CC BY
15
УДК 621.979; 621.9
ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ПРИВОДА РОТОРНЫХ КОТЛЕТОФОРМОВОЧНЫХ МАШИН С ОПТИМИЗИРОВАННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
К.С. Осипова, Е.В. Пантюхина
Рассматриваются основные этапы расчета мощности привода роторных котлетоформо-вочных машин с оптимизированными параметрами при формовке котлет круглой формы из говяжьего и куриного фарша.
Ключевые слова: котлетоформовочная машина, формование, мощность.
Анализ научной литературы показал, что растет спрос на замороженную продукцию, которая отличается быстротой приготовления, содержанием меньшего количества консервантов и вкусовых добавок, большей питательной ценностью и натуральностью входящих в ее состав ингредиентов. Особой популярностью среди продуктов данного типа пользуются котлеты из говядины и курицы [1-3].
При производстве котлет основным способами разделения приготовленного фарша на порции является формование. Наиболее современными и удобными в эксплуатации машинами, которые используются для формования в настоящее время, являются роторные машины [4]. Дозировочно-формовочное оборудование должно обеспечивать точную дозировку, иметь приспособление для регулирования величины дозы и формование должно производится с выдачей полной дозы продукции [5].
В работе [6] было определено оптимальное количество ячеек 2, которое учитывает конструктивные параметры формовочного стола, а также были определены условия оптимального дозирования котлет в ячейки формовочного стола. Построены математические модели производительности роторных котлетоформовочных машин, учитывающие влияние на ее конструктивные и кинематические параметры физико-механических свойств различных видов фарша, размеров формуемых котлет, условий соблюдения времени дозирования мясного сырья в ячейки формовочного стола, и позволяющие выбрать рациональную конфигурацию формовочного стола, количества ячеек в нем, а также частот вращения формовочного стола.
При расчете роторных котлетоформовочных машин необходимо определить мощность привода на формование. Мощность машины определяется по выражению
X = N1 + N2 + N3, (1)
1000•п
где N1 - мощность, на вращение лопастей в бункере для мясного сырья; N2 - мощность, необходимая на движение формовочного стола с ячейками; N3 - мощность, на движение сбрасывателя; ^ - КПД.
Мощность N1 складывается из составляющих N11, N12, N13.
Мощность, которая необходима на проворачивание в бункере мясного сырья, определяется по
формуле
^ = 0,1 • п1 • Яб ■ К •ф, (2)
где П1 - частота требуемая на вращение лопастей в загрузочном бункере; ^ - радиус бункера для мясного сырья; К - показатель прокручивания мясного сырья; ф - показатель заполнения бункера для фарша (рис. 1).
Мощность проворачивания мясного сырья по дну и профильной части бункера определяется по выражению
N12 = с • (^ + F2), (3)
где с - прилипаемость мясного сырья; F - площадь дна бункера для мясного сырья; F2 - площадь
профильной части бункера.
Площади Fl дна бункера для мясного сырья и F2 профильной части бункера, находятся соответственно по формулам
2
(4)
^ = 2•%• Яб ■ нб ф (5)
где Н б - высота бункера.
Мощность, расходуемая на вращение лопастей в бункере и трения мясного сырья о дно и профиль бункера, определяется по формуле
Щ3 = т • / • (я + р П1 ^Яб), (6)
30 • I
Fl = р • Яб
где f - показатель трения мясного сырья о дно и профиль загрузочного бункера; ^ - ускорение силы тяжести; т - масса мясного сырья в загрузочном бункере.
а б
Рис. 1. Расчетная схема роторной котлетоформовочной машины: а - общий вид: 1 - червячный редуктор; 2 - загрузочный бункер; 3 - лопасть; 4 - поршень; 5 - сбрасыватель; 6 - формовочный стол; 7 - приемный лоток; 8 - копир; 9 - вал формовочного стола; 10 - электродвигатель;
б - формовочный стол
С учетом выражений (2)-(6), мощность N1 запишем в виде
Щ = 0,1 • п1 • Яб ■ К -ф-(с • (^ + + т • f • (я + П1 'Кб). (7)
30 • ?
