Творческий проект как основа развития творческих умений учащихся

При установке  набора ножей для крупной рубки  мяса или рыбы сборку мясорубки производится в той же последовательности, но вместо последней режущей пары устанавливают  второе упорное кольцо. Для приготовления  паштетной массы используют ножевую  решетку с диаметром отверстий 3 мм.

После сборки машины включается двигатель.

Принцип действия мясорубки [52 С 67]

Продукт, порционными  кусочками массой от 50 до 200 г подается из загрузочной чаши в камеру для  обработки, где он захватывается  вращающимися шнеком и перемещается (транспортируется) им вдоль рабочей камеры к режущим инструментам. Направляющие ребра на внутренней стороне камеры, предотвращают вращательные движения продукта внутри камеры. Благодаря постепенному уменьшению витков шага шнека перерабатываемый продукт продвигается вдоль рабочей камеры, уплотняется и поступает к рабочему инструменту в виде сплошной плотной массы. Последний виток шнека имеющий наименьший шаг нажимает на продукт, продавливая его в отверстие подрезной решетки. Части продукта прошедшие через эти отверстия отрезаются кромками режущими, вращающегося двустороннего ножа от основной массы, которые перемещаются по плоскости подрезкой решетки. Предварительно измельченный продукт прижимается шнеком и плоскости первой ножевой решетки и вдавливается в ее отверстия. Отрезание вдавившихся в отверстие частицы продукта происходит с помощью режущих кромок второго ножа вращающегося двустороннего. Отрезанные частицы продукта проталкиваются через отверстия первой ножевой решетки следующими вдавившимися частицами продукта. При выходе продукта из отверстий первой ножевой решетки происходит его разрезание режущими кромками второго двустороннего ножа и выходными кромками отверстий первой ножевой решетки. Частицы продукта находящиеся в пространстве между первой и второй ножевыми решетками за счет подпирания продукта, прижимаются к плоскости второй ножевой решетки, измельчение его осуществляется также как и на входе в первую решетку. На выходе из второй ножевой решетки, готовый продукт имеет вид сплошного потока мяса, в форме толстых нитей, состоящих из слипшихся между собой частей мяса.

4. Практическая работа «Изучение устройства мясорубки на плакатах, чертежах.» (40-45мин.)

Изучение  устройств для приготовления фарша на плакатах, на моделях и в компьютерном виде.

5. Закрепление материала. Подведение итогов урока. Рефлексия (5-7мин.)

Рефлексия: Дорогие, ребята! Вам понравилось сегодняшнее занятие? Что вы запомнили из изученного материала?

6. Домашнее задание (2-3мин.)

Рассмотреть различные конструкции  мясорубок.

Спасибо всем за участие на уроке, молодцы! До свидания!

4. План  урока по расчету конструируемого  устройства

Тема: «Расчет конструируемого устройства»¹.

Цели урока:

1. обучающая: продолжить знакомство учащихся с процессом моделирования; научить делать правильный выбор необходимых параметров для расчетов; научить прооизводить технологический, конструктивный, энергетический и кинематический расчеты.
2. развивающая: формирование у учащихся пространственного, логического мышления, творческого воображения, познавательного интереса; сформировать четкость, аккуратность в расчетах.
3. воспитывающая: формирование у учащихся навыков культурного межличностного общения, эстетического вкуса, аккуратности в работе, уважения к народным традициям, умения работать в команде, слушать и слышать друг друга.

Тип урока: комбинированный.

Формы организации обучения: коллективная, групповая, индивидуальная

Принципы обучения: доступность, наглядность, сознательность и творческая активность, развивающий и воспитывающий характер обучения, последовательность и систематичность.

Методы обучения: словесные - беседа, рассказ; наглядные – демонстрация; практические – выполнение расчетов

Оборудование: мясорубка.

Ход урока.

1. Организационный момент (3-5мин.)

• Проверка готовности к уроку.

• Проверка списочного состава.
• Сообщение темы и цели урока.
• Проверить д/з.

2. Повторение пройденного материала (30-35мин.)

• Назовить основное назначение мясорубки
• Устройство мясорубки
• Технические характеристики мясорубки

3. Объяснение нового материала (40-45мин.)

В ходе сегоднейшего урока рассмотрим следующие вопросы:

1. Технологический расчет
2. Конструктивный расчет
3. Энергетический расчет
4. Кинематический расчет

Расчетная часть

Для проведения расчетов используем следующие данные: [2 С 89]

Схема мсорубки

Рис.2. Мясорубка бытового производства

Ножевые решетки: первая - диаметр отверстий d₀₁ = 9 мм, число отверстий Z₀₁ = 54; вторая - диаметр отверстий d₀₂ = 5 мм, число отверстий Z₀₂ = 132; наружный диаметр ножевой решетки d_p = 105 мм;

Вращающие ножи: наибольший радиус r_тах = 37 мм; наименьший радиус r_min = 15 мм;

Шнек: наружный радиус r_н = 35 мм, внутренний радиус r_в = 17 мм; частота вращения шнека n₂ = 100 об/мин;

Коэффициент объемной подачи продукта К_в = 0,4;

Число витков шнека т = 4;

Коэффициент использование площади  отверстий первой ножевой решетки φ = 0,8;

Плотность продукта ρ = 1000 кг/м³;

Удельный  расход энергии на перерезание продукта а = 3 ·10³ Дж/м²;

Давление за последним витком шнека Р_о=4 ·10⁵ Па;

Среднее давление мяса на шнек P^/ = 1,5·10⁵ Па;

Коэффициент трения продукта о шнек f₁ = 0,3;

Коэффициент использования площади подрезной  решетки К_пр = 0,42;

Усредненное удельное давление на поверхность стыка  ножей и решеток Р = 2,5·10⁶ Па;

Ширина пощади контакта лезвия ножа и решетки в = 0,002 м;

Коэффициент трения скольжения ножа о решетку  в присутствии измельченного продукта f = 0,3;

Количество  плоскостей резания ψ = 4;

Производительность  мясорубки Q = 34 кг/ч.

