Модернизация машины интенсивного замеса теста МТИ-100. Спец.задание: с целью интенсификации процесса взбивания кондитерских масс.

Введение
1. Анализ современных тестомесильных машин периодического действия и технико-экономическое обоснование проекта
1.1 Назначение и классификация тестомесильных машин
1.2 Современные конструкции тестомесильных машин периодического действия
1.3 Технико-экономическое обоснование проекта
1.4 Задачи проекта
2 Описание модернизированной конструкции тестомесильной машины. Назначение и область применения.
2.1 Устройство для подачи сжатого воздуха
2.2 Принцип работы модернизированной машины ТПИ-100.
3 Расчеты, подтверждающие работоспособность машины
3.1 Технологический расчет
3.2 Определение мощности электродвигателя модернизированной машины19
4 Мероприятия по охране труда и технике безопасности при обслуживании машины
Заключение
Список используемой литературы
Приложение А (обязательное)………………………………………………..26

Модернизация машины интенсивного замеса теста МТИ-100.
Спец.задание: с целью интенсификации процесса взбивания кондитерских масс.

2 Описание модернизированной конструкции тестомесильной машины. Назначение и область применения.
Машина тестомесильная интенсивного замеса МТИ-100. Машина предназначена для интенсивного замеса дрожжевого теста и пресного теста для слоеного полуфабриката. Машина состоит из станины 1, приводной головки 7, кронштейна, механизма подъема 3, бачков 5, с крышкой 6, тележки 2, месильных органов 4 и пульта управления. Станина, закрепленная на литом основании, снабжена направляющими для перемещения приводной головки 7 и кронштейна.
Рисунок – Кинематическая схема тестомесильной машины МТИ-100
Приводная головка служит для передачи вращения от электродвигателя 12 месильному органу 4. Вращение от вала электродвигателя 12 валу коробки скоростей передается поликлиновым ремнем 11. На валу 8 на скользящей шпонке расположен блок из двух шестерен, который с помощью рычага может быть введен в зацепление с одним из двух зубчатых колес 10, установленных на выходном валу 9. В ручке рычага размещены фиксатор его положений и микропереключатель для отключения электродвигателя 12 при переводе рычага.
Рисунок – Тестомесильная машина МТИ-100 до модернизации
На корпусе приводной головки 7 снизу неподвижно закреплено солнечное колесо 17, а на валу 9 - водило 15 с сателлитом 16, сидящим на рабочем валу 14. Выступающие наружу нижние концы валов 9 и 14 предназначены для крепления месильных органов 4.Месильными органами в машине служат лопасти - крюкообразная, четырехобразная и шнекообразная. Крюкообразная лопасть предназначена для замеса дрожжевого и пресного теста, четырехобразная - для подготовки полуфабриката для песочного теста, шнекообразная - для замеса песочного теста. Крюкообразная и четырехобразная лопасти подсоединяются к валу 14 сателлита, шнекообразная - к приводному валу 9.
Для вертикального подъема бачка имеются направляющие и плавающая гайка.
Механизмом подъема служит винт 19, по которому перемещаются гайки 18 и 20 приводной головки 7 и кронштейна для бачка. Винт 19 связан с электродвигателем 13 клиноременной 22 и конической зубчатой 23 передачами. На верхнем участке винта 19 нарезка правая трехзаходная, на нижнем - левая однозаходная, благодаря чему головка и кронштейн перемещаются в противоположных направлениях с различной скоростью. На ведомом шкиве клиноременной передачи установлен ленточный тормоз 21. Тормозная лента затягивается грузом и освобождается электромагнитом, который, включаясь одновременно с электродвигателем, поднимает груз. Тележка 2 представляет собой кольцо с тремя поворотными самоустанавливающимися опорами.
2.1 Устройство для подачи сжатого воздуха
С целью интенсификации процесса взбивания кондитерских масс предложен механизм подачи сжатого воздуха в нижнюю часть бачка.
Механизм представляет собой шланг, вписывающийся одним концом в схему компрессора подачи воздуха, другим концом стыкуется с выходным патрубком кольцевой трубки, перфорированной отверстиями по всему трубчатому кольцу и расположенной в центре днища бачка. Конец кольцевой трубки выходит в отверстие в центре днища. Соединение патрубка кольцевой перфорированной трубки и шланга происходит муфтой.
Рисунок – Модернизированная тестомесильная машина ТПИ-100
Устройства для подачи сжатого воздуха в нижнюю часть бачка позволяет аэрировать тестовую массу, способствуя ее разрыхлению и лучшему перемешиванию, что значительно улучшает качество теста.
2.2 Принцип работы модернизированной тестомесильной машины ТПИ-100
Перед началом работы приводную головку располагают в верхнем положении, а кронштейн - в нижнем. Затем в соответствии с заданным технологическим процессом устанавливают месильный орган. Бачок с продуктами помещают на тележку и закатывают в машину, при этом опорные цапфы бачка должны находиться выше кронштейна. Машину включают в работу автоматическим выключателем, расположенным на двери электрошкафа. После этого, нажав на кнопку, включают механизм подъема, в результате чего кронштейн, двигаясь вверх, подхватывает бак за цапфы и снимает его с тележки. Одновременно приводная головка с месильным органом опускается до полного погружения в бачок, а упор головки нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. Одновременно подпружиненный прижим закрепляет бачок на кронштейне. Далее нажатием на кнопку включают привод месильного органа. Через несколько минут работы, чтобы предотвратить распыление сыпучих компонентов в первое мгновение, включают подачу сжатого воздуха в кольцевую перфорированную отверстиями трубку (барботер), что позволяет не только лучше взбивать, но и насытить взбиваемые массы воздушными пузырьками и придать ей больший объем.
После окончания замеса отключают подачу воздуха, а затем привод месильного органа выключают и включают механизм подъема головки и опускания кронштейна с бачком. Бачок, опускаясь, освобождается от прижима и опирается на тележку, а его цапфы выходят из углублений кронштейна. При крайнем нижнем положении кронштейна и крайнем верхнем положении головки упор ее нажимает на путевой выключатель и отключает электродвигатель и электромагнит тормоза. После этого с месильного органа, не отделяя его от вала машины, счищают тесто в бачок. При необходимости разгрузки бачка непосредственно на машине тележку откатывают, опускают бачок и снимают месильный орган. Бачок поворачивают на цапфах и выгружают тесто в подставленную емкость.
3 Расчеты, подтверждающие работоспособность машины
3.1 Технологический расчет
Производительность тестомесильных машин рассчитывается по формуле
где V - объем дежи, м3 (0,1 м3);
- плотность смеси продуктов, кг/м3 (1100 кг/м3);
- время, необходимое на перемешивание, с;
- время, необходимое для загрузки дежи, с;
- время, необходимое для разгрузки дежи и на другие вспомогательные операции, с;
Все время на загрузку, выгрузку дежи и вспомогательные операции составляют 20 минут.
- коэффициент, учитывающий заполнение объема дежи продуктом, = 0,6.
кг/ч
Масса теста в деже определяется по формуле
кг
3.2 Определение мощности электродвигателя модернизированной машины
Принимаем: массу дежи Gд = 300 Н. Устройство подачи воздуха = 30 Н. Тогда общая масса дежи с устройством подачи воздуха составит 330 Н.
Мощность электродвигателя машины
,
N1 - мощность, необходимая для замеса теста лопастью, Вт;
- к. п. д. передаточного механизма.

