Количество, шт

Расчетное

Применяемое

1

Стол для обвалки жиловки мяса

4,1

1

1

2

ВолчекЮМ-ФВП-82-2

0,72

0,7

1

3

Фаршемешалка Л5-ФМ2-М-150

1,16

0,5

1

4

КуттерВК-125

6,7

0,25

1

5

Шприц А-ФЗБ-500

5

0,1

1

6

Термокамера Я5-ФТМ

6,06

0,28

1

2.4 Расчет площадь цеха по переработке мясной продукции

Площадь цеха по переработке мясной продукции определим по следующей формуле[11].

, (2.14)

где -площадь занимаемая машиной, мІ;

- коэффициент запаса площади на проходы и обслуживающие площадки (4….6);

Таблица 2.12

Марка машины	Количество машин	Занимаемая площадь, мІ
Обвалочный стол	1	4,1
Волчек ЮМ-ФВП-82-2	1	0,7
Фаршемешалка Л5-ФМ2-М-150	1	1,16
Куттер 65-ТМ2-R	1	6,7
Шприц А-ФЗБ-500	1	5
Тележка ФЦ-2В	2	0,8
Термокамера Я5-ФТМ	1	6,06

= (0,7+5+0,8+6,06+6,7+1,16 + 4,1 )·5= 120 мІ

Принимаем длину цеха равную 15000 ммІ, а ширину 8000ммІ.

2.4.1 Расчет численности рабочих

Расчет необходимого количества рабочих, занятых в основном производстве определяем по следующей формуле [11].

, (2.15)

где - число рабочих;

- количество перерабатывающего сырья или вырабатываемой продукции за смену, кг;

- норма выработки на одного рабочего в смену, кг=130 кг [Тимощук с.56].

т. к на предприятии, выпускают, и другие виды продукции принимаем количество человек работающих в цеху-6 человек.

2.5 Расчет технологической карты на переработку мясной продукции

технологический сосиска подъемник опрокидыватель

Для обоснования комплексной переработки мяса в целом, поточно-технологической линии или процесса составляют технологическую карту для колбасного цеха. Для составления технологической карты воспользуемся методикой предложенной в учебном пособии Мирзоянц Ю.А.[19].

Технологическая карта представлена в виде таблицы, состоящей из 24 граф, в которой отражены основные операции переработки мяса:

1) Приемка сырья;

2) Разделка туш, обвалка и жиловка мяса;

3) Измельчение и посол на волчке;

4) Созревание мяса;

5) Приготовление фарша;

6) Наполнение оболочек;

7) Обжарка;

9)Варка;

10)Охлаждение;

11)Контроль качества;

12)Упаковывание и маркировка;

Произведем расчет для пятой операции

В графе 2 указывается наименование операции.

В графе 3 указывается объем работ в сутки ( ), кг.

Так как в сутки требуется переработать кг, то =63 кг.

В графе 4 указывается число дней работы в году.

Колбасный цех работает 66 дней в году.

В графе 5 указывается годовой объем работ ( ), кг:

=66, (2.16)



= 66·63=4158 кг.

В графе 6 дает наименование и марки машин, при помощи которых выполняется операция. Данная операция включает вакуумный куттер.

В графе 7 указывается мощность установки:18,5 кВт.

В графе 8 приводится производительность машин за час сменного времени, которую берут из технических характеристик.=600 кг/ч.

В графе 9 проставляется потребное число машин (n), исходя из производственных условий, суточного объема работ, часовой производительности и число часов, в течении которых машина может работать в конкретных условиях. Принимаем одну машину.

В графе 10 подсчитывается число часов работы машины (Т), ч.

, (2.17)

где -суточный объем работ, кг;

-производительность машины кг/ч.

Т=63/600=0,2 ч.

Графа 11 показывает число часов работ машины в год ( ), ч:

=66Т, (2.18)

=66·0,2=13,2 ч.

В графе 12 приводят число обслуживающего персонала (m) на одну машину.

Принимаем одного рабочего.

В графе 13 заполняется аналогично.

В графе 14 приводят годовые затраты труда (), чел.час:

=·n, (2.19)

=66·0,2=13,2 ч.

В графе 15 проставляют капитальные вложения, в которые входят затраты на приобретение оборудования; торгово- транспортные и складские расходы; затраты на монтаж оборудования от их стоимости. Т.К оборудование загружено на 28% согласно годовым отчетам предприятия, то балансовая стоимость машины принимаем, как цена машины·0,28=120000·0,28=33600 руб. С учетом всего этого капитальные вложения составляют 33600 рублей. В графе 16 проставляют капитальные вложения всех машин в руб., которые определяются как произведение стоимости одной машины Б (графа15) на количество машин n (графа9).

В графе 17 указываем годовые отчисления на реновацию (восстановление) в %. Принимаем А = 14,2 %.

В графе 18 показывают норму ежегодных затрат на текущий ремонт, техническое обслуживание машин в %. Примем Р = 16%.

В графе 19 подсчитываем затраты А, в руб., для каждой машины по формуле:

А=Б(а+р) 1/100, (2.20)

А=33600(14,2+16)·0,01=10147,20 руб.

В графа 20 определяют расход электроэнергии (W) на данной операции:

W=У, (2.21)

W= 13,2·18,5=244,2 кВт·ч.

В графе 21 рассчитываем стоимость электроэнергии. Стоимость электроэнергии рассчитывается по формуле:

Э=У, (2.22)



где - стоимость 1 кВт·часа электроэнергии.

Э=4,19·244,2=1199 руб.

Значение графы 22, зарплаты персоналу в руб., определяется:

=s··m, (2.23)

где s- часовая тарифная ставка, руб.(40 руб/час),

m- количество людей, занятых на данной операции.

= 40·13,2·1=528 руб.

Графа 23- прочие прямые затраты в руб., определяется по формуле:

=6,5(А+W+)/100, (2.24)

=6,5(10147,20+244,2+528)/100=771,82 руб.

Графа 24- годовые эксплуатационные затраты:

=+А++Э, (2.25)

=528+10147,20+771,82+1199=12650 руб.

