«Модернизация конструкции электрокофемолки с целью улучшения эксплуатационных свойств»



Дата09.07.2020
Размер0.51 Mb.
Название файлаКР.docx
ТипКурсовая

Курсовая работа по дисциплине «Бытовые машины и приборы»

Тема: «Модернизация конструкции электрокофемолки с целью улучшения эксплуатационных свойств»

Тольятти 2020г.

Рецензия

на курсовую работу

по дисциплине «Бытовые машины и приборы»



(наименование дисциплины)

Обучающийся __ _________________группа___





Критерии оценки

Степень соответствия

требованиям



+ /-,

Да/нет


Примечания

1.

Курсовая работа выполнена в соответствии с заданием и методическими указаниями

1. Соответствует требованиям







2.Соответствует частично




3.Не соответствует




2.

Структура работы:

- общий объем и пропорциональность структурных частей работы



1. Соответствует требованиям







2.Соответствует частично




3.Не соответствует




- логическая взаимосвязь структурных частей работы


1. Соответствует требованиям







2.Соответствует частично




3.Не соответствует




3.

Содержание работы раскрывает сущность выбранной темы

1. Раскрывает







2. Частично раскрывает




3. Не раскрывает




4.

Изучение автором необходимого объема литературы:

- количество наименований источников в списке литературы



1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




- период издания источников литературы и нормативно-правовой базы

1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




5

Наличие и авторский анализ статистических данных, практического и теоретического материала


1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




4. Не представлены




6

Качество оформления работы:

- таблицы



1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




- графики

1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




- расчеты

1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




7

Наличие выводов и предложений, полученных на основе изучения исследуемой проблемы

1. Соответствует требованиям







2. Частично соответствует




3. Не соответствует




4. Не представлены




8

Особые замечания по работе (проекту)




Рекомендации





Рецензент ___________________________ __________________

(подпись) (расшифровка подписи)

«_________»______________2020 г.

Содержание

Введение


  1. Основные характеристики кофемолок

  2. Патентно-информационный обзор

  3. Описание конструкции

  4. Функционально-структурный анализ

  5. Бионический анализ

Заключение

Список литературы

Введение

На современном этапе общественное питание будет занимать преобладающее место по сравнению с питанием в домашних условиях. В связи с этим возникает необходимость дальнейшей механизации и автоматизации производственных процессов, как основного фактора роста производительности труда. Отечественная промышленность создает большое количество различных машин для нужд предприятий общественного питания. Ежегодно осваиваются и внедряются новые, более современные машины и оборудование, в том числе зарубежного производства, обеспечивающие механизацию и автоматизацию трудоемких процессов.

Измельчительное оборудование широко используется на предприятиях пищевой промышленности. Измельчительное оборудование предназначено для уменьшения размеров исходных продуктов до заданных технологическим процессом размеров.

Применение современного измельчительного оборудования позволяет повысить производительность труда, сократить затраты и облегчить труд работников предприятий массового питания, улучшить качество изделий и сократить время обслуживания клиентов. Экономическая эффективность - непременное условие применения новой техники. Это является подтверждением актуальности работы.

1.Основные характеристики кофемолок

Порошок кофе промышленного производства упакован в вакуумные пакеты, которые сохраняют вкус и аромат кофе, в продаже можно найти кофе разного помола и разного сорта. Однако истинным ценителям кофе известно, что от перемалывания зерен до приготовления напитка должно пройти минимальное количество времени. Тогда аромат будет изумительным. Как выбрать кофемолку, которая сделает процесс приготовления напитка приятным, а сам напиток - изумительным?

Молотый кофе, приобретенный в магазине, хоть и хранится в вакуумной упаковке, сохраняет свой аромат только до того времени, как вы откроете пакет. После распаковывания аромат будет слабеть день ото дня, даже если вы решите пересыпать кофе в герметичную посуду. Ведь при каждом открывании банки в неё будет поступать воздух, в котором содержится кислород, нейтрализующий аромат.

Все кофемолки можно разделить на две группы: с измельчителями-ножами (рис. 1) и с измельчителями-жерновами.



