Конструкция тестомесильной машины

Содержание

Введение

1. Обзор литературных источников

1.1 Классификация тестомесильных машин

1.2 Описание машин-аналогов для производства теста

1.3 Тестомесильная машина бункерного агрегата (по системе Н.И. Ткачева)

2. Технологический расчет

2.1 Расчет производительности

3. Кинематический расчет

4. Безопасность и экологичность тестомесильной машины

Заключение

Список информационных источников

Введение

Тестомесильные машины применяются на предприятиях хлебопекарной и макаронной и кондитерской промышленности для замеса полуфабрикатов и теста. Процесс замеса заключается в смешивании составных частей теста (муки, воды, дрожжей, соли, сахара, масла и других продуктов) в однородную массу, придании этой массы необходимых физико-механических свойств и насыщении ее воздухом с целью создания благоприятных условий для брожения.

Замес не является простым механическим процессом; он сопровождается биохимическими и коллоидными явлениями и повышением температуры теста, при переходе механической энергии в тепловую. Сам процесс можно условно подразделить на три стадии -- предварительное смешивание; собственно замес и пластификация.

Таким образом, время замеса, интенсивность, определяются сортом хлеба качеством муки и добавленными компонентами.

Для осуществления процесса замеса теста нужно, чтобы рабочие органы машины совершали относительное движение в замешиваемой массе. Характер процесса замеса и качество получаемого теста (его однородность и необходимые физические свойства) зависят от многих физико-механических факторов.

Для эффективной работы машины имеют большое значение количество теста, увлекаемого месильным органом, форма траекторий его движения, форма месильного сосуда и физико-механические свойства продуктов замеса.

Количество теста, увлекаемого месильным органом, зависит от формы последнего; чем меньше теста захватывается месильным органом, чем лучше оно разминается и растягивается, тем лучше и быстрее происходит замес теста. Однако слишком малое количество теста, увлекаемого месильным органом, отрицательно сказывается на эффективности замеса. При наличии двух месильных органов обеспечивается лучший промес теста.

Продолжительность замеса теста зависит от скорости движения месильного органа. С увеличением скорости продолжительность замеса уменьшается.

Для каждой тестомесильной машины существует оптимальная скорость движения месильного органа, при которой обеспечивается необходимый промес теста, а продолжительность и потребная мощность не превышают практически установленных норм.

На практике встречается необходимость применения высоких скоростей движения месильного органа для обеспечения полного образования клейковины муки из твердых пшениц. При этом потребная мощность для приведения в движение месильного органа возрастает в 2,5 - 3 раза.

Для уменьшения расхода энергии на замес теста в этих случаях применяют двухскоростные электродвигатели с отношением мощностей 1: 2. В начале замеса теста, когда происходит смешивание составных частей, месильному органу сообщают малую скорость, а в конце (примерно за три минуты до конца замеса) - максимальную скорость, что обеспечивает образование клейковины.

Влияние физико-механических свойств теста на расход энергии при замесе теста легче всего обнаружить при наблюдении всего замеса от его начала до конца.

Потребление энергии в течение замеса одной порции теста неравномерное: в начале замеса расходуется минимум энергии (на смешивание ингредиентов), затем расход постепенно возрастает и к концу замеса становится максимальным (образование теста). При дальнейшем продолжении замеса процесса замеса расход энергии некоторое время остается стабильным, а затем резко падает. Это свидетельствует о разрушении структуры теста, в результате чего ухудшается эластичность, понижается вязкость и тесто становится липким и влажным.

Траектория движения месильного органа также влияет на эффективность работы машины. Она предопределяет однородность получаемой массы и продолжительность замеса теста.

Ржаное тесто и пшеничное из обойной муки является пластичным, а пшеничное тесто из I , II и высшего сортов муки - эластично-упругим.

Процессы замеса пластичного и эластично-упругого теста по механическому воздействию на замешиваемую массу отличаются друг от друга.

Эластично-упругое тесто требует более интенсивного проминания и растягивания, чем пластичное.

Для эластично-упругого теста должны применяться машины со сложной плоской или пространственной траекторией движения месильного органа или же с двумя вращающимися месильными органами.

Для замеса очень пластичного теста можно применять тестомесильные машины простой конструкции, например, с вращающимся месильным органом.

Для замеса крутого теста (макаронного, бараночного и бисквитного), требующего интенсивного воздействия месильных органов, применяются машины с двумя месильными органами, вращающимися с разными скоростями навстречу друг другу вокруг горизонтальной оси. Для замеса этих сортов теста также применяются тестомесильные машины с одним вращающимся около горизонтальной оси кулачковым месильным органом.

1. Обзор литературных источников.

1.1 Классификация тестомесильных машин

В зависимости от интенсивности воздействия рабочего органа на обрабатываемую массу месильные машины делятся на три группы:

- обычные тихоходные, у которых рабочий процесс не сопровождается заметным нагревом теста, на замес расходуется энергия 5--12 Дж/г;

- быстроходные (машины для интенсивного замеса теста), рабочий процесс сопровождается нагревом теста 5--7 0С, на замес расходуется энергия 15--30 Дж/г;

- супербыстроходные (суперинтенсивные), у которых замес сопровождается нагревом теста на 10--20 0С и требует устройства водяного охлаждения корпуса месильной камеры либо предварительного охлаждения воды, используемой для замеса теста, на замес расходуется 30--45 Дж/г.

Величина удельной работы здесь является ориентировочной и не имеет строго раздельного ряда, поскольку может на одной и той же машине изменяться в зависимости от длительности замеса, определяемой качеством муки.

