Эскизный проект вертикального пневматического пресса для сыра вместимостью 24 формы

Технологический институт – филиал

ФГОУ  ВПО «Ульяновская государственная  сельскохозяйственная академия» 

Факультет инженерно – технологический

Специальность 26303.65 Технология молока и молочных продуктов

Кафедра  Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

по  дисциплине «Технологическое оборудование» 
 

Эскизный  проект вертикального  пневматического  пресса для сыра вместимостью 24 формы

  
 
 
 
 

Автор проекта:____________________________________ Шубин П.И. 

Руководитель  проекта, доцент: _____________________  Красов Б.В.  
 

Защита  состоялась «____» ______________ 20__ г. 

Оценка ______________________________________

подпись руководителя 
 
 
 
 
 
 

Димитровград  – 2010 

Технологический институт – филиал

ФГОУ  ВПО «Ульяновская государственная  сельскохозяйственная академия» 

Факультет инженерно – технологический

Специальность 26303.65 Технология молока и молочных продуктов

Кафедра  Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции 
 
 
 
 
 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА 

к курсовому проекту  по дисциплине 

«Технологическое  оборудование» 

Эскизный  проект вертикального  пневматического  пресса для сыра       вместимостью 24 формы .Прототип пресс марки Е8- ОПД 
 
 
 
 

Автор проекта:____________________________________ Шубин П.И. 

Руководитель  проекта, доцент: _____________________  Красов Б.В.  
 
 

Димитровград 2010

Шубин П.И. 

Эскизный  проект вертикального пневматического  пресса для сыра       вместимостью 24 формы .Прототип пресс марки Е8- ОПД. Курсовой проект. Димитровград. Технологический институт- филиал ФГОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия » 2010.-38с 

Проект  состоит из расчётно- пояснительной записки (ПЗ) и графической части. В ПЗ 26с., 1таблица, библиографический список использованный, включающий  4 наименования. Графическая часть выполнена на 2 листках формата А1.

Изложены  основные сведения о машине – прототипе - пресса марки Е8- ОПД: его назначении, технических характеристиках, устройстве и принципах работы.

Приведены кинематические расчёты. В эксплуатационной части проекта составлена инструкция по эксплуатации пресса, описан порядок  его технического обслуживания, изложен  перечень возможных неисправностей,  их причин и способов устранения. Описаны  правила охраны труда и окружающей среды при эксплуатации пресса.

Материалы проекта могут быть частично использованы преподавателями и студентами в учебном процессе института при теоретическом и практическом изучении прессов сыра. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Зайчик  Ц.Р., Драгилев А.И., Федоренко Б.Н. Курсовое и дипломное проектирование технологического оборудования пищевых производств.

Учебное пособие/Под.ред Ц.Р.Зайчика.2-е издание, дополн. и исправ. –М.: ДеЛи Принт, 2004.-125с.

 
 
 

Составил:  доцент _____________________________________  Красов Б.В.

Технологический институт – филиал                                                                ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия »

Факультет инженерно – технологический

Специальность 26303.65 Технология молока и молочных продуктов

Кафедра  Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции

                          Утверждаю

                                                               Зав. кафедрой ТПиПСХП,

______________Н.Х.  Курьянова

                                                                    «____» ____________2010 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине «Технологическое оборудование»

      студенту(ке) ТМо – 41 группы заочной формы обучения

Шубина  П.И.

(фамилия,  и.,о.)

Эскизный  проект вертикального  пневматического  пресса для сыра вместимостью 24 формы                                                                          Исходные данные: машина – прототип – пресс марки Е8-ОПД

В проекте должны быть разработаны :

I Расчётно – пояснительная записка: Титульный лист, лист «Расчётно – пояснительная записка, задание на курсовой проект», содержание, реферат .

Введение

1 Основные сведения  о машине –  прототипе:

    1. назначение, технические характеристики;
    2. устройство, принцип работы;
  1. Расчётная часть:
    1. выбор параметров для расчётов;
    2. пневматический расчёт пресса;
  2. Эксплуатационная часть:
    1. инструкция по эксплуатации пресса;
    2. правила безопасности при работе и обслуживании пресса;
    3. техническое обслуживание пресса;
    4. санитарная обработка пресса;
    5. охрана окружающей среды при эксплуатации пресса.

Заключение 

Библиографический список

Приложения 

II Графическая часть

Лист 1. Пресс  сыра марки Е8-ОПД. Вид общий

Лист 2. Пресс  сыра марки Е8-ОПД.  Схема пневматическая.

