73214822 masina de spalat si curatat cartofi cu disc cu tea de 270 kilograme pe ora

Proiect la UtilajDataSemnat N. Document Coala Mod

Coala

6

Proiectul maşinii de spălat şi curăţat cartofi cu disc,cu productivitatea de 270kg/oră

Planul proiectului :AdnotareIntroducereValoarea utilajului in producerea de alimentatie publica

1. Sarcina tehnică1.1 Noţiuni teoretice ale procesului de spălare1.2 Studiul bibliografic al nivelului de dezvoltare tehnic a maşini de spălat şi curăţat cartofi . Avantaje si dezavantaje. Principiul de functionare.1.3 Studiul brevetelor maşinilor de spălat. Avantaje si dezavantaje.(4-5 brevete)1.4 Descrierea procesului tehnologic în care este implicată maşina de spălat şi curăţat cartofi1.5 Parametrii tehnico- economici preconizati de la început2. Proiectul tehnicConstrucţia si principiul de funcţionare al maşinii2.2 Reguli de exploatare a maşinii de spălat şi curăţat2.3 Defectele posibile si metode de înlaturare a lor2.4 Protectia muncii si a mediului ambiant la exploatarea masinii de spălat şi curăţat cartofi2.5 Calculul masinii2.5.1Calcul tehnologic (productivitatea)2.5.2Calculul energetic (calculul puterii motorului electric)2.5.3Calculul cinematic

Concluzii (dezavantajele, metoda de inlăturare)Bibliografie


Coala

6

IntroducereLucrul util efectuat la o întreprindere de alimentaţie publică depinde nu doar

de ce utilaj posedă întreprinderea dată, dar şi de mulţi alţi ocnstituienţi cum ar fi: montarea profesională, corespunderea cu cerinţele întreprinderii, comoditate în deservire, respectarea riguroasă a regulelor de exploatare ş.a.Pentru a reudce maxim munca zilnică a bucătarilor, a mări considerabil productivitatea lucrului efectuat în întreprinderea dată, a micşora traumatizarea la locul de muncă, se utilizează maşini şi macanisme specializate, în deosebi, utilaje mecanice.

Utilajele mecanice, utilizate la întreprinderile de alimentaţie publică, fac parte din clasa maşinelor tezhnologice, destinate prelucrării primare a produselor şi preparării semipreparatelor. O cerere crescîndă a maşinelor mecanice o au utilajele de curăţare, destinate înlăturării stratului exterior (pricarpului) ce are o valoare nutritivă neînsemnată (coaja legumelor şi fructelor, solzilor de peşti ş.a.). O utilizare largă o au maşinele de curăţat rădăcinoase. Luînd în consideraţie că în mare majoritate se curăţă mecanizat anume carofii, maşinele date mai poartă denumirea de maşini de curăţat cartofi, cu tote că ele de fapt sunt preconizate şi pentru celelalte tipuri de rădăcinoase.

La întreprindelile de alimentaţie publică prelucrarea primară a legumelor constă din: sortare,spălare, curăţire, spălare şi tăiere. Toate operaţiile enumerate pot fi efectuate mecanizat; de regulă nivelul de mecanizare depinde de capacitatea întreprinderii. La întreprinderile de alimentaţie publică cu capacitate mică sau medie, în secţiile de prelucrare primară a legumelor se utilizează doar maşini de curăţat cartofi cu ciclu de lucru periodic.


Coala

6

1. Sarcina tehnică1.1 Noţiuni teoretice ale procesului de spălare

Utilajele din industria alimentara si alimentatie publica sunt masini de lucru utilizate pentru efectuarea unor operatiuni diversificate în cadrul procesului de productie.

Aceste masini trebuie sa îndeplineasca o serie de conditii:- realizarea unor operatiuni de calitate superioara;- consumuri energetice reduse iar costurile pe unitatea de produs sa fie cât mai mici;- posibilitatea cresterii gradului de automatizare a unor operatiuni din cadrul proceselor de productie;- cresterea productivitatii muncii;- deservirea utilajelor sa fie cât mai facila;- utilajele sa fie prevazute cu aparatura de masura si control a functionarii acestora;- liniile tehnologice sa fie prevazute cu dispozitive de siguranta care sa permita blocarea lor în cazul defectarii unei masini.

Unul din utilajele din industria alimentara este masina de curatat cartofi.Eliminarea partilor necomestibile ale tuberculelor majoreaza valoarea lor

nutritive si contribuie la imbunatatirea calitatii produselor finite.La întreprinderile de alimentaţie publică se utilizează pe scară largă maşinele

de curăţat cartofi. În întreaga lume ele se produc în cantităţi forte mari deoarece se ia în consideraţie faptul că procesul de cutăţare poate fi: mecanic, termic şi chimic.

Procesul termic poate fi realizat prin flacără şi abur.Prin metoda la flacără se presupune curăţarea tuberculelor în agregate termice

în timp de cîteva secunde la o temperatură de 1200 – 1300ºC. În acest mod are loc carbonizarea stratului exterior (cojii) şi pătrunderea termică (fierbere bruscă) a produsului la o adîncime de 0,6-1,5mm, după care cartofii din agregat intră în masină de spălare şi curăţare, unde cu ajutorul periilor şi arborilor de cauciuc în prezenţa acşiunii apei abundente se îndepărteză coaja şi parţial stratul pătruns termic.

Metoda cu abur se realizează prin cîteva etape: cartofii prin instalaţia de încărcare şi dozare trec în camera de lucru a maşinei de curăţat cu abur în care cartofii sunt supuşi acţiunii doar aburilor de apă cu presiune (0,4 – 1,1 MPa) şi temperatură înaltă. La descărcare cartofii intră în înstalaţia de descărcare în care presiunea scade brusc pînă la cea atmosferică. La unele maşii scăderea bruscă a presiunii are loc chiar în camera de lucru a acesteia. În urma scăderii bruşte a presiunii umeditatea în stratul de sub coajă momentan se transformă în abur care stratifică şi rupe coaja cartofului. Din cauza temperaturii ridicate a aburului un strat de sub coajă se pătrunde termic. Din instalaţia de descărcare, cartofii trec în maşina de curăţire şi spălare în care coaja uşor este înlăturată.


Coala

6

Instalaţii de descojire prin tratare termicăEsenţa metodei de descojire a matereiei prime vegetale prin tratare termică

constă în aceea că, prin prelucrarea de scurtă durată a legumelor şi fructelor cu abur supraâncălzit la presiunea de 0,4-=-0,8 MPa, stratul superficial al ţesuturilor se încălzeşte binr şi se înmoaie la 1 - 1,5 min, iar la scăderea bruscă a presiunii până la cea atmosferică are loc ruperea şi desprinderea uşoară a cojii, care poate fi apoi îndepărtată prin spălarea produsului într-un jet de apă curgătoare. Totodată, curăţarea manuală a ochilor şi rămăşiţelor de coajă se reduce la minim, iar calibrarea produsului este exclusă din schema tehnologică.în comparaţie cu descojirea mecanică, metoda de curăţare prin tratare termică are avantaje esenţiale: micşorarea considerabilă a deşeurilor;majorarea gradului de curăţare şi reducerea deteriorării produsului prelucrat;înlăturarea operaţiei preliminare de calibrat.

Instalaţia discontinuă prezentată în figura este utilizată pentru curăţarea cartofilor, morcovului, sfeclei şi altor rădăcinoase. Ea se compune dintr-un dozator elicoidal dublat 1 pentru alimentarea ciclică a agregatului cu materie primă, două autoclave 2, transportoarele cu melc 4 şi 10, conductele de abur 3, apă 5 şi aer comprimat 7, platforma 6, echipamentul electric 8, batiul 9.

