4. Единичные показатели технического уровня механического оборудования

Удельные показатели качества оборудования определяются по отношению к главному параметру - производительности (G, кг/ч).

Удельная масса

M_у = m/G , кг/(кг/ч) , (25)

где m - масса оборудования, кг.

Удельная номинальная мощность (удельное потребление электроэнергии)

N_у = Ne / G , Вт/(кг/ч) или кВтч/кг , (26)

где Ne - номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Удельная занимаемая площадь

F_у = (LB) / G , м²/(кг/ч) , (27)

где L - длина оборудования, м;

B - ширина оборудования, м.

Показатель эффективности использования механического оборудования или его продуктивность определяется как количество произведенной продукции на единицу затраченной энергии, массы металла и занимаемой площади.

Пр = G / (NemF) , кг/(кВтчкгм² ) . (28)

Коэффициент функциональной насыщенности оборудования определяется по формуле

К_{ф ij} = Ф_i / Ф_j , (29)

Где Ф_i - количество функций, выполняемых конкретным оборудованием;

Ф_j - общее количество потребностей, для удовлетворения которых предназначена j-я ФОГ (очистительное - 3, мясорубки - 5, куттеры - 5, овощерезки - 10, мельницы - 3, тестомесильное - 7, взбивальное - 4, протирочное - 8, универсальные машины - 14).

Эффективность использования сменных механизмов к универсальным приводам выражается показателем удельной производительности - количеством перерабатываемой продукции при затрате единицы энергии, что фактически является обратной величиной удельной мощности

П_у = G / Ne , кг/(кВтч) , (30)

где G - производительность сменного механизма, кг/ч;

Ne - номинальная мощность привода, кВт.

Анализ данных очистительного оборудования показал, что удельные массогабаритные и энергетические показатели качества улучшаются с увеличением производительности оборудования; оборудование для непрерывного способа очистки картофеля имеет худшие массогабаритные и энергетические показатели по сравнению с машинами периодического действия.

При анализе показателей качества измельчительно-режущего оборудования были выделены 4 ФОГ: мясорубки, куттеры, овощерезки, мельницы.

Параметрический ряд мясорубок представлен машинами производительностью от 210 до 600 кг/ч. Полезная площадь цеха, приходящаяся на единицу произведенной продукции, изменяется от 5 для МИМ-500 до 12,4 см² для М2(764); затраты энергии на измельчение 1 т мяса составляют в среднем 4,8 кВтч; эффективность эксплуатации, выраженная через продуктивность, составляет в среднем 14,6 кг, причем наиболее высокая производительность оборудования на единицу затраченных энергетических, материальных и пространственных ресурсов установлена для мясорубки МИМ-250М и МИМ-82М (соответственно 38,5 и 23,4), самая низкая - для МИМ-500М (4,9 кг). При этом обращает на себя внимание тот факт, что из серии мясорубок производительностью 250 кг/ч находится в серийном производстве модель (М-250), обладающая худшими массогабаритными и энергетическими показателями по сравнению с выпускавшимися ранее.

Высокая эффективность функционирования в технологическом процессе, выраженная показателем продуктивности, мясорубок производительностью 250-300 кг/ч, позволяет предполагать, что использование на предприятии двух таких мясорубок даст больший эффект, чем одна мясорубка производительностью 500-600 кг/ч (например, две мясорубки МИМ-250М при затрате 1 кг металла, 1 кВтч энергии и 1 м² площади цеха перерабатывают 79 кг мяса, а МИМ-500 только 7,3 кг).

По функциональному назначению все мясорубки практически идентичны: удовлетворяют потребность в измельчении мяса, рыбы, повторное измельчение котлетной массы (приготовление фарша) и вареных продуктов; МИМ-300 позволяет осуществлять набивку мясным фаршем колбасной оболочки.

Тонкое измельчение мясных, рыбных и других сырых и вареных продуктов в куттерах требует больших затрат энергии, металла и производственной площади для переработки единицы массы сырья; средние затраты энергии почти в 6 раз выше по сравнению с затратами энергии при измельчении в мясорубках.

Группа овощерезательных машин включает номенклатуру оборудования, неоднородного по своему функциональному назначению. Номенклатурное разнообразие заключается в более узкой или широкой специализации к измельчению овощного сырья по виду, размерам и форме. Из этой ФОГ можно отметить наиболее универсальную машину - МРО-350, и наиболее специализированные - электротерки М6-МТЭ, М9-ЭС.

Среди оборудования для измельчения твердых пищевых продуктов следует отметить кофемолку КМ1-8,0, которая не только измельчает, но и обеспечивает дозирование размолотого продукта, и электрокофемолку ЭКМ1-8, высокая эффективность использования которой обусловлена малыми габаритами и затратами энергии на измельчение.

