Взбивальная машина для кондитерских смесей

Проверяют работу машины на холостом ходу, затем устанавливают  необходимую скорость. Если взбивают легкоподвижные массы, ставят ручку  на «Быстро», если замешивают крутое тесто, то - «Медленно». Загружают баки наУ2 или 2/3 их объема до включения привода.

В машинах МВУ-60 (100) бачок  с продуктами, помещенный на тележку, закатывают на литое основание, при  этом цапфы бачка располагаются  выше кронштейна. На бачок устанавливают  надставку с загрузочным лотком и нажимают на кнопку «Вниз», при  этом кронштейн, двигаясь вверх, подхватывает бачок за цапфу и снимает его  с тележки, а приводная головка  с закрепленным на ней взбивателем опускается вниз. Когда взбиватель полностью погрузится в бачок, концевой выключатель отключает электродвигатель и включает тормоз. Тележку скатывают с основания, а бачок закрепляют зажимами.

Необходимую частоту вращения взбивателя устанавливают до включения его в работу поворотом рукоятки, так как в противном случае кулачки муфт быстро срабатываются. Если до окончания процесса взбивания необходимо перейти на другую частоту вращения, механизм или машину останавливают и, переключив рукоятку, включают их вновь.

В машине МВ - 35М изменение  частоты вращения взбивателя производят на ходу. На шкалу регулятора частоты вращения взбивателя нанесены  наименования  полуфабрикатов.

При  совмещении    стрелки регулятора с наименованием  полуфабриката взбиватель будет вращаться с частотой,, которая обеспечит наилучшее качество взбиваемого продукта.

При приготовлении масс, в состав которых входит сливочное  масло, его вначале взбивают в  течении 5-7 минут на тихом ходу, а когда масло приобретает пластичную однородную консистенцию, машину переключают на быстрый ход. Остальные компоненты постепенно добавляют во взбиваемое масло и взбивают еще 10-15 минут до образования пышной однородной массы, хорошо сохраняющей форму.

При переключении скоростей  в машине МВ-60 следует помнить, что  установленный в ней концевой выключатель в  момент переключенияотключает электродвигатель.

Во время работы не рекомендуется  добавлять в бачок продукт, так  как это может привести к травмированию рук, исключение составляют машины и механизмы, бачок которых снабжен надставкой с загрузочным лотком.

Для контроля готовности продукта в машинах   МВУ -60 (100) тумблером  включают лампу подсветки.

Взбивание прекращают нажатием на кнопку «Стоп». Запрещается снимать  бачок и взбиватель до полной остановки машины или механизма.

В машинах МВУ-60 (100) освобождают зажимы бачка и подкатывают под него тележку. Затем нажимают на кнопку «Вверх».

Бачок, опускаясь, опирается  на тележку, и его цапфы выходят  из зацепления с кронштейном;

При крайнем верхнем положении  приводной головки концевой выключатель  отключает электродвигатель и включает тормоз.   Не снимая взбивателя с вала, очищают с него налипшую массу в бачок. Бачок можно опорожнить непосредственно на машине. Для этого снимают надставку, а бачок осторожно поворачивают на цапфе,   сливая взбитый продукт вподставленную емкость.

После окончания работы взбиватель и бачок снимают, промывают горячей водой и подсушивают, наружную поверхность машины протирают влажной тканью.

Стабильную работу взбивальных машин в значительной степени обуславливает своевременная и качественная смазка деталей. Смазку обновляют один раз в шесть месяцев. Подшипники валов смазывают солидолом из колпачковых масленок. Ежедневно перед началом работы крышку масленки поворачивают на пол-оборота.

 

 

2. Технико-экономическое  обоснование

Разрабатываемая взбивальная машина МВ-8 является малогабаритной по сравнению с другими взбивальными машинами и механизмами, такими, как ИН-40 (60), МВ-60, МВ-35М. Это позволяет использовать данную взбивальную машину на различных предприятиях общественного питания для взбивания и перемешивания небольшого количества кондитерских смесей.   Но также это является и достоинством  для взбивальной машины ВМС - 8 , так как с ее помощью можно перемешать и взбивать небольшое количество кондитерских смесей различной плотности.

Взбивальная машина ВМС - 8 отличается от других взбивальных машин тем, что она оснащена сменными взбивателями. Также данная машина имеет невысокую мощность установленного электродвигателя. Частота вращения приводного вала на первой и третьей скорости масимальная, по сравнению с другими взбивальными машинами. Также частота вращения взбивального вала данной взбивальной машины ВМС - 8 является самой высокой по сравнению с другими типами машин.

В качестве базовой модели при проектировании мы принимаем  взбивальную машину МВ - 60 вместимостью бачка 60 дм³ и разрабатываем взбивальную машину вместимостью бачка 8 дм³ .

