Федеральное агентство по образованию

Управление учреждений образования

ГОУ СПО “Екатеринбургский экономико-технологический колледж”

Дипломный проект

Расчетно-пояснительная записка

Тема проекта: Модернизация итальянской линии по производству шампанского

Разработал диплом Кадочников И.В.

Руководитель проекта Талова Г. Л.

Консультанты

по экономической части

нормоконтроль

Зам. Директора по УПР

Дата защиты

Оценка ГАК

Председатель ГАК

2005

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Управление учреждений образования

ГОУ СПО “Екатеринбургский экономико-технологический колледж”

Рассмотрено на заседании предметной Утверждаю:

(цикловой) комиссииЗам. Директора по УПР

Дата выдачи задания _________________А.В. Попова

“__”___________________200_года “__”________________200_года

Сроки сдачи работы

“__”___________________200_года

Задание на дипломный проект

Фамилия И.О.учащегося______________________

Группа__________________отделение_______________

Специальность________________________________

Тема_________________________________________

Утверждена приказом по колледжу №_____от “__”_________200_года

2. Исходные данные для составления РПЗ_______________________

3. Перечень вопросов, подлежащих разработке в дипломном проекте:

4. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

5. Материал, необходимый для выполнения дипломного проекта, собираемый за время прохождения преддипломной практики: __________________________________________________________________

Руководитель дипломного проекта_________________

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Управление учреждений образования

ГОУ СПО “Екатеринбургский экономико-технологический колледж”

ОТЗЫВ

НА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Дипломник___________________________________________________

Тема_________________________________________________________

Специальность_______________________________________

Группа_____________отделение_________________________________

Объем дипломного проекта:

Количество листов чертежей____________

Количество страниц записки_____________

Краткое описание дипломного проекта и принятие решений:_____

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Положительные стороны дипломного проекта________

_____________________________________________________________

Недостатки проекта__________________

_____________________________________________________________

Оценка дипломного проекта________________

Отзыв составил:_________________________________________

^{(Ф.И.О.,должность, подпись)}

Дата “___”___________200_г

Введение

АООТ Екатеринбургский Виншампанкомбинат представляет собой коммерческую организацию, основным видом деятельности которой является:

Производство, хранение, доставка вино-водочных и шампанских вин.

Производство, хранение спиртных напитков (водка, ликероводочные изделия, коньяки, ликеры, винные и коньячные напитки). История создания и развития предприятия. В 1999 году исполнилось 65 лет ЕВШК - одному из крупнейших производителей спиртных напитков. ЕВПЖ начал свою деятельность, как винзавод в 1935 году. На момент создания объемы производства составляли: Во 2-м квартале 1935 года 10000 декалитров водочных изделий 47000 декалитров морсов (1декалитр-10 литрам). В 1936 году на заводе выпустили:

* Водочные изделия: «Зубровка», «Пшеничная», «Клюквенная», «Яблочная» и «Рябиновая». в Виноградные вина: «Мадера №19», «Кагор №7».

В настоящее время ЕВПЖ - предприятие объединяющее в своей структуре 3 вида производств: шампанское, винодельческое и ликероводочное. Приоритетным из указанных видов производств является шампанское, кроме того, комбинат является единственным производителем коньяка в регионе. Большое внимание уделяется поддержанию большого ассортимента продукции.

Шампанские вина - 6 наименований («Советское шампанское», «Князь Лев Голицын», «Екатеринбург» и т.д.).

Вина виноградные - 10-15 наименований («Алигате», «Каберне», «Шардене», «Савиньон», «Верхотурская таможня», «Старая крепость», «Диметра» и т.д.).

Винные напитки - 10 наименований («Белый танец», «Вишневый сад», «Кабриолет» и т.д.).

« Водки - 8 наименований («3 карты», «7 ключей», «Белый соболь», «Созвездие Урала» и т.д.).

« Коньяки - «3 звезды», «Ширван».

*Ликер-«Леодор»

.1. Технико-экономическое обоснование проекта

Екатеринбургский Виншампанкомбинат поставляет свою продукцию по всей нашей области и во многие города страны. В планах предприятий существенно увеличить количество мест поставки своей продукции, а для этого нужно увеличить мощность предприятия. Нужно добиться более высокой скорости доставки совей продукции, улучшить качество и повысить максимальную производственную мощность.

На территории Виншампанкомбинат, в цехе розлива шампанского стоит итальянская линия. Все машины линии имеют максимальную производственную мощность 12 000 бут. / час. И всего лишь два «слабых» места не дают увеличить максимальную производственную мощность, автоматическая мюзлевая машина «Record 6» обрабатывает не более чем 6000 бут. / час. А так же место проверки качества продукции.

Следовательно, темой проекта будет являться модернизация автомата «Record 6», заключающейся в сокращении времени на вспомогательные операции; уменьшении времени прохождения бутылки в автомате, путем упрощения схемы движения бутылки. Т. е. вместо движения по окружности барабана в начальном случае, модернизация подразумевает собой выпрямления схемы движения по прямому направлению движения конвейера. Затем регулируем скорость движения ленточного транспортёра, задаём частоту вращения крючка заворачивающего кольцо мюзлевой заготовки на сенсорном пульте управления автоматом. Посредством модернизации мы увеличим максимальную производственную мощность итальянской линии по производству шампанского. Увеличив количество выпуска продукции, мы повысим прибыль предприятия. А так же для увеличения качества продукции вместо «бракёра» за которым сидит человек и проверяет бутылки на осадок, на посторонние примеси и трещины в стеклотаре, установить инспектор стеклянных бутылок многоразового использования.

Который проверяет бутылку на:

1. повреждения горлышка;

2. отклонение от стандартных размеров или признаки износа стеклотары;

3. остатки щелочи;

4. прочно прилипшие остатки грязи;

5. иные предметы или вещества в самой бутылке.

За менее короткий срок, т.к. на «бракёре» стоит ограничение скорости, чтоб человеческий глаз успевал воспринимать ситуацию. А инспектор имеет производительность в 2.5 раза больше, причём обеспечивающий максимальную проверку качества продукции, и по 5-ти отдельным функциям, а не по 2-ум первоначальным.

