входять в комплект і їх легко зняти і
замінити.
Застосування нового способу відділення кінців цибулі дозволяє набагато
зменшити кількість їстівної частини цибулини, яке потрапляє в відходи.
Було розроблено машину з новими конструктивними рішеннями, який
дозволяє підвищити якість обрізання кінців цибулі, зменшити кількість відходів та
підвищити продуктивність машин.
Для цього передбачається застосування голівки для висвердлювання
кореневища цибулин, а також спеціальні носії для правильного та надійного
орієнтування цибулин. Для підвищення продуктивності машини передбачається
установка 2х робочих каруселей з великою кількістю голівок для висвердлювання на
кожній каруселі. Для обрізання стебел цибулин передбачаються дискові ножі, що
швидко обертаються, котрі спрацьовують в момент максимального притискання
цибулин до носія.
Для забезпечення лінії виробництва овочевої ікри напівфабрикатом (цибуля
обжарена) продуктивність машини для обрізання кінців цибулі повинна бути П =
500 кг/год.
Для промислової переробки використовують цибулю великого та середнього
розміру з параметрами приведеними в таблиці 1.6.
30
Залежність маси цибулі від її розміру Таблиця 1.6.
Розмір цибулі Діаметр цибулі, мм Маса цибулі, кг
100 0,15
Великий розмір 85 0,13
71 0,107
70 0,105
Середній розмір 55 0,08
40 0,06
Проведені розрахунки залежності штучної продуктивності від: маси цибулі;
кількості головок для свердління та числа каруселей.
Штучна продуктивність машини для обрізання кінців цибулі залежить від
маси цибулі.
Штучна продуктивність машини для обрізання кінців цибулі в залежності від
маси цибулі (Пш):
П
Пш = шт/хв (1.1)
60��
де �� – маса однієї цибулини., кг;
П – продуктивність машини для обрізання кінців цибулі, кг/год
Результати розрахунків приведено в таблиці 1.7.
Залежність штучної продуктивності від маси цибулі Таблиця 1.7.
Розмір цибулі Маса цибулі, кг Штучна продуктивність, шт/хв
0,15 56
Великий розмір 0,13 64
0,107 78
0,105 79
Середній розмір 0,08 104
0,06 140
Результати розрахунків показано на графіку залежності штучної
продуктивності від маси цибулі (рис. 1.4).
31
160
140
120
100
80
60
40
20
0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
Маса цибулі, кг
Рис. 1.4. Залежність штучної продуктивності від маси цибулі
Штучна продуктивність машини на одній каруселі (Пк):
Пш
Пк = (1.2)
��
де �� – кількість каруселей.. шт;
Пш – штучна продуктивність машини для обрізання кінців цибулі, шт/год
Для збільшення продуктивності приймемо дві каруселі, так як при більшому
числі каруселей конструкція машини буде занадто складною, що є не доцільним.
Результати розрахунків показано на графіку залежності штучної
продуктивності від числа каруселей та маси цибулі: 0,06 кг; 0,08 кг; 0,105 кг; 0,13 кг
та 0,15 кг (рис. 1.5).
Для зменшення числа обертів каруселі приймаємо кількість головок для
свердління рівним ��г = 12.
Виходячи з вихідних даних розраховуємо конструктивні та кінематичні
параметри машини. Технічна характеристика розробленої машини приведена в
таблиці 1.8..
Штучна продуктивність, шт/хв
32
160
139
140
120 маса цибулі 0,06 кг
104
100
79 маса цибулі 0,08 кг
80
64 69,5
56 52 маса цибулі 0,105 кг
60
39,5
40 32 28 маса цибулі 0,13 кг
20
маса цибулі 0,15 кг
0
1 2
Кількість каруселей, шт
Рис. 1.5. Залежність штучної продуктивності від кількості каруселей
Залежність штучної продуктивності від маси цибулі Таблиця 1.8.
Технічна характеристика розробленої машини Таблиця 1.8
Властивості Показники
Продуктивність, кг/год 500
Кількість каруселей, шт 2
Число головок на каруселі 12
Середня маса цибулі, кг 0,06 – 0,075
Штучна продуктивність машини, шт./хв 120
Число обертів каруселі, об/хв 6
Тип тягового ланцюга носіїв цибулі ПР-38,1
Потужність електричного двигуна, кВт 1,1
Тип мотор-редуктор UMJ – 90��4:
Розроблена машина для обрізання кінців ріпчастої цибулі з новими
конструктивними рішеннями, що дозволяє з успіхом використовувати її в
підготовчих відділеннях сировини консервних заводів для підготування
напівфабрикату з цибулі.
Штучна продуктивність, шт/хв
33
1.7. Опис машини для обрізання кінців цибулі
Машина для обрізання кінців цибулі відноситься до устаткування харчової
промисловості та призначена для висвердлювання корневища та обрізання стебла
цибулі, і може бути використаний для виробництва овочевих консервів.
Відома машина для обрізання кінців цибулі, яка включає завантажувальний
бункер, елеватор, рукав, шнек, поворотний жолоб, орієнтуючі відсіки, захватні
механізми з ножовими голівками та стрічковий транспортер (див. изобретение №626757
М.Кл.А 23 №15/08 Бюллетень №37 05.10.78).
Відомий пристрій для обрізання кінців цибулі, що містить транспортуючий орган,
виконаний у вигляді двох вертикально розміщених дисків із захопленнями для голівок
цибулі, встановлених на горизонтальному валу фрези та механізму автоматичного
регулювання величини обрізання цибулі, що складається з лотків та фіксатора цибулин
(див. изобретение №1011107 А 2 №15/08 Бюллетень №14 от 15.04.83).
Найбільш близькою машиною для висвердлювання корневища та обрізання
стебла цибулі, що пропонується, є машина для обрізання кореневища та стебел цибулі,
що складається з станини, привода, ротора з носіями, різального органу (див.
изобретение №728828 М.Кл.2А 23 №15/08 Бюллетень №15 от 25.04.1980 г.).
Недоліками усіх вищевказаних машин та інших відомих пристроїв є те, що
передбачені в них пристрої для орієнтування цибулин перед обрізанням дуже ненадійні
та не забезпечують 100% правильного орієнтування цибулин; цибулина
використовується в якості робочого органу для орієнтування ножів, і так як цибулина з
боку розташування стебела є недостатньо жорсткою поверхнею, тому ножі
налаштовуються на відрізання не лише стебел, але і частини їстівної ділянки цибулини;
для обрізання корневища і стебла застосовуються плоскі пластинчаті чи дискові ножі,
тому при обрізанні кореневища цибулини зрізається також їстівна частина цибулини,
що веде до підвищених відходів. Крім того, ці машини малопродуктивні та після них
необхідно частину цибулин обрізувати вручну.
Ціль проектування машини для обрізання кінців цибулі – підвищити якість
обрізання цибулі та продуктивність машини, зменшити кількість відходів. Для цього
передбачено застосування голівки для висвердлювання кореневища цибулин, спеціальні
34
носії для правильного та надійного їх орієнтування. Для обрізання стебел передбачено
дискові ножі, котрі спрацьовують в момент притискання цибулин до носія.
Машина для висвердлювання корневища та обрізання стебла цибулі пояснюється
кресленнями.
Загальний вигляд машини зображено на рис. 1.6. і 1.7.
Машина складається з основних вузлів і деталей: станини 1, 2х каруселей 2;
ланцюгового транспортера з носіями 3, бункера 4, 2х дискових ножів 5, мотор-редуктора
6, центрального вал7, порожнистого валу 8, зірочки приводної 9, копіра 10, нижнього
диска 11, голівки для висвердлювання кореневища цибулини 12, верхнього диска 13,
плити 14, стойки 15, пристрою для натягування 16, знімача 18, центральної шестерні 20,
вал-шестерні 21, лотка 35, направляюча 37, зірочки 40, електродвигуна 41, шестерні 44,
шестерні 45.
Машина працює таким чином. Якщо належить обробляти цибулю 2х типорозмірів
середня (з розмірами 50 – 75 мм) і велика з розмірами 75 – 100 мм), то одну з 2х
каруселей 2 налаштовують на обробку великої цибулі, а іншу на обробку середньої. Для
цього для великої цибулі встановлюють свердло з діаметром 20 –.22 мм і патрон
виставляють на висоту більше 100 мм, а для середньої цибулі свердло 18 – 20 мм і
патрон встановлюють на висоті більше 75 мм.
Каруселі кріпляться в плиті 14 розміщених на стойках 15 закріплених в станині 1.
Якщо обробляється цибуля одного типорозміру, то обидві каруселі забезпечують
однаковими робочими органами. Цибуля подається елеватором в бункер 4, в якому є
вертикальна перегородка, яка ділить бункер на 2 відсіки. Цибуля по похилому днищу
кожного відсіку скачується в лоток, звідки оператор уручну бере цибулини та
встановлює в носії 3 щоб кореневище цибулин було зверху. Потік цибулин регулюється
заслінкою 39. Носії з цибулинами потрапляють під карусель, що обертається 2 з
декількома (8 – 16) голівками для висвердлювання 12, котрі призначені для
притискання цибулин до носіїв і висвердлювання кореневища цибулин. Це відбувається
за рахунок того, що при взаємодії копіра 10 і ролика 28 стакан 22 поступово
опускається вниз, а патрон 27 притискається до цибулини та піднімається вгору разом з
штоком 24, стискаючи пружину 30.
35
А-А
Б
2 4 15 21 20 14
13
12
11
10
40 9 Б
41 8
44 5
45 36
1 41
7
6
Фіг. 1
2 В Б-Б 18 16
5
А
37
А 35 18 3
В Фіг. 2
Рис. 1.6. Машина для обрізання кінців цибулі
Далі цибулина зустрічається з перовим свердлом 26, яке отримує обертання від
центрального валу 7 розміщеному в полому валу 8 через зубчасту передачу 20 – 21,
шліцьову муфту 23 і шпиндель 25. Центральний вал обертається від мотор-редуктора 6
та системи шестерень. Наявність різьбових з’єднань патрона 27 і штока 24, а також
36
свердла 26 і шпинделя 25 дозволяє налаштувати голівку для висвердлювання на будь-
який розмір цибулин в певних межах. Завдяки наявності пружин 30 і 31 процес
висвердлювання кореневища відбувається без пошкодження їстівної частини цибулини.
