Основные требования, предъявляемые к технологическим машинам
На экономические показатели работы машин решающее влияние оказывает выбор двигателя, передаточного механизма и вспомогательных элементов, от которых зависят её работоспособность, масса, энергоёмкость и другие показатели.
· Работоспособность – это состояние оборудования, при котором оно способно выполнять заданные функции в пределах параметров, установленных требованиями технологического процесса или нормативно-технической документацией. Любое нарушение работоспособности называют 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 надёжность. Под надёжностью понимают свойство оборудования выполнять определённые функции, сохраняя при этом эксплуатационные показатели и заданных пределах в течение требуемого периода времени. Надёжность машины обусловливается её безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью. Таким образом, надёжность – это безотказная работы оборудования в пределах заданного 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. Показателем долговечности может быть срок службы машины или коэффициент долговечности. На его величину влияют простои оборудования, которые снижают долговечность машины.
Надёжность и долговечность не идентичные понятия. Машина может быть надёжной, но недолговечной, т.е. может какое-то время работать безотказно, а затем выйти из строя. Вместе с тем машина может быть долговечной, но ненадёжной, т.е. часто нуждаться в ремонте, при котором на восстановление работоспособности затрачивается много времени и средств.
· Под ремонтопригодностью понимают свойство машины, заключающееся в её приспособленности к предупреждению либо обнаружению и устранению отказов. Ремонтопригодность – это комплекс мероприятий, которые обеспечивают заданные условия технического обслуживания (ТО) и ремонта.
В соответствии с Положением о системе технического обслуживания и ремонта торгово-технологического оборудования от 1 января 2008 г. структура ремонтного цикла включает в себя следую щие позиции: 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 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 её обслуживать.
Важными технико-экономическими показателями, характеризующими работу технологической машины, являются также удельная производительность, удельная мощность и металлоёмкость.
· Удельная производительность – это количество выпускаемой продукции, приходящейся на единицу объёма рабочей камеры или на единицу площади поверхности рабочих органов. Чем выше удельная производительность, тем лучше технологические возможности машины, выше её конкурентоспособность, ниже себестоимость выпускаемой продукции.
· Удельная мощность – это отношение мощности к производительности машины. Чем ниже удельная мощность, тем меньше расход электрической энергии при переработке продуктов и ниже себестоимость выпускаемой продукции.
· Металлоёмкость – это показатель, характеризующий машину с точки зрения расхода металла на её изготовление. Чем меньше металла расходуется на изготовление машины, тем ниже её стоимость.
2.4. Материалы, используемые для изготовления теплового и механического оборудования
Материалы, из которых изготавливаются аппараты, должны обеспечивать их надёжность и прочность. Кроме того, материалы, из которых изготавливают части аппаратов, контактирующие с продуктами, должны быть химически стойкими, нейтральными, не подвергаться коррозии, хорошо очищаться и быть стойкими к моющим средствам. По назначению материалы могут быть подразделены на конструкционные, теплоизоляционные и электротехнические.
Конструкционные материалы предназначены для изготовления деталей аппаратов (кожухов, рабочих камер, рабочих органов, станин и т. д.). Чаще всего в качестве конструкционных материалов используются чёрные и цветные металлы, их сплавы и пластмассы.
К чёрным металлам относятся железо и его сплавы – чугуны и стали. Чугун – железный нековкий сплав, содержащий от 2 до 4,5 % углерода, до 2,5% фосфора и 0,88 % примесей марганца, кремния и серы. Для изготовления аппаратов предприятий общественного питания чаще всего используется серый чугун, характеризующийся тем, что большая часть углерода в нём находится в виде свободно выделенного графита, что придаёт серый цвет поверхности излома. В марках чугуна после букв СЧ (серый чугун) следуют цифры: первые две обозначают предел прочности при растяжении (в кгс/мм2), вторые две – предел прочности при изгибе. Например, конфорки электрических плит изготавливаются из чугуна СЧ 18-36 и СЧ 21-40. Всего в соответствии с ГОСТ 1412—70 выпускается десять марок серого чугуна. Из чугуна изготавливаются станины, корпуса и рабочие камеры некоторых аппаратов (сковороды).
