Производительность
рыб/мин теоретическая
техническая
|
125 110
|
Виды
обрабатываемых рыб
|
Рыбы семейств
скумбриевых, ставридовых, тресковых, сельдевых
|
Диапазон
размеров обрабатываемых рыб, см
|
От 24 до 40
|
Установленная
мощность электроприемников, кВт, не более без электронасоса с элетронасосом
|
1,87 5,87
|
Электроприемники:
Электродвигатель привода механизма отрезания голов тип мощность, кВт частота
вращения, об/мин исполнение
|
4А71В6РОМ5
0,37 910 УМ 2001 (с одним выходным концом вала)
|
Электродвигатель
привода транспортирующей ленты тип мощность, кВт частота вращения, об/мин
исполнение
|
4А90/4ЗОМ5
1,5 1420 УМ 1002 (с двумя выходными концами вала)
|
Электродвигатель
привода насоса мощность, кВт
|
В комплекте с
насосом 4,0
|
Расход воды, м3,
не более
|
4,0
|
Габаритные
размеры машины, мм длина ширина без бункера ширина с бункером высота
|
3053 1215 1540
1500
|
Масса, кг, не
более ЗИП электронасоса машины
|
34 60 1040
|
Способ загрузки
рыбы
|
Ручной
|
Количество
обслуживающего персонала, чел.
|
4
|
На дозачистке
|
2
|
Установленная мощность 9,87 кВт, расход воды 16 м3/ч,
давление 0,3 МПа.
Ножи изготовляют из стали 95Х18, при это ножи закаливаются и
охлаждаются в масле, после этого холодильная обработка (выдержка при t=-70°C) и после шлифования нож
имеет твердость HRCЭ 75.
Для вала выбираем конструкционную сталь
марки: ст 35,
[у] = 1100 кг/см2; Миз = 11 (Нм); Мкр
= 7,6 (Нм)
3. Расчётная часть
Нож для отрезания головы
Определение размеров режущих инструментов
Расчет диаметра дискового
ножа.
Рыба укладывается брюшком вверх, значит
глубина внедрения ножа в тело рыбы будет являться высотой тушки. Для расчёта
примем максимальное значение этого параметра для данного вида рыбы.
Рисунок 4. Схема для определения диаметра
ножа
Диаметр дискового ножа определяем по
формуле:
где h = 60 мм
- высота тушки;
r = 40 мм - радиус крепежных деталей;
с = 20 мм - зазор между крепежными деталями и разрезаемым
материалом.
l = 2…3 мм.
Толщина диска ножа:
Принимаем толщину ножа д = 2 мм
Также принимаем б = 100 - угол заточки ножа
(односторонняя заточка).
Ножи изготовляют из стали 95Х18, при это ножи закаливаются и
охлаждаются в масле, после этого холодильная обработка (выдержка при t=-70°C) и после шлифования нож
имеет твердость HRCЭ 75.
Для вала выбираем конструкционную сталь
марки: ст 35,
[у] = 1100 кг/см2; Миз = 11 (Нм); Мкр
= 7,6 (Нм)
Расчет затрачиваемой
мощности:
Мощность на ножевом валу:
где P - окружное усилие резания, Н
- окружная скорость на кромке ножа, м/с. В зависимости от скорости
подачи рыбы оптимальная окружная скорость дисковых ножей V = (5…20) м/с.
Окружное усилие резания:
где а=1 среднее удельное усилие резания, н/см (табл.
1)
k1 =1,2 - коэффициент,
зависящий от величины окружной скорости на кромке ножа (табл. 2);
k2 =1,1 коэффициент,
зависящий от скорости подачи сырья
l=6,2 см - длина режущей кромки ножа,
соприкасающейся с разрезаемым продуктом (соответствует длине разрезаемого
участка продукта).
Мощность на трение рыбы о нож равна:
Где Vп - скорость подачи рыбы, м/с
F - сила трения в направляющих, Н.
F= zрf, Н
z - количество поверхностей трения; Затраты
мощности на преодоления трения принимаем с учетом того, что трение имеет место
только с одной стороны ножа, так как со стороны отрезаемой головы отсутствует
боковое давление на нож.
p - сила нормального давления направляющих, Н.
(под действием пружин Р≪500);
f - коэффициент трения (f = 0.3).
Общая мощность на резание и трение равна:
Следовательно, мощность двигателя определяется:
где KЗ = 1,5 -
коэффициент запаса мощности.