Рисунок 1 - Кофемолка с измельчителями-ножами

Кофемолка с ножами наполнит кухню чудесным ароматом молотого кофе. В измельчителях ножевого типа работает большой острый нож, который вращается на большой скорости. Чем длительнее время работы кофемолки, тем тоньше помол. Главным недостатком такого метода считается то, что частички кофе, независимо от времени помола, получаются разного размера. Если мы хотим заварить кофе по-турецки, в турке или сразу в чашке (чего не приемлют истинные кофеманы), то подойдет и такой помол. Однако он совершенно не подходит для того, чтобы готовить напиток в кофеварке гейзерного типа или кофе-машине.

На помощь приходят модели с жерновами. Они более дорогие и более сложны технически. Зато качество помола просто отменное.

Чтобы решить, какую кофемолку выбрать, вам следует ответить на вопрос, как часто и в каких объёмах вы пьете кофе. Если вы завариваете его в чашке или в турке и употребляете одну чашку утром, иногда приглашая на кофе кого-нибудь из членов своей семьи, значит, предполагается небольшой объем переработки. Следует рассмотреть эконом-вариант - центробежные ножевые роторные кофемолки. Они, кстати, могут послужить и для перемалывания крупы для приготовления детского питания.

Если же вы всей семьей пьете кофе, который готовите в кофеварке, вам нужен тонкий однородный помол определенного размера (зависит от того, какой именно напиток вы хотите приготовить). В этом случае выбирайте жерновые кофемолки.



Роторная кофемолка Vitek - одна из наиболее популярных моделей для домашнего использования (рис. 2).

Рисунок 2 - Роторная кофемолка Vitek

Несложно описать принцип работы такого прибора. Ножи для перемалывания находятся в той же емкости, куда засыпаются кофейные зерна. При включении ротационные ножи начинают быстро вращаться и рубят зерна. Для приготовления кофе в турке помол должен быть мелким, практически «в пыль».

Выбирая кофемолку ножевого типа, следует учитывать такие параметры, как вместимость контейнера и мощность мотора. На одну порцию напитка необходимо 6-7 г кофе. Стандартная порция - 7 г порошка на чашечку эспрессо. Контейнеры вмещают от 40 до 120 г. За один раз можно приготовить порошок на 6-18 чашек кофе.

Не следует готовить больше, чем нужно, поскольку если вы храните перемолотый кофе в кофемолке, или пересыпаете его в банку, это то же самое, что покупать его в магазине. В этом случае тратиться на кофемолку не имеет смысла. Опытным путем вы рассчитаете, сколько кофе нужно насыпать для помола. Дозаторов в роторных кофемолках нет.

Мощность кофемолки пропорциональна скорости работы прибора. Обычно показатели мощности варьируются от 130 до 270 Вт. Чем больше объём загрузочного контейнера, тем больше мощность. Выбирая кофемолку, учитывайте этот факт. Если вы будете молоть кофе на одну-две чашки напитка, покупайте кофемолку с меньшей мощностью и меньшим загрузочным контейнером. И удобнее, и электроэнергии меньше тратится.

Для жерновых кофемолок оптимальной считается мощность 180 Вт. В продаже можно найти и приборы мощностью 100 Вт, и они справляются со своей работой не хуже, хотя нужно немного больше времени. Одинаковое количество зерен кофемолки разной мощности перемалывают приблизительно за такое же время. Разница в минуту практически неощутима. Но если мощность слишком большая, зерна нагреваются, и даже обугливаются, и у напитка получается горьковатый привкус. Поэтому большая мощность - не всегда хорошо. Выбирайте среднюю, вы же не для общепита приобретаете кофемолку, а для дома.

Напрямую влияет на срок службы и материал, из которого изготовлен корпус прибора. Есть кофемолки, которые выполнены из пластмассы, есть и такие, которые изготовлены из нержавеющей стали (например, Moulinex 843, Bork CG MGN 9227, Vitek VT-1545). Ножи также изготавливают из нержавеющей стали.