Figura. Instalaţie de descojire discontinuă: 1 - dozator elicoidal; 2 - autoclavă; 3 - conductă de abur; 4, 10 - transportor cu

melc; 5 - conductă de apă; 6 - platformă; 7 - conducta de aer comprimat; 8 - echipament electric; 9-carcasă.


Coala

6

Cartofii spălaţi sunt introduşi în una din cele două autoclave 2 cu transportorul elicoidal 1. După încărcarea autoclavei cu o porţie anumită (200 kg) de tuberculi, închizătorul automat, prin intermediul unui cilindru pneumatic şi al sistemului de pârghii, se ridică în sus, ocupând poziţia iniţială extremă (la gura autoclavei) asigură etanşeitatea prealabilă a camerei de lucru.

Etanşeitatea definitivă a autoclavei se efectuează prin introducerea aburului direct la presiunea de 0,7+0,8 MPa. Totodată, autoclavă este antrenată în mişcare de rotaţie. După expirarea timpului stabilit, se închide aburul, autoclavă se duce la poziţia de descărcare, produsul prelucrat fiind dirijat la următoarea operaţie (curăţarea uscată cu aer comprimat) prin intermediul transportoarelor 10 şi 4. Apoi ciclul de lucru se repetă. Autoclavele pot funcţiona paralel sau în regim autonom.

Caracteristica tehnicăProductivitatea, kg/h 9600În cărcătura în timp de un ciclu, kg 200

Consumul de abur 0,7 - 0,8 MPa, kg/h 1500Consumul de apă, 0.2 MPa, m3/h 2

Consumul de aer comprimat, 0,6 MPa, m3/h 9,5Consumul de energie electrică, kWh 8,5

Dimensiunile de gabarit, mm:Lungimea 7850Lăţimea 4850înălţimea 4550Masă, kg 7450

Prin metoda chimică se înţelege prelucrarea cartofilor cu soluţii alcaline. Această metodă poate fi diferită după tehnologie în dependenţă de substanţele utilizate, de procesul de acţiune a acestora ş.a.. după prelucrarea alcalinică cartofii se curăţă în maşini cu rulou după care se spală de preparatul chimic. La finele etapei stă prelucrarea cartofilor cu soluţie de sare de lămîiţă sau oţet (oricare alt acid alimentar) pentru neutralizarea resturilor de bază.

Metoda chimică şi cea de abur poate fi combinată împreună. Aici se presupune prelucrarea cartofilor în agregate chimice şi termice. Procesul începe cu prelucrarea cartofilor cu soluţie de 12% de sodă caustică la temperatura de 75-80ºC timp de 10 min., după care se supune acţiunii aburilor la presiunea de 0,5 – 0,6 Mpa timp de 1 minută.


Coala

6

Instalaţii de descojire prin tratare chimicăDescojirea fructelor şi legumelor prin tratare în soluţii alcaline micşorează

cantitatea deşeurilor şi asigură o calitate bună de curăţare în comparaţie cu alte metode (mecanică, termică etc.).

Această metodă de descojire este foarte eficientă în cazul prelucrării unor rădăcinoase (păstârnac, hrean, ţelină), precum şi a unor fructe (prune), a căror suprafaţă este acoperită cu un strat de pruină (ceară).însuşi utilajul pentru tratarea chimică, din punct de vedere al construcţiei, este destul de simplu şi, în majoritatea cazurilor, prezintă o baie în care se roteşte un melc transportor.

Insă în cazul utilizării tratamentului chimic, este foarte greu de îndepărtat soluţia alcalină de pe suprafaţa produsului prelucrat şi este necesară folosirea substanţelor tensioactive - agenţilor activi de suprafaţă, care complică aplicarea acestei metode, facând-o şi mai costisitoare.

Una din instalaţiile de descojire prin metoda chimică se compune din baia pentru tratarea chimică a materiei prime şi din baia de spălare cu apă potabilă, în al căror interior sunt instalate tobe rotative perforate, deschise la capete.

Tobele rotative sunt prevăzute în interior cu un melc transportor pentru deplasarea produsului de la pâlnia de alimentare spre gura de evacuare a instalaţiei, concomitent cu transbordarea acestuia dintr-o tobă în alta.

Turaţia tobelor variază de la 1,5 până la 23,8 rot/min, prin urmare, durata tratamentului chimic poate fi reglată de la 5,3 până la 0,35 min. In baia a doua produsul este supus unei spălări intense timp de 0,7 -11,3 min.

Instalaţia este dotată cu pompe pentru soluţie alcalină şi apă. Baia pentru tratarea chimică este prevăzută cu un schimbător de căldură care încălzeşte soluţia alcalină până la 100 °С cu abur la o presiune de 0,15 MPa, iar baia de spălare - cu un sistem de duşuri pentru clătirea produsului prelucrat.

Antrenarea tobelor se realizează de la un motor electric prin intermediul unui variator, unui reductor şi al transmisiei cu lanţ.

Instalaţie de descojire prin tratare termochimicăMetoda combinată de descojire, în comparaţie cu tratamentul chimic, reduce

consumul de alcaliu şi micşorează întrucâtva cantitatea deşeurilor.Instalaţia care funcţionează conform acestei metode este compusă din următoarele elemente principale: agregatul pentru tratare cu soluţie alcalină 1, agregatul pentru tratare termică 2, maşina de spălat 3 şi baia de neutralizare 4 (figura 4.4.7.1).


Coala

6

Figura. Instalaţie de descojire prin tratare termochimică: 1 - agregat pentru tratare cu soluţie alcalina; 2 - agregat pentru tratare termica; 3 -

maşină de spălat; 4 - baie de neutralizare.Agregatul pentru tratare cu soluţie alcalină prezintă o baie dreptunghiulară, în

al cărei interior este instalată o tobă perforată, prevăzută cu un melc transportor. Alimentarea instalaţiei cu abur şi menţinerea temperaturii constante a soluţiei alcaline se realizează prin intermediul unui barbotor şi a două serpentine montate în partea inferioară a bazinului. Pentru circularea soluţiei de sodă este prevăzută o pompă centrifugă. Baia pentru tratarea chimică este închisă cu un capac şi prevăzută cu un exhaustor de gaze. Materia primă introdusă în toba perforată este preluată de melcul transportor, care o deplasează spre gura de evacuare şi prin intermediul transportorului cu raclete - la aparatul pentru tratare termică 2.

Ultimul reprezintă un cilindru confecţionat din oţel inoxidabil dotat cu un melc transportor, al cărui turaţie poate fi reglată prin intermediul unui variator. în felul acesta, durata tratamentului termic este de la 20 până la 100 de secunde.Ca urmare a tratamentului termochimic, pieliţa se înmoaie şi se spală uşor de pe suprefaţa produsului.

Maşina de spălat 3 reprezintă o tobă rotativă înclinată pe a cărei parte interioară este sudată o platbandă de oţel în formă de şurub fără sfârşit. Produsul spălat prin intermediul unui transportor cu raclete este dirijat în baia de neutralizare 4, confecţionată din oţel inoxidabil. Neutralizarea rămăşiţelor de alcaliu se realizează într-o soluţie de bisulfat de sodiu cu concentraţia de 0,5 %. Durata de neutralizare este de 40 - 50 de secunde.

Principiul de funcţionare a maşinilor mecanicePrincipiul de funcţionare a maşinilor mecanice de curăţare a cartofilor costă

în îndepărtarea stratului exterior cu ajutorul suprafeţei abrazive a organului de lucru şi a pereţilor camerei de lucru. În timpul curăţării în camera de lucru se înjectează un flux de apă care spală bucăţile de coajă ce au fost îndepărtate de pe cartof şi care ajută la descărcarea cartofilor din camera de lucru.