Руководитель  проекта, доцент ________________   Б.В.Красов

Дата выдачи задания:             « ___» ____________2010

Срок окончания  проекта:       « ___» ____________2010

 

Содержание 

Введение..………………………………………………………………………………… 7

1Основные сведения о машине – прототипе:

1.1Назначение…………………………………………………………..…………8

      1. Технические характеристики………………………………………...……8

1.2 Устройство  принцип работы……………………………………………9-10

2Расчётная  часть:

2.1Выбор параметров для расчётов…………………………………………….11

 2.2Пневматический расчёт пресса……………………………………..…12-14

3Эксплуатационная  часть:

3.1Инструкция по эксплуатации пресса…………………………………….15-16

3.2Правила безопасности при работе и обслуживании пресса……………17-18

3.3Техническое обслуживание пресса……………………………………...18-19

3.4Санитарная обработка пресса………………………………………………..19

3.5Охрана окружающей среды при эксплуатации пресса……...………… 20-21

Заключение ……...…………………………………………………………..….22

Библиографический список………………….….……………………………23

 

Введение

     Сыр — высококалорийный пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции белков, обработки полученного белкового  сгустка и последующего созревания сырной массы.

     Белковый  сгусток удерживает воду, жировые  шарики и другие составные части  молока. При обработке сгустка  часть воды, молочного сахара, минеральных  веществ, витаминов и ферментов  переходят в сыворотку.

     По  технологическим признакам натуральные  сыры делят на сычужные и кисломолочные. Сычужные сыры производят свертыванием молока сычужным ферментом, а кисло-молочные вырабатывают путем сквашивания молока заквасками.

     Натуральные сыры по внешним признакам делят  на три группы:

  1. твердые сыры (сычужные с плотной или твердой консистенцией);
  2. мягкие сыры (сычужные или кисло-молочные с мягкой консистенцией);
  3. рассольные сыры (созревают в рассоле и содержат повышенную массовую долю поваренной соли).

   К твердым сычужным сырам относятся: российский, пошехонский, швейцарский, костромской, калачеевский, голландский, ярославский, эмментальский, эдамский, чеддер и др. К мягким сычужным и сычужно-кислым относятся: русский каламбер, смоленский, дорожный, пятигорский, рокфор, чайный, сливочный и др. К рассольным сычужным сырам относятся брынза, адыгейский, тушинский, сулугуни, чечиль и др.

   Сыры  содержат 15... 30% белка, 10... 32 %жира, 30... 80% влаги, около 1 % кальция и 0,8 % фосфора. Энергетическая ценность 100 г голландского брускового сыра составляет 1510 кДж, советского — 1674 кДж.

 
 
 

1 Основные сведения  о машине –  прототипе

1.1 Назначение 

     Прессы  марок Е8-ОПД предназначены для прессования всех видов сыров (за исключением швейцарского и сыров удлиненной цилиндрической формы) с целью уплотнения сырной массы, удаления части сыворотки и образования поверхностного слоя.

     1.1.1Технические  характеристики 

     Таблица 1.1

Наименование  основных параметров и размеров Норма
Производительность (по малому костромскому сыру), кг/смену  

Количество одновременно установленных форм для сыра, шт

 

Количество секций, шт

 

Количество ярусов в секции, шт

Давление сжатого  воздуха в пневмоцилиндрах, кПа (кгс/см2)

наибольшее

наименьшее

 

Усилие прессования, кН (кгс)

наибольшее

наименьшее

 

Диаметр поршня пневмоцилиндра, мм

 

Ход штока пневмоцилиндра, мм

 

Расход сжатого  воздуха, м3/ч, не более

 

Габаритные размеры, мм, не более

длина

ширина

высота 

 

Масса пресса, кг, не более

 

Масса запчастей, кг, не более

 120-125  

8

 

2

6

 

600 (6,0)

100 (1,0)

 

7,35 (750)

1,18 (120)

125

 

723

0,15

 

1210

500

3120

 

400

3,4

     

     

     1.2 Устройство, принцип работы

     Пресс состоит из основания 1, вертикальных цилиндрических стоек 2, прессующих полок 3, траверсы 4, пневмосистемы 5 и пневмоцилиндров 6.

     Основание состоит из сварного каркаса, облицованного  нержавеющей сталью. Основание имеет  отверстия, в которые входят болты  М30×90 для крепления стоек.

     Вертикальные  стойки выполнены из нержавеющей  трубы диаметром38мм.