Ротационная кофемолка (рис. 3) не может похвастаться большим контейнером, однако качество помола удовлетворит любителей кофе

Для привлечения покупателей производители придумали дополнительные функции своим кофемолкам. Так, некоторые модели снабжены двойными ножами. Это увеличивает скорость помола (кофемолка Zauber X 480). Некоторые производители, стремясь увеличить интенсивность перемешивания и сделать помол более равномерным, создали кофемолки с наклонным дном (Bosch MKM 6000). В продаже можно найти кофемолки, которые оснащены эксклюзивной системой пульсирующего вращения (Tefal 8100). Благодаря такому нововведению, помол роторной кофемолки становится качественным. Модель Delonghi KG 30 снабжена трехуровневым регулятором степени помола - мелкий, средний и крупный помол.



Рисунок 3 - Ротационная кофемолка

Есть модели ножевых кофемолок с функцией защиты от перегрева. При чрезмерном нагревании мотора кофемолка выключается автоматически. Это страхует прибор от поломок по причине перегрева мотора.

Большинство роторных кофемолок безопасны в использовании. Они снабжены системой блокировки включения при снятой крышке. До тех пор, пока она не будет плотно закрыта, прибор просто не включится. Для ножевых кофемолок эта функция особенно важна, поскольку ножи находятся в емкости для зерен.

Приспособление для наматывания шнура есть во многих моделях кофемолок. Это очень удобно, если кофемолку постоянно убирают со стола. Прибор со спрятанным внутрь шнуром становится более компактным для хранения.

Качество помола влияет на вкус напитка, поэтому настоящие ценители выбирают кофемолку очень тщательно



В большинстве моделей используется один контейнер для зерен и для готового порошка кофе (рис. 4). Это не очень хорошо, поскольку забирать порошок из-за ножей на дне неудобно. Если этот момент для вас важен, обратите внимание на модели со съёмными контейнерами.

Рисунок 4 - Модель кофемолки со съёмными контейнерами

Помол в ножевых кофемолках неоднороден, да и степень измельченности кофе придется контролировать самостоятельно. Дозатор порций зерен кофе отсутствует, поэтому пользователь должен сам рассчитать количество кофе, которое необходимо для приготовления напитка. Стандартный расчет - столовая ложка зерен на чашку кофе, но на вкус и цвет, как известно, товарищей нет. Возможно, кому-то нужно будет полторы ложки, а кому-то будет достаточно и чайной или десертной ложки зерен на чашку напитка.

К сожалению, ножевые кофемолки ломаются чаще жерновых. Если сгорел мотор, прибор восстановлению уже не подлежит. Если поломались пластиковые части корпуса (особенно часто ломается кнопка «Пуск»), можно обратиться в сервисный центр. Но чтобы не стать клиентом этого заведения, лучше избегать дешевых китайских подделок, а приобретать фирменную технику. Обязательно после покупки сохраняйте чек и гарантийный талон. В том, что в вашем городе есть сервисный центр, который примет кофемолку, лучше убедиться предварительно.

Многие хозяйки используют кофемолку не только для кофе, но и для других продуктов - сахара, грецких орехов и даже черного перца. Делать это не рекомендуется, поскольку основная масса роторных кофемолок не имеет съёмного контейнера, а это значит, что уход за прибором затрудняется. Кофемолка сохранит запах этих продуктов, что неизменно отразится на аромате напитка. А вы ведь покупали кофемолку именно для приготовления ароматного кофе, а не кофе с запахом перца. Для измельчения продуктов можно использовать блендер.

Кофемолка с жерновами (рис. 5) - выбор для тех, кто знает толк в настоящем вкусе любимого напитка



Отличие кофемолок с жерновами от моделей с ножами заключается в способе измельчения. В основе механизма - конические или цилиндрические диски. Это жернова, которые выполнены из нержавеющей стали, поэтому степень помола зерен регулируется идеально за счет уменьшения или увеличения расстояния между жерновами. Для приготовления некоторых разновидностей кофе (эспрессо, мокко, капуччино, мокачино) равномерность помола имеет первостепенное значение.

Рисунок 5 - Кофемолка с жерновами

Кофемолки с жерновами имеют большую мощность по сравнению с роторными кофемолками - 250-300 Вт. Конические модели служат дольше и имеют более высокую мощность. Вращаются они приблизительно в три раза медленнее, по сравнению с цилиндрическими кофемолками с жерновами, поэтому зерна кофе не прижигаются.