Производим   расчеты  технологический, конструктивный, кинематический   и мощности электродвигателя. После расчета мощности мы подбираем по каталогу двигатель для разрабатываемой машины.

 

3. Описание разрабатываемой  машины

3.1. Назначение  машины

Взбивальная машина периодического действия марки МВ-8 с вертикальной осью вращения взбивального органа (рисунок 8) применяется для взбивания сливок, яиц, кремов и других кондитерских масс, а также для замешивания сахарных сортов теста для венских изделий и бисквита, для насыщения воздухом конфетных масс, кремов, теста и зефирной массы.

3.2. Устройство  машины

Рисунок 8. Взбивальная машина МВ-46

1 - бачок; 2 - взбиватель ( венчик); 3 - насадка; 4 - вал взбивателя; 5 - корпус;   6 - шестерня;7 - вал планетарного механизма; 8 - маховик; 9 -серьга; 10 – вариатор-ный ремень; 11 - диск;12 - вал-шестерня; 13 - зубчатое колесо; 14 - пружина ; 15 – электродвигатель; 16 - зубчатое колесо с внутрен. зубьями; 17 - направляющие; 18 - маховик; 19 - пластина; 20 - рукоятка;21- кронштейн; 22 - станина.

Машина (рисунок 8) состоит  из взбивального устройства, бачка с механизмом подъема и электропривода.  В чугунной станине 22 смонтированы привод взбивателя и механизм подъема бачка. Привод взбивателя состоит из электродвигателя 15, ременного вариатора, зубчатой передачи и планетарного механизма. Вариатор состоит из двух шкивов с раздвижными конусными дисками, вариаторного ремня 10 и механизма регулирования. Нижний диск ведущего шкива укреплен на валу электродвигателя неподвижно, а верхний, поджатый пружиной 14 может перемещаться относительно нижнего. В ведомом шкиве верхний диск 11 неподвижно закреплен на валу 12 зубчатой передачи, а нижний может перемещаться при вращении винта с маховиком 8 механизма регулирования.

При вращении маховика по часовой  стрелке диски ведомого шкива  сближаются серьгой 9 и диаметр рабочей  поверхности шкива увеличивается. Одновременно ремень 10, преодолевая  давление пружины 14, раздвигает диски  ведущего шкива, в результате чего уменьшаются  диаметр рабочей поверхности  и частота вращения взбивателя. При вращении маховика против часовой стрелки частота вращения взбивателя увеличивается. Вращение от ведомого шкива через вал-шестерню 12 и зубчатое колесо 13 передается валу 7 планетарного механизма, ось которого совпадает с осью бачка 1. В корпусе 5 планетарного механизма размещен вал 4 взбивателя с шестерней 6. При вращении корпуса шестерня обкатывается по зубчатому колесу 16 с внутренними зубьями, закрепленному в корпусе 5, в результате чего взбиватель получает сложное движение, быстрое вращение вокруг освоей оси и медленное вращение вокруг оси бачка.

Вал взбивателя на выходе уплотнен самоподвижным каркасным сальником и войлочным кольцом. Сменные взбиватели 2 крепятся при помощи штифта на конец   вала 4 с фигурным вырезом. В зависимости от вида взбиваемого продукта применяют один из трех прилагаемых к машине взбивателей. На бачке устанавливается насадка 3, предотвращающая разбрызгивание взбиваемых продуктов. Бачок устанавливают на кронштейне 21, который имеет пластину 19, скользящую по вертикальным направляющим 17 станины 22 при помощи червячной пары, шестерни и рейки. Поднимают и опускают бачок вручную» маховиком 18.  

3.3. Принцип работы

Технологический процесс взбивания протекает следующим образом. Бачок, насадку и взбиватель перед использованием тщательно промывают горячей водой. Продукты загружают в бачок в соответствии с рецептурой. Не следует заполнять бачок до краев, так как при взбивании объем смеси увеличивается. Бачок 1, снабженный рукоятками 20, устанавливают на кронш¬тейны и перемещают вверх до упора регулировочным маховиком 18. Нажимая на кнопку «Пуск», включают машину и устанавливают необходимую частоту вращения взбивателя, которую регулируют только во время работы машины. По окончании взбивания электродвигатель выключают, опуская бачок, снимают взбиватель, насадку, а затем бачок.