Одночасно з висвердлюванням кореневища цибулини відбувається обрізання
виступаючого з носія 3 стебла цибулини дисковим ножом 5, обертання якого
забезпечується електродвигуном 41. Відходи при обрізанні цибулин падають на лоток
36.
В-В
4
39 10
18
35
6
38
3
19
16
Г- Г
Г Г
19 42 42
43 17
9
1
Рис. 1.7. Машина для обрізання кінців цибулі (розрізи)
На рис. 1.8. зображена свердлильна головка машини для обрізання кінців цибулі
в розрізі. На кресленні також показано також розрізи свердлильної головкию
машини для обрізання кінців цибулі Д – Д, Е – Е, Ж – Ж
37
Рис. 1.8. Свердлильна головка машини для обрізання кінців цибулі
Із креслень (фіг.3, 4, 5, 6, 7, 8 і 9) видно, що обертання здійснює тільки свердло 26,
шпиндель 25, муфта 23, центральна шестерня 20, вал-шестерня 21, а інші частини
38
голівки для висвердлювання кореневища цибулин здійснюють зворотно-поступальні
рухи завдяки наявності шпонки 32 і пальця 29, які перешкоджають обертанню стакана
22 і штока 24. Правильне положення голівки для висвердлювання 12 забезпечується
нижнім диском 11, верхнім диском 13 і підшипниками 34, маточиною 33.
При подальшому русі носіїв з цибулинами відбувається підйом голівки для
висвердлювання вгору за рахунок копіра 10 і при подальшому русі цибулини
зіштовхуються знімачем 18 в лоток 35 і потім потрапляють на стрічковий транспортер
38.
У носій 3, що звільнився оператор встановлює чергову цибулину та з нею
відбуваються такі ж операції, як і на І каруселі. ІІ карусель приводиться в обертання
ланцюговою передачею, утвореною ланцюгом 43, на якому закріплені носії 3 та
зірочкою 40, встановленою на порожнистому валу ІІ каруселі. Центральний вал ІІ
каруселі отримує обертання від порожнистого валу через дві зубчасті передачі утворені
шестернями 44 і 45. Натягнення ланцюга відбувається за рахунок пристрою для
натягування 16, гвинта 17 та зірочки 19. Носії рухаються по замкнутому шляху
утвореного направляючою 37. У прорізі посадочного місця носіїв 3 встановлено
декілька плоских ножів 42, які призначені для надійної фіксації цибулин і надрізу
лушпиння цибулин в декількох місцях, що полегшує подальше чищення цибулин від
лушпиння.
1.8. Опис машини для чищення цибулі
Машини для чищення цибулі відноситься до обладнання харчової промисловості і
призначені для очищення цибулі від лушпиння.
Відома машина для чищення цибулі від лушпиння, так звана пневматична машина
для чищення цибулі КПЛ-3 [16, с. 53 − 56], яка складається із завантажувального
бункера, барабанного дозатора, очисної камери, колектору стислого повітря, циклона,
збірника.
Відомо пристрій для очищення цибулі та часнику від покривного листя, який
складається з камери з днищем, що обертається, соплового апарата, механізму для
видалення відходів (див. изобретение № 1433462 Кл.4А23 №15/08 Бюллетень №40 от
30.10.88).
39
Відомо пристрій для видалення лушпиння з цибулі, який складається з кількох
робочих камер у вигляді пневмосклянок з кільцевими ножами та рухливим днищем,
повітряного колектору та сопел (див. изобретение №635955 М. Кл. А23 №15/08
Бюллетень №45 от 05.12.78 г.).
Найбільш близькою машиною для очищення цибулі від лушпиння до
пропонованої машини являється машина, що складається із завантажувального бункера
з дозатором, очисної камери з очисним барабаном, що має на своїй поверхні дискові
ножі та насічку, газового колектору, транспортерів скребкових (див. изобретение
№713559 М. Кл.А.23 №15/08 Бюллетень №5 от 05.02.1980 р.).
Для цього машина забезпечена абразивними роликами та шнеком з
гвинтовими терками, що дозволяє створити декілька паралельних струмків, в яких
цибулини піддаються інтенсивній дії абразивних поверхонь на лушпиння цибулин
при одночасному переміщенні цибулин уздовж роликів за допомогою шнека, що
обертається, забезпеченого витками з насічкою для надриву лушпиння цибулин. Це
дозволяє набагато скоротити витрати стислого повітря (а значить і витрати
електроенергії), так як у пропонованій машині очищення цибулин виробляється не
за рахунок дії на цибулину стислого повітря, а за рахунок механічної дії абразивних
поверхонь, а стисле повітря використовується тільки для обдування робочих органів
і то в невеликих кількостях, так як обдування робочих органів можна виробляти
періодично по мірі їх забруднення.
Машина для очищення цибулі складається з каркаса 1, абразивних роликів 2,
шнека 3, терки гвинтової 4, приводу шнека 5, ланцюгової передачі 6, приводу
абразивних роликів 7, зубчатого колеса 8, шестерні 9, заслінки 10, водяного
колектору 11, повітряного колектору 12, завантажувального бункера 13,
розвантажувального лотка 14, підшипникового вузла 15, підшипникового вузла 16,
підшипника ковзання 17.
Абразивні ролики 2 є полі вали, на поверхні яких нанесений шар абразивного
матеріалу товщиною 10-12 мм. Вони розміщені по дугі певного радіусу і створюють
батарею з абразивною поверхнею. Кожна пара роликів обертається назустріч один
одному за рахунок зубчастих коліс 8, які приводяться в обертання від приводу 7 через
40
шестерню 9. Причому всі парні зубчасті колеса 8 виготовляються з пластмаси (текстоліт
і ін.) для зменшення шуму від передач, так як вони обертаються з частотою більш 100
об/хв. Для того, щоб під час експлуатації можна було зняти будь-який зношений ролик
2, не розбираючи машини, корпус підшипника 15 виготовляється з діаметром більшим,
ніж діаметр абразивного ролика 2. Тому при необхідності відгвинчують 4 гвинта, якими
корпус підшипника 15 кріпиться до каркасу 1 і абразивний ролик виймається разом з
корпусом підшипника, так як друга шийка ролика підтримується підшипником
ковзання 17.
Рис. 1.9. Машина для очищення цибулі
Іншим основним робочим органом машини є шнек 3, який призначений для
переміщення цибулин по абразивній поверхні від місця завантаження до місця
вивантаження. Вал шнека встановлений в підшипниках 16 та отримує обертання від
41
привода 5 через ланцюгову передачу 6. До витків шнека 3 по всій довжині
кріпляться болтами в вигляді окремих витків терки гвинтові 4, довжина яких рівна
кроку шнека 3. Ця гвинтова терка 4 являє собою витки, виготовлені з листової
нержавіючої сталі товщиною 0,8-1 мм з дрібною насічкою, яка призначена для
надриву шкірки цибулин, що буде сприяти кращому процесу очищення цибулин за
допомогою абразивної поверхні роликів 2. Так як гвинтова терка 4 виготовляється з
тонкого листа, то для віддання їм більшої стійкості при зіткненні з цибулинами до
основного шнеку приварюються пластини 18 з отворами для кріплення терки 4
болтами.
Таким чином, гвинтова терка 4, виготовлена в вигляді окремих витків, є
знімною деталлю та може бути замінена новою при деформації чи зносі насічки.
Кришка 19 призначена для обгороджування частин машини, що обертаються
та для відведення через витяжну трубу 20 газів із запахом фітонцидів, які
виділяються з цибулин при їх очищенні.
Водяний колектор 11 служить для подачі поди при санітарній обробці робочих
органів машини, а також для змиву відходів при очистці коренеплодів (наприклад,
картоплі). Повітряний колектор 12 призначений для подачі стислого повітря при
очищенні цибулі з метою здування часток шкірки з робочих органів. Працює
машина таким чином. Із бункера 13 цибулини скачуються по лотку на абразивні
ролики 2. Шар потоку цибулин регулюється заслінкою 10. Шнек, що обертається 3
своїми гвинтовими терками 4 захоплює певну частину цибулин та переміщує їх
вздовж роликів з абразивною поверхнею, що швидко обертаються 2, за допомогою
якої і знімається шкірка з цибулин. Насічка на гвинтовій терці, стикаючись з
цибулиною, надриває лушпиння цибулин, чим сприяє очищенню цибулин.
Очищені цибулини вивантажуються по лотку 14. Отримане при очищенні
цибулин лушпиння проштовхується роликами, що обертаються 2 в зазор між ними і
падає вниз на шибер 21, де підхоплюється потоком повітря і направляється до
патрубка 22, до якого приєднується пневмопровід для транспортування лушпиння
до бункера для відходів, над яким встановлений вентилятор і циклон. Вентилятор
відсисає повітря з камери, що знаходиться під абразивними роликами, що
42
обертаються 2, та захоплює лушпиння в пневмопровод, а циклон служить для
відокремлення повітря від лушпиння. Важкі частки, які падають на шибер 21 і не
можуть захоплюватися потоком повітря, періодично вивантажуються при відкритті
шибера 21.
Рис. 1.10. Машина для очищення цибулі
Висновки до розділу 1
Проаналізувавши літературні джерела зроблено аналітичний огляд процесу
чищення цибулі для виробництва напівфабрикату.
Маркетингове обґрунтування свідчить, що процес чищення цибулі є
складовою виробництва консервів овочевих і потребує певного обладнання. На
сучасному етапі виробництва є необхідним впровадження якісно раціональнішого
обладнання для обрізання кінців і чищення цибулі.