В зависимости от расположения оси месильного органа различают машины с горизонтальной, наклонной и вертикальной осями.

По характеру движения месильного органа бывают машины с круговым, вращательным, планетарным, сложным плоским и пространственным движением месильного органа.

По количеству месильных камер, обеспечивающих необходимые параметры на разных стадиях замеса, различают однокамерные, двухкамерные и трехкамерные тестомесители.

В зависимости от примененной системы управления тестомесильные машины бывают с ручным, полуавтоматическим и автоматическим управлением.

В последние годы в хлебопекарной промышленности чаще стали применяться быстроходные месильные машины интенсивного замеса. Цель - интенсифицировать созревание теста после замеса, улучшить его качество. При таком замесе макромолекулы клейковины частично дезагрегируются, затем их структура перестраивается, что улучшает эластичность. Зерна крахмала повреждаются и становятся более податливыми для действия - амилазы, что увеличивает количество сахара; возрастает газообразование. В результате увеличивается выход хлеба, замедляется черствение.

В зависимости от ассортимента, производительности, самого помещения для замеса, используют месильные машины разной конструкции.

По роду работы месильные машины делят на машины периодического и непрерывного действия. Первые имеют стационарные месильные емкости (дежи) и сменные (подкатные дежи). Дежи бывают неподвижными, со свободным и принудительным вращением.

При непрерывном способе приготовления теста применяют тестомесильные машины непрерывного действия, а при порционном тестоприготовлении - периодического действия.

Принцип действия тестомесильных машин:

а - непрерывного действия;

б - периодического действия.

В машинах непрерывного действия одновременно совершаются все стадии процесса замеса на различных участках пути продвижения теста по машине, и замешанное тесто выходит из машины непрерывным потоком.

Тестомесильная машина непрерывного действия имеет корпус и месильный орган, состоящий из одного или двух валов с лопастями различной формы. Через воронку непрерывно поступает мука и другие ингредиенты, входящие в состав теста. В результате воздействия месильного органа происходит замес и одновременное перемещение теста к выходному патрубку, откуда тесто направляется на брожение.

В тестомесильных машинах периодического действия тесто замешивается отдельными порциями через определенные интервалы.

Тестомесильная машина периодического действия состоит из дежи, в которой замешивается тесто, и месильных органов, совершающих вращательное движение в деже и обеспечивающих замес. Для выгрузки теста дежа опрокидывается, поворачиваясь вокруг горизонтальной оси. В некоторых конструкциях машин тесто выгружается через люк в дне дежи.

1.2 Описание машин-аналогов для производства теста

В промышленности применяются тестомесильные машины для порционного замеса теста с подкатными дежами и со стационарными емкостями.

К тестомесильным машинам периодического действия с подкатными емкостями относятся КМЛ, ХТШ, «Стандарт», Т1-ХТ2А, машина конструкции инж. Г.П. Марсакова.

Тестомесильная машина марки КМЛ применяется для замеса сдобного теста при приготовлении кондитерских масс (сбитых сливок, кремов и т.д.).



Машина характеризуется вертикально расположенным месильным органом, совершающим планетарное движение.

Машина состоит из корпуса 1 с подъемным приспособлением 2, месильного органа 3, подкатной дежи 4 и приводного механизма.

Подъемный механизм корпуса состоит из седла, имеющего в утолщенной части гайку 5, перемещаемую вдоль винта 6. При вращении винта при помощи штурвала 7 и конических шестерен 8 подъемное приспособление получает движение вдоль винта.

Месильный орган представляет собой фигурную лопасть, легко надеваемую на рабочий вал 9.

Чан подкатной дежи устанавливается на время перемещения на четырехколёсную каретку 10.

Привод машины осуществляется от электродвигателя 11 цепной передачей 12 через вариатор скорости 13. С ведомого вала вариатора движение передается посредством конической передачи 14 главному валу 15 и через зубчатые передачи внутреннего зацепления 16 и 17 рабочему валу 9, совершающему планетарное движение. На рабочем валу крепится месильная лопасть 3.

Работа на машине осуществляется следующим образом: дежу устанавливают в центре седла подъемного приспособления. Надев лопасть и закрепив ее на валу, вращением штурвала 8 поднимают дежу вверх в рабочее положение.

Устанавливают вариатор скорости 13 на наименьшее число оборотов и включают электродвигатель.

После этого постепенно при помощи вариатора скорости устанавливают требуемое число оборотов месильного органа.

Месильный орган, совершая планетарное движение, за каждый цикл работы воздействует на всю массу продукта. Число оборотов месильной лопасти регулируется в пределах от 60 до 420 в минуту.

По окончании замеса машину переводят на минимальное число оборотов и выключают электродвигатель. Вращением штурвала опускают седло с дежой вниз, месильную лопасть отсоединяют от вала, а дежу откатывают от машины.

Машина снабжена восемью сменными лопастями, приспособленными па форме к составу массы, подлежащей обработке. Назначение лопастей следующее:

лопасти 1 и 8 применяются для пенистого (белкового) бисквитного теста и для легкой глазури;

лопасти 2 и 5 можно применять для всех видов теста, приготовляемого на дрожжах;

лопасти 3 и 4 применяются для глазури, бисквитного теста и для всякого теста, требующего повышенной аэрации;

лопасти 6 и 7 следует применять только при замесе высокосортных смесей для кексов.



Емкость дежи тестомесильной машины КМЛ 120 л, габаритные размеры машины (в мм): 1220:795:1667.