Coala

6

Uniformitatea curăţirii în mare măsură va depinde de uniformitatea frecării întregii suprafeţe a cartofului cu materialul abraziv al componentelor de lucru ale maşinii şi deasemenea de intensitatea alipirii cartofului de aceste suprafeţe şi de viteza de mişcare dintre acestea. În acelaşi timp, o acţiune prea puternică asupra cartofului pe suprafaţa abrazivă duce la deteriorarea cartofului şi defprmarea acestuia. Factorii ce influenţează asupra uniformităţii curăţirii cartofilor depinde de forma organului şi camerei de lucru, dar deasemenea şi de traiectoria şi viteza de mişcare a cartofului în camera de lucru a maşinii de cuăţat cartofi.

Pentru a obţine deşeuri reduse şi curăţare frumoasă, cartofii necesită a fi calibraţi preeliminar.

În urma curăţării mecanizate a cartofilor rămîn ochiuri care trebuiesc înlăturate manual. Acest proces ia mult timp, deaceea se ţine cont de sortul cartofilor şi de calitatea sortării acestora. O altă ieşire din situaţie ar fi metoda curăţării profunde, care presupune îndepărtarea stratului mult mai gros de pe cartof şi ceea ce duce evident la pirderi mult mai mari – 50-55%, în cazul în care deşeurile nu sunt mai apoi utilizate în scopuri tehnice. Însă totuşi cel mai important este că se înlătură partea cea mai importantă din punct de vedere nutriţionist.

La întreprinderile de alimentaţie publică cel mai frecvent se utilizează maşinile mecanice de curăţat cartofi cu acţiune periodică. În general maşinile se clasifică şi după forma organului de lucru, astfel deosebim maşini:

Cu trunchi de con (a);Cu disc (b);

Cu rulou (pentru maşini cu acţiune continuă).

Maşinele cu trunchi de con (MOK-125, MOK-250, MOK-350, MOK-400 ş.a.) au organul de lucru în formă de trunchi de con la care fundul şi suprafaţa


Coala

6

Fig.1. Schema interacţiunii suprafeţei abrazive cu cartoful

conică interioară esteacoperită cu material abraziv. Fundul are trei proeminenţe ondulate pentru a mări înălţimea valurilor organului de lucru.

Maşinile cu disc au organul de lucru sub formă de disc suprafaţa căruia are formă ondulată cu suprafaţă abrazivă. La suprafaţa discului sunt de la 2 la 4 valuri, înălţimea carora treptat se măreşte de la centrul discului către mărginile acestuia.În partea de jos a organului de lucru sunt instalate vertical paletele pentru înlăturarea deşeurilor.

Pentru roaderea cojii de pe cartofi suprafeţele organelor de lucru sunt prevăzute cu material abraziv, metal special prelucrat sau masă plastică. Materilul abraziv constă din granule mici de carbid de siliciu şi componente de legătură ca gudron şi alabastru raportul fiind de 100:8,4:5 respectiv.

Traiectoria mişcării şi parametrii de bază a maşinelor de curăţat cartofi cu acţiune continuă

Cartoful nimerind pe suprafaţa abrazivă, sub acţiunea forţelor de interacţiune, efectuează o mişcare relativă în raport cu aceasta. În momentul contactului cusuprafaţa abrazivă, cartoful se roade de ea în rezultatul căreea apare forţa de frecare dintre aceste două suprafeţe (abrazivă şi a cartofului), orientată în direcţia opusă forţei de interacţiune (fig.1.).

Zimţişorii abrazivi întră în stratul exterior al cartofului efectuînd roaderea acestuia şi rotirea concomitentă a cartofului. Gradul de rotire şi de schimbare a vitezei şi direcţiei mişcării cartofului in rezultatul contactului acestuia cu suprafaţa abrazivă, în mare măsură depinde de: poziţia reciprocă a cartofilor vecini, forma şi locul contactului suprafeţei carofului cu suprafaţa abrazivă.

În momentul curăţirii carofilor este prezentă nu doar forţa de frecare ci şi fenomenul de distrucţie a cartofului într-o măsură oarecare, ceea ce rezultă din activitatea forţelor de frecare. În camera de lucru cartofii se deplasează conform unei traiectorii aproximativ determinate teoretic. Deplasarea cartofilor în camera de lucru şi interacţiunea acestora cu suprafaţa abrazivă e cercetat nu în deajuns, deaceea sunt descrise doar aproximativ.


Coala

6

Fig.2. Schema repartizării cartofilor în timpul de lucru a

maşinei de curăţat cartofi

Fig. 3. Schema mişcării cartofului în maşina conică de

curăţit cartofi

Repartizarea aproximativă a cartofilor în camera de lucru a maşinei conice de curăţat cartofi este reprezentată în fig.2. Studiind mişcarea cartofului separat (fig.3.), se poate de observat că de pe suprafaţa plată a discului (poziţia I), cartoful sub acţiunea forţei centrifuge se aruncă pe partea conică a discului (poziţia II).

Aflînduse pe partea conică a discului, cartoful din contul forţei centrifuge tinde să se deplaseze spre peretele camerei de lucru (poziţia III). Concomitent, datorită forţei de inerţie, cartoful pe o traiectorie spiralată se deplasează în sus (poziţia IV – V).

Unii cartofi se deplasează spiralat pe toată înălţimea camerei de lucru, se rostogolesc pe abatajul capacului, pierd viteza de deplasare şi cad în jos pe discul coni (poziţia VI). Alţi cartofi se deplasează spiralat pe peretele camerei la o înălţime mai mică şi de lovesc de pragul aflat pe partea interioară a uşiţei de descărcare. La ciocnire aceştea brusc îşi schimbă viteza şi direcţia deplasării: sau îndată cad pe fundul conului sau se îndreaptă spre peretele camerei de lucru continuînd să se rotească un timp oarecare după care cad în jos. Şocului mecanic sunt supuşi doar o parte din cartofi care se ciocnesc de pragul uşiţei de descărcare. Trebuie de luat în consideraţie că pragul

nu este acoperit cu suprafaţă abrazivă, iar partea anterioară a acesteia are margine teşită, deaceea cartofii alunecă de pe prag. Pe partea plată a discului sunt amplasate valuri de înălţime mică care sunt destinate pentru o deplasare mai eficientă a cartofilor.

Pe fundul cupei abrazive trebuie să încapă un cartof, de unde rezultă că hδcosθ, unde θ – jumătate din unghiul vîrfului conului. Înălţimea virolei se consideră a fi nu mai mică de raza cartofului h 0,5δ. Frecvenţa rotirii organului de lucru poate fi determinată reeşind din condiţia că cartoful nimerind în centrul discului trebuie să fie aruncat de forţa centrifugă pe marginea acestuia sau pe partea conică. Pentru îndeplinirea acestei condiţii forţa centrifugă minimală, ce acţionează asupra cartofului, trebuie să fie mai mare de cît forţa de frecare dintre cartof şi suprafaţa fundului: C>T(1).

La nimerirea pe disc sau pe fundul conului cartoful începe o mişcare de rotaţie împreună cu discul însă cu o viteză mai mică. Între disc şi cartof se observă o alunecare, care poate fi considerată coeficientul de alunecare


Coala

6

K = (2), unde şi - viteza unghiulară a organului de lucru şi cartofului

respectiv.Luînd în consideraţie coeficientul de alunecare, viteza cartofului poate fi

exprimată:

= (3);

Viteza absolută a carofului va fi:(4);

Luînd în consideraţie alunecarea relativă a cartofului pe disc, inegalitatea (1) poate fi scrisă astfel:

(5),

Unde m – masa cartofului (kg), - viteza unghilară a organului de lucru (rad/s), - coeficientul de alunecare, care se poate schimba în limite mari în

dependenţă de amplasarea cartofului pe organul de lucru, starea materialului abraziv, interacţiunea cu cartofii vecini ş.a.m.d.