В аналітичному розділі приведено:
- маркетингове обґрунтування проекту;
43
- опис потоково-механізованої лінії виробництва овочевої ікри;
- технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову продукцію;
- план підготовчого відділення цеху по виробництву ікри кабачкової та
баклажанної;
- технічна пропозиція реконструкції дільниці підготовки цибулі;
- науково-дослідна робота;
- опис машини для обрізання кінців цибулі;
- опис машини для чищення цибулі;
44
РОЗДІЛ 2.
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1. Розрахунок машини для обрізання кінців цибулі
2.1.1. Розрахунок головних параметрів
Вихідні дані:
Продуктивність, П 500 кг/год;
Кількість головок для свердління, кг – 12;
Число каруселей, �� – 2;
Середня маса цибулі, �� – (0,06 - 0,075) кг
Штучна продуктивність машини:
П 500
Пш = = = 120 шт/хв (2.1)
60�� 60х0,07
Продуктивність на одній каруселі:
Пш 120
Пк = = = 60 шт/хв (2.2)
2 2
Число обертів каруселі з врахуванням коефіцієнта завантаження кз= 0,8 – 0,9:
П1 60
�� = = = 6 об/хв (2.3)
12кз 12х0,84
Для переміщення носіїв луковиць цибулі вибираємо ланцюг ПР-38,1 з
розмірами:
Діаметр ролика ��р = 22,25 мм;
Ширина пластини ℎ = 36,2 мм;
Відстань між пластинами ��вн = 25,4 мм
45
Крок носіїв приймаємо:
�� = 38,1х4 = 152,4 мм (2.4)
Число зубців зірочки для ланцюга ПР - 31,1:
�� = 12х4 = 48 (2.5)
Діаметр ділильного кола:
�� 38,1
��д = = = 582,6 мм (2.6)
180
sin 0,0654
48
Діаметр ділильного кола каруселі:
��к = 720 мм (2.7)
Лінійна швидкість ланцюга з носіями:
�� = ����д �� = 3,14х0,5826х6 = 10,98м/хв = 0,18м/с (2.8)
Відстань між віссю ланцюга і віссю носія:
��к − ��д
�� = = 68,7 мм (2.9)
2
Для приводу машини вибираємо мотор-редуктор типу UMJ - 90��4:
Передаточне відношення �� = 80;
Число обертів вихідного валу ��вв = 18 об/хв;
Потужність електричного двигуна �� = 1,1 кВт;
Момент обертання ��об = 360 н м
46
2.1.2. Кінематичний розрахунок машини для обрізання кінців цибулі
Вихідні дані:
Число обертів каруселі з врахуванням коефіцієнта завантаження кз=0,8 - 0,9,
�� = 6об/хв;
Привід мотор-редуктор типу UMJ - 90��4:
Передаточне відношення �� = 80;
Число обертів вихідного валу ��вв = 18 об/хв;
Потужність електричного двигуна �� = 1,1 кВт;
Момент обертання ��об = 360 н м
Передаточне відношення між валом і мотор-редуктором:
��вв 18
��1 = = = 3 (2.10)
��к 6
Приймаємо число зубців шестерні:
��1 = 20 (2.11)
Число зубців зубчатого колеса:
��2 = ��1��1 = 20х3 = 60 (2.12)
Модуль зубчатої передачі вибираємо �� = 4
Міжосьова відстань:
(��1 + ��2)�� (20 + 60)4
��1 = = = 160 мм (2.13)
2 2
Приймаємо число зубців шестерні ��3 = 30 .
47
Для збереження міжцентрової відстані (a= 160) повинна виконуватися
рівність:
(��3 + ��4)��
��1 = (2.14)
2
З попередньої формули знайдемо значення кількості зубців зубчатого колеса:
2��1 + ��3�� 2х160 + 30х4
��4 = = = 50 (2.15)
�� 4
Передаточне відношення буде:
��4 50
��2 = = = 1,67 (2.16)
��3 30
Число обертів центрального валу буде:
��ц.в = ��в.в��2 = 18х1,67 = 30 об/хв (2.17)
Діаметр центрів каруселі рівний:
��к = 720 мм (2.18)
Міжосьова відстань між центральним зубчатим колесом і шестернями-
сателітами буде:
��к 720
��к = = = 360 мм (2.19)
2 2
Приймаємо число зубців шестерні ��6 = 20 .
48
Для збереження міжцентрової відстані (��к = 360) повинна виконуватись
рівність:
(5 + ��6)��
��к = (2.20)
2
З попередньої формули знайдемо значення кількості зубців зубчатого колеса:
2��к + ��6�� 2х360 + 20х4
��5 = = = 160 (2.21)
�� 4
Частота обертання шестерень сателітів і свердел:
��5 160
��с = ��ц.в = 30 = 240 об/хв (2.22)
��6 20
Число оборотів свердла за один оборот каруселі:
��с
��1
с = = 40 об/хв (2.23)
��к
Висвердлювання кореневища цибулі проходить при повороті каруселі на кут
�� = 450, тобто:
360
= 8 (2.24)
45
Тоді число обертів свердла на цьому відрізку:
40
��2
с = = 5 об/хв (2.25)
8
Для обертання дискових ножів в приводі приймаємо мотор-редуктор типа
RMJ40 - 71А4:
49
Передаточне відношення �� = 10;
Число обертів вихідного валу ��вв = 137 об/хв;
Потужність електричного двигуна �� = 0,25 кВт;
Момент обертання ��об = 14 н м
2.2. Розрахунок машини для чищення цибулі
2.2.1. Розрахунок геометричних параметрів машини для чищення цибулі
Згідно завдання на проектування, продуктивність машини повинна бути не
менша П = 1000 кг⁄год.
Конструктивно задаємося:
– діаметр шнека �� = 500 мм;
– крок витка шнека буде: �� = 0,8 ∙ ��, �� = 0,8 ∙ 500 = 400 мм;
– коефіцієнт завантаження шнека приймаємо �� = 0,08 ÷ 0,1 (припускаємо,
що цибуля буде розміщена одним шаром).
Виходячи з цих даних, визначаємо число обертів шнека машини для чищення
цибулі за формулою [16, с. 11 – 12]:
П = 47,1��2���������� (2.26)
де: ρ – насипна щільність цибулі, �� = 650 кг⁄м3;
с – коефіцієнт, який враховує нахил конвеєра до горизонту: для
горизонтальних конвеєрів, с = 1; при нахилі – 10º, с = 0,8.
Звідси:
П 1000
�� = = = 3 об⁄хв (2.27)
47,1��2�������� 47,1 ∙ 0,5242 ∙ 0,4 ∙ 650 ∙ 0,1 ∙ 1
Швидкість поступального руху цибулі в жолобі буде:
���� 0,4 ∙ 3
��л = = = 0,02 м/с (2.28)
60 60
50
При довжині шнека ��ш = 2 м, визначаємо час перебування цибулі в машині:
��ш 2
�� = = = 125 сек. (2.29)
��л�� 0,02 ∙ 0,8
З практики відомо, що тривалість обробки цибулі абразивною поверхнею
робочого органу складає 40 ÷ 60 сек. В машині, що проектується цей час
складає �� = 125 сек, тобто є можливість збільшити продуктивність майже в 1,5 ÷ 2
рази до П = 1500 кг/год.
При виборі діаметра абразивних валиків виходимо з того, що для втягування
продукту діаметр абразивних валиків повинен бути в 1,5 ÷ 2 рази більше діаметра
цибулі. Так як в нашому випадку після калібрування в машину будуть надходити
цибулини розміром не менше 40 мм то діаметр валика можна прийняти ��в = 72 мм,
а з врахуванням того, що між сусідніми валиками повинен бути зазор в межах 6 ÷ 10
мм для проходу знятої оболонки з цибулі, приймаємо відстань між сусідніми
валиками �� = 80 мм, тоді зазор буде �� = 8 мм.
Виходячи з прийнятої міжосьової відстані приймаємо кількість зубів коліс �� =
20, а модуль �� = 4. Абразивні валики розміщуються по дузі кола так, щоб
утворився жолоб у вигляді півкола з 12-ма абразивними валиками.
Визначаємо діаметр кола, якщо відомо, що довжина хорди �� = 80 мм, а
кількість частин �� = 24.Згідно з табл. 21 (стор. 56 “ Технический справочник” под
редакцией Е. Л. Скороходова):
���� 80
�� = = = 612,9 мм ≈ 613 мм (2.30)
�� 0,13053
де: ���� = �� = 80 мм;
�� – табличні дані, �� = 0,13053
Радіус дуги, по якій будуть розміщені абразивні валики буде:
�� 613
��д = = = 306,5 мм (2.31)
2 2
51
Тепер можна уточнити діаметр шнека.
Попередньо ми вибрали:
– діаметр шнека ��ш = 500 мм (радіус ��ш = 250 мм);
– діаметр абразивного валика ��в = 72 м (радіус ��в = 36 мм):
– зазор між витками шнека і абразивними валиками приймаємо згідно
рекомендацій (�� = 6 ÷ 10 мм;) �� = 8,5 мм.
Визначаємо радіус шнека:
��ш = 306,5 − (36 + 8,5) = 262 мм (2.32)
Визначаємо діаметр шнека:
��ш = 2��ш = 262 ∙ 2 = 524 м (2.33)
Якщо використовувати шнек не тільки для переміщення цибулі, а також для
розриву оболонки цибулин, то на витках шнека встановлюємо з’ємні гвинтові
поверхні тертя довжиною, рівною кроку (�� = 400 мм), тобто для 2-х метрового
шнека потрібно 5 таких витків. Ці гвинтові поверхні тертя кріпляться до основного
шнека за допомогою болтів М8. Так як гвинтові поверхні тертя виготовляються з
тонких листів (0,8 ÷ 1 мм) нержавіючої сталі, то для попередження їх деформації
при переміщенні цибулин до основного шнеку приварюються пластини приблизно
через 45º. В цих пластинах також свердляться отвори для кріплення гвинтової терки.