Данная модернизация автоматической мюзлевой машины марки «Record 6» является целесообразной, приведенные расчеты в этой работе показывают, что если внести данные изменения в линию по производству шампанского предприятие получит значительную прибыль, которую может направить на нужные факторы. Такие как увеличение ассортимента продукции, увеличение качества и повышение оплаты труда работникам предприятия.

Тем самым можно «выкроить» средства на инспектор, который стоит очень много денег, но если Виншампанкомбинат хочет «отвечать» за качество продукции, а так же составлять большую конкуренцию другим производителям считаю целесообразным поставить так же в линии розлива шампанского инспектор стеклянных бутылок многоразового использования.

2. Технологический процесс производства шампанского

На винодельческих заводах, расположенных в районах выращивания винограда. Полученные на заводах первичного виноделия шампанские виноматериалы не подвергают на месте ни каким техническим операциям, кроме тех, которые связаны с предохранением их от возможной порчи и затем отгружают не обработанными на заводы шампанских вин.

Шампанские виноматериалы на заводах первичного виноделия важно предохранять не только от возможных болезней, но и от излишнего окисления. Это достигается созданием необходимых условий их хранения до их отгрузки. Отгрузку виноматериалов согласно правилам начинают как только они осветлятся после брожения и будут сняты с осадка дрожжей. Осветление происходит естественным путем и наступает через 2-3 недели после окончания брожения.

Обработка шампанских виноматериалов начинается сразу после их поступления. Она предусматривает подготовку виноматериалов к основному этапу - шампанизации и состоит в удалении в них тех соединений, которые нарушают нормальный ход процессов формирования качественных показателей Советского шампанского и могут быть причиной различных дефектов, которые ухудшают вкус и прозрачность готового вина. В процессе подготовки виноматериалы обогащаются веществами, которые в дальнейшем будут способствовать развитию специфических свойств шампанского. Продолжительность всей обработки составляет 20-40 дней.

Обработанные .готовые к шампанизации вина хранятся до шампанизации при температуре = 15 С в полных емкостях без доступа кислорода воздуха и используются по мере надобности.

Шампанизация вина - это комплекс технологических приемов, направленных формирование физико-химических и органолептических показателей, свойственных Советскому шампанскому. Целью любого способа шампанизации является получение особо тонкого белого игристого вина. Букет и вкус шампанского отличается исключительной нежностью и гармоничным сочетанием веществ, свойственных обработанным виноматериалам и накопленным в результате биохимических процессах при вторичном брожении.

Приемка шампанских виноматериалов на заводе шампанских вин. Технология производства Советского шампанского на заводе шампанских вин начинается с приемки шампанских виноматериалов. Доставляются они в зависимости от расположения завода и поставщиков сырья автомобильным, ж/д или водным транспортом в бочках, в специальных авто или ж/д цистернах и контейнерах. Поступает виноматериал однородными партиями. На каждую партию поставщик выписывает сопроводительные документы: акт об отгрузки и приемке вина и виноматериалов (форма П-19) и удостоверение о качестве. Приемка каждой партии ведется отдельно. В процессе приемке определяется количество поступившего вина и его качества соответствующее требованиям, предъявляемым к шампанским виноматериалам и соответствие параметрам качества, указанным в сертификате. Приемка осуществляется комиссией Назначенной приказом по заводу. В комиссию входят сотрудники, несущие материальную ответственность за сохранность принимаемых виноматериалов, работники ОТК завода и представители общественности, назначаемые из числа компетентных лиц, утверждаемых профсоюзной организацией. Если виноматериалы поступают в ж/д цистернах, то работа комиссии начинается с внешнего осмотра транспортных средств. Оценивается их исправность с точки зрения сохранности виноматериалов. Проверяется исправность запоров, пломб, наличие четких оттисков на пломбах. Все эти данные отмечаются в акте. Если цистерна в исправном состоянии, то комиссия вскрывает ее. В случае обнаружения каких либо неисправностей при внешнем осмотре вскрытие цистерны и дальнейшая работа комиссии проводится совместно с начальником станции или его заместителем с составлением коммерческого акта: После вскрытия цистерны осматривается поверхность вина, замеряется уровень недолива. В процессе отбора проб проводится предварительная органолептическая оценка виноматериала на наличие признаков болезни или других посторонних, несвойственных ему оттеков в цвете, аромате и вкусе. При определении пропуском через мерник первого класса используются стационарные мерники, позволяющие вести измерения объема с погрешностью не более +,- 0,2% вертикальным мерником, имеющим мерную шкалу можно измерять любой объем 15-75 дал.

Дрожжи, используемые в производстве шампанского относятся к роду сахаромицес. Период, в течении которого отделившаяся от материнской молодая клетка достигает максимальной величины и сама начинает размножаться, называется продолжительность генерации. При приготовлении разводок дрожжей чистой культуры делается пять генераций. Чистая культура винных дрожжей представляет собой потомство одной клетки определенной расы. Готовится она на питательной среде следующего состава: 10-11 об.% спирта, 5-8% сахара, 6-8г/л титруемых кислот. В качестве питательной среды используются обработанные купажированные материалы и резервуарный ликер или бродильная смесь без дрожжей. Питательная среда предварительно стерилизуется путем нагревания до температуры 65-70 С и выдержки при этой температуре в течении 15 минут или обеспложивающей фильтрации. В период бурного брожения содержание пробирок переливают в колбы на 250 мл. В колбах содержится 100 мл питательной среды. Дрожжевую разводку из 3-х литровых колб в стадии бурного брожения переливают в дрожжевые аппараты. Полученную из этих аппаратов пятую генерацию дрожжей используют для приготовления производственной ЧКД. ЧКД готовят периодическим и непрерывным способами.

