4. Основные требования, предъявляемые к технологическим машинам

Требования к конструкциям технологических машин. На эконо­мические показатели работы машин решающее влияние оказыва­ет выбор двигателя, передаточного механизма и вспомогательных элементов, от которых зависят ее работоспособность, масса, энер­гоемкость и другие показатели.

Работоспособность — это состояние машины, при котором она способна выполнять заданные функции в пределах параметров, установленных требованиями технологического процесса или нормативно-технической документацией. Любое нарушение работоспособности принято называть отказом машины.

Отказ — это частичное или полное нарушение работоспособ­ности машины. Например, поломка рабочих органов — это частичная потеря работоспособности, поломка рабочего вала и передаточного механизма — полная потеря работоспособности.

Одним из показателей работоспособности является надежность. Под надежностью понимают свойство машины выполнять опреде­ленные функции, сохраняя при этом эксплуатационные показате­ли в заданных пределах в течение требуемого периода времени. На­дежность машины обусловливается ее безотказностью, долговеч­ностью и ремонтопригодностью. Таким образом, надежность — это вероятность безотказной работы машины в пределах заданною периода.

Безотказность работы характеризуется интенсивностью отка­зов, т.е. отношением среднего числа машин, отказавших в едини­цу времени, к числу машин, безотказно работающих в данный период времени.

Долговечность — это свойство машины сохранять работоспо­собность в течение длительного периода эксплуатации с необхо­димыми перерывами для технического обслуживания и ремонта. 1 Указателем долговечности может быть срок службы машины или коэффициент долговечности.

Коэффициент долговечности

где — продолжительность фактической работы машины; , — суммарное время простоев, ремонтов, наладки, обслуживания.

Как видно из формулы, простои снижают долговечность машины.

Надежность и долговечность — не идентичные понятия. Маши­на может быть надежной, но недолговечной, т.е. может какое-то время работать безотказно, а затем выйти из строя. Вместе с тем машина может быть долговечной, но ненадежной, т.е. часто нуж­даться в ремонте, при котором на восстановление работоспособ­ности затрачивается много времени и средств.

Под ремонтопригодностью понимают свойство машины, зак­лючающееся в ее приспособленности к предупреждению либо обнаружению и устранению отказов.

Ремонтопригодность — это комплекс мероприятий, обеспечи­вающих технологической машине заданные условия технического обслуживания (ТО) и ремонта.

В соответствии с Положением о системе технического обслужи­вания и ремонта торгово-технологического оборудования от 1 января 1981 г. структура ремонтного цикла включает в себя следующие циклы: межремонтное техническое обслуживание (ТО), те­кущий ремонт (ТР), средний (С) и капитальный (К) ремонты.

Структуру межремонтного цикла разрабатывают в виде графи­ков планово-предупредительных ремонтов конкретно для каждо­го оборудования, исходя из сроков службы последнего и продол­жительности межремонтных циклов.

Контроль, техническое обслуживание и планово-предупреди­тельный ремонт машин проводят работники ремонтно-монтажного участка на основе договоров. Каждая вновь установленная или отремонтированная машина перед сдачей в эксплуатацию должна пройти испытание с составлением акта.

Машина должна иметь бирку с техническими данными и фа­милией работника предприятия, который будет ее обслуживать.

Важными технико-экономическими показателями, характери­зующими работу технологической машины, являются также удель­ная производительность, удельная мощность и металлоемкость.

Удельная производительность д_уа — это количество выпускаемой машиной продукции, приходящейся на единицу объема рабочей ка­меры V₀ или на единицу площади поверхности рабочих органов F_Q,

где Q — теоретическая производительность машины.

Чем выше g_yjl, тем лучше технологические возможности маши­ны, выше ее конкурентоспособность, ниже себестоимость выпус­каемой продукции.

Удельная мощность Р_ул — это отношение мощности к произво­дительности машины

где N_y — установленная мощность технологической машины; Q_T — техническая производительность машины.

Чем ниже удельная мощность, тем меньше расход электричес­кой энергии при переработке продуктов машиной и ниже себес­тоимость выпускаемой продукции.

Металлоемкость — это показатель, характеризующий машину с точки зрения расхода металла на ее изготовление. Чем меньше металла расходуется на изготовление машины, тем ниже ее сто­имость.

Требования к деталям и узлам технологических машин. Конст­руктивное оформление рабочих органов исполнительных механиз­мов машин зависит от характера их движения, физико-механи­ческих свойств продуктов и вида выполняемой технологической операции.