Аналогично проводится расчет для остальных операций. Технологическая карта представлена на листе№6 в графической части.



3. Конструкторская часть

3.1 Анализ существующих конструкций. Обоснование выбора разрабатываемой установки

Наблюдение за технологическим процессом работы куттераВК-125 при прохождении производственной практики в ЗАО «Костромской мясной двор» показало, что загрузка фарша в бункер выполняется при помощи гидравлического подъемника-опрокидывателя, что с точки зрения экономики не целесообразно, т. к. получаются большие эксплуатационные затраты и усложнена эксплуатация. Нами по литературным источникам, включая патенты, проведён анализ на предмет возможности модернизации подъемника или замены более совершенным. Из рассмотренных подъёмников ниже приведены 5 типов, а именно подъёмник-загрузчик, подъемник Я2-АТА-150, подъемник PR, подъемник МИФ-ОТ-0,2 и подъемника-опрокидывателя [7].

Подъемник-загрузчик (рис 3.1), предназначен для загрузки сырьем волчков, куттеров, шприцов, фаршемешалок и другого технологического оборудования с применением напольных тележек вместимостью 100 и 200 литров.

Представляет собой сварную станину, на которой крепятся все сборочные детали и механизмы. По вертикальным направляющим(швеллерам) станины с помощью цепи на четырех парах роликов перемещается каретка в виде сварной конструкции из толстолистовой стали. Она обеспечивает вертикально-прямолинейное движение захвата или платформы с тележкой. На плите станины расположен привод для подъема каретки. Облицовка выполнена из нержавеющей стали. Максимальная высота подъема тележек с сырьем 2100-3110 мм, потребляемая мощность 1,5 кВт, номинальное напряжение 380 В.



Рис 3.1 Подъемник-загрузчик

Подъемник Я2-АТА-150, предназначен для загрузки технологического оборудования сырьем путем подъема тележки на заданную высоту и опрокидывания ее над бункером. Разгрузка оборудования с любой стороны несущей стойки обеспечивается универсальным захватом.

Грузоподьемный механизм выполнен в виде винтовой самотормозящей передачи, это обеспечивает надежную фиксацию перемещаемого груза в любой точке подъема (опускания).Управление производится оператором с пульта управления, установленного на несущей стойке.Оснащен системой электромеханических блокировок, гарантирующих отключение привода в аварийных ситуациях. Грузоподъемность 150 кг, высота подъема тележки 1600мм, установленная мощность 1,5 кВт, габаритные размер1080Ч700Ч1300 мм, масса 175 кг.

Подъемник PR (рис3.2), предназначен для работы со всем мясным оборудованием, которое требует разгрузки сырья из тележки типа U-200, например: волчок РК, фаршемешалка РW, массажер МА, шприц. Подъемник имеет возможность регулировки высоты подношения в пределе от 1400 до 2000 мм. В основном варианте требует крепления к полу, а когда работает как оборудование интегрированное с машиной крепления не требует.

Подъемник PR сделан из стали кислотоустойчивой, что в значительно влияет на его прочность и облегчает мытье. Грузоподъемность 280 кг, частота 50 Гц, мощность двигателя 1,5 кВт, скорость подъёма 3,7 м/мин, высота подъёма-регулируемая 1400 мм,1500 мм,1600 мм,1700 мм, габаритные размеры 1110Ч 1030 Ч2950 мм, вес 300 кг.

Рис.3.2. Подъемник PR

Подъемник МИФ-ОТ-0,2 (рис 3.3), предназначен для загрузки сырьем волчков, шприцов, фаршемешалок и другого технологического оборудования с применением напольных тележек объемом 100 и 200 литров.

Подъемник представляет собой сварную станину, на которой крепятся все сборочные детали и механизмы. По вертикальным направляющим (швеллерам) станины с помощью цепи на четырех парах роликов перемещается каретка в виде сварной конструкции из толстолистовой стали. Она обеспечивает вертикально-прямолинейное движение захвата или платформы с тележкой. На плите станины расположен привод подъема каретки. Облицовка выполнена из нержавеющей стали.

Грузоподъемность 300 кг, высота опрокидывания 2100 мм, габаритные размеры 1300Ч1100Ч3112 мм, масса 390 кг.



Рис.3.3. Подъемник МИФ-ОТ-0,2.

Подъемник-опрокидыватель (рис3.4), предназначен для загрузки ёмкостей, контейнеров или коробок в один или несколько этапов. Данный опрокидыватель также снабжён системой фиксации контейнеров и дополнительным контролем этапов работы установки.

Представляет собой установленное на колёсах сварное основание, на котором на определённой высоте закреплена опора поворотного вала. Вал поворачивается с помощью двух гидравлических цилиндров и поднимает тележку, которая предварительно закрепляется в захватах. По мере подъёма тележка изменяет своё положение в пространстве и в верхнем положении загруженный в неё продукт по стенке направителя соскальзывает в ёмкость или контейнер. Достоинства - возможность перемещения в нужное место. Но для работы необходимо наличие гидросети с раздаточными кранами. Грузоподъемник 100 кг, рабочая высота, исполнение нержавеющая сталь, привод гидравлический, установленная мощность 1,5 кВт.



Рис 3.4. Подъемник-опрокидыватель

3.2 Описание разрабатываемой машины

Из анализа вышеизложенного можем заключить, что имеющие подъемники не имеют значительных преимуществ перед применяемым в настоящее время на предприятии. Поэтому нами принято решение пойти на модернизацию устройства с исключением гидравлической системы с насосной станцией и аппаратурой управления.

В ходе конструкторской разработки было найдено оригинальное, на наш взгляд, решение с превращением ведущей звездочки в сектор, то есть в ней сделан радиальный паз равный диаметру посадочного отверстия на вал d=50 мм, а для закрепления звездочки на валу предусмотрено клеммовое соединение. Данная модернизация проста в конструкции и обслуживании.

3.3 Выбор мотор-редуктора

Для полного опорожнения тележки угол ее наклона к вертикали в опрокинутом положении принят 45 , что обеспечит безусловный сход фарша в загрузочный бункер, так как заведомо выполняется условие л>arctgf гдеf -коэффициент трения фарша по металлу, 0,15.