Шампанизация вина. Шампанизация вина-это процесс проведения вторичного брожения в герметически замкнутой системе под избыточным давлением СО2. Процесс сопровождается накоплением в шампанизируемом вине продуктов автолиза дрожжей обуславливающих высокие вкусовые качества шампанского, а также связанных форм СО2, формирующих специфические свойства шампанского - «Игру» и пенообразование, «Выстрел» при вскрытие бутылки. Шампанизацию вина проводят различными способами: бутылочным- в специальных шампанских бутылках, резервуарным периодическим- в специальных аппаратах акратофорах и резервуарным непрерывным- в потоке системе последовательно соединенных резервуарах, в одно емкостном и одно и многокамерном аппарате, спаренной установки в условиях сверх высокой концентрации дрожжей.

Обработка шампанизированного вина перед розливом. Обработка шампанизированного вина включает охлаждение и выдержку при температуре охлаждения, фильтрацию в изобарических условиях, введение в отфильтрованное шампанское экспедиционного ликера. Обработка шампанизированного вина холодом способствует удалению солей винной кислоты, фенольных веществ, коллоидов и других веществ, которые вызывают помутнение готового продукта, выпадая в осадок. Выпавшие в осадок вещества удаляются путем фильтрации - очень ответственный процесс. Во избежание дешампанизации вина при фильтрации процесс ведут в условиях исключающих образование на фильтрующем материале значительного слоя осадка, обеспечивают достаточную площадь фильтрующего слоя поверхности, позволяющую производить фильтрацию при минимальном перепаде давления на входе и выходе, предупреждающем повышении температуры вина в процессе фильтрации путем устойчивой теплоизоляции фильтра.

Розлив шампанского в бутылки и контрольная выдержка. Розлив шампанского в бутылки - одна из ответственных операций. При неправильно проведенном процессе происходит значительное обогащение вина кислородом воздуха, что резко ухудшает его качество, наблюдаются большие потери СО2 - дешампанизация. Во избежании этих явлений розлив шампанского должен производиться в условиях достаточно низкой и постоянной температуре. Низкая температура способствует сохранению типичных качеств, предотвращает дешампанизацию, вспенивание и потери вина. В связи с этим шампанское разливают в бутылки, охлажденные к температуре близкой к температуре вина. В процессе розлива постоянно контролируют температуру вина в машине: она должна быть по возможности низкой и не превышать -1 С, давление должно быть 200кПа. Сразу после розлива шампанского бутылки переносят на укупоривание во избежании потерь СО2. Для исключения контрольной выдержки бутылки с шампанским обрабатывают в бутылочных стерилизаторах, с начала постепенно повышая температуру до 80-80 С а затем снижая до 20 С. Для пастеризации вина в бутылках используется вода, подогретая до соответствующей температуры, которые бутылки орошаются в камерах пастеризатора.

Оформление готовой продукции и экспедиция. Бутылки с шампанским, прошедшие контрольную выдержку, подвергаются мойке, сушке и бракеражу, а затем поступают на внешнее оформление. Все эти операции осуществляются на специальном оборудовании, при постоянном визуальном контроле работников, обслуживающие данные машины. Обделанные бутылки упаковывают в картонные коробки. Каждая партия бутылок сопровождается документом, удостоверяющим качество шампанского с указателем завода изготовителя, датой отгрузки партии, маркировке.

Советское шампанское должно иметь следующие показатели: Содержание спирта (об.%) - 10,5-12,5 Содержание сахара (в пересчете на инвертный, г/л)'.

брют-до 10

сухое - 30

полусухое - 50

полусладкое - 80 сладкое - 100 Прозрачность: прозрачное , без осадка и посторонних включенийЦвет: светло-соломенный, с зеленоватым или желтоватым оттенком.

Букет: соответствующий типу вина, развитый, тонкий, без посторонних запахов.

Вкус: характерный для шампанского определенной марки, гармоничный, без посторонних привкусов и ярко выраженных тонов окислённости.

Игристые и пенистые свойства: при наливе в бокал должна образовываться пена, свойственная шампанскому, и происходить продолжительной выделение пузырьков диоксида углерода.

3. Линия розлива

Рисунок 1. Схема линии розлива

Конвейер производства шампанского состоит из 9 автоматов и 11 транспортеров между ними. Некоторые транспортеры имеют так называемые «карманы», они служат для того, что бы поступающие бутылки к автомату всегда были в запасе. Такие «карманы» служат своего рода буфером, которые наполняются при остановке или понижении производительности следующего автомата, а когда автомат включается и набирает обороты, бутылки из кармана продолжают поступать к автомату. Так же при недостаточной нагрузке, «карманы», дают запас продукции, для того чтобы автоматы не простаивали. Благодаря таким «карманам» процесс производства становится непрерывным и количество сбоев уменьшается. В некоторых местах «карманы» отсутствуют, так как длина транспортеров позволяет накапливать бутылки без них. Но тем не менее производственный процесс далек от идеального, по этому для повышения показателей и уменьшения затрат предлагается данная система. При поступлении бутылок на первый транспортер (выкладываются грузчиками вручную) они двигаются к автомату «Испытатель бутылок». Шампанское заливается в бутылку подавлением и поэтому прежде наполнить бутылку требуется испытать ее под давлением воздуха. После «Испытателя бутылок», бутылка попадает в «Филблок», это автомат, выполняющий три операции. В «Филблоке» бутылка сначала ополаскивается, далее в нее заливается под давлением шампанское и запечатывается пробкой. После прохождения «Филблока» бутылка попадает в автомат «Насадки мюзле». Попадая в этот автомат, одевается мюзле (тонкая проволока, которая держит пробку). Далее для соблюдения требование по производству пищевых продуктов бутылка попадает в «Пастеризующий» автомат, в нем происходит сначала нагревание, а потом охлаждение. При перепаде температур на бутылке образуется конденсат и для того чтобы на нее можно было успешно наклеить этикетку требуется высушить бутылку, таким образом, бутылка попадает в сушильный шкаф. Для проверки продукции на брак далее в производственной цепочке бутылка попадает в «Бракеровочный» автомат, там бутылка захватывается и переворачивается, за пультом автомата сидит контролер, который проверяет бутылку на брак (замутнение шампанского, посторонние вещества в бутылки, целостность бутылки). Следующим этапом производства является устройство для наложения колпачков (пластиково-полиэтиленовая обертка на горлышке бутылки) После наложения колпачка, в «Этикеровочном» автомате наклеивается этикетка, контр этикетка (задняя этикетка) и корилетка (этикетка на горлышке бутылки). Последним этапом производства является упаковка шампанского в короба. Для этого используется «Упаковочный» автомат, в котором собирается двенадцать бутылок укладывается в коробку, запечатывается.

