Upload
irinelcova
View
76
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
utilaj
Citation preview
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Adnotare
În lucrarea dată este cercetată asigurarea tehnică a industriei alimentare. De asemenea se
acordă atenție elucidării problemelor legate de majorarea eficacității tehnologiilor moderne de
prelucrare agroalimentare. Sunt descrise cerințele esențiale impuse proceselor și utilajelor
alimentare, de asemenea se descriu principiile de funcționare și construcție a celor mai vaste
mașini din industria alimentară, întrebuințate în tara noastră cit și peste hotarele ei. Sunt date și
caracteristicele tehnice ale acestor linii tehnologice. De asemenea, este descris principiul de
funcționare și construcția mașinii de tăiat legume, dar și instrucțiunile de exploatare și măsurile
de securitate a muncii și a mediului ambient la funcționarea acestei mașini. Sunt arătate calculul
tehnologic, calculul consumului de energie și calculul cinematic. Sunt analizate nivelul de
dezvoltare a mașinilor de tăiat, parametrii tehnico-economici a mașinii de tăiat legume și
descrierea procesului tehnologic de preparare a cartofilor fri. Analiza brevetelor are și ea o
importantă deosebită în această lucrare. Expunerea lor la Anexă ne permite să studiem mai în
detaliu construcția și funcționarea mașinilor de tăiat legume, de asemenea avantajele și
dezavantajele lor.
Lucrarea este destinată studenților de la Facultatea de Tehnologie și Management în
Industria Alimentară ale Universității Tehnice a Moldovei, viitorilor specialiști din Industria
Alimentară. Acest material poate ajuta specialiștii să rezolve problemele tehnico-inginereşti ce
țin de introducerea tehnicii performante în diverse ramuri ale industriei alimentare, astfel încât
să contribuie la îmbogățirea cunoștințelor tehnice ale specialiștilor din industria alimentară și la
atingerea nivelului tehnic solicitat de populație.
Această informație este elaborată luând în considerație disciplinele tehnice generale de
mecanică teoretică, teorie a mașinilor și mecanismelor, termotehnică, procese și aparate.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Introducere
La întreprinderile de alimentație publică un loc important în procesul tehnologiei
mecanice al prelucrării produselor alimentare îl ocupă mărunțirea produselor prin metoda tăierii.
Tăierea produselor se efectuează cu ajutorul instrumentelor de tăiat cu scopul de a da produselor
alimentare formele cuvenite, mărime și calitate superioară.
Prin aceasta fiecare bucată de produs trebuie să fie împărțit în mai multe bucăți mici fără
rămășițe și deșeuri. Cerințele la finalul produsului sunt: ca produsele finale să fie egale atât în
formă cit și-n masă.
La întreprinderile de alimentație publică se taie diferite produse : legume, fructe, carne,
pește, produse de panificație, produse din carne (cârnățari de diferite feluri, bacon, cașcaval de
diferite feluri).
În dependență de tipul produsului prelucrat toate instrumentele destinate pentru tăierea
produselor alimentare se împart în 5 grupuri: de tăiat legume, de tăiat carne, de tăiat pește, de
tăiat oase, mașină de tăiat produse înghețate, mașină de tăiat pâine, mașină de tăiat produse
gastronomice, mașină de tăiat untul cubat.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
1. Sarcina tehnică
1.1. Noțiuni generale ale procesului
1.1.1. Destinația mașinilor și utilajelor folosite în industria alimentară
Mașinile și utilajele din industria alimentară sunt mașini de lucru destinate pentru operații
diversificate în cadrul proceselor de producție, în conformitate cu cerințele tehnico-economice
impuse fiecărei lucrări în parte.
Prin folosirea mașinilor în executarea diverselor lucrări în cadrul proceselor de producție
din industria alimentară, se asigură:
1. Mărimea productivității muncii;
2. Realizarea unor lucrări în termene optime și de o calitate superioară;
3. Reducerea costurilor pe tona de produs;
4. Înlocuirea muncii manuale cu munca de dirijare a utilajului, respective reducerea
efortului fizic.
Intrarea eventuală a Republicii Moldova în Uniunea Europeană necesită decizii concrete și
ample în dezvoltarea continuă și cu succes a economiei naționale. Numai înzestrând economia
națională cu utilaje tehnologice performante, se poate de satisfăcut cerințele mereu crescânde ale
consumatorilor în cele mai necesare și prețioase produse alimentare.
Pentru a face fată cerințelor multiple ale industriei, consumatorilor și construcției de mașini
pentru industria alimentară, specialistul din întreprinderile acestei industrii trebuie să cunoască:
1. Construcția și principiul de funcționare a utilajelor, mașinilor și instalațiilor din
industria alimentară;
2. Regulile de exploatare, întreținere, reparare și modalitățile de reglare a lor;
3. Metodele de calcul, construire, fabricare a utilajelor din domeniu și metodele de
asigurare a fiabilității utilajelor.
1.1.2. Clasificarea mașinilor și utilajelor din industria alimentară
Mașinile și utilajele folosite în industria alimentară se clasifică după mai multe criterii:
1. După felul acțiunii exercitate asupra procesului:
- mașini în care are loc o acțiune mecanică asupra produselor sau asupra materialelor
de prelucrat; produsele sau materialele nu își schimbă proprietățile, dar își pot
schimba doar forma, dimensiunile sau alți parametri mecanici;
- mașini în care are loc o acțiune asupra produselor, în urma căreia se modifică
proprietățile lor fizice, chimice sau starea de agregare (acțiuni fizica-chimice,
biochimice, termice sau electrice);
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
2. După ciclul de lucru:
- mașini și utilaje cu acțiune periodic
- mașini și utilaje cu acțiune continuă.
3. Din punctul de vedere al gradului de mecanizare și automatizare a operațiilor:
- mașini cu funcționare neautomată;
- mașini semiautomate;
- mașini automate.
4. Din punct de vedere al complexității:
- mașini separate (individuale);
- mașini agregate sau complexe;
- mașini combinate;
- sisteme automate de mașini.
