Овощерезательная машина

       Принцип действия. Вращение от рабочего вала привода через червячную пару передается коленчатому валу. В результате вращательное движение коленчатого вала преобразуется в возвратно-поступательное движение (вверх и вниз) штока с поршнем.

       Овощи через загрузочную воронку непрерывно попадают на ножевую рамку и при движении поршня вниз прорезаются между лезвиями ножевой решет. 

       Овощерезательные машины с комбинированными рабочими органами.

       

       К этой группе машин относятся машина МС18-160, предназначенные для нарезки вареных овощей, которые используются в основном для приготовления салатов и винегретов. Продукты нарезаются прямолинейными ножами в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (кубиками или брусочками).

       Механизм МС18-160. Механизм приводится в действие универсальным приводом ПУ-0,6. Конструкция рабочей камеры и принцип действия механизма аналогичны конструкции и принципу действия машины МРОВ-160. В отличие от последней передача вращательного движения от горизонтального вала привода к вертикальному рабочему валу осуществляется у него конической зубчатой парой.

       К механизму прилагаются ножевые решетки с размерами ячеек 13х13; 7,7х7,7 и 5х31 мм. 

       Овощерезательные машины с дисковыми ножами

       Сменный механизм МС27-40. Механизм (рис. 7) предназначен для нарезки свежих овощей ломтиками. Состоит он из загрузочного бункера, дискового ножа, редуктора, подвижной платформы и точила. Загрузочный бункер имеет четыре ячейки: три круглые разных диаметров и одну прямоугольную. Корпус редуктора разделен перегородкой на два отсека, в большем из которых размещена червячная пара, в меньшем —зубчатая коническая пара. Червячная пара приводит в движение загрузочный бункер, коническая пара —- дисковый нож.

        Рис. 7. Механизм МС27-40 для нарезки свежих овощей:

       

       / — нож; 2 — ограждение; 3, 4 —крышка; 5 —вал бункера; 6 — платформа; 7 —загрузочный бункер со стаканами; в —шпонка; 9 — вал-червяк; 1в — заглушка; // — крышка нижняя; 12 — шестерня; 13 — точило; 14 — вал ножа 

       К торцу корпуса редуктора прикреплен цилиндрический хвостовик, которым механизм присоединяется к приводу ПУ-0,6.

       Загрузочный бункер закреплен на выступающей части вала червячного колеса, дисковый нож —на выступающей части вала конического редуктора.

       Под загрузочным бункером установлена платформа, которая снизу жестко прикреплена к двум направляющим штангам. На резьбовой конец одной из штанг навинчена гайка, вращением которой осуществляют подъем и опускание платформы, т. е. регулирование толщины реза.

       

       Принцип действия. Вращение от привода через  червячную передачу передается валу бункера, а через пару конических шестерен — валу ножа. Овощи вручную загружаются в ячейки вращающегося бункера, который продвигает их к вращающемуся ножу. При этом рт овощей последовательно отрезаются ломтики.

2. Описание разрабатываемой машины 

       Разрабатываемая машина (рис. 8) состоит из привода, корпуса, рабочей камеры, крышки с загрузочным бункером, ножа, ножевых рамок и толкателя. Привод представляет собой электродвигатель с червячным редуктором. Одним концом червяк надет на вал электродвигателя, другим — опирается на запрессованный в корпусе шариковый подшипник. Червячное колесо вращает вертикальный рабочий вал. Последний выходит из корпуса редуктора в рабочую камеру. Место выхода рабочего вала уплотнено каркасным сальником. На выступающий конец рабочего вала насажен прямолинейный нож, закрепленный фасонной гайкой. Нож имеет клиновидную форму с широкой скошенной нижней гранью.

       Рабочая камера машины выполнена в виде тарелки с двумя разгрузочными отверстиями. Под отверстием большего размера укреплены две направляющие (для установки сменных ножевых решеток) и разгрузочный лоток. Отверстие меньшего диаметра используется для удаления крошек, образующихся в процессе нарезки продукта. Крошки собираются скребком, закрепленным у стенки меньшего отверстия. Рабочая камера закрывается крышкой с загрузочным цилиндрическим бункером, который расположен над ножевой рамкой. Величину зазора между кромкой вращающегося ножа и плоскостью ножевой решетки регулируют прокладками.

       

       Принцип действия. Вращение от электродвигателя через червячную пару передается прямолинейному ножу. Загруженные в бункер вареные овощи под действием собственной массы и массы толкателя прижимаются к ножевой решетке. При вращении  горизонтального ножа овощи нарезаются на ломтики, а плоской гранью этого ножа каждый ломтик продавливается в ячейки, которые образованы вертикальными неподвижными ножами решетки. Измельченный продукт (форма полученных кусочков зависит от формы ячейки ножевой решетки) по наклонной грани лотка поступает в подставленную тару.