4. Устройство и принцип действия автоматической мюзлевой машины марки «Record 6»

4.1 Устройство

1 - рамка магазинов металлических клеток, 2- суппорт, 3- бутылкодержатель, 5- коробка безопасности, 6 - пульт управления, 7 - направляющие транспортера, 8 - станина, 9 подъемный столик, 10 - транспортер.

Рисунок 2 - автоматическая мюзлевая машина «Record 6»

Производительность 8000 бут/час, предназначен для укупорки бутылок шампанского при помощи мюзле. Полностью на автоматическом управлении посредством сенсорного монитора. Данный автомат состоит из накопителя мюзле, бутылкодержателя, стакана одевающего мюзле, и ленточных транспортеров.

4.2 Принцип действия

Бутылки, укупоренные полиэтиленовой корковой пробкой, подаются шнеком и звездочкой на подъемные столики. При перемещении столиков вверх бутылки горлышком входят в конусное отверстие центрирующих устройств и конической своей частью центрируются. Устойчивое положение бутылки обеспечивается пружиной. При дальнейшем перемещении вверх бутылка надевает на себя мюзле, извлекая его из гнезда цепного мюзленосителя, и мюзле плотно прижимается к пробке головкой. В этом положении, когда перемещение бутылки вверх закончилось, крючок введен в кольцо мюзле, начинается вращение крючка (3 оборота), и мюзле закрепляется на бутылке. Затем бутылка опускается, а стержни отгибают скрученное кольцо мюзле. В нижнем положении столиков бутылка с них снимается выгрузочной звездочкой и устанавливается на выгрузочный конвейер.

5 Расчетная часть

5.1 Кинематический расчет

Исходные данные: =1000об/мин, N= 1,1kBт

Определяем передаточное число зубчатых и ременных передач

Передаточное число зубчатой передачи(первой)

(5.1)

где: - количество зубьев ведущего зубчатого колеса

- количество зубьев ведомого зубчатого колеса

Передаточное число зубчатой передачи(второй)

(5.2)

где: - количество зубьев ведущего зубчатого колеса

- количество зубьев ведомого зубчатого колеса

Передаточное число ременной передачи

(5.3)

где: - диаметр ведущего шкива

- диаметр ведомого шкива

Общее передаточное число

(5.4)

где: -Передаточное число зубчатой передачи (первой)

-Передаточное число зубчатой передачи (второй)

-Передаточное число ременной передачи

Определяем частоту оборотов рабочего органа

(5.5)

где: общее передаточное число

частота вращения двигателя

5.2 Расчет клиноременной передачи

N1=1.1kBт

n =500 об/мин

n=1000об/мин

Определяем угловую скорость , рад/сек

(5.6)

где - пи, =3,14;

- частота вращения ведущего шкива, об/мин

Номинальный вращающий момент ведущего вала , Нм

где - мощность на ведущем валу;

- угловая скорость.

При таком значении в таблице выбираем сечение А с площадью поперечного сечения =47 мм. Выбираем диаметр ведущего шкива. Принимаем =80 мм.

Передаточное число без учета скольжения

(5.8)

где - частота вращения ведущего шкива;

- частота вращения ведомого шкива.

Диаметр ведомого шкива

(5.9)

где - передаточное отношение без учета скольжения;

- диаметр ведущего шкива;

- относительное скольжение, =0,015.

Уточнение передаточного числа

(5.10)

где - диаметр ведомого шкива;

- диаметр ведущего шкива;

- относительное скольжение, =0,015.

Пересчитаем частоту вращения ведомого шкива , об/мин

(5.11)

где - частота вращения ведущего шкива;

- передаточное число без учета скольжения.

Определяем расхождение с заданным, при допускаемом расхождении до 3%

Дn

Итак, принимаем

Межосевое расстояние , мм

Его выбираем в интервале:

(5.11)

(5.12)

где - диаметр ведущего шкива;

- диаметр ведомого шкива;

- высота ремня.

Принимаем близкое к среднему значению

Расчетная длинна ремня , мм

(5.13)

где - межосевое расстояние;

- пи, =3,14;

- диаметр ведущего шкива;

- диаметр ведомого шкива.

Вычисляем средний диаметр

(5.14)

где - диаметр ведущего шкива;

- диаметр ведомого шкива.

И определяем новое значение с учетом стандартной длины по формуле

(5.14)

где - длина;

- пи, =3,14;

- средний диаметр;

- диаметр ведущего шкива;

- диаметр ведомого шкива.

Угол обхвата ведущего шкива ⁰

(5.15)

где - диаметр ведущего шкива;

- диаметр ведомого шкива;

- межосевое расстояние.

Скорость ведущего шкива, м/с

(5.16)

где - угловая скорость;

- диаметр ведущего шкива.

Находим величину окружного сечения по таблице 5.7,

Допускаемое окружное усилие на один ремень , H

(5.17)

где

- угол обхвата меньшего шкива.

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня

(5.18)

где - стандартная длина ремня;

- длина ремня.

Коэффициент режима работы при заданных выше условиях =1

Следовательно

Окружное усилие , H

(5.19)

где - мощность на ведущем валу;

- скорость.

Расчет число ремней

(5.20)

где - окружное усилие;

- допускаемое окружное усилие на один ремень.

Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжение от предварительного натяжения =1,6 Н/мм²

Предварительное натяжение каждой ветви ремня , Н

(5.21)

где - напряжение от предварительного натяжения;

- площадь поперечного сечения.

Рабочее натяжение ведущей ветви , Н

(5.22)

где - предварительное натяжение каждой ветви ремня;

- окружное усилие;

- расчет число ремней.

