Усовершенствование тестораскаточной машины в линии производства пшеничного хлеба

       Производительность  тестораскаточной машины в минуту для  заготовок  массой: 0,22…0,55 кг до 63 штук,

         0,55…1,1 кг до 30 штук.

       Число раскатывающих валиков -5.

       Ширина  ленты несущего транспортера - 400мм.

       Скорость  движения ленты несущего транспортера- 1,25 м/с.

       Установленная  мощность- 1,1 кВт.

       Габаритные  размеры- 2300*800*1400 мм.

       Масса – 450 кг. 
 
 
 
 
 
 
 
 

       

       4 Расчеты подтверждающие работоспособность  тестораскаточной машины 

       4.1 Технологические расчеты тестораскаточной  машины 

       Производительность  тестораскаточной машины:

                                                                                                   (1)

где скорость поверхности формующего органа, м /с; а - шаг между центрами заготовок, м, должен быть не менее 5 диаметров d тестовой заготовки, а≥5d.

       Скорость  поступательного перемещения куска  теста:

                                                                                                       (2)

где    - коэффициент проскальзы-вания,

         Необходимая длина зоны уплотнения  рулона  в тестораскаточных машинах при встречном движении несущего и формующего органов:

                                                       L=    ,                                                   (3)

где k – необходимое количество оборотов тестовой заготовки в зоне уплотнения, k=6-8; – зазор между несущим и формующим рабочим органом, м.

       Площадь поверхности соприкосновения зависит от геометрических размеров валков и вальцуемой заготовки. Она может быть определена следующим образом:

                                                        F=l,                                                          (4)

где l- проекция линии захвата на вертикальную ось, м; B и b- ширина вальцуемой заготовки при входе и выходе из зазора между валками, м.  
 
 
 

       При угле захвата  и радиусе валка R:

                                                                  l=R,                                                  (5)

       Средний диаметр округленного куска теста:

                                                              d= м                                                     (6)

       По  формуле (2) определим скорость поступательного  перемещения куска теста: 

       По  формуле (1) определим производительность машины:

       

       

       Необходимая  длина зоны уплотнения рулона по формуле (3) при количестве оборотов тестовой заготовки в зоне уплотнения  и зазоре между несущим и формующим рабочим органом

       L=

       Принимая  угол захвата =60°, по формуле (5) находим проекцию линии захвата на вертикальную ось:

       l=0,05

       Поскольку при данном угле захвата диаметр шарообразной заготовки равен диаметру валка, то принимаем ширину вальцуемой заготовки при входе в зазор между валками B=0,1 м. Объем исходной шарообразной заготовки равен:

       ×3, 14×

       Считая, что процесс вальцевания идет без потерь теста и зная, что  на выходе из вальцов получается блин диаметром  и толщиной 20 мм, найдем данный размер: 
 

        

       Площадь поверхности соприкосновения  теста  с валком по формуле (4):

       F=0,0433 

       4.2 Кинематические расчеты 

       Распорное усилие при среднем давлении тестовой заготовки на валок 

                                                                                                               (7)

где F- площадь проекции соприкосновения теста с валком,(принимается ее проекция на вертикальную плоскость); =12-40кПа-среднее давление тестовой заготовки на валок, кПа;

       Мощность, необходимая для привода узла вальцевания:

                             (8)

где M- крутящий момент, необходимый для вращения обоих валков с учетом потерь трения в подшипниках, кH*м; угловая скорость валка, рад/с; - распорное усилие, кH; D- диаметр валка, м; - угол захвата тестовой заготовки, град; -диаметр цапфы валка, м; - приведенный коэффициент трения в подшипниках.

       Распорное усилие определим по формуле (7):

       ,

       Крутящий  момент, необходимый для вращения обоих валков, с учетом потерь на трение в подшипниках определим  по формуле (8), предварительно приняв диаметр  цапфы валка  =0,025 м и приведенный коэффициент трения в подшипниках = 0,2:

       М=0,182×(0,1×0,5+0,025×0,2)=0,01кH*м. 
 