Aşa cum în modelul cercetat de noi, cartoful se află în partea centrală a discului şi începe mişcarea o dată cu el, în acest caz pentru calcule poate fi adoptată valoarea minimă a ; - depărtarea minimală de la centrul de rotaţie a organului de lucru la centrul de rotaţie a cartofului această distanţă poate fi considerată ca raza cartofului; g – acceleraţia căderii libere (m/s²); f – coeficientul de frecare dintre cartof şi suprafaţa abrazivă (f=0,8...1,3).

Înlocuind în formula (5) valoarea ,

unde n – frecvenţa de rotaţie a discului ( ), primim:

. (6)

Considerînd , forma finală a formulei va lua forma de:

. (7)

Dacă considerăm ; f=1,1; ; δ=0,03, primim:

.

Pentru intensificarea procesului de curăţire, luînd în vedere o rezervă oarecare a forţei centrifuge, numărul real de turaţii le mărim cu 50-60%. În maşinile de curăţat cartofi, la determinarea unghilui la vîrful conului trebuie de reeşit din condiţia că cartoful care se află pe partea conică a organului de lucru trebuie să fie aruncat pe peretele camerei de lucru. Pentru a controla această condiţie, putem


Coala

6

Fig.4. Forţele care acţionează cartoful aflat pe partea conică a

organului de lucru

cerceta un model simplificat unde se iau în calcul numai forţa centrifugă şi greutatea cartofului.

În figura (4) este arătat un cartof care se află pe generatoarea conului. Centrul de greutate a lui se află la distanţa r de la axa de rotaţie a conului. La rotirea cartofului cu viteza:

în centrul de greutate a cartofului va acţiona forţa centrifugă

şi forţa de greutate G=mg.

Descompunînd forţa centrifugă şi cea de greutate pe normală şi generatoare, obţinem că componenta forţei de greutate va fi:

, (8)

Iar componenta greutăţii:. (9)

Suma reacţiilor normale şi se echilibrează cu forţa reacţiiei N a peretelui înclinat.

În punctul de contact a cartofului cu suprafaţa apare forţa de frecate T. Această forţă, care ajută la curăţirea cojii de pe cartof, va fi orientată opus direcţiei vectorului vitezei cartofului faţă de disc.

Dacă se consideră că cartoful se rostogoleşte pe generatoarea conului, atunci evident trebuie să fie respectată condiţia . Substituind valorile lor, obţinem:

, sau

. (10)

Aşa cum, pentru cartof, centrul de greutate a cărui se află la distanţa de la centrul conului r=0,1m, =0,6 şi = 38 rad/s.

; θ=23º.

În construcţia maşinilor de curăţat cartofi contemporane unghiul θ este primit egal cu 30º. Aşa o rezervă este condiţionată de faptul că cartofii pot avea o formă nu neapărat rotundă şi pentru rostogolirea lor va fi nevoie de un moment mai mare, în afară de aceasta se ia în consideraţie şi presiunea cartofilor vecini asupra carofilor care se află la peretele camerei de lucru.

În condiţii reale cartoful se aruncă pe partea cilindrică a camerei de lucru nu în sus pe generatoarea conului, dar sub un anumit unghi, fapt care determină cartoful să se rotească pe o traiectorie spiralică în sus. Aşa o traiectorie este condiţionată de direcţia vectorului vitezei absolute.


Coala

6

Din inegalitatea (10) se poate de determinat numărul minimal de turaţii a organului de lucru, necesar pentru nimerirea cartofului pe peretele organului de lucru la conicitatea dată:

, (11)

considerînd π²=g, primim:

. (12)

La unghiul considerat conicitatea θ=30, r=0,1 m şi primim:

.

Cu micşorarea coeficientului de alunecare , unghiul conicităţii şi numărul minim de turaţii a organului de lucru pot fi micşorate.Instalaţie de descojire cu funcţionare continuă

Elementele componente principale ale instalaţiei sunt următoarele: transportorul de alimentare 1, camera pentru tratarea termică 2, carcasa 11, mecanismele de acţionare 12 şi 13 (figura 4.4.5.1).

Toate subansamblurile agregatului de descojire sunt instalate pe o carcasă metalică sudată 11.

Partea activă a instalaţiei o constituie camera de tratare propriu-zisă. Ea este formată dintr-un cilindru ermetic înclinat, în al cărui interior este montat melcul 3. Axul melcului 3 reprezintă o ţeava perforată, prin intermediul căreia se introduce în camera pentru tratare termică aburul cu presiunea de 0,3 - 0,5 MPa şi temperatura de 140-160 °С.

Cilindrul ermetic are două închizătoare cu ecluze rotative (roţi celulare): unul - pentru alimentarea cu materie primă 4, altul - pentru evacuarea produsului prelucrat 5. Construcţia închizătoarelor asigură etanşeitatea stabilă şi funcţionarea normală a camerei de tratare. Antrenarea transportorului elicoidal 3 şi a închizătoarelor rotative 4 şi 5 se realizează de la diferite mecanisme de acţionare.

Pentru a evita deteriorarea tuberculilor, transportorul cu raclete 1 şi alimentatorul rotativ 4 funcţionează sincronic. De asemenea, camera pentru tratare termică 2 este dotată cu un manometru de abur 6 şi cu o supapă de siguranţă 7.


Coala

6

Figura. Instalaţie de descojire cu funcţionare continuă:1 - transportor de alimentare; 2 - cameră pentru tratare termică; 3 - melc; 4, 5 -<• închizător cu ecluză; 6 - manometru; 7 - supapă de siguranţă; 8 - platformă; 9 - ramă; 10 - colector; 11 - carcasă; 12,13 - mecanisme de acţionare.Materia primă spălată este adusă cu transportorul 1 la alimentatorul cu ecluză 4.

Ultimul, rotindu-se cu o viteză constantă de 4, 1 rot/min, introduce continuu produsul în camera pentru tratare termică 2, unde tuberculii, concomitent cu deplasarea spre dispozitivul de evacuare 5, sunt supuşi acţiunii directe a aburului şi unei agitări intense.

Ca rezultat al tratării termice, stratul superficial al produsului se înmoaie în adâncime cu 1 - 1,5 mm, ceea ce permite îndepărtarea uşoară a cojii desprinse prin spălare într-un jet de apă curgătoare.

Aburul utilizat este dirijat într-un colector 10, unde se introduce şi apă rece pentru condensarea mai rapidă a acestuia.

Productivitatea instalaţiei şi durata tratamentului termic pot fi reglate în limite largi prin modificarea turaţiei melcului 3 de la 10 la 27 rot/min.

Caracteristica tehnică

Productivitatea, kg/h 6000Consumul de abur,kg/h 800Consumul de apă, m3/h 2Puterea instalată, kW 5,5Dimensiunile de gabarit, mmlungimea 4750lăţimea 1100înălţimea 2720Masa, kg 3500

Avantajul metodei de curăţare prin tratare termică, comparativ cu descojirea mecanică, este incontestabil.însă cercetările ştiinţifice în acest domeniu au constatat şi unele dezavantaje.


Coala

6

în timpul tratamentului termic, substanţele componente ale materiei prime suportă anumite modificări: în stratul superficial are loc denaturarea albuminelor, amidonul se transformă în dextrină, protopectina se hidrolizează, zaharurile se caramelizează, produsul îşi schimbă gustul, mirosul, culoarea. Sunt posibile pierderi în componenţa substanţelor biologice active.

De asemenea, s-a stabilit că, în timpul tratării termice, simultan cu hidroliza protopectinei, are loc demetoxilarea pectinei solubile şi acumularea metanolului în ţesuturile produsului prelucrat (cartofilor, morcovului etc.).în timpul curăţării mecanice, coaja rămâne parţial pe suprafaţa deteriorată a tuberculilor sau pe exemplarele care au formă imperfectă, cu denivelări, majorând cantitatea deşeurilor.

Pierderi considerabile s-au înregistrat şi în cazul aplicării tratamentului termic combinat (apă fierbinte sau abur).