Определение оборотов ножевого вала
Частота вращения вала с ножом равна:
где Vp = 8,5 м/с - скорость резания;
Dн = 0,248
м - радиус ножа.
По расчетным характеристиками выбираем электродвигатель 4A71В8У3, N = 0,25 кВт, n = 680 об/мин.
Расчёт диаметра ножевого
вала
Минимальный диаметр ножевого вала равен:
Принимаем диаметр вала 12 мм
где N = 0,25 кВт - мощность на валу
n = 680 об/мин - число оборотов ножевого вала.
Нож для отрезания хвостового плавника
Определение размеров режущих инструментов
Диаметр дискового ножа определяем по
формуле:
где h = 20 мм - высота тушки;
r = 40 мм - радиус крепежных деталей;
с = 20 мм - зазор между крепежными деталями и разрезаемым
материалом.
Толщина диска ножа равна:
Принимаем толщину ножа д = 1,6 мм
Также принимаем б = 100 - угол заточки ножа
(односторонняя заточка); материал ножа 95Х18
Расчет затрачиваемой работы и мощности на резание и трение
Мощность на ножевом валу:
где P - окружное усилие резания, Н
- окружная скорость на кромке ножа, м/с. В зависимости от скорости
подачи рыбы оптимальная окружная скорость дисковых ножей V = (5…20) м/с.
где а=1 среднее удельное усилие резания, н/см (табл.
1)
k1 =1,2 - коэффициент,
зависящий от величины окружной скорости на кромке ножа (табл. 2);
k2 =1,1 коэффициент,
зависящий от скорости подачи сырья
l=2 см - длина режущей кромки ножа,
соприкасающейся с разрезаемым продуктом (соответствует длине разрезаемого
участка продукта).
Мощность на трение рыбы о
нож равна:
Где Vп - скорость подачи рыбы, м/с
F - сила трения в направляющих, Н.
F= zрf, Н
z - количество поверхностей трения; Затраты
мощности на преодоления трения принимаем с учетом того, что трение имеет место
только с одной стороны ножа, так как со стороны отрезаемой головы отсутствует
боковое давление на нож.
p - сила нормального давления направляющих, Н (под
действием пружин Р≈500);
f - коэффициент трения (f = 0.3).
Общая мощность на резание и трение равна:
Следовательно, мощность на валу определяется:
где KЗ = 1,5 - коэффициент
запаса.
Определение оборотов ножевого вала
Частота вращения вала с ножом равна:
где Vp = 8,5 м/с - скорость резания;
Dн = 0,16 м
- диаметр ножа.
Расчёт диаметра ножевого вала
Минимальный диаметр ножевого вала равен:
Принимаем диаметр вала 10 мм
где N = 0,112 кВт - мощность на валу
n = 1015 об/мин - число оборотов ножевого вала.
Подбор электродвигателя для привода насоса:
Мощность, необходимая для перекачивания жидкости:
где Q = 16 м3/ч - производительность насоса
(расход жидкости);
Н=6 м.вод. ст - напор жидкости, (принимаем по
прототипу);
с =1000 кг/м3 - плотность жидкости.
g - ускорение свободного падения, м/с2;
Мощность электродвигателя:
где k = (1.3…1.5) -
коэффициент запаса мощности
- К.П.Д. насоса зависит от типа насоса,
- К.П.Д. передаточных устройств зависит от способа передачи
усилия.
В центробежных и осевых насосах обычно вал электродвигателя
непосредственно соединен с валом насоса; при этом = .
Принимаем электродвигатель: 4А100L4 Nдв= 4 кВт, nдв = 1430 об/мин.
Расчёт операционного транспортера
Поскольку производительность составляет 180 рыб/мин, а скорость
движения операционного транспортера приняли 0,35 м/с, то расстояние между
рыбами равно:
Принимаем а=0,12 м
Таким образом, расстояние между лотками равно 12 см. Если принять,
что шаг цепи равен расстоянию между лотками, то шаг цепи будет равен 12 см.
Рисунок 6. Створки лотков загрузочного транспортера
4. Кинематический расчет
Скорость движения конвейера принимаем, равной 0,25 м/с.
Также задаемся такими параметрами
звездочки цепной передачи: z=8, t=90. Тогда частота вращения звездочки равна:
Тогда звездочки транспортера сопровождения
голов будут иметь такие же параметры, что и у звездочек операционного
транспортера.
Двигатель, приводящий в движение нож отрезания голов, по
принятым данным таков: 4A71В6РОМ5, N = 0,37 кВт, n = 910 об/мин.