где Nл - мощность, необходимая для работы месильного рычага с лопастью, Вт; - к. п. д. передаточного механизма месильного рычага с лопастью.
,
где - мощность, зависящая от лобового сопротивления при внедрении лопасти в тесто, Вт;
здесь сo - удельное давление лопасти на тесто в процессе замеса (пластификации), () H/м;
F - площадь лопасти, (м;
- радиус окружности, по которой движется лопасть (основание конуса, образованного при вращении лопасти), (0,28)м;
- угловая скорость лопасти, (3,93) с-1.
Тогда,
1618 Вт
- мощность, необходимая для подъема какого-то объема теста при выходе лопасти из теста.
,
где - соответственно, масса теста захватываемого лопастью при подъеме вверх, и масса собственно лопасти.
,
где К – коэффициент сопротивления при поступлении сжатого воздуха, К = 15.
- коэффициент захвата теста лопастью, 1,5.
Н – высота подъема теста лопастью, равна радиусу вращения лопасти, м. Н = 0,28 м;
- 1100 кг/м3
g – ускорение свободного падения, м/с2
Тогда,
= 951 Н;
= 25 Н
976 Н
Итак,
1074 Вт
Мощность, необходимая для работы месильного рычага с лопастью, составит
= 1618 + 1074 = 2692 Вт
Тогда, 2895 Вт
Общая мощность электродвигателя тестомесильной машины составит
3860 Вт
Таким образом, мощность электродвигателя увеличилась немного за счет подачи сжатого воздуха. Принимаем электродвигатель мощностью 4 кВт.
Техническая характеристика тестомесильной машины ТПИ-100
Параметры
До модернизации
После модернизации
Вместимость бачка, л
100
100
Частота вращения взбивателя вокруг своей оси, с-1