Ці терки робляться парними для того, щоб їх можна було швидко зняти із шнека у
випадку їх деформації, підвищеному зносі поверхні тертя, а також для чищення і
миття.
Конструктивно приймаємо діаметр основного шнека ∅ 300 мм, діаметр вала
∅ 60 мм. Зовнішній діаметр гвинтової терки буде �� = 524 мм, а внутрішній
приймаємо �� = 240 мм. Крок витків шнека �� = 400 мм. Витки шнека звичайно
виготовляються з листового матеріалу, товщина якого для основного шнека �� = 6 ÷
8 мм, а товщина нержавіючої сталі для терки ��т = 0,8 ÷ 1 мм. Витки основного
52
шнека приварюються до валу, а гвинтова терка кріпиться до основного шнеку
болтами. При виготовленні шнеків необхідно розрахувати розміри розвертки витків
шнека. Для цього користуємося методикою, викладеною в книзі “Практикум по
технологическому оборудованию консервных заводов” під редакцією Е. Д.
Ситникова [6, с 12 – 13]:
1) Довжина зовнішньої гвинтової лінії одного витка:
��р = √��2 + (����)2 (2.34)
а) для основного шнека:
��′р = √4002 + (3,14 ∙ 300)2 = 1023,4 мм (2.35)
б) для гвинтової терки:
��"р = √4002 + (3,14 ∙ 524)2 = 1693,3 мм (2.36)
2) Довжина внутрішньої гвинтової лінії витка:
�� = √��2 + (����)2 (2.37)
а) для основного шнека:
��′ = √4002 + (3,14 ∙ 60)2 = 442 мм (2.38)
б) для гвинтової терки:
��" = √4002 + (3,14 ∙ 240)2 = 853,2 мм (2.39)
3) Визначаємо внутрішній діаметр розвертки витка:
53
(�� − ��)��
��х = (2.40)
(��р − ��)
а) для основного шнека:
(300 − 60) ∙ 442
��′х = = 182,5 мм (2.41)
(1023,4 − 442)
б) для гвинтової терки:
(524 − 240) ∙ 853,2
��"х = = 288,4 мм (2.42)
(1693,3 − 853,2)
4) Визначаємо зовнішній діаметр розвертки:
��х = ��х + (�� − ��) (2.43)
а) для основного шнека:
��′х = 182,5 + (300 − 60) = 422,5 мм (2.44)
б) для гвинтової терки:
��"х = 288,4 + (524 − 240) = 572,4 мм (2.45)
5) Визначаємо кут вирізу із розвертки:
��р
�� = 360° (1 − ) (2.46)
����х
а) для основного шнека:
1023,4
�� = 360° (1 − ) = 83° (2.47)
3,14 ∙ 422,5
54
б) для гвинтової терки:
1603,3
�� = 360° (1 − ) = 22° (2.48)
3,14 ∙ 572,4
2.2.2. Розрахунок приводу машини для чищення цибулі
Потужність привода шнека машини
Визначаємо потужність привода шнека машини (див. Е.Д. Ситников
“Практикум по технологическому оборудованию консервних заводов” стор. 12):
П(���� + ��)��
��ш = , кВт (2.49)
102��
де: П – продуктивність машини, П = 1000 кг⁄год = 0,28 кг⁄с;
�� – довжина конвеєра, �� = 22 м;
ω – коефіцієнт опору руху, ω = 1,9÷6,3. Приймаємо ω = 6;
�� – коефіцієнт запасу міцності (�� = 1,2 ÷ 1,3). Приймаємо �� = 1,25;
�� – КПД привода, �� = 0,75
0,28(2,2 ∙ 6 + 0)1,25 4,62
��ш = = = 0,06 кВт (2.50)
102 ∙ 0,75 76,5
Приймаємо з деяким запасом ��ш = 0,25 кВт.
Вибираємо мотор-редуктор типу МЦЗС–80–5,6–0,25. Обертовий момент на
виході валу: Мв = 400 Н ∙ м. Колове зусилля: Р = 5000 Н.
Визначаємо потужність привода для обертання абразивних валиків.
Для обертання валика приймаємо обертовий момент М = (25 ÷ 30)Н ∙ м.
Швидкість обертання валиків �� = 140 ÷ 150 об⁄хв.
Приймаємо: �� = 145 об⁄хв, тоді кутова швидкість буде:
���� 3,14 ∙ 145
��в = = = 15,2 (2.51)
30 30
55
Потужність привода буде:
���� 30 ∙ 15,2 456
��в = = = = 889 Вт = 0,89 кВт (2.52)
��заг 0,9512 0,513
Вибираємо мотор-редуктор типу МЦ2С-63-71-1,1.
2.2.3. Кінематичний розрахунок привода
Вихідні дані:
Кількість обертів шнека:
��ш = 3 об⁄хв (2.53)
Кількість обертів вихідного валу мотор-редуктора МЦ3С-100-5,6-0,55:
��р = 5,6 (2.54)
Передаточне число буде:
��р 5,6
��ш = = = 1,87 (2.55)
��ш 3
Приймаємо для передачі, що обертається від редуктора до валу шнека,
ланцюгову передачу, при цьому кількість зубів меншої зірочки беремо ��1 = 21.
Тоді число зубів великої зірочки буде:
��2 = ��1��ш = 21 ∙ 1,87 = 39,3 (2.56)
Приймаємо ��2 = 40.
Кількість обертів вихідного вала мотор-редуктора МЦ2С-63-71-1,1: ��р =
71 об⁄хв..
Число обертів валиків: ��в = 142 об⁄хв.
Передаточне відношення:
��р 71 1
��в = = = (2.57)
��в 142 2
56
Це значить, що привідна шестірня, яка знаходиться на вихідному валу мотор-
�� 20
редуктора буде мати кількість зубів ��1 = 2 = = 40, так як ми прийняли кількість
��в 0,5
зубів зубчастих коліс ��2 = 20 і модуль �� = 4.
Вибір шестірні (��1 = 40) з більшою кількістю зубів, ніж колеса обумовлено
тим, що конструктивно неможливо було вибрати шестірню з меншою кількістю
зубів, так як при монтажі мотор редуктора виникли затруднення і непотрібно було
вводити додаткову зубчасту передачу.
2.2.4. Розрахунок ланцюгової передачі
При розрахунку визначають крок ланцюга, виходячи із допустимої величини
середнього тиску в шарнірі ланки ланцюга і прийнятого значення міжосьової
відстані передачі – а (мм). Ця залежність кроку від міжосьової відстані має вигляд:
�� ��
≤ �� ≤ (2.58)
80 30
В машині для чищення цибулі: �� = 600 мм, тоді крок ланцюга буде
знаходитися в межах:
600 600
≤ �� ≤ ; 7,5 ≤ �� ≤ 20 (2.59)
80 30
Розрахункове значення кроку ланцюга визначаємо за формулою (див. “ Расчет
и проектирование деталей машин” під редакцією Г.Б. Столбина стор 33):
3 ����у(��)
�� ≥ 30,5√ (2.60)
��1����
де: �� – потужність, �� = 0,55 кВт;
��у – коефіцієнт, який враховує, при розрахунку середньо і низько швидкісних
передач, вплив на втомлюючу міцність пластин ланцюга від частоти обертання
ведучої зірочки;
57
���� – коефіцієнт, що враховує, при розрахунку швидкісних передач, вплив
частоти обертання ведучої зірочки на зносостійкість шарнірів;
���� – коефіцієнт, що враховує кількість рядів ланцюга, ���� = 1
Коефіцієнт, який враховує вплив на втомлюючу міцність пластин ланцюга від
частоти обертання ведучої зірочки:
9 �� 9
1 5,6
�� √
у = 10√ = 10 = 0,94 ∙ 10 = 9,4 (2.61)
10 10
Коефіцієнт, що враховує, при розрахунку швидкісних передач, вплив частоти
обертання ведучої зірочки на зносостійкість шарнірів:
3 �� 2 3 2
√ 1 5,6
�� = ( ) = √
�� ( ) = 0,68 (2.62)
10 10
Підставляємо дані в формулу:
3 0,55 ∙ 9,4
�� ≥ 30,5√ 3
≥ 30,5√0,420 ≥ 30,5 ∙ 0,75 ≥ 22,9 мм (2.63)
5,6 ∙ 1
Враховуючи залежність кроку ланцюга від міжосьової відстані, де �� ≤ 20,
приймаємо:
стандартний крок ланцюга �� = 19,05;
тип ланцюга ПР-19,05-3180;
відстань між внутрішніми пластинами – Ввн = 12,7 мм;
діаметр ролика – ��1 = 11,91 мм;
ширина внутрішньої пластини – ℎ = 18,2 мм.
Значення розмірів зірочок ланцюгової передачі приведено в табл. 2.1.
58
Розміри зірочок ланцюгової передачі. Табл. 2.1
№ ��
Найменування параметрів Розрахункові формули ��1 = 21 2
п/п = 40
180°
1 Діаметр ділильного кола ��д = �� cos 127,8 242,7
��
180°
2 Діаметр кола виступів ���� = �� (0,5 + ������ ) 136 251,6
��
3 Діаметр кола впадин ���� = ��д − 2�� 115,7 230,6
4 Радіус впадин �� = 0,5025��1 + 0,05 6,04 6,04
5 Радіус закруглення зуба ��1 = 1,7��1 20,25 20,25
Відстань від вершини зуба до
6 лінії центрів дуг ℎ1 = 0,8��1 9,5 9,5
заокруглення
180°
7 Діаметр ободу ���� = �� ∙ ������ − 1,2ℎ 104,7 202,3
��
8 Радіус заокруглення ��2 = 1,5 1,5 1,5
9 Ширина зуба зірочки ��1 = 0,93��вн − 0,15 10,7 10,7
Визначаємо середній тиск в шарнірі ланцюга:
����д 5000 ∙ 1
�� = = = 27,8 < [��] (2.64)
������ 180 ∙ 1
де: �� – колове зусилля, �� = 5000Н;
�� – опорна поверхня шарніра, �� = 180 мм2;
��д – коефіцієнт динамічного навантаження, при спокійному навантаженні
��д = 1;
���� – коефіцієнт, що враховує кількість рядів ланцюга, ���� = 1.