       

         
 

       4.3 Энергетические расчеты и другие  специальные расчеты

             тестораскаточной машины

       Ширина  площади контакта:

                                                                                          (9)

       Сила  сжатия заготовки:

                                               ,                                   (10) 

где давление на тестовую заготовку, кПа; =50 кПа; - площадь контакта заготовки с рабочими органами, ; - длина заготовки, м ; - ширина площади контакта, м.

       Векторная сумма скоростей:

                                                           ,                                                   (11)

где - скорость несущего и формующего органа.

       Мощность, необходимая для обработки тестовых заготовок в зоне уплотнения рулона:

                                 (                   (12)

где m- количество одновременно обрабатываемых заготовок, шт.; - сила сжатия заготовки между несущим и формующим рабочим органом, кН;- векторная сумма скоростей, м/с; угол между равнодействующей сил сжатия заготовки и вертикальной осью для заготовок бутонообразных изделий  = 10-15°; a-угол между рабочими поверхностями несущего и формующего органов, град; - коэффициент трения между лентами конвейера и опорными щитами.

       Мощность  электродвигателя тестораскаточной машины:

                                                              N=                                          (13)

где мощность, необходимая для вальцевания куска, кВт; - мощность,

необходимая для уплотнения рулона в зоне закатки, кВт; - КПД привода. 

               

         Мощность, необходимая для привода  узла вальцевания, определяем  по формуле (8):

       =0,01

       Определим ширину площади контакта по формуле (9):

       =0,07

       Длину заготовки найдем, исходя из объема обрабатываемого теста: 

       Площадь контакта заготовки с рабочими органами рассчитаем по    формуле (10):

       =0,136

       Силу  сжатия заготовки при давлении на тестовую заготовку  по формуле (10): 

       Векторную сумму скоростей найдем по формуле (11):

       = 1,1-0,5=0,6 м/с

       Рекомендуемый шаг между заготовками t=5d=5 Поскольку полученное значение равно длине зоны уплотнения рулона, то единовременно обрабатывается одна заготовка.

       Мощность, необходимую для обработки тестовых заготовок в зоне уплотнения рулона, рассчитаем по формуле (12) при угле и коэффициенте трения между лентами конвейера и опорными щитами =0,4. 

       

       

   0,126 кВт.

       При КПД привода  мощность электродвигателя тестораскаточной машины определяем по формуле (13):

       N= 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        5 Безопасность  жизнедеятельности при работе  с оборудованием

       При эксплуатации тестоформующего оборудования необходимо соблюдать следующие  правила:

          - к обслуживанию тестоформующих  машин допускается персонал,

       обученный приемам работы и прошедший инструктаж по технике

       безопасности. Начиная работу, следует убедиться  в полной исправности 

       машины, не работать с открытыми крышками, снятыми щитками, не

       прикасаться к подвижным частям;

           -для устранения возможного сдваивания кусков необходимо подавать их в

       формовочную машину со стабильным интервалом, равным величине пяти

       диаметров обрабатываемой заготовки;

           -чтобы избежать затягивания и  отделения частиц теста от  заготовок,

       необходимо  обеспечивать минимальный и постоянный зазор между

       несущим и формующим рабочими органами машины;

           -в тестораскаточных машинах при  переходе с сорта на сорт  нужно 

         регулировать зазор между валками  и формующими элементами для 

       получения необходимой степени механической обработки заготовок и

       определенной  формы изделий;

          - постоянно следить за формой  заготовок, выходящих из машины, и 

       проводить необходимые регулировки;

          - следить за наличием муки  в мукопосыпателях и чистотой  рабочих

       поверхностей  машины;

          - рабочие органы машин (вальцы, конусную чашу, спираль) следует  2…3 

       раза  в смену очищать от тестового  налета легким соскабливанием

       неметаллическим скребком, обдувать и протирать жесткой  тряпкой во

       время остановок. 
 
 
 

       5.1 Мероприятия по устранению прилипания  заготовок к рабочим 

             поверхностям оборудования 

       Одним из основных условий работоспособности тестоформующих машин является эффективность методов борьбы с прилипанием, размазыванием тестовых заготовок о рабочие органы этих машин.