Разработка конструкции тестомесильной машины периодического действия (дипломный проект)

ID: 197668
Дата закачки: 15 Января 2019
Продавец: AgroDiplom (Напишите, если есть вопросы)
Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word

Описание:
Содержание

Введение
1 Состояние вопроса.
1.1 Описание технологических процессов и применяемого оборудования....
1.1.1 Стадии технологического процесса.
1.1.2 Характеристика комплексов оборудования..
1.1.3 Устройство и принцип действия линии по производству хлебобулочных изделий.
1.2 Анализ конструкций тестомесильных машин....
1.2.1 По классификации.
1.2.2 Функциональные схемы тестомесильных машин периодического
действия..
1.2.2.1 Тестомесильные машины с подкатными дежами.
1.2.2.2 Тестомесильные машины со стационарными дежами.....
1.2.3 Функциональные схемы тестомесильных машин непрерывного действия
1.2.4 Месильные машины для высоковязких пищевых сред..
1.2.5 Патентная проработка..
1.3 Обслуживание тестомесильных машин.........
1.4 Общие выводы.......
1.5 Технико-экономическое обоснование проекта......
2 Расчетная часть..............
2.1 Технологический расчет...................
2.2 Кинематический расчет привода.................
2.3 Выбор материала зубчатой передачи...
2.4 Расчет закрытой зубчатой передачи редуктора..
2.5 Нагрузки валов редуктора...
2.6 Проектный расчет валов........
2.7 Расчетная схема валов редуктора.....
2.8 Проверочный расчет подшипников..
2.9 Проверочный расчет валов......
2.11 Технический уровень редуктора....
2.12 Расчет ременной передачи....
2.13 Расчет открытой зубчатой передачи.....
3 Технологическая часть.........
3.1 Сведения о детали..
3.2 Материал детали....
3.3 Возможные дефекты детали
3.4 Определение предельных и допустимых износов....
3.5 Карта дефектации.....
3.6 Оценка ремонтопригоднодности детали .
3.7 Выбор рациональных способов восстановления детали..
3.8 Расчет режимов обработки...
3.9 Выбор оборудования.
3.10 Выбор режущего инструмента..
3.11 Выбор мерительного инструмента....
4 Безопасность труда..
4.1 Анализ условий и обеспечение безопасности труда на линии....
4.2 Основные опасные и вредные производственные факторы..
4.3Мероприятия по оптимизации опасных и вредных производственных факторов....
4.4 Расчет заземляющего устройства..
4.5Техногенные чрезвычайная ситуация....
4.6 Расчет продолжительности эвакуации людей из производственного помещения
5 Экономическая часть.....
5.1 Расчет себестоимости проектируемой машины.....
5.2 Расчет заработной платы производственных рабочих.....
5.3 Расчет капитальных вложений в оборудование....
5.4 Расчет себестоимости годового выпуска продукции....
5.5 Заработная плата обслуживающего рабочего......
5.6 Планирование прибыли в условиях рыночной экономики......
5.7 Планирование прибыли....
Выводы.....
Список используемых источников..
Приложение. Спецификация.

1.2.5 Патентная проработка
Тестомесильная машина (рисунок 1.16 ).Выполнение месильного механизма в виде двух вертикально расположенных пятиуголь¬ных рамок, размещенных под углом одна к другой, позволяет устранить непромесы тес¬та.
Смешение осей вращения рамок относи¬тельно оси вращения дежи и размещение одной из сторон каждой рамки параллель¬но днищу, а прилегающих к ней — па¬раллельно боковой поверхности дежи позво-ляет сократить длительность замеса.