Mai mult decît atît, în instalaţiile cu funcţionare discontinuă, pierderile de pulpă sunt mai mari, întrucât acţiunea căldurii se extinde la 4-6 mm, comparativ cu 1,5 mm în agregatele cu acţiune continuă. Cele mai bune rezultate s-au obţinut prin tratamentul termic cu abur saturat în instalaţiile continue de descojire (tabelul 5).

Maşină pentru descojire mecanică cu funcţionare continuăEste utilizată în secţiile de prelucrare a cartofilor şi se compune din batiul 1,

baia 2, carcasa exterioară 3, mecanismul de acţionare a rolelor abrazive 4, carcasa interioară 5, sistemul de duşuri 6, pereţii despărţitori 7, clapetele de reglare 8.

Maşină de descojire cu funcţionare continuă:a - vedere generală (1 - batiu; 2 - baie; 3 - carcasă exterioară; 4 - mecanism de acţionare; 5 - carcasă interioară; 6 - sistem de duşuri; 7 - pereţi despărţitori; 8 - clapetă de reglare); b - schema cinematică; с - schema funcţională.

Pe batiul 1 sunt instalate toate elementele maşinii. Baia 2 este confecţionată din tablă în formă de patrulater cu pereţii înclinaţi. Organul de lucru al maşinii este format din 20 de cilindri (valţuri) rotativi cu suprafaţă abrazivă. Cilindrii sunt


Coala

6

compuşi din vergele de oţel şi role abrazive, montate pe aceste tije. Valţurile sunt instalate, astfel încât formează o bandă transportoare cu suprafaţa ondulată. Mecanismul de acţionare a rolelor abrazive 4 constă dintr-un electromotor şi transmisiile prin curea şi roţi dinţate

Carcasa interioară 5 este confecţionată din tablă de oţel inoxidabil şi formează camera de curăţare a maşinii, al cărei spaţiu este împărţit în patru secţiuni prin pereţii despărţitori 7. în fiecare despărtitură transversală este prevăzută o clapetă de reglare a produsului. Cu o asemenea clapetă este înzestrată şi gura de evacuare a produsului prelucrat. Maşina este dotată cu un sistem de duşuri, iar pe partea inferioară a camerei de lucru este prevăzută o gaură de evacuare a deşeurilor.

Figura b. Schemă cinematică.Maşina funcţionează în felul următor: materia primă se introduce neîntrerupt

în prima secţiune, unde, având contact direct cu rolele abrazive rotative, concomitent cu îndepărtarea cojii, se deplasează în interiorul camerei de curăţare spre gura de evacuare, schimbându-şi direcţia mişcării în fiecare secţie (figura,c).

Figura, с Schemă funcţională.Pentru asigurarea descojirii calitative, durata de menţinerea a tuberculilor în

maşină se reglează prin modificarea secţiunilor de trecere cu ajutorul clapetelor 8. Ca şi la maşinile cu funcţionare discontinuă, îndepărtarea ochilor, rămăşiţelor de coajă, părţilor deteriorate etc. se execută manual.în timpul exploatării maşinii, rolele abrazive se uzează, prin urmare, distanţa dintre ele se măreşte până la 10 -12 mm.

In acest caz, se procedează în felul următor: se vor schimba rolele uzate cu role noi la fiecare valţ impar, ceea ce va micşora distanţa dintre role până la 5 mm.


Coala

6

Peste un timp oarecare, când distanţa dintre rolele abrazive va depăşi limita admisibilă a doua oară, se vor schimba rolele uzate ale valţurilor pare şi maşina va funcţiona din nou normal până la următorul interval maxim, după ce vor fi schimbate rolele ale valţurilor impare ş.a.în scopul reducerii cantităţii deşeurilor, consumului de apă şi majorării termenului de funcţinare a rolelor abrazive materia primă, care urmează a fi descojită, preliminar, trebuie să fie bine spălată.

Caracteristica tehnicăProductivitatea, kg/h 600-800

Turaţia valţurilor, min"1 1000Putera disponibilă, kW 3,0

Consumul de apă, m3/h 1,2-2,0Dimensiunile de gabarit, mm:

lungimea 1490lăţimea 1145înălţimea 1315Masa, kg 480

Productivitatea maşinii P (în kg/h) pentru descojire cu valţuri poate fi determinată cu relaţia:

în cared -reprezintă diametrul mediu al rolelor abrazive, m;n - turaţia valţurilor, rot/min;l- lungimea părţii lucrative a rolelor, m;h - grosimea stratului de produs, m;ρ - densitatea produsului, kg/m3;К - coeficient care ţine seama de reducerea vitezei produsului comparativ cu viteza de rotaţie a rolelor abrazive (K = 0,4+0,5);φ - coeficient de încărcare a maşinii (cp = 0,6-r0,7).

Puterea motorului electric N (în kW) se determină cu relaţia:


Coala

6

în care G- reprezintă greutatea produsului, kg;f- coeficient de frecare al produsului de suprafaţa abrazivă (f=1,1+1,3);dr - diametrul mediu al rolelor abrazive, mm;n - turaţia valţurilor rolelor abrazive, rot/min;Ƞ - randamentul transmisiei (77= 0,6+0,8).

Tabelul. Influenţa metodei de descojire a cartofilor asupra cantităţii deşeurilor şi pierderilor.

Metoda de descojire şi utilajul

Deşeuri şi pierderi, % Cantitatea cartofilordescojifi, %

Cantitatea tuberculilorcomplet

la descojire la curăţarearesturilor de coajăDescojirea mecanică,

maşină discontinuă de curăţat prin abraziune

27,5 12,1 60,5 90

Descojire termică combinată (abur şi apă fierbinte), agregat pentru descojire termică

27,4 16,05 56,6 86,2

Descojire prin tratare termică (abur), instalaţie continuă de descojire (Belgia)

17,5 16,0 66,5 97

Descojire prin tratare termică (abur), instalaţie continuă de descojire tip DERMZ

16,0 15,4 68,6 97

Maşini pentru descojirea mecanică cu funcţionarediscontinuă

Funcţionarea maşinilor de descojire discontinuă se bazează pe acţiunea reciprocă dintre produsul supus prelucrării şi suprafaţa abrazivă a organului de lucru.

In timpul rotirii discului abraziv, produsul, sub acţiunea forţei centrifuge în plan orizontal, este aruncat spre pereţii camerei de lucru şi, deplasîndu-se pe suprafaţa abrazivă, este supus descojirii.

Această acţiune poate fi redată prin următoarea relaţie:


Coala

6

(4.4.1)

în careG reprezintă forţa de gravitaţie, N;g - acceleraţia gravitaţională, m/s2;ѡ - viteza unghiulară a organului de lucru, s"1;r - distanţa de la axa de rotaţie, m. întâlnind în faţa sa ridicaturile suprafeţei abrazive ondulate, produsul este aruncat în sus de forţa de inerţie (în plan vertical) fără forţa de gravitaţie:

(4.4.2)

în care v reprezintă viteza liniară a tuberculului, m/s;p - тага curburii suprafeţei ondulate a organului de lucru, m. Schema deplasării tuberculilor pe suprafaţa abrazivă este prezentată în figura 4.4.1.1.

Figura . Schema deplasării tuberculilor pe suprafaţa abrazivă.Maşina discontinuă (figura 4.4.1.2) este utilizată pentru descojirea cartofilor şi rădăcinoaselor la întreprinderile mici ale industriei de conserve şi alimentaţiei publice. Ea se compune din batiul 1, suporturile 2, racletele 3, organul de lucru 4, gura de descărcare 5, închizătorul 6, camera de curăţare 7, pâlnia de alimentare 8, capacul 9, racordul de evacuare a deşeurilor 10, arborele de acţionare 11, reductorul 12, electromotorul 13, carcasa 14, conducta de apă 15.Camera de curăţare 7 reprezintă un cilindru din fontă, a cărui suprafaţă interioară este prevăzută cu acoperire (segmenţi) demontabilă abrazivă cu proeminenţe ce contribuie la amestecarea produsului în timpul descojirii.