5. Din punct de vedere al operației care se execută:
- utilaje pentru depozite;
- mașini pentru mărunțire;
- mașini pentru sortare;
- mașini pentru amestecare;
- mașini pentru difuzie;
- mașini pentru distilare-rafinare;
- mașini pentru preambalare și învelirea produselor alimentare;
- utilaje pentru uscare;
- mașini și instalații pentru transport;
- instalații pentru automatizări;
- mașini pentru evaporare, condensare;
- instalații de ventilare și condiționare a aerului;
- mașini pentru presarea/dozarea produselor alimentare;
- mașini pentru separarea amestecurilor eterogene;
- mașini pentru spălarea ambalajelor pentru produse alimentare lichide.
1.1.3. Condițiile impuse mașinilor și utilajelor folosite în industria alimentară
Pentru mașinile și utilajele din industria alimentară se impun următoarele condiții:
- întreg ansamblul mașinii să fie realizat pe baza celei mai avansate tehnologii;
- ansamblurile cu turații mari să fie prevăzute cu posibilități de echilibrare statică și
dinamică;
- mașina să fie prevăzută cu sub ansambluri ușor cuplabile;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
- construcția pieselor, organelor de lucru și a altor ansambluri ale mașinii trebuie să fie
funcțională;
- materialele, toleranțele și piesele de fixare trebuie să corespundă standardelor de stat
și normelor cerute de către cele mai avansate uzine constructoare de mașini;
- mașinile trebuie prevăzute cu aparate de măsurare și control;
- liniile tehnologice formate din mai multe utilaje trebuie prevăzute cu dispozitive de
autoblocare, care să oprească linia, dacă una din mașinile următoare din linie s-a
oprit.
1.1.4. Sisteme de mașini și aparate
În general, un sistem de mașini și aparate de producție trebuie să acopere totalitatea
proceselor, în urma cărora din material primă se obțin produsele finite.
Sistemul de mașini și aparate se bazează pe analiza factorilor tehnologici, energetici și
tehnica-organizatorici.
1. Factorii tehnologici principali sunt:
- proprietățile materiei prime;
- caracterul proceselor de producție;
- procedeul de realizare a proceselor de producție cu aparate sau mașini;
- metodele de dirijare a procesului de producție.
2. Factori energetici sunt:
- bilanțul dintre intrarea și ieșirea de material și energie;
- echilibrul permanent dintre material și energie.
3. Factori tehnica-organizatorici sunt:
- gruparea rațională a agregatelor de producție după indicii organizatorici și
tehnologici;
- mecanizarea proceselor de producție și a sistemului de transport al materiei prime,
materialelor, produselor intermediare și produselor finite;
- automatizarea controlului, evidenței, reglării și conducerii proceselor de producție;
- stabilirea formei produselor finite.
De aceea, la calculul și construcția unei mașini sau unui aparat, trebuie să se pornească nu
numai de la condițiile realizării procesului tehnologic impus în obiectivul care se proiectează, ci
și de la condițiile funcționării în sistemul de mașini și aparate, în interdependență cu utilajele
învecinate, ținând-se seama de posibilitățile reglării și conducerii automate a întregului proces.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Forma perfecționată a producției este producția continuă pe bandă, în care mașinile și
aparatele sunt amplasate ținând seama de fluxul procesului tehnologic, iar funcționarea lor este
adaptată ritmului și productivității.
După caracterul producției continue pe bandă, se deosebesc fluxuri pe o singură linie și
fluxuri pe mai multe linii-divergente, convergente și mixte.
O importantă deosebită o au legăturile flexibile și semiflexibile, când între diferite stadii de
prelucrare este necesară menținerea produsului sau a semifabricatului un anumit timp în anumite
condiții. Pe lingă aceasta, legăturile semiflexibile permit adesea adaptarea unei linii de flux tipice
pentru executarea unui alt produs, prin înlocuirea doar a unui element sau a unui sector de flux.
Mașinile de tăiat legume sânt des întâlnite în industria alimentară, și anume la: tăierea
legumelor, tăierea fructelor, tăierea fructelor uscate.
Tăierea legumelor se realizează în funcție de duritatea, plasticitatea sau elasticitatea
legumelor și anume prin:
- prin granulare- când bucățile dure de mărime medie sânt transformate în bucăți mici;
- prin dezintegrare-pentru a se obține particule fine din legume cu duritate mică;
- Prin divizare- pentru a se obține bucăți mici din produse cu consistență mare.
Alegerea operației de tăiere este influențată de următorii factori:
1. Caracteristicele fizico-chimice ale materialului supus tăierii: compoziția, densitatea,
structura, plasticitatea, elasticitatea;
2. Caracteristicele tehnice: conținutul de umiditate, mărimea bucăților;
3. Forma, structura, mărimea bucăților rezultate, volumul specific sau masa specifică;
4. modul de funcționare a utilajelor de tăiere: temperatura de lucru, gradul de tăiere,
productivitatea, uzura pieselor, numărul de trepte de tăiere.
Parametrii principali care caracterizează funcționarea mașinilor de tăiat sunt efortul specific
și viteza optimă de tăiere, calitatea produsului mărunțit și starea muchiei utile a dispozitivului de
tăiat.
Prin viteza de tăiere se înțelege viteza de deplasare a punctului tăișului cuțitului relative
punctului de pe suprafața tăieturii produsului în direcția mișcării utile. Dacă organul de tăiere
realizează o mișcare rotativă, atunci ca viteza de tăiere se acceptă viteza punctelor tăișului, care
sunt cele mai îndepărtate de axa de rotire.
Productivitatea P (kg/s) a mașinilor de tăiat cu acțiune continuă, reieșind din capacitatea de
creare a suprafețelor noi în rezultatul tăierii, se poate determina cu formula:
P= φ(F/F1)
unde: φ - coeficientul de utilizare a capacității de tăiere a cuțitului;
F- capacitatea de tăiere a cuțitelor de tipul dat, m2 /s ;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
F1- suprafața obținută în rezultatul tăierii unei unități de masă a produsului, m2/kg.
