Механізація ручної праці технологічного процесу формування заготовок кондитерських виробів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

1. Огляд технологічного процесу формування борошняних кондитерських виробів

1.1 Властивості тесту цукрового печива

1.2 Огляд формуючих машин аналогів

2. Техніко-економічне обгрунтування

2.1 Технічне обгрунтування

2.2 Економічне обгрунтування

3. Опис проектованої ділянки лінії оброблення тесту при виробництві виробів типу «пряник»

3.1 Опис ділянки лінії виробництва

3.2 Призначення і пристрій формуючих установок

3.3 Технічна характеристика

4. Розрахункова частина

4.1 Технологічний розрахунок

4.1.1 Розрахунок витрати рецептурних компонентів

4.1.2 Розрахунок продуктивності та частоти обертання робочого органу

4.2 Кінематичний розрахунок

4.2.1 Загальне передавальне відношення

4.2.2 Розрахунок передавальних відносин кожної передачі

4.2.3 Розрахунок кінематичних елементів ремінної передачі

4.2.4 Розрахунок кінематичних елементів черв'ячної передачі

4.3 Енергетичний розрахунок

4.3.1 Розрахунок потужності на валах

4.3.2 Вибір електродвигуна для машини. Необхідна потужність електродвигуна

4.3.3 Розрахунок потужності на привід і привід двигуна

5. Розрахунок на міцність із застосуванням ЕОМ

5.1 Розрахунок ланцюгової передачі на міцність

5.2 Розрахунок вала

5.3 Розрахунок клиноремінною передачі

5.4 Розрахунок шпоночно з'єднання

6. Безпека і екологічність лінії виробництва типу «пряники»

6.1 Шкідливі чинники під час роботи на лінії

6.2 Інженерно технічні заходи з техніки безпеки

6.3 Розрахунок заземлення

6.4 Виробнича санітарія

6.5 Виробниче освітлення

6.6 Виробничий шум і вібрація

6.7 Заходи щодо пожежної безпеки

6.8 Пожежні заходи

6.9 Промислова екологія

7. Економічний розрахунок

7.1 Розрахунок витрат

7.2 Розрахунок економічних показників

Висновок

Список інформаційних джерел

Введення

Останнім часом все більшого значення у виробництві продуктів споживання набуває кондитерська промисловість. Міністерство хлібопродуктів у 1986-90г. після включення до його складу підприємств хлібопекарської, макаронної та кондитерської промисловості вклало в їх розвиток багато мільйонів рублів. Вони були витрачені в першу чергу на капітальний ремонт, механічну реконструкцію та переозброєння виробництва, а також на впровадження нових ліній на діючих підприємствах.

На всіх хлібопекарських заводах були відремонтовані або встановлені нові лінії, проведена масова заміна застарілого обладнання.

У середньому за рік на підприємствах галузі змінили до 800 одиниць технологічного обладнання.

У результаті потужності кондитерської промисловості зросли на 13 тисяч тонн продукції на рік.

Скорочено випуск нерентабельної продукції, збільшено виробництво хлібобулочних виробів.

Поліпшилася і якість продукції. Знизився відсоток забракування продукції. Якщо в 1986р., За даними Держстандарту, вони становили по кондитерським виробам 20,1%, то в 1991р. - 1,3%.

При цьому на якість продукції позитивно позначилося і те, що борошномельні та хлібопекарські підприємства обладнані однією системою.

Підвищилася взаємна вимогливість і відповідальність колективів за кінцевий результат роботи, а також оперативність виробничих зв'язків.

Всі ці заходи спрямовані на подальше поліпшення якості продукції, як найважливішого етапу до подальшого задоволення попиту населення, що є основним завданням будь-якого виробництва у сфері випуску товарів народного споживання.

Оновився і постійно розширюється асортимент продукції. З 1985 по 1980рр. освоєно понад 28 видів кондитерських виробів і 32 види хлібобулочних. При переході до ринкових відносин у народному господарстві, поряд з державними підприємствами, будуть функціонувати кооперативні, акціонерні, орендні і приватні підприємства на госпрозрахунковій, а надалі і комерційній основі. Все це буде вести до обов'язкової конкуренції різних виробників. Безсумнівно, питання якості продуктів будуть висуватися на перше місце. Тому технічна оснащеність підприємств буде грати ключову роль при забезпеченні якості продукції.

Збільшення асортименту, природно, вимагає переналагодження і встановлення нових машин з виробництва інших видів виробів.

При ринкових відносинах і конкуренції зовнішнім виглядом продукції будуть приділяти підвищену увагу. Тому виникає необхідність в застосуванні нового обладнання, а при можливості, модернізація вже наявного.

Центральне місце у створенні безпечних і сприятливих умов праці в хлібопекарській промисловості належить технічному переозброєнню підприємств, впровадження автоматизованих і комплексно - механізованих ліній, машин і устаткування, що відповідають сучасним вимогам безпеки, гігієни та фізіології.

Хлібопекарська промисловість у цілому характеризується досить невисоким ступенем механізації (близько 30%), при цьому у допоміжному виробництві вона взагалі в 2 рази нижче, ніж в основному. Тому в цій галузі промисловості відкриваються широкі можливості для механізації ручної праці, що дозволить підняти продуктивність праці майже у 2 рази. Отже, підніметься технологічність виробництва і збільшиться економічний ефект.

З усього виробленого парку обладнання лише близько 30% відповідає сучасним вимогам.

Високий рівень зношеності, частка тривало експлуатованого обладнання, до того ж морально застарілого. До таких його видів відносяться: просіювачі «Буран» і «Піонер», автомукомери М D -100 і інші види обладнання. В умовах ринку ця проблема буде стояти перед виробництвом з особливою гостротою.

Значним є відсоток травмонебезпечно обладнання, серед якого, перш за все, слід назвати тістоділительні машини А2-ХТН, «Кузбас», Б-4-58, тістомісильні машини І-8, ХТА-12, «Стандарт», тестоформующіе машини для виготовлення рогаликів. Високий травматизм на виробництві є великим стримуючим фактором у підвищенні продуктивності праці.

Значно відстає механізація ручного важкої праці в допоміжному виробництві, хлібосховища і в експедиціях. Незадовільні санітарно - гігієнічні умови (підвищена температура, запиленість приміщення хлібопекарських підприємств), оздоровлення яких має сприяти впровадження нових ліній обладнання, більш досконалих технологічних процесів, ефективних систем вентиляції та аспірації.

До того ж із загального числа печей основна частина падає на тупикові (близько 80%), 2 / 3 з яких марки ФТЛ-2. Цей факт вказує на крайню неефективність виробництва.

Основними напрямками науково-технічного процесу в хлібопекарській промисловості є:

  • прогресивні технології (використання окислювачів для помірного дозрівання рідких напівфабрикатів, інтенсивна механічна обробка при замісі, суворо нормована технологія випічки та ін) з єдиним машинно-апаратурним оформленням процесу при наявності автоматизованих систем контролю в потоці;

  • механізація і автоматизація виробничих процесів, включаючи механізацію складу борошна і допоміжного сировини; створення тістоприготувальне агрегатів періодичної і безперервної дії з контролюванням і регулюванням основних параметрів процесу: розробка окремих видів і комплексів обладнання для оброблення і формування тіста, механізованих конвеєрних агрегатів для розкочування пластових заготовок з автоматичним підтриманням необхідних технологічних умов; механізація вантажно-розвантажувальних і транспортно-складських операцій.

Для досягнення цих цілей і механізації ручної праці технологічного процесу формування заготовок кондитерських виробів типу "Пряники" розроблена формуюча машина, що відповідає всім вимогам технологічного процесу і задовольняє умовам підвищення ефективності всієї лінії в цілому.

1. Огляд технологічного процесу формування борошняних кондитерських виробів

1.1 Властивості тесту цукрового печива

Борошняні кондитерські вироби займають друге місце за обсягом виробництва в кондитерській промисловості.

Основною сировиною для виробництва борошняних кондитерських виробів служать пшеничне борошно, цукор, жири і яйцепродукти. Для кожного виду виробів готується тісто з необхідними фізико-хімічними властивостями.