Тестомесильная машина марки ХТШ распространена на крупных предприятиях и служит для замеса опары, заквасок, пшеничного и ржаного теста в дежах марки ХДШ емкостью 600 л.

Машина характеризуется месильным органом, описывающим сложную траекторию в вертикальной плоскости, и принудительным вращением дежи.

Машина состоит из фундаментной плиты 1, корпуса 2, месильного органа 3, подкатной дежи 4, закрываемой крышкой и приводного механизма.

Изогнутый месильный орган заканчивается рогообразной лапой с двумя отогнутыми кверху отростками.

Подкатная дежа 4 представляет собой цилиндрический чан с плоским чугунным или штампованным стальным днищем с прикрепленным к нему стаканом 5, который входит в отверстие трехколесной каретки 6. На фланец стакана насажен червячный обод 7, посредством которого деже сообщается вращение. Для удобства передвижения дежи служит стойка 8 с ручками.

Крышка для закрывания дежей прикреплена к поворотному рычагу с противовесом 9.

Привод машины осуществляется через двухступенчатый шкив 10 от электродвигателя посредством ременной передачи с меньшей ступенью шкива 10, движение передается на шкив 11, который закреплен на главном валу 12. На том же валу закреплены шестерни 13 с косым зубом, передающие движения шестерням 14, которые посажены свободно на пальцы 15, укрепленные в станине.

В шестерни 14 эксцентрично вставлена наглухо ось 16, на которую свободно надета втулка 17 с приливами 18 и 19. К приливу 18 прикреплен болтами месильный орган 3, а к приливу 19 рычаг 20, соединенный шарнирно с серьгой 21, качающейся в шарнире 22.

Механизм движения месильного органа представляет собой четырехзвенник, у которого звено - месильный орган 3 - является шатуном. Точки А, В и С месильного органа расположены на одной прямой.

При вращении шестерен 14 ось 16 вместе со втулкой, а следовательно, и точка А описывают окружность, а точка В совершает колебательные движения по дуге окружности радиуса, равного длине серьги 21. Точка С (лапа месильного органа) описывает шатунную кривую.

Форма траектории зависит от соотношения длины плеч четырехзвенника.

Движение деже передается от червяка 23, получающего вращение от главного вала через цепную передачу 24.

Замес теста в машине производится в следующем порядке: на фундаментную плиту накатывают дежу и закрепляют ее при помощи запорного механизма. После загрузки дежи сырьем ее закрывают крышкой и включают электродвигатель.

При работе машины месильный орган входит в тесто в середину дежи, проходит параллельно дну и выходит из дежи у ее края. Расстояние поверхности месильной лапы от дна дежи не должно превышать 3 мм.

В результате одновременного движения месильного органа и вращения дежи вся масса теста подвергается воздействию месильной лапы.

По окончании замеса выключают электродвигатель, поднимают крышку, ставят в верхнее положение месильный орган, очищают его и стенки дежи от теста, освобождают запорный механизм и откатывают дежу от машины.

В результате исследования машины выявлен ряд ее недостатков: машина динамически неуравновешенна; червячная передача привода дежи быстро изнашивается, так как к машине подкатывают разные дежи, что не обеспечивает правильного зацепления червячного обода с червяком; машина и дежа имеют значительный вес и в связи с этим вызывают большой удельный расход металла. Значительный вес дежи затрудняют ее перемещение по цеху.

Достоинства машины: вполне удовлетворительно замешивает как ржаное, так и пшеничное тесто; имеет достаточно прочную конструкцию.

Емкость дежи 600 л, габаритные размеры (в мм): 2600:1600:2060.

Тестомесильная машина марки «Стандарт» предназначена для замеса опары и теста из пшеничной и ржаной муки. В промышленности применяются две машины этого типа с дежами емкостью 140 и 330 л.

Машина состоит из чугунного корпуса 1,установленного на фундаментной плите, месильного органа 9 и подкатной дежи 11.

Эти машины характеризуются месильным органом, снабженным фигурной лопастью, которая описывает пространственную кривую в деже, приводимой во вращение.

Основными узлами и частями машины являются фундаментная плита, корпус машины, месильный орган, подкатная дежа и привод.

Месильный орган представляет собой изогнутый под углом 1180 рычаг с укрепленной на конце лопастью, конфигурация которой соответствует профилю дежи. Рычаг месильного органа опирается на шарнирную вилку 8 и вставлен концом в подшипник 7, запрессованный в корпус червячного колеса.

Месильный орган приводится в движение от электродвигателя 2 (N = 4,5кВт, n = 1400 об/мин) через клиноременную передачу 3, червяк 4 и червячное колесо 6, свободно посаженное на палец 5. При вращении червячного колеса прямой участок рычага описывает конус, а изогнутый - сложную пространственную кривую. Число качаний месильного рычага 23,5 в минуту.

Дежа представляет собой стальную штампованную емкость, которая центральной цапфой 16 вставлена во втулку трехколесной каретки 13. Под днищем дежи укреплено червячное колесо 12, которое входит в зацепление с червяком 18. Дежа приводится во вращение от вала червяка 4 через клиноременную передачу 19 и делает 5,9 об/мин.

Для замеса теста дежа накатывается на фундаментную плиту 15, каретка 13 запирается рычагом 17, после чего закрывается крышка 10 и машина включается в работу. Месильная машина оборудована блокирующим устройством, которое допускает работу только при закрытой крышке.

Освобождение каретки дежи после замеса производится нажатием педали 14.