Например, рабочие органы очистительных машин выполняют в виде абразивных дисков, конусных чаш; измелъчительно-режуoих машин — в виде ножевых режущих инструментов; размолоч­ных механизмов — в виде зубчатых жерновов, валков; месильно-перемешивающих машин — в виде месильных лопастей и т.д.

Конструкции загрузочных и разгрузочных устройств, рабочих органов камеры для обработки продуктов и исполнительных ме­ханизмов выполняют с учетом физико-механических свойств про­дуктов.

При обработке продуктов, характеризуемых такими физико-механическими свойствами, как пластичность, вязкость и упругость, требуется применять режущие инструменты с хорошо зато­ченными режущими кромками и малыми углами заточки клина, обработка хрупких и твердых продуктов связана с необходимос­тью использования высокопрочных рабочих органов. Принимают но внимание также сыпучесть, липкость, трение продукта о рабо­чие поверхности и возможность смачивания поверхности трения.

Рабочие органы и другие элементы исполнительных механиз­мов, контактирующие с пищевыми продуктами, следует изготов­лять из материалов, разрешенных Минздравом России на исполь­зование в пищевом машиностроении. Широко применяют такие материалы, как нержавеющую сталь, пищевой алюминий, серый и отбеленный чугун, инструментальную сталь и обычные конст­рукционные стали.

Из нержавеющих сталей изготовляют почти все детали испол­нительных механизмов, контактирующих с пищевыми продукта­ми. Это детали рабочих органов, рабочих камер, загрузочных и разгрузочных устройств и т.п.

Инструментальные стали и отбеленный чугун применяют в основном для изготовления режущих инструментов, жерновов и других рабочих органов с обязательным гальваническим лужени­ем. Хромировать рабочие органы не рекомендуется, так как хромоникелевые покрытия в процессе работы могут отслаиваться и попадать в перерабатываемые продукты.

Пищевой алюминий используют для изготовления корпусов рабочих камер, загрузочных и разгрузочных лотков, рабочих орга­нов и т.п. Серый чугун применяют для изготовления корпусов рабочих камер и станин машин, корпусов редукторов и др. В боль­шинстве случаев участки рабочих камер и рабочих органов, со­прикасающихся с продуктами, подвергают горячему лужению.

Общие требования к технологическим машинам. Любая техноло­гическая машина должна отвечать технологическим требованиям, требованиям техники безопасности и производственной санита­рии, а также требованиям эргономики и эстетики.

Технологическая машина должна отвечать прежде всего своему технологическому назначению, обеспечивать получение переработанной продукции высокого качества с минимальным количе­ством отходов, максимальную производительность, минимальный расход потребляемой электрической энергии. При этом конструк­тивные и кинематические параметры машины должны соответ­ствовать оптимальным режимам технологических процессов об­работки продуктов.

Необходимо также учитывать требования техники безопаснос­ти и производственной санитарии технологических машин, ис­пользуемых на предприятиях общественного питания. Общие тре­бования безопасности технологических машин должны соответ­ствовать ГОСТ 12.2.057—81ССБТ, а также правилам техники бе­зопасности и производственной санитарии на предприятиях об­щественного питания, утвержденным правительственными орга­нами в установленном порядке.

В соответствии с этими требованиями вращающиеся части ма­шин должны быть надежно закрыты щитками, кожухами или спе­циальными устройствами. Загрузочные и разгрузочные устройства должны иметь предохранительные приспособления, препятству­ющие попаданию рук обслуживающего персонала в движущиеся рабочие органы или передачи. Устройства, закрывающие движу­щие рабочие органы или передачи, должны иметь блокировочные концевые выключатели, отключающие электродвигатель при сня­тии защитного устройства.

К рабочей камере должен быть свободный доступ для санитар­ной обработки, а рабочие органы должны легко сниматься с ра­бочих валов и выниматься из рабочей камеры. Машина должна иметь устройство, препятствующее попаданию смазки в рабочую камеру или на рабочие органы.

В соответствии с требованиями эргономики органы управле­ния машин (пусковые устройства, рычаги переключения скоро­стей, регуляторы) следует устанавливать в удобном и доступном для обслуживания месте. Усилия, прилагаемые к рукояткам и маховикам управления и регулирования, должны быть не более 0,2 Н.

С учетом требований технической эстетики форма машины долж­на быть обтекаемой, без острых выступов, впадин и углублений, а ее окраска отвечать требованиям производственной эстетики.

Правильные пропорции машины, простота ее формы, удоб­ное расположение пусковых, регулирующих устройств, механиз­мов управления, удобное расположение загрузочного и разгру­зочного устройств способствуют повышению производительнос­ти труда, снижают утомляемость работников и облегчают их труд.