3 Конструкторская часть

3.1 Описание проектируемой машины

Машина тестомесильная, прототипом которой выступила тестомесильная машина марки А2 – ХТТ, предназначена для замеса опары и теста из пшеничной и ржаной муки при выработки хлебобулочных изделий на предприятиях хлебопекарной промышленности.

Машина состоит (рисунок 3.1) из основания 1, блока замеса 2, дозатора муки 3, питателя муки 4, пульта управления 5 и привода 6.

Блок замеса (рисунок 3.2) имеет корытообразный корпус 6, изготовленный из нержавеющей стали, внутри которого расположен центральный вал 7. На валу соосно закреплены месильные элементы. Первые по ходу движения теста три элемента выполнены в виде винтовых крыльчаток 8 (зона смешивания), остальные четыре в виде плоских дисков 9 (зона пластифицирования).

Съемный блок 10 состоит из шести перегородок – по одной между двумя соседними подвижными элементами.

Сверху корпус закрыт перфорированной крышкой 1, позволяющий наблюдать за процессом замеса.

Жидкие компоненты вводятся через патрубок 3, густые (при необходимости) – через патрубок 2. Выход готового теста осуществляется через патрубок 4. Дозатор муки представляет собой алюминиевый корпус, внутри которого имеется вращающийся турникет, осуществляющий дозирование муки.

Питатель муки – это короб, изготовленный из оргстекла и выполняющий роль резервуара для запаса муки перед дозатором. В верхней и нижней частях питателя установлены датчики уровня, связанные с системой транспортирования муки.

Мука поступает в питатель, заполняет его и корпус дозатора. Турникет дозатора с заполненными мукой карманами, непрерывно поворачиваясь, подает муку в переднюю, часть блока замеса, где она смешивается винтовыми крыльчатками с жидкими компонентами при одновременном перемешивании вдоль вала.

Вращающиеся плоские диски в сочетании с блоком перегородок и корпусом блока замеса обеспечивают интенсивный промесс и пластификацию массы. Неподвижный скребок 5, установленный между валом и разгрузочным патрубком, способствует ускоренной выгрузке готового теста.

3.2 Расчет производительности и потребляемой мощности

Производительность тестомесильных машин непрерывного действия с рабочими органами в виде вращающихся лопастей или лопаток (кг / с)

П = z π (dл² – dв²) / 60 · 4 · s ·ρ · k1 · k2 ; (3.1)

где z – количество валов;

dл – наружный диаметр лопастей, м;

dв – диаметр вала, м;

s – шаг лопастей

n – частота вращения вала, об/мин;

ρ – плотность перемешиваемого полуфабриката, кг/м³;

k1 – коэффициент подачи (k1 = 0,1 ÷ 0,2);

k2 – отношение суммарной площади лопастей к винтовой поверхности того же диаметра и шага (k2 = 0,15 ÷ 0,20).

П = 1 · 3,14 (0,11 – 0,002) / 60 · 4 · 0,092 · 50 · 1080 · 0,2 · 0,20 = 0,28 кг/с

Ориентировочно мощность электродвигателя (кВт) тихоходных тестомесильных машин периодического или непрерывного действия

N = 0,4 G · R · ω · g · z / 1000 · η, (3.2)

где – G – масса теста в деже или рабочей камеры машины, кг;

R – максимальный радиус вращения месильного органа, м;

Z – число валов рабочих органов;

g- ускорение свободного падения, м/с (g = 9,81);

ω- угловая скорость вращения месильного органа, рад/с;

η- КПД приводного механизма машины (η = 0,8…0,85)

G = (а · b · h) 0,9 η (3.4)

G = (0,870 · 0,85 · 0,454) 0,9 · 1080 = 326,33

ω = π n / 30, рад/с (3.5)

ω = 3,14 · 50 / 30 = 5,2 рад/с

N = 0,4 · 326,33 · 0,153 · 5,2 · 1 / 1000 · 0,85 = 1,2 кВт ≈ 1,5 кВт из таблицы

4 Охрана труда

4.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда и мероприятия по улучшению

В хлебопекарном производстве вредными основными производственными факторами являются пыль, шум, повышенная температура воздуха, монотонность труда на ряде производственных операций. Во время эксплуатации оборудования возникает опасность поражения электрическим током, возможен взрыв мучной пыли, баллонов

В хлебобулочном цехе используются склады бестарного хранения муки. По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности предприятие относится к категории Б - цеха приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры. Мука является не только горючим, но в аэрозольном состоянии и взрывоопасным веществом. Многие процессы и операции на складах бестарного хранения сопровождаются выделением муки в воздух, а также накоплением статического электричества на оборудовании и его элементах, для предупреждения которых применяются специальные меры.

Мука на склад бестарного хранения доставляется муковозами, из которых с помощью соединительного шланга она выгружается в бункер. Во время разгрузки соединительный трубопровод заземляется для того, чтобы исключить возможность накопления зарядов статического электричества. С этой же целью у загрузочного отверстия в бункере установлены конусы, соединенные с заземленным корпусом бункера. Мука, подаваемая в бункер, попадает на конус, ссыпается с него, при этом отдает накопившиеся заряды статического электричества, которые отводятся в землю. В воздухе помещений склада, а также в мукопросеивательном отделении, которое нередко является его частью, может находиться мучная пыль во взвешенном и осевшем состоянии на технологическом оборудовании и конструкциях. Она попадает в помещение через неплотности в технологическом оборудовании, корпусах весов, шнековых и ковшовых транспортеров, мукопроводовв рукавных фильтров и воздуховыпусков.

При движении муки по трубам аэрозольного транспорта возможно образование пробки. С целью их предотвращения воздух для аэрозольного транспорта осушают от влаги и масла. Необходимо постоянно следить за давлением воздуха в магистралях, так как его снижение неизбежно приведет к образованию пробки, признаком которой является повышение давления в системе. При этом работу аэрозольного транспорта должна быть прекращена и установлено место расположения пробки и завала. Завалы муки в трубах ликвидируют путем подачи сжатого воздуха через штуцера, вваренные на расстоянии 3-5 м один от другого по длине мукопроводов.

Для предупреждения выбросов муки при загрузке - разгрузке емкостей запрещено открывать крышки люков и смотровые окна. Для каждого питателя, переключателя устанавливаются нормальные и предельно допустимые величины давления воздуха, значения которых указываются специальными метками на контрольно-измерительных приборах (КИП).

За показаниями КИП необходимо тщательно следить, так как не только увеличение, но и снижение давления свидетельствует о нарушении режима работы системы аэрозольного транспорта и аспирационных систем, предназначенных для предупреждения поступления мучной пыли в помещения. При снижении расхода воздуха в системе аспирации нарушается режим работы всей аспирационной сети, и она перестает выполнять свои санитарно-гигиенические функции. Не разрешается работа с неисправными манометрами и другими КИП.

После просеивания мука поступает для замеса в шнековые прессы. Тестомесильные машины с подкатными дежами имеют приспособления, надежно запирающие дежу во время замеса на фундаментной плите машины. На тестомесильных машинах непрерывного действия устанавливаются блокировки крышек, при открывании которых отключается привод машины. Выгрузка теста из дежи осуществляется с помощью дежеопрокидывателей, которые ежегодно проверяются.