Машины «Стандарт» обеспечивают хороший замес теста, просты по конструкции и в обслуживании, что является их достоинством. Недостаток - быстрый износ червячной пары в приводе дежи.

Габаритные размеры машины с дежой емкостью 140 л (в мм): 1400:990:1200; с дежой емкостью 330 л (в мм): 1689:1090:1320.

Тестомесильная машина Т1-ХТ2А выпускается вместо машины «Стандарт», предназначена для замеса опары (закваски) и теста в подкатных дежах Т1-ХТД емкостью 330 л.

Достоинством машины является ее универсальность (замешивают даже халву). Недостатком - ручной труд для перекатывания деж, потребность заглубления пола для привода площадки и необходимость специального пола (обычно металлические плиты) для перекатывания дежи.



Тестомесильная машина конструкции инженера Г.П. Марсакова применяется для замеса ржаного и пшеничного теста на хлебозаводах кольцевой системы; относится к группе машин с наклонной осью вращения месильного органа и принудительным вращением дежи, которая установлена на жестком кольцевом конвейере.

Машина смонтирована на станине 2 и имеет два месильных органа 1, которые совершают встречное вращение. В движение месильные органы приводятся от электродвигателя 3 (N = 5,5 кВт, n = 930 об/мин) через пружинную фрикционную муфту 4, червяки 5 и червячные колеса 6. Червяки имеют противоположное направление витков и укреплены на общем валу 15.

В нижней части станины установлен подъемно-вращательный механизм 18, который осуществляет подъем и вращение дежи, когда конвейер устанавливает её под тестомесильную машину. Подъемно-вращательный механизм расположен в корпусе 14 и приводится в движение от реверсивного электродвигателя, который через червяк 15 вращает червячный обод 9 с гайкой 10, насаженной на подъемный винт 12. При вращении гайки винт, перемещаясь вверх, платформой 8 снимает дежу с конвейера 17, при этом центрирующий штырь 16 входит во втулку днища дежи. Одновременно дежа закрепляется запорным механизмом, установленным на платформе. Движение подъемного винта продолжается до тех пор, пока стопорное кольцо 11 не упрется в торец гайки 10, при этом винт начнет вращаться вместе с гайкой, передавая через платформу вращение деже 7.

После окончания замеса электродвигатель подъемно-вращательного механизма переключается на обратный ход, что приводит к прекращению вращения дежи, которая опускается и устанавливается на конвейер. Он перемещает дежу с тестом для брожения, подавая очередную дежу для замеса теста.

После окончания каждого замеса необходимо, что бы месильные органы находились в верхнем положении. Это осуществляется с помощью механизма останова.

Машина системы Г.П. Марсакова применяется исключительно на хлебозаводах кольцевого типа, поэтому имеет специальную конструкцию станины и не может быть применена на заводах другой системы.

Тестомесильные машины периодического действия со стационарными емкостями. К ним относятся тестомесильные машины ТМ - 52, ТМ - 63, Р3 - ХТИ - 3, Ш2 - ХТ2 - И, тестомесильная машина Н.И.Ткачева.

Тестомесильная машина марки ТМ-52 применяется для замеса теста в специализированном производстве бараночных, мучных кондитерских и макаронных изделий.



Машина характеризуется горизонтальным расположением двух фигурных месильных органов, вращающихся вокруг своей оси навстречу друг другу.

Машина состоит из дежи 1, двух Z-образных месильных органов 2 и приводного механизма. Месильные органы располагаются параллельно в горизонтальной плоскости.

Днище дежи представляет собой два полуцилиндра. В торцовых стенках дежи имеются два цилиндрических отростка, которыми дежа опирается на подшипники, установленные на станине.

Месильные органы расположены параллельно в горизонтальной плоскости. Цапфы их проходят через цилиндрические отростки торцовых стенок дежи, служащие подшипниками.

Для выгрузки теста дежа поворачивается на 90° вокруг оси переднего месильного органа при помощи штурвала 3, червяка 4 и червячного сектора 5, прикрепленного к торцовой стенке.

Сверху дежа закрывается крышкой 6, поворачивающейся на петлях.

Приводной механизм машины состоит из электродвигателя 7, передающего через клиноременную передачу 8 и две пары цилиндрических шестерен 9 и 10 движение месильным органам, вращающимся в разные стороны с одинаковой скоростью.

Замес теста на машине производится в такой последовательности: в дежу машины загружают назначенное по рецептуре количество муки, воды, дрожжей, солевого раствора и другого сырья, затем включают электродвигатель, приводящий в движение фигурные лопасти. По окончании замеса выключают электродвигатель, поворотом штурвала наклоняют дежу и выгружают тесто в подкатное корыто. После зачистки месильного вала и стенок дежи от остатков теста подкатное корыто отвозят в помещение для брожения, а дежу машины поворотным механизмом устанавливают в рабочее положение для следующего замеса.

Емкость дежи 300 л, габаритные размеры машины (в мм): 1605:1278:1380.

Тестомесильная машина марки ТМ - 63 предназначена для замеса теста крепкой консистенции (бараночного, для мучных кондитерских изделий).

Машина состоит из стационарной металлической корытообразной емкости 16 вместимостью 200 л, внутри которой расположено два z-образных месильных органа 3, вращающихся навстречу друг другу вокруг своей горизонтальной оси. Емкость закрыта неподвижной крышкой 6. Месильные органы выполняются литыми или сварными и располагаются в подшипниках скольжения, установленных в торцовых стенках 7 емкости. Частота вращения месильных лопастей 30 об/мин. В движение месильные органы приводятся от электродвигателя 12 (N = 4,5кВт, n = 750 об/мин) через клиноременную передачу 15 и две пары косозубых шестерен 14 и 13.