При работе на взбивальных машинах необходимо соблюдать технику безопасности:

- перед началом работы  необходимо проверить исправность  машины или механизма на холостом  ходу;

- во время работы машины  не рекомендуется добавлять в  бачок продукты, т.к. это может  привести к травмированию рук;

- для контроля готовности  продукта в машинах МВУ-60 (100) темблером включают лампу подстветки;

- запрещается снимать  бачок взбивателя до полной остановки машины или механизма

3.4. Техническая  характеристика взбивальной машины МВ-8

Показатели                                                                                         Значение

Вместимость бачка, дм³                                                                        8

Производительность, кг/ч                                                                10,5

Регулирование частоты вращения взбивателя                           бесступенчатое

Частота вращения взбивателя вокруг своей оси, минˉ¹

I скорость                                                                                               180       

II скорость                                                                                             425   

Частота вращения взбивателя вокруг оси бачка, минˉ¹                    40...135

Мощность электродвигателя, кВт                                             1,5

Частота вращения вала электродвигателя, мин                                1500

Габариты, мм

Длина                                                                                                      500

Ширина                                                                                                  300

Высота                                                                                                    600

Масса, кг не более                                                                                 70

 

 

 

 

 

4. Расчетная часть

4.1. Технологический  расчет

4.1.1. Расчет производительности

Производительность взбивальных машин и механизмов зависит от объема  рабочей камеры, плотности продукта, коэффициент заполнения рабочей камеры и времени загрузки, взбивания и разгрузки.

О = V • р • φ • 3600 / (tз + tо + tр) [кг/ч], где V - объем рабочей камеры,м3;

V = 8 дм3 ( по заданию );

р - плотность продукта, кг/м3;

φ - коэффициент заполнения рабочей камеры ( φ = 0,3 ... 0,6 в зависимости от увеличения объема смеси при взбивании );

tз, tо, tв - соответственно время загрузки, взбивания и отгрузки, с;

Тогда производительность машины составляет:

Q = 8 • 10ˉ3 • 1100 • 0,6 • 3600 / (30 • 60) = 10,5 кг/ч

Общий цикл приготовления  полуфабриката:                 

Tц = tз + tо + tв = 30 мин = 30 • 60 = 1800 с

Плотность смеси продуктов  определяем по таблице справочника  ρ=1100 кг/;

4.2.Конструктивный  расчет

На основании заданного  объема бачка и определенной производительности

машины производим конструктивный расчет параметров камеры.

4.2.1. Расчет геометрических  размеров бачка вместимостью 46 дм³

Расчет геометрических размеров  бачка  данного объема производится

методом подборки величин  высоты и диаметра бачка, таким образом, чтобы

произведение данных величин  не превышало величину объема данного

бачка.

Определяем диаметр взбивателя d (м) по формуле:

d  = v/ πn, где n – частота вращения взбивателя, ; v – окружная скорость взбивателя, м/с, (2 – 8 м/с)

d= 4/ (0,9 • 3,14)= 0,145м= 145 мм                                                 

Принимаем     d=160мм

размеры камеры: V=π// 4•Н            

Диаметр бачка D = 1,75 d = 1,75 • 140 = 245мм          

Принимаем D = 240мм

Тогда высоту бачка определим  по формуле:

Н = 4 V/ π = 4 • 8 • /(3,14 • ) =0,520 = 520мм

Принимаем Н = 520 мм

Определяем высоту цилиндрической части бачка Н:

Нц = 0,3 • d = 0,3 • 140 = 420 мм                                    Принимаем Нц = 420 мм

Определяем высоту суженной части бачка Н' :

Н' = 0,12 • d = 0,1 • 140 = 140мм                                      Принимаем Н' = 140 мм

Определяем диаметр днища  бачка D':

D'= 0,7 • d = 0,7 • 140 = 98 мм                                         Принимаем D' = 100мм

Определяем высоту лопасти  h :

h = 1,3 • d =1,3 • 140 = 182 мм                                           Принимаем h =180 мм

 

4.3. Энергетический  расчет

Определяем потребную  мощность электродвигателя взбивальной машины МВ-8 по формуле:

N = Мкр • ωв • Ка / η, где Мкр - момент, необходимый для преодоления лопастями сопротивления среды,  Нм  , ωв - угловая скорость водила,   рад/с;

η - КПД передаточного  механизма;          η=0,7              

Ка - коэффициент запаса мощности, учитывающий пусковой момент      (Ка = 2)

Мкр=Р • Rв, где

Rв- радиус водила, м;

Rв = R - r = 0,096 - 0,027 = 0,069 м

R - радиус делительной  окружности солнечного колеса, м;

r-радиус делительной окружности  планетарной шестерни, м;

Р-сила сопротивления среды при взбивании жидких смесей.

Р = ξ • F• νср • ρc / 2,

где ξ -удельный коэффициент сопротивления взбивальной смеси;

F - площадь   проекций   движущегося   взбивателя   на   плоскость, перпендикулярную направлению максимальной скорости ее движениям ;