Общий угол поворота составляет 135°=2,35рад.при вертикальном верхнем расположении наклонного участка рычага и такой же угол принят между сторонами ломаного рычага. Время подъема составляет 10 секунд.

Для поворота вала опрокидывателя применим мотор-редуктор, который упрощает конструкцию. Типоразмер мотор-редуктора найдем по величине максимального опрокидывающего момента, значение которого вытекает из рассмотрения геометрии движения и получено произведением радиуса, который описывает центр тяжести тележки с грузом. Вес тележки с грузом ориентировочно составит:

P = (m_ф+m_T)·g, (3.1)

где m_ф - масса фарша, кг (т_гр=100 кг);

m_T - вес тележки, кг (по данным каталога m_т=18 кг),

g- ускорение силы тяжести, 9,8м/с²

Р = (100 + 18)·9,8 = 1156,4 Н

Крутящий момент определяется:

М_к =P·L, (3.2)

где: L - расстояние от оси поворота до центра тяжести,905 мм.

М_к =1156,4·905 = 1046,6·10іН·мм=1046,6 Н•м

Определяем мощность:

Р, (3.3)

где - угол поворота, 2,35 радианов;

- время подъема, 10 с;

Р

Определяем угловую скорость:

щ, (3.4)

щ= 0,235 с^-1

Определим частоту вращения:

n, (3.5)

n=2,25 об/мин.

По расчетной мощности принимаем ближайший мотор-редуктор МПз2-40с номинальной частотой вращения 18 об/мин, допустимый крутящий момент 245 Н·м, допустимая радиальная нагрузка на выходном валу 4 кН, масса 52 кг. Электродвигатель: тип - 4АХ80В8Р3, мощность - 0,55 кВт, частота вращения - 700 мин^-1.[3].

Рис. 3.5. Мотор-редуктор МПз2-40.

Определяем передаточное отношение:

i=

Для крепления мотор-редуктора применяем двое салазок, которые будут крепится на основание с помощью болтов. Конструкцию их разрабатываем самостоятельно, руководствуясь [4].



3.4 Расчет цепной передачи

Производим расчет цепной передачи ориентируясь на номинальные параметры мотор-редуктора и необходимое передаточное отношение; руководствуясь [10]:

-передаваемая мощность N=0,55 кВт;

-частота вращения ведущего вала n=18 об/мин.

-передаточное отношение i=8;

Определяем число зубьев ведущей звездочки:

z₁₌29-2i, (3.4)

z₁=29-2·8=13.

Вычисляем число зубьев ведомой звездочки:

z₂₌z₁·i, (3.5)

z₂ =13·8=104

Уточняем передаточное число:

=, (3.6)

==8.

Определяем шаг цепи с учетом условий эксплуатации:

t' =13.5 , (3.7)

где _-коэффициент эксплуатации

₌·····, (3.8)

-коэффициент, учитывающий характер нагрузки (-1,5);

-коэффициент, учитывающий межосевого расстояния на работоспособность цепи (-1);

- коэффициент, учитывающий угол наклона линии, соединяющей центры звездочек к горизонту (-1);

- коэффициент, учитывающий способ натяжения цепи( -1,25);

- коэффициент, учитывающий способ смазывания цепи (-1,5);

- коэффициент, учитывающий количество смен работы (-1);

n-число рядов цепи, предварительно принимаем 4.

После подстановки всех значений в формулу (3.7) получим:

t'=13.5=16,8 мм.

Принимаем цепь 4ПР-19,05-15200

Характеристика цепи:

t		л		d	b	h	A		Q,кН	m
19,05	11,91	1,60	12,7	5,96	105	18,2	25,5	18	152	7,5	408

Определяем межосевое расстояние в шагах.

Рекомендуемое значение равно: a=(30..50) t.

Принимаем значение a_t=30.

Вычисляем число звеньев в цепи:

L?=2а?++ , (3.9)

L?=2·30+58,5+0,48= 119

Определяем диаметр делительных окружностей ведущей звездочки:



d?=, (3.10)

d?== 78,86 мм.

Ведомой звездочки:

d?=, (3.11)

d?== 630 мм.

Определяем расчетную длину цепи:

L=L?·t, (3.12)

L=119·19,05= 2267 мм.

Проверим работоспособность цепи по числу ударов.

Действительное значение числа ударов:

U=, (3.13)

U== 0,13 с?№.

Допустимое значение числа ударов:

=== 26,6 с?№.

По числу ударов в секунду цепь является работоспособной.

Проверяем цепь на прочность по коэффициенту запаса прочности:

S=, (3.14)

Определяем тангенциальную силу на ведущей звездочке:

= == 3322,5 Н.

Определяем силу от провисания цепи:

=9.81qa, (3.15)

где - коэффициент провисания, зависящий от положения линии центров, соединяющих центры звездочек (-1).

=9.811·7,5·571.5·10^-3= 42 Н.

Возвратимся к формуле (3.17), определим коэффициент запаса прочности:

S= = 30,7

Допустимая величина запаса прочности =8,4. В проектируемой цепи запас прочности обеспечен.

Нагрузка на вал со стороны цепи равна:

=k?Ft+2=1,5·3322,5+2·42=5067,7 Н.

Расчет завершен. По всем параметрам выбранная цепь 4ПР-19,05-15200 отвечает критериям работоспособности и надежности.

Производим расчет размеров зубьев большой и маленькой звездочки [16].

Расчетные данные сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 Расчетные размеры зубьев большой и маленькой звездочки

Наименование	Большая	Маленькая
Половина углового шага	ф ===1,73	ф ===13,8
Высота зуба, измеряемая от шаговой линии , мм	=0,25·t=0,25·19,05=4,7	=0,25·t=0,25·19,05=4,7
Диаметр делительной окружности	===19,4	== =20,2

Для обеспечения положения ветвей цепи на большой звездочке без выхода за пределы сектора предусматриваем установку направляющей звездочки, которая устанавливается на 2 подшипниках. Выбираем подшипник шариковый радиальный двухрядный сферический № 1204, [3].

Рис. 3.6. Подшипник шариковый радиальный двухрядный сферический ГОСТ 5720-75.