Подача муки и жидких компонентов для замеса производится через горловину 5 и патрубок 4 при вращении месильных органов. Продолжительность замеса теста из сортовой пшеничной муки 5 - 7 минут. После окончания замеса теста включается электродвигатель 11 (N = 1,1кВт, n = 1500 об/мин), который через клиноременную передачу 10, пару цилиндрических шестерен 9, червяк 8 и червячный сектор 2, соединенный с торцовой стенкой, поворачивает емкость вокруг оси одного из месильных органов. После поворота емкости выгрузка теста из нее производится вращением месильных органов при включенном электродвигателе 12. Выключение электродвигателя 11 после окончания поворота емкости производится с помощью концевых выключателей, установленных в станине 1.

Производительность машины 8 т/сутки. Габаритные размеры (в мм): 1600?1400?1400.

Кроме ТМ - 63 на хлебозаводах в кондитерских цехах применяются тестомесильные машины со стационарной емкостью аналогичной конструкции М2М - 50 и ТММ - 120. Эти машины используются для приготовления различных рецептурных смесей и замеса сахарного теста. По конструкции они аналогичны ТМ - 63.

Тестомесильная машина Р3-ХТИ-3, (ТПИ - 1). Предназначена для интенсивного замеса пшеничного, ржано-пшеничного теста с переменным режимом работы, который обеспечивается благодаря применению трехскоростного электродвигателя на машине ТПИ.

Машина состоит из стационарной месильной емкости 8 с полуцилиндрическим днищем, изготовленной из нержавеющей стали. Внутри емкости расположен месильный орган из двух двуплечих крестовин 9, соединенных между собой штангой 15. Каждая из крестовин укреплена на отдельном шлицевом валу 6, который расположен на роликовых подшипниках 28 и проходит внутри втулки 27,установленной в подшипнике скольжения 7. С наружной стороны вала 6 укреплена приводная звездочка 5.

Каждая крестовина месильного органа имеет самостоятельный привод и вращается от трехскоростного электродвигателя 1 через клиноременную передачу 3, цилиндрический редуктор 2 и зубчатую цепную передачу 18. Натяжение цепи осуществляется с помощью натяжного устройства 17. Благодаря принятой конфигурации месильного органа масса теста в процессе замеса перемещается по сложной траектории, в результате обеспечивается его интенсивная механическая обработка.

Выгрузка теста после окончания замеса осуществляется путем поворота месильной емкости вокруг горизонтальной оси на угол 120°. В процессе замеса емкость закрепляется в вертикальном положении фиксатором.

Все элементы машины смонтированы на станине 4, состоящей из двух стоек и основания. Управление работой машины осуществляется от отдельно стоящего пульта управления и блока управления 16, смонтированного в правой стойке станины.

Замес теста производится в трех режимах движения месильного органа по заранее заданной программе в зависимости от хлебопекарных свойств муки. Частота вращения месильного органа соответственно: 60:90:120 об/мин. Продолжительность работы на каждой скорости обуславливается физическими свойствами муки. При необходимости замес может осуществляться в автоматическом режиме на двух скоростях.

На базе этой машины разработана Ш2-ХТА с частотой вращения 60 и 90 об/мин. В приводе установлен один электродвигатель с промежуточным валом и автоматической коробкой скоростей. В остальном конструкция аналогична Р3-ХТИ.

Машины используются в тестоприготовительных агрегатах или автономно.

Достоинством является - универсальность, возможность работы в автоматическом режиме.

Недостатком - сложность конструкции, повышенная энергоемкость. У машины Р3-ХТИ (Ш2-ХТ2-И) - два двигателя N - 11 кВт, и у Ш2-ХТА - один N - 15 кВт.

1.3 Тестомесильная машина бункерного агрегата (по системе Н.И.

Ткачева)

Техническая характеристика тестомесильной машины системы Н.И. Ткачева

Показатели	Значение	Единицы измерения
Дежа:
диаметр	1200	мм
высота	625	мм
емкость	600	л
число оборотов	17-20	об/мин
Продолжительность замеса теста
ржаного	4 - 5	мин
пшеничного	5 - 6	мин
Габариты,
Длина	1728	мм
Ширина	1788	мм
Высота	1610	мм
Высота при открытом люке	2085	мм
Вес машины с дежой	1410	кг
Потребная мощность	2,8	квт
Число оборотов рабочего органа	50	об/мин

Конструкция и работа

Тестомесильная машина бункерного агрегата по системе Н.И. Ткачева характеризуется вертикальным месильным органом Ф-образной формы, вращающимся вокруг своей оси и эксцентрично расположенным по отношению оси вращения дежи.

Машина устанавливается непосредственно над головочным или тестовым бункером.

Тестомесильная машина состоит из станины 1, месильного органа 2, дежи 3 и приводного механизма.

Нижняя плита станины сварной конструкции из швеллера и листовой стали, верхняя плита стальная; обе плиты связаны между собой тремя вертикальными трубчатыми колоннами 4.

Дежа опирается дном на упорный шарикоподшипник 5 специальной конструкции, который установлен в корпусе, закрепленном на нижней плите станины.

Месильный орган получает вращательное движение от индивидуального электродвигателя 6 посредством клиноременной передачи 7 и червячного редуктора 8, зубчатое колесо которого закреплено непосредственно на валу месильного органа.

Процесс замеса происходит в результате непрерывного вращения в деже, заполненной головкой (опарой) или тестом, эксцентрично расположенного месильного органа.

Сама дежа вовлекается в непрерывное вращательное движение в результате сопротивления теста перемещению месильной лопастью, расположенной эксцентрично по отношению оси вращения дежи.

После замеса выгрузка теста из дежи происходит через центральное отверстие в дне дежи, закрываемое дисковым клапаном 9. Поворот клапана для периодического открывания и закрывания выпускного отверстия осуществляется от отдельного электродвигателя 10 через клиноременную передачу 11, зубчатую цилиндрическую передачу 12 и червячную передачу 13.

Подключение электродвигателя к сети осуществляется при помощи реверсивного магнитного пускателя, управляемого кнопками. Изменением направления вращения двигателя достигается открывание или закрывание клапана дежи; отключение двигателя от сети (в конце открывания или закрывания клапана) производится автоматически при помощи двух конечных выключателей, разрывающих цепь соответствующей катушки магнитного пускателя.

Тестомесильная машина для замеса закваски работает таким же образом, как и машина для замеса теста, с той лишь разницей, что кроме разжиженной закваски в нее добавляются из дозаторов мука и вода.

Пуск и регулировка

Перед пуском машины необходимо открыть откидывающуюся крышку и убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри дежи, в чистоте ее внутренних полостей и месильной лопасти. Если внутри дежи осталось засохшее тесто, то ее следует тщательно очистить и промыть теплой водой, при этом дисковый клапан должен полностью перекрывать центральное отверстие в днище дежи.

При отсутствии герметизации на червячном секторе механизма привода дискового клапана сдвигают винт-упор таким образом, чтобы в момент нахождения дискового клапана заподлицо с днищем дежи происходило отжатие конечного выключателя, что характеризуется щелчком, и происходило обесточивание привода электродвигателя. Затем вручную за шкив клиноременной передачи прокручивают привод месильной лопасти. Лопасть должна вращаться легко, равномерно, без стуков и биений. Для исключения образования «мертвых зон» внутри дежи, которые могут являться причиной непромеса теста, следует щупом определить зазор между днищем дежи и нижней торцевой поверхностью месильной лопасти. Зазор должен быть в пределах 4-5 мм.

При ручном прокручивании привода месильной лопасти обращают внимание, чтобы не было пробуксовывания клиноременной передачи. В противном случае производят ее натяжение. Для этого ослабляют крепежные болты электродвигателя и с помощью регулировочного болта его смещают в пазах верхней плиты так, чтобы прогиб на холостой ветви клинового ремня составлял 10--15 мм. В этом положении электродвигатель закрепляют с помощью крепежных болтов.

Для исключения сильного распыла муки из дежи в момент замеса следят, чтобы неподвижная крышка была соосна оси вращения дежи и зазор между ними был не больше 3-6 мм. При необходимости зазор регулируют с помощью растяжек, удлиняя (или укорачивая) их в теле верхней плиты.

В червячный редуктор заливают машинное масло, в подшипниковые узлы набивают смазку, а в водяную рубашку редуктора заливают холодную воду до верхнего уровня на смотровом стекле. Проверяют наличие и надежность крепления ограждения, привода механизма поворота дискового клапана, затем включают в работу машину кратковременным нажатием на кнопку «Пуск» привода месильной лопасти. Лопасть должна вращаться против часовой стрелки, если смотреть на тестомесильную машину сверху. При обратном вращении необходимо поменять местами любые два подводящих электропровода на клемной коробке электродвигателя.

Убедившись в исправном состоянии привода месильной лопасти, проверяют работу механизма поворота дискового клапана. Нажимают на вторую кнопку «Пуск--Стоп» и убеждаются, что клапан открывается и фиксируется в крайних положениях. При этом загораются лампочки на щите управления. Закончив проверку работы всех узлов тестомесильной машины, переходят к ее эксплуатации.

Техническое обслуживание

Во время работы машины необходимо следить за качеством промеса теста (закваски). Периодически контролируют точность дозирования муки и жидких компонентов и при необходимости производят соответствующую их настройку. Периодически проверяют надежность крепления электродвигателей, червячного редуктора к станине и в случае необходимости подтягивают болты и гайки. Следят, чтобы месильная лопасть вращалась плавно, без рывков, заеданий и задиров. Трущиеся поверхности машины хорошо смазывают и к ним обеспечивают регулярную подачу смазки.

Следят, чтобы температура в подшипниковых узлах и в редукторе не превышала 60° С и масло не вытекало из картера редуктора, а вода -- из водяной рубашки. Следят за уровнем масла, при необходимости доливают масло в картер червячного редуктора.

Тщательно проверяют наличие заземления. Крепление проводки заземления должно быть прочным, а место под заземляющие болты -- зачищено. Снятие узлов машины не должно нарушать цепи заземления. В качестве заземляющих проводников допускается использование нулевых проводников питающей сети, а также стальных труб и металлорукавов электропроводок. Заземляющие проводники машины должны быть присоединены к существующему контуру заземления. Категорически запрещается производить чистку узлов и деталей машины на ходу, работать со снятыми ограждениями, оставлять инструменты и другие посторонние предметы в непосредственной близости от рабочих органов машины.

При переходе с одного сорта теста на другой или перед длительной остановкой машины ее рабочие части, соприкасавшиеся с тестом, очищают от остатков теста и промывают теплой водой. Периодически, но не реже одного раза в смену, наружные части машины (крышки, дежу, червячный редуктор) очищают сметками от пыли и грязи, скребками от остатков теста и промывают теплой водой. Один раз в неделю необходимо проводить осмотр механической и электрической частей машины, при этом особое внимание обращают на состояние трущихся поверхностей.

