Техника и технология в сфере сервиса

Размещено на http://www.allbest.ru/

11

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА И ЭКОНОМИКИ

СЫКТЫВКАРСКИЙ ФИЛИАЛ

Контрольная работа

По дисциплине: Техника и технология сферы сервиса

Выполнил: Студентка 2 курса

Коновалова Л.В.

Спец.080507

Проверил:

Сыктывкар 2009Техника и технология обработки продуктов с использованием ВЧ

Сверхвысокочастотная (СВЧ) энергия, используемая для нагрева различных веществ, может быть применена для приготовления пищи, сушки белья, размораживания продуктов и т.д. Однако широкое распространение СВЧ - энергия получила только в технологии приготовления пищи, что связано с особенностями физического процесса нагрева СВЧ-полей. Если в 40-х-50-х электроника СВЧ в основном служила потребностям радиолокации и связи, то в последние годы она все шире применяется во многих отраслях хозяйства, ускоряя научно-технический прогресс, повышая эффективность и качество производства.

Физические основы СВЧ-нагрева заключаются в том, что под действием переменного электромагнитного поля в веществе возникает поляризация, т.е. перемещение связанных электрических зарядов.

Для веществ, в состав которых входит вода, главным видом поляризации является дипольная, вызванная несимметричным расположением атомов водорода относительно атома кислорода. Относительная диэлектрическая проницаемость неполярных жидкостей близка к 2, в то время как для воды она равна примерно 80. Сущность дипольной поляризации состоит в повороте диполей в направлении электрического поля. При отсутствии внешнего электрического поля молекулы полярного диэлектрика, находящиеся в хаотичном тепловом движении, ориентированы произвольным образом и какое-либо выделенное направление отсутствует. Ситуация изменится, если диэлектрик поместить в электрическое поле. Электрические силы будут стремиться развернуть диполи вдоль силовых линий. В результате дипольные молекулы частично ориентируются вдоль поля, причем степень их ориентации будет зависеть от напряженности приложенного поля.

Поляризация молекул со сверхвысокой частотой вызывает трение между ними с выделением теплоты, которая тем больше, чем выше частота и напряженность поля. Глубина проникновения электромагнитного поля в вещество уменьшается с увеличением частоты, а выделяемая тепловая энергия повышается. Исходя из этого рабочая сила для СВЧ-приборов должна быть выбрана из компромиссных соображений. В настоящее время решением международной комиссии по радиочастотам для бытовых СВЧ-приборов выделена частота 2450МГц(10).

Появлению новых областей применения мощной СВЧ электроники способствует ряд специфических свойств электромагнитных колебаний этого диапазона частот, которые позволяют создать неосуществимые ранее технологические процессы или значительно их улучшить. К ним относятся , например: создание сверхчистой плазмы с широким интервалом температур; возможность серийного изготовления простых по конструкции и удобных в эксплуатации мощных генераторов СВЧ энергии, с помощью которых могут осуществляться полимеризация и упрочнение различных изделий и материалов, в частности шин и лакокрасочных покрытий, упрочнение металлов, стабилизация параметров полупроводников и т.д.; все более широкое применение получают нагрев и сушка с помощью СВЧ различных материалов, в частности приготовление пищи, пастеризация молока и т.д.

В подавляющем большинстве случаев нагрев каких-либо физических тел производиться путем передачи тепла снаружи во внутрь за счет теплопроводности.

Важное преимущество СВЧ нагрева - тепловая безынерционность, т.е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый материал. Отсюда высокая точность регулировки процесса нагрева и его воспроизводимость.

Достоинством СВЧ нагрева является также высокий КПД преобразования СВЧ энергии в тепловую, выделяемых в объеме нагреваемых тел. Теоретическое значение этого КПД близко к 100%. Тепловые потери в проводящих трактах обычно не велики, и стенки волноводов и рабочих камер остаются практически холодными, что создает комфортные условия для обслуживающего персонала.

Важным преимуществом СВЧ нагрева является возможность осуществления и практического применения новых необычных видов нагрева, избирательного, равномерного, сверхчистого, саморегулирующегося.

Избирательный нагрев основан на зависимости потерь в диэлектрике от длины волны, т.е. зависимости тангенса угла диэлектрических потерь как функции длины волны .