Таблица 3.2 Основные размеры и параметры подшипника

d, мм	D, мм	B, мм	R, мм	Обозначение	C, кН	C0, кН
20	47	14	1,5	1204	7,5	3,1

На вал каждый из подшипников приходится половина нагрузки от цепи и условие

выполнено.



3.5 Расчет клеммового соединения

Расчёт клеммового соединения [6] проведём из условия достаточно высокой жесткости его составляющих. Исходя, из конструкции большой звездочки примем число соединительных болтов z=4 (по два с каждой стороны от оси вала). При затяжке каждого болта с силой на поверхности вала и клеммового соединения возникает по вертикальному диаметральному сечению силы нормального давления N=z·. Для передачи вращения момент от силы трения должен превышать действующие т.е:

N·f·d=z·

Отсюда:

где - коэффициент трения, 0,15;

- диаметр вала, 0,05 м;

- крутящий момент на валу, Н•м;

- коэффициент запаса, 1,5.

Рис. 3.7 Клеммовое соединение

Выбираем резьбу М161,5-6g, площадь его сечения А=141 мм². Допустимое напряжение для материала болта из стали 20 [] = 60 МПа [20].

; (3.17)

=

= 60 МПа

Условие прочности выполняется с большим запасом, но учитывая ответственные условия работы, размеры оставим без изменения.



4. Безопасность и экологичность проекта

В данном дипломном проекте рассматривается модернизация подъемника-опрокидывателя в технологии производства сосисок в ЗАО «Костромской мясной двор» с целью упрощения данной конструкции и его обслуживания.

4.1 Организация работы на участке производства сосисок

В цехе используется следующее оборудование[лист№4]:

· стол для обвалки и жиловки мяса;

· 1 волчок;

· 1 куттер;

· 1 фаршемешалка;

· 1 шприц;

· льдогенератор;

· 4универсальных термокамер;

Оборудование размещено таким образом, чтобы в помещении оставались необходимые по длине и ширине проходы, а также площадки для его обслуживания. Ширина основных проходов в цехе принято не менее 2,5…3 м, проходы между отдельными машинами, имеющими движущиеся части - не менее 1 м. Расстояние между выступающими частями аппаратов составляет 0,8…1 м, а в местах, где не предусмотрено движение рабочих - 0,5 м[8].

Объем помещения для приготовления фарша на одного работающего должен составлять не менее 15 мі, а площадь - не менее 4,5 мІ.

Для предотвращения скопления пыли в помещениях следует своевременно осуществлять их уборку, которая должна проводиться мокрым или пневматическим способом.

Производственные помещения должны иметь устройства для проветривания - фрамуги в окнах, оснащенные приспособлениями для быстрого и легкого открытия окон. От мух предусмотрено на окнах сетка, а в каждом помещении висят липкие ленты.

В цехе должны быть предусмотрены: помещения или устройства для мойки, стерилизации, сушки оборотной тары, мойки инвентаря, комбинированные умывальники со стерилизатором инструмента, кладовые (шкафы) для соли, специй, вспомогательных материалов; шкаф для хранения уборочного инвентаря, моющих и дезинфицирующих средств.

На этапах проектирования и строительства учитывался санитарный класс помещения, нормы полезной площади для работающих и под оборудование.

В производственных помещениях должны поддерживаться определенные значения параметров микроклимата: диапазон температур от 16 до 23 Сє в холодный период года и от 18є до 25 Сє в теплый период года; влажность воздуха должна быть в пределах 30…60 %; скорость движения воздуха 0,2…0,5 м/с.

В помещениях колбасного цеха следует предусматривать приточно-вытяжную общеобменную механическую вентиляцию (или кондиционирование) в сочетании, при необходимости, с местной вытяжной вентиляцией.

Для полного или частичного возмещения воздуха, удаляемого системами с естественным или механическим побуждением из помещений, характеризуемых, в основном, значительными тепловыделениями (помещения обжарочных и коптильных камер без котлов и камер для варки колбас, помещения сушилок разного назначения и т.п.), поступление наружного не подогретого воздуха в холодный период года осуществляется через открываемые проемы в окнах или стенах на уровне не ниже 3 м от пола с принятием мер, предотвращающих непосредственное воздействие холодного воздуха на работающих.

Очистку подаваемого наружного воздуха от пыли в системах кондиционирования следует предусматривать по технологическим требованиям в производственных помещениях: отделениях подготовки сырья (разделка туш, обвалка и жиловка мяса), приготовления фарша для колбас, шприцевания колбас и в других помещениях, связанных с производством пищевых продуктов.

Универсальные термокамеры и другое оборудование, являющееся источником интенсивного выделения тепла, влаги и вредных веществ, должно снабжаться местными системами вытяжной вентиляции.

Освещение производственных помещений должно соответствовать требованиям СНиП 23.05.95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». В производственных помещениях наиболее приемлемо естественное освещение. При недостаточном естественном освещении следует применять искусственное освещение - преимущественно люминисцентные лампы. Светильники с люминесцентными лампами должны быть оборудованы защитной решеткой (сеткой), рассеивателем или специальными ламповыми патронами, исключающими возможность выпадения ламп из светильников; светильники с лампами накаливания - сплошным защитным стеклом. Светильники в помещениях с открытыми технологическими процессами не должны размещаться над технологическим оборудованием, чтобы исключить возможность попадания осколков в продукт.

В цехе по переработке мяса при освещении люминесцентными лампами не менее 200 лк.

В помещениях, требующих особого санитарного режима (следует предусматривать установку бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха). Режим работы бактерицидных ламп должен соответствовать требованиям инструкции по их эксплуатации.

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги и статического электричества.

Электобезопасность на перерабатывающих предприятиях должна соответствовать требованиям ГОСТов, ПУЭ и другой нормативной документации [8].