Кондитерська промисловість випускає такі основні види борошняних кондитерських виробів:

печива затяжних сортів прямокутної, квадратної, круглої, овальної та інших форм; затяжне тісто відрізняється високою пружністю і еластичністю;

печиво цукрових сортів тих же форм; цукрове тісто містить велику кількість цукру і жиру, пластичне, добре зберігає форму, надавати йому час формування;

печиво здобне; здобне тісто має високий вміст цукру і жиру, пластичне;

сухе шарувату печиво (крекер) з тіста з великим вмістом жиру і галети з дріжджового тіста з малим вмістом цукру і жиру;

вафлі з начинкою; вафельний тісто готується з високою вологістю, має рідку консистенцію, невелику в'язкість;

торти і тістечка; в залежності від сорту виробів тісто готується з високим («віденське тісто») і низьким (пісочне тісто) вмістом вологи;

пряники заварні і сирцеві; пряничное тісто має низьку вологість і підвищену в'язкість. Пряники, торти і тістечка виробляє в основному хлібопекарська промисловість.

Фізико-механічні властивості кондитерського тіста залежать від його вологості, вмісту в ньому цукру, жиру, яйцепродуктів і т.д. Значна відмінність у фізико-хімічних властивостях різних видів тісто вимагає різних технологічних режимів для його приготування і різних методів механічної обробки та формування. Тому кожна лінія виробництва окремих видів борошняних кондитерських виробів має свої особливості.

У залежності від асортименту борошняних виробів на кондитерських фабриках отримують на наступних механізованих лініях:

цукрове, затяжне і здобне печиво на лінії з ротаційними сформовані машинами;

затяжне печиво, галети та крекери на лінії зі штампом машинами ударної дії;

тістечка типу «Еклер», «Картопля» та інші на спеціальній лінії для виробництва цих видів тістечок;

різні види тортів, вафель та пряників також на спеціалізованих лініях.

1.2 Огляд формуючих машин аналогів

Валкової-шестеренчасті машини-екструдери застосовують у кондитерському виробництві для формування виробів, звичайно, цукерок, щільність маси яких не завжди дозволяє використовувати шнекові екструдери. Валкової-шестеренчасті формующие машини дають палять маси без розривів і деформації.

У міру просування продукту з приймального пристрою або бункера по валянням, а потім, видавлюючи шестернями шестеренчатого насоса, відбувається додаткове перемішування маси, що підвищує якість готового виробу.

Ідея формування валкової-шестірні екструдерами існує давно, тому спроектовано безліч їх варіантів.

Одна з них - валкових - шестерневий екструдер, розроблений на 1-й Ленінградської кондитерській фабриці. У ньому жиросодержащая маса завантажується в воронку і захоплюється шнеком, переміщаючи її по циліндричній камері і нагнітаючої в камеру, де відбувається захоплення маси зубами шестерних валків. Валки нагнітають масу в камеру змінної матриці, закріпленої на змінній рамці, що дозволяє міняти форму і конфігурацію джгута, що виходить з машини.

Екструдер в лінії ШПЛ, розроблений УкрНДІ Продмаш, відрізняється від описаного центральним розташуванням завантажувальної воронки і розподільних шнеком, що мають праву і ліву навивку. Це забезпечує більш рівномірну подачу маси до шестерним роторам. Довжина шестерних роторів дає можливість встановлювати на виході кілька знімних матриць, забезпечуючи більш високу продуктивність. Але для цього необхідно збільшувати потужність приводу і посилювати деталі приводного механізму. На відміну від екструдера ВНИИКП лінії Вовнопрядильна, розташування валів і шнеків горизонтальне.

Екструдер ШВФ-22, розроблений на фабриці «Червоний Жовтень», спільно з МТІПП, має в предматрічной камері перегородки, що утворюють секції у кожного вихідного отвору. Це вирівнює швидкості у видавлювальні джгутів. Машина працює наступним чином: маса з бункера, укріпленого на корпусі живильника, з розташованими в ньому рифленими валками, надходить у камеру нагнітання валків. У корпусі нагнітача обертаються нагнітають шестерні ротори, виконання з набору шестерень. Предматрічная камера має вертикальні формующие канали. У нижній частині корпусу нагнітача і предматрічной камери є вертикальні перегородки, які ділять корпус і камеру на окремі секції. Бункер, корпус нагнітача і нагнітач, а також предматрічная камера мають сорочки для обігріву.

Маса витягується з бункера рифленими хвилями і рівномірно подається по всій довжині шестеренних потоків. Вони нагнітають масу в предматрічную камеру і з неї через формующие канали видавлюються джгути маси.

У екструдері ШГФ-22 маса через бункер надходить в камеру, де її нагнітання в предматрічную камеру здійснюється двома зачіпляються черв'яками. Конструкція інших основних вузлів аналогічна описаної вище.

І хоча валкової-шестеренні екструдери відрізняються простотою експлуатації, малими габаритними розмірами, гарною якістю продукції, що випускається, вони мало використовуються у виробництві. Це пов'язано зі складним розрахунком і виготовленням нестандартних робочих органів. До того ж екструдери цих типів застосовуються, в основному, для формування щільних харчових мас, що можна зробити на іншому обладнанні. Але широкий діапазон можливостей зміни форми виходить джгута або пласт, шляхом заміни матриць, дозволяє говорити про перспективність таких машин.

2. Техніко-економічне обгрунтування

2.1 Технічне обгрунтування

У виробництві кондитерських виробів типу «пряники», які користуються великим попитом, застосовують лінії, що складаються з дільниці замісу тіста, формування виробів, випічки їх і укладання. Процес перемішування тесту максимально механізований, випічка відбувається в тунельних газових печах і теж механізований. Єдиним трудомістким процесом є формування пласта і виготовлення штучних заготовок, які направляються в піч. Оскільки на цьому процесі застосовується ручна праця працівників, вся лінія в цілому трудомістка і малопродуктивною.

Тому на даній ділянці є сенс застосовувати механізовану формовку пласта з начинкою заданих розмірів з подальшим різанням. Оскільки тісто для виробів «пряники» складається з борошна, цукру, маргарину і володіє високою, для тесту, в'язкістю і щільністю, формування можна здійснювати валкової-шестерним нагнітачем, видавлюють тісто через формователь пласта, який надає задану форму виробу.

За технологією «пряники» має шар начинки. Тому можливо подавати начинку через плоский розтруб, для кращого розподілу, в формователь.

2.2 Економічне обгрунтування

У результаті застосування механізованого формування пласта вироби «пряник» відбувається заміна ручної праці, що призводить до підвищення продуктивності та зменшення собівартості виробу за рахунок скорочення чисельності робітників на ділянці.

3. Опис проектованої ділянки лінії оброблення тесту при виробництві виробів типу «пряник»

3.1 Опис ділянки лінії виробництва

Опис розроблюваного агрегату для виробництва тістечок з наповнювачем.

Розроблюваної агрегат призначений для вироблення високоякісних пісочних тістечок з начинкою масою 80 ÷ 100 р.

Агрегат включає в себе наступні основні вузли і механізми:

формуюча машина і призначена для формування джгута з начинкою;

електромагнітний ніж і призначений для поділу тестового джгута на тістечка заготовки;

пристрій для нанесення на поверхню обробної маси;

транспортер для переміщення готових тістечок в лотки;

транспортер для переміщення заготовок на лотки;

машинка глазурувальна.

На розробляється агрегат закладені удосконалення та ряд інженерних рішень, використання яких покращує роботу агрегату в цілому.

Об'єктом розробки є розгляд принципового нового способу формування заготовок і на цій основі проектування конструкції формуючої машини. Пристрій і принцип дії нової формуючої машини розглянемо більш докладно.

Формуюча машина для формування тістечок заготовок з начинкою.