1 — фундаментная плита; 2 — станина; 3 — траверса; 4 — привод поворота траверсы; 5 — электродвигатель; 6 — редуктор; 7 — месильные рамки; 8 —дежа; 9 — тележка; 10 — привод поворота дежи.
Рисунок 1.16 – Тестомесильная машина с двумя рабочими органами смещенными от центра дежи.
Выполнение рамок с размерами 0,65—0,75 величины среднего диаметра дежи обеспе¬чивает самоочищение месильного механизма.
На рисунке 1.16 показана тестомесильная ма¬шина, общий вид; на рисунке1.17 — схема работы месильного механизма.
Тестомесильная машина состоит из фундаментной плиты 1, станины 2, на ко¬торой закреплена поворотная в вертикаль¬ной плоскости траверса 3 с приводом 4. На траверсе расположен месильный меха¬низм, состоящий из привода, включающего электродвигатель 5 и редуктор 6, и двух вертикально расположенных пятиугольных месильных рамок 7. Траверса 3 в рабочем состоянии тестомесильной машины одновре¬менно служит крышкой дежи 8, которая на тележке 9 накатывается на фунда¬ментную плиту 1 и закрепляется на ней. Ме¬сильные рамки 7 расположены друг отно-сительно друга под прямым углом. Рас¬стояние между ними равно 0,22—0,25 D, где D— средний диаметр дежи. Ширина каждой рамки (расстояние между двумя верхними противоположными углами пяти-угольника) равна 0,65—0,75 D. Одна из сторон каждой рамки 7 параллельна дни¬щу дежи 8, а прилегающие к ней — бо¬ковой поверхности дежи 8.
При повороте вокруг вертикальной оси на каждые 90° элементы поочередно входят и выходят во внутреннюю полость друг друга. Ввод и вывод месильных элементов во внутрь дежи производится при помощи привода траверсы 4. Дежа 8, выполненная в виде усеченного конуса, имеет отдель¬ный привод 10, предназначенный для придания равномерного вращения дежи вок¬руг ее оси.
Тестомесильная машина работает сле¬дующим образом.
На фундаментную плиту 1 накатывается тележка 9 с расположенной на ней де¬жой 8 и с помощью специальных приспо-соблений закрепляется.
При этом траверса 3 с размещенным на ней месильным механизмом находится в приподнятом положении. После закрепления дежи месильный механизм опускается в дежу и последняя заполняется компонентами для приготовления замеса. Устанавливается вре¬мя замеса и после этого включаются привод месильного механизма и привод 10. вращения дежи вокруг оси.
По истечению заданного времени месиль¬ный механизм отключается и с помощью привода 4 вместе с траверсой 3 выводит¬ся из дежи, которая к этому моменту также останавливается. Дежа с готовым замесом вкатывается на тележке 9 с фун¬даментной плиты 1 и весь цикл приго¬товления замеса на этом заканчивается.

Рисунок 1.17 - Схема работы месильного механизма.
Существует аналогичная конструкция тестомесильной машины периодического действия (рисунок 1.18), содержащая дежу, имеющую форму тела вращения, и расположенную в ней и за¬крепленную на валу петлеобразную месильную лопасть включающую два участка, повторяющих внутренний профиль дежи, причем один из участков частично расположен выше середины дежи, отличающаяся тем, что с целью повышения КПД и умень¬шения металлоемкости, указанные участки, верхний и нижний, разнесе-ны по разные стороны от оси вра¬щения лопасти таким образом, что проекции их на ось вращения не пере¬секаются, а нижний участок лопасти соединен с валом звеном, пересе¬кающим ось вращения лопасти ниже се-редины дежи.
Машинаотличающаяся тем, что участок лопасти, размещенный ниже середины дежи, имеет кромку, ориентированную под острым углом, преимущественно 30-45° к направлению перемещения лопасти.