     Прессующие  полки состоят из чугунных рамок, на которые одевается облицовка  с приваренными к ней давильниками. Облицовка и давильники выполнены из нержавеющей стали. Во внутрь давильника для создания жесткости, вложена чугунная крестовина.

     Траверса  выполнена из гнутого С – образного профиля сварной конструкции. К ней приварены бобышки с отверстиями, в которые входят болты М30×90 для крепления вертикальных стоек.

     Пневмосистема состоит из пневмораспределителя, клапана, трубопроводов, подводящих воздух к пневмоцилиндрам для опускания и подъёма штоков.

     Пневмоцилиндры состоят из фланцев, крышек, цилиндров, поршней, штоков, уплотнительных колец, втулок, манжетных уплотнений и стяжек, соединяющих фланцы и крышки.

     Пресс Е8-ОПД имеет две прессующих секции, состоящих из пяти прессующих полок, соединённых между собой стяжками. Верхний конец стяжки крепится  неподвижно, а нижний проходящий через сквозное отверстие в полке – подвижно. Верхние прессующие полки крепятся стяжками к коромыслам, насаженным на концы штоков пневмоцилиндров и закрепленными прижимами.

     Основания прессов имеют регулируемые ножки, посредством которых можно произвести установку пресса в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

     

     Работа  пресса происходит следующим образом:

     Подъём  или опускание прессующих полок  осуществляется рукояткой пневмораспределителя 7 путём поворачивания её вправо и влево. При повороте рукоятки вправо сжатый воздух подаётся в нижние полости пневмоцилиндров – происходит подъём прессующих полок. При повороте рукоятки влево сжатый воздух поступает в верхние поршневые полости – происходит опускание прессующих полок и прессование сыров.

     Столы должны двигаться вверх и вниз по направляющим стойкам плавно, без  заеданий и перекосов. Если сырзавод располагает динамометром (что желательно ), то, устанавливая его между столами, убедитесь, что все столы нагружены одинаково (допускается отклонение усилий прессования порядка 10%).

     Регулирование удельного давления прессования  производится поворотом рукоятки клапана. При вращении рукоятки по часовой  стрелке давление нарастает, при  вращении против часовой стрелки  давление падает.

     Эксплуатация  компрессорной установки должна осуществляется согласно инструкции по эксплуатации.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     

     

     2 Расчётная часть

     Параметры для расчёта

      Пневматический расчёт параметров прессования большого костромского сыра на прессе Е8-ОПД:

  Диаметр поршня dп= 125 мм =12,5см;

     Среднее значение параметров головки сыра:

     Dгол=32 см,

     Масса головки:

     mгол= 10,5кг,

     Коэффициент =3,14

     Максимальная  прессующая нагрузка на 1 кг сыра:

     Fmax=40 кгс;

     Удельное  давление прессования:

     pуд=0,0908 Па;

     Давление  воздуха или жидкости в цилиндре:

     рс = 46кПа;

     Коэффициент, учитывающий растяжение диафрагмы:

     К=0,9;

     Площадь диафрагмы:

     F=40 м2;

     Давление  воздуха в полости над диафрагмой:

     рп=0,15 Па.

 
 
 
 
 
 
 

1 Расчёт давления  прессования

    1. Определяем площадь поверхности головки сыра Sгол, воспринимающей давление прессования:
 

Где - площадь поверхности головки сыра, см2;

Dгол – диаметр головки сыра, см.

 

     1.2  Находим рекомендуемое  давление на головку  сыра , соответствующее максимальной прессующей нагрузке Fmax на 1 кг – 40 кгс:

 

Где - рекомендуемое давление на сыр, кгс/см2;

Fmax – максимальная прессующая нагрузка на 1 кг сыра, кгс;

mгол – средняя масса головки сыра,кг.

 

     52 кПа

 

     1.3Рассчитываем давление воздуха в пневмоцилиндре пресса, измеряемое по показателям манометра, кгс/см2;

     - определяем площадь  рабочей поверхности  поршня

 

Где - площадь рабочей поверхности поршня, см2.

 
 

     - давление воздуха в пневмоцелиндре составит:

     

     

Где  - давление воздуха в пневмоцилиндре, кгс/см2;

Fmax – максимальная прессующая нагрузка на 1 кг сыра, кгс;

mгол – средняя масса головки сыра,кг.