Сталь – это сплав железа с углеродом (до 2 %). В зависимости от химического состава различают сталь углеродистую и легированную (с различными присадками). В легированных сталях содержание легирующих элементов может составлять до 45 %. Если легирующих элементов в стали больше, чем железа, а содержание последнего менее 50...55 %, то такие стали называются сплавами. В названия марок стали входят буквенные индексы, обозначающие легирующие элементы (X – хром, Н – никель, Г – марганец, Т – титан, М – молибден, Д – медь, В – вольфрам, С – кремний и т. д.), и цифры, показывающие содержание этих элементов. Например, сталь марки 12ХНЗ содержит 1,2 % углерода и 3 % хрома и никеля. По свойствам и назначению стали и сплавы делятся на три группы:
- коррозионно-стойкие (нержавеющие);
- жаростойкие (окалиностойкие), работающие в ненагруженном состоянии, при температурах выше 550 °С;
- жаропрочные, работающие в нагруженном состоянии, при температурах выше 600 °С.
Из углеродистой стали обыкновенного качества изготовляют корпусные детали, крышки, кожухи и другие детали, не несущие нагрузок и не соприкасающиеся с пищевыми продуктами. Для изготовления деталей, испытывающих большие нагрузки, применяют качественные углеродистые нержавеющие стали марок 40Х, 65, 12ХНЗ, 20Х. Для изготовления деталей машин и аппаратов, непосредственно контактирующих с продуктами, применяют легированные стали марок Х12, 9ХС, 9ХВТ и высоколегированные коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные стали марок Х18Н9, Х18Н9Т, 1X13 и др. Из цветных металлов для изготовления тепловых аппаратов наибольшее применение получил алюминий и его сплавы. Лучшим металлом для изготовления частей и узлов аппаратов, соприкасающихся с продуктом, является нержавеющая сталь. Следует избегать использования для этих целей алюминия. Это связано с тем, что алюминий накапливается в организме человека и практически не выводится из него. Наукой установлен факт, что алюминий, накопленный в организме человека, может стать одной из причин старческого слабоумия. Пластмассы и некоторые другие синтетические материалы применяются для изготовления деталей, испытывающих средние нагрузки. Преимущества пластмасс – их лёгкость, антикоррозионность, бесшумность в работе. Недостаток – низкая термостойкость.
Теплоизоляционные материалы применяют для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду и снижения температуры наружных стенок аппарата. Теплоизоляционные материалы, применяемые в тепловом оборудовании, должны обладать следующими свойствами: низким коэффициентом теплопроводности; небольшой плотностью; высокой термостойкостью; прочностью; низкой гигроскопичностью; биостойкостью; антикоррозионностью; безвредностью; низкой стоимостью. Практически ни один из существующих материалов не может удовлетворять всем вышеперечисленным требованиям, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать такой изоляционный материал, который наиболее полно отвечает требованиям данной конструкции аппарата.
Теплоизоляционные материалы бывают минерального (асбест, глина, гипс и др.), растительного (пробка, торф, опилки и др.) и животного происхождения (шерсть, шёлк, войлок), а также искусственные (пенопласт).
По конструктивному оформлению все теплоизоляционные материалы делятся на четыре группы засыпные (перлит в засыпке, минеральная вата, торфяная крошка); мастичные (асбозурит, совелит мастичный); оберточные гибкие (асботкань, маты и войлок из минеральной ваты, строительный войлок); формовочные (скорлупы, цилиндры и плиты из минеральной ваты, сегменты, плиты перлитовые).
Все перечисленные виды изоляционных материалов используются для изоляции тепловых аппаратов и трубопроводов подводящих коммуникаций.
Электротехнические материалы могут быть подразделены на две основные группы материалы с высоким удельным сопротивлением (р) и электроизоляционные. Материалы с высоким р предназначаются для изготовления нагревательных элементов. К ним относятся нихромы (сплав никеля и хрома), фехрали (железо-хромалюминиевые сплавы) и вольфрам.
Электроизоляционные материалы должны обладать высокой электрической и механической прочностью, иметь высокий коэффициент теплопроводности λ. Этим требованиям отвечают периклаз (плавленая окись магния), кварцевый песок, шамот, слюда, кварцевое стекло, фарфор и керамика.
Дата добавления: 2022-04-12; просмотров: 141;