126252 (690983), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

К эксплуатационным требованиям относят соответствие режима работы, конструктивных особенностей машины или аппарата его рациональной эксплуатации. Эксплуатационные требования к аппаратам предусматривают в качестве непременного условия простоту их обслуживания с минимальной затратой труда; устойчивость к коррозии, которая может возникнуть при воздействии обрабатываемых продуктов, воздействии окружающей среды (кислорода воздуха) и моющих средств; доступность аппарата для осмотра, чистки, ремонта; высокая надежность и экологичность. Эксплуатационные требования предопределяют необходимость автоматизации контроля и регулирования параметров технологического процесса. Автоматизация обеспечивает более точное проведение технологического режима в аппарате (по сравнению с ручным), упрощает его обслуживание, ведет к уменьшению численности обслуживающего персонала, экономит энергию и способствует повышению качества кулинарной продукции.

Энергетические требования. Энергетические требования отражают возможность машины или аппарата затрачивать минимальное количество энергии на выполнение технологического процесса, т.е. аппараты должны быть энергосберегающими. Существенным резервом улучшения энергетических показателей тепловых аппаратов является снижение потерь теплоты. Одним из основных энергетических показателей работы аппаратов является удельный расход энергии на единицу готовой продукции.

Конструктивные требования. Сущность этих требований заключается в соответствии конструкции аппарата современным условиям машиностроения.

Конструктивные требования, предъявляемые к аппаратам, связаны с их проектированием, изготовлением, транспортировкой и монтажом. Важными конструктивными требованиями являются:

- технологичность, т.е. соответствие конструкции технологическому процессу;

- унификация и нормализация деталей и узлов, максимальное использование стандартизированных деталей и изделий. Соблюдение этих требований позволяет организовать поточность производства и контроль качества;

- секционность, которая улучшает условия его эксплуатации, облегчает разборку, а при необходимости и замену, доступность при осмотре и ремонте;

- техническое совершенство, работоспособность и надежность.

Техническое совершенство аппарата характеризуется периодом, в течение которого аппарат по своим основным показателям соответствует современному уровню развития техники.

Под надежностью машины или аппарата понимается их способность выполнять свои технологические функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемой наработки.

Наработка — продолжительность или объем работы машины или аппарата, измеряемые в единицах времени или весовых (объемных) единицах по перерабатываемому сырью.

Надежность машины или аппарата зависит от их безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность характеризует способность машины или аппарата сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.

Долговечность — это способность машины или аппарата сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта. Долговечность характеризуется ресурсом или сроком службы до одного из видов ремонта.

Ремонтопригодность характеризует приспособленность машины или аппарата к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения плановых профилактических осмотров и ремонтов.

Сохраняемость отражает свойство машины или аппарата сохранять эксплуатационные показатели в процессе их транспортировки и хранения при соблюдении условий, рекомендуемых заводом-изготовителем.

Конструктивными достоинствами аппарата являются также простота его устройства, небольшая масса и габариты, изготовление из недорогих и доступных материалов, удобство эксплуатации.

Экономические требования. Данные требования отражают минимальные затраты на изготовление, монтаж и эксплуатацию машины или аппарата при сохранении их высоких технико-экономических показателей. К числу таких показателей относятся производительность, удельный расход энергии, коэффициент полезного действия, текущие расходы на обслуживание.

1.3 Материалы, применяемые для изготовления оборудования предприятий общественного питания

Материалы, которые применяются для изготовления оборудования предприятий общественного питания, должны обеспечивать его надежность при минимальных габаритах и массе. Материалы непосредственно контактирующие с пищевыми продуктами, должны соответствовать требованиям санитарного надзора.

Такие материалы не должны подвергаться коррозии в результате контакта с пищевыми продуктами, кроме того, они должны легко очищаться от остатков продуктов и не разрушаться под влиянием моющих средств.

По назначению материалы могут быть подразделены на три группы: конструкционные, теплоизоляционные и электротехнические.

В качестве конструкционных материалов применяют черные, цветные металлы, сплавы, пластмассы и другие синтетические материалы.

К черным металлам относятся железо и его сплавы, важными из которых являются чугун и стали.