1 — корпус; 2 — привод; 3 — вал; 4 — неподвижная дежа; 5 — месильная лопасть; 6 и 7 — профиль месильной рамки; 10 — месильная камера; 11 — звено месильной лопасти.
Рисунок 1.18— Тестомесильная машина с винтообразным месильным орган.
Изобретение относится к машинам для порционного замеса в подкатных дежах высоковязких масс, преимущественно тестообразных сред хлебопекарного и кондитерского производства.
Известна тестомесильная машина периодического действия, содержащая корпус, привода с вертикальным выходным валом, на котором закреплен месильный орган, выполненный в виде ленточного шнека с переменным шагом. Подкатная дежа машины, с валом привода, неподвижна. Тестомесильная машина имеет второй привод, обеспечивающий вертикальное перемещение месильного органа в сбое и фиксацию её в нижнем (внутри дежи) и верхнем (над дежой) положениях.
Основной недостаток машины – низкая производительность, высокие металлоемкость и энергоемкость. Винтообразный месильный орган после сформирования клейковинной основы у тестообразно основы у тестообразной массы выдавливает её во внутренний объем, ограниченный торцами лопасти. При этом высокая масса перемещается почти синхронно с месильным органом и промесс теста существенно затрудняется. Достаточная жесткость месильного органа достигается при толщине лопасти шнека не менее 16 мм. Обуславливает повышенную металлоемкость месильного органа и его привода. Кроме того, консольная нагрузка от ленточного шнека на вал привода снижает долговечность машины в целом.
Наиболее близкой по технической сущности и достаточному результату к предлагаемой является тестомесильная машина периодического действия, содержащая дежу, имеющую форму тела вращения, и расположенную в ней закрепленную на валу петлеобразную месильную лопасть, включающую два участка, повторяющих внутренний профиль дежи, причем один из участков частично расположен выше середины дежи.
Месильная лопасть машины совершает планетарное движение, при этом привод лопасти сложный, включает большое количество зубчатых колес цилиндрических и конических, что увеличивает металлоемкость машины в целом и уменьшает его КПД.
Цель изобретения – повышение КПД и уменьшение металлоемкости.
Указанная цель достигается тем, что тестомесильная машина периодического действия, содержащая дежу, имеющую форму тела вращения, и расположенную в ней и закрепленную на валу петлеобразную месильную лопать включающую два участка, повторяю¬щих внутренний профиль дежи, причем один из участков частично располо¬жен выше середины дежи, указанные участки, верхний и нижний, разне¬сены по разные стороны от оси вра¬щения лопасти таким образом, что проекции их на ось вращения не пе¬ресекаются, а нижний участок лопас¬ти соединен с валом эвеном, пере¬секающим ось вращения лопасти ниже середины дежи.
При этом участок лопасти, разме¬щенный ниже середины дежи, имеет кромку, ориентированную под острым углом, преимущественно 30-45°, к направлению перемещения лопасти.
На рисунке 1.18 изображена тестомесиль¬ная машина, вертикальный разрез; на рисунок 1.18 - разрез А-А на рисунке1.19.
Тестомесильная машина периоди¬ческого действия содержит корпус 1, привод 2 с валом 3, неподвижную де¬жу 4, На валу 3 закреплена петлеоб¬разная месильная лопасть 5, вклю¬чающая участки 6 и 7 повторяющие внутренний профиль дежи и примыкающие к стенкам дежи с минимальным во всем рабочем объеме зазором. При этом верхний 6 и нижний 7 участки разнесена по разные стороны от. Оси вра¬щения лопасти таким образом, что про¬екции их на ось вращения не пересекаются.
Передние кромки 8 и 9 участка лопасти, размещенного ниже середины дежи, ориентированы под острым уг¬лом к направлению ее перемещения. Передние кромки обращены к торцу ва¬ла 3, что обусловливает общий поток обрабатываемой массы вверх вдоль оси и вниз вдоль стенки дежи.
Участок 6 лопасти частично находится выше середины дежи 10 преимущественно на 30-50 мм, что исключает образование на поверхности дежи выше этого уровня кольцевого пояса со следами муки после замеса. Благодаря выполнению участка лопасти, соединяющего участок 6 с ва-лом 3, наклонным исключается наличие следов муки, засыпаемой во время за¬меса, на верхнем участке лопасти.
Звено 11 лопасти 5, соединяющее нижний участок 7 лопасти, примы¬кающий к стенке дежи 4, с валом 3, пересекает ось вращения лопасти ни¬же середины дежи, Такая особенность звена 11 исключает образование застойной зоны с недостаточной интенси¬вностью проработки теста в месте пересечения участка лопасти с верхней поверхностью теста. Особенности взаимодействия лопасти 5,обрабатываемого теста и стенок дежи 4 обеспечивают интенсивную обработку тестообразных масс, исключая образование застойных зон в рабочем объеме, хотя вал привода совершает только вращательное движение.
Изобретение позволяет осуществ¬лять быстрый и качественный замес теста при существенном: улучшении показателей надежности, а также уменьшить энергоемкость и металло¬емкость машины в целом.