то же ведомой ветви

(5.23)

где - предварительное натяжение каждой ветви ремня;

- окружное усилие;

- расчет число ремней.

Усилие на валы , Н

(5.24)

где - предварительное натяжение каждой ветви ремня;

- расчет число ремней;

- угол обхвата меньшего шкива.

5.3 Расчет зубчатой передачи

Определяем частоту вращения валов:

n₁=1000 об/мин

n₂= об/мин(5.25)

где n₁ = n_дв. - частота вращения ведущего вала, об/мин;

Up - передаточное отношение ременной передачи.

n₂ ==500 об/мин

n₃= об/мин(5.26)

где n₂ - частота вращения ведомого вала , об/мин;

Uз.п. - передаточное число зубчатой передачи.

n₃==95,2 об/мин

n₄ = об/мин (5.27)

где n₃ - частота вращения вала , об/мин;

Uз.п. - передаточное число зубчатой передачи.

n₄==18.13 об/мин

Мощности передаваемые валами:

N₂= N₁*n_р.п.*n_п.²кВт(5.28)

гдеN₁- частота вращения вала, об/мин;

n_р.п. - КПД ременной передачи;

n_п. - КПД подшипников.

N₂=1100*0.95*(0.995) ²=1035=1.035 кВт

N₃= N₂*n_р.п.*n_п.² кВт(5.29)

гдеN₂- частота вращения вала , об/мин;

n_р.п. - КПД ременной передачи;

n_п. - КПД подшипников.

N₃=1.035*0.95*(0.995) ²=0,994 кВт

N₄= N₃*n_р.п.*n_п.²кВт(5.30)

где N3- частота вращения вала, об/мин;

n_р.п. - КПД ременной передачи;

n_п. - КПД подшипников.

N₄=0,994*0.95*(0.995) ²=0,954 кВт

Крутящие моменты передаваемые валами:

T₂=9550 H.m(5.31)

гдеN₂- мощность передаваемое валом, кВт;

n₂- частота вращения вала, об/мин.

T₂=9550 =19,75 H.m

T₃=9550 H.m(5.32)

гдеN3- мощность передаваемое валом, кВт;

n₃- частота вращения вала, об/мин.

T₃=9550 =99,70 H.m

T₄=9550 H.m(5.35)

гдеN4- мощность передаваемое валом, кВт

n₄- частота вращения вала, об/мин.

T₄=9550 =502,52 H.m

Выбор материалов:

Диаметр заготовки шестерни:

d_зш=20* мм (5.36)

гдеT₂ - Крутящий момент передаваемый валом, H.m;

Uз.п. - передаточное число зубчатой передачи.

d_зш=20*=20*=91.5 мм

Размер характерного сечения шестерни S_c=0.5 d_зм ; т.к. d_зм ? 200 мм

где d_зм - диаметр заготовки шестерни,мм.

S_c=0.5*91.5=46 мм

Диаметр заготовки колеса:

d_зк=U_з.п.* d_зш (5.37)

где d_зм - диаметр заготовки шестерни,мм.

Uз.п. - передаточное число зубчатой передачи.

d_зк=5.25*91.5=480 мм

Размер характерного сечения колеса:

S_c=0.5 d_з.к.

где d_з.к. ?диаметр заготовки колеса:

S_c =0.5*480=240 мм

Выбраны марки стали для шестерни и колеса:

Шестерня-сталь 45 улучшенная HB=230

Колесо-сталь 45 нормализованная HB=190

Определение допускаемого контактного напряжения шестерни и колеса:

G_limbш=2*HB+70=2*230+70=530 (5.38)

G_limbк=2*HB+70=2*190+70=450 (5.38)

S_H=1.1

N_HO1=1.7*10⁷

N_HO2=10⁷

N_HE=NS*K_HE

где N_HE- эквивалентное число циклов

NS -суммарное число циклов

K_HE- коэфициэнт

NS1=60*n₃*t₂

где n₃ - частота вращения вала , об/мин;

t₂ =10000

NS1=60*95,2*10000=57,12*10⁶

NS2=60*n₄*t₂ (5.40)

где n₄ - частота вращения вала , об/мин;

t₂ =10000

NS2=60*18.13*10000=10.878*10⁶

N_HE1=57.12*10⁶*0.18=1.03*10⁷ - для шестерни

N_HE2=10.878*10⁶*0.18=1.95*10⁷ - для колеса

Определяем допускаемое напряжение изгиба:

G_FP=K_FL*K_FC(5.41)

где- предел выносливости зубьев при изгибе;

- занос прочности;

K_FL-коэффициент долговечности; K_FC=1.

N_FE=NS*K_FE (5.42)

гдеN_FE - расчетное эквивалентное число циклов;

NS - суммарное число циклов;

K_FE - коэфициэнт равный 0.065.

N_FE1= NS₁*K_FE (5.43)

где NS - суммарное число циклов;

K_FE - коэфициэнт равный 0.065.

N_FE1=57.12⁶*0.065=3.7*10⁶

N_FE2= NS₂*K_FE(5.44)

гдеNS - суммарное число циклов;

K_FE - коэфициэнт равный 0.065.

N_FE2=10.878*10⁶*0.065=7.07*10⁶

K_FL=

гдеN_FE- расчетное эквивалент число циклов

K_FL1===1.48

K_FL2===1.21

G_FP1=*K_FL1 (5.45)

где- предел выносливости зубьев при изгибе;

- занос прочности;

K_FL- коэфизиэнт долговечности;

G_FP1 = =319.7 мПа

G_FP2=*K_FL2(5.45)

где- предел выносливости зубьев при изгибе;

- занос прочности;

K_FL- коэфизиэнт долговечности.

G_FP2 ==231.7 мПа

K_HLш=(5.46)

гдеN_HO - базовое число циклов;

N_HE - эквивалентное число циклов;

K_HL - коэфизиент долговечности.

K_HLш==1.36

K_HLк=(5.47)

гдеN_HO - базовое число циклов;

N_HE - эквивалентное число циклов;

K_HL - коэфизиент долговечности.