Организационные мероприятия:

· правильный подбор персонала, обслуживающего электроустановки (запрещается использование труда лиц моложе 18 лет, а также не обученных и не прошедших медицинское освидетельствование для работы данного вида);

· проведение специального обучения для выполнения работ с повышенной опасностью, инструктажей по безопасности труда, применение средств пропаганды правил электробезопасности(плакатов, видеофильмов и пр.);

· назначение ответственных лиц за электрохозяйство;

· должен проводится контроль за правильностью устройства электропроводок и установка электрооборудования в соответствии с ПУЭ;

· контроль за надежностью СИЗ от поражения электрическим током.

Требования к электробезопасности при работе на подъемнике-опрокидывателе:

1. На электродвигателях и приводимых ими механизмах должны наносится стрелки, указывающие направление вращения механизма и электродвигателя;

2. Так же электродвигатели должны иметь защиту от коротких замыканий и перегрузки;

3. Должны быть закрыты клеммные коробки электродвигателей;

4. Металлические части электроустановок которые могут находится под напряжением, должны быть заземлены, а так же заземлены: корпус подъемника-опрокидывателя, корпуса электродвигателей, корпуса пусковых аппаратов, а так же металлическая оболочка кабелей и приводов.

Требование к персоналу:

При выполнении работ на производстве сосисок, обеспечение предприятий специальной одеждой, специальной обувью должно осуществляться на основе правил обеспечения работников спецодеждой, спецобувью и СИЗ, а также ОСТ 10.286-2001 «Санитарная одежда для работников АПК. Нормы обеспечения». К самостоятельной работе по производству сосисок допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний, не моложе 18 лет, ознакомленные с устройством и правилами эксплуатации оборудования, прошедшие вводный инструктаж, инструктаж по пожарной безопасности, первичный инструктаж на рабочем месте и лица.

Все работники предприятия снабжаются специальной одеждой, специальной обувью и другими СИЗ. Для работы на подъемнике-опрокидывателе предприятие должно выдать следующую спецодежду: сапоги юфтиевые, жилет утепленный.

А так же санитарную одежду: халат хлопчатобумажный, головной убор (чепчик), фартук прорезиненный и полотенце.

Руководитель предприятия несет ответственность за обеспечение работающих спецодеждой, обувью, предохранительными приспособлениями, мылом, обезвреживающими и смывающими средствами.

Работающие в ЗАО «Костромской мясной двор» проходят предварительный медосмотр при поступлении на работу, периодический проводится один раз в год.

Требования санитарной одежде, обуви и санитарным пренодлежностям:

§ Санитарные одежда и обувь должны соответствовать требованиям государственных и отраслевых стандартов и других нормативных и технических документов на соответствующие изделия, быть пригодными и удобными для пользования;

§ Санитарные одежда и обувь не должны стать возможным источником загрязнения пищевой продукции волокнами и частицами хлопка и т.д;

§ Ткани и другие материалы для изготовления санитарной одежды и обуви, а также красители и различные пропитки для их обработки должны быть разрешены к применению Минздравом России;

§ Санитарная одежда должна быть изготовлена из натуральных хлопчатобумажных или льняных тканей;

§ Санитарная одежда должна быть изготовлена из натуральных хлопчатобумажных или льняных тканей;

§ Обувь должна легко очищаться от загрязнений, сохранять свои защитные свойства после многократной обработки дезинфицирующими растворами (растворы хлорной извести, кальцинированной соды, каустика и т.д.);

§ В цехах и производственных участках, имеющих зажиренную поверхность пола, работающим должна выдаваться обувь на противоскользящей подошве;

§ Санитарное полотенце, выдаваемое по Нормам, должно быть изготовлено из хлопчатобумажной, льняной или смесовой ткани размером не менее 50 х 100 см.

4.2 Расчет защитного ограждения[9]

Ограждения представляют собой физическую преграду между человеком и опасными или вредными производственными факторами.

Ограждения (кожух, решетка, сетки, крышки и т.д) защищают оператора от механических воздействий движущихся и вращающихся частей.

Оградительные устройства чаще всего изготавливают в виде сплошных жестких щитов и кожухов из листовой стали толщиной не менее 0,8 мм либо листового алюминия толщиной не менее 2мм, либо из прочной пластмассы толщиной не менее 4мм. В нашем случаи мы изготавливаем кожух из листовой стали.

Определение геометрических размеров защитного ограждения.

Защитные ограждения механических передач проектируют так, чтобы передача была ограждена с внешней и боковой сторон полностью по всему контуру. Форма ограждения должна как можно ближе приближаться к очертаниям передачи.

При определении геометрических размеров защитных ограждений механических передач(ременных, цепных) и других вращающихся деталей принимают (рис.4.1):

-радиальный зазор между звездочкой и защитным ограждением для предупреждения возможного набегания цепи r=25мм;

- боковой зазор между вращающейся звездочкой и ограждением к=10мм;

Рис 4.1 - Схема крепления защитного ограждения цепной передачи:

1-кожух; 2- мотор-редуктор; 3-звездочка ведомая; 5- корпус крепления вала; 6-проушины для крепления кожуха.



Определить толщину защитного кожуха цепной передачи, если известно, что расстояние между местами закрепления кожуха к корпусу машины l=425мм; высота кожуха h=100мм, допустимое напряжение материала кожуха=125МПа; модуль упругости Е=2·МПа; шаг цепи=19,05мм, скорость цепиv=1м/с.

При расчете толщины кожуха защитного ограждения предположим, что его разрушение может произойти в результате разрыва цепи, а в ударе примут два звена разрушившейся цепи. Массу этих звеньев определим следующим образом. Из справочника[16] установили, что для четырехрядной цепи с шагом t=19,05мм удельная масса 7,5 кг/м или 0,0075 кг/мм. Тогда два звена с заданным шагом будут иметь массу m=19,05·4·0.0075=0,571кг. Для проектного расчета примем значение е=120, т.к цепь четырехрядная. Тогда

д?; (4.1)

д?

Принимаем д= 0,8мм.

Выполним проверку по коэффициенту высоты кожуха.

е ==125

Что соответствует принятому значению.

Крепление кожуха обеспечивается болтовым соединением в нижней части к основанию подъемника-опрокидывателя. В верхней части соединение кожуха и корпуса крепления вала происходит с помощью соединительной пластины. Схема крепления показана на рис.4.1.1. Данная конструкция позволяет защитить обслуживающий персонал от воздействия вращающихся частей и от возможного разрыва цепи.