Capacitatea de tăiere F (m2/s) se determină cu formulele:
a) pentru mașini cu discuri multiple sau cu benzi multiple
F=zi
unde: δ -grosimea medie a tăiețeilor, m;
ν- viteza de încărcare a produsului, m/s;
Z- numărul de cuțite.
b) pentru mașini cu cuțite în formă de seceră
F= 60SZn
unde : S- aria tăieturii stratului de produs, m2 ;
n- frecvența de rotație a cuțitelor, rut/min ;
c) pentru mașini cu cuțite în formă de plăci de tip rotor sau panda :
F= Stν/l
unde : St- aria secțiunii produsului în direcție perpendiculară pe direcția de introducere a
produsului, m2 ;
l- distanta dintre cuțite pe lungimea produsului, m.
Productivitatea mașinii de tăiat fructe și legume P (kg/s) se poate determina și cu formula :
P=LδZνK1K2P,
unde : L- lungimea muchiei tăietoare a cuțitelor, m
(L= 0,165) ;
δ- grosimea medie a tăiețeilor, mm (δ=1..2mm);
Z- numărul cuțitelor ;
ν- viteza de tăiere, m/s (pentru mașini centrifuge- ν=6,7..9,65m/s, pentru mașini cu
discuri ν=8m/s ;
K1- coeficient care ia în considerație neregularitatea repartizării sfeclei în volumul util
al mașinii și care depinde de viteza unghiulară a rotorului, dacă
K2- coeficient care ia în considerație gradul de utilizare a cuțitelor mașină (pentru
mașini centrifuge de tăiat K2= 0,9, pentru mașini cu discuri K2= 0,85).
Puterea consumată de mașinile de tăiat sfeclă depinde de construcția mașinii, numărul și
lungimea cuțitelor, viteza de tăiere, lungimea și forma tăiețeilor.
Puterea totală necesară N (în kW) pentru punerea în funcțiune a mașinii de tăiat fructe și
legume :
N= (N1+N2+N3+N4+N5)/ηma
unde: N1, N2, N3, N4, N5- respective, puterea necesară pentru depășirea forțelor de frecare a
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
sfeclei de suprafața interioară a corpului mașinii de tăiat, pentru depășirea forțelor de rezistență a
tăierii sfeclei, pentru a majora treptat viteza sfeclei din rotor la viteza de tăiere, pentru depășirea
forțelor de frecare între tuberculii de sfeclă în timpul trecerii lor în buncărul de alimentare în
rotor, pentru depășirea rezistenței aerului în timpul rotirii rotorului, kW;
η- randamentul mecanismului de acționare a mașinii.
Puterea N1 (în kW) se determină cu formula:
N1=6,28*10-3Psωr2intf,
unde: Ps- forţa specifică de apăsare a sfeclei pe corpul mașinii, Pa;
h- înălțimea stratului de sfeclă, egală cu lungimea muchiei tăietoare a cuțitului, m;
ω- viteza unghiulară a rotorului, s-1;
rint- raza interioară a corpului mașinii de tăiat, m;
f- coeficientul de frecare a sfeclei de materialul corpului mașinii.
Se recomandă următoarele valori ale eforturilor de strângere a sfeclei de corp P (kPa)
Viteza de tăiere 5 7 9 11 12
Efectul specific 10 21 38 59 74
Puterea N2 (în kW) se calculează cu formula:
N2=10-3Pr*Z*rtLωK3,
unde: Pr- forța specifică de rezistență a tăierii, N/m;
L- lungimea muchiei de tăiere a unui cuțit, m;
Z- numărul cuțitelor;
Rt- raza de tăiere egală cu distanta de la centrul de rotire al rotorului până la
marginea cuțitului, m;
K3- coeficientul care ia în considerație acoperirea unei părţi a muchiilor de tăiere a
cuțitelor.
Forța specifică de rezistență a tăierii Pr (N/m)
Pr=66ν0, 2(1+1,81ν0, 34)
unde : P- productivitatea mașinii de tăiat, kg/s ;
ω- viteza unghiulară a rotorului, s-1;
Rint- raza interioară a corpului mașinii de tăiat, m.
Valoarea puterii N4 pentru mașini de tăiat cu productivitatea de la 1000 până la 4000 t/24
ore respectiv constituie 5...8 kW.
Puterea N5 pentru mașini tipice de tăiat oscilează în limitele 0,3..1,0 kW. O valoare mai
mică se
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
acceptă pentru mașini cu raza rotorului egală cu 0,6 m, mai mare- pentru rotoare cu raza egală cu
0,8 m.
S-a stabilit că numai 20% din toată puterea motorului electric se consumă la tăierea sfeclei.
1.1.5. Studiul pieței
Utilajul tehnologic din industria alimentară este important la studiul pieței. Un lucru foarte
apreciat și prevăzut în dezvoltarea mai multor mașini, care ușurează lucrul pentru fiecare
tehnolog din ramura industriei alimentare.
Pe piață se analizează construcția și principiul de funcționare a utilajelor și a celor mai
importante ansambluri ale lor. Pe piață sunt expuse mașini pentru a ajuta specialiștii să rezolve
problemele tehnico-inginereşti ce țin de introducerea tehnicii performante în diverse ramuri ale
industriei alimentare.
Ţara noastră, în condițiile actuale de afectare a dezvoltării economiei ei naționale, se află
într-o dezvoltare permanentă a bazei tehnica-materiale a industriei alimentare.
Intrarea eventuală a Republicii Moldova în Uniunea europeană necesită decizii concrete și
ample în dezvoltarea continuă și cu succes a economiei naționale. Numai înzestrând economia
națională cu utilaje tehnologice performante se poate de satisfăcut cerințele mereu crescânde ale
consumatorilor în cele mai necesare și prețioase produse alimentare. De aceea studiul pieței are
nevoie în Republica Moldova să facă faţă cerințelor multiple ale industriei consumatorilor și
construcției de mașini pentru industria alimentară.