Принимаем двигатель привода транспортирующей ленты по
прототипу следующий: 4А90, N = 1,5 кВт, n = 1420 об/мин.
Поскольку двигатель имеет для выходных
конца, то расчет сводим к определению диаметров шкивов с одной стороны двигателя
и чисел зубьев звездочек с другой.
Принимаем передаточное отношение двухступенчатого цилиндрического
редуктора U = 31,5. Тогда частота вращения выходного
вала редуктора будет равна . Принимаем параметры звездочек согласно кинематической схеме с
такой целью, чтобы на валу приводных звездочек операционного транспортера была
частота вращения 20,8 об/мин.
Поскольку по расчетам частота вращения ножевого вала для отрезания
хвостового плавника равна 896 об/мин, тогда подбираем шкивы для клиноременной
передачи соответственно кинематической схеме.
Входной вал конической передачи имеет частоту вращения 710 об/мин.
Такую же частоту имеет и выходной вал. Частота вращения верхнего зубчатого
валика равна 710 об/мин. Нижнего - 1633 об/мин.
Для передачи крутящего момента от электродвигателя к барабану
используется закрытая зубчатая передача и последующая цепная передача. Частота
вращения барабана равна 12,5 об/мин.
5. Охрана труда
Непосредственные руководители работ и должностные лица
осуществляют оперативный контроль за состоянием охраны труда на протяжении
всего рабочего времени (смены, вахты), а производители работ - самоконтроль.
За организацию контроля состояния охраны труда несут
персональную ответственность:
на предприятии - директор;
в подразделении - руководитель подразделения (цеха, отдела,
производственного участка).
Ежедневный (ежесменный) контроль на заводе осуществляется
непосредственным руководителем работ (мастером, начальником участка или смены,
бригадиром).
Проверяющий обязан к началу работ проверить:
а) состояние и исправность организации рабочих мест;
б) наличие и исправность оснащения и инструмента;
в) состояние проходов, переходов и переездов;
г) наличие ограждений;
д) достаточность освещения;
е) исправность вентиляции, местных насосов, пыле- и
газоулавливающих устройств;
ж) наличие и исправность иных средств коллективной
защиты работающих;
з) наличие и исправность средств индивидуальной защиты и
соответствие их
работе, которая выполняется;
и) наличие Инструкций по охране труда на рабочих местах и
знаков
безопасности;
к) наличие у работников соответствующих удостоверений и
нарядов-допусков на
Выполнение работ с повышенной опасностью.
Все, выявленные в ходе проверки, нарушения требований охраны
труда должны быть устранены к началу выполнения работ. Если эти нарушения не
могут быть оперативно, к началу работ, устранены своими силами, то
непосредственный руководитель работ делает запись о нарушении в журнал контроля
состояния охраны труда и немедленно докладывает об этом высшему руководителю,
который обязан принять меры относительно устранения нарушений к началу работ, и
принятое решение записать в журнал. При отсутствии нарушений или если они к
началу работ устранены своими силами, запись в журнале не производится. При
возникновении во время работы угрозы аварии или вреда здоровью работающих
необходимо немедленно остановить работу и поставить в известность об этом
непосредственного руководителя работ и высшего руководителя.
Любые нарушения работниками требований охраны труда, правил
использования спецодежды и СИЗ должны немедленно устраняться. Сведения о
нарушителях и допущенных ими нарушениях записываются в журнал контроля
состояния охраны труда.
С нарушителем при необходимости проводится внеплановый
инструктаж по безопасности труда и наложение дисциплинарного взыскания.
Ежемесячный контроль на заводе осуществляется комиссией,
которую назначает и возглавляет руководитель подразделения (цеха). В ее состав
входят председатель цехкома подразделения (профгрупорг), уполномоченный
трудового коллектива по вопросам охраны труда, цеховые специалисты. Проверка
осуществляется на каждом участке (смене) в сроки, установленные предприятием по
предложению руководителей подразделений, согласованными со службой охраны
труда. Комиссия проверяет состояние организации охраны труда в соответствии с
требованиями ССБТ и иных действующих документов по охране труда. Результаты контроля
заносятся в журнал контроля состояния охраны труда на участке, в смене.
По результатам ежемесячного контроля руководитель
подразделения (начальник цеха) проводит совещание с руководителями участков,
смен, инженерно-техническими работниками, мастерами, бригадирами с участием
членов профкома и уполномоченных по охране труда. На совещании оглашаются
результаты контроля, мероприятия по поощрению из фондов предприятия
руководителей участков (смен), которые достигли высоких показателей по охране
труда, проводится разбор выявленных недостатков, заслушиваются руководители, в
заведовании которых допущены серьезные нарушения, определяются и записываются в
журнал соответствующих участков меры по устранению выявленных недостатков с
указанием сроков выполнения.