5 — месильная лопасть; 8 и 9 —кромки участка лопасти.
Рисунок 1.19 – Разрез А-А винтообразной лопасти месильного органа.
Существует аналогичная конструкция тестомесильной машины с подкатными дежами и с верти¬кальным спирально-конусообразным месильным органом (рисунок 1.20), монтирован¬ным на шарнирно закрепленной к основанию машины крышке для деж, имеющей запор с откидной рукояткой.
В описываемой машине устранена возможность травматизма при работе с открытой крышкой дежи, применением электроблокировки за-пора крышки с электродвигателем машины при помощи установленно-го на крышке дежи под рукояткой запора блока-контакта, включенно¬го в электрическую цепь питания электродвигателя машины.
На рисунке1.20 изображена схема машины.
Привод машины монтирован в крышке 1, закрывающей подкатную дежу 2 и поворотной на оси 3.
В задней части крышки 1 расположен электродвигатель 4 машины, являющийся одновременно противовесом при повороте крышки 1. Элек¬тродвигатель 4 через клиновидные ремни сообщает вращение верти¬кальному валу 5, на нижнем конце которого укреплен месильный орган, выполненный в виде спирально-конусообразной лопасти 6.
Нижняя часть крышки имеет кольцевой выступ по диаметру де-жи, снабженный резиновой прокладкой, обеспечивающей герметизацию дежи. На период замеса крышка 1 закрепляется на деже запором 7, имеющим откидную рукоятку (на чертеже не показана). При подъеме крышки 1 электродвигатель 4 опускается и частично входит в отверстие 8 станины машины.
Предотвращение травматизма при работе машины с открытой крышкой осуществлено электроблокировкой, выполненной по следую-щей схеме.

1 — крышка дежи; 2 — подкатная дежа; 3 — поворотная ось; 4 — электродвигатель; 5 — приводной вал; 6 —спирально-конусообразная лопасть; 7 — запор; 8 — отверстие в станине.
Рисунок 1.20 — Тестомесильная машина с верти¬кальным спирально-конусообразным месильным органом.
Существует аналогичная конструкция тестомесильной машины, содержащая дежу (рисунок 1.21), установленную на валу тележ¬ки, и смонтированный в деже месильный орган с приводом, включающим установ¬ленный на станине электродвигатель. Ме¬сильный орган насажен шарнирно на паль¬це, жестко закрепленном на цилиндрическом зубчатом колесе и на кулисе, камень кото¬рого закреплен на другом зубчатом колесе. Дежа приводится во вращение от отдельно¬го привода через червячную передачу.
Недостаток этой машины заключается в сложности конструкции, в частности в нали¬чии двух отдельных приводов дежи и ме¬сильного органа.
Цель изобретения — упрощение конст¬рукции тестомесильной машины.
Указанная цель достигается тем, что в тестомесильной машине, содержащей дежу, установленный в ней месильный орган, при¬вод месильного органа, включающий уста¬новленный на станине электродвигатель, привод месильного органа выполнен в виде шарнирного параллелограмма, одна из сто¬рон которого жестко закреплена на станине, месильный орган смонтирован на противо-положной стороне, а одна из свободных сторон параллелограмма соединена посред¬ством конической зубчатой пары с электро-двигателем.
При таком конструктивном исполнении тестомесильной машины месильный орган получает сложное пространственное движе¬ние: вращение относительно своей оси, вра¬щение относительно оси шарнира неподвиж¬ного звена и качание с некоторым углом от-носительно этого же неподвижного звена.
На чертеже изображена кинематическая схема тестомесильной машины.
Тестомесильная машина состоит из дежи 1, установленной на тележке. В деже 1размещен месильный орган 2 с приводом, выполненным в виде шарнирного паралле¬лограмма со сторонами 3—б, соединенными посредством шарниров 7—10. Сторона 6 параллелограмма жестко установлена на станине 11, а на противоположной стороне параллелограмма в месте шарнира 8 смон¬тирован месильный орган 2. Сторона 3 шарнирно связана с двумя равными сторона¬ми 4 и 5, которые шарнирно связаны с неподвижной стороной 6. На станине 11 установлен электродвигатель 12, который через коническую зубчатую пару 13 связан со стороной 4 параллелограмма.
Геометрические оси шарниров сторон 3 и 6 параллелограмма скрещиваются под уг¬лом α, а геометрические оси шарниров сто¬рон 4 и 5 параллелограмма имеют угол β и отстоят эти оси на длине l.
Угол α выбирается в пределах 5—30°, а угол β - в пределах 25—170°, причем значения углов выбираются из условий sin β >sinα,а отношение длин пар сторон
должно быть равно отношению синусов уг¬лов скрещивания геометрических осей их шарниров.
Длины сторон параллелограмма выби¬раются в соответствии с размерами дежи.
Тестомесильная машина работает следую¬щим образом.
От электродвигателя 12 через коничес¬кую зубчатую пару 13 вращение передает¬ся стороне 4 параллелограмма, которая вра¬щается относительно оси шарнира непод¬вижной стороны 6. Сторона 4 через сторо¬ну 3 передает вращение стороне 5, которая вращается относительно оси другого шар¬нира стороны 6. При этом сторона 5 вра¬щается в плоскости, наклонной к плоскости вращения стороны 4 под углом α а месиль¬ный орган 2 получает сложное пространственное движение: вращение относительно своей оси, вращение относительно оси шарнира неподвижной стороны 6 и покачивание с углом α относительно этого же шарнира стороны 6. Сложное движение месильного органа 2 способствует хорошему перемеши¬ванию теста и обеспечивает высокое качество его замеса.
Технико-экономическая, эффективность изобретения выражается в упрощении кон¬струкции тестомесильной машины, в увели¬чении КПД, надежности и долговечности устройства и в улучшении замеса теста.