При этом в многокомпонентной смеси диэлектриков будут нагреваться только те части, где высокий tgд.

Равномерный нагрев. Обычно передача тепла осуществляется за счет конвекции, теплопроводности и излучения. Отсюда неизбежен температурный градиент (перепад) от поверхности в глубину материала, причем тем больший, чем меньше теплопроводность. Уменьшить или почти устранить большой градиент температур можно за счет увеличения времени обработки. Во многих случаях только за счет медленного нагрева удается избежать перегрева поверхностных слоев обрабатываемого материала. Примерами таких процессов является обжиг керамики, получение полимерных соединений и т.п. с помощью СВЧ энергии можно не только равномерно нагревать диэлектрик по его объему, но и получать по желанию любое заданное распределение температур. Поэтому при СВЧ нагреве открываются возможности многократного ускорения ряда технологических процессов.

Сверхчистый нагрев. Если при нагреве газовым пламенем, а также с помощью дуговых горелок происходит загрязнение материалов, то СВЧ энергию можно подводить к обрабатываемому материалу через защитные оболочки их твердых диэлектриков с малыми потерями. В результате загрязнения практически полностью устраняются. Кроме того, помещая нагреваемый материал в откачанный объем или инертный газ, можно устранить окисление его поверхности. Загрязнения от диэлектрика, через который подводиться СВЧ энергия, весьма малы, т.к. в случае малых потерь даже при пропускании большой СВЧ мощности этот диэлектрик остается практически холодным.

Саморегулирующийся нагрев. При нагреве для целей сушки качество получаемого материала существенно улучшается за счет того, сто нагрев высушенных мест автоматически прекращается. Объясняется это тем, что тангенс угла диэлектрических потерь таких материалов, как, например, дерево, прямо пропорционален влажности. Поэтому с уменьшением влажности в процессе сушки потери СВЧ энергии уменьшаются, а нагрев продолжается только в тех участках обрабатываемого материала, где еще сохранилась повышенная влажность.

СВЧ - нагрев по сравнению с традиционными способами нагрева обладает следующими преимуществами:

· При СВЧ-нагреве генерация теплоты происходит внутри самого нагревающегося продукта. Если при тепловой обработке продуктов традиционными способами теплота расходуется на нагрев посуды и окружающей среды, то в СВЧ-приборах почти вся теплота идет на нагрев продуктов, а посуда нагревается незначительно в результате получения теплоты от горячего продукта. Таким образом непроизвольные потери теплоты значительно снижаются;

· Продолжительность тепловой обработки продуктов СВЧ-энергией сокращаются;

· За счет сокращения времени тепловой обработки продуктов СВЧ-энергией снижаются потери массы продуктов на 10-30% при сохранении витаминов, органических и минеральных веществ, естественного цвета и вкусовых качеств;

· При применении СВЧ-приборов снижаются затраты электроэнергии (на 50-70%) по сравнению с применением электроплит;

· Простота уборки рабочей камеры после приготовления блюд обусловлена тем, что во время тепловой обработки продукты не подгорают;

· После приготовления блюд остается меньше загрязненной посуды, так как продукты могут подвергаться тепловой обработке непосредственно в сервировочной посуде.

Однако при перечисленных преимуществах СВЧ-приборы не могут полностью заменить традиционные приборы для приготовления пищи. Как правило, СВЧ приборы являются хорошим дополнением к оборудованию кухни. Это объясняется тем, что получаемые при приготовлении на СВЧ-приборах блюда не имеют традиционного вида, а сохраняют вид полуфабрикатов, то есть такой вид, который был у продукта до тепловой обработки. Например, некоторые блюда после обжаривания имеют аппетитную корочку, а получение ее в СВЧ-приборах затруднительно: необходимо применение специальных дополнительных устройств, которые увеличивая на 50% время и энергозатраты, повышают стоимость приготовления.