Ежеквартальный контроль на заводе осуществляется комиссией,
возглавляемой руководителем (главным инженером, техническим директором) и
председателем профкома предприятия. В состав комиссии входит руководитель
службы охраны труда, главные специалисты предприятия, руководители служб и
отделов, уполномоченный трудового коллектива по вопросам охраны труда. О
создании комиссии (подкомиссии) издается специальный приказ руководителя
предприятия.
Контроль проводится путем непосредственного осмотра объектов,
рабочих мест подразделения в присутствии руководителя, председателя профкома
(уполномоченного трудового коллектива по вопросам охраны труда) в сроки,
установленные предприятием, и может совмещаться с «Днем охраны труда
Предприятия». К началу проверки руководители подразделений (начальники цехов)
представляют данные о состоянии охраны труда по каждому участку (смене),
полученные в ходе предыдущих ежемесячных проверок, и прочую информацию,
необходимую для составления акта ежеквартального контроля. Комиссия проверяет:
§ качество заполнения журналов контроля состояния
охраны труда участков (смен) и правильность оценок состояния организации охраны
труда при ежемесячном контроле;
§ ход выполнения планов улучшения условий труда,
планов санитарно-оздоровительных мероприятий, текущих планов и соглашений по
охране труда;
§ выполнение предписаний органов ведомственного и
государственного надзора, профсоюзных органов и указаний высших организаций;
§ устранение недостатков, выявленных при предыдущих
проверках;
§ состояние производственного травматизма и
своевременность его анализа и исследования;
§ обеспеченность работников спецодеждой, спецобувью
и другими средствами индивидуальной защиты;
§ организацию проведения обучения, инструктажей по
безопасности труда и допуску к работе, а также состояние организации охраны
труда по другим опасным и вредным производственным факторам.
В ходе контроля отмечаются и другие выявленные нарушения
требований безопасности труда и производственной санитарии на рабочих местах и
в бытовых помещениях.
Результаты ежеквартального контроля состояния охраны труда
фиксируются в установленной форме. В акте отмечаются всё замечания относительно
каждого контролируемого фактора или их отсутствие.
По итогам контроля руководителем предприятия при
необходимости издается приказ, в котором указываются списки лиц, поощренных из
фондов предприятия за высокие показатели по охране труда, отмечаются нарушения
требований охраны труда, мероприятия по устранению выявленных недостатков и
нарушений, сроки выполнения и ответственные лица в уголке (на стенде) по охране
труда каждого цеха.
Правила техники
безопасности при обслуживании рыборазделочных машин
Все выступающие движущиеся части машин
должны быть ограждены. При обслуживании плавникорезок особое внимание должно
быть уделено ограждению дисковых ножей.
При ручной подаче рыбы к рабочим
инструментам, в частности к дисковым и другим ножам, необходимо соблюдать
осторожность.
Запрещается производить ремонт и смазку
рыборазделочных машин до их остановки.
Перед пуском машин необходимо убедиться в
отсутствии посторонних предметов. При заточке дисковых ножей без их демонтажа
нужно соблюдать осторожность и не держать оселок в руках, а закреплять его в
специальном держателе.
При работе на машине запрещается вынимать рыбы из-под ножей
во время работы. Запрещается работать на машине, если дисковые ножи не
отцентрованы, отсутствуют защитные ограждения на ножах, лоток подающий рыбу
неисправен. Регулировку и заточку ножей разрешают производить специально
обученному персоналу. Снятие кожухов, заточка ножей, регулировка узлов на
работающей машине запрещена.
Блокирующие устройства должны быть исправны, машина
заземлена.
На рабочем месте не должны находиться
посторонние предметы
В местах, где установлены рыборазделочные
машины, как правило, имеет место повышенная влажность. Поэтому при включении
рубильников для пуска электродвигателей следует насухо вытирать руки.
Запрещается становиться около
рыборазделочных машин на неприспособленные подставки (старые ящики, бочки и
др.).
Необходимо регулярно проверять состояние
трапов и стоков около рыборазделочных машин, не допуская скопления около них
воды и рыбных отходов.