Допустимий середній тиск по табл. 5.15 (стор. 85) [��] = 39 Н⁄мм2.
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності:
��р9,81
�� = ≥ [��′] ≥ 5 (2.65)
����д + ���� + ����
59
де: ��р – руйнівне зусилля ланцюга, ��р = 3180 кг;
�� – колове зусилля, �� = 5000 Н;
��д – динамічний коефіцієнт, ��д = 1;
���� – зусилля від центробіжних сил
Зусилля від відцентрових сил:
���� = ����2 (2.66)
де: �� – маса 1 метра ланцюга, �� = 1,5 кг⁄м;
�� – зусилля від відцентрових сил швидкості ланцюга
Зусилля від відцентрових сил швидкості ланцюга:
��1��1�� 21 ∙ 5,6 ∙ 19,05
�� = = = 0,037 м⁄с (2.67)
60 ∙ 1000 60000
���� = 1,5 ∙ 0,0372 = 0,02 Н (2.68)
���� = 9,81�������� = 9,81 ∙ 1,5 ∙ 1,5 ∙ 0,6 = 13Н (2.69)
3180 ∙ 9,81 31196
�� = = = 6,2 > [��′] = 5 (2.70)
5000 ∙ 1 + 0,02 + 13 5013,02
Останні розрахунки доводять, що ланцюг підібраний правильно.
2.2.5. Розрахунок зубчастої передачі
Так як із попередніх розрахунків ми визначили конструктивно кількість зубів і
модуль для зубчастої передачі, то необхідно провести перевірочний розрахунок на
згинаючі і контактні напруження і порівняти з допустимими напруженнями.
Вихідні дані:
��1 = 40; ��2 = 20; �� = 4 (2.71)
60
мотор-редуктор МЦ2С-63-71-1,1, де потужність електродвигуна �� = 1,1 кВт;
число обертів вихідного вала ��1 = 71 об⁄хв;
крутний момент вихідного вала М1 = 146 Н ∙ м;
колове зусилля �� = 3000 Н.
Розрахунок ведемо по методиці, викладеній в книзі “Расчет и проектирование
деталей машин” [7, с. 53 – 58].
Визначаємо діючі в передачі контактні напруження:
���� = ������������√������(�� ± 1)⁄(����1��) ≤ [������] (2.72)
де ���� – коефіцієнт, що враховує форму спряжених поверхонь зубів. Вибираємо
по табл. 6.10: ���� = 1,76;
���� – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів спряжених
коліс. Значення коефіцієнта ���� вибираємо по табл. 6.4: ���� = 274 ;
���� – коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній;
������ – гранична розрахункова колова сила
Коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній визначається за
формулою:
4 − ����
���� = √ (2.73)
3
де: ���� – коефіцієнт торцевого перекриття
Коефіцієнт торцевого перекриття:
1 1 1 1
���� = [1,88 − 3,2 ( ± )] cos �� = [1,88 − 3,2 ( ± )] ∙ 1 = 1,64 (2.74)
��1 ��2 40 20
4 − 1,64
���� = √ = 0,89 (2.75)
3
61
Гранична розрахункова колова сила визначається за формулою:
����
������ = ������������������, Н⁄мм (2.76)
��
де: ���� – вихідна розрахункова колова сила
Вихідна розрахункова колова сила:
2 ∙ 103�� 3
1 2 ∙ 10 ∙ 146
���� = = = 1825 �� (2.77)
��1 160
де: ��1 – крутний момент, ��1 = М1 = 146 Н⁄м;
��1 – ділильний діаметр, ��1 = 160 мм;
������ – коефіцієнт, що враховує розподілення навантаження між зубами, для
прямозубих коліс ������ = 1;
������ – коефіцієнт, що враховує властивості матеріала шестерні, вибираємо по
табл. 6.3 (стор.45), ������ = 1,07;
������ – коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження
Коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження визначається за формулою:
��������
������ = 1 + (2.78)
(����������������)
де: ������ – гранична колова динамічна сила
Гранична колова динамічна сила:
��
������ = ��н��0��√ , (2.79)
��
де: ��н – по табл. 6.12: ��н = 0,066;
��0 – по табл. 6.13: ��0 = 53;
�� – швидкість шестерні
62
Швидкість шестерні, при ��1 = 71 об⁄хв буде:
����1��1 3,14 ∙ 0,16 ∙ 71
�� = = = 0,6 м⁄с (2.80)
60 60
Міжосьова відстань:
��(��1 + ��2) 4(40 + 20)
�� = = = 120 мм (2.81)
2 2
Тоді:
120
������ = 0,006 ∙ 53 ∙ 0,6√ = 1,48 (2.82)
2
1,48 ∙ 20 29,6
������ = 1 + = 1 + = 1,015 (2.83)
1825 ∙ 1,07 ∙ 1 1953
1825
������ = ∙ 1 ∙ 1,07 ∙ 1,015 = 99,1 Н⁄мм (2.84)
20
Визначаємо допустиме напруження:
[�� ] = �� ′
���� ���� ∙ ������ , (2.85)
де: �� ′
���� – табличне допустиме напруження (див. табл. 6.5): �� ′
���� = 600 МПа
для стальних коліс (сталь 45)
������ – коефіцієнт довговічності:
Коефіцієнт довговічності:
6 ������
������ = √ ≤ 2,6 (2.86)
������
Так як ������ ≤ 2,6 – для стальних коліс, то приймаємо ������ = 1,75 ,
63
Тоді:
[������] = 600 ∙ 1,75 = 1050 МПа (2.87)
Визначаємо діюче контактне напруження:
���� = 1,76 ∙ 274 ∙ 0,89√99,1(2 + 1)⁄(160 ∙ 2) = 414 МПа < [������] (2.88)
Розрахунок на згин витривалість зубів
Діючі в передачі напруження згину порівнюють з допустимими, взяті з
урахуванням коефіцієнта довговічності:
���� = ������������ ������⁄�� ≤ [������] (2.89)
де: ���� – вибираємо по табл. 6.7 (стор. 51), ���� = 3,7;
���� – коефіцієнт, що враховує перекриття зуба, ���� = 1;
���� – коефіцієнт, що враховує нахил зуба, для прямозубих коліс ���� = 1;
������ – гранична колова сила, Н/мм
Гранична колова сила:
����
������ = �� ��
�� ���� ���������� (2.90)
де: ������ – коефіцієнт, що враховує розподілення навантаження, для прямозубих
коліс ������ = 1;
������ = 1,13 (див. табл. 6.3 стор. 45);
������ – коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження
Коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження і визначається за
формулою:
������ ∙ ��
������ = 1 + (2.91)
����������������
64
де: ������ – гранична колова динамічна сила
Гранична колова динамічна сила:
��
������ = ������0��√ (2.92)
��
де: ���� = 0,016; ��0 = 53; �� = 0,6 м/с; �� = 120; �� = 2
120
������ = 0,016 ∙ 53 ∙ 0,6√ = 3,94 (2.93)
2
Тоді:
3,94 ∙ 20
������ = 1 + = 1,038 (2.94)
1825 ∙ 1 ∙ 1,13
1825
������ = ∙ 1 ∙ 1,13 ∙ 1,038 = 107 Н⁄мм (2.25)
20
���� = 3,7 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 107⁄4 = 99 МПа (2.95)
Допустиме навантаження визначається так:
[������] = �� ′
���� ∙ ������ (2.96)
де: �� ′
���� = 210 МПа (див. табл. 6.5 стор. 47);
������ – коефіцієнт довговічності
Коефіцієнт довговічності:
9 ������
������ = √ ≤ 1,63 (2.97)
������
Приймаємо ������ = 1,5,
Тоді:
65
[������] = 210 ∙ 1,5 = 315 МПа (2.98)
Діюча величина напруження на згин:
���� = 99 ≤ 315 МПа (2.99)
Отже, зуби і матеріал для них вибрані правильно.
Розрахунок виконаний для приводних зубчастих коліс, які сприймають
найбільше навантаження.
Решта зубчастих коліс піддаються меншому навантаженню. Тому, з метою
зменшення шуму, при роботі металічних зубчастих коліс, всі парні колеса
виготовляються не з металевого матеріалу, а із пластмаси (поліамід, текстоліт та ін.)
Висновки до розділу 2
Обладнання, яке розраховувалось, використовується в лінії підготовки
напівфабрикату з цибулі для її чищення.
Для проектування машини для обрізання кінців цибулі та машини для
чищення цибулі зроблено такі розрахунки:
Розрахунок машини для обрізання кінців цибулі:
- Розрахунок головних параметрів;
- Кінематичний розрахунок машини для обрізання кінців цибулі;
Розрахунок машини для чищення цибулі:
- Розрахунок геометричних параметрів машини для чищення цибулі;
- Розрахунок приводу машини для чищення цибулі;
- Кінематичний розрахунок приводу;
- Розрахунок ланцюгової передачі;
- Розрахунок зубчастої передачі.
66
РОЗДІЛ 3
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ
3.1. Формулювання службового призначення деталі
Зубчата передача слугує для передачі крутного моменту від одного валу до
другого. В нашому випадку шестерня передає крутний момент від вихідного валу
мотор-редуктора на зубчасте колесо центрального валу каруселі машини для
обрізання кінців цибулі.