Главная особенность микроволновой кухни состоит в том, что СВЧ-излучение воздействует на молекулы воды которую, как известно из законов физики, при нормальных условиях нельзя нагреть до температуры свыше 100С. Таким образом непосредственно при помощи СВЧ-излучения нам не удастся получить румяную поджаренную отбивную или, скажем, испечь пирог. Еще одно обстоятельство: микроволны достаточно свободно проникают в продукт (на глубину до 10 см) и равномерно его прогревают - в отличии от плит, где происходит в основном поверхностный нагрев. В результате блюдо, элементарно изготовляемое традиционным способом, в СВЧ - печи может не получиться. Скажем, вы никогда не поджарите в микроволновке яичницу-глазунью так, чтобы желток остался жидким, еще большее разочарование постигнет вас при попытке сварить яйцо всмятку: оно чрезвычайно эффектно взорвется и распределится равномерным тонким слоем по стенкам камеры печи. Комбинирование СВЧ и электронагрева позволяет при обработки продукта получить аппетитную румяную корочку.

Наибольшее распространение получили микроволновые печи в быту и в малых и средних предприятиях общепита в сфере сервиса - в кафе, барах и т.д.

свч электроника техника

Контрольное задание №1

«Определение абсолютного базового показателя трудоемкости изготовления бытовой техники».

Исходные данные:

1. Рабочий параметр бытового холодильника - холодопроизводительность, Вт - Pq-120.

2. Масса холодильника, кг - m - 45.

Последовательность расчета:

1. Основной технический параметр проектируемого образца, кг./Вт.:

Р_т= m/Pq

Р_т=45/120=0,375(кг/Вт).

2. Коэффициент сложности конструкции.

К_сл=Р_а / Р_т ,

где Р_а = 0,45...0,55, кг /Вт - основной технический параметр аналога.

Р_т = 0,375, кг /Вт - основной технический параметр проектируемого образца.

К_сл = 0,45 / 0,375= 1,2

К_сл = 0,55 / 0,375= 1,5

К_сл = 1,2...1,5 (кг/Вт).

3. Коэффициент снижения трудоемкости изготовления проектируемого образца:

К_ст = (100 / (100+к_пт))^t ,

где к_пт = 5...15% - рост производительности труда,

t = 2...4, лет - срок проектирования.

К_ст = (100 / (100+5))² = 0,90

К_ст = (100 / (100+15))⁴ = 0,54

К_ст = 0,54...0,90.

4. Абсолютный базовый показатель трудоемкости изготовления, нормо-час:

Т_бп = Т_а*К_сл*К_ст ,

где Т_а = 220...250 нормо-час - трудоемкость изготовления аналога,

К_ст = 0,54...0,90-коэффициент снижения трудоемкости изготовления проектируемого образца,

К_сл = 1,2...1,5 (кг/Вт)- коэффициент сложности конструкции.

Т_бп = 220*1,2*0,54 = 142,56

Т_бп = 250*1,5*0,9 = 337,5

Т_бп = 142,56...337,5 нормо - час.

Вывод:

Трудоемкость изготовления спроектированного холодильника повысилась (понизилась) в 0,648...1,35 раз.

Т_бп / Т_а = 0, 648...1,35.

Контрольное задание №2

«Оценка экономических показателей надежности (долговечности) нового образца бытовой техники по информации о параметрах аналога»

Исходные данные:

Стоимость бытовой техники,руб. - Ц =5000.

Последовательность расчета.

1. Годовой фонд рабочего времени, ч.:

t_p = К_п*d*t,

где d = 365 дней - число дней в году;

t = 24 часа - продолжительность работы бытовой техники за сутки, для холодильника,

К_п = 0, 85...0,95 - коэффициент, учитывающий простои на профилактику и т.п.

t_p = 0,85*365*24 = 7446 (ч)

t_p = 0,95*365*24 = 8322 (ч)

t_p = 7446...8322 часа - годовой фонд рабочего времени.

2. Число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики:

a = t_p*T/t_y,

где Т = 12...15 лет - срок службы холодильника,

t_y = 35000...45000 ч. - установленная безотказная наработка,

t_p = 7446...8322 часа - годовой фонд рабочего времени.

а = 7446 *12/35000 = 2,55

а = 8322 *15/45000 = 2,77

а = 2,55...2,77-число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики

3. Затраты средств на замену деталей (узлов), выработавших ресурс, руб.:

Ц_з = а*Ц_д ,

где Ц_д = 0,02Ц - стоимость ресурсных деталей, руб.

Ц_д = 0,02*5000 = 100.

а = 2,55...2,77-число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики.

Ц_з = 2,55*100 = 255

Ц_з = 2,77*100 = 277

Ц_з = 255...277 руб., затраты средств на замену деталей (узлов), выработавших ресурс.

4. Затраты средств, обусловленные сервисным (техническим) обслуживанием, руб.:

Ц_с = а*t_с*z_c*з_с

где t_с = 1,1...1,5 ч. - продолжительность сервисного обслуживания,

а = 2,55...2,77-число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики

z_c = 2...3 чел. - число персонала, занятого сервисным обслуживанием,

з_с = 15...25 руб/час. - средняя заработная плата обслуживающего персонала.

Ц_с = 2,55*1,1*2*15 = 84,15

Ц_с = 2,77*1,5*3*25 = 311,62

Ц_с=84,15...311,62 руб.,- затраты средств, обусловленные сервисным (техническим) обслуживанием.

5. Суммарные затраты за срок службы, обусловленные факторами долговечности узлов, руб.:

Ц_д = Ц_з+Ц_с

где Ц_з = 255...277 руб., затраты средств на замену деталей (узлов), выработавших ресурс,

Ц_с=84,15...311,62 руб.,-затраты средств, обусловленные сервисным (техническим) обслуживанием

Ц_д = 84,15+255 = 339,15

Ц_д = 311,62+277 = 588,62

Ц_д = 339,15...588,62 руб.- суммарные затраты за срок службы, обусловленные факторами долговечности узлов.

6. Экономический показатель долговечности, руб./руб.:

Д = Ц_д /Ц

где Ц_д = 339,15...588,62 руб.- суммарные затраты за срок службы, обусловленные факторами долговечности узлов.

Ц = 5000 руб.

Д = 339,15/5000 = 0,06

Д = 588,62/5000 = 0,11

Д = 0,06...0,11 руб./руб. - экономический показатель долговечности.

Выводы:

Обеспечение заданной долговечности холодильника потребует дополнительных затрат равных величине 0,06...0,11 руб.

Контрольное задание №3

«Оценка интегральных показателей качества нового образца бытовой техники»

1. Продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание, ч.:

Т_с=а * t_с

где t_с = 1,1...1,5 ч. - продолжительность сервисного обслуживания,

а = 2,55...2,77-число сервисных обслуживаний по замене узлов (деталей), выявленных в процессе диагностики

Т_с= 2,55*1,1=2,8

Т_с=2,77*1,5=4,15

Т_с=2,8...4,15ч.-продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание.

2. Продолжительность остановок на экстренное сервисное обслуживание, ч.:

Т_э=t_р* t_в/ t_н

Где t_p = 7446...8322 часа - годовой фонд рабочего времени,

t_в=1,5...3ч.-среднее время восстановления отказа,

t_н=55000...65000ч.-средняя наработка на отказ.

Т_э=7446*1,5/55000=0,2

Т_э=8332*3/65000=0,38

Т_э=0,2...0,38ч.- продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание.

3. Продолжительность профилактических осмотров техники в течении года, ч.:

Т_п= t_р* t₀/ t

Где t₀=0,02* t_в- продолжительность осмотра, ч.,

t_в=1,5...3 ч.-среднее время восстановления отказа,

t₀=0,02*1,5=0,03

t₀=0,02*3=0,06

t₀=0,03...0,06-продолжительность осмотра,ч .,

t=0,03* t_р- периоды между осмотрами, ч.,

t_p = 7446...8322 часа - годовой фонд рабочего времени,

t=0,03*7446=223,38

t=0,03*8322=249,66

t=223,38...249,66-периоды между осмотрами, ч.,

Т_п=7446*0,03/223,38=1

Т_п=1...2-продолжительность профилактических осмотров техники в течении года, ч.

4. Коэффициент технического использования:

К_ти=1-((Т_с+Т_э+Т_п)/ t_p)

Где Т_с=2,8...4,15ч.- продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание.

Т_э=0,2...0,38ч.-продолжительность остановок на плановое сервисное обслуживание.

Т_п=1...2-продолжительность профилактических осмотров техники в течении года, ч.

t_p = 7446...8322 часа - годовой фонд рабочего времени.

К_ти=1-((2,8+0,2+1)/7446)=0,9994

К_ти=1-((4,15+0,38+2)/8322)=0,9992

К_ти=0,9992...0,9994- коэффициент технического использования.

Размещено на Allbest.ru