1.2. Studiul bibliografic al nivelului de dezvoltare a mașinilor de tăiat legume
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Mărunțirea materiei prime poate fi efectuată prin strivire , rupere, întindere și tăiere.
Pentru mărunțirea produselor horticole care conțin 80-90% de umiditate, se folosesc în mod
curent operațiile de tăiere și zdrobire. Bucățile tăiate au o formă regulată cu muchii drepte și, de
obicei, se supun numai unei prelucrări termice. Bucățile obținute prin zdrobire au o formă
neregulată.
Mărunțirea prin tăiere se efectuează cu ajutorul cuțitelor de diverse forme și care sunt
executate din oțel – crom 9HS, ȘH15.
Cuțitele pot fi cu tăișul lamei ascuțit dintr-o parte sau din ambele părți (fig.1.1).
Fig.1.2.1 Model de ascuțire a cuțitelor: a)-dintr-o parte ; b-din ambele părți;
Muchia a se numește planul de ascuțire al tăișului, iar unghiurile a și 2a sunt unghiurile de
ascuțire dintr-o parte și respective din ambele părți ale tăișului.
Fig.1.2.2 Amplasare reciprocă a cuțitului și produsului
Când tăișul cuțitului pătrunde în produsul de prelucrări numai datorită unei mișcări de
translație forțată, se spune că are loc decuparea materiei prime. Pentru a tăia un produs, cuțitul
trebuie să efectueze 2 mișcări forțate: normală și paralelă tăișului.
Fig.1.2.3 Schema mașinilor translatoare și paralele ale cuțitului
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Schema de tăiere a sfeclei 1 cu un cuțit 2 imobil, având unghiul de ascuțire в, iar unghiul
de degajare y și unghiul de așezare a. Când cuțitul intră în sfeclă, atunci celulele ei se
deformează, apărând așa –numitele crăpături anticipate, cu pasul 1 și profunzimea a. Cu cit
cuțitul este mai ascuțit cu atât este mai bună suprafața de tăiere.
Mecanismele pentru tăiere sunt elementele principale ale mașinilor de tăiat. Aceste
subansambluri sunt compuse din organele de lucru și sistemul de deplasare a produsului.
În fig.1.2.4 este reprezentat procesul de tăiere. În acest mod se taie produsele care au o
rezistență mecanică scăzută.
Dacă materia primă de tăiat are textură dură, deci o rezistență mecanică ridicată, atunci
tăișul instrumentului de tăiere trebuie să aibă dinți cu unghiul de ascuțire a<0, adică în acest caz
are loc procesul de tăiere treptată, așa –numita tăiere cu ferestrăul, folosită la tăierea oaselor și
altor produse dure.
Mișcarea de translație a produsului 4 în direcția cuțitului de tăiere se efectuează cu ajutorul
unui transportor ce are o viteză Vpr. Produsul deplasând-se întâlnește coșitul circular 3,care se
rotește.Viteza de deplasare a produsului de-a lungul cuțitului,Vc precum și cea perpendiculară
tăișului, Vpr, se adună geometric și, ca rezultat, crește eficiența operației de tăiere. Folosind un
cuțit bandă 2, aceasta având o mișcare continuă cu direcția perpendiculară celei de mișcare a
produsului, se poate, de asemenea, efectua operația de tăiere a unui produs.
Un alt fel de tăiere are loc atunci când cuțitul 1 efectuează o mișcare alternativă cu viteza
medie Vc.
Cuțitele 1 și 3 care pot să funcționeze separat sau împreună se aplică în cazurile când este
necesar de tăiat bucăți în formă de paralelipiped sau cub. La unele mașini de tăiat, cuțitul nu
execută mișcarea alternativă, adică Vc=0, din cauza aceasta produsul se va mărunți nu prin tăiere,
ci prin răzuire.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
În fig.1.2.5 este reprezentată schema, care explică acționarea forțată a cuțitului asupra
produsului de tăiat. Forța totală cu care acționează cuțitul Pc asupra produsului de tăiat se
descompune după două componente :una perpendiculară tăișului Fc și a doua de-a lungul tăișului
Qc. Componența Fc, de regulă determină deformația de strivire și distrugerea produselor și din
cauza aceasta reducerea acestei componente, când sporește viteza de mișcare de alunecare,
constituie un avantaj.
Mașină de tăiat legume
CUBTEC este o mașină de tăiat fructe și legume în cuburi, felii și fîșii. Mașina a fost
studiată pentru prelucrarea produselor de consistență medie, cum ar fi: fructe depilate și
desîmburite. Mașina poate fi adaptată pentru operațiile de: cubetare, filiere și tăiere în fâșii.
Cubetarea: pentru această operație mașina lucrează cu toate dispozitivele sale:
o cilindru de filiere
o set de cuțite circulare pentru tăiere transversală
o set de cuțite circulare pentru tăiere (de la fâșii și până la cuburi)
Mașina este dotată cu un grup complet de tăiere, la cerere pentru obținerea de cuburi cu
următoarele mărimi: 3,5-7-10-13-16-19 mm. Mașina este executată în oțel inox AISI 316L
pentru părțile care intră în contact cu produsul. Mașina a fost proiectată și executată în
conformitate cu normele CE.
Puterea electrică: 1,5 kW
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Mașină de tăiat legume, productivitate 3 kg/min.
Sistem magnetic de siguranță și frână motor.
Repornire automată a mașinii prin apăsare.
Bol și capac din polipropilenă.
Bol și capac detașabil echipat cu un orificiu mare 104 cm și orificiu cilindric Ø 58mm. 3 discuri
incluse (filiere 2mm, răzuire 2mm si julienne 4x4mm).
Alimentare 220V.
Viteza 375 rpm.
Greutate 12 kg.
Dimensiuni 320x304x590mm.
Model cu care economisiți spațiu, compact, ce poate fi folosit pe masa de lucru, construit pentru
o varietate mare de tăieri.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
1.3. Studiul brevetelor
1.3.1. Dispozitiv de tăiat mere în felii
Invenția se referă la un dispozitiv pentru tăiat mere în felii, utilizat în industria alimentară și
pentru uz casnic, în scopul industrializării acestora sau pentru consum direct.