Чугун представляет собой высокоуглеродистый сплав железа с углеродом. Углерода в чугуне содержится от 2 до 4,5%. Марки чугуна составлены следующим образом: первые буквы обозначают название чугуна (СЧ – серый чугун), первые две цифры – предел прочности на растяжение в кг/мм², вторые две цифры – предел прочности на изгиб в кг/мм². Например, для изготовления корпусных деталей механического оборудования, испытывающих небольшие нагрузки, применяют чугун марок СЧ 15-32, СЧ 21-40, СЧ 35-56; конфорки плит изготовляют обычно из чугуна СЧ 18-36 и СЧ 21-40.

Сталь – это сплав железа с углеродом. Углерода в стали обычно содержится от 0,04 до 2,0%. В качестве добавок используют марганец (0,1 – 1,0%), кремний (до 0,4%) и др. Сплавы с указанными пределами изменения состава называются углеродистой сталью. По качеству эти сплавы подразделяются на сталь углеродистую обыкновенного качества и сталь углеродистую качественную.

Из стали углеродистой обыкновенного качества изготовляют сварные корпусные детали, крышки, кожухи и другие детали, не несущие больших нагрузок и не соприкасающиеся с пищевыми продуктами.

Чтобы придать железоуглеродистым сплавам определенные свойства, к ним добавляют различные элементы. Так, при добавлении хрома повышается твердость и прочность сплавов; при добавлении никеля – прочность,

пластичность и устойчивость к коррозии; молибдена и вольфрама – твердость и жароустойчивость; кремния – прочность, коррозионная стойкость; марганца – прочность, износоустойчивость и твердость.

В зависимости от основных свойств качественные стали и сплавы можно подразделить на три группы:

• коррозийонно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью к электрохимической и химической коррозии (щелочной, кислотной, соленой, атмосферной и др.);

• жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью к химическому разрушению в газовых средах при температурах выше 550° С; эти стали и сплавы могут работать в ненагруженном или слабо нагруженном состояниях;

• жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие достаточной термостойкостью.

Те или иные качественные стали и сплавы применяются в зависимости от условий эксплуатации, величины нагрузки, наличия или отсутствия контакта с пищевыми продуктами. Так, для изготовления деталей, испытывающих большие нагрузки (валы, шестерни, тяги, рабочие инструменты), применяются качественные углеродистые и нержавеющие стали марок 45, 50, 40Х, 65Г, 15, 20Х, I2ХНЗ. Для изготовления деталей машин и аппаратов, непосредственно контактирующих с пищевыми продуктами, применяется сталь легированная конструкционная марок 20Х и 40Х, сталь инструментальная легированная марок Х12, 9ХС и 9ХВТ, стали и сплавы высоколегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные марок Х18Н9, Х18Н9Т, 1Х13 и др.

Из цветных металлов для изготовления оборудования предприятий общественного питания наиболее широко применяются алюминий и его сплавы (с марганцем, магнием и кремнием). Собственно алюминий применяется для изготовления посуды и деталей аппаратов, непосредственно контактирующих с пищевыми продуктами. Для этих же целей применяют сплавы алюминия с кремнием (силумины). Для лужения стальных деталей непосредственно контактирующих с пищевыми продуктами, используется олово.

Пластмассы и некоторые другие синтетические материалы используют для изготовления деталей, испытывающих средние нагрузки (шестерни, шкифы). Преимущество пластмасс – в их легкости, антикоррозийности, бесшумности в работе, технологичности. Однако пластмассы обладают низкой термостойкостью, что затрудняет использование их для теплового оборудования.

Теплоизоляционные материалы применяются для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и снижения температуры наружных поверхностей тепловых аппаратов.

Теплоизоляционные материалы бывают минерального (асбест, глина, кизельгур, гипс), растительного (пробка, древесные опилки, измельченный торф) и животного (шерсть, шелк, войлок) происхождения.

По конструктивному оформлению все теплоизоляционные материалы можно подразделить на четыре группы: засыпные (перлит в засылке, минеральная вата, торфяная крошка); пластичные (асбозурит, совелит мастичный); оберточные гибкие (асботкань, маты и войлок из минеральной ваты, строительный войлок); формовочные (скорлупы, цилиндры и плиты из минеральной ваты, сегменты и торфоплиты, плиты перлитовые).

Теплоизоляционные материалы должны отвечать следующим требованиям: иметь низкие коэффициенты теплопроводности и теплоемкости, небольшую плотность, высокую термостойкость, достаточную прочность, низкую гигроскопичность, биостойкость, антикоррозийность, безвредность, а также быть удобными при монтаже и дешевыми.