Формуюче пристрій призначений для формування тестових заготівель з начинкою у вигляді джгута і складається з наступних вузлів і механізмів:

каркаса, що є зварний конструкцією і виконується несучу функцію;

установки для випрессовкі джгута призначеної для нагнітання тесту, його стиснення і випрессовкі з отриманням певної форми;

установки для нагнітання начинки, необхідної для нагнітання начинки в зону пресування джгута з пісочного тіста, таким чином, щоб начинка виходила в середині випрессовиваются джгута;

приводу установки для випрессовкі джгута, в який входять: електродвигун, ремінна передача черв'ячного редуктора, тверда муфта, ланцюгова передача до ведучого валу установки для обробки маси;

приводу установки для нагнітання начинки, до якого входять: електродвигун, ремінна передача черв'ячного редуктора, тверда муфта, ланцюгова передача до ведучого валу начінконагнетателя.

Принцип дії формуючої машини полягає в наступному: порція тіста подається в приймальний бункер машини, звідки надходить на нагнітальні валки установки для випрессовкі джгута, які в свою чергу нагнітають пісочне тісто на зуби шестеренчатого насоса. Шестерний насос подає під необхідним тиском тісто в формующую напрямну, до якої також під тиском подається начинка з начінконагнетателя.

Розглянемо більш докладно роботу і конструкцію установок для нагнітання тесту і начинки.

Установка для випрессовкі джгута.

Робота установки полягає в наступному: шматок тіста, потрапляючи на нагнітальні валки, подається на шестерінки насоса, які нагнітають пісочний напівфабрикат в насадку, де поступово ущільнюючись пісочне тісто набуває необхідної форми проходячи через ланки і остаточно відформований палять випрессовиваются через формователь.

Огляд, очищення та промивання нагнітальних валків, шестерень і корпусу здійснюється за рахунок зняття кришки

Установка для нагнітання начинки

Начинка закладається в приймальний бачок, який оснащений з закріпленими на валу лапастямі. Обертаючись, вал лопатями ущільнює і подає начинку через під'єднання в нижній відсік, який представляє собою шестерний насос. Обертаючись шестерні нагнітають начинку по трубопроводу в живильник-насадку в установці для формування джгута.

Для полегшення огляду, очищення, а також ремонту шестеренчатого насоса передбачена знімна кришка, закріплена гвинтами.

Обидві нагнітальні установки мають незалежний привід, а також варіатори, що дозволяє виробляти плавне регулювання і налаштування: швидкість виходу джгута (υ = 1,0 м / хв).

Оригінальність запропонованої конструкції полягає в наступному: по-перше, відформований потік не вимагає додаткової відпрацювання, крім поперечного різання, по-друге, є можливість плавного регулювання продуктивності потоку, по-третє, знижується кількість використовуваного обладнання. І все це, в кінцевому рахунку впливає на зменшення трудовитрат, а отже, підвищує продуктивність праці.

Крім вище описаної конструкції запропоновано вперше електромагнітний ніж.

Ніж електромагнітний

Електромагнітний ніж призначений для поперечного різання тістечка джгута на заготовки. Саме лезо ножа встановлено під стрічкою транспортера, вертикальне переміщення якого здійснюється в такій послідовності. У потрібний момент спрацьовує реле часу і електричний сигнал по проводах подається на обмотки електромагнітів, в результаті чого сердечники втягуються і долають опір пружин. У цей момент планка із закріпленим на ній ножем рухається вниз. Ніж розділяє напрям тістечка джгута і під дією пружин повернення повертається у вихідне положення.

Несучим елементом конструкції є каркас, на який кріпляться деталі і вузли установки.

Частота спрацьовування залежить від швидкості стрічки і ваги заготовки. У конвеєрі частота спрацьовування задається реле часу

Зона різання закрита запобіжним кожухом.

Основні технологічні та інші параметри, що розробляється обладнання виконані у наступному розділі пояснювальної записки.

3.2 Призначення і пристрій формуючих установок

Машина формування тестового пласта працює в лінії виробництва кондитерських виробів типу «пряники».

Вироби виготовляються з тіста з подальшою прокладкою начинки усередині прямокутних виробів.

Оскільки тісто для цих виробів використовується пряничное, воно має велику щільність (порядку 1200кг/м3) і в'язкість. Воно складається з борошна, цукру, маргарину з додаванням сженкі для надання кольору, соди питної, амонію та сухих духів.

Заміс тесту виробляється в місильної машині періодичної дії, куди надходить емульсія та борошно.

Після замісу тісто збирається на візку, де відбувається його ви стійка.

З візки тісто по транспортеру завантажується в бункер формувальної машини.

Вихід пласт тіста з начинкою ріжеться різаком на вироби заданих розмірів.

Вироби по стрічці транспортера надходять у піч, де випікаються до необхідних параметрів.

Проходячи через камеру охолодження гарячі вироби остигають і укладаються для розвезення та експедиції до місця реалізації.

Установка для отримання тестового пласта з начинкою складається з завантажувального бункера, куди надходить тісто і потім нагнітається в формувач пласта. Начинка з ємності подається шестерним насосом по рукаву в формувач пласта, де і відбувається начинка вироби. Машина розміщується на станині.

Сама установка тісторозкаточні представляє собою механізм, що складається з приводної станції, що дає необхідну потужність і число оборотів на голівку тісторозкочувальну.

Тестораськаточниє головка складається з корпусу, в якому розташовуються валки, що подають тісто з бункера в область захоплення шестерень шестеренчатого насоса. Шестерний насос видавлює тісто в формувач пласта.

Формувач пласта являє собою короб з прямокутним розтрубом. Усередині корпусу формувача проходить трубка, що закінчується прямокутним розтрубом менше за площею, ніж вихідний і розташований рівновіддаленим від його стінок. Розтруб подачі начинки закінчується недалеко від виходу тесту з формувача.

Такий спосіб забезпечує повний розподіл начинки усередині пласта. Готовий пласт надходить на стрічку рухомого транспортера. Привід тісторозкачувальної установки являє собою набір механізмів, виконаний в єдиному блоці на загальній рамі. Він складається з двигуна, передавального момент на вали валків і шестерень через понижувальні передачі і редуктор. У схемі кінематики передбачений варіатор, що забезпечує регулювання числа оборотів. Це необхідно для регулювання подачі тіста в формувач в залежності від вимог технологічного процесу. Механізм захищений муфтою фланцевої зі зрізаними штифтами.

Вибір і розрахунок основних технічних параметрів машини і робочих органів наводяться нижче.

3.3 Технічна характеристика

Діаметр валу 300 мм

Довжина валу 815 мм

Частота обертання 25 об / хв

Габаритні розміри 3500 * 1745 * 1908

4. Розрахункова частина

4.1 Технологічний розрахунок

4.1.1 Розрахунок витрати рецептурних компонентів

Таблиця 4.1 Витрата рецептурних компонентів

Найменування сировини та напівфабрикатів

Масова частка сухих речовин,%

Витрата сировини і полуфабрі-катів, м

Витрата сировини на 10 кг готової продукції



Бісквіт № 5

У натурі

В сухих речовинах

Борошно пшеничне 1-го сорту

85,50

2557,0

2557,0

2186,2

Цукор-пісок

99,85

2557,0

2557,0

2553,2

Меланж

27,00

4262,0

4262,0

1150,7

Есенція

0,00

14,2

14,2

0,00

Разом сировини на напівфабрикат

-

9390,2

-

-

Начинка фруктова

74,00

-

2963,00

2192,6

Пудра рафинадная

99,85

-

306,0

305,5

Разом сировини

-

-

12659,2

8388,2

Вихід напівфабрикату в готовій продукції

-

6790,0

-

-

Вихід готової продукції

78,85

-

10000,0

7885,0

Вологість

20


4.1.2 Розрахунок продуктивності та частоти обертання робочого органу

Задана продуктивність потокової машини виробництва тістечок виробів типу "Пряники" - 1 тонна за зміну

Визначимо хвилинну продуктивність:

кг / хв

Задану продуктивність повинен забезпечити шестерний насос формує машини.

З формули продуктивності шестеренчатого насоса:

Q '= 2 ∙ πρ ∙ L ∙ n ∙ m ∙ d, кг / хв

Практична продуктивність

Q = k '∙ Q'

де: k '= 0,92 - коефіцієнт використання машини.