       

        Рис. 8. Машина для нарезания вареных  овощей: 1 — толкатель; 2 — загрузочная горловина; 3 — нож; 4 — крышка; 5 — тарелка; 6 — лоток для сбора крошек; 7 — электродвигатель; 8 — крышка корпуса; 9 — крышка; 10 — втулка; 11 — корпус;12 — червячное колесо; 13 — вертикальный вал; 14 — разгрузочный лоток; 15 — ножевая решетка; 16 — фиксатор

1. Расчетная часть

 

       3.1. Технологический расчет

       Производительность дисковых овощерезок определяют по формуле

       Q = 60F(,-li-Z>n-(p-p-K кг/ч,

       где F,0 — площадь  ножевого  диска,  дм;

       h — толщина отрезаемого продукта, дм; Z •— число ножей;

       п — частота   вращения  диска,   об/мин;

       Ф — коэффициент заполнения площади диска продуктом (0,2— .0,3 — для вертикальных дисков; 0,3—0,4 — для горизонтальных дисков); р — плотность   продукта,   кг/дм3;

       К — коэффициент уменьшения производительности в связи с перерывами в 'работе (0,6—0,7). Правила эксплуатации овощерезательных машин и техника безопасности при работе с ними. Перед началом работы собранная машина или сменный механизм должны быть проверены, особенно надо убедиться в правильности установки диска и затяжке крепежных устройств. Рабочие органы овощерезательных машин с механическим приводом вращаются с большой скоростью и обладают значительными инерционными массами, поэтому надо обращать особое внимание на состояние крепежных приспособлений. Проверяют состояние пусковых устройств.

       Загрузку машины производят на ходу после того, как вращающиеся части получат нужное число оборотов от электродвигателя. При нормальном режиме работы машины надо следить за своевременной загрузкой их овощами. Овощи должны подаваться равномерно, при несоблюдении этого требования качество резки ухудшается.

       Расчет массы продукта, закладываемого в загрузочный бункер и времени обработки порции продукта будем производить исходя из данных таблицы:

       Таким образом время обработки порции продукта рассчитаем по формуле:

       

       t₀ = 30H/ (nh),

       где H — высота бункера, мм (250 мм);

       n — частота вращения горизонтального ножа, об/с ( n = 50,6 об/с);

       h — толщина нарезанных ломтиков, мм (h = 4; 6).

       t₀₁ = (30*250)/(50,6*4);

       t₀₁ = 37 с.

       t₀₂ = (30*250)/(50,6*6);

       t₀₂ = 24,7 с.

       Исходя из вышеизложенного масса продукта, закладываемого в загрузочный бункер будет равна:

       Q = m/ (t₃+t₀);

       m = Q*(t₃+t₀),

       где m — масса загружаемого продукта, кг;

       Q — производительность машины, кг/ч (Q = 160 кг/ч);

       t₃ — время загрузки продукта, с (t₃ = 8...12 с);

       t₀ — время обработки порции продукта, с (t₀₁ =37 с, t₀₂ = 25 с).

       m₁ = 160*(0,003+0,0103);

       m₁ = 2,128 кг.

       m₂ = 160*(0,003+0,007);

       m₂ = 1,6 кг.

       Частота вращения рабочего органа рассчитывается по формуле:

       n = 30Н/t₀h;

       n = (30*250)/(37*4),

       n=50,6 об/мин.

       Частота вращения рабочего вала разрабатываемой овощерезательной машины равна частоте вращения рабочего органа, то есть 50,6 об/мин.

       3.2. Конструктивный расчет

      Расчет геометрических размеров бункера данного объема производится методом подборки величин высоты и диаметра бункера. Так как высота загрузочного бункера была принята за 250 мм, то диаметр бункера будет равен:

      

      m = V₀ρφ,

      отсюда V₀ = m/ρφ,

      где m — масса загружаемого продукта, кг;

      ρ — насыпная масса продукта, кг/м³ (для картофеля ρ = 700кг/м³);

      φ — коэффициент заполнения объема бункера (φ = 0,8...0,9).

      V₀ = 1,6/ (700*0,9);

      V₀ = 0,003 м³.

      Так как V₀ рассчитывается по формуле V₀ = (πD²)/4H,то D = 4V₀/πН,

      где H — высота бункера, мм (250 мм).

      D = (4*0,003)/3,14*0,25$

      D = 123 мм.

      Так как длина ножа соответствует диаметру бункера, то она равна половине его диаметра, то есть 61,5 мм.

      Таким образом максимальное расстояние от центра вращения до конца лезвия горизонтального ножа равна 62 мм.

3. Кинетический расчет

       Выбор электродвигателя и кинематический расчёт.

       1.1 Определяем требуемую мощность двигателя

       N=N*w (Вт)                  Т=Т_вых=Т₃

       N=56*18=1008 Bт

       1.2 Определяем КПД

       h=h_р*h_оп*h_пк                                             р-редуктора

       h=0,97*0,96*0,93=0,679                         оп-открытой передачи

                                                                         пк-подшипников качения

       1.3 Определяем мощность двигателя

       N_дв =N/h;

       N_дв = 1008/0,679 = 1484 Вт.

       1.4 Выбираем эл. двигатель из условия

       N_н ³ N_дв

       

       N_н=1.5 кВт 4А80А2У3

       N_н=1.5 кВт

       n_с=3000

       Номинальной мощности 1.5 кВт соответствует четыре вида двигателей (таблица 1)

       Таблица 1