Показатели Значение
Вместимость бачка, дм³ 18
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 930
Ширина 570
Высота 1210
Масса, кг, не более 33
4. Расчетная часть
Технологический расчет
Расчет производительности
Производительность взбивальных машин и механизмов зависит от объема рабочей камеры, плотности продукта, коэффициент заполнения рабочей камеры и времени загрузки, взбивания и разгрузки.
Q = V • р • φ • 3600 / (tз + tо + tр) [кг/ч],
где V - объем рабочей камеры,м3; V = 18 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;
Общий цикл приготовления полуфабриката:
Tц = tз + tо + tв = 30 мин = 30 • 60 = 1800 с
Плотность смеси продуктов определяем по таблице справочника ρ=1100кг/м3;
Тогда производительность машины составляет:
Q = 18 • 10ˉ3 • 1100 • 0,6 • 3600 / (30 • 60) = 23,8 кг/ч
Конструктивный расчет
На основании заданного объема бачка и определенной производительности
машины производим конструктивный расчет параметров камеры.
4.2.1. Расчет геометрических размеров бачка вместимостью 18 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 по формуле:
d = (V / З,4б)1/3 = (18 • 10ˉ3 /З,4б) 1/3 = 173мм Принимаем d =170 мм
размеры камеры:
V=π/d2 / 4•Н
Диаметр бачка D = 1,75 d = 1,75 • 170 = 298мм Принимаем D = 290мм
Тогда высоту бачка определим по формуле:
Н = 4 V/ πd2 = 4 * 18 * 10'3 /(3,14*0,29 2) =0,273м = 273мм Принимаем Н = 280мм
Определяем высоту цилиндрической части бачка Н:
Нц = 0,88*d = 0,88 *170 =150мм Принимаем Нц = 150мм
Определяем высоту суженной части бачка Н':
Н' = 0,72*d = 0,72 * 170 = 122,4мм Принимаем Н' = 125мм
Определяем диаметр днища бачка В':
D'= 0,7 * d = 0,7 * 170 = 119мм Принимаем D' = 120мм
Определяем высоту лопасти h:
h=1,3*d=1,3*170=221мм
Принимаем h = 220мм
Энергетический расчет
Определяем потребную мощность электродвигателя взбивальной машины МВ-18
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
R.в- радиус водила, м;
Rв = R - г = 0,096 - 0,027 = 0,069 м
R - радиус делительной окружности солнечного колеса, м;
г-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 движения.м;
νср - средняя скорость движения лопасти, м/с;
ρc - плотность смеси продуктов, кг/м;
νср =1,32 ωв (R-г) Принимаем: площадь лопастей F =0,038 м
частота вращения водила n2 = 50.минˉ¹;
частота вращения взбивателя nз = 150.минˉ¹;
средний радиус делительной окружности большого колеса R = 0,096м;
радиус делительной окружности малого колеса г = 0,027м. Тогда угловая скорость водила
ωв = π n2 / 30 =3,14-50/30 -5,23с-1
Сила сопротивления составляет
Р =2,4•102 • 0,038 •0,482•1100 / 2 =1140 Н
Момент, необходимый для преодоления лопастями сопротивления среды
Мкр =1140•0,069 =79 Нм
Потребная мощность электродвигателя
N =79•5,23•2 / (0,7 • 1000) = 1,2 кВт
По ГОСТ 19523 - 81 подбираем электродвигатель
АИР 80 В4 (N = 1,5кВт п =1500 минˉ¹)
Кинематический расчет
Общее передаточное отношение определяется по формуле:
uобщ = nдв / nрв = 1500 /150 = 10
или uобщ = uрп * uпл.п, где uрп - передаточное число ременной передачи;
uпл.п - передаточное число планетарной передачи;
| и |
uобщ/uпл.п. =10 / 3,35 =2,99
| МИН |
| -1 |
Принимаем минимальные значения:
диаметр ведущего шкива ременной передачи d = 63 мм
Тогда частота вращения вала II n2 =1500 / 2,99 = 502 Принимаем z1 =20,
тогда z2 = 20 •3,35 =67
d2 = d1 • (1 - 0,015) • uрп = 63 • (1 - 0,015) •2,8 =173,75 мм
Принимаем диаметр ведомого шкива ременной передачи d2= 180мм
Фактическое передаточное число ременной передачи u'рп = d2 / [d1 • (1 - 0,015)]
u'рп = 180 / [63• (1 - 0,015)] =2,9
Фактическое передаточное число планетарной передачи
u'пл п = uобщ /u'рп = 10 / 2,9 = 3,45
Тогда z2=20•3,45=69
Заключение
В данном курсовом проекте разработана взбивальная машина для взбивания различных кондитерских смесей производительностью 60,7 кг/ч, вместимостью бачка 18 дм³.
Для этого необходимо было описать разрабатываемую машину, ее назначение, устройство, принцип действия, технические характеристики, также произвести технологический, конструктивный и кинематический расчеты по данной теме. На основе всего этого необходимо было построить сборочный чертеж взбивальной машины и схему кинематическую принципиальную.
Разработанная взбивальная машина действительно является компактной и малогабаритной, что позволяет использовать ее как на обширных предприятиях общественного питания, так и на небольших предприятиях общественного питания.
Список используемой литературы
1. Аминов М.С. и др. Технологическое оборудование. Учебник для студентов ВУЗов. - М.: Колос, 1993.
2. Богданова М.А., Смирнова З.М., Богданов Г.А. Оборудование предприятий общественного питания,- М.:Экономика,1986.
3. Ботов М.И., Елхина В.Д., Голованов О.М. Тепловое и механическое оборудование предприятий общественного питания. - М: «ИРПО - Академия», 2002.
4. Гуляев В.А„ Иваненко В.П., Исаев Н.И. и др. Оборудование предприятий торговли и общественного питания. Полный курс: Учебник для студентов ВУЗов. / Под редакцией проф. В.А.Гуляева/ -М.: ИНФРА, 2002.
5. Золин В.П. Технологическое оборудование предприятий общественного питания- М: «ИРПО - Академия», 2000.
6. Улейский Н.Т, Улейская Р.И. Механическое и тепловое оборудование предприятий общественного питания - Ростов на Дону «Феникс», 2001.