KHLк==1.19

Определение геометрических параметров передач:

а) Орентеровочно рассчитываем величину межосевого расстояния:

a_w=C(U_б+1)(5.48)

гдеK_HB=1+K_HC(Y_BD)^4/3 - учитывает равномерное распределениенагрузки

Y_BD=Y_ВА - коэфициэнт венца зубчатого колеса по диаметру

Y_ВА - табличное значение (0.4)

K_HC=0.039

C=49.5

Y_BD=Y_ВА=0.4*3.125=1.25 (5.49)

K_HB=1+K_HC(Y_HD)^4/3=1+0.04(1.25)^4/3= 0.42(5.50)

G_HP1= * K_HL1=*1.36=665(5.51)

G_HP2= * K_HL2=*1.19=487(5.51)

G_HPобщ=0.45(G_HP1+ G_HP2)=0.45(785.3+742.7)=687.6 (5.53)

a_w=C(U_б+1)=49.5(5.25+1)=284.5 (мм)(5.54)

a_w=284.5 - округляем полученное значение до стандартного по ГОСТу 2185-66

a_w=280 (мм)

б) Ширина колеса:b_w2=Y_ВА* a_w (5.55)

b_w2=0.4*280=112 (мм)

Ширина шестерни:b_w1= b_w2*1.1

b_w1=112*1.1=123.2 (мм) (5.56)

в) Определение модуля:

m=(0,01-0.02) a_w=0.01*280=2.8 (5.57)

д) Определяем суммарное число зубьев:

ZS==0.99=198 (шт)(5.58)

Z₁===35 (шт)(5.59)

Z₂ = ZS -Z₁ =198-35=163 (шт) (5.60)

6 Правила эксплуатации

6.1 Общие правила эксплуатации оборудования

Правила технической эксплуатации оборудования предусматривают обеспечение нормальных внешних условий его работы (соответствие помещений, температура, влажность, частота воздуха и пр.), надлежащего состояния рабочего места (содержание подходов к оборудованию, хранение полуфабрикатов, инвентаря и др.), поддержание оборудования в чистоте, своевременную и правильную смазку по установленным для данной машины режимам, соблюдение допустимых режимов работы механизмов (нагрузки силовые, скоростные и т. д.), выполнение правил управления машиной, выполнение предусмотренных системой планово-предупредительного ремонта (ППР) правил межремонтного обслуживания.

Надзор за техническим состоянием оборудования на заводе осуществляет отдел главного механика (ОГМ), который не только контролирует условия эксплуатации, но и готовит технические рекомендации по улучшению состояния оборудования. Инспекторская служба этого отдела имеет право останавливать машины и агрегаты при неудовлетворительном их состоянии, неправильной эксплуатации или нарушении графиков планово-предупредительного ремонта. Не ограничиваясь частичной проверкой отдельных работающих машин, инспектор ОГМ совместно с механиками цехов и производственными мастерами периодически проводит комплексную проверку состояния всего парка оборудования цехов.

Рабочий должен знать устройство и взаимодействие основных механизмов машин, уметь их регулировать выполнять мелкий ремонт, тщательно убирать машину и рабочее место. От знания и выполнения правил эксплуатации оборудования станочникам, машинистам, любым производственным рабочим, управляющим машиной зависят техническое состояние вверенной ему техники, сохранение ее эксплуатационных качеств. Правила эксплуатации должны быть хорошо известны мастерам по ремонту, механикам, которые обязаны обеспечить соблюдение этих правил производственным персоналом. Уход за оборудованием имеет важнейшее значение для сохранения его работоспособности. При тщательном уходе можно увеличить срок его службы до очередного ремонта. Перед началом работы рабочий обязан осмотреть машину проверить, чисто ли она убрана рабочим, сдающим смену, включить и проверить рабочее ее состояние, осмотреть места смазки, наличие смазки в них. При обнаружении каких-либо повреждений или неисправностей рабочий, не приступая к работе, обязан доложить о них мастеру. В процессе работы необходимо следить за тем, чтобы рабочие органы машины были исправны. За поломку, вызванную неправильной эксплуатацией, несут ответственность, как рабочие, так и мастер. Не допускается оставлять работающую машину без присмотра.

В течение рабочей смены надо производить смазку всех мест, предусмотренных картой смазки для данной машины, маслом, указанным в инструкции. При централизованной смазке необходимо следить за тем, чтобы масляный резервуар все время был заполнен смазкой; при использовании масленок, подающих консистентную смазку путем подвертывания крышки, следует своевременно заполнять масленки и подвертывать крышку несколько раз за смену. При заполнении шприц-масленок консистентной смазкой нужно применять шприцы.

Во время работы машины необходимо следить за температурой подшипников. При появлении постороннего шума в работающем механизме рабочий должен остановить машину и произвести необходимую регулировку. При мелких поломках не вызывающих простоя следует немедленно заменить сломавшуюся часть запасной; при поломках, вызывающих простой машины, рабочий обязан сразу же известить об этом мастера. В соответствии с правилами, обязательными для всех министерств и ведомств, на каждом пищевом предприятии, исходя из местных условий, администрацией составляются правила по технической эксплуатации и техники безопасности на каждый вид оборудования. Один экземпляр правил вывешивается около тех машин, для которых они предназначены. Неправильная эксплуатация оборудования может вызвать поломки и аварии. Под поломкой понимают незначительной повреждение деталей машин, не нарушившее производственный процесс на участке, в цехе. Под аварией понимают выход из строя машины или ряда машин, сопровождающийся нарушением производственного процесса или повреждением ответственных механизмов, отдельных деталей. Обстановка аварии или поломки не должна нарушаться до прихода комиссии по расследованию. За поломку или аварию оборудования при неправильной его эксплуатации и неправильной ликвидации любых поломок и аварий несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие оборудование; за каждую поломку или аварию, происшедшую из-за несвоевременного проведения ремонта и некачественной приемки оборудования после ремонта, - работники, производящие ремонт оборудования; за поломки и аварии в работе оборудования, происшедшие по вине главных инженеров, главных механиков (энергетиков), начальников цехов, механиков и подчиненного им персонала, а также в результате неудовлетворительной эксплуатации, проведения ремонта и невыполнения противоаварийных мероприятий, - главные инженеры, главные механики(энергетики), начальники цехов, механики (энергетики) цехов.