Технологический расчет.

Производительность  мясорубки рассчитывают по формуле: [24 С 121]

Q = 3600 · F₀ · V₀ · ρ · φ; [кг/ч]                              (1)

Где F_o - суммарная площадь отверстий в первой ножевой решетки. Определяется по формуле:

Исходя  из формулы (1) рассчитываем скорость продвижения  продукта через отверстие первой ножевой решетки:

                                (3)

Конструктивный  расчет [24 С 128]

                                      (2)

Где d₀ - диаметр одного отверстия, м;

Z_o - количество отверстий ножевой решетки, шт;

V_o - скорость продвижения продукта через отверстие первой ножевой решетки, м/с;

ρ - плотность продукта, кг/м ;

φ - коэффициент использования площади отверстий первой ножевой решетки (φ = 0,7– 0,8)

Суммарная площадь отверстий в первой ножевой  решетке ближайшей к шнеку:

Энергетический  расчет.

Определяем  мощность, необходимую чтобы обеспечить данную производительность: [23 С 7]

Где η - КПД машины; (η = 0,85)

N₁ – мощность, необходимая на разрезание продукта в режущем механизме;

N₂ – мощность, необходимая на преодоление трения в режущем механизме;

N₃ – мощность, затрачиваемая на продвижение продукта через режущий механизм.

1) Мощность, необходимая на разрезание  продукта в режущем механизме: [16 С 223]

Где, F_p - Площадь ножевой решетки, м²

Где d_h- наружный диаметр ножевой решетки, м

К_пр - коэффициент использования площади подрезной решетки;

K_p1, K_p2 - коэффициент использования площади с крупными и мелкими отверстиями;

                            

Где d_o - диаметр отверстий ножевой решетки, м

Z_o - число отверстий, шт.

а - удельный расход энергии на перерезание продукта;

Z - количество лезвий у одного ножа, шт.

2) Мощность, необходимая на преодоление трения в режущем механизме: [16 С 225]

Где, Р₃ - усилие затяжки режущего механизма, Па:

Где, Р - усредненное давление в поверхности стыка ножей и решеток, Па

в - ширина площади контакта лезвия ножа и решетки, м;

r_max, r_min - наибольший и наименьший радиус вращающегося ножа, м.

Р₃=2,5 · 10⁶ · 0,002 · 4 · (0,037 - 0,0015) = 440 Н

f - коэффициент трения скольжения ножа о решетку в присутствие измельченного продукта;

ψ - количество плоскостей резания, шт,

 

3)  Мощность, необходимая на преодоление трение продукта о поверхность шнека: [16 С 230]

Где, Р^/ - величина среднего давления мяса на шнек;

f₁ - коэффициент трения продукта о шнек;

т - число витков шнека;

К_в - коэффициент объемной подачи продукта;

r_н; r_в - наружный и внутренний радиус шнека;

4)  Мощность, затрачиваемая на продвижение продукта через режущий механизм: [16 С 235]

Где, Р_о - давление за последним витком шнека;

V_o - скорость выхода мяса из ножевой решетки.

N₄=3,14 · (0,035² - 0,017²) ·4 · 10⁵ · 0,0035 = 4 Вт

Расчетной потребной мощности при частоте  вращения 300    мин^-1 принимаем двигатель мощностью:

N_эл = 0,4 кВт, п_эл = 300 мин^-1.

Кинематический  расчет.

Частота вращения электродвигателя n₁ = 300 мин^-1

Частота вращения шнека n₂ = 100 мин^-1

Диаметр ведущего шкива D₁ = 80 мм

Диаметр ведомого шкива D₂ = 250 мм

Рис. 3. Кинематическая схема мясорубки.

Расчет ременной передачи

Общее передаточное отношение: [54 С 5]

1.   Для передачи мощности N₁ = 0,4 кВт при можно принять клиновой ремень узкого сечения SPZ [22 с 279]
2. Высота ремня, клина h = 8 мм.
3. Скорость движения ремня

4. Расчетный диаметр большого шкива

d₂ = d₁∙ u∙ (l  - е), где е = 0,01- коэффициент скольжения              

d₂ = 80 ∙ 3 (1 - 0,01) = 237 мм

По найденному значению  подбираем  диаметр шкива  из стандартного ряда по ГОСТ  17383- 73: d₂ = 250 мм.

5. Определяем фактическое передаточное число:

6. Определяем ориентировочное межосевое расстояние:

_{Принимаем длину ремня 280 мм.}

7. Определяем расчетную длину ремня:

8.   Определяем частоту пробегов ремня:

_{Допускаемая частота пробегов ремня [U] = 30 1/c}

9. Уточняем значение межосевого расстояния по стандартной 
   длине ремня:

10. Определяем угол обхвата ремнем малого шкива: [22 с 278]

_{Сравниваем  с минимально допустимым углом обхвата [α] = 144,7^˚  ‹ α1 = 152^˚ – условие выполняется.}

11. Допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним ремнем или одним клином [Р₀], кВт

[Р₀] = 1,38 кВт при базовой длине 1120 мм

12. Поправочные коэффициенты:

а) Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата    при   α₁ = 144,7°   коэффициент С_α = 0,9.

б) Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по 
табл.: для ремня сечения Z при длине L = 1600 мм коэффициент C_L= 0,92.