Выбирая кофемолку с жерновами, обратите внимание не только на их форму, но и на материал, из которого они изготовлены. В качественных кофемолках используется специальный сплав с титановым покрытием. Такие жернова очень устойчивы к износу. В моделях подешевле используется сталь, которая истирается со временем, что приводит к поломке.

Принципиальное отличие кофемолок с жерновами от роторных центробежных кофемолок - наличие отдельного контейнера для сбора смолотого кофе. Можно один раз заполнить контейнер для помола, высыпав туда пачку кофе, а после задавать лишь необходимое количество чашек и степень помола. Объём зерен, который нужно взять, кофемолка определяет сама.

Выбирая кофемолку с жерновами, убедитесь, что контейнер для зерен закрывается плотно. Это способствует сохранению качества зерен при длительном хранении в контейнере. Также следует обратить внимание на безопасность прибора (блокировку работы при неплотно закрытой или снятой крышке), приспособление для сматывания шнура. Но самая главная характеристика - качество помола.

Наиболее популярные модели кофемолок с жерновами - Kenwood CG 600, Braun KMM 30, Gaggia MM Steel.

Если вы считаете себя настоящим любителем кофе, без этого прибора вам не обойтись. Поэтому следует знать, как выбрать кофемолку, с которой вы сможете приготовить более вкусный и ароматный кофе, чем из готового порошка. Кроме того, вы сможете поэкспериментировать с различной степенью помола и смешиванием кофе разных сортов.

2.Патентно-информационный обзор

Основной момент на исправление, которого направлены изобретения это обеспечение равномерности и интенсивности перемалывания. Достигалось это за счет:

⇒ Усовершенствования емкости для помола и изменение расположения ее в пространстве.

⇒ Обеспечение зазора между ножевым блоком и отверстием под выходной вал в емкости, который определяет размер помола зерен.

⇒ Создание перфорированного стакана и рабочей камеры.

АС №2035178 Кофемолка. Кофемолка содержит корпус 1, установленный в нем привод 2, емкость 3 для помола с крышкой 4 и укрепленной на валу 5 привода 6. Кофемолка (рис.6), отличающаяся тем, что приспособление для поворота емкости 3 установлена под углом к оси вращения ножей 6 и снабжена приспособлением 7 для ее поворота вокруг оси емкости. Приспособление для поворота емкости выполнено в виде соединенного с валом 5 привода понижающего редуктора 7, 8.



Рис.6

Приспособление для поворота емкости выполнено в виде ручного привода 12 (рис. 7)



Рис. 7


АС №2160035 Кофемолка. Кофемолка, содержащая корпус, рабочую камеру помолу зерен, крышку, корпус, электродвигатель, на валу которого установлен ножевой элемент, отличающаяся тем, что в рабочей камере имеется шестигранное отверстие и обечайка, а ножевой элемент выполнен в виде ножевого блока, установленного в этом отверстии, кроме того, на валу двигателя установлен диск, находящийся в нижней части рабочей камеры, а в корпусе установлены направляющие. Между стенками шестигранного отверстия камеры и ножами ножевого блока имеется зазор, который определяет размер помола кофейных зерен.

АС №2033742 Мельница Мельница, преимущественно для зерна, содержащая рабочую камеру, крышку, помольную камеру с ребрами на ее внутренней стенке и установленный в камере на вертикальном валу, соединенном с двигателем, рабочий орган, отличающаяся тем, что рабочий орган представляет собой дисковую пилу, на которой выполненный диаметрально расположенные прорези, при этом одна из сторон каждой прорези отогнута вверх, под углом 45-60 градусов, а другая вниз под тем же углом в сторону вращения пилы. Вертикальный вал установлен со смещением, относительно центральной оси помольной камеры, рабочая камера расположена под помольной камерой, крышка размещена между камерами и имеет ребра, расположенные на ее Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 25 04 00 ДФ 030500. 05 ПЗ внутренней поверхности, и загрузочное отверстие. Мельница, отличающаяся тем, что она снабжена установленной в отверстии крышки калиброванной втулкой с постоянным магнитом.