Se cunoaște un dispozitiv pentru tăierea merelor în felii, prevăzut cu un inel tăietor central
pentru eliminarea casei seminale și a peduncului și niște lamele radiale prinse într-un corp
comun care apasă mărul poziționat normal pe suprafața plană, în vederea tăierii.
Dispozitivul, conform invenției elimină neajunsurile dispozitivelor cunoscute și se
deosebește de aceste ,prin faptul că este alcătuit dintr-un inel tăietor central de la care pornesc
lamele tăietoare dispuse radial, înclinate față de axul vertical al dispozitivului sub un unghi de
300 în raport cu inelul tăietor central și prevăzute cu muchii tăietoare radiale înclinate ,dispuse pe
o suprafață conică inversă.
Avantaje
o Poziționarea ușoară și corectă a fructului ;
o Asigură calitatea feliilor obținute ;
o Asigură creșterea productivității operației de tăiere a fructelor;
o Acest dispozitiv nu este costisitor;
o Se realizează ușor;
Dezavantaje
o Dezavantajul acestui dispozitiv constă în aceea că nu permite o autopoziționare
precisă, centrală, a mărului în raport cu inelul tăietor central , provocând zdrobirea
fructului.
1.3.2 Dispozitiv pentru tăiat cartofi
Invenția se referă la un dispozitiv pentru tăiat cartofii destinați prăjirii sau fierberii precum și a
altor legume.
În prezent, cartofii destinați prăjirii sunt tăiați fie manual ,fie cu ajutorul unor dispozitive mai
sofisticate ,care însă prezintă un pericol ridicat de accidentare .Cartofii tăiați manual au secțiuni
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
inegale. Cu ajutorul dispozitivelor de tăiat ,cunoscute ,se obțin cartofi de dimensiuni egale, dar
aceste dispozitive au un preț de cost ridicat.
Dispozitivul conform invenției înlătură dezavantajele prezente ,prin aceea că este alcătuit
dintr-un cadru fix ,care se fixează de masa de lucru cu ajutorul unui șurub și care este prevăzut
cu niște canale longitudinale ,similare ,în care culisează un jug mobil ce este deplasat cu ajutorul
unei pârghii, prin intermediul unui braț fixat pe cadrul fix și al unei tije fixate pe jugul mobil,
care susține un cuțit profilat, prin deplasarea căruia se realizează tăierea cartofului fixat într-o
degajare ,practicată în cadrul fix.
Avantaje
o Pericol redus ,de accidentare;
o Construcția este una simplă;
o Preț de cost scăzut;
o Este ușor de manevrat;
o Diversitate dimensională și de formă a cartofilor;
1.3.3 Aparat de tăiat ceapă și cartofi
Invenția se referă la un aparat pentru tăiat ceapă și cartofi în stare crudă ,ce poate fi utilizat în
domeniul casnic ,pentru ușurarea muncii și reducerea timpului afectat pregătirii alimentelor.
Se cunosc dispozitive utilizate la tăierea zarzavaturilor, formate dintr-un grătar fixat într-un
suport cu mânecare presează zarzavaturile pe o placă de lemn.
Sunt cunoscute ,de asemenea ,aparate cu acționare manuală ,folosite pentru tăierea fructelor și
legumelor în fâșii ,felii sau cuburi sau alte forme, care sânt prevăzute în acest scop cu discuri
tăietoare, discuri-perforate, lame tăietoare ,elemente-presoare tăietoare ,cuțite dispuse pe
suporturi ,astfel încit distanța între elementele tăietoare poate fi reglată.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizare unui aparat de tăiat, simplu,
pentru obținerea de cubulețe din legume.
Aparatul conform invenției se compune dintr-o placă de bază și dintr-un suport port-
cuțite ,prevăzut cu niște cuțite dispuse paralel și perpendicular unul față de altul, formând un
caroiaj, pe suprafața plăcii fiind prezente niște canale dispuse pe două direcții
perpendiculare ,într-un număr corespunzător numărului cuțitelor, iar lateral și perpendicular față
de planul plăcii de bază, aflând-se o tijă necesară ghidării suportului port cuțite ,prevăzut și
acesta cu niște canale în care se fixează cuțitele și cu patru canale cilindrice, în care se introduce
un șurub de prindere a cuțitelor.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Avantaje
o Diminuare fenomenelor de usturime a ochilor;
o Elimină complet riscul accidentelor produse de neatenție sau de lipsa de
îndemânare;
o Construcția aparatului este simplă și ușor de realizat;
o El conferă un aspect apetisant alimentelor pregătite;
Dezavantaje
o Aparatul realizează zdrobirea neuniformă ;
o Împrăștierea fragmentelor rezultate pe o suprafață mare ;
o Elementele tăietoare se pot deteriora ușor ;
o Aparatul prezintă posibilitatea de accidentare ;
o Cost ridicat;
o Prezintă timp îndelungat pentru curățare;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
1.4. Descrierea procesului tehnologic de producere a cartofilor fri
Tehnologia preparării cartofilor fri include mai multe procese cum ar fi:
- recepționarea
- sortarea
- spălarea
- curățirea
- clătirea
- tăierea
La recepționare se controlează masa partidei și corespunderea legumelor standardurilor
stabilite. Calitatea legumelor determină cantitatea deșeurilor la prelucrarea lor, calitatea și
valoarea nutritivă a preparatelor finite.
Sortarea legumelor se execută după mărime, grad de maturitate, formă și alți parametri,
care decid destinația lor culinară, La sortare se îndepărtează legumele alterate, impuritățile
mecanice etc.
Operația de sortare se realizează după diferite considerente și anume: diferență de mărime,
proprietăți aerodinamice, diferență de formă, greutate specifică și proprietăți magnetice.
Din punct de vedere constructiv, mașinile de sortat pot fi: cu benzi perforate și cu discuri.