Q = 0,92 ∙ Q '

Q '=

Q '= кг / хв

З формули продуктивності знайдемо частоту обертання робочого органу - шестерні

, Об / хв

де: m = 10 - модуль шестерні

L = 0,24 м - ширина шестерні

d = 0,12 - діаметр ділильного шестерні

ρ = 1,2 ∙ 106 кг/м3 - щільність тесту

об / хв додати аплікацію

Розрахунок частоти обертання шківів клиноремінною передачі

Визначимо число оборотів вхідного n 2 і вихідного n 3 валів варіатора.

Вибираємо варіатор ланцюгової пластинчастий ВЦ 1Б ,1,101-08 ТУ 22-5785-84, Потужністю Nmin = 1,4 кВт, Nmax = 2,2 кВт

Максимальна передавальне відношення варіатора U 2вар = 3

Діапазон регулювання Д = 1,5.

Визначимо число оборотів вхідного і вихідного n 5 валів редуктора. Вибираємо черв'ячний редуктор РЧУ-100-80-3-2-2, ГОСТ 13-563-68, передавальне відношення U 4 = 1,8.

Передаточне відношення другого ремонтної передачі U 3 = 1,8

Діаметри ведучого шківа 108, веденого-196 мм

4.2 Кінематичний розрахунок

4.2.1 Загальне передавальне відношення

Визначаємо загальне передавальне відношення Uоб приводу

U про =

U про =

де: n дв-частота обертання електродвигуна;

n н-частота обертання валів

4.2.2 Розрахунок передавальних відносин кожної передачі

Проведемо розбивку передавального числа приводу Uобщ на передавальні числа окремих передач

U заг = U1 ∙ U 2 ∙ U 3 ∙ U 4

Приймаємо:

U 1 = 1,2 - передавальне число першої ремінної передачі

U 2 = 3 - передавальне число варіатора

U 3 = 1,8 - передавальне число 2 ремінної передачі

U 4 = 80 - передавальне число черв'ячного редуктора

U 5 = 1,86 - передавальне число ланцюгової передачі

Тоді U 6 - передавальне відношення зубчастої передачі

U 6 = 1,16 - передавальне число зубчастої передачі

4.2.3 Розрахунок кінематичних елементів ремінної передачі

Приймаються ведучий шків діаметром 90, ведений шків діаметром

d 2 = d 1 ∙ U рп

d 2 = 90 ∙ 1.2 = 108 мм

Визначимо число оборотів вхідного n2 і вихідного n3 валів варіатора. Вибираємо варіатор ланцюгової пластинчастий ВЦ 1Б ,1,101-08 ТУ 22-5785-84, потужністю Nmin = 1,4 кВт, N max = 2,2 кВт.

Максимальна передавальне відношення варіатора U2вар = 3.

Діапазон регулювання Д = 1,5.

об / хв

об / хв

4.2.4 Розрахунок кінематичних елементів черв'ячної передачі

Визначаємо передаточне відношення черв'ячної передачі U ЦР

Приймаються Z 1-число заходів черв'яка = 1;

Тоді Z 2-число зубів черв'ячного колеса

Z 2 = Z 1 * U чр

Z 2 = 1 * 80 = 80 зубів

Визначаємо діаметр ділильного кола

d 1 = q * m

де m-модуль зачеплення приймається за стандартним ряду m = 4;

q-коефіцієнт діаметра черв'яка приймається за ГОСТ 2144-93 = 10;

d 1 = 10 * 4 = 40мм

d 2 = Z 2 * m

d 2 = 80 * 4 = 320мм

число зубів z1 і z 2 зірочок ланцюгової передачі

Приймаємо:

провідна зірочка - z1 = 14

ведена зірочка - z2 = 26 при t = 19,05

4.3 Енергетичний розрахунок

4.3.1 Розрахунок потужність на валах

Для визначення потрібної потужності двигуна визначимо момент на валу шестеренчатого насоса

М = МР + Σ Мв.тр.

де: Мр - теоретичний момент, що витрачаються на створення тиску в нагнітальному камері, Н ∙ м

де: ρ = 10 ∙ 105 Па - середній тиск

L = 0,101 м - довжина шестерень

R е = 0,06 м - радіус кола головок

R = 0,05 м - радіус початкової окружності

K = 4 - 6 ε + 3 ε 2 м - коефіцієнт, що залежить від ступеня перекриття, ε = 0,8

T о = 10 - основний крок

= 1379 Н ∙ м

де: τ про = 1520 Па - максимальне напруження зсуву

ρ пл = 67,1 Па ∙ с - пластична в'язкість

R ц = 0,045 м - радіус цапфи

ω = 0,16 рад / с - кутова швидкість шестерні

δ m = 0,0003 м - торцевий зазор

Н ∙ м

М''в тр - момент в'язкого тертя в радіальному зазорі, Н ∙ м

де: А z = 0,987 - функція, що залежить від z = 10

Rk = 0,06 + 0,0012 = 0,0612 м - внутрішній радіус кола корпусу насоса

δ R = 0,0006 м - радіальний зазор

Н ∙ м

Підставляючи знайдені моменти у формулу сумарного моменту, знайдемо його числове значення:

М = Мр + М'в тр + М''в тр

М = 1379 + 2453 + 1568 = 5,4 ∙ 103 Н ∙ м

4.3.2 Вибір електродвигуна для машини. Необхідна потужність електродвигуна

де: Nр - необхідна номінальна потужність на приводному валу, кВт

де: Мвр = 5,4 ∙ 103 Н ∙ м - обертаючий момент на валу шестеренчатого насоса

n = 1,5 об / хв - число обертів вала

кВт

4.3.3 Розрахунок потужності на привід і підбір двигуна

η заг - коефіцієнт корисної дії приводу

η заг = η 12 ∙ η 2 ∙ η 3 ∙ η 4 ∙ η 53

де: η 1 = 0,95 - ККД пасової передачі

η3 = 0,7 - ККД редуктора черв'ячного

η4 = 0,97 - ККД ланцюгової передачі

η 5 = 0,96 - ККД зубчастої передачі

η заг = 0,952 ∙ 0,9 ∙ 0,7 ∙ 0,97 ∙ 0,963 = 0,485

Необхідна потужність електродвигуна

де: К1-коефіцієнт запасу потужності 1,1-2,0

К2 - коефіцієнт враховує повторюваність механімов 1.

кВт

Приймаються електродвигун 4А90 L А8УЗ.

N = 2,2 кВт

n = 960 об / хв

5. Розрахунок на міцність із застосуванням ЕОМ

5.1 Розрахунок ланцюгової передачі на міцність і підбір ланцюга

З кінематичного розрахунку визначаємо навантаження на вал робочого органу, на якому закріплена ведена зірочка ланцюгової передачі:

Т2 = М = 5,4 ∙ 103 Н ∙ мм

Частота обертання вала:

N 2 = 1,5 об / хв

Визначаємо коефіцієнт експлуатації

КЕ = К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6

де: К1 - коефіцієнт, що враховує характер зміни навантаження. К1 = 1 - навантаження без різких коливань;

К2 - коефіцієнт, що враховує вплив міжосьової відстані. Приймаються at = 40 при К2 = 1;

К3 - коефіцієнт, що залежить від кута нахилу ланцюга. По конструктивних міркувань приймаємо вертикальне розташування, тоді К3 = 1,3; К4 - коефіцієнт, що враховує спосіб регулювання натягу ланцюга. По конструктивних міркувань регулювання здійснюється періодично, тому К4 = 1,25;

К5 - коефіцієнт, що враховує вплив способу змащування ланцюгової передачі. Змазування здійснюється періодично, тому К5 = 1,5;

К6 - коефіцієнт, що враховує кількість робочих змін обладнання. При роботі в одну зміну К6 = 1.