Organul de lucru 4, din punct de vedere al construcţiei, constă dintr-un corp conic (sau disc), confecţionat din aluminiu, şi dintr-un taler abraziv, pe cărui fund sunt prevăzute trei ridicaturi radiale pentru intensificarea procesului de descojire.


Coala

6

Corpul conic cu talerul abraziv sunt montate pe arborele de acţionare 11 şi primesc mişcarea de rotaţie de la electromotorul 13 prin intermediul reductorului 12. La partea inferioară a corpului conic sunt fixate două raclete 3 pentru evacuarea deşeurilor din maşină.

Materia primă destinată pentru descojire, rJreliminar, trebuie să fie sortată, spălată şi calibrată, ceea ce contribuie la îmbunătăţirea condiţiilor de exploatare a agregatului.Utilaj tehnologic în industria alimentară 113

Figura. Maşină de descojire discontinuă: 1 - batiu; 2 - suport; 3 - raclete; 4 - organ de lucru; 5 - gură de descărcare; 6 -

închizător; 7 - cameră de curăţare; 8 - pâlnie de alimentare; 9 - capac; 10 - racord de evacuare a deşeurilor; 11 - arbore de acţionare; 12 – reductor; 13 - motor electric; 14 -;

carcasă; 15 - conducta de apă.Maşina de descojire cu funcţinare discontinuă se produce în mai multe

modificaţii: МОК - 125; МОК - 250; МОК - 400.Materia primă introdusă în porţii (câte 20 - 22 kg), datorită forţei centrifuge,

este aruncată spre pereţii camerei de lucru, unde, în rezultatul acţiunii reciproce dintre produs şi suprafaţa abrazivă, se execută procesul de descojire.

Produsul curăţat este evacuat din maşină prin gura de descărcare 5, iar îndepărtarea deşeurilor se realizează prin racordul 10 sub acţiunea jetului de apă din coducta 15.

Curăţarea rămăşiţelor de coajă, ochilor se execută manual.

Tabelul . Caracteristicile tehnice ale maşinilor de curăţat cartofi.


Coala

6

Indicii МОК -125 МОК - 250 МОК - 400

Productivitatea, kg/h 125 250 400

Turaţia organului de lucru, min."1

360 360 360

Puterea instalată, kW 0,4 0,6 1,1

Dimensiuni de gabarit, mm: lungimea lăţimea înălţimea

530 380835

630 440 920 690 495 1015

Masa, kg 85 105 155

Productivitatea maşinii P (în kg/s) poate fi calculată din următoarea relaţie:

în care t1; reprezintă durata operaţiei de încărcare, s;t2 - durata de prelucrare, s;t3 - durata operaţiei de descărcare, s;D- diametrul interior al camerei de curăţare, m;H - înălţimea utilă a camerei de curăţare, m;ρ - densitatea volumică a produsului, kg/m3;φ- coeficientul de umplere a volumului util al camerei de curăţare ((/> = 0,6 -h 0,65).


Coala

6

Maşină pentru descojirea mecanică cu periiO curăţare mai eficace şi mai calitativă a cartofilor şi rădăcinoaselor poate fi realizată prin folosirea periilor.Maşină de acest tip este reprezentată în figura. Partea activă a maşinii este compusă dintr-o bandă transportoare fără sfârşit 1, pe care se deplasează produsul şi o serie de perii cilindrice rotative, care sunt în contact direct cu tuberculii, fiind montate sub ramura neîncărcată a benzii transportoare.

Figura . Schema tehnologică de curăţare a rădăcinoaselor în maşina de descojire CU perii:

1 - bandă transportoare; 2 - gura de evacuare a tuberculilor; 3 - jghiab; 4 - gură de evacuare a deşeurilor; А, В, С - perii pentru curăţarea grosieră; D, E, F - perii pentru

curăţarea definitivă.In timpul funcţionării maşinii, la început, sunt îndepărtate părţile mai groase

ale cojii şi impurităţile, în rezultatul frecării intensive a periilor cu produsul. în deplasarea de mai departe a materiei prime spre gura de evacuare, se realizează o descojire mai fină, cu îndepărtarea definitivă a pieliţelor şi rămăşiţelor de impurităţi. Curăţarea pereţilor de rămăşiţele de produs (coji, impurităţi) se efectuează prin intermediul unui cuţit. Deşeurile rezultate de la descojirea materiei prime prelucrate cad într-un jgheab 3, de unde sunt evacuate prin gura de descărcare 4.

Acest agregat poate prelucra materii prime de diferite mărimi, fără calibrarea preliminară a produsului, prin reglarea vitezei de rotaţie a periilor, distanţei dintre banda transportoare şi perii şi ughiului de înclinaţie al maşinii.

Maşina cu perii poate fi utilizată atât la descojirea cartofilor şi rădăcinoaselor, cât şi pentru îndepărtarea cojilor, pieliţelor la fructe şi legume, supuse preliminar tratării termice.Studiul bibliografic, tehnic al maşinelor de curăţat cartofi

La momentul actual se propun spre vînzare maşini de curăţat cartofi cu acţiune continua şi periodică. Cel mai des sunt utilizate maşinele u acţiune periodică, pentru întreprindrile de alimentaţie publică.Cele mai mari companii din Europa care se oferă aceste utilaje sunt:


Coala

6

„METOS”, Finlanda;„DITO SAMA”, Italia;„MSCCZ”, Rominia;„SIRMAN”, Italia;„FIMAR”, Italia.

Trebuie de menţionat că fiecare maşină în parte suferă careva schimbări tehnice sau de design de la un producă tor sau altul, dar totuşi au multe trăsături comune, astfel le pot clasifica în maşini mecanice, termice, chimice fiecărei categorii aparţinînd careva avantaje sau dezavantaje enumerate mai jos.

Unul din dezavantajele considerabile a metodei de curăţire mecanică este ceea că la decojire se pierde o cantitate mare de amidon, ceea ce duce la înegrirea cartofilor după prelucrare şi textura lor este mult mai moale. În schimb, această metodă este cea mai accesibilă, cu consum redus de energie şi productivitate înaltă. Un asemenea utilaj nu necesită lucrători calificaţi, deci cheltuieli mai puţine.

Cartofii, curăţite în maşinele conice, au o suprafaţă mai netedă şi cu 1% mai mic a deşeurilor decît carofii urăţiţi în maşinele cu disc.Studiul metodei de curăţire a cartofului prin abur, chimic şi mecanic a arătat că cea mai bună metodă, din punct de vedere a păstrării vitaminei C şi a tuturor fracţiilor de hidraţi de carbon, este metoda curăţirii cu abur.

Din punct de vedere a reducerii deşeurilor, cea mai bună metodă s-a dovedit a fi cea chimică. Dar trebuie de constatat că numai după prelucrarea mecanică deşeurile pot fi folosite la producerea amidonului.

Astfel pot forma o concluzie:Pentru o întreprindere de alimentaţie publică cel mai potrivită este maşina mecanică de curăţat cartofi cu acţiune periodică, păstrînd astfel parametrii tehnico-economici în valori admisibile şi acceptabile.Pentru a înţelege mecanismul de lucru a maşinii (conice) de curăţat cartofi cu acţiune periodică o reprezint schematic:

1 – baza;2 – căptuşeala;3,4 – roţi de curea;


Coala

6

5, 6 – segmente abrazive;7 – camera de lucru;8 – capacul;9 – canalul de descărcare;10 – cureaua;11 – motorul electric.