Мощность N2, необходимая на движение формовочного стола с ячейками, складывается из составляющих N21, N22, N23.
Мощность, затрачиваемая на вращение формовочного стола с ячейками, определяется по выражению
N21 = т • п2, (8)
где т - предельное напряжение сдвига мясного сырья; П2 - частота, затрачиваемая на движение формовочного стола с ячейками для котлет.
Мощность, затрачиваемая на движение формовочного стола с ячейками на расстояние от оси вращения бункера до оси вращения формовочного стола с ячейками, определяется по формуле
N22 = 0,83 • dфс2 • I, (9)
где dфс - диаметр формовочного стола с ячейками; I - расстояние от оси вращения бункера, до оси
вращения формовочного стола.
Мощность, затрачиваемая на движение поршня, определяется по формуле
N23 = Рп • 2П • Кк, (10)
где - площадь поршня; гп - максимально допустимое количество поршней в формовочном столе; Лк - радиус копира.
С учетом конфигурации формовочного стола, максимально допустимое количество поршней, может быть определено по формуле
= 2р- (% -¿1 - Гк ) (11)
2п = 2 • Гк +Л2 '
в которой Rфс - радиус формовочного стола; Aj - зазор между ячейкой и формовочным столом, Д^ -
зазор между ячейками; гк - радиус котлеты.
Подставив выражение (11) в формулу (10), получим
= F . 2p (Rфс -Д - гК ) _ R pn . (12)
23 п 2 • гк + A 2 к 30
С учетом выражений (8)-(12), мощность, затрачиваемая на движения формовочного стола для котлет, будет иметь вид
N2 = т • n2 • (0,83 • dфс2 • l + Fn • z„ • Rk • (13)
Мощность N3 - на движение сбрасывателя, равна
N3 = 0,83 • n3 • dc62 • т1 • l1 (14)
где n3 - частота, затрачиваемая движение сбрасывателя; d^ - диаметр сбрасывателя для котлет; ^ -
предельное напряжение сдвига мясного сырья; l1 - расстояние от оси вращения загрузочного бункера
для фарша, до оси вращения сбрасывателя для котлет.
В среде Mathcad 15 были построены пространственные графики зависимости мощности роторной котлетоформовочной машины от радиуса котлет из различных видов мясного сырья и частоты вращения формовочного стола в диапазоне от 6 до 13 об./мин. На рис. 2 представлены полученные графики для говяжьего (рис. 2, а) и куриного (рис. 2, б) фаршей.
При производстве котлет из говяжьего фарша (радиус котлет от Гк = 0,03 м до Гк = 0,06 м)
мощность котлетоформовочной машины роторного типа с оптимально подобранным количеством ячеек составляет от 0,584 кВт до 0,622 кВт при частоте вращения формовочного стола n = 6 об./мин и от 0,919 кВт до 1,072 кВт при n = 12 об./мин (см. рис. 2, а).
При производстве котлет из куриного фарша и радиусе котлеты от Гк = 0,03 м до Гк = 0,06 м
мощность котлетоформовочной машины роторного типа с оптимально подобранным количеством ячеек составляет от 0,484 кВт до 0,522 кВт при частоте вращения формовочного стола n = 6 об./мин от 0,819 кВт до 0,971 кВт при n = 12 об./мин (см. рис. 4, б).
а б
Рис. 2. Графики зависимости мощности роторной котлетоформовочной машины от радиуса котлет из различных видов мясного сырья (а - говяжий фарш; б - куриный фарш) и частоты вращения формовочного стола
Оптимизация конструктивных параметров роторных котлетоформовочных машин, при которой определены условия оптимального дозирования котлет в ячейки формовочного стола, позволила рационально выбрать конструктивные и кинематические параметры роторных котлетоформовочных машин в зависимости от физико-механических свойств различных видов фарша, размеров формуемых котлет и условий обеспечения дозирования мясного сырья в ячейки формовочного стола. При этом в зависимости от частоты вращения П котлетоформовочной машины мощность ее привода увеличивается в среднем в 2 раза.
