Кафедра техники пищевых производств и торговли
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫОВОЩЕРЕЗКИ.
Антуфьев В.Т. Громцев А.С.
Методические указания
к лабораторной работе по курсу «Технологическое оборудование » и
«Специальное технологическое оборудование»
для студентов специальностей 260600 всех форм обучения
Санкт-Петербург, 2009
УДК 664.65.05
Антуфьев В.Т. Громцев А.С. Исследование работы овощерезки.
Метод. указания к лабораторной работе для студентов специальностей 260600, всех форм обучения. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2009
Указаны цель и порядок выполнения лабораторной работы по курсу «Технологическое оборудование» и «Специальное технологическое оборудование». Даны основы приобретения практических навыков по эксплуатации овощерезок и экспериментальное определение технологических показателей машины.
Ил.2-. Библиограф. 7– назв.
Рецензент
Доктор техн. наук, проф. В.А. Арет
Одобрены к изданию советом факультета техники пищевых производств и методической комиссией факультета заочного обучения и экстерната.
ã Санкт – Петербургский государственный
университет низкотемпературных и
пищевых технологий. 2009.
Лабораторная работа
Исследование работы овощерезки
Учебное время - 4 ч.
1. Цель работы: приобретение практических навыков по эксплуатации овощерезок и экспериментальное определение технологических показателей машины.
2. Учебные вопросы:
а) определить режим работы овощерезки;
б) определить теоретическую и фактическую производительность машины;
в) определить теоретическую и фактическую мощность, потребляемую машиной;
г) определить качество нарезания овощей.
3. Материальное обеспечение: кухонный комбайн BOSCH типа CNCM11ST,овощерезка МКУ-250, переносной измерительный комплект К50; тахометр; секундомер; весы циферблатные; линейка масштабная; штангенциркуль; бачки для продукта; овощи (картофель, морковь, брюква, свекла) по 2...3 кг каждого вида.
4. Теоретические положения:
а) теоретическая производительность дисковых овощерезок определяется по формуле:
, кг/ч
где F - площадь опорного диска, кв.м;
V - скорость продвижения продукта через отверстия опорного диска, м/с;
Рис, 1. Принципиальная схема стендовой установки по исследованию овощерезки.
1- овощерезка;
2- измерительный комплект К-50;
, м/с
rmax, rmin - максимальный и минимальный радиус ножей на диске, м;
λ - толщина ломтика, м;
Z - число ножей: шт.;
n - частота вращения ножей, с-1;
ρ - плотность продукта, кг/куб.м;
φ - коэффициент использования площади опорного диска:
φ = (0,2- 0,4);
б) расчетная потребная мощность электродвигателя для нарезания продукта брусочками определяется по формуле:
, кВт
где М - суммарный момент на валу опорного диска, Нм;
w - угловая скорость ножевого диска: с-1;
η - коэффициент, учитывающий потери мощности в передаточном механизме,
η = 0,75 - 0.85.
Суммарный момент на валу диска равен произведению суммы сил. возникающих, в процессе резания, на приведенное плечо приложения результирующей силы:
где P1 - сила сопротивления резанию продукта ножами, параллельными опорному диску, Н;
Р2 - сила сопротивления резанию продукта ножами перпендикулярными опорному диску, Н;
Р3 - сила сопротивления трению скольжения продукта о боковые плоскости ножей гребенок, Н;
Р4 - сила сопротивления трению продукта о диск. Н;
R - приведенное плечо приложения результирующей силы, М;
D - диаметр диска, М.
Силы P1 и Р2 определяются по формулам:
, Н
где qВ - удельное сопротивление резанию, Н/м. 0.6-0.7 кН/м;
l - длина ножа, м;
β - коэффициент, учитывающий заклинивающуюся под улитками часть продукта при работе машины (β = 0,2-0,4);
z - количество ножей на диске, шт.
где Z1 - количество ножей в одной гребенке, 
;
а - расстояние между центрами ножей в гребенке, м;
λ - толщина отрезаемых брусочков, м.
Сила Р3 определяется по формуле:
, Н
где 2хZхZi - количество поверхностей, о которые трется продукт;
В - ширина ножа, м;
h = λ - высота ножа, м;
q - удельная сила трения частиц продукта о поверхность ножей гребенок, Па;
, Па
где f - коэффициент трения продукта о ножи,
f= - (0,3 - 0,4);
δ - толщина ножей гребенки, м;
Е - модуль упругости продукта, Па (Н/кв.м), 3-4,5 кПа.
Сила Р4 определяется по формуле: 
где S -сила, с которой заклинивающийся продукт нажимает на диск, Н;
θ - угол заклинивания (между улиткой и диском).
Приближенно S = (Р1+Р2+РЗ)
При нарезании продукта ломтиками:
5.Описание экспериментальной установки: 1Кухонный комбайн BOSCH типа CNCM11ST
2измерительного комплекта К-50.
6.Методика и порядок выполнения работы:
а) измеряют диаметр ножевого диска, максимальный и минимальный радиус лезвий ножей, расстояние между ножами гребенки, толщину, высоту и длину лезвий. Результаты замеров заносят в карту наблюдений.
б) готовят механизм или машину к испытаниям, проверяют заземление привода;
в) включают универсальный привод с овощерезкой на холостой ход или включают кухонный комбайн BOSCH типа CNCM11ST и измеряют величину мощности, потребляемой электродвигателем (по показаниям ваттметра);
г) получают по 2...3 кг овощей; картофеля, моркови, брюквы, свеклы, счищают их;
д) промывают овощи и взвешивают их, определяют процент отходов при очистке. Делят каждый вид овощей на 2...3 порции по массе;
е) нарезают овощи в овощерезке ломтиками толщиной 3 мм;
ж) нарезают овощи соломкой.