Mașina de sortat cu benzi perforate este formată din mai multe benzi așezate cap la cap,
ușor înclinate pe un cadru metalic, astfel construit încât să poată fi reglat pe înălțime cu ajutorul
suporţilor telescopici. Produsul este transportat din zona de încărcare, unde banda are orificiile
mici, spre zona de evacuare, unde altă bandă are orificiile mari. Sub fiecare bandă se montează
un colector în care se colectează cele patru categorii de legume. Acționarea benzelor este
realizată de către un electromotor şi un grup de transmisie.
Mașina de sortat cu discuri este formată din două discuri, puse în mișcare de rotație de la
un sistem de transmisie.
Montarea discurilor, pe cadrul mobil al mașinii se realizează prin pornire, astfel încât, în
timpul mișcării de rotație, să formeze un spațiu liber, a cărui înălțime creste în sensul în care se
rotesc discurile. În timpul rotației, legumele sânt deplasate pe planuri înclinate deasupra
canalului, astfel încât să cadă, pe măsură ce lățimea canalului depășește dimensiunea fructului.
În procesul spălării de pe legume se îndepărtează murdăria. Cartofii se spală în mașini de
spălat legume. Această operație este necesară atât din considerente sanitare, cît şi pentru faptul,
că permite lungirea termenului de exploatare a maşinelor de curăţit legume prin înlăturarea
nisipului.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Pentru spălarea cartofilor se poate folosi mașina de spălat cu vibrații MB-25, care are
următorul proces tehnologic. Materia primă se încarcă în buncăr, în care se debitează și apa din
dispozitivul de stropire. Murdăria de pe materia primă se înmoaie, se dezlipește de ea și se
sedimentează pe fundul mașinii, dotat cu orificii, prin care trece și se evacuează cu apa murdară
prin racord. Datorită vibrațiilor, cartofii se deplasează de-a lungul mașinii și, după ce a fost
spălată, se evacuează din mașină pe un jgheab înclinat. Pentru a curăţa maşina de murdăria
acumulată (pămînt, nisip,pietre) se foloseşte o fereastră.
Scopul curățirii este înlăturarea părţilor necomestibile și cu valoare nutritivă redusă a
cartofului.
Decojirea cartofilor se realizează prin diferite procedee de curățire: prelucrare mecanică,
tratare termică și chimică sau prin combinarea acestora.
Prelucrarea mecanică a cartofilor (prin forța de frecare ori prin tăiere) este răspândită pe
scară largă, dar are multe neajunsuri- cantități considerabile de deșeuri, productivitate scăzută,
consum mare de muncă fizică la operațiile auxiliare.
Mai progresistă este decojirea prin tratare termică, însă, după prelucrare, produsele se
înmoaie parțial și, lunecînd, complică curățarea manuală (înlăturarea ochilor, rămășițelor de
peliţă etc.).
Utilizarea metodei chimice de decojire a cartofilor, într-o soluție alcalină sau acidă, asigură
o curățire calitativă, însă îndepărtarea completă a rămășițelor de soluție de pe suprafața
produsului prelucrat decurge destul de anevoios, uneori cu folosirea substanțelor tensioactive.
Următorul proces în tehnologia preparării cartofilor fri este clătirea. Cartofii se clătesc
înainte de a fi prelucrați, cu scopul de a elimina toate impuritățile chimice, reziduale și minerale,
toate microorganismele care au un efect nociv asupra organismului uman.
Clătirea are și rolul de a reduce într-o măsură cît mai mare reziduul de pesticide şi
microfloră epifiză. S-a demonstrat că o bună clătire are o eficienţă asemănătoare cu tratarea
termică la 1000C timp de 2-5 minute. Clătirea se face în apă rece.
După aceasta cartofii se taie. Tăierea corectă atribuie preparatelor un aspect atrăgător.
Forma tăierii determină suprafața specifică, care influențează vaporizarea apei la prăjire,
cantitatea substanțelor gustative și aromate, care se formează în stratul de la suprafață.
Pentru tăierea cartofilor în formă de pai cu dimensiunea 0,2x0,2x4-5 cm se poate utiliza
mașina cu disc orizontal. Distanţa dintre muchiile cuţitului şi disc determină grosimea bucăților
de cartof. Discul port-cuţit se roteşte cu 76-100 rot/min. mișcarea fiind transmisă prin reductor,
de la un electromotor.
Cartofii sânt alimentați în mașină pe la partea superioară și, prin cădere liberă, se așază
peste disc, care, fiind în mișcare de rotație, antrenează cartoful spre partea îngustă a carcasei,
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
obligîndu-l să stea presat peste lamele cuţitelor. Prin rotirea cuţitelor, acestea vin în dreptul
produselor, tăind pai de grosime egală cu distanţa dintre muchia cuţitului şi discul port-cuţit.
Discul port-cuțit se poate monta și în poziție verticală.
Ultimul proces în tehnologia preparării cartofilor fri este prăjirea. Cartofii fri se prăjesc în
cantitate mare de ulei dublu rafinat la friteuză, la temperatura pînă la 175-1800C. Raportul dintre
ulei și legume trebuie să fie de 1:4. La prăjire cartofii absorb 4-4,5% din ulei. În timpul prăjirii
cartofii capătă o culoare specifică de galben-auriu, care este condiționată de următorii factori:
1. Reacția din zaharuri și aminoacizi;
2. Caramelizarea zaharurilor;
3. Dextrinizarea amidonului cu formarea substanțelor colorante.
1.5 Parametrii tehnico-economici a maşinei de tăiat legume
o Productivitatea: 270 kg/h
o Frecvența de rotire a discului cu cuțite:
-la tăierea cuburilor 10x10x10............452rot./min
-la tăierea coburilor 7x7x7..................652rot./min
o Puterea electromotorului: 0.54 kW
o Dimensiunile de gabarit ale mașinii: 1080x1072x505
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
2.Proiectul tehnic
2.1 Construcția mașinii de tăiat legume
Mecanismul MS 10-160 constă dintr-un corp care prezintă camera de lucru 3 și gura de
evacuare 9. În acest corp articulat este montat racordul de recepție 2. Tot în coro se află și
arborele de acțiune 8. Pe capătul liber al arborelui sunt instalate organele de lucru: discul de
sprijin și cuțitul. Discul de sprijin este înzestrat cu ferestruici corespunzătoare formei cuțitelor.