3.2. Матеріал деталі та матеріал-замінник
Матеріал деталі сталь 40Х, матеріал-замінник сталь 45Х, сталі відносяться до
класу конструкційних легованих.
Застосування: осі, 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
Компоненти, %
Марка
С Mn Ni S P Cr Cu Si
40Х 0,36 – 0,44 0.5 – 0,8 0.3 0,035 0,035 0,8 – 1,1 0,3 0,17 – 0,37
45Х 0,41 – 0,49 0,5 – 0,8 0.3 0,035 0,035 0,8 – 1,1 0,3 0,17 – 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 зміст і 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 на рис. 3.1.
67
Варіанти методів обробки поверхонь
2
1
8
9 3
Варіанти методів обро5бки поверхонь
4
6 7
2
1
8
Рис. 3.1В.и Нд умерацРіяоз пміорвеШрорх№пов. сот9н- ь Тшз,естТед,рні
3 n, Варіанти МОП
поверхні кість мкм мкм
5 шт 1 2
1, 2 Зовнішня 140h11 Ra3,2 1000 250 4 4 1 Фрезерув. чорнове Точіння чорнове
Визтнорацчеаваємо точність обробки пронумерованих поверхонь. Результати зводимо
до та3блицВін у3т.р2іш. ня 70Н7 Ra2.56 740 30 24.77 3 Розсвердлювання Розточування:
Точцнилісіндрич
Зенкерування
ть онбаробки пронумерованих поверхонь шестерні Тчаобрлноивцея 3.2.
Розгортання півчистове
№пов. Вид Розмір Шорст- Тз, Тд, n, Варіанти МОП чистове
4 Зубпчоавсетрхані m=5 кRісaт1.2ь5 мкм- мкм- - шт- Зубофре1зерування Зубодов2бання
1, 2 Зовнішня 140h11 Ra3,2 1000 250 4 1 ФЗруебзоешрулвіф. учвоарннояве ТЗоучбіоншняевчіногрунвоавненя
торцева
5 Шліцева 20Js6 Ra3.2 - 6.5 - - Протягування Прошивання
36, 7 ВнЗуотвнрішня конічна 702Нх745RRaa26.5,3 740- 32050 24-.7 3- РозТсовчеінрндялючвоарнннояве РШозлтіфоучвуавнанняняч:орнове
циліндрична Зенкерування чорнове
8, 9 Внутрішня конічна 4х45 Ra6,3 - 300 - - РозТгоочрінтнаянчноярнове Зенпкіеврчуивсатннояве
чистове
4 Зубчаста m=5 Ra1.25 - - - - Зубофрезерування Зубодовбання
Лит. Масса Масштаб
Зубошліфування ЗубошевИзмі.нЛистгу№докаум.нПнодпя. Дата Варіанти методів
Разраб. Кравець - -
Пров. Хандюк обробки поверхонь
Т.контр. Лист Листов 1
5 Шліцева 20Js6 Ra3.2 - 6.5 - - Протягування ПрошиваН.кнонтнр.Утв. я ЗПВ- 31
Осипенко
Копировал Формат A1
6, 7 Зовнішня конічна 2х45Ra6,3 - 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, кожПнров. аХ анздюкТ.контр. якихо бробки поверхонь
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;
- придатність тієї чи іншої поверхні для використання, як бази.
Инв. №подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. №дубл. Подп. и дата Справ. № Перв. примен.
Инв. №подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. №дубл. Подп. и дата Справ. № Перв. примен.
68
- більша простота реалізації схеми базування за допомогою пристроїв;
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 таблиці 3.3..
Маршрутна таблиця обробки поверхонь деталі Таблиця 3.3.
№ поверхні Стан Позначення
Квалітет
17 Отримання заготовки Заготівельна
16
15
Однократна
14 Чорнова обробка
обробка
13
12
Попередня
11 Напівчистоова обробка
обробка
10
9
Остаточна
8 Чистова обробка
обробка
7
6
3.5. Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхонь (МОП)
На вірний вибір методу обробки поверхонь заготовки впливають такі фактори,
як службове призначення деталі, функціональне призначення поверхонь, вимоги по
точності, шорсткості, геометричної форми тощо.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
69
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
70
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
71
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)
72
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.
73
Маршрут №1 виготовлення деталі Таблиця 3.5
74
Маршрут №1 виготовлення деталі Продовження таблиці 3.5
Маршрут №2 виготовлення деталі Таблиця 3.6
75
Маршрут №2 виготовлення деталі Продовження таблиці 3.6
76
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.
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.
77
РОЗДІЛ 4
ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
4.1. Охорона праці
4.1.1. Аналіз небезпечних та шкідливих чинників
Несприятливі чинники, в тому числі й виробничі, підрозділяються на шкідливі
та небезпечні.
Шкідливий виробничий чинник – виробничий чинник, вплив якого за певних
умов може призвести до захворювання, зниження працездатності і (або) негативного
впливу на здоров'я нащадків.
Небезпечний виробничий чинник – виробничий чинник, вплив якого на
працівника в певних умовах призводить до травм, отруєння, іншого раптового
різкого погіршення здоров'я або до смерті.
Відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 небезпечні та шкідливі чинники за природою
дії поділяються на такі групи: фізичні, хімічні, біологічні та психофізіологічні.
- фізичні – рухомі частини механізмів, підвищена запиленість і загазованість
повітря, підвищений рівень шуму, вібрації, недостатня освітленість, підвищена чи
понижена температура поверхонь устаткування, матеріалів чи повітря робочої зони;
- хімічні – токсичні, канцерогенні, мутагенні;
- біологічні – бактерії, віруси;
- психофізіологічні – фізичні і нервово-психічні навантаження.
Використовуючи таку класифікацію, проаналізуємо небезпечні фактори
робочого місця оператора печі для обжарювання цибулі.
Цех, в якому знаходиться робоче місце оператора печі, має залізобетонну
підлогу, тому при пробої струмоведучих частин устаткування існує небезпека
ураження електричним струмом. Для запобігання цього передбачена система
заземлення. Піч працює на водяному пару.
Також при роботі обладнання виникають шум, вібрації, пил. Робота печі
супроводжується високими температурами, джерелом якої є:
- камера для обжарювання, з якої виходить дуже гаряча пароповітряна суміш;
78
- обшивка печі.
В першому випадку передбачено уловлюючі зонти на вході та виході з
пекарної камери. В другому – теплоізоляційна обшивка з мінеральної вати.
Одноманітність виконуваної роботи погіршує психічний стан робітника,
притупляє його увагу і може призвести до небезпечних випадків.
Проаналізувавши шкідливі та небезпечні чинники, які присутні в консервному
виробництві, а саме лінії для виробництва напівфабрикату з цибулі, можна дійти
висновку, що найбільш небезпечним з них є теплове випромінювання від печі для
обжарювання цибулі. Для вирішення проблеми з надмірним виділенням тепла
потрібно підібрати необхідний теплоізоляційний матеріал і розрахувати його
необхідну товщину.
4.1.2. Огляд теплоізоляційних матеріалів
Теплоізоляційні матеріали призначені для захисту від проникнення тепла або
холоду. Це звичайно дуже пористі матеріали, що мають густину не більше 600 кг/м3
і низьку теплопровідність не більше 0,18 Вт/(м.К).
Теплопровідність – властивість матеріалу передавати теплоту від однієї
поверхні до іншої. Теплопровідність характеризується кількістю теплоти (Дж), що
проходить через матеріал завтовшки 1 м площею 1 м2 протягом 1 с при різниці
температур на протилежних поверхнях матеріалу 1 °С.
Коефіцієнт теплопровідності залежить від хімічного складу і структури,
ступеня і характеру пористості, вогкості і температури при яких відбувається процес
передачі тепла.
Найбільш поширені теплоізоляційні матеріали: скляна вата (скловата);
піноскло; вермикуліт; перліт; полотно з тонкого базальтового волокна.
Як теплоізоляційний матеріал приймемо базальтову вату БСТВ ТУУ В.2.7 88
023.025-96. Даний матеріал має відмінні характеристики. А найголовніше, що це
екологічно чистий продукт. Він витримує високі температури, і при нагріванні не
виділяє шкідливих випарів. Теплопровідність при температурі 250 0С складає
приблизно 0,11 Вт/(м·К). Базальтова вата – волоконний матеріал, що складається з
хаотично розташованих волокон, які зчеплені між собою природніми силами.
79
Характеристика:
- матеріал з відмінними тепло- і звуко- ізоляційними властивостями;
- негорюче, вогнестійке, пожежобезпечне;
- екологічно чисте (не містить феноломістких зв'язуючих);
- витримує температуру вживання від – 269 °С до +1100 °С;
- не піддається старінню (термін експлуатації ізоляції з базальтової вати понад
50 років);
- хімічно стійке, нетоксичне;
- стійке по відношенню до мікроорганізмів і гризунів, не гниє;
- не збільшує дифузійного опору конструкцій (має відмінну парову
проникність);
- володіє низькою гігроскопічністю (не вбирає вологу з повітря);
- стійке до вібрацій (не руйнується).
Область застосування:
- теплоізоляція горищ, мансард, стельових перекрить;
- теплоізоляція підлоги, стель між лагами (без навантаження);
- теплова ізоляція промислового обладнання;
- теплова ізоляція в суднобудуванні.
Технічні показники Таблиця 4.1
Властивість Од. вимірювання Величина
Густина кг/м3 20 – 21
Середній діаметр волокна Мкм не більше 2,0 – 3,0
Масова частка не волоконних включень % не більше 4,8 – 8,0
Масова частка вологи % не більше 2,0
Теплопровідність при 25°С Вт/(м*К) 0,038
Теплопровідність при 125°С Вт/(м*К) 0,070
Теплопровідність при 300°С Вт/(м*К) 0,12
Гранична температура використовування °С 1100
80
4.1.3. Розрахунок товщини теплоізоляційного шару для печі
Для розрахунку товщини теплоізоляційного шару для печі використаємо
формулу:
��із ∙ (�� − ����)
��із = , (4.1)
��н ∙ (���� − ��н)
де: �� - температура теплоносія, 0С;
���� – температура на поверхні ізоляційної конструкції, 0С;
��н – температура оточуючого повітря, 0С;
��із– теплопровідність шару матеріалу, Вт/(м·К);
��н– коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м·0С)
Допустима температура поверхні промислового обладнання в закритому
приміщенні становить 45 0С. Температура навколишнього повітря приймається
рівною 20 0С. Температуру теплоносія візьмемо із розрахунку парогенератора.
Середня логарифмічна температура дорівнює 245,5 0С.
Коефіцієнт тепловіддачі ��н визначається з формули:
��н = ��к + ��л (4.2)
де: ��к – тепловіддача конвекцією поверхневого шару, Вт/(м·0С);
��л – тепловіддача від носія до поверхні ізоляційного шару, Вт/(м·0С)
Тепловіддача конвекцією поверхневого шару:
3
��к = 1,66√△ ��, (4.3)
де: △ �� – різниця між температурою на поверхні ізоляційної конструкції і
температурою оточуючого повітря, 0С;
△ �� = ���� − ��н (4.4)
Тоді:
3 3
��к = 1,66√△ �� = 1,66√45 − 20 = 4,85 Вт/(м · С) (4.5)
81
Тепловіддача від носія до поверхні ізоляційного шару:
�� 4 �� 4
к 518, ,5 4 318 4
( − −
�� = �� ∙ 100) (100) (
= 1,6 ∙ 100 ) (100)
л 1 = 41,2 Вт/(м · С) (4.6)
��к − ��н 45 − 20
де: ��1 – коефіцієнт випромінювання поверхні ізоляційної конструкції, для сталі
оцинкованої ��1 = 1,6 Вт/м2К4
Коефіцієнт тепловіддачі,
��н = ��к + ��л = 4,85 + 41,2 = 46,05 Вт/(м · С) (4.7)
Отримавши всі необхідні дані розраховуємо товщину теплоізоляційного шару:
��із ∙ (�� − ����) 0,11 ∙ (245,5 − 45)
��із = = = 0.0192 м (4.8)
��н ∙ (���� − ��н) 46,05 ∙ (45 − 20)
Отже, необхідна товщина теплоізоляційного шару складає 19,2 мм.
4.2. Охорона навколишнього природного середовища
До недавнього часу розвиток людського суспільства і самоочищення
навколишнього середовища від технологічних забруднень перебували в динамічній
екологічній рівновазі. Проте останніми роками інтенсивне зростання населення
планети, надзвичайно інтенсивний розвиток промисловості, сільського й
комунального господарства та інших чинників антропогенної дії призвели до
негативних наслідків, з якими біосфера впоратися не здатна.
Увага вчених – екологів на сучасному етапі зосереджена на вирішенні кількох
кардинальних проблем, у яких фокусуються основні напрямки і розділи сучасної
екології. Серед цих проблем можна виділити такі:
1. Керування продукційними процесами.
Вирішення цієї проблеми спрямоване на розробку заходів раціонального
використання природних ресурсів.
82
2. Стійкість природних ресурсів і антропогенних чинників.
Ця проблема пов’язана із зміною біосферних зв’язків в навколишньому
середовищі. Дослідження цієї проблеми дають змогу в майбутньому створити
принципово нові природно – господарські екосистеми, в яких мають превалювати
ознаки стабільності, стійкості та максимальної ефективності продуктиційного
процесу.
3. Екологізація виробництва.
Вирішення цієї проблеми пов’язане з виробництвом екологічно безпечної
продукції при мінімальних витратах природних ресурсів (сировини, енергії, палива
та інших матеріалів) з утворенням мінімальної кількості не утилізованих та
розсіюваних відходів, які не порушують функціонування природних екосистем та
біосфери загалом.
Приймаючи до уваги екологічний стан на Україні, дуже велика увага
приділяється контролю забруднень підприємств в навколишнє середовище.
Підприємства харчової промисловості, в тому числі і консервної, є значними
джерелами забруднень навколишнього середовища. Тому велика увага приділяється
вирішенню екологічних проблем.
Екологічна служба розділена на три складові частини, що підпорядковуються
головному екологу:
1. Ліміти, викиди, розробка проектів ГДВ (гранично допустимих норм),
моніторинг (спостереження) розробляється екологом і виконується відповідними
службами підприємств і контролюються екологом;
2. Звітність водного господарства покладена на начальника виробничої
лабораторії і енергетика;
3. Аналіз стічних вод покладений на одного з лаборантів.
Необхідність такої системи екологічної служби викликана значним обсягом
роботи, що пов’язано з великим об’ємом виробництва. Всю роботу виконує еколог.
На підприємствах консервної промисловості утворюються відходи та
вторинна сировина, які повинні вивозитись та утилізуватись. В першу чергу до них
відносяться:
83
- Забруднені стічні води;
- Залишки етикеток;
- Відходи від виробництва тари;
- Вторинний пар та неприємні запахи;
- Продукти згорання з парової котельної установки;
- Шум, який утворюється на деяких ділянках виробництва;
На підприємствах консервної галузі головними забруднюючими речовинами в
цеху по виробництву кабачкової та баклажанної ікри є: викиди паливо-
енергетичного комплексу; пережарена соняшникова олія з печей для обжарювання
цибулі, морки, кабачків та баклажан; відходи від чищення та протирання сировини,
стічні води після миття сировини. Обладнання та тари.
Стічні води підприємства очищення в уловлювачах жиру і потрапляють в
міську каналізацію. З метою економії води та зменшення кількості стоків
передбачується оборотна та циркуляційна система водопостачання. В результаті
вказаних заходів консервний комбінат раціонально використовує водні ресурси і
негативного впливу на водойми не чинить.
Стічні води перед виходом в мережу міської каналізації мають такі показники
забруднення: зважені речовини – 220 мг/л; РН – 7,5 Якість стічних вод після
механічної та хімічної очистки мають такі показники: зважені речовини – 3 – 4 мг/л,
нафтопродукти – 0,05 мг/л.
Сміття, яке не приймається на пунктах вторинної сировини, вивозять на
громадське звалище сміття. Сміття збирається в спеціальних металевих ящиках, які
по мірі наповнення навантажуються на автотранспорт і вивозяться.
На майданчику в межах території заводу накопичується металобрухт, який
складається з конструкцій, що відпрацювали свій термін, апаратів, ємностей,
пристроїв, механізмів. Там же в металевих ящиках зберігається і металева стружка
після механічної обробки деталей. По мірі накопичення металобрухт і металева
стружка автотранспортом вивозиться на базу вторинної сировини.
Бронза і мідна стружка, а також бронзові засувки, вентилі, різного роду кабелі
накопичуються в іншому місці. По мірі накопичення їх також вивозять на базу
84
вторинної сировини.
На обмін підприємство отримує заготовки з бронзи і міді для проведення
токарних робіт.
Головний метролог подає звіт установленої форми про наявність золота,
срібла та металів платинової групи у приладах на підприємстві. Прилади, що
вийшли з ладу, накопичуються в коморі цеху КВПіА, звідки їх централізовано
реалізують як лом.
4.3. Цивільна оборона
4.3.1. Евакуація людей з приміщень
У всіх будівлях і спорудах на випадок пожежі повинна бути передбачена і
забезпечена евакуація людей з приміщень, що горять, через так звані евакуаційні
виходи. Виходи вважаються евакуаційними, якщо вони ведуть з приміщень:
а) першого поверху назовні безпосередньо або через коридор, вестибюль,
сходову клітку;
б) будь-якого поверху, крім першого, в коридор, що веде на сходову клітку, в
тому числі через хол;
в) в сусіднє приміщення на цьому ж поверсі, що забезпечене виходами,
вказаними в пунктах а і б.
Евакуаційні виходи повинні розташовуватися роззосереджено.
Мінімальна відстань між найбільш віддаленими один від одного
евакуаційними виходами з приміщення визначається за формулою:
�� = 1/5√��, (4.9)
де �� – периметр приміщення, м
Щільність людського потоку визначається як відношення кількості людей, що
евакуюються по загальному проходу, до площі цього проходу. Відстань від
найвіддаленішого робочого місця до найближчого евакуаційного виходу з
приміщення безпосередньо назовні або на сходову клітку не повинна перевищувати
значень, що регламентуються СНиП 2.09.02-85
85
Кількість евакуаційних виходів з будівель, з кожного поверху та приміщень
необхідно приймати згідно СНиП 2.01.02-85, однак не менше двох. Слід зазначити,
що існує ряд винятків, коли допускається один евакуаційний вихід, або
використання як другого виходу інших пристосувань для евакуації, зокрема
зовнішньої пожежної металевої драбини.
Щільність людського потоку в коридорі визначається як відношення кількості
людей, що евакуюються з приміщень у коридор, до площі цього коридору.
Ширина евакуаційного виходу (дверей) із приміщень визначається в
залежності від загальної кількості людей, які евакуюються через цей вихід та
кількості людей на 1 м ширини дверей.
Ширину евакуаційного виходу (дверей) із коридора назовні або на сходову
клітку необхідно приймати в залежності від загальної кількості людей, які
евакуюються через цей вихід та кількості людей на 1 м ширини виходу (дверей),
однак не менше 0,8 м.
Ширину сходового маршу необхідно приймати не менше розрахункової
величини евакуаційного виходу (дверей) із поверху з найбільш широкими дверима
на сходову клітку, але не менше 1 м.
Евакуаційні шляхи (коридори, проходи, виходи, сходові марші та площадки,
тамбури тощо) мають забезпечувати у випадку виникнення пожежі безпечну
евакуацію всіх людей, які знаходяться в приміщеннях будівель і споруд, протягом
необхідного часу евакуації.