4.3 Требования безопасности при работе на подъемнике-опрокидывателе тележек

В качестве усовершенствования предлагается подъемник-опрокидыватель, с помощью которого будут подниматься, и опрокидываться тележки с сырьем. Данная модернизация позволяет облегчить труд работникам, которые осуществляют технологический процесс, уменьшить риск получения травм, увеличить механизацию линии по производству сосисок.

При работе подъемника-опрокидывателя существуют следующие опасные и вредные факторы:

- механическое сдавливание (между поверхностью пола и опускающейся после выгрузки тележкой),

- втягивание или захватывание, риск получения удара (при ненадлежащем закреплении тележки),

- потеря устойчивости (при превышении максимальной грузоподъемности),

- электрический риск, биологический и микробиологический риск (при недостаточной санитарной обработке устройства и при переработке недоброкачественного продукта существует риск пищевого отравления оператора при невыполнении им правил личной гигиены).

Основные меры защиты от воздействия опасных и вредных факторов:

§ должна быть нанесена маркировка на поверхность пола, ограничивающую «опасную зону», находиться в которой и наступать на нее оператору запрещается;

§ установка защитного заземления и защитного зануления машины;

§ тщательная изоляция и недоступность токоведущих частей;

§ установка на загрузочной чаше ограждения в виде решетки, сблокированной с приводом, размеры решетки должны исключать возможность проникновения рук в рабочую зону;

§ установка защитной крышки на привод рабочего органа;

§ организация отключения машины от сети при выполнении ремонта и технического обслуживания.

Указания по мерам безопасности:

ь загрузочное устройство можно применять только для выполнения работ по предназначению и в соответствии с техническими характеристиками;

ь к работе с устройством допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации и прошедшие инструктаж по технике безопасности;

ь запрещается оставлять устройство загрузочное включенным в электрическую сеть без надзора оператора или наладчика;

ь устранение не исправностей работы электрооборудования производить после изучения схемы электрической принципиальной.

Для обеспечения безопасности при работе с устройством загрузочным запрещается:

- эксплуатировать устройство при отсутствии надёжного заземления, при неисправном электрооборудовании и его составных частях;

-производить санитарную обработку и работы по устранению неисправностей при подключенном к сети питания устройстве;

-нахождение оператора или предметов в зоне безопасности под захватом устройства во время его работы;

-нахождение возле работающего устройства каких-либо лиц из персонала предприятия, не ознакомленных с руководством по эксплуатации;

-производить подъем тележки с продуктом без визуальной проверки надежности ее фиксации замком захвата;

-производить первый после монтажа устройства подъём груза не убедившись, что устройство своими опорами гарантированно касается поверхности пола;

- эксплуатировать устройство с отклонением корпуса от вертикального положения более 10мм на 1м высоты;

4.4 Мероприятия по защите окружающей среды

Природоохранной является любая деятельность, направленная на сохранение качества окружающей среды на уровне, обеспечивающем устойчивость биосферы [13].

Одной из важнейших составляющих частей природоохранного законодательства является система экологических стандартов. Ее своевременная научно обоснованная разработка является необходимым условием практической реализации принимаемых законов, так как именно на эти стандарты должно ориентироваться предприятия-загрязнители в своей природоохранной деятельности.

Отходы производства мясокомбината связаны с выбросами в атмосферу вредной пыли и газов, сбросами в водоемы загрязненных сточных вод от хозяйственно-бытовой и производственной деятельности предприятия. Целью экологической работы предприятия является предупреждение возможного превышения допустимого уровня вредного воздействия на окружающую среду.

Очистка сточных вод.

Санитарно-технические системы мясоперерабатывающего предприятия состоят из канализационных сетей, санитарных и инженерных сооружений для сбора и отведения с территории предприятия отработанных вод, очистки сточных вод, а также их обеззараживания и обезвреживания.

Основным источником загрязнения окружающей среды при этом будут служить различные отходы (моющие растворы, остатки фарша и др.).

Методы очистки сточных вод подразделяют механические, химико - механические и биологические. Для механической очистки вод применяют решетки, жироловки, отстойники. Решетки устанавливают в поперечном сечении канала. Жироловки предназначены для отделения жировой примеси от сточных вод. Отстойники предназначены для улавливания органической взвеси от сточных вод.

При химико-механической очистке к сточным водам добавляют коагулянты, которые способствуют выпадению в осадок мелких взвесей в отстойниках.

При биологической очистке органические вещества сточных вод окисляются микроорганизмами. В результате органических веществ переходят в минеральные.

Для удаления из воды растворенных органических веществ наиболее часто применяют биохимическое окисление в природных или искусственно созданных условиях. В первом случаи для этого используют почвы, проточные и замкнутые водоемы, во втором - специально простроенные для очистки сооружения (биофильтры).

Требования к системам сточных вод:

1 Необходимо предусмотреть сбор той части воды, которая используется на начальной стадии мойки технологического оборудования.

2 Для исключения возможного образования сильно концентрированых сточных вод после применения моющих реагентов предприятие должно быть оснащено баком-нейтрализатором, в котором собирается эта часть стоков с целью их обязательной нейтрализации перед сбросом.

3 В состав малотоннажных мясоперерабатывающих предприятий обязательно должны входить жироловки для очистки сточных вод.

4 Для биологической очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий следует применять аэротенки.

На перерабатывающих предприятиях водоотведение часто осуществляется неравномерно вследствие залпового выпуска отработавшей воды, поэтому при проектировании необходимо учитывает коэффициент неравномерности водоотведения.



Выводы по разделу

В данной части дипломного проекта были приведены требования безопасности при выполнении работ на подъемнике-опрокидывателе, требования к вентиляции, требования электробезопасности, а также приведены мероприятия по защите окружающей среды.

Немаловажную роль в организации работ, играет экологичность производства. Применение высокоэффективных систем очистки загрязненных стоков позволяет нам получить воду, которая отвечает самым жестким санитарным требованиям и нормам.