Fig.2.1.1 Schema de principiu a mecanismului MS10-160
1. cuțite;
2. racord de alimentare ;
3. corp ;
4. disc de sprijin ;
5. pivot;
6. piuliță de reglare;
7. tijă;
8. arbore ;
9. gură de eliminare;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Principiul de funcționare a mașinii de tăiat legume
Ca instrumente de tăiere a mecanismului servește cuțitul rozător cu găuri 10, care au
marginile dintr-o parte arcuite și ascuțite, și cuțite liniare întărite pe blocul de cuțite. Cuțitul
rozător este destinat tăierii legumelor în formă de pai, el se instalează la același nivel cu
suprafața de lucru a discului de sprijin. În același timp cuțitul rozător se oprește în marginea
arborelui de antrenare, iar discul de sprijin se mișcă cu ajutorul unei piulițe de reglare până la
îmbinarea cu suprafața cuțitului rozător.
Cuțitele liniare 11 servesc pentru tăierea legumelor în formă de felii. Blocul de cuțite se
instalează la capătul arborelui de antrenare și se oprește în marginea acestuia. Grosimea feliilor
tăiate se poate regla cu ajutorul piuliței de reglare. În timpul învârtirii piuliței pe marginea
filetată a discului de sprijin, acesta din urmă se mișcă dea lungul axei arborelui de antrenare în
așa fel încât distanţa dintre suprafaţa de lucru a discului de sprijin şi cuţite se măreşte. Grosimea
feliilor se schimă de la 2-11mm.
Pentru tăiere legumele se încarcă în buncherul de alimentare, unde ele sub influenţa forţei
gravitaţionale alunecă spre dicul cu cuţite care se învârtește, întrând în interacțiune cu el
blocîndu-se între suprafaţa interioară a buncherului de alimentare și a discului de sprijin. Cuțitele
antrenate superficial suprafeței discului taie legumele în felii, forma cărora depinde de tipul
cuțitelor. Feliile tăiate cad prin suprafața perforată a discului de sprijin în vasul de recepție.
Fig.2.2a Cuțit de tăiat legume în formă pai și felii
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
2.3 Instrucțiuni de exploatare a mașinii de tăiat legume
2.2.1. Noțiuni de exploatare și întreținere
Exploatarea reprezintă totalitatea lucrărilor de valorificare funcțională a utilajelor și
instalațiilor, pentru asigurarea condițiilor unei siguranțe depline și ale unor cheltuieli minime de
întreținere și reparație.
Întreținerea reprezintă totalitatea lucrărilor aplicate continuu sau periodic asupra utilajelor
(instalațiilor).
Caracteristicile tehnice ale utilajelor și instalațiilor din industria alimentară pot fi menținute
printr-un regim rațional de exploatare și întreținere, aplicat conform cu particularitățile
constructiv-funcționale ale acestora.
La exploatarea mașinii de tăiat legume se urmărește:
-menținerea stării funcționale a utilajului la parametrii normali privind calitatea și
continuitatea producției;
- evitarea întreruperilor de producție;
- reducerea timpilor neproductivi;
- limitarea la nivel minim a cheltuielilor suplimentare;
- majorarea fiabilității;
În general, exploatarea și întreținerea utilajului îmbracă aspecte de coordonare și
supraveghere a funcționării și de întreținere permanentă a instalației.
2.2.2. Aspecte ale siguranței în exploatare
Elementele care hotărăsc asupra siguranței funcționale a mașinii de tăiat legume sunt:
1. Acționarea utilajului;
2. Montajul instalației;
3. Starea de uzură;
4. Reparațiile executate;
5. Reglajele după repararea lor.
Pentru acest tip de instalație, incidentele funcționale se pot grupa în:
1. Abateri de la valorile nominale ale parametrilor funcționali cu zgomote, vibrații,
întreruperi ale funcționării;
2. Defecțiuni ale pieselor și subansamblurilor componente;
3. Avarii parțiale sau totale ale instalației.
Între aceste 3 categorii de incidente funcționale indicate există legături de cauzalitate:
- perturbări funcționale;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
- defecțiuni;
- avarii.
Dacă perturbările funcționale nu sunt înlăturate la timp, ele pot genera defecțiuni sau avarii.
În general, se produce o asociere a cauzelor, cu o simultaneitate asociativă.
2.2.3. Exploatarea rațională a utilajului
Aceasta stă la baza întocmirii instrucțiunilor de exploatare și întreținere și preconizează
respectarea strictă a succesiunii operațiilor la pornirea și oprirea utilajului. La acest tip de utilaj,
pornirea se face în gol, de asemenea oprirea se face după prelucrarea completă a materialului
tehnologic.
2.4. Măsuri de securitate a muncii și a mediului ambiant a mașinii de tăiat
legume
Prin respectarea regulilor de protecție a muncii se poate menține un ritm ridicat de
reparații fără să se producă accidente la locul de muncă.
2.4.1. Reguli de prevenire a incendiilor la repararea pieselor
În procesul de reparare a pieselor, numeroase cauze pot provoca incendii. De aceea secțiile
cu degajări mari de căldură se construiesc din materiale rezistente la foc, iar materialele
explozibile sau ușor inflamabile nu se depozitează în apropierea locurilor cu temperaturi ridicate.
O deosebită atenție trebuie acordată iluminatului artificial, care prin deranjamentele sale
poate provoca incendii în secțiile în care se lucrează cu materiale explosive ca: sudare
oxiacetilenică, depuneri galvanice etc. Ventilarea secțiilor elimină gazele ușor inflamabile, iar
fumatul sau prezenţa focului în secţiile cu degajări de gaze explosive sau în apropierea
materialelor inflamabile este interzisă.
Fiecare secție trebuie să fie dotată cu suficienți hidranți, stingătoare cu spumă sau bioxid de
carbon, lăzi cu nisip uscat și alte materiale de stingere a incendiilor.