При підстановці числових даних отримуємо:

Ке = 1 ∙ 1 ∙ 1,3 ∙ 1,25 ∙ 1,5 ∙ 1 = 1,88

Обертаючий момент на валу ведучої зірочки

де: U - передавальне число ланцюгової передачі

U = 1,86

η - ККД ланцюгової передачі

η = 0,94

При підстановці маємо:

Н ∙ мм

Попередньо визначаємо крок ланцюга, прийнявши орієнтовно допускається середній тиск [p] за нормами DIN 8195. Для ланцюгів типу ПР нормальної точності при розрахунковій довговічності 10.00 год Допустиме значення [p] в залежності від швидкості:

[P] = 32 МПа

Знаходимо крок ланцюга

де:

z 1 = 14 - число зубів ведучої шестірні

мм

Приймаються найближче стандартне значення t = 19,05 мм

Уточнюємо середнє допустимий тиск [p], інтерполіруя, знаходимо:

[P] y = [pT] ∙ k

k = 1 + 0,01 ∙ (z 1 - 17)

k = 1 + 0,01 ∙ (14 - 17)

[P] y = 32 ∙ 0,97 = 31 МПа

Робимо перевірочний розрахунок за допустимому тиску [p] y ≥ p

Розрахунковий тиск:

МПа

умова р = 1,32 <[p] y = 31 МПа виконано.

За ГОСТ 13568-75 вибираємо ланцюг однорядну, нормальної серії марки ПР-19 ,05-31, 8, з кроком t = 19,08, руйнівним навантаженням FВ = 31,8 кН, масою одного метра ланцюга m = 1,9 кг.

Визначаємо геометричні параметри передачі.

Міжосьова відстань

at = 40 ∙ t

at = 40 ∙ 19,05 = 762 мм

Кількість ланок ланцюга:

де:

zc = z 1 + z 2

zc = 14 + 26 = 40

Розрахункова довжина ланцюга:

L = Lt ∙ t

L = 100 ∙ 40 = 4000 мм = 4 м

Перевіряємо ланцюг за кількістю ударів, порівнюючи розрахункове з допустимим

ω[ω]

с-1

Допустиме значення с-1

Умова ω = 0,028[ω] = 26,6 виконується.

Розраховуємо коефіцієнт запасу міцності

де: F B = 31,8 Н - розвиваюча навантаження ланцюга

Ft - окружне зусилля

де:

- Діаметр ділильного кола

мм

Н

F ц - навантаження від відцентрових сил

F ц = m ∙ U 2

F ц = 1,9 ∙ 0,072 = 9,3 ∙ 10-3 Н

Ft - сила від провисання ланцюга

Ft = 9,81 ∙ Ks ∙ m ∙ a

де: Ks - коефіцієнт, що залежить від положення ланцюга. При вертикальному розташуванні K s = 1

Ft = 9,81 ∙ 1 ∙ 1,9 ∙ 762 ∙ 10-3 = 18,2 Н

Коефіцієнт запасу міцності [s] ≥ 7,2. Умова s ≥ [s] виконано.

Оцінюючи розраховану ланцюгову передачу, можна зробити позитивний висновок про її працездатності на підставі спостереження з умов:

p ≤ [p], ω[ω], s ≤ [s]

5.2 Проектний розрахунок вала та його опор

На валу знаходиться шестерня приводу, шестерня шестеренчатого насоса. Між ними розташовуються два підшипники.

Момент на валу 4,8 Н ∙ м при обертах вала 1,5 хв-1. Діаметр приводної шестерні 100 мм: m1 = 5, z 1 = 20, β = 8 o. Діаметр шестерні насоса 100 мм: z = 10, m = 10, β = 8 o. Термін служби тривалий, навантаження близька до постійної.

Наближено оцінюємо середній діаметр валу при [τ] = 12 МПа:

мм

Розробляємо конструкцію валу і оцінюємо його розміри.

Діаметр у місці посадки приводної шестерні dш1 = 45 мм

Діаметр у місці посадки підшипників dп = 50 мм

Діаметр у місці посадки шестерні насоса dш2 = 50 мм

Визначаємо допустиму радіальне навантаження на вихідному кінці, вважаючи, що більшість передач внаслідок неминучою неспіввісності і нерівномірності докладання зусиль навантажують вал додатковою силою F μ.

У розрахунковій схемі направляють силу F μ так, щоб вона збільшувала напруги.

Для даної схеми застосовуємо

Н

Визначаємо сили в зачепленні

Окружна сила:

Н

Через неї виражаються інші складові:

Н

Н

Визначаємо реакції в опорах і будуємо епюри згинальних і крутних моментів.

Розглянемо реакції від сил F p і Fμ, що діють у вертикальній площині. Сума проекцій

F р = А1 + В1

А1 = Fр ∙ а

А1 = 14 ∙ 0,16 = 2,24 Н ∙ мм

В1 = F μ ∙ b

В1 = 275 ∙ 0,05 = 13,75 Н ∙ мм

Реакції від сил F p і F μ, діючих у вертикальній площині (F μ прикладаємо так, щоб вона збільшувала прогин від F p - найгірший випадок)

А1 + В1 = F t + F μ

Малюнок 5.1 Епюри згинальних моментів

В2 ∙ l = Ft ∙ a - (b + l)

A 2 = Ft + - Bl = 786 Н

Визначаємо запаси опору втоми в небезпечних перерізах. Прораховуємо два передбачуваних небезпечних перерізу: перетин II поруч з підшипником, ослаблене жолобник. Для першого перетину згинальний момент

Н ∙ мм

Крутний момент

Т = 4,8 ∙ 103 Н ∙ мм

Напруга вигину

МПа

Напруга крутіння:

МПа

Маємо:

σ-1 = 0,4σ У

σ-1 = 0,4 ∙ 750 = 300 МПа

σ-1 = 0,2σ У

σ-1 = 0,2 ∙ 750 = 150 МПа

τ У = 0,6 ∙ 650 = 390 МПа

Для шпоночно паза:

До σ ≈ 1,7

До t ≈ 1,4

За графіком крива 2 - До d = 0,72

За графіком для шліфованого валу K F = 1

Ψσ = 0,15 - коефіцієнт, коригуючий вплив постійної складової циклу напружень на опір втоми Ψτ = 0,05, знаходимо:

Для другого перетину згинальний момент

Т = 4,8 ∙ 103 Н ∙ мм

Крутний момент:

М = F μ (b + l)

М = 275 (50 +55) = 29 ∙ 103 Н ∙ мм

МПа

МПа

Приймаються r галтелі рівним 2 мм.

і знаходимо До σ = 2 і К τ = 1,6 - ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині і крученні

Більше напружене другий розтин, ослаблене жолобник.

Визначаємо статистичну міцність при перевантаженнях

При перевантаженнях напруга подвоюється і для другого перерізу σ n = 30 МПа і τ = 2,8 МПа

[Σ] = 0,8σ m

[Σ] = 0,8 ∙ 450 = 360 МПа

МПа

Умова міцності виконано.

Перевіряємо жорсткість валу. За умовами роботи зубчастого зачеплення небезпечним є прогин вала під шестірнею.

Середній діаметр на ділянці d приймаємо рівним 45 мм = dш2.

Тут:

мм4

Прогин у вертикальній площині від сили F t:

Від моменту Ма прогин дорівнює нулю.

Прогин в горизонтальній площині від сил F t і Fμ.

мм

Сумарний прогин:

мм

Допустимий прогин

[Y] = 0,01 ∙ m

[Y] = 0,01 ∙ 5 = 0,05> 0,124 мм

Прогин знаходиться в допустимих межах

Таким чином, умови міцності і жорсткості виконуються. За цих умов діаметр валу можна зберегти.

5.3 Розрахунок шпоночно з'єднання

Напруга зминання шпонки:

Приймаються шпонку за ГОСТ 24070-80: b × h × d = 5 × 9 × 22, t1 = 5,5, L р = 10 мм.

МПа

Допустиме напруження см] = 80 МПа для шпонки Ст 45 з урахуванням навантаження

σ см <[σ см]

Умова міцності виконано.

5.4 Розрахунок клиноремінною передачі

Задані величини:

Передана потужність: N = 2000 Вт

Частота обертання меншого шківа: n 1 = 960 об / хв

Передаточне відношення: U = 3

Коефіцієнт режиму роботи передачі: C = 1,3

Коефіцієнт кута обхвату шківа: С1 = 0,8

Коефіцієнт числа ременів: С2 = 0,9

Коефіцієнт довжини ременя: С3 = 0,93

Коефіцієнт відцентрової сили: Q = 0,1

Межа витривалості ременя: S1 = 8 МПа

Модуль згинальної пружності ременя: Е = 100 МПа

Знаходимо частоту обертання повільного валу.