Охрана окружающей среды
Во всех технологических процессах используется вода. При этом
происходит ее насыщение вредными веществами (загрязнение), которые способны
пагубно влиять на флору и фауну водоёма. Поступление промышленных вод в
окружающую среду может привести к ухудшению экологической обстановки в данном
регионе.
Все загрязняющие вещества можно разделить на минеральные,
органические и бактериальные.
Минеральные (химические) загрязняющие вещества включают в
себя грунт, песок, шлак, нефть и нефтепродукты, растворы минеральных солей,
кислот, щелочей и других веществ.
Органические (биологические) загрязняющие вещества содержатся
в фекальных - хозяйственных сточных водах, пищевых отходах и других
производств. Органические загрязняющие вещества бывают растительного и
животного происхождения. Они наиболее опасны в санитарном отношении
(особенно физиологические выделения человека и животных),
т.к. могут вызывать желудочно-кишечные и другие инфекционные заболевания.
Бактериальными загрязняющими веществами являются различные
микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и др.
Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют
значениями коли - титра и коли-индекса.
Применимо к рассматриваемому производству, основным
источником загрязнения является санитарная обработка оборудования. При мойке
оборудования используется пресная вода, поступающая через систему водоснабжения
из природных источников. Отработанная в процессе мойки вода содержит
минеральные, органические и бактериальные загрязняющие вещества.
Эта вода сливается после мойки в общую систему канализации,
куда попадает через систему сбора сточных вод, и поступает в главную очистительную
систему предприятия. После очистки вода может быть повторно использована для
технологических нужд предприятия (замкнутый цикл) или сбрасывается в
естественные водоемы.
Загрязнение вод - основная причина качественного истощения
водных ресурсов. Главную опасность представляют сточные воды - промышленные,
сельскохозяйственные и бытовые. Они, попадая в водоём, нарушают его
естественный режим: поглощая растворённый в воде кислород, нарушают кислородный
баланс водоёма, ухудшают качество воды, нередко парализуют жизнедеятельность
флоры и фауны. Загрязнение природных вод приводит к тому, что они оказываются
непригодными для питья, купания и для технических нужд.
Особенно пагубно загрязнение влияет на рыб, водоплавающих
птиц, животных и на другие организмы. Кроме того, органические вещества,
скапливающиеся в почве и на её поверхности, загнивают, поражают воздух
неприятными запахами.
При проникновении сточных вод в глубь грунта они могут сильно
загрязнять грунтовые воды.
Выводы
рыборазделочный электродвигатель нож дисковый
Прототип машины ИРА-115 и также машина данной
расчетно-графической работы являются одной из видов рыборазделочных машин
универсального типа.
В результате работы была рассчитана кинематическая схема
машины, операционный транспортер, режимы резания. Режимы резания проводились
для скумбрии и соответственно специально подобранных для этого ножей. Машина
может применяться для рыб средних размеров, а также для мелкой рыбы. Загрузка
машины производиться вручную, что весьма усложняет ее эксплуатацию.
В результате выполнения работы были проведены расчеты
параметров машины и кинематической схемы. Скорости движения рабочих органов и
их частоты вращения:
ножа для отрезания головы Vн = 15 м/с, nн=1194 об/мин;
конвейера Vк=0,1 м/с, nк=19,2 об/мин;
прижимного устройства Vпр=0,1 м/с, nпр=9,6 об/мин.
Был выбран электродвигатель типа 4А80В4У3 с мощностью Nдв=1,5кВт и частотой
вращения выходного вала nдв=1415 об/мин.
Также был подобран цилиндрический двухступенчатый редуктор с
передаточным отношением iр=10 и частотой вращения nр=119,4 об/мин.
Список использованной литературы
1. Саускан В.И. Промысловые рыбы Атлантического
океана. Справочник. М: Агропроиздат, 1988 г.
2. Чупахин В.М. Технологическое
оборудование рыбообрабатывающих предприятий. - М.: Пищевая промышленность, 1968
. Чепрасов Н.Н. Оборудование предприятий и
судов рыбной промышленности. М; Пищепром, 1969 г.
. Карпов В.И. Технологическое оборудование
рыбообрабатывающих предприятий. - М.: Колос, 1993
. Дикис М.Я., Мальский А.Н.
Технологическое оборудование консервных заводов.
. Анурьев В.И. Справочник конструктора
машиностроителя, том 2, М.: Машиностроение, 1974
г.
. Жилин Н.И. Расчет и конструирование
машин и аппаратов пищевых и рыбообрабатывающих производств: учебное пособие. -
Керчь: КМТИ, 2005