4.2. Карта смазки.

Рисунок 4 - схема смазки

Таблица 4 - Карта смазки.

Наименование узлов.	Кол-во точек.	Способ смазки.	Марка смазки.	Периодичн. смазки.
Зубчатые передачи.	3	Набивка.	Солидол УС-2(л).	1раз в 6мес.
Рейчатая зубчатая передача.	1	Набивка.	Солидол УС-2(л).	1раз в 6мес.
Подшипники скольжения.	12	Набивка	Солидол УС-2(л).	1раз в мес.
Подшипники электродвигателя.	2	Набивка.	Солидол УС-2(л).	1раз в мес.
Редуктор главного привода		Заливка.	SAE+EP.	1раз в мес.

6.3 Перечень возможных неисправностей машины

Таблица 5. - Перечень возможных неисправностей машины.

Неполадки	Причина	Способ устранения
1.Невключение электро- двигателя, хотя он гудит	Отсутствие напряжения на одной из фаз	Проверка напряжения на клеммах электродвигателя , нахождение неисправностей и их устранение. Смена сгоревшего предохранителя
2.Чрезмерный нагрев корпуса электродвигателя	Понижения напряжения в сети ниже нормального; недостаточная мощность электродвигателя ; превышение нагрузки машины по сравнению с проектной	Проверка напряжения в сети вольтметром , смена электродвигателя ; съем и просушка ротора
3. Невключение узлов и механизмов при включенном вращающемся электродвигателе	Недостаточное натяжение клинового ремня на шкивах вариатора	Увеличение расстояния между электродвигателем и редуктором за счет вращения маховика и тем самым увеличение натяга ремня. Введение канифоли внутрь пазов шкива

7. Монтаж и ремонт

7.1 Монтаж машины

Монтаж машины производят следующим образом: выбирают место для установки машины. Станину на ножках выравнивают с помощью уровня. Следят за тем, чтобы машина стояла устойчиво. Подставки ножек должны плотно прилегать к полу. Для этого станину закрепляют анкерными болтами.

Для проверки качества монтажа машину подвергают пробному пуску, при котором производят наладку и регулировку взаимодействия её частей и узлов на холостом ходу. Затем машину испытывают с постепенно возрастающей нагрузкой, одновременно проверяя соответствие ее фактических характеристик нормам, указанным в паспорте машины, техническим условиям или стандартам.

Перед пробным пуском машины необходимо:

Проверить правильность взаимного положения и крепления деталей и узлов, составляющих машину, а также действие рабочих органов

Тщательно очистить и заполнить соответствующей смазкой смазочные устройства и редуктор

Прокрутить перед пуском вручную на один рабочий цикл, чтобы убедиться в отсутствии местных заеданий, касаний движущихся деталей машины между собой и с окружающими предметами

Установить и проверить ее ограждение, автоматические

выключатели реле, и т.п.

Производить первый пуск машины в холостую с освобождением её от всякой нагрузки, предупредив ремонтный и монтажный персонал о пуске машины

Перед пуском проверить местное напряжение и сверить его с напряжением двигателя машины.

При работе машины в холостую выявляют:

· Коллективный характер работы (спокойный, без толчков, ударов и вибраций)

· Нагрев подшипников, направляющих и других трущихся частей

· Биение валов, шкивов, зубчатых колес и др.

· Соответствие числа оборотов паспортным данным

Продолжительность холостой работы устанавливается согласно техническим условиям от 2-24 ч. После окончания обкатки машину останавливают, вскрывают подшипники и другие трущиеся узлы, проверяют, нет ли следов трения, задиров и др.

После устранения обнаруженных при этом дефектов, а также по окончании регулировки машину снова собирают и подвергают ее техническим испытаниям, чтобы установить соответствие ее проектной производительности. Для этого машину включают с полной проектной нагрузкой в течении времени, достаточного для получения данных, характеризующих ее производительность. При достижении проектной нагрузки проверяют все основные

показатели работы машины: производительность, качество продукции и др., определяющие возможность сдачи ее в постоянную эксплуатацию. Общие сведения ППР Для поддержания оборудования в работоспособном состоянии нужен систематический, заботливый уход за ним, его своевременный и высококачественный ремонт. Этот ремонт должен не только восстанавливать производительность оборудования, но и обеспечивать длительную и бесперебойную его работу.

В пищевой промышленности утвердилась система планово-предупредительного ремонта (ППР), охватывающая весь круг мероприятий, необходимых для поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Сущность этой системы заключается в том, что неисправности в оборудовании устраняются в установленные периоды его эксплуатации в заранее установленном объеме. Длительность этих периодов определяется особенностями конструкции оборудования, его техническим назначением и условиями его эксплуатации.

При этой системе дефекты устраняются не тогда, когда оборудование пришло в неработоспособное состояние, а заблаговременно, когда степень износа оборудования ещё позволяет его эксплуатировать, но создает угрозу аварийной остановки.

В основу системы ППР положено выполнение следующих мероприятий:

*Планирование ремонтных работ

*Обеспечение технической документацией (чертежи, дефектные ведомости)

*Обеспечение сменными запчастями и агрегатами

*Обеспечение ремонтной базой

*Организация ремонтных бригад

*Организация контроля качества ремонта и качества ухода за оборудованием

*Разработка методов скоростного ремонта

Выполнение указанных мероприятий обеспечивает бесперебойную производительную работу оборудования при максимальном продлении его

работоспособности при минимальных затратах времени и средств на проведение ремонта. Однако, считается, что основным фактором увеличения работоспособности оборудования должен быть не ремонт, а рациональная эксплуатация и систематический уход за оборудованием. Поэтому система ППР требует от персонала, обслуживающего оборудование, безусловного выполнения мероприятий по систематическому уходу за оборудованием и предусматривает контроль за качеством ухода.