5. Технико-экономическая оценка проекта

5.1 Технико-экономическая оценка проекта

Экономическая эффективность характеризуется отношением результатов деятельности (валовой продукции, валового дохода, прибыли) к производственным затратам, совокупным издержкам производства, себестоимости продукции и работ. Конструкторской разработкой данного дипломного проекта является устройство для загрузки фарша в куттер. Данная модернизация будет проста в конструкции и обслуживании. [17].

Для технико-экономической оценки необходимо определить затраты на модернизацию подъемника, которая заключается в замене базового гидропривода на мотор-редуктор.

Затраты на изготовление приспособления рассчитываются по формуле:

?К=С_пд+С_од+С_рм, (5.1)

где: С_пд - стоимость покупных деталей, руб.;

С_од - стоимость оригинальных деталей, руб.;

С_рм - стоимость работ по монтажу приспособления, руб.;

Все покупные детали сведены в таблицу 5.1

Таблица 5.1 Стоимость покупных деталей

Наименование детали	Количество	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Мотор-редуктор МПз2-40	1	17800	17800
Подшипник шариковый радиальный двухрядный ГОСТ 8338-75	2	200	400
Болт М16ГОСТ 7798-70	8	16	128
Болт М12ГОСТ 7798-70	4	12	48
Болт М8ГОСТ 7798-70	4	9	36
Крышка подшипника ГОСТ18514-73	2	350	700
Корпус подшипника ГОСТ 13218.1-80	2	420	840
Шайба ГОСТ 6402-70	20	2	40
Гайка ГОСТ 8530-90	18	3	54
Цепь 4ПР-19,05-15200	1	860	860
Итого:			20906

Стоимость оригинальных деталей рассчитывается по формуле:

С_од=С_м+С_риз, (5.2)

где: С_м- стоимость материала, руб.;

С_риз- стоимость работ по изготовлению деталей, руб.;

С_м=?К_м• Ц_м , (5.3)

где: К_м- количество металла, кг;

Ц_м- цена одного килограмма металла, руб.

Для изготовления оригинальных деталей необходимы следующие материалы.

Таблица 5.2 Стоимость материалов для оригинальных деталей

Наименование материала	Масса, кг	Цена, руб/кг	Стоимость, руб.
Лист	2,4	18,5	44,4
Литье 40Г ГОСТ 4543-71	10	80	800
Круг	0,45	80	36
Круг	2,9	80	232
Квадратный прфиль	1,2	38	45,6
Квадрат	0,05	38	1,9
Круг	0,1	35	3,5
Труба	0,1	26,5	2,65
Итого:			1166

Стоимость работ по изготовлению деталей рассчитывается по формуле:

С_риз=С_рм=?t_р•Т_с•К_д•К_от, (5.4)

где: ?t_р- трудоемкость работ по изготовлению деталей по видам: слесарные, токарные и т.д.;

Т_с - тарифная ставка, руб./ч;

К_д - коэффициент доплат премиальных надбавок, К_д=1,4…1,6

К_от - коэффициент отчислений в единый социальный налог, К_от=1,34

При изготовлении деталей требуются затраты труда рабочих, выполняющих различные виды работ.

Затраты на оплату труда сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 Стоимость работ по изготовлению деталей и сборке приспособления

Наименование работ	Оплата труда, руб./ч	Трудоёмкость работ, чел.-ч.	Стоимость работ, руб.
Слесарно-сборочные	40	8	320
Станочные	42	6	252
Резка металла	40	3	211
Сварочные	45	7	315
Пуско-наладочные	40	8	564
Итого:			1662

Стоимость изготовления устройства по формуле 5.1 составляет:

К = 20906+1166+1662 =23734 руб.

Определяем стоимость подъемника-опрокидывателя до модернизации:

=+; (5.5)

где - фактическая цена подъемника-опрокидывателя;

- цена насосной станции.

=+=92000 руб.

Определяем стоимость подъемника-опрокидывателя после модернизации:

=-Ц+К; (5.6)

где -фактическая цена подъемника-опрокидывателя;

Ц- цена гидропривода;

=-32000+23734=63734 руб.

Определим заработную плату рабочего. До модернизации и после она будет одинакова.

=t·ОТ, (5.7)

где ОТ- часовая оплата труда, руб;ОТ-50 руб.

t-затраты труда.

=0,36·50=18 руб.

До модернизации на подъемнике-опрокидывателе стоял гидропривод мощностью 1,5кВт.

Затраты на электроэнергию определяем по формуле:

, (5.8)

где Nдв - мощность двигателя, кВт; Nдв = 1,5 кВт;

t - годовые затраты труда, руб.;

Ц_кВт - цена электроэнергии за 1 кВт, руб., Ц_кВт = 4,91 руб.

Затраты на электроэнергию в базовом варипнте:

В проектном варианте устанавливается мотор-редуктор мощностью N = 0,55 кВт.

Затраты на электроэнергию в проектное варианте составят:

Амортизацию отчисления определяются по формуле:

, (5.9)

где Бс - балансовая стоимость, руб.;

На - норма амортизационных отчислений, %; Н_а = 14,2%.

Затраты на ремонт и обслуживание определяем по формуле:

, (5.10)

где Нр - норма отчислений на ремонт и ТО, %; Нр= 16%.

Подставив значения, получим:

= = 13064 руб.

== 14720 руб.

= = 9050,2 руб.

== 10197,4 руб.

Эксплуатационные затраты на работу погрузчика определяем по формуле:

, (5.11)



В базовом варианте составят:

Эксплуатационные затраты в проектном варианте:

, (5.12)

Подставив значения, получим:

Определяем годовой экономический эффект:

; (5.13)

где -приведенные затраты в базовом варианте;

-приведенные затраты в проектном варианте;

, (5.14)

где - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е=0,15;

= 41604,65 руб.

руб.

Подставим значения в формулу (5.15), получим:

= 12778 руб.

5.2 Расчет себестоимости продукции

Полная себестоимость производства сосисок определяется по формуле:



где: - затраты на 1 кг сосисок;

- затраты на производство сосисок;

- прочие затраты, они составляют 5% от .