 
 

    2Полезное усилие в прессах вычисляется по формуле:

 

    Где – удельное давление прессования, Па/кг;

    Gc – масса сыра,кг;

 

      3 В пневматических прессах с сервомоторами силу прессования определяют по формуле:

 

     Где - сила прессования, Па/кг;

     рс – давление воздуха или жидкости в цилиндре сервомотора, Па;

     dц – диаметр цилиндра, м.

 

     4В пневматических прессах с диафрагмами (или подушками) силу прессования всей группы сыров рассчитывают по формуле:

 

     Где Робщ- общее давление, кПа;

     - коэффициент, учитывающий растяжение  диафрагмы;

     Рп- давление воздуха в полости над диафрагмой, Па;

     F- площадь диафрагмы, м2.

 
     

     

     Общее давление распределяется на отдельные  сыры приблизительно пропорционально  площади крышек форм. Так как на практике на полку помещают сыры одних  размеров, то и давление на каждой из них будет приблизительно одинаковым.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1. Эксплуатационная  часть

3.1 Инструкция по  эксплуатации пресса

Подготовка  изделия к работе

     Для удобства транспортирования завод изготовитель поставляет прессы в разобранном виде. Детали, изготовленные из подверженных коррозии сталей и не имеющие лакокрасочных покрытий, покрываются консервирующей смазкой.

     Перед сборкой и установкой пресса необходимо удалить консервирующую смазку хлопчатобумажными  концами смоченными в керосине.

     Сборку  прессов рекомендуем производить  в следующей последовательности. На ровной площадке установите основание  на регулируемые ножки, установите вертикальные цилиндрические стойки и затените болты. Не забудьте при этом установить пружинные  шайбы. Затем монтируйте столы и траверсу в сборе с пневмойилиндрами, пневмосистемой и прижимами.

     Сборку  прессующих полок и прижимов производите с помощью направляющих стоек, распорных колец и гаек. Для предохранения от самоотвинчивания при работе, торцы гаек и направляющих стяжек, после окончательной сборки, раскернить в трёх местах.

     Собранный пресс должен быть выставлен по уровню горизонтальной плоскости. Регулировка  производится  регулируемыми опорами  основания. Точность установки по уровню должна быть от 1 до 1,5 мм на длине 1000мм.

     Стационарную  компрессорную установку рекомендуется  устанавливать в отдельном сухом отапливаемому помещению. Автоматическое управление компрессором обеспечивает постоянное давление  в ресивере.

     Чтобы подготовить пресс к работе, необходимо к штуцеру пневмораспределителя подсоединить центральный воздухопровод, идущий от компрессорной установки.

     

     В пневмоцилиндры должен поступать воздух с относительной влажностью 60-70%  и средней температурой от +10 до +20° С.

     На  воздухопроводе от компрессорной установке согласно пневмосхеме должен устанавливаться фильтр для очистки сжатого воздуха и регулятора давления (заводом не поставляются).

     После клапана устанавливается предохранительный клапан на  шесть – семь атмосфер для выхода воздуха при повышении давления в рабочей магистрали сверх допустимого.

     Клапан  монтируется непосредственно на воздухопроводе при помощи двух резьбовых  отверстий, имеющихся в корпусе  регулятора. Необходимо следить за тем, чтобы направление движения сжатого воздуха совпадало со стрелкой на клапане. Нормальная работа клапана обеспечивается при подводе  к нему чистого отфильтрованного воздуха, освобождённого от влаги.  При наличии  утечки воздуха по стыкам соединений корпуса  необходимо подтянуть винты или заменить уплотняющие прокладки.

 
    1. Правила безопасности при  работе и обслуживании пресса

     После каждого цикла прессования сыров  для удаления сыворотки прессующие полки, стяжки, стойки, основания прессов промываются слабым раствором щёлочи и горячей водой.

     Траверса  и трубопроводы протираются от пыли и грязи ветошью.

     Уровни  звуковой мощности прессов в октавных полосах частот показаны в таблице 3.2.1

Среднегеометрические  частоты октавных полюсов, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровни  звуковой мощности пресса, дБ 75 74 74 74 73 72 71 69
 

     При этом уровни звука и звукового  давления на рабочем месте превышают  значений, предусмотренных ГОСТ 12.1.03-76.

     

     При работе на прессах необходимо соблюдать правила техники безопасности. При установке сырных форм смотреть, чтобы форма соскользнула с полки и не сделала увечье работающему. При опущении прессующих полок необходима осторожность, так как руки работающего могут попасть под опускаемые детали.

     3.3Порядок работы и техническое обслуживание пресса