Таблица 3 - График ППР

месяц

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

Автоматическая

То

То

То

Кр

мюзлевая

машина

13

14

14

13

«RECORD 6»

36

36

36

6

Примечание - То- технический осмотр

КР- капитальный ремонт

7.2 Ремонт автоматической мюзлевой машины марки«RECORD 6»

Системой ППР предусматриваются следующие виды ремонтных работ: техническое обслуживание, текущий малый, средний и капитальный ремонты.

Техническое обслуживание включает в себя проведение ряда мероприятий, обеспечивающих содержание оборудования в постоянной эксплуатационной готовности: ежедневную и систематическую проверку его состояния; очистку, смазку, регулировку и устранение мелких неисправностей.

При выполнении этих мероприятий следует обращать внимание на качество очистки и обтирки оборудования; исправность смазочных устройств и наличие в них смазки; надежность крепления резьбовых, шпоночных и иных соединений; исправность действия контрольных приборов,

пусковых устройств; состояние зубчатых, конических, червячных и ремённых передач; наличие и исправность защитных ограждений.

Устранение мелких неисправностей сводится к замене крепёжных деталей, прочистке смазочных каналов и отверстий, регулированию пусковых устройств и правильность взаимодействия сопряженных соединений. Техническое обслуживание осуществляется на основе специальных инструкций разработанных для каждого вида оборудования.

Тщательное и качественное техническое обслуживание обеспечивает бесперебойную работу оборудования и значительно облегчает проведение последующих видов ремонта.

Текущим малым ремонтом (ТО1) называется ремонт, при котором восстанавливается работоспособность и состояние главным образом наружных частей оборудования путем регулирования сопряженных деталей или заменой их. При текущем ремонте возможно также частичная разборка оборудования и замена предельно износившихся мелких деталей новыми. Текущий ремонт обычно производится непосредственно на месте установки оборудования. Восстановление пусковых и защитных устройств.

Текущий Средним ремонтом (ТО2) называется ремонт, для выполнения которого требуется более детальная разборка оборудования и проверка состояния его основных ответственных деталей. При среднем ремонте не редко происходит полная разборка оборудования, переборка и промывка всех его частей, проверка степени износа подшипников, клиновых ремней, конической и червячной передачи, замена износившихся частей и устранение тех дефектов, которые не могут быть устранены при текущем ремонте. Малый и средний текущий ремонт как основные виды ремонта должны обеспечить нормальную работу оборудования до очередной замены основных его деталей, установленной техническими правилами эксплуатации оборудования, т.е. в период между капитальными ремонтами.

Капитальный ремонт оборудования проводиться в ремонтно-механических мастерских заводов или непосредственно в цехе в сроки, предусмотренные графиком.

При капитальном ремонте заменяют все изношенные узлы и детали, реставрируют базовые детали, восстанавливают первоначальные размеры изношенных деталей.

Основные работы при капитальном ремонте:

*Полная разборка всех узлов и механизмов,

*тщательная проверка узлов и деталей - дефектация, составление дефектной ведомости и сметы,

*замена износившихся узлов и деталей или их реставрация,

*тщательная выверка, центрирование, балансировка узлов машины,

*выверка станины (рамы) машины,

*отладка и регулирование всех приборов автоматики и управления,

*ремонт приводов и окраска оборудования,

*испытание, приёмка по техническим условиям и оформление документации.

Во время капитального ремонта может быть проведена модернизация оборудования. Ремонт оборудования должен производиться только при полном обеспечении его материалами, запасными деталями и рабочей силы.

Ремонт основных узлов машины:

Ремонт ремённой передачи. Шкивы при работе ремённой передачи изнашиваются очень редко и лишь в случаях аварии возможно появление трещин в ободе, спицах и ступице. Эти дефекты могут быть исправлены при помощи электрической или газовой сварки. Сваренные места должны быть зачищены на наждачном станке.

Для нормальной работы ремённой передачи должны быть правильно собраны валы и правильно установлены шкивы.

Надевать шкивы необходимо осторожно. Ударять молотком по ступице шкива нужно через медную прокладку, поворачивая при этом вал со шкивом во избежание перекоса.

Правильно собранный вал ремённой передачи не должен бить. Для того чтобы упростить проверку биения, к вращающемуся шкиву, насаженному на вал ремённой передачи, осторожно подводят кусочек мела и на выступающей части шкива, остаётся его след. Чтобы ремень при работе ремённой передачи не сходил со шкива, у парных шкивов одинаковой ширины боковые поверхности должны лежать в одной плоскости, это можно проверить шнуром. Для проверки натягивают шнур, который при правильном положении звёздочек должен одновременно коснуться боковых поверхностей обоих звёздочек в четырёх точках (по две на каждой звездочке). Шнур при этом не должен изгибаться.

Ремонт валов: Валы могут быть цельными, пустотелыми, гладкими, ступенчатыми и т.д. Ко всем валам независимо от их формы и размеров предъявляются следующие основные требования:

· Валы должны быть прямолинейными по всей длине и должны иметь наименьшее «биение»,

· Шейки и цапфы валов должны быть цилиндрическими,

· Поверхность шеек и цапф валов должны быть гладкими, без вмятин, рисок и волнистости,

· Рабочая поверхность шпоночных канавок должна быть гладкой, без забоин и вмятин, резьба на валу должна быть полной, без забоин и растянутых ниток,

· Исправная работа передач в различных машинах зависит от

того, правильно ли установлены зубчатые колёса и валы, исправны ли сами валы и их цапфы,

· Цапфы изнашиваются преждевременно из-за плохой смазки трущихся поверхностей, неправильной прогонки, слабой или наоборот, через чур сильной натяжки подшипников,

· Метод ремонта детали типа валов выбирают в зависимости от материала, из которого они изготовлены, размеров характера дефекта, величины отклонения от установленных норм, а так же от возможности ремонтного участка,

· Погнутые валы могут быть выпрямлены, горячим или холодным способом. Горячий способ правки применяют для валов диаметром 50 мм и выше. Холодная правка валов производится несколькими способами. Желательно выбрать более совершенный из них. В процессе правки нельзя допускать резких ударов и изгибов вала, недопустимы ссадины и следы на валу от применяемого приспособления,