В качестве аналога я выбрал электрокофемолку типа ЭКМУ так как данный тип является наиболее подходящим и универсальным для использования в бытовых условиях. Так же конструкция кофемолки данного типа была усовершенствованна в курсовой работе по дисциплине Бытовые машины и приборы.

3. Описание конструкции

Электрокофемолка бытового ударного действия, предназначена для размола жареных зерен кофе, отличается тем, что содержит наклонный лоток, разгрузочное окно, рабочую камеру, выполненную виде стакана с перфорированным дном (рис. 8).

В связи с тем, что кофейные зерна имеют слабовыраженную кислотную среду, рабочая камера выполняется из нержавеющей стали. По этой же причине на рабочий орган (ножи) наносят хромированное покрытие. Корпус изготавливается из ударопрочного полистерола СНП - 2.

Кофемолка содержит корпус, установленный в нем привод (электродвигатель коллекторного типа КВ - 60 - 01УХЛ4.2), рабочий вал, запрессованный в полумуфту, наклонный лоток и укрепленный на рабочем валу нож (рис. 9).

Угол наклона лотка определяется экспериментальным путем и равен 30°.



Технические характеристики приведены в таблице 1.

Рисунок 8 - Модель аналога



а б


Рисунок 9 - Некоторые конструкционные особенности аналога: а) чаша б) разгрузочный лоток, сборочный узел

Таблица 1

Технические характеристики


№ п/п

Параметры

Значения

1

Род тока

переменный

2

Номинальное напряжение, В

220±10

3

Вид климатического исполнения

УХЛ.4

4

Частота тока, Г ц

50

5

Обороты вала двигателя, об/мин

20000

6

Габариты:

диаметр, мм

высота, мм


142

257


7

Масса, кг

0,7

Запрещается включать электрокофемолку с открытой крышкой рабочей камеры. При использовании прибора, его следует располагать на сухой и ровной поверхности. Не следует размещать прибор на горячей поверхности. В процессе чистки не когда не погружать электрокофемолку и ее основание в воду. Рабочую камеру протирать влажной салфеткой. При обнаружении неисправности ремонт производить только в специализированных мастерских.

Недостатком данной конструкции я считаю недоработку внешних форм с точки зрения внешнего вида, а так же не учтено наиболее благоприятное для восприятия человека цветовое решение. Не предусмотрено приспособление для более комфортного перемещения электрокофемолки, что затрудняет ее транспортировку. Так же было не доработано окно вывода кофе, в связи с тем что кофе имеет мелкодисперсную структуру необходимо предусмотреть какую-либо крышку, не позволяющую кофе попадать в окружающий воздух в больших количествах.

4. Функционально-структурный анализ

Функциональный и структурные анализы проводились по методу Теории решения изобретательских задач. Для этого систему (объект) разбивали на: надсистему (то в какой среде находится объект), саму систему и подсистему (составные части системы), далее их рассматривали как отдельные части.

Структурный анализ: Техническая система - кофемолка.

Подсистема - крышка, нож, корпус, ударный механизм, блокирующее устройство, электродвигатель, кнопка.

Надсистема - человек, стол, внешняя среда. Результаты структурного анализа сведены в таблицу 2.

Таблица 2



Структурный анализ



Составные части

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

человек

х

с

-

с

с

с

-

-

-

-

с

с

2

стол

-

х

-

-

с

-

-

-

-

-

с

-

3

окр. среда

-

-

х

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4

кофе

-

-

-

х

с

нэ4

нэ5

нэ6













5

кофемолка

с

с

-

с

х

с

с

с

с

с

с

с

6

крышка

-

-

-

-

нэ3

х

-

-

-

нэ1

с

-

7

ударный механизм

-

-

-

-

с

-

х

с

с

-

-

-

8

нож

нэ9

-

-

нэ8

с

-

с

х

-

-

-

-

9

электродвигатель

-

-

-

-

с

с

с

-

х

-

-

-

10

блокирующее уст- во

-

-

-

-

с

-

-

-

с

х

-

с

11

корпус

с

нэ7

-

-

с

с

с

-

с

-

х

С

12

кнопка

нэ2































х

В таблицы использованы следующие условные обозначения:

х - неиспользуемые клетки