Анализ номенклатуры технических параметров измельчительно-режущего оборудования показал, что в ней почти отсутствуют параметры, прямо или косвенно характеризующие качество выполнения оборудованием технологической функции, и параметры, обеспечивающие высокое качество перерабатываемого продукта.

Так, известно, что качество измельченного в мясорубке продукта зависит от конструктивных особенностей шнека, его частоты вращения, характера поверхности рабочей камеры, живого сечения ножевых решеток. Все эти параметры должны отражаться в технической характеристике мясорубок, что позволит потребителю более обоснованно выбирать оборудование не только высокого технического уровня, но и которое обеспечит высокое качество конечного продукта. Если раньше (в 70-80-е годы прошлого столетия) техническая характеристика содержала информацию о скорости вращения шнека и параметрах ножевых решеток, то в справочниках по оборудованию последнего времени даже эта информация отсутствует. Было бы целесообразным в техническую характеристику мясорубок включать также коэффициент уплотнения, создаваемого шнеком (отношение объемов межвитковых пространств в начале и конце шнека), угол подъема последнего витка, угол подъема и направление винтовых ребер рабочей камеры. Такая информация может быть использована для сравнительной оценки качества мясорубок с точки зрения выполняемой ими технологической функции, поскольку известны оптимальные показатели этих параметров.

Из этих же соображений, в технической характеристике размолочных машин необходимо указывать пределы и способ регулирования степени помола, машин для тонкого измельчения - количество градаций (ступеней) и диапазон значений размеров измельченного продукта, способ регулирования степени измельчения, конструкцию рабочего органа (вид лопасти, сита).

Нарезка пищевых продуктов, в первую очередь овощей, занимает значительное место в технологическом процессе механической кулинарной обработки. Чем больше видов нарезки выполняет резательная машина и чем более широкий интервал варьирования размеров соответствующих нарезок, чем более широкий ассортимент нарезаемого сырья, тем выше технологическое качество такой машины. Поэтому техническая их характеристика в обязательном порядке должна содержать не только вид продукта и перечень форм, но и размеры нарезанного продукта.

Среди тестомесильных машин большинство - универсальное оборудование – предназначено для приготовления нескольких видов теста. Некоторые машины специализированы: МТМ-15, МТИ-100, ОН-199 предназначены для замеса только крутого теста; МТМ-20-П - для замеса только пресного теста.

Удельные показатели занимаемой площади, массы металла и потребляемой мощности проявляют тенденцию к снижению с увеличением вместимости емкости для замеса теста. Однако для машин одинаковой емкости эти показатели не отличаются стабильностью.

Для взбивальных машин удельные показатели массогабаритных и энергетических характеристик выше по сравнению с тестомесильными машинами при одинаковой вместимости бачка (например, при V = 60 л). Очевидно, это обусловлено необходимостью обеспечить большую устойчивость конструкции при вращении рабочих органов с большей скоростью и дополнительной затратой энергии на насыщение воздухом взбиваемых смесей.

Совокупность технологических функций взбивальных машин включает: взбивание кондитерских и кулинарных смесей, замес жидкого теста и замес дрожжевого теста. Машина МТВ-60 предназначена и для приготовления фарша.

Группа перемешивающих машин представлена тремя фаршемешалками; все они предназначены для эксплуатации в крупных специализированных предприятиях общественного питания - заготовочных, кулинарных фабриках, фабриках по производству охлажденных блюд. Машина Л5-ФМ2-У-150 осуществляет механизированную загрузку рецептурных компонентов фаршей.

В группе протирочных машин представлены универсальные машины, предназначенные для протирания широкого ассортимента вареных продуктов (каш, овощей, мяса, яблок, косточковых плодов, творога и др.), и специализированные - для протирания вареного картофеля: в виде отдельных устройств (УЭМ-1000, А9-КИП) и в комплекте с варочным котлом (МКП-60, МПП-250).

Анализ показал, что технические характеристики месильно-перемешивающего оборудования в очень малой степени отражают технологические возможности и особенности режимов его работы, способствующие получению наибольшего эксплуатационного эффекта, качества процесса и готового продукта.

С этих позиций целесообразно в техническую характеристику данного оборудования включать такую информацию, как, например, диапазон частоты вращения рабочих органов, способ регулирования частоты вращения, время обработки, масса единовременной загрузки в емкость для смешивания, производительность машины при обработке различных продуктов, наличие устройств, которые информируют работающий на машинах персонал о параметрах и режимах процесса обработки (например, указатель скорости вращения, реле времени, с помощью которого задается и обеспечивается оптимальная продолжительность процесса для конкретной смеси рецептурных компонентов). Все это позволит работникам предприятий выбирать наиболее приемлемые модели для организации технологического процесса производства.