În prezent, producătorii autohtoni încearcă de a performa aceste maşini prin anexarea lor a metodelor de curăţire specifice, adică cum ar fi a produselor de mare. Acest fapt supune maşina respectivă la un consum mai mare de energie, noi însă ne orientăm la o maşină simplă, cu consum redus de energie.

1.3 Studiul brevetelor maşinilor de curăţat cartofiÎn brevetul nr 2539/47, se explică curăţirea cartofilor într-o maşină cu organul

de lucru sub formă de cuţit cu multe discuri care efectuează mişcări de rotaţie în aşa mod ca cartoful să se cureţe perfect sferic. Aastfel această maşină permite curăţirea foarte calitativă a cartofilor, fără suprafeţe rugoase. Un dezavantaj bine de observat este pierderile mari (deşeuri) şi productivitatea scăzută a maşinii.

Brevetul cu nr. 25136/50 conţine informaţie despre construcţia maşinii cu camera de lucru în formă de disc cu suprafaţă abrazivă. Această maşină are careva modificări în construcţie, cum e arătat în anexele de la urmă, care permite obţinerea unui produs bine prelucrat cu deşeuri minimale şi uşor în exploatare, însă dezavantajul său este că necesită o producţie bine calibrată, ceea ce expune la o muncă suplimentară.

Maşina inventată cu nr 1439/46 este construită conform schemei de mai jos, însă pentru a descrie valorile sale tehnice, mă voi referi la maşina cunoscută SU 1739960 A1 care are acelaşi principiu de lucru. Maşina cunoscută are un dezavantaj foarte mare, şi anume – produsul ce iese din maşină necesită o curăţire manuală adăugătoare care măreşte cantitatea deşeurilor. Maşina prezentată în brevet presupune o înbunătăţire a calităţii curăţirii carofului datorită faptului că agentul de lucru e alcătuit din apă şi material abraziv.


Coala

6

Maşina inventată în Canada nr 26803/53 este modelul vechi de maşină cu disc acoperit cu material abraziv. Dezavantajul acestei maşini l-am descris mai sus – calitatea curăţării cartofului cedează calităţii curăţării cu maşina conică.

1.4Descrierea procesului tehnologic în care participămaşina de curăţat cartofi studiată

Maşina dată participă la prelucrarea primară a materiei prime – cartofi.

Prelucrarea preeliminară a materiei prime joacă un rol deosebit de important în

calitatea semipreparatului de mai apoi.

Astfel, un proces bine cunoscut şi des utilizat este prepararea cartofilor pireu.

Pireu de cartofi Nr Denumirea

produsuluiMasa brutta Masa neta

1 Cartofi 166 1252 Lapte 23 233 Unt 9 94 Sare 3 35 Verdeata 3 2

Proces tehnologicOperatii pregatitoare Cartofii se aleg, se spala, se curata, se spala si se taie sferturi. Laptele se

fierbe.Tehnica preparariiCartofii se fierb in apa cu sare. Cind sunt fierti se scurg de apa si se paseaza.

Se adauga lapte fierbinte, margarina incalzita si se omogenizeaza.ServireaSe serveste pe platou sau farfurie, ca garnitura la diferite preparate. Deasupra

se toarna unt topit si se presoara cu verdeata. Se serveste calda. Cartofii fierti servesc ca garnir pentru diferite bucate calde de bază cum ar fi fileul de găină, bătuta, zraza ş.a.m.d.

Din punct de vedere al sănătăţii, cartoii fierti nu sunt dăunători.

I. 5 Parametrii tehnico – economici ai maşinei


Coala

6

conice de curăţat cartofi

Masina de spalat si curatat cartofi MSCCZ

Greutatea: 78 Kg, Productivitatea 300 Kg/ora,Puterea motorului: 0.4 kW

După cum am observat, cea mai bună ofertă aparţine producătorului MSCCZ cu capacitate de 0, 4 kW pentru o productivitate de 300 kg/oră. Astfel reese că la sarcina care mi-a fost propusă (maşină cu productivitatea de 270kg/oră) stă la determinarea consumului de energie, sau, mai bine zis, la determinarea puterii motorului electric:

300kg/oră.............0,6kW270kg/oră..............x kW

Deci, rezultă că maşina propusă ar trebui să consume:

Astfel pot afirma că parametrii tehnico-economici propuşi sunt:Q=270kg/orăN=0,54kW.

2. Proiectul tehnic2.1 Construcţia si principiul de funcţionare al maşinii

Constructia masinii : Batiul sau corpul masinii poate fi executat din fonta sau otel. Masina cu batiul din fonta de forma cilindrica, este mai raspandita in tara noastra. Ea prezinta la partea superioara palnia de alimentare prin care cartofii si radacinoasele sunt introduse in cilindrul masinii, captusit in interior cu un strat abraziv. La partea inferioara a cilindrului, este montat un disc abraziv, plasat in interiorul batiului.

Sub palnia de alimentare se gaseste o teava pentru racordarea la reteaua de apa. Evacuarea apei folosite si a reziduurilor se face printr-un cot de scurgere, montat pe peretele cilindrului.

Evacuarea din cilindru a cartofilor si a radacinoaselor curatate se face printr-o usita cu maner si cu un jgheab de alunecare a cartofilor si a radacinoaselor.Masina

http://www.eltim.ro/categorii/msccz.html%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5


Coala

6

mai este prevazuta cu un mecanism de actionare manuala pentru cazul dejectarii motorului electric sau intreruperii curentului electric.

Functionarea masinii : inainte de inceperea operatiilor de curatare a cartofilor si a radacinoaselor, se verifica starea de curatenie a masinii precum si daca in cilindru nu se mai gasesc pietricele sau bucati de metal care ar putea distruge abrazivul.Se face proba de functionare in gol a masinii declansandu-se mai intai automatul de protectie impotriva pornirilor accidentale DITV ( montat pe unul din peretii salii de lucru ), si apoi se apasa pe butonul de pornire.

Se toarna in palnia de alimentare o cantitate de 9-10 kg de legume care au fost in prealabil alese, se deschide robinetul de alimentare a masinii de apa.Motorul electric, prin angrenajul cilindric, pune in miscare de rotatie discul abraziv, care antreneaza legumele, intr-o miscare de rotatie izbindu-se alternativ de peretele abraziv si de discul abraziv, curatindu-le.

Apa adusa in permanenta prin conducta spala legumele si evacueaza reziduurile rezultate.

Durata de curatare a unei incarcaturi de cartofi variaza intre 2-4 minute. Lucratorul care supravegheaza trebuie sa aiba grija ca, in momentul cand legumele sunt curatate, sa deschida usita de evacuare si sa goleasca cilindrul, fara a opri motorul sau admisia apei. Dupa golirea masinii, se inchide usita, se alimenteaza din nou masina si se continua functionarea. Dupa terminarea curatirii legumelor, se mareste jetul de apa se se lasa masina sa functioneze in gol, pana ce toate resturile de legume au fost evacuate. La terminarea lucrului, masina se opreste atat de la butonul de oprire, cat si de la automatul de protectie.

In cazul intreruperii curentului electric in timpul lucrului, se cupleaza angrenajul conic si cu ajutorul mecanismului de actionare manuala, prin invartirea manivelei, se pune in miscare discul abraziv.

2.2 Reguli de exploatare a maşinii de spălat şi curăţatInainte de a incepe lucru e necesar de eliberat camera de lucruri de corpuri

straine, de convins ca ea s-a oprit si de controlat starea firelor electrice. Legumele inainte de curatire trebuie pusa in sectia 1 de spalare a cartofilor se deschide cranul cu apa ear apoi poate fi pornit masina, dupa 1-2 minute se deschide usita de sus de la sectia a doua (cu pereti abrazivi) si apoi deschidem usita secti 1 de evacuare a tuberculiferilor si lasam ca toti tuberculi sa se evacueze in sectia 2. Astfel instrumental abraziv nu este supus detorari. La metoda mecanica cartofii trebuie sa fie mai inti calibrati pentru a nu avea pierderi mari. In timpul descarcari cartofului in masina de lucru trebuie sa urmarim sa nu nimerasca pietre sau alte obiecte straine care pot defecta masina.