Электротехнические материалы могут быть подразделены на две основные группы: материалы с высоким удельным сопротивлением и электроизоляционные.

Материалы с высоким удельным сопротивлением предназначены для изготовления собственно нагревательных элементов, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую. Помимо высокого удельного сопротивления (1,0 – 1,5 Ом·мм²/м), такие материалы должны иметь высокую температуру плавления, незначительный температурный коэффициент линейного расширения, быть стойкими к окислению при сильном и продолжительном нагревании в воздушной среде, выдерживать высокие температуры и резкие колебания ее без изменения механических свойств. Этим требованиям отвечают так называемые нихромы – сплавы никеля с хромом и фехрали – железохромалюминиевые сплавы. В зависимости от марки нихрома оптимальная рабочая температура его колеблется в пределах от 950 до 1250°С; для фехрали эта температура находится в пределах от 650 до 900° С. Широкое распространение получили нихромы, так как фехраль хотя и дешевле нихрома, но более хрупка в нагретом состоянии, и поэтому чаще выходит из строя.

Электроизоляционные материалы не должны содержать веществ, которые при температуре 900 – 1100°С могут вступать в химические реакции с нагревательными элементами. Кроме эго, они должны обладать высокой электрической и механической прочностью, иметь хорошую теплопроводность и малую влагопоглощаемость, обладать способностью противостоять резким колебаниям температуры. Этим требованиям отвечают периклаз (плавленая окись магния), кварцевый песок, шамот (прокаленная и измельченная огнеупорная глина), слюда, кварцевое стекло, фарфор и керамика.

Максимальной рабочей температурой является: для периклаза – 1400 – 1700° С, шамота – 1400 – 1500, фарфора – 500 – 600° С.

1.4 Направления развития конструирования

Анализ конструктивных и эксплутационных особенностей таких серийно выпускаемых аппаратов массового производства, как пищеварочные котлы, позволяет сделать вывод о чрезмерной разнотипности их конструкций, которая приводит к тому, что аппараты имеют мало общих узлов и деталей в пределах своего типоразмерного ряда.

Например, котлы емкостью 40 и 60 литров на электрическом обогреве имеют несколько модификаций и коренным образом отличаются от котлов емкостью 100, 160 и 250 л.

Еще большие различия наблюдаются при изготовлении аппаратов одного и того же технического назначения, но при использовании разных видов обогрева: пар, газ, электроэнергия и твердое топливо.

Это обстоятельство сводит к минимуму возможность унификации, уменьшения металлоемкости и упрощения изготовления аппаратов.

Принцип модулирования приобрел широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом. Современные горячие цеха оснащаются модульными аппаратами, скомплектованными в линии.

Однако этот принцип требует нового конструктивного оформления аппарата, оказывает влияние на его выходные параметры с технико-экономические показатели. Расчеты показывают, чем больше модуль, тем труднее конструировать аппарат, но тем больше возможность унификации узлов и деталей.Оценивая серийные тепловые аппараты, сконструированные не по модульному принципу, можно выявить следующие недостатки:

- малая степень унификации;

- усложненная технология изготовления;

- низкие эргономические показатели;

- увеличенная производственная площадь.

При сопоставлении металлоемкости серийных котлов за сравнительную единицу принимают массу котла, отнесенную к единице его емкости – кг/дм³.

Расчеты показывают, что при использовании листоканальных панелей средний коэффициент уменьшения удельной металлоемкости панельного котла по отношению к серийному составляет Р=0,55.

Как показывает анализ, панельные котлы превосходят серийные по следующим показателям: металлоемкости, технологичности при изготовлении, эргономичности благодаря приспособленности к функциональной таре, возможности унификации в результате применения одинаковых панельных эффектов, надежности в следствии жесткости панельных систем, к.п.д.

Следует также отметить, что панельный принцип применим к достаточно широкому кругу тепловых аппаратов, перспективен при создании новых аппаратов периодического действия и трансформаторов; дает возможность по меньшей мере на 50% улучшить качество аппаратов, включая такие их показатели, как металлоемкость, степень унификации, технологичность, эргономичность, упрощает заводскую оснастку и производство.

Характеристики

Список файлов курсовой работы