Примечание: при измельчении овощи загружают в машину всей порцией сразу. Одновременно включают секундомер для определения времени измельчения. Сначала производят измельчение картофеля, брюквы и моркови.
Измельчение свеклы производят в последнюю очередь, чтобы не закрасить остальные овощи.
После измельчения каждой вид овощей складывают отдельно:
и) в процессе измельчения продукта на ломтики, брусочка и соломку измеряют потребляемую мощность. Обращают внимание на зависимость ее от вида овощей, способа нарезки и толщины нарезки;
к) после окончания испытаний рабочие органы и инструменты тщательно очищают от остатков продукта, моют, высушивают;
л) анализируют качество нарезки при измельчении на ломтики. Для этого из 0,5 кг нарезанных овощей необходимо отобрать и взвесить кусочки неправильной формы.
7. Обработка экспериментальных данных и составление отчета:
а) теоретические производительность и мощность определяются по теоретическим формулам, приведенным выше;
б) фактическая производительность овощерезательной машины определяется по формуле:
, кг/ч
где m - масса загружаемой порции продукта: кг;
Т - время нарезания, с;
в) качественную оценку нарезанного продукта определяют по количеству неполноценных частиц (крошки, деформированные ломтики или брусочки)
где m1- масса неполноценных частиц, кг;
г) процент отходов при очистке определяют по формуле:
где mн - начальная масса овощей, кг;
д) угол заклинивания определяют по формуле:
где d - диаметр клубня, м;
λ - толщина отрезаемого ломтика, м;
е) полезную мощность машины определяют по формуле (5) раздела 1.
| Наименование показателя | Обозначение | Ед. изм. | Параметр | |
| плоский нож (ломтики) | гребенка (брусочки) | |||
| 1. Максимальный радиус ножей на диске. 2. Минимальный радиус ножей на диске 3. Толщина ломтика 4. Частота вращения ножей 5. Частота вращения вала эл.двигателя 6. Длина ножа 7. Ширина ножа гребенки 8. Толщина ножа гребенки 9. Расстояние между центрами ножей на гребенке 10.Диаметр клубня 11. Диаметр диска овощерезки 12. Мощность холостого хода (Х.Х.) 13. Начальная масса продукта 14.Масса загружаемой порции продукта 15.Масса неполноценных частиц продукта 16. Время нарезания 17. Общая мощность нарезания | rmax rmin λ n2 n1 l B δ a d D Nxx mн m m1 T Nобщ | м м м 1/с 1/с м м м м м м кВт кг кг кг с кВт | - - - | - - |
ж) удельный расход энергии для нарезания продукта определяется по формуле:
, кВт 
ч/кг
з) механический кпд машины определяется по формуле (6) раздела 1.
и) передаточное отношение редуктора определяется по формуле:
где n1 - частота вращения вала электродвигателя. С-1;
n2 - частота вращения приводного вала, с-1.
Все измеренные и расчетные данные заносятся в карту наблюдений. Построить графики Q = f (δ); N = f (δ).
Табл.1
Физико-механические свойства овощей
| Наимено-вание | Удельное сопротивле-ние резанию, кН/м | Модуль упругости, мПа | Плотность, кг/куб.м |
| Картофель Капуста Морковь Свекла Брюква Лук | 0,6-0,7 1-1,2 1,4-1,6 0,9-1,1 1,4-1,5 1,7-1,8 | 3-4,5 5-6,5 6-7,5 5-6,8 6-7,1 3-3,8 |
Исходные данные для расчетов:
Лабораторная работа
Исследование работы кухонного комбайна BOSCH типа CNCM11ST
Карта наблюдений
| До начала работы | Во время работы | После отключения машины | ||
| Параметры rmax… n1… rmin… n2… l… Nxx… B… mH… a… m… D… Продукт λ… ………. ………. | Параметры | Параметры | ||
| ломтики Т … Nобщ. | брусочки … … | ломтики m1… λ … | брусочки … … | |
| После завершения испытаний отключить; экспериментальную установку от сети питания электрическим током, протереть и собрать машину, убрать рабочее место и предъявить карту наблюдений преподавателю. | ||||
Дата ″″20г
Группа ..
Исполнители :.
.
.
.
.
″ ОТРАБОТАНО″
″″20г.
Преподаватель
(роспись)
Студент группы.
Лабораторная работа
Исследование работы овощерезки
Результаты расчетов:
| Показатели | Вида нарезки | |
| ломтики | брусочки | |
Производительность (кг/час):
- теоретическая ………..
- фактическая…………..
- паспортная……………
Передаточное отношение машины
Мощность электродвигателя (кВт):
- теоретическая…………..
- паспортная……………...
Мощность нарезания (кВт):
- фактическая (полезная)
- теоретическая (расчетная)
Удельный расход энергии при
измельчении (кВт  час/кг)
к.п.д. машины (%)
- качественная нарезка....
- некачественная нарезка…
Угол заклинивания (град.)
Скорость продвижения продукта (м/с)…………..
Расчет закончен.
|
Список рекомендуемой литературы
Основная
1. Кошевой Е.П. Практикум по расчётам технологического оборудования пищевых производств. М, 2005. – 228 с.
2.ОбОРУДОВАНИЕ предприятий торговли и общесвенного питания: Полный курс: Учебник для вузов/Гуляев В.А.,ред.-М.:ИНФРА-М,2004.-542 С.
Дополнительная
3. Кавецкий Б.В. и др. Оборудование предприятий общественного питания. Учеб. пособие для вузов. М, 2004. – 301 с.
Компьютерная верстка: Ивашин Д.М.