2.4.2. Instructajul personalului din unitățile pentru repararea utilajelor
Personalul unităților trebuie să cunoască normele de protecție a muncii care se referă la
activitatea pe care o desfășoară.
Instructajul introductiv pentru toți salariații noi angajați sau transferați de la un loc de
muncă la altul se face individual sau în grupuri de cel mult 20-25 persoane care lucrează la locuri
de muncă cu specific asemănător.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Instructajul se efectuează de cadre tehnice cu pregătire profesională bună, care sânt numite
de conducătorul unității. După instructajul introductiv și seminarizare, persoana care a efectuat
instructajul completează o fișă de instructaj pentru salariatul nou angajat sau transferat.
Instructajul la locul de muncă se face de către conducătorul procesului de producție
respective, pentru a familiariza pe noii angajați sau transferați cu condițiile specifice de lucru și
cu măsurile de tehnica securității și igiena muncii, pe care trebuie să le respecte la locul sau
utilajul la care va lucra. Acest instructaj se consemnează în fișa de instructaj individual al
angajatului.
Instructajul periodic se face de către conducătorul procesului de producție tuturor
salariaților la locul de muncă, ori de cîte ori este nevoie, dar cel puțin o dată pe lună, în scopul
reamintirii normelor de tehnica securității și de igienă a muncii.
Instructajul periodic se înregistrează pe fișa de instructaj individual al salariatului, care se
semnează atât de persoana ce a făcut instructajul cât și de cel instruit, iar conducătorului unității
îi revine obligația ca periodic să verifice desfășurarea instructajului și însușirea lui.
2.5 Calculul mașinii de tăiat legume
2.5.1 Calculul tehnologic
1) Q=F*v*ρ*φ
unde : Q- productivitatea mașinii de tăiat legume (kg/h) ;
ρ- greutatea unității de volum kg/m3 (pentru cartofi 650-700 kg/m3)
v- viteza medie de trecere a produsului prin spațiul dintre discul de sprijin și lama
cuțitului,
φ- 0,2-0,3- coeficientul de utilizare a suprafeței discului de sprijin.
2) v=Q/F*ρ*φ =0,027/0,027*650*0,2=0,0079 m/s
3) F=π (r2max-r2
min)=3,14(0,0942-0,0142)=0,027 m2
unde : F- suprafața de lucru a discului de sprijin, m2 ;
rmax-rmin - razele maximă și minimă ale lamelor cuțitului, m (rmax=0,094 ; rmin=0,014) ;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
2.5.2 Calculul energetic
4) v= h*z*n
unde : h-grosimea feliilor tăiate 0.006,m;
z-numărul de lămi;
n-turația lămilor,s-1;
n= v/h*z=0.0079/0.006*2=0.66 s-1
5) Puterea motorului:
Nut= l*q*vmed*kut=0.08*700*103*0.165*0.6=500.54 W=0.54 kW
Ntot=
unde: q- rezistența specifică a produsului de tăiere, N/m (pentru cartofi q=700 N/m);
Vmed- viteza periferică a cuţitelor, m/s;
kut- 0,6- coeficientul de utilizare a cuțitelor, m/s;
l- lungimea lămii cuțitului,m;
6) l= rmax-rmin=0.094-0.014=0.08 m
7) vmed= π*n(rmax-rmin)=3,14*0.66(0,094-0,014)=0,165m/s
2.5.3 Calculul cinematic
8) itot = nmot/no.l =(1000/60)/2,7 =6,17 s-1
unde: nme- turaţia motorului electric.
9) Turația a organului de lucru :
no.l =v/ (rmin+(rmax/2))=0.165/(0,014+(0,094/2))=2,7 s-1
10) itot= z2/z1 ;
z1= 1….4;
z2= itot *z1=6.17*2=12.34≈12 ;
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Concluzie
În această lucrare am descris construcția și principiul de funcționare a mașinii de tăiat
legume cu disc cu productivitatea de 100 kg/h. De asemenea am descris procesul tehnologic de
producere a cartofilor fri. Am analizat studiul brevetelor și am determinat avantajele și
dezavantajele acestor invenții. Deoarece această mașină este foarte necesară în întreprinderile de
alimentație publică este necesar de cunoscut: instrucțiunile de exploatare, defectele posibile și
metodele de înlocuit, măsuri de protecție a muncii și a mediului ambiant la exploatarea mașinii.
De asemenea am determinat calculul tehnologic- productivitatea Q=50 kg/h, calculul consumului
de energie- puterea motorului N=5, 5 W și calculul cinematic- turația n=0, 66 s-1.
Pe baza observațiilor efectuate se pot trage concluzii cu caracter atât teoretic cât și practic.
O asemenea orientare a proiectului de an a contribuit la ridicarea nivelului de cunoștințe privitor
la sarcina tehnică și la proiectul tehnic, fapt necesar pentru pregătirea conducătorilor în
întreprinderile de alimentație publică.
Mod Coala № document.
CoalaProiect de an
Semnat Data
Bibliografie
1. Repararea și întreținerea utilajelor din industria alimentară. Autori: I.D. Cebotărescu,
Dr. Paraschiv, G. Ganea;
2. Utilaj tehnologic in Industria Alimentară, Volumul I. Autori: Grigore Ganea, Gheorghe
Gorea, Dorel Cojoc, Mircea Bernic. Editura ”Tehnica-Info”, Chişinău 2007
3. Probleme și metode de rezolvare la Utilaj Tehnologic în Industria Alimentară. Autori:
Grigore Ganea, Victor Mudreac. Chişinău UTM 1999;
4. Оборуование предприятий бщественного питаниеюю. Москва «ЭКОНОМИКА»
1987.
5. Îndrumar de laborator (partea mecanică). Autori: Anatolie Deatlov, Mircea Bernic.
Chişinău UTM 1998;
6. Îndrumar metodic pentru îndeplinirea proictului de curs. Autori: Anatolie Deatlov,
Mircea Bernic, V Niculin. Chişinău 1996;