Технологические машины: МФК-2240 и МФК-2000, с описанием их устройства и принципа действия

Расчетная часть

    Исходные  данные для определения основных характеристик машины

1. Определение производительности

    Производительность  котлетоформовочной машины определяется по формуле:

    Q_r = n₁•z•60     [шт/мин]                               (1)

    где n₁ - частота вращения формовочного стола, мин^-1;

           z - число ячеек в столе, шт.

    Q_r = 0,1с^-1•60•3шт•60=1080 шт/мин 

2. Определение мощности электродвигателя

    2.1 Скорость отделения отформованной порции от основной массы фарша: 
                          υ₂ = 2•π•n₁•r₂            [м/с] (2)

    где  n₁-частота вращения формовочного стола, мин^-1;

           r₂-расстояние от оси вращения формовочного стола до центра лопасти, м.

    υ₂ = 2•3,14•0,1с^-1•60•0,14м=5,27 м/с 

    2.2  Площадь формовочной ячейки:

    F_ф = π•d²/4         [м²]  (3)

    где F_осн- площадь основания, м²;

           d - диаметр формовочной ячейки, м.

    F_ф = 3,14•0,06²м²/4=0,0028 м²

    2.3 Усилие, которое необходимо приложить  для отделения отформованных  порций от основной массы фарша:

    P₂ = τ•F_Ф [H] (4)

    где   τ- предельное напряжение сдвига для фарша (0,6...2,0)•10³Па;

             F_Ф - площадь формовочной ячейки, м². 

    Р₂ =2•10³Па•0,0028м²=5,65 Н

    2.4 Мощность, необходимая для формовки котлет

    N₂ = P₂•υ₂        [Вт]  (5)

    где      Р₂ -   усилие, которое необходимо приложить для отделения отформованных порций от основной массы фарша, рассчитанная по формуле (4), Н;

             υ₂ - скорость отделения отформованной порции от основной массы фарша, рассчитанная по формуле (2), м/с.

    N₂ = 5,65Н•5,27м/с=29,77 Вт

    2.5 Объём фарша в бункере:

    V=π•D²/4•h•φ                      [м³]                  (6)

    где D - диаметр бункера, м;

          h - высота бункера, м;

         φ - коэффициент заполнения бункера=0,6.

    V = 3,14•0,263²м²/4•0,25м•0,6 = 0,0081 м³

    2.6 Масса фарша, находящиеся в бункере:

    m₁=V•ρ       [кг]        (7)

    где V- объём формовочной ячейки, м³;

          ρ - плотность фарша, кг/м³.

    m₁ = 0,0081м³•1000кг/м³ = 8,10 кг

    2.7 Угловая скорость вращения лопастей:

    ω = 2•π•n [рад/с] (8)

    где   n - частота вращения лопастей, с^-1.

    ω = 2•3,14•0,58с^-1 = 3,64 рад/с

    2.8 Сила, нормальная к поверхности сдвига:

    P₁ = m₁•ω²•r₁        [H] (9)

    где   m₁ - масса загруженного продукта, рассчитанная по формуле (7), кг;

            ω - угловая скорость, рассчитанная по формуле (8), рад/с;

             r₁ - расстояние от оси вращения до конца пера лопасти, м.

    Р₁ = 8,10кг•3,64²рад/с•0,128м = 13,73 Н

    2.9 Площадь контакта фарша с поверхностью  бункера:

    F_σ = F_осн+F_бок•φ = π•D²/4+π•D•h•φ            [м²] (10)

    где F_осн- площадь основания, м²;

           F_бок – площадь боковой поверхности, м²;

           D – диаметр бункера, м;

           h- высота бункера, м;

           φ- коэффициент заполнения бункера=0,6.

    F_σ = 3,14 • 0,263²м²/4+3,14•0,263м•0,25м•0,6 = 0,17 м²

    2.10 Сила трения о внутренние поверхности бункера и лопасти:

    T = f•(P₁ + σ_ф•F_σ) [H] (11)

    где f-коэффициент трения, для мясного фарша (0,12…0,15);

          σ_ф - липкость фарша, (2,5... 5,0)•10³Па;

           F_σ - площадь контакта фарша с бункером, рассчитанная по формуле (10), м²;

           Р₁ - сила, нормальная к поверхности сдвига, рассчитанная по формуле (9), Н.

    Т = 0,12•(13,73Н + 3•10³•0,17м²) = 66,12 Н

    2.11 Мощность, необходимая для преодоления силы трения:

    N₁ = T•l•n             [Вт] (12)

    где n-частота вращения лопастей, мин^-1;

           l-периметр бункера для фарша, м;

          Т-сила трения, рассчитанная по  формуле (11), Н;

          N₁ = T•π•D•n=66,12Н•3,14•0,263м•0,58с^-1•60=1900,19 Вт

    2.12  Потребная мощность электродвигателя:

    N₀=(N₁+N₂)/η          [Вт] (13)

    где  N₁- мощность, необходимая для преодоления силы трения, рассчитанная по   формуле (12), Вт;

           N₂- мощность, необходимая для формовки котлет, рассчитанная по   формуле (5), Вт;

           η - к.п.д. передаточного механизма=0,8;

    N₀ = (1900,19Вт+29,77 Вт)/0,8 = 2182,45 Вт=2,18кВТ

    Рассчитанной  потребной мощности  соответствует  тип  электродвигателя АИР 100 L6 N₀ = 2,2 кВТ, Об/мин=1000  
Заключение 

    В        данной        расчётно-графической  работе представлен обзор технологических  машин: МФК-2240 и МФК-2000, с описанием их устройства и принципа действия.

    Выполнены расчеты: определение производительности, определение мощности электродвигателя. 

 

Список  использованной литературы

1. Елхина В.Д., Голованов О.М. Оборудование предприятий общественного питания. - М: «ИРПО -Академия», 2002 г.
2. Гуляева В.А. Оборудование предприятий торговли и общественного питания, ИНФРА-М, 2004г.
3. Коршунов Н.П.,  Соколова Е.А. Оборудование предприятий общественного питания методические указания и задания контрольной работы, НГТУ, 2004г.
4. Ботов М.И., Елхина В.Д. Лабороторные работы по оборудованию предприятий общественного питания, изд.-М, 2005г.