Затраты по технологической карте для приготовления 1кг сосисок определяются по формуле:

Затраты на основное и вспомогательное сырье определяют по формуле:

где З_сом - затраты на основное сырье, руб.;

З_вс - затраты на вспомогательное сырье, руб.

где - цена j-го вида сырья, руб./кг;

- количество j-го вида сырья, кг.

Рассчитываем затраты на вспомогательное сырье:



где Ц_вмi - цена i-го вида вспомогательного материала (принимают по действующим ценам), руб/кг;

К_вмi - количество i-го вида вспомогательного материала, кг.

Количество и стоимость основного и вспомогательного сырья приведена в таблице (5.3).

Таблица 5.3 Основное и вспомогательное сырье на производство сосисок в смену

Показатель	Количество, кг	Стоимость единицы продукции, руб/кг	Стоимость, руб
Основное сырье
Говядина	20,02	120	2402,4
Свинина	34,32	150	5148
Вспомогательное сырье
Нитрит натрия ГОСТ 4197 - 74	1,7	300	510
Сахар песок или глюкоза ГОСТ 21	1,19	25,9	30,8
Орех мускатный ОСТ 18282 - 76	0,0040	180	0,72
Яйца куриные или меланж	0,068	41,3	2,8
Молоко коровье сухое цельное или обезжиренное	0,068	15	1,02
Итого:	4,11	-	8095,74
в т. ч на 1 кг продукции, руб.	-	-	122

Подставим полученные значения в формулу (5.15) получим:

=156,8 руб.

=154,75 руб.

Годовая экономия за счет снижения себестоимости 1кг продукции определяется:

=(-)•Q; (5.20)

=(156,8-154,75)•4158=8523,9 руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений определяется по формуле:

, (5.21)

На основании полученных данных можно выделить преимущество данной модернизации:

-обеспечивается годовая экономия затрат на единицу продукции и составляет руб.

Модернизация фаршемешалки окупится уже через 2,7 года.



Выводы и предложения

Анализ имеющихся конструкций подъемных устройств показал, что имеющие подъемники не имеют значительных преимуществ перед применяемым в настоящее время на предприятии. Поэтому в данном дипломном проекте нами принято решение пойти на модернизацию устройства с исключением гидравлической системы с насосной станцией и аппаратурой управления заменив на мотор-редуктор.

ЗАО «Костромской мясной двор» работает над задачами увеличения объемов производства, экономного использования трудовых ресурсов, увеличения прибыли.

Из технико-экономического обоснования видно, что модернизированное оборудование позволяет уменьшить затраты труда и снизить себестоимость продукции.



Список использованных источников

1. Алехина Л.Т. Технология мяса и мясопродуктов/ Л.Т. Алехина, А.С. Большаков, В.Г. Боресков и др.; Под ред. И.А. Рогова. - М.: Агропромиздат, 1988. 576 с., ил - (Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. Учеб. Заведений).

2. Антипова Л.В. Проектирование предприятий мясной отрасли с основами САПР / Л.В. Антипова, Н.М. Ильина, Г.П. Казюлин др. - М.: Колос, 2003 - 320с.: ил.

3. Анурьев В. И. Справочник конструктора - машиностроителя. В трех томах. т.1, т.2, т.3 - М.: Машиностроение, 1982.

4. Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование. Справочное учебно-методическое пособие/Л.В Курмаз, А.Т Скойбеда -2-е изд. Испр.:М:Высшая школа,2005-309с.:ил.

5. Винникова Л.Г. Технология мяса и мясных продуктов. Учебник. - Киев: Фирма «ИНКОС», 2006. - 600с.: ил., цв. Вкл. 22 с.

6. Решетов Д.Н Детали машин. Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов.-4-е изд.,перераб. И доп.-М. Машиностроение, 1989-496 с.:ил.

7. Голубев И.Г. Оборудование для переработки мяса / И.Г. Голубев, В.М. Горин, А.И. Парфентьева / Кат. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005 - 220 с.

8. Зотов Б.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. Б.И.Зотов, В.И. Курдюмов -2-е изд., перераб. И доп. -М.:КолосС, 2004. -432с.:ил.(Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).

9. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. -М.:КолосС, 1997. -136с.: ил.(Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).

10. Скрипкин С.П. Детали машин и основы конструирования учебно-методическое пособие для студентов агроинженерных специальностей очной и заочной форм обучения. Кострома:КГСХА,2010-134с.

11. Курочкин А.А. Дипломное проектирование по механизации переработки сельскохозяйственной продукции/ А.А. Курочкин, И.А. Спицин, В.М. Зимняков. -М.: КолосС,2006. -424с.

12. Курочкин А.А. Технологическое оборудование для переработке продукции животноводства/ А.А. Курочкин, В.В. Ляшенко. М.:Информагротех,2000. -392с.

13. Павлов А.Н. Экология: рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. Учеб. пособие/ А.Н. Павлов.-М.: Высш. шк., 2005.-343с.:ил.

14. Рогов И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов. И.А. Рогов, А.Г. Забашта, Г.П. Казюлин/- М.: Колос, 200. - 367 с.: ил.

15. Сенченко Б.С. Технологический сборник рецептур колбасных изделий и копченостей. Серия «Технологии пищевых производств» И.А. Рогов, А.Г. Забашта, В.И. Бондаренко/ Ростов на Д.: Издательский центр «МарТ», 2001. - 864 с.

16. Готовцев А.А Проектирование цепных передач: Справочник.-2-е изд., перер. и допол. -М. :Машиностроение, 1982.-336 с., ил.- (Б-ка конструктора).

17. Филатов О.К., Рябова Т.Ф., Минаева Е.В. Экономика предприятий (организаций). - 4-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2008. - 512с.: ил.

18. Юхневич К.П. Сборник рецептур мясных изделий и колбас. Санкт -Петербург: Гидрометеоиздат,2000.

19. Мирзоянц Ю.А. Механизация производства продукции животноводства. - Великие Луки, 2000. - 165 с.: (Учебное пособие по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов инженерного факультета).

20. Иванов М.Н Детали машин: Учеб. Для студентов выш. тех. учеб. заведений- 5-е изд. перераб.- М.: Высш. шк. 1991-383 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru