Расчет механического оборудования предприятия общественного питания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

по дисциплине

«Оборудование предприятия общественного питания»

по теме:

«Расчет механического оборудования предприятия общественного питания»

Пенза 2011 г.

Введение

На современном этапе общественное питание будет занимать преобладающее место по сравнению с питанием в домашних условиях. В связи с этим возникает необходимость дальнейшей механизации и автоматизации производственных процессов, как основного фактора роста производительности труда. Отечественная промышленность создает большое количество различных машин для нужд предприятий общественного питания. Ежегодно осваиваются и внедряются новые, более современные машины и оборудование, обеспечивающие механизацию и автоматизацию трудоемких процессов на производстве.

Внедрение новой техники и прогрессивной организации производства дает возможность существенно поднять экономическую эффективность работы предприятий общественного питания за счет повышения производительности труда, сокращения расходов сырья и энергии.

Научно-технический прогресс в общественном питании заключается не только в развитии и совершенствовании используемых орудий труда, в создании новых более эффективных технических средств, но и немыслим без соответствующего совершенствования технологии и организации производства, внедрения новых методов труда и управления.

Совершенствование техники должно обеспечивать не только рост производительности труда и его облегчение, но и снижение затрат труда на единицу продукции при использовании новых машин и механизмов. Иначе говоря, новая техника только в том случае будет эффективной, если затраты общественного труда на ее создание и использование требуют меньше труда, сберегаемого применением этой новой техники. В снижении затрат на единицу продукции, производимую с помощью новой техники, в конечном счете и заключается экономическая суть совершенствования машин и механизмов.

1. Характеристика технологического процесса

Протирание - превращение пищевых продуктов в микродисперсную массу, применяемое для получения пищевых паст.

При протирании овощей и фруктов разрушается целостность паренхимной ткани и клетка разрушается. Это облегчает переход основных пищевых веществ из разрушенных клеток в окружающую среду, а также смешивание их клеточных органелл. В результате изменяется масса продуктов, пищевая ценность. Возникает ферментативное окисление и другие процессы.

Также при протирании картофеля, яблок, груш изменяется окраска мякоти. Причина потемнения заключается в окислении содержащихся в них полифенолов под действием кислорода воздуха, при участии фермента полифенолоксидазы.

Протирание отварных продуктов для приготовления пюреобразной массы вызывает механическое разрыхление клеточных стенок, при этом часть клеток и их содержимое переходят в массу, что влияет на качество готовых блюд. Так, при протирании горячего картофеля клеточные стенки повреждаются в меньшей степени, чем у остывшего. В результате перехода крахмального клейстера в измельченную массу пюре, приготовленное из остывшего картофеля, имеет клейкую, тягучую консистенцию. Измельчение, пропускание и протирание плодов необходимы для проявления желирующих свойств пектина, перешедшего из разрушенных клеток в пюреобразную массу, что важно при изготовлении мусса или самбука.

При протирании овощей и фруктов разрушается структура клетки, что способствует окислению витамина С.

Общим технологическим требованием к пюреобразным продуктам, полученным после измельчения, является то, что пюре должно представлять собой пышную однородную массу, величина отдельных частиц которой не должна превышать 0,5…2 мм. В готовом пюре не допускается наличие неизмельченных кусочков, кожуры, глазков и др. Цвет пюре должен соответствовать цвету исходного продукта.

Протирочные машины предназначены:

- для протирки вареных продуктов (картофеля, свеклы, моркови, жидких каш, гороха, фасоли, яблок, мяса рыбы, печени и т.д.), замороженных блоков различных продуктов, орехов - арахис, фундук, миндаль, кешью

- для отделения косточек удаления кожицы и других отходов от плодов и измельчения их мякоти измельчения плодов, ягод, овощных и фруктовых полуфабрикатов,

- для измельчения, перемешивания, обработки вязких и пастообразных молочных продуктов типа творожных изделий, плавленых сыров, десертов, паст, соусов, майонезов, сывороточных и кисломолочных продуктов, как в молочной промышленности, так и в других отраслях масложировой, кондитерской, в частности: для окончательного измельчения и протирки обратимых отходов при производстве печенья, пряников, сухарей вафель и т.п.;

- для переработки нетоварного мороженого

Для выработки картофельного пюре, пюре из отваренных овощей и фруктов, крем-супов, джемов, ореховых паст, вязких пастообразных пищевых продуктов на молочной основе (творожных изделий, плавленых сыров, десертов, паст, соусов, майонезов, сывороточных и кисломолочных продуктов), а также кетчупов, паштетов.

Рассмотрим приготовление картофельного пюре.

Технология приготовления: очищенный картофель промывают проточной водой, заливают кипящей подсоленной водой (0,6-0,7 л воды на 1 кг картофеля) и варят в течение 25-30 минут до готовности. Затем сливают воду, картофель подсушивают, горячий картофель пропускают через протирочную машину, добавляют в 2-3 приема кипяченое молоко, прокипяченное масло сливочное и тщательно перемешивают.

Для получения пюреобразных продуктов на предприятиях общественного питания применяют три группы машин, которые подразделяются в зависимости от способа воздействия на продукт

К I группе относятся машины, в которых продукт измельчается за счет высокочастотных колебаний в сочетании со сдвигом; ко II группе - машины, в которых продукт разрезается кромками сита и продавливается через его отверстия; к III группе - машины, в которых продукт раздавливается быстро вращающейся лопастью и перемешивается.

На предприятиях общественного питания применяются машины для тонкого измельчения продуктов МИВП, протирочные машины МП-800, овощерезательно-протирочный механизм МОП-11-1 к приводу П-П, протирочные механизмы МС 7-10-160 и МС-4-7-8-20 к универсальному приводу ПУ - 0,6, МО к приводу ПМ и др.

Машина МИВП предназначена для тонкого измельчения вареных продуктов: мяса, рыбы, печени, овощей, круп и творога. Размеры полученных после измельчения частиц в основной массе будут меньше 0,5 мм. В МИВП продукт измельчается за счет высокочастотных колебаний в зазоре между ротором и статором, а также за счет сдвига (истирания) ребристой поверхности статора и ротора.

Машина состоит из корпуса, статора, ротора и электродвигателя. Внутренняя поверхность статора и коническая поверхность ротора имеют цилиндрические канавки, выполненные в зеркальном отображении. Электродвигатель установлен на плите станины, вал которого через муфту соединен с приводным валом, вращающимся в двух радиально-упорных шарикоподшипниках. Специальным съемником на приводном валу на двух шпонках устанавливается ротор, имеющий форму усеченного конуса, который с торца крепится винтом к валу.

Ротор состоит из трех частей, предназначенных для крупного, среднего и тонкого измельчения продуктов. Каждая часть отличается одна от другой размером и количеством цилиндрических канавок. В первой части 56 канавок, во второй - 80, в третьей-120. Во всех трех частях ротора канавки расположены под углом к образующей конуса.

Сверху над ротором в расточке корпуса имеется регулировочное кольцо с тремя ступенями, каждая из которых соответствует определенной степени измельчения продукта. На кольцо, закрепленное винтом, опирается фланцем статор. На внутреннюю поверхность статора вдоль образующей конуса нанесены канавки. Для центрирования статора в конус запрессовано кольцо из нержавеющей стали. Положением статора по высоте определяется величина радиального зазора между ним и ротором. При повороте регулировочного кольца статор занимает различные по высоте положения. При нижнем положении статора радиальный зазор равен 0,2 мм, при среднем и верхнем он соответственно равен 0,4 и 0,6 мм.

Сверху статор прижимается загрузочным бункером. На фланце бункера имеются два торцевых эксцентрика и два ролика, которые при повороте бункера по часовой стрелке запирают его. Оси роликов жестко закреплены на кронштейнах, связанных с корпусом машины. Разгрузочное отверстие машины снабжено специальным лотком, который крепится к корпусу двумя откидными болтами.

В верхней части станины расположена панель электроуправления.

Протертые продукты должны составлять однородную массу пастообразной консистенции и не содержать крупинок непротертых продуктов. Степень измельчения протертой массы для 80% частиц не должна превышать 250 мкм по наибольшему размеру, остальные 20% частиц не должны превышать 500 мкм. Определение степени измельчения производят с помощью сит либо микроскопов с измерительной шкалой.

Рисунок 1. Устройство машины МП-800

Машина состоит из алюминиевого корпуса 4 и сварного каркаса 17, внутри которых размещены электродвигатель 18, клиноременная передача 1 и приводной вал 5.

Электродвигатель установлен вертикально. На валу электродвигателя на шпонке укреплен шкив, который с помощью клинового ремня передает вращательное движение шкиву, жестко закрепленному на вертикальном приводном валу 5, смонтированном в двух роликоподшипниках 2. Затяжка подшипников регулируется резьбовым разрезным кольцом, которое стопорится специальным винтом. Подшипники уплотнены резиновыми манжетами 3. Литой загрузочный бункер 10 устанавливается на корпусе и крепится к нему двумя откидными болтами. Верхняя конусная часть бункера служит приемной воронкой 12 для загрузки сырья, нижняя цилиндрическая часть является рабочей камерой, в которой находится вращающийся ротор 11. На цилиндрической части бункера 10 имеется люк 14 для выброса отходов. Люк закрыт крышкой, подвешенной на оси 13 и запирающейся эксцентриковым зажимом с рукояткой 15. Для сбора отходов предусмотрена емкость 16. На приводном валу 5 крепятся сменные роторы 11 для обработки различных продуктов. Сменные решетки 9 или терочный диск неподвижно установлены в корпусе и удерживаются от вращения бункером 10. Регулирование зазора между неподвижной решеткой 9 (ситом) и вращающимся ротором осуществляется через промежуточный стакан, который надевается на вал по высоте с помощью гайки и фиксируется винтом. На этом же стакане ниже решетки на двух шипах укреплен сбрасыватель 6, служащий для выбрасывания протертого продукта из корпуса в выходной лоток 7, выполненный в виде крышки, шарнирно соединенной с корпусом.

На роторе 11 имеются лопасти, угол наклона которых при вращении по часовой стрелке обеспечивает прижатие протираемого продукта к ситу, а при вращении против часовой стрелки - перемещение непротертых остатков вверх по цилиндрической стенке бункера к люку 14 для выброса отходов.

Ротор для протирания косточковых плодов состоит из двух частей, соединенных невыпадающим винтом 19. Нижняя часть - ступица 22 с упругими пальцами 21 - осуществляет протирание. Верхняя часть - выбрасыватель отходов 20 - свободно поворачивается относительно ступицы 22.

Угол поворота выбрасывателя ограничивается упором и вырезом на нижнем торце втулки выбрасывателя. При вращении ротора по часовой стрелке лопасти выбрасывателя под воздействием продукта отводятся от упругих пальцев и не препятствуют протиранию. При вращении против часовой стрелки выбрасыватель поворачивается для совмещения его лопастей с упругими пальцами и выбрасывает косточки и прочие отходы через люк в емкость. Крышка люка 14 при этом должна быть открыта.

На каркасе крепится подставка под емкость для протертого продукта, которая может устанавливаться в двух положениях в зависимости от высоты емкости. В верхнем положении подставка опускается на кронштейны и шарнирно соединенную с ней опору. В нижнем положении подставка находится на основании станины, при этом опора размещается под подставкой.

Пусковая 8 и защитная электроаппаратура монтируется на панели, укрепленной на каркасе. На панели установлен выключатель, блокирующий включение двигателя при отсутствии бункера. Панель имеет отверстия для доступа к кнопкам пульта управления и автоматическому пускателю. Над кнопками укреплена табличка с поясняющими надписями. На противоположной по отношению к панели стенке корпуса имеется отверстие для доступа к кнопке возврата теплового реле реверсивного пускателя, закрываемое шарнирно подвешенной крышкой с надписью «Возврат реле».

В зависимости от протираемого продукта рекомендуется следующее сочетание рабочих органов: ротор лопастной и сито с отверстиями 3 мм - для картофеля, бобовых, отварных овощей и круп, рыбы; ротор лопастной и сито с отверстиями 1,5 мм - для отварной печени и свинины.

Принцип действия. Продукт загружают в бункер машины при равномерно вращающемся роторе, где он протирается через сито и сбрасывателем выбрасывается из машины в приемную емкость, установленную на подставке. После прекращения выхода протертого продукта нажимают кнопку «Стоп». Затем открывают откидную крышку выходного лотка и с помощью лопатки полностью удаляют протертый продукт. Если протираются продукты с большим количеством отходов, то последние периодически удаляют из рабочей камеры машины. Для этого останавливают машину нажатием кнопки «Стоп», а затем нажатием кнопки «Отходы». включают реверс двигателя, освобождают рукояткой эксцентриковый зажим, открывают крышку люка и держат ее в таком положении до окончания выхода отходов в емкость. После этого закрывают крышку люка и запирают ее эксцентриковым зажимом. Затем, нажав кнопку «Стоп». и кнопку «Протирка», продолжают обрабатывать следующую порцию продуктов. После окончания работы машину отключают от сети и снимают рабочие органы для санитарной обработки.

Косточковые плоды загружают в бункер машины порциями по 1,5-2 кг.

Машина МКП-60 (рис. 2) предназначена для приготовления пюре непосредственно в котле и состоит из опрокидывающегося пищеварочного электрического котла КПЭ-60 и подкатного привода.

Рисунок 2. Машина МКП-60: а) внешний вид; б) схема

пюреобразный продукт машина измельчение

Привод крепится на трехколесной тележке 13, два колеса которой неподвижны и третье подвижное, обеспечивает маневренность механизма. Специальное устройство 12, установленное на тележке, фиксирует ее относительно котла. На тележке установлена телескопическая колонна 11, состоящая из двух труб. Внутренняя труба может перемещаться в вертикальном направлении с помощью подъема. В верхней части этой трубы крепится на подставке привод 7 (ПМ - 1,1), на кожухе которого расположены станция управления и упор 8. Наружная труба крепится на тележке неподвижно и с внешней стороны имеет рукоятку 9 для передвижения тележки и маховик 10 подъемного механизма. Головка взбивателя имеет конический зубчатый редуктор 6, горизонтальный вал которого соединяется с валом привода. На вертикальном валу расположена быстросъемная соединительная муфта 5 для подсоединения лопасти 2, которая выполнена в виде рамки. Поперечные пластины рамки заточены и согнуты под определенным углом. В процессе измельчения картофеля и взбивания пюре котел закрывается специальной крышкой 4 с быстродействующими зажимами 3.

После того как картофель будет сварен до готовности, а отвар слит, тележку с приводом вручную подкатывают к котлу. Для удобства установки взбивателя привод с помощью маховика поднимают в верхнее крайнее положение, а после установки взбивателя опускают до упора. Подготовленный к работе привод включают при закрытом котле 1. Спустя 2,5 мин в котел 1 через воронку вливают полагающиеся по рецептуре компоненты. Общее время приготовления картофельного пюре - 5 мин. После окончания работы снимают с котла крышку и взбиватель. Затем, нажимая педаль, отсоединяют тележку от упора котла и откатывают ее в сторону.

Техническая характеристика протирочных машин и механизмов

2. Расчетная часть

2.1 Расчет мощности электродвигателя

1. Определение площади протирочного сита:

F = р D² / 4 = 3,14 0,18 /4 = 0,1413 м²

где D - диаметр сита, м (D = 0,18 м)

2. Определение площади сита, перекрываемой лопастью:

F_л = b (D - 0,1) /2 = 0,05 (0,18 - 0,1) 40 / 2 = 0,004 0,819 /2 = 0,001638 м²

Где b - ширина лопасти, м (b = 0,05 м)

D - диаметр сита, м (D = 0,18 м)

- угол наклона лопасти, град ( = 35…40⁰)

3. Определение количества отверстий сита, находящихся под лопастью:

Z₀ = z_c F_л/F = 180 0,001638 / 0,1413 = 2,087 шт.

где z_c - число отверстий сита (z_c = 150….180 шт.)

По конструктивным соображениям принимаем z₀ не менее 8 шт.

4. Определение площади отверстий сита, находящихся под лопастью:

F₀ = р d₀² Z₀ / 4 = 3,14 0,003² 8 /4 = 0,0000564 м²

где d₀ - диаметр одного отверстия, м (d₀ = 0,003 м)

Z₀ - число отверстий сита, находящихся под лопастью

5. Определение скорости продвижения продукта сквозь отверстия сита:

н₀ = щ r_ср r_ср = 0,4 0,18 0,839 = 2,8452 м/c

где щ - угловая скорость движения рабочего органа (лопасти), рад/с

r_ср - средний радиус лопасти, м (r_ср = 0,4D)

- угол наклона лопасти, град ( = 35…40⁰)

n - частота вращения лопасти, об/мин (n =450 об/мин)

6. Определение теоретической производительности:

Q_T = 3600 F₀ н₀ ? с_н = 3600 0,0000564 0,6 1040 = 360 кг/ч

где ? - коэффициент использования площади отверстия сита (? = 0,6…0,7);

с_н - плотность продукта, кг/м³ (для картофеля варёного с_н = 1040 кг/м³⁾

Полученный результат следует сравнить с данными: Q_T ? Q (360? 500)

7. Определение окружной скорости по среднему радиусу лопасти:

н= r_ср = 0,4 0,18 = 3,39 м/c

8. Определение общей длинны кромок отверстий сита:

р d₀ z_c = 3,14 180 = 1,6956 м

9. Определение мощности необходимой для измельчения продукта кромками сита:

N₁ = q C н z ? К_пр 110 0,3 2 0,6 0,45 1,6956 = 102,43 Вт

где q - удельное сопротивление продукта резанию (для картофеля варёного q = 110 Н/м);

C - коэффициент использования длины кромок отверстия сита (С= 0,3);

Z - количество лопастей, шт. (z = 2 шт.)

К_пр - коэффициент проскальзывания продукта (К_пр = 0,4…0,5)

10. Определение мощности, необходимой для продавливания продукта через отверстия сита:

N₂ = q_n F₀ н₀ z ? = 32000 2 0,6 = 0,616 Вт

где q_n - удельное сопротивление продукта продавливанию сквозь ячейки сита, Па (для картофеля варёного q_n = 32000 Па)

11. Определение мощности электродвигателя:

N_эд = = кВт

где - к.п.д. машины, учитывающий потери мощности при её передачи от вала электродвигателя к рабочему органу ( = 0,85)

Сводная таблица показателей:

Литература

1. Технология продукции общественного питания: в 2 т./ под ред. А.С. Ратушного. - М.: Колос С, 2004. - 760 с.

2. Механическое оборудование предприятий общественного питания: учебное пособие для начального проф. Образования: справочник / В.Д. Елхина. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 336 с.

Размещено на Allbest.ru