Приймаються S = 0,02

n1 = nc (1 - S)

n 1 = 960 (1 - 0,02) = 940,8

Частота обертання повільного валу:

об / хв

Визначаємо кутову швидкість ведучого шківа.

с-1

Крутний момент на маленькому шківі:

Н ∙ м

Визначимо кутову швидкість веденого шківа:

с-1

визначаємо перетин і діаметр малого (ведучого) шківа:

Вибираємо d1 = 100 мм

Приймаються d2 = 300 мм.

Уточнюємо кутову швидкість веденого шківа:

с-1

Передаточне число

Крутний момент на великому шківі:

Н ∙ м

Визначимо швидкість ременя:

м / с

Попереднє значення міжосьової відстані:

А min = 0,55 ∙ (d 1 + d 2) + h

Amin = 0,55 ∙ (100 + 300) + 8 = 228 мм

Amax = d 1 + d 2

Amax = 100 + 300 = 400 мм

Розрахункова довжина ременя:

L = 2 ∙ ar + 0,5 ∙ π (d 1 + d 2) + (d 2 - d 1) 2 / 4 ∙ ar

L = 2 ∙ 400 + 0,5 ∙ 3,14 ∙ (400 + 200) 2 / 4 ∙ 400 = +1453

Приймаються L = 1400 мм

Уточнене значення міжосьової відстані:

де: ω = 0,5π (d1 + d 2)

ω = 0,5 ∙ 3,14 (100 + 300) = 628

Y = (d 2 - d 1) 2 = 40000

мм

Кут обхвату меншого шківа:

Число ременів:

де: N0 - потужність, що передається одним клиновим ременем.

Натяг гілки клинового ременя:

V = 0,5 ∙ ω дв ∙ d 1

V = 0,5 ∙ 100,48 ∙ 100-3 = 5,024

Q - коефіцієнт відцентрових сил для ременя перерізу А = 0,1

Н

Сила, що діє на вали

Н

6. Охорона праці

6.1 Шкідливі чинники під час роботи на лінії

Дана машина, встановлена ​​на лінії виробництва кондитерських виробів типу «пряники», повністю механізує ручний процес формування виробів. Воно замінює 4 людини, які займалися важкою (формування тесту) монотонною роботою. Це дозволило підвищити загальну безпеку лінії, оскільки робочі перебували в безпосередній близькості до газової печі і наражалися на небезпеку можливого отруєння газами, шкідливим впливам тепла, а так само можливості ураження електрострумом і отримання травм в результаті роботи з транспортером печі. Установка машини повністю виключила ці фактори впливу на людину, оскільки обслуговування машини виробляється однією людиною. Пристрій і принцип роботи машини не вимагає від робочого постійної присутності і контролю над її роботою.

Завдяки цьому машина, безсумнівно, приносить користь в області охорони праці робітників даної лінії.

Аналіз можливих небезпечних і шкідливих чинників при роботі на лінії відповідно до ГОСТ 12.0.003-74.

Таблиця 6.1 Шкідливі чинники під час роботи на лінії

Група

факторів

Вид факторів

Джерело небезпеки

Примітки

Фізичні

Рух машин і механізмів

Ремінна передача, стрічковий транспортер

З'являється у зв'язку з установкою машини


Загазованість повітря робочої зони (газ СО2)

Газова піч

Розташовується в безпосередній близькості від газової печі


Підвищення температури повітря робочої зони

Газова піч

Розташовується в безпосередній близькості від газової печі


Підвищення рівня шуму

Привід машини

З'являється у зв'язку з установкою машини


Небезпека ураження електричним струмом

Привід машини

З'являється у зв'язку з установкою машини


Підвищення рівня вібрації

Привід машини


Біологічні

Розмноження і поява мікроорганізмів

Порожнини робочих органів машини з покладами продукту

З'являється у зв'язку з установкою машини

Психофізіологічні

Фізичні навантаження

Ручна формовка виробів

У результаті встановлення машини фактор знищений


Монотонність праці

Укладання виробів на конвеєр


6.2 Інженерно-технічні заходи з техніки безпеки

На робочому місці у машини передбачена аварійна кнопка «Стоп», пофарбована в червоний колір з опуклою поверхнею для негайної зупинки механізму приводу (електричного двигуна). Кнопка «Пуск» втоплена в корпус для запобігання випадкового включення і забарвлена ​​в чорний колір. Машина має вступний вимикач ручної дії, розміщений на панелі управління, підключає електрообладнання до мережі живлення. Вимикач має 2 фіксованих положення з відмітками «Включено» і «Вимкнено». На органах управління нанесені символи за ГОСТ 12.4.040-76 ССБТ.

Для попередження аварій і поломок у зв'язку з перевантаженням у конструкції машини передбачені зрізують штифти на муфті електричного двигуна.

Висота приймального бункера для тесту має висоту бортів, що виключає доступ рук до робочих органів з робочого місця. Додатково передбачена решітка на бункері з кінцевим вимикачем, що відключає приводний механізм.

Електрообладнання оснащене мінімальної струмовим захистом, що виключає мимовільне включення приводу при відновленні раптово зниклого напруги.

Станина, ємність, корпус електродвигуна оснащені пристроєм захисного заземлення і з'єднані з захисним заземленням проводом, закріпленим на болтах, і з нульовим проводом, розташованим в підвідному кабелі (ГОСТ 12.2.007-83, ГОСТ 12.1.030-81).

Силовий кабель прокладений по підлозі в металевій трубі від СП до машини. На СП кахель підключений до своєї індивідуальної групі.

Ступінь захисту електроапаратури відповідає категорії приміщень цехів та дільниць, встановленої діючими правилами техніки безпеки та виробничої санітарії.

Конструкція приводного механізму потребує періодичну змащення, і виконана таким чином, що виключається контакт змазаних поверхонь з продуктом.

Рухомі частини приводного механізму, ремінні передачі і ланцюгова передача закриті пригвинчується кожухами, пофарбованими в однаковий з машиною колір.

Для запобігання машини від аварії та поломок внаслідок перевантажень встановлена ​​муфта зі зрізаними штифтами.

Неробочі поверхні рухомих частин пофарбовані в червоний колір. Дане виробниче приміщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом відноситься до другого класу, тобто приміщення з підвищеною небезпекою.

Розрахунок захисного заземлення

Захисне заземлення являє собою систему вертикальних електродів-заземлювачів, вкопаних в грунт і з'єднаних сталевими трубами, куточками, смугами та іншими металевими з'єднувачами. Заземлення буває контурним або виносним.

Заземлители розташовуються по периметру цеху або майданчика, де розміщено електричне обладнання. При пробої ізоляції корпус такої установки при захисному заземленні буде перебувати під малим відносно землі напругою, безпечним для життя людини при дотику.

Опір заземлювального пристрою являє собою сукупність опору всіх електродів-заземлювачів і смуги, що з'єднує ці заземлювачі.

Опір розтіканню електричного струму при замиканні на землю одного електрода круглого перерізу визначається за формулою:

Кел = 5 ∙ [ln + 0,5 ∙ ln ], Ом

де: р - питомий електричний опір грунту, в яких поміщені електроди-заземлювачі, Ом ∙ м

1 - довжина електрода, м

d - діаметр електрода, м

t = h + l / 2

h - глибина закладення електрода в грунт (відстань від верхнього кінця електрода до поверхні землі), м

Необхідна кількість заземлювальних електродів визначається за співвідношенням:

де: Кс - коефіцієнт сезонності

V ел - коефіцієнт використання електродів

Кз - максимально допустимий опір заземлюючого пристрою. При оцінках приймається рівним 4 Ом, тобто це найбільше допустиме опір заземлювального пристрою.

З умови безпеки організму людини протікає через тіло його струм не повинен перевищувати 0,04 А.

Для з'єднання вертикально встановлених електродів застосовується сполучна смуга, довжина якої визначається за виразом:

L = (n - 1) ∙ а + 0,14, м

Якщо позначити ширину смуги символом b, то електричний опір її визначається виразом:

де: S п =

Тоді електричний опір захисного заземлення, що складається з n електродів і смуги шириною b та довжиною L, так само:

, Ом

Результуючий опір R рез захисного заземлення за нормативами не повинен перевищувати 4 Ом.

Таким чином, завдання ставиться так. При заданих: - грунт, в якому встановлюється захисне заземлення; - температура в січні місяці; - тип заземлення; - ширина сполучної смуги.

Підібрати таке заземлення, тобто розрахувати діаметр електродів, довжину електрода, їх кількість, глибину закладки в грунт, відстань між електродами і довжину сполучної смуги, яка не перевищує ліміт максимальне значення 4 Ом. Вихідні дані:

Назва грунту - Суглинок

Тип заземлення - виносне

Ширина сполучної смуги - 0,04 м.

Температура повітря - t = 18О З

Таблиця 6.2 Десять кращих рішень по опору

D

0,04

0,04

0,05

0,04

0,05

0,06

0,04

0,04

0,06

0,05

L

5

5

5

3

5

5

3

2,5

5

3

H

1

0,7

1

1

0,7

1

0,7

1

0,7

1

A

5

5

5

3

5

5

3

2,5

5

3

R

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

0,44

N

10

10

10

16

10

10

16

18

10

15

lb

45,14

45,14

45,14

45,14

45,14

45,14

45,14

42,64

45,14

42,14

Pc

81,21

79,21

100,61

82,01

98,01

120,01

79,13

78,65

117,01

95,17

Прийнято позначення:

d - діаметр електрода, м

l - довжина електрода, м

h - глибина закладення, м

a - відстань між електродами, м

r - опір заземлення, Ом

n - число закладаються електродів, шт

lb - довжина сполучної смуги, м

Рс - витрати на заземлення, руб

Заходи з гігієни праці та промислової санітарії.

Повітря робочої зони може забруднюватися шкідливими речовинами, що виділяються при виробничих процесах, а також містяться в сировині, продуктах, відходах виробництва.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони Сан ПиН 2.5.552-96

Таблиця 6.3 Концентрації шкідливих речовин у робочій зоні

Речовина

ГДК, мг/м3

Клас небезпеки

Агрегатний стан

Оксид вуглецю

20

3

газ

Діоксид вуглецю

0,5% об

-

газ

Пил борошняний

6

4

аерозоль

Пил цукрова

10

4

аерозоль

Оптимальні і допустимі параметри мікроклімату виробничих приміщень (ГОСТ 12.1.005 - 88)

Таблиця 6.4 Параметри мікроклімату

Період року

Категорія робіт

оптимальні

допустимі



t, C

γ,%

V, м / с

t, C

γ,%

V, м / с

Холодний

Легка 1б

21-23

40-60

0,1

20-24

75

0,2


Ср.тяжесті 2а

18-20

40-60

0,2

17-23

75

0,3


Ср.тяжесті 2б

17-19

40-60

0,2

15-21

75

0,4

теплий

Легка 1б

22-24

40-60

0,2

21-28

60

0,1


Ср.тяжесті 2а

21-23

40-60

0,3

18-27

65

0,2


Ср.тяжесті 2б

20-22

40-60

0,3

16-27

10

0,2

Для оздоровлення повітряного середовища і забезпечення нормованих параметрів мікроклімату і концентрації шкідливих речовин застосовується вентиляція. Всі тепловипромінюючих поверхні на печі закриті теплоізоляційному матеріалом. У конструкції печі передбачено охолодження готових виробів витяжкою, і додатково витяжна вентиляція встановлена ​​в робочій зоні печі. Тому параметри мікроклімату для приміщення і роботи з даною машиною (категорія роботи за ГОСТ 12.1.005-76-середньої тяжкості) знаходяться в межах допустимих (ГОСТ 1.12.005-88)

Герметичне з'єднання трубопроводів і стиків газової печі призводить до відсутності попадання в приміщення продуктів згоряння газу.

Виробниче освітлення.

Норми природного та штучного освітлення виробничих приміщень (СНиП 23-05-95).

Таблиця 6.5 Норми освітлення

Виробниче приміщення

Точність роботи

Розряд та під розряд

Природне (бічний) ен,%

Штучне (загальне) Ен, лк

Виробництво

висока

Зв

2

300

Склад, упаковка

середня

1,5

150

Робота з машиною її обслуговування відноситься до З розряду зорової роботи. Освітленість для цього розряду забезпечується системою загального освітлення, складається з 80 ламп типу ЛВ-80 по всій площі ділянки.

Виробничий шум і вібрація

При розробці технологічних процесів, проектування, розробки та експлуатації машин і механізмів, а так само організації робочих місць приймаються всі необхідні заходи щодо зниження впливу шуму. Рівень звукового тиску в дБ в октавних смугах із середніми геометричними частотами в граничному спектрі ПС-75 (ГОСТ 12.1.003-83)

Шум - сукупність звуків, несприятливо впливають на слух людини, що заважають його роботі та відпочинку.

Вібрація - механічні коливання матеріальних тіл.

Джерелами шуму є пружні коливання як всієї машини в цілому, так і окремих її частин. Інженерно-технічні заходи з промислової санітарії. Конструкція машини і приводної станції виконана таким чином, що при роботі на максимальних обертах не відбувається перевищення норми по вібрації.

Робочі органи машини функціонують в масі тіста, по цьому на робочому місці машини рівні звуку, звукового тиску не перевищує норму.

Таблиця 6.5 Рівні звуку

Частота, Гц

31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Рівень звуку, дБ

107

95

87

82

78

75

73

71

69

Гігієнічні норми загальної вібрації (ГОСТ 12.1.2-92) Середньоквадратичне рівні віброшвидкості (м / с) в октавних смугах з середньогеометричними частотами (Гц) на постійних робочих місцях.

Таблиця 6.6 Рівні вібрації

Частота, Гц

1

2

4

8

16

31,5

63

125

Віброшвидкості, м / с

-

1,3

0,45

0,22

0,2

0,2

0,2

0,2

Основні способи захисту працюючих від впливу шуму, вібрації.

Раціональне планування підприємств і цехів: проведення організаційно-технічних заходів: зменшення шуму в джерелі його виникнення: зміна спрямованості випромінювання шуму: акустична обробка приміщень: зменшення шуму на шляху його поширення: застосування засобів індивідуального захисту.

Заходи щодо пожежної безпеки.

У відповідності з ОНТП-24-86 приміщення дільниці відповідає класу Д з пожежної безпеки.

Всі технологічні інструменти і предмети, необхідні для роботи безпосередньо поблизу печі, виготовлені з металу. Трубопроводи з газом підведені до печі по стелі, що виключає їх випадкове пошкодження. Приміщення має запасний вихід. Загальна кількість засобів пожежогасіння:

А) вуглекислотні пучние вогнегасники типу ОУ-2.ОУ-5 в кількості 6 шт.

Б) пінні, хімічні, повітряно-пінні і рідинні вогнегасники - 6 шт.

В) ящики з піском - 6 шт.

Г) повсть, азбест розмір 2 * 2,2 * 1? 5м - 6 шт.

Промислова екологія

Піч термічного знищення відходів. Знищення поліетиленової упаковки.

7. Економічний розрахунок

На даному етапі розвитку економіки в цілому та харчової промисловості зокрема, все більшого значення набуває інтенсивний шлях розвитку. Це передбачає подальше використання прихованих резервів виробництва. Тут доцільна подальша модернізація обладнання, ліній і окремих машин з метою зменшення енергоємності, кількості відходів, збільшення продуктивності з паралельним збільшенням якості продукції та розширенням асортименту виробів.

Проектована формувальна машина повністю задовольняє вимогам по вищеперелічених напрямками. Вона замінює ручної непродуктивну працю формування тестових заготівель. При збільшенні сумарної потужності лінії, машина дозволяє збільшити продуктивність. При необхідності машина може бути перебудована на більш високу продуктивність без складних конструктивних змін. При цьому машина за короткий час перебудовується на новий, аналогічний виробам "Пряники", тип продукції. При цих достоїнствах вона проста в експлуатації.

Застосування механічного формування замість ручного дозволяє нормалізувати звістку процес виготовлення виробів "Пряники". Заміщення машиною єдиною ручної операції на лінії дає можливість стабілізувати процес і частково автоматизувати, що дає не тільки позитивний економічний ефект, але і дозволяємо поліпшити продукцію. Тому що машина виготовляє однакові за розмірами вироби з рівним дозованим кількістю начинки. Тому практично повністю знижуються відходи, шлюб через нерівномірне випічки.

Порівняно невеликий, порядку 405,44 тис. руб., Економічний ефект пояснюється малою заданою продуктивністю лінії П = 1 т / зміну, при терміні окупності 0,16 м. Але відносні зміни показників свідчать про доцільність застосування формуючої машини і можливості подальшого збільшення ефективності при розширення обсягу виробництва всієї лінії.

Таблиця 7.1 Дані для розрахунку економічної ефективності

Показники

Позначення

Величина показника

Продуктивність лінії, кг / зміну

М

1000

Випуск продукції до реконструкції, т / рік

А1

460

Кількість змін роботи обладнання, що застосовується для розрахунку потужності

См

2

Режим роботи підприємства: зміни

дні

Сп

d

2

244

Інтенсивний коефіцієнт використання потужності

Кн

0,9

Середня договірна ціна 1 т виробів, тис. руб.

Пп

18,08

Витрати на реконструкцію, включаючи проектування, тис. руб.

Зр

69

Кількість робочих на лінії за зміну, людина: до реконструкції

після реконструкції

Р1

Р2

4

1

Відрахування на соціальне страхування,%

Ос

35,6

Кількість комплектів спецодягу на одного робітника в рік

Ор

2

Витрати на комплект спецодягу, руб.

Псо

250

Норма амортизаційних відрахувань на обладнання,% до середньорічної вартості

Ао

13,8

Потужність електрообладнання, кВт

-

2,2

Норма витрати на утримання та поточний ремонт,%

Але

12,4

Зменшення відходів,%

-

0,2

Тариф за 1 кВт ∙ год, руб.


1,3

Термін заходи протягом року

Мр


Нормативний коефіцієнт ефективності

Ен

0,3

Собівартість 1 т продукції до впровадження, тис. руб.

С1

10,96

У розрахунку приймаємо, що витрата електроенергії на 1 т вироби не змінився.

Економія по заробітній платі, тис. руб.

(4 - 1) ∙ 2 ∙ 4 ∙ 12 = 288

Економія по відрахуваннях на соціальні потреби, тис. руб.

288 ∙ 0,356 = 102,5

Відрахування на охорону праці (%), тис. руб.

288 ∙ 0,05 = 14,4

Економія на спецодязі вивільнених робітників, тис. руб.

(4 - 1) ∙ 2 ∙ 2 ∙ 0,25 = 3

Економія по поворотних відходів (0,2%), тис. руб.

160 ∙ 0,325 = 52

Разом: 459,9 тис. руб.

Збільшення витрат:

1. витрати на електроенергію, тис. руб.

2,2 ∙ 2 ∙ 244 ∙ 1,3 ∙ 0,7 ∙ 16 = 15,63

2. амортизація обладнання, тис. руб.

69 ∙ 0,124 = 8,6

3. витрати на утримання та експлуатацію устаткування, тис. руб.

69 ∙ 0,138 = 9,52

Разом: 33,8 тис. руб.

Умовно-річна економія:

ЕГ = 459,9 - 33,8 = 423,14 тис. руб.

Термін окупності, років

Струм =

Економічна ефективність капітальних витрат

Еобщ =

Річний економічний ефект, тис. руб.

ЕГ = Еус - 0,3 ∙ К2

ЕГ = 426,12 - 0,3 ∙ 69 = 405,44

Приріст продуктивності праці на ділянці в зміну в результаті скорочення чисельності

Вв =

Вв =

де: ЧСР - розрахункова середньооблікова чисельність робітників на дільниці, в перерахунку на обсяг виробництва після впровадження.

Таблиця 7.2 Економічна ефективність модернізації ділянки лінії виробництва виробів типу «пряник»

Показники

Величина показників

Зміни


До впровадження

Після впровадження

Абсолютні

Відносні

Випуск продукції

460

460

-

-

Число працюючих, чол / зміну

4

1

-3

75

Збільшення потужності електродвигуна, кВт

-

2,2

+2,2

-

Витрати на впровадження

-

69

+69

-

Умовно-річна економія, тис. руб.

-

426,14

+426,14

-

Річний економічний ефект, тис. руб.

-

405,44

+405,44

-

Абсолютна економічна ефективність

-

6,2

-

-

Термін окупності, років

-

0,16

-

-

Висновок

Даний проект пропонує нове інженерне рішення, що пропонує повну заміну ручної праці в процесі формування заготовок з тіста з начинкою. У формующей машині застосовано принцип нагнітання тесту шестерними робочими органами через формувач пласта з одночасним введенням в пласт начинки. Знімний формувач забезпечує можливість зміни форми пласта, тобто розширення асортименту. Встановлений варіатор дозволяє використовувати різні сорти тесту, аналогічні пряниковий. В результаті розробки знищений ручна праця на ділянці, що дозволить зробити лінію в цілому більш продуктивною.

Зменшився до мінімуму відхід сировини. Машина підвищує якість виробів. Машина захищена пускозахисною апаратурою від ураження електрострумом і повністю виключає травматизм від механічного впливу на людину. Машина дає широкі можливості для збільшення продуктивності і автоматизації всієї лінії.

Застосування машини дає безсумнівний економічний ефект, що становить 405,44 тис. рублів на рік. Витрати на впровадження формуючої машини окупляться за 0,16 року. Резерви продуктивності дозволяють припускати про збільшення економічного ефекту.

Перераховані вище гідності дозволяють судити про можливість застосування даного проекту на виробництві.

Список інформаційних джерел

  1. Ануров В.І., «Довідник конструктора-машинобудівника». Том 1-3. Москва. «Машинобудування».

  2. Гузенко П.Г., «Короткий довідник до розрахунків деталей машин». Москва, «Вища школа», 1968.

  3. Данський В.С., Зуєва Р.В. та ін, «Організація і планування на підприємствах харчової промисловості», Москва, «Піщепроміздат», 1963.

  4. Журавльова Є.І. та ін, «Технології кондитерського виробництва», Москва, «Харчова промисловість», 1968.

  5. Журнал «Харчова промисловість» № 23-28., 1991.

  6. Іванов М.М., «Деталі машин», Москва, «Вища школа», 1991.

  7. Лунін О.Г., Черноіваннік А.Я., «Технологічне обладнання кондитерської промисловості», Москва, «Харчова промисловість», 1975.

  8. Лунін ВІД., Черноіваннік А.Я., «Обладнання підприємств харчової промисловості», Москва, «Піщепроміздат», 1963.

  9. Лунін О.Г., Велтіщев В.М., «Курсове та дипломне проектування технологічного обладнання харчових виробництв», Москва, «Агропромиздат», 1990.

  10. Мороз В.К., «Курсове та дипломне проектування за курсом експлуатація устаткування підприємств харчової промисловості», Москва, «Легка і харчова промисловість», 1984.

  11. Маршалкін Г.А., «Технологічне обладнання кондитерських фабрик», Москва, «Харчопром», 1968.

  12. Сегеда Д.Г., Дашевський В.І., «Охорона праці в харчовій промисловості», Москва, «Легка і харчова промисловість», 1988.

  13. Соколов А.Я., «Основи розрахунку і конструювання машин та апаратів харчових виробництв», Москва, «Піщепрбміздат»

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Диплом
262.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Розробка технологічного процесу складання редуктора циліндричного і технологічного процесу
Виробництво кондитерських виробів
Виробництво кондитерських виробів
Ринок кондитерських виробів
Технологія приготування кондитерських виробів
Приготування кондитерських виробів тортів і еклерів
Проект підприємства з виробництва кондитерських виробів
Виробництво санітарно-технічних електромонтажних заготовок вузлів і виробів
Товарознавча характеристика кондитерських виробів на прикладі шоколаду
© Усі права захищені
написати до нас