Розрахунковий час евакуації людей з приміщень і будівель визначають
виходячи з довжини евакуаційного шляху та швидкості руху людських потоків на
всіх відрізках шляху від найбільш віддалених місць до евакуаційних виходів.
4.3.2. Способи проведення дезактивації
Ураження радіаційними речовинами можуть спричинити аварії на атомних
електростанціях (зокрема ЧАЕС, що знаходиться на відстані близько 100 км) та на
заводах по переробці ядерного палива.
Якщо підприємство потрапило в зону забруднення то необхідно проводити
заходи спрямовані на ліквідацію наслідків забруднення.
86
Дезактивація – комплекс заходів, що проводяться з метою видалення
радіоактивних речовин (РР) із заражених об’єктів та доведення їх до безпечних для
людини величин забруднення.
Способи дезактивації незалежно від виду зараження, можна поділити на
рідинні та безрідинні.
Рідинний спосіб передбачає видалення РР механічною дією струменем води
(пари) або внаслідок фізико-хімічних процесів між рідинним середовищем і
радіоактивними речовинами, які супроводжуються утворенням комплексних
з'єднань, колоїдів та іонним обміном.
Безрідинні способи дезактивації – це механічне видалення РР змітанням
витрушуванням, відсмоктуванням, здуванням та зняттям верхнього зараженого
шару поверхні. Найдоцільніше використовувати механічні безрідинні способи
дезактивації. Вони ефективніші і дешевші, ніж ті, що базуються на фізико-хімічних
процесах.
На підприємстві дезактивації підлягають територія, будівлі, споруди,
обладнання, транспорт, тара, вода, продукти харчування, сировина, забрудненість
яких перевищує допустимі норми.
У разі зараження території, дезактивацію проводять на ділянках, найбільш
потрібних для відновлення нормальної роботи підприємства, дотримуючись такої
черги: дезактивують проходи, проїзди і ділянки території, що межують
безпосередньо з виробничими будівлями, холодильниками, складами, сховищами.
Далі – зовнішні поверхні будівель, споруд та транспорт, що перебувають на
забрудненій території. Після цього дезактивують внутрішні поверхні приміщень,
складів, обладнання.
Ділянки території без штучного покриття, тобто клумби і газони біля
виробничого цеху, дезактивують зрізуванням і вивезенням до спеціальних звалищ
зараженого шару ґрунту, снігу чи льоду. Штучне покриття, тобто, асфальт і бетон,
якими вкриті значні території, зволожують, потім змітають пил та сміття і вивозять
до звалищ. Після цього РР змивають водою під тиском. У окремих випадках
(наприклад, при влаштуванні проходів, – проїздів) використовують спосіб ізоляції
87
забрудненої ділянки насипанням шару чистого ґрунту або шлаку завтовшки до 10
см, укладанням бетонних плит, переорюванням ділянки з перевертанням брил.
Зовнішні поверхні будівель дезактивують змиванням, струменем води (взимку –
змітанням), можуть бути використані піскоструменеві апарати. Дезактивацію
ведуть, починаючи з даху згори донизу так, щоб вода не потрапляла всередину
будівлі.
Внутрішні приміщення протирають ганчірками, змоченими мийними
засобами, а там, де це можливо, обливають водою з брандспойта, ділянки
електромережі знезаражують пиловсмоктувачем. Підлогу миють.
Технологічне обладнання лінії дезактивують у цеху одночасно з
дезактивацією приміщень за схемою: стеля, стіни, обладнання, підлога.
Обладнання протирають ганчірками, щітками, змоченими мийними
розчинами. Те обладнання, що матиме контакт з сировиною, готовою продукцією,
напівфабрикатами, після цього обмивають чистою водою, сушать або витирають.
Обладнання, що має іржу, мастила, спочатку протирають ганчіркою, змоченою
розчинниками. Для ефективнішої дезактивації важкодоступних місць можна
частково розбрати апаратуру.
Різний додатковий інвентар (скребки, змінні ножі, запасні деталі)
дезактивують триразовим обмиванням гарячим мийним розчином, протираючи
щітками, ганчірками. Потім ополіскують 2 – 3 рази чистою водою, витирають та
просушують.
Автотранспорт знезаражують змиванням РР струменем води під тиском 2 – 3
атмосфери або водою з протиранням поверхонь ганчірками. Для підвищення
ефективності дезактивації використовують поверхнево-активні речовини (ПАР).
Ефективність дезактивації контролюють дозиметричними приладами, забрудненість
РР має бути меншою допустимих рівнів. Припустимі рівні забруднення
спецтранспорту, тари, та інших об’єктів встановлює МОЗ (міністерство охорони
здоров’я) України.
88
Висновки до розділу 4
Україна є енерго-залежною державою і тому для її енергозабезпечення гостро
стоїть питання енергозбереження. Впровадження нового обладнання позитивно
впливає як на екологічну так і на економічну обстановку, оскільки при його
впровадженні значно скорочуються витрати електроенергії, що в цілому сприяє
екологізації виробництва і підвищення соціального рівня життєзабезпечення
населення України.
В підрозділі охорона праці розглянуто;
- Аналіз небезпечних та шкідливих чинників;
- Огляд теплоізоляційних матеріалів.
- Розрахунок товщини теплоізоляційного шару для печі
В підрозділі охорона навколишнього природного середовища розглянуто:
- Проблеми екології;
- Три складові частини екологічної служби
- Види відходів на підприємствах консервної промисловості.
В підрозділі цивільна оборона розглянуто:
- Евакуація людей з приміщень;
- Способи проведення дезактивації.
89
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Важливе значення в консервній промисловості при виробництві якісної
кабачкової, баклажанної, гарбузової та овочевої ікри відіграє процес чищення
сировини, зокрема цибулі.
В випускній магістерській кваліфікаційній роботі вирішено комплекс науково-
практичних завдань, спрямованих на обґрунтування технологічного процесу
чищення цибулі при виробництві кабачкової, баклажанної, гарбузової та овочевої
ікри.
Проаналізувавши літературні джерела зроблено аналітичний огляд процесу
транспортування вантажів продукції.
Маркетингове обґрунтування свідчить, що процес чищення відходів є
складовою виробництва консервів овочевих і потребує певного обладнання. На
сучасному етапі виробництва є необхідним впровадження якісно нових способів
чищення цибулі. Задача ускладнюється тим, що запропоноване обладнання є
нестандартним і проектується та виготовляється на консервних заводах. Для
чищення розроблено машину для обрізання кінців цибулі та машину для чищення
цибулі.
В аналітичному огляді приведено:
- маркетингове обґрунтування проекту;
- опис потоково-механізованої лінії виробництва овочевої ікри;
- технічні вимоги та умови на сировину, напівфабрикати і готову продукцію;
- план підготовчого відділення цеху по виробництву ікри кабачкової та
баклажанної;
- технічна пропозиція реконструкції дільниці підготовки цибулі;
- науково-дослідна робота;
- опис машини для обрізання кінців цибулі;
- опис машини для чищення цибулі;
В розрахунковому розділі проведено:
- Розрахунок машини для обрізання кінців цибулі;
- Розрахунок машини для чищення цибулі:
90
В розділі розробка технологічного процесу виготовлення шестерні
розроблено:
- Формування службового призначення деталі;
- Матеріал деталі та матеріал-замінник;
- Вибір принципової схеми маршруту обробки деталі;
- Вибір і обґрунтування технологічних баз;
- Вибір методів і кількості ступенів обробки поверхні (МОП);
- Вибір варіантів маршрутів обробки деталі (МОД);
- Логічна оцінка варіантів МОД і вибір найбільш прийнятного.
В розділі охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях розглянуто:
– Охорона праці;
– Охорона навколишнього природного середовища;
– Цивільна оборона.
91
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. 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.
2. 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.:
3. 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.:
4. Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської
документації: Навч. Посіб. 3-вид. –К.: Каравела, 2004. – 160 с.
5. Дикис М.Я., Мальский А.Н. Технологическое оборудование консервных
заводов. – М.: 1969. – 777 с.
6. Е.А. Скороходов, В.П. Законников, А.Б. Пакнис и др. – Под общ. ред. Е.А.
Скороходова. – 3-е изд., перераб. И доп. – Москва: Машиностроение, 1989. – 512 с.
7. Киркач Н. Ф., Баласанян Р. А. Расчет и проектирование деталей машин, ч. 1.
Высшая школа, Харьков 1987 р, - 136 с.
8. Киркач Н. Ф., Баласанян Р. А. Расчет и проектирование деталей машин, ч. 2.
Высшая школа, Харьков 1988 р, - 142 с.
9. Краснов Л. М. Охрана труда в условиях повышенной опасности Д; 1977р.
10. Панфилов В.А. Технологические линии пищевых производств. – М.:
Колос, 1993. – 288 с.
11. Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств (1 том). – М.:
Высшая школа, 2001. – 681 с.
12. Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств (2 том). – М.:
Высшая школа, 2001. – 703 с.
13. Правила охорони праці для плодовоовочевих, переробних підприємств
Держнаглядохоронпраці України, Київ 1999 р.
14. Ситников Е.Д., Качанов В.А. Оборудование консервных заводов. – М.: Лег.
и пищ. Промышленность, 1981. – 248 с.
92
15. Ситников Е. Д. Сборник задач по курсу “Технологическое оборудование
консервных заводов” – М.: Пищевая пром-сть, 1975. – 117 с.
16. Ситников Е. Д. Практикум по технологическому оборудованию
консервных заводов. 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Агропромиздат, 1989. – 134 с.
17. Скрыпников Ю.Г., Гореньков Э.С. Оборудование предприятий по
хранению и переработке плодов и овощей. – М.: Колос, 1993. – 336 с.
18. Технологическое оборудование консервных и овощесушильных заводов.
/М.С. Аминов, М.С. Муратов, Э.М. Аминов/ - М.: Колос, 1996. – 430 с.
93
ДОДАТКИ