E necesar de urmărit procesul, şi la apariţia unor sunete străine de deconectat îndată maşina. Finisarea procesului se determină vizual,desebixmd pentru cimva


Coala

6

eacapacul exterior al maşinii. Eliminarea produsului se efectuează deschizînd usa de elemenare a tuberculiferilor. La terminarea procesului are loc eliminarea cartofilor. După aceasta procesul se repetă sau se stinge maşina.

După terminarea procesului maşina se spală, se curăţă bine camera de lucru şi se şterge partea exterioară.La lucrul îndelungat nu se permite aglomerarea apei în apropierea maşinii, în partea inferioară a maşinii şi împreuna cu aeru rece să se absoarbă în motor cu ajutorul ventilatorului , ceea ce conduce la deteriorarea lui. Deaceea e necesară scurgerea apei cît mai departe de maşină.

2.3 Defectele posibile si metode de înlaturare a lorDupă o anumită perioadă de timp e necesar de supus controlului, în procesul

exploatării maşinilor are loc baterea abrazivului sau epuizarea (roaderea) ceea ce conduce la o curăţire mai rea a cartofilor. Materialul abraziv trebuie schimbat periodic ceea ce se efectuează pe loc, deconectînd maşina de la reteaua electrica. Reparaţia maşinii se efectuează în prezenţa motorului stins. Nu se permite strict nimerirea apei în motorul electric.

2.4 Protectia muncii si a mediului ambiant la exploatarea masinii de spălat şi curăţat cartofi

Impactul maşinii asupra mediului ambiant este negativ .Nu este o maşină ecologic pură.Cu cît maşina are o perioadă de funcţionare mare cu atît impactul ei asupra mediului ambiant este mai mare ,şi este necesar de reînoit piesele uzate.Deşeuriie de la prelucrarea cartofilor prin canalele de scurgere nimeresc în bazinele acvatice naturale şi se acumulează resturile de amidon , ce au o influicnţă foarte negativă asupra vieţuitoarelor acvatice precum şi a omului direct sau inderect. Favorizeaza conditi favorabile pentru dezvoltarea microorganismelor patogene si duc la aparitia diferitelor boli. Omul se poate ifecta direc prin apa potabila sau consmind pestii din bazinele acvatice sau in urma bailor din bazine. Pentru solutionarea problemei date e necesar de instalat filtre pentru curatirea apei si reinoite periodic sau curatire periodic. Masina este alimentata cu energie electrica, astfel motorul electric se incalzeste. Datorita acestui fapt are loc incalzirea mediului ambiant. Pentru solutionarea problemei e necesar de introdus in constructia masinii a unui miniventilator pentru racirea motorului.

2.5 Calculul masinii2.5.1 Calculam volumul cameri de lucru din formula productivitatii


Coala

6

Q=Vρ φ/ttot

V=Qttot/ ρ φUnde:Q-este productivitatea masini Q=270kg/hV-volumul camerei de lucruφ -coeficientul de utilizare a camerei de lucruφ =0.6-0.7Ttot –timpul necesar de incarcare, prelucrare si de descarcare a cartofilorTtot=420sec=0.11hρ-densitatea produsului ρ=650kg/m3

V=270*0.11/650*0.7=0.065 m3

2.5.2 Calculam parametrii camerei de lucruPentru determinare diametrului cameri de lucru care are forma conica

se poate se permite ca inaltimea generala a cameri de lucru sa fie mai mare de 5 ori adica Hgen=D. Daca avem volumul putem sa aflam diametrul

D=

Unde:π=3.14D- diametrul camerei de lucru

V-volumul camerei de lucru

D= =0.44 m

Hgen=D=0.44 m

Descompunem inaltimea generala in:Hgen=Hc+hcup+hob

Unde:


Coala

6

Hc-inaltimea camerei de lucru (m),hcup- inaltimea cupei (m),hob- inaltimea obiceaicaii (m).

Inaltimea cupei hcup≥δcosQUnde:

δ-diametrul mediu al cartofului δ=0.06 mQ-jumate din inaltime conului Q=150

hcup≥0.06*cos150=0.06 (m)

Inaltimea obeciacaii hob≥0.5*δhob≥0.5*δ=0.5*0.06hob≥0.03 (m), hob=4 (m)

Hc=Hgen-(hc+hob)Hc=0.44-(0.06+0.04)

Hc=0.34 mCalculam consumului de energie

N= N1+N2/ηUnde:

N1- puterea necesara p/u depasirea fortei de frecare a cartofilor de organul de lucru si peretii camerei, WN2-puterea necesara p/u aruncarea radacinoaselor in sus, Wη -randamentul masini, 0.8

N1=2 π n m g f rf φUnde:

n-turatia organului de lucru, s-1

m-masa portii prelucrate, kgf-coeficient de frecare a cartofilor de org. de lucru si pereti

camerei, 0.9rf-raza de aplicare a fortei de frecare 0.4D=0.17=> r=0.425φ -coeficientul ce tine cont de numarului de cartofi ce nu se

afla in contact cusprafata abraziva 0.6

m=270kg/h*0.11h=29.7kg


Coala

6

Se calculeaza numarul de rotati a organului de lucru care este necesara pentru caderea cartofului pe peretele camerei de lucru, cu ungiul dat:n=210min-1

n=3.5s-1

Acuma calculam N1

N1=2*3.14*3.5*29.7*9.8*0.9*0.425*0.6=1457.7W

N2=m*H*n*Kal*Kar

Unde:n-inaltimea la care este aruncat cartoul, mKal-coeficientul de alunecare a coeficientului pe suprafata cupei, 0.4Kar-coeficientul de aruncare a cartofului, 0.5

N2=29.7*0.34*3.5*0.4*0.6=8.48W

N=1832.72W

2.5.3Calculul cinematic

Raportul dintre transmisie se calculeaza dupa formulai= nme /nol

Unde:nol-este turatia organului de lucru 210min-1

nme-este turatia motorului electri luata din cartea de laborator dupa consumul de energie 1500min-1

i=1500/210=7.1

Concluzie:In lucrare data am proiectat masina de curatat cartofi cu con cu

productivitatea 270 kg/h. calculind puterea motorului care constituie 1.8 kW. Masina este usoara in exploatare, nu prezinta pericol pentru viata omului, creste productivitatea si scade timpul de prelucrare insa


Coala

6

ea are unele dezavantaje: nu are loc curatirea ochilor, este necesar prelucrarea manual. Este nevoie ca temporar de schimbat materialul abraziv ceea ce e costisitor, poate deteora suprafata si au loc pierderi nutritive in special de amidon, neuniformitatea curatirii. Insa maşinile de curatat cartofi din industria alimentară sunt maşini de lucru destinate pentru:

mărirea productivităţii muncii; realizarea unor lucrări în termene optime şi de o calitate

superioară; reducerea costurilor pe tona de produs.

Inlocuirea muncii manuale cu munca de dirijare a utilajului, respectiv reducerea efortului fizic, care din păcate are ca consecinţă creşterea numărului de şomeri.

Bibliografie


Coala

6

1. Oborudonanie predpriatii obsestvenovo pitania. (Mehaniceskoe oborudovanie (I)). Editura Economica, 1987.

2. Maşini, utilaje şi instalatii în industria alimentară.

3.Utilajul întreprinderilor alimentaţiei publice (partea mecanică). Îndrumar de laborator 1998. Editura Chişinău.

4.Utilajul întreprinderilor alimentatiei publice (îndrumar metodic). Îndrumar de laborator 1996. Editura Chişinău.

73214822 masina de spalat si curatat cartofi cu disc cu tea de 270 kilograme pe ora

Documents