Регулярно проводят смазку рабочих органов и узлов машины, что является важным условием ее правильной эксплуатации, предотвращающей преждевременный выход машины из строя. Не реже одного раза в месяц проводят профилактический осмотр машины с целью своевременного обнаружения неисправностей и их немедленного устранения. При остановке машины на длительное время или на время ремонта, а также на время проверки электрооборудования машину следует отключить от электросети. В случаях появления неожиданных шумов, стуков привод машины необходимо немедленно выключить, вызвать слесаря для установления и устранения повреждений. Если неисправность обнаружена в электрооборудовании, то следует вызвать электромонтера.

2. Технологический расчет

2.1 Расчет производительности тестомесильной машины

Производительность тестомесильных машин периодического действия определяется по формуле:

П = 60 ; где

Е - емкость дежи в л;

? - объемный вес теста в кг/дм3;

? - коэффициент использования емкости дежи ( =0,45-0,65);

tn - время, потребное на замес теста в мин.;

tb - время, потребное для совершения вспомогательных операций (отмеривание и засыпка муки, налив воды, подкатка и откатка дежей и т.д.) в мин.;

Производительность тестомесильной машины им. Н.И. Ткачева:

Е = 600 л;

? = 1080 - 1100 кг/м3=1,1 кг/дм3;

? = 0,65;

tn = 5,5 - 8 мин;

tb = 2 - 2,5 мин;

;

кг/час.

3. Кинематический расчет тестомесильной машины им Н.И. Ткачева

3.1 Расчет общего передаточного отношения привода

; где

? эл.дв. - количество оборотов электродвигателя;

? раб.орг. - количество оборотов рабочего органа.

;

2. Расчет передаточных отношений каждой передачи привода:

Uобщ=Uкл.пер? Uчерв.ред..

Принимаем Uчерв.ред=20 в соответствии с ГОСТ 2144-93 (РЧУ ?-100-20), тогда

.

3. Расчет кинематических элементов передач.

Червячная передача:

; где

Принимаем ?1 = 2 в соответствии с ГОСТ 2144-93, тогда

?2 = 2 ? 20 = 40.

Определяем диаметры делительных окружностей:

d1=q?m, где

m - модуль защемления; m = 4 мм

q - коэффициент диаметра червяка; q = 10

d1=10?4 = 40 мм

d2 = m??2= 4?40 = 160 мм.

Клиноременная передача:

Принимаем d1= 90 мм в соответствии с ГОСТ 2144-93, тогда

d2 = d1 ? Uкл.пер;

d2 = 90?1,45 = 130 мм.

4. Безопасность и экологичность производства массовых сортов

хлеба

Анализ опасных и вредных производственных факторов

Условия труда - это совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Эти факторы различны по своей природе, формам проявления, характеру действия на человека. Среди них особую группу представляют опасные и вредные производственные факторы. Их знание позволяет предотвратить травматизм и заболевания, создать более благоприятные условия труда, обеспечив тем самым его безопасность. В соответствии с ГОСТ 12.0.003-78 ССБТ опасные и вредные производственные факторы подразделяют по своему действию на организм человека на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические. Опасные и вредные производственные факторы, возникающие при эксплуатации тестомесильной машины:

1. Физические:

подвижные части машины;

шум;

вибрация;

повышенная напряженность электрического поля;

запыленность производственного помещения.

2. Психофизиологические:

нервно-психическая перегрузка (включая умственное напряжение,

монотонность труда, эмоциональные перегрузки);

физические перегрузки (динамические и статические).

Мероприятия по технике безопасности

Мероприятия по безопасной эксплуатации тестомесильной машины.

Общие требования безопасности к конструкции производственного оборудования установлены ГОСТ 12.2.003-74 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

Мероприятия по электробезопасности

Под электробезопасностью понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества (ГОСТ 12.1.009-76).

Организационные меры обеспечиваются согласно «Правил устройства электроустановок» (ПЭУ), «Правил технической безопасности электроустановок электропотребителей» (ПТЭ).

Характеристика производственных помещений по электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.009-76:

Помещения с повышенной опасностью, если есть одна из следующих опасностей:

- сырость (относительная влажность > 75%);

- высокие температуры (>35° С);

- пыль;

- полы металлические заземленные, бетонные (возможность стоя на полу коснуться оборудования).

Меры защиты от поражения электрическим током:

- изоляция токоведущих частей;

- безопасное расположение токоведущих частей (электрощитовая);

- защитные ограждения (Согласно ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ защитное заземление - электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением);

- надежное и быстродействующее автоматическое защитное отключение (время действия 0,1-0,2 и меньше);

- блокировка, предупредительная сигнализация, надписи, плакаты;

- защита от статического электричества.

Мероприятия по гигиене труда и производственной санитарии

Воздух рабочей зоны.

Показателями, характеризующими микроклимат, являются:

1. Температура воздуха;

2. Относительная влажность воздуха;

3. Скорость движения воздуха;

4. Интенсивность теплового излучения.

Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю рабочую зону, допустимые показатели устанавливаются дифференцированными для постоянных и непостоянных рабочих мест.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне цеха для производства массовых сортов хлеба согласно ГОСТ 12.1.005-88

Период года	Категория работ	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения, м/с
		Оптимальная	Допустимая	Оптимальная	Допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных, не более	Оптимальная, не более	Допустимая на рабочих местах постоянных и не постоянных, не более
			Верхняя граница	Нижняя граница
			На рабочих местах
			постоянная	непостоянная	постоянная	непостоянная
Холодный	Па	18-20	23	24	17	15	40-60	75	0,2	0,3
Теплый	Па	21-23	27	29	18	17	40-60	65(при 26°С)	0,3	0,2-0,4

Вентиляцию, воздушное отопление проектируют для обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой зоне помещения (согласно СНиП 2.04.05-86).

Вентиляция и воздушное отопление в цехе по производству массовых сортов хлеба

Кондиционирование	Вентиляция
Класс	Производственное помещение
II	Цех по производству массовых сортов хлеба	С искусственным побуждением	Производственные цеха

Производственное освещение

Рациональное производственное освещение обеспечивает психологический комфорт, предупреждает развитие зрительного и общего утомления, исключает профессиональные заболевания, способствует увеличению производительности труда.

В производственном помещении предусмотрено рабочее освещение. Для него используют светильники ПВЛ-1, ЛТБ и ЛХБ - для производственных помещений.

Для аварийного и эвакуационного освещения предусмотрено использование светильников марки ЛХБ-30, ламп накаливания и люминесцентных ламп.

Нормы освещения в цехе по производству массовых сортов хлеба согласно СНиП 23.05-95

Производственное помещение	Разряд зрительной работы	Естественное боковое освещение, %	Искусственное ЕН, ЛК
			Общее	Комбинированное
Цех по производству массовых сортов хлеба	Средний точности IV в	1,5	200	400

Производственный шум и вибрация

Шумом называется всякий непитательный для человека звук или совокупность звуков и представляет собой волновые колебания упругой среды. Шум вызывает раздражение, ослабляет внимание, приводит к утомлению, ухудшает память, вызывает головные боли, изменяет ритм дыхания и сердечную деятельность, способствует снижению слуха и остроты зрения.

Защиту от шума следует выполнять в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.582-96.

Нормируемой характеристикой постоянного шума являются уровни звуковых давлений октановых полосок.

Предельно допустимые уровни на рабочих местах (ПС-75)

	Среднегеометрические частоты октановых полос, Гц
ПДУ	31,5	63	125	280	500	1000	2000	4000	8000
дБ	107	95	87	82	78	75	73	71	69

Вибрацией называют механические колебания, создаваемые или испытываемые каким-то механизмом или телом. Вибрация передается человеку либо непосредственно от источника вибрации, либо по элементам конструкций зданий, сооружений, машин, механизмов.

Предельно допустимые уровни вибрации.

Виды вибрации	Среднеквадратичные значения виброскорости, м/с 10-2
	Логарифмические уровни виброскорости дБ в активных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Частота, Гц	1	2	4	8	16	31,5	63	125	250	500	1000
- на постоянных рабочих местах - в производственных помещениях предприятия	-	1,3	0,45	0,22	0,2	0,2	Базовые частоты вибрации: общие, локальные

Мероприятия по снижению шума и вибрации:

- установка машин на фундамент;

- использование в виде вибропоглотителей амортизаторов, резиновых площадок;

- нанесение слоя резины, пластиков на вибрирующую поверхность, которые рассеивают энергию и вибрацию;

- использование наушников, берушей;

- использование антивибрационных рукавиц, перчаток с защитными прокладками, антивибрационную обувь, костюмы;

- использование звукоизолирующих кожухов и экранов из листовой стали толщиной 1,5-2,0 мм, покрытых слоем резины до 1 мм.

Взрывопожаробезопасность цеха.

Классификация цеха по производству массовых сортов хлеба по пожароопасности( гол ПЭУ)

Зоны класса опасности	Производственное помещение
II класс Помещения, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к объему воздуха	Цех производства массовых сортов хлеба

Классификация взрывоопасных зон (согласно ПЭУ)

Зоны класса опасности	Производственное помещение
В-Iа класс. Помещения, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей	Цех производства массовых сортов хлеба

Для эффективного тушения пожара предусмотрена автоматическая сигнализация. Разрабатывается план эвакуации людей и материальных ценностей. Устанавливаются огнетушители, различные средства пожаротушения: пожарный внутренний и наружный водопровод, вода, песок, углекислый газ.

Заключение

В результате модернизации тестомесильной машины сокращается время замеса, улучшаются реологические свойства теста.

Разработанная конструкция отвечает всем требованиям безопасной эксплуатации технологического оборудования.

Список использованной литературы

1. Зайцев Н.В. «Технологическое оборудование хлебозаводов» М.: Пищепромиздат. 1967 - 573 с.

2. Гатилин Н.Ф. «Проектирование хлебозаводов» М.: Пищевая промышленность. 1975 - 365 с.

3. Драгилев А.И., Хромеенков В.М., Чернов М.Е. «Технологическое оборудование: хлебопекарное, макаронное, кондитерское» Изд. Центр «Академия» 2004. - 432 с.

4. Азаров Б.М., Лисовенко А.Т., Мачихин С.А., Чернов М.Е., Хромеенков В.М. «Технологическое оборудование хлебопекарных и макаронных предприятий» М.: Агропромиздат, 1986. - 263 с.

5. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. - СПб.: Издательство профессия, 2003. - 415 с.

6. Хромеенков В.М. Оборудование хлебопекарного производства. - М.:ПрофОбрИздат, 2000. - 319с.

7. Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик. - СПб.:ГИОРД, 2002. - 496 с.