Список литературы
1. Осипова К.С., Давыдов И.Б., Пантюхина Е.В. Особенности и основные виды упаковки различных видов замороженных полуфабрикатов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. Вып. 11. С. 617-623.
2. Артёмова Е.И., Пантюхина Е.В., Осипова К.С. Вопросы повышения мощности привода волчков для среднего измельчения мясного сырья // Известия Тульского Государственного Университета. Технические науки. 2018. Вып. 12. С. 465-468.
3. Артёмова Е.И., Осипова К.С., Пантюхина Е.В. Анализ производительности и мощности кут-тера для тонкого измельчения мясного сырья // Известия Тульского Государственного Университета. Технические науки. 2019. Вып. 3. С. 472-475.
4. Осипова К. С. Анализ способов формования котлет // В сборнике: Развитие науки в современном мире (ТОМ 1). Материалы Международной (заочной) научно-практической конференции (г. Душанбе, Таджикистан, 11 июня 2019 г.); под. общ. ред. А.И. Вострецова. Душанбе: Na^riyyat «Vusat», Нефтекамск: РИО НИЦ «Мир науки», 2019. С. 56-60.
5. Осипова К.С. Результаты аналитического исследования основных параметров оборудования для формования котлет // Молодёжный вестник Политехнического института: сб. статей. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. С. 351-354.
6. Осипова К.С., Пантюхина Е.В. Оптимизация основных параметров роторных котлетоформо-вочных машин // Известия Тульского Государственного Университета. Технические науки. 2019. Вып. 10. С. 508-512.
Осипова Ксения Сергеевна, магистрант, ksjunja-pershina@rambler ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пантюхина Елена Викторовна, канд. техн. наук, доц., elen-davidova@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DRIVE POWER RATING ROTARY CUTLET FORMING MACHINES WITH OPTIMIZED PARAMETERS
K.S. Osipova, E. V. Pantyukhina
The main stages of calculating the drive power of rotary cutlet-forming machines with optimized parameters when forming round-shaped cutlets from beef and chicken minced meat are considered.
Key words: cutlet forming machine, forming, power.
Osipova Ksenia Sergeevna, masters, ksjunja-pershina@rambler ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pantyukhina Elena Viktorovrn, candidate of technical science, docent, elen-davidova@mail. ru, Russia, Tula, Tula state university
УДК 655.1
ПРОБЛЕМЫ ПРИВЛЕЧЕНИЯ ЗАКАЗЧИКОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ
WEB-TO-PRINT
О. В. Демьянов
Статья рассматривает основные проблемы, с которыми сталкиваются типографии, решившие внедрить у себя технологию Web-to-Print. В статье описываются проблемы создания сайтов для полиграфических организаций, нацеленных на привлечение клиентов и дистанционную работу с ними, а также рассматривается роль менеджеров по продажам в привлечении клиентов к использованию новых технологий.
Ключевые слова: Web-to-Print, сайт, продвижение, типография, клиенты, технология, сервис, заказчик, менеджер.
Сложная экономическая ситуация привела к изменениям в сферах полиграфического производства. Организации вынуждены резко перестраивать схему своего производственного процесса, в попытках сократить накладные расходы. Чтобы не потерять клиентов, компании стараются максимально снизить себестоимость предоставляемых услуг.
В тяжелых условиях выживания на рынке для привлечения новых клиентов, организации начинают обращать свое внимание на относительно новую стратегию Web to Print.
Если говорить о системе Web to Print в общем виде, можно описать ее как удаленную работу заказчика с типографией, замещающую работу менеджеров с клиентами.