1 — дежа; 2 — месильный орган; 3,4,5 и 6 — стороны параллелограмма; 7,8,9 и 10 — шарниры параллелограмма; 11 — станина; 12 — электродвигатель; 13 — коническая зубчатая передача.
Рисунок 1.21— Тестомесильная машина с пространственным вращением рабочего органа.
Существует аналогичная конструкция тестомесильной машины периодического действия, содержащая дежу (рисунок 1.22), выполнен-ную в виде тела вращения, расположен¬ную в деже и закрепленную на валу при¬вода петлеобразную лопасть, включаю¬щую два участка, каждый из которых пов¬торяет внутренний профиль дежи, причем один из участков лопасти частично распо¬ложен выше середины дежи. Указанные участки, верхний и нижний, разнесены в разные стороны от оси вращения лопасти таким образом, что проекции их на ось вращения не пересекаются, а нижний учас¬ток лопасти соединен с валом звеном, пере¬секающим ось вращения лопасти ниже сере¬дины высоты дежи, при этом участок лопас¬ти, размещенный ниже середины дежи, име¬ет кромку, ориентированную под острым углом к направлению перемещения лопас¬ти, а дежа закрывается в рабочем положе¬нии крышкой, закрепленной совместно с при¬водом месильной лопасти на траверсе, шарнирно соединенной с корпусом машины 1.

1 — корпус; 2 — привод; 3 — вал; 4 — дежа; 5 и 6 — профиль месильной лопасти; 7 — контрлопасть; 8 — крышка дежи; 9 и 10 — профиль контрлопасти; 11 — отсекатель.
Рисунок 1.22 – Тестомесильная машина с петлеобразной лопастью и неподвижно закрепленной к крышке дежи - контрлопасть.
Недостатки данной машины — сни¬жение эффективности смешивания исход¬ных компонентов и увеличение времени замеса при заполнении дежи исходными ком¬понентами до 90-95%.
Цель изобретения — повышение произ¬водительности машины.
Поставленная цель достигается тем, что в тестомесильной машине периодического действия, в верхней части дежи над месиль¬ной лопастью в вертикальной плоскости, не совпадающей с осевой плоскостью дежи, неподвижно закреплена контрлопасть, вы¬полненная в виде скобы, профиль кото¬рой соответствует в плане профилю со-пряженных с ней поверхностей верхнего участка месильной лопасти и дежи, при этом на верхнем участке месильной лопасти в зазоре между корпусом дежи и контрлопастью жестко закреплен отсекатель.
На рисунке 1.22 изображена тестомесильная машина, вертикальный разрез; на рисунке1.22 — разрез А-А на рисунке1.23.
Тестомесильная машина периодического действия содержит корпус 1, привод 2 с ва¬лом 3, неподвижную подкатную дежу 4, име-ющую форму тела вращения. На валу 3 закреплена петлеобразная месильная ло¬пасть 5. Верхняя часть более отдаленного от оси вращения участка 6 лопасти 5 обра¬зует с поверхностью дежи зазор, в который заведена контрлопасть 7, неподвижно за¬крепленная на крышке 8. Форма участка 9 контрлопасти 7 повторяет сопряженный внутренний профиль дежи 4, а участок 10 — профиль участка 6 лопасти. Контрлопасть расположена в вертикальной плоскости, составляющей угол dс плоскостью месиль¬ной лопасти в момент их взаимодействия. Такое сопряжение лопасти и контрлопасти позволяет смещать обрабатываемую массу с поверхности месильной лопасти к стенке дежи, что повышает качество замеса и со¬кращает его длительность.
На месильной лопасти 5 в зазоре между корпусом дежи 4 и участком 9 контрлопас¬ти 7 закреплен отсекатель 11, выполненный в виде штока произвольного сечения.
Изобретение позволяет повысить произ¬водительность машины за счет сокращения времени замеса при более интенсивном сме¬шивании компонентов и последующей до¬полнительной пластификации тестообраз¬ной массы между месильной лопастью и контрлопастью.

3 — вал выходной; 4 — стенка дежи; 6 — участок месильной лопасти; 10 — участок контрлопасти; 11 — отсекатель.
Рисунок 1.23— Разрез А-А.
1.3Обслуживание тестомесильных машин
При общем наблюдении машинами необходимо периодически контролировать режим работы, проверять и подтягивать все сальниковые уплотнения. Технический осмотр следует проводить не реже одного раза в два месяца.
Перед началом замеса теста следует убедиться в отсутствии в машине посторонних предметов, в наличии на местах всех ограждений.
Перед сдачей смены необходимо тщательно очистить месильное корыто и лопасти от теста.
Смазывать машину следует в соответствии с картой смазки и таблицей смазки. Смазка точек осуществляется шприцем через маслоналивные отверстия и пресс-масленки, за исключением червячной передачи приводной головки, в масляную ванну которой наливается машинное масло.
Необходимо периодически проверять затяжку крепежных деталей и подтягивать болты и гайки.
В процессе работы тестомесильных машин регулярно проверяют уплотнение подшипников месильного вала и следят, чтобы тесто не попадало в них, так как это вызывает быстрый износ подшипников.
Тщательно проверяют крепление лопаток на валу и их положение по отношению к оси вала.
При появлении шума, удара, стука машину сразу отключают, выясняют причины этих явлений и устраняют их.
При переходе с одного сорта теста на другой или после остановки машины все рабочие части, соприкасающиеся с тестом, очищают от остатков теста, промывают водой и смазывают растительным маслом.
1.4 Общие выводы
В приведенном литературном и патентном обзоре, были сделаны выводы:
- из технических и экономических соображений, не целесообразно использовать тестомесильное оборудование со стационарной дежой и оборудование непрерывного действия в малых предприятиях из – за высокой производительности, огромных затрат на электроэнергию и больших сроков окупаемости оборудования.
- повышенная конструктивная сложность машин периодического действия со стационарными дежами и машин непрерывного действия, приводит к частому останову на техническое обслуживание и плановый предупредительный ремонт, что приводит к простою линии в целом и убытку в производстве.
- тестомесильные машины периодического действия с подкатными дежами, более просты, в плане, конструктивном, легки в техническом обслуживании, менее производительны, что в свою очередь делает их пригодными для небольших предприятий по объему выходного продукта.

Размер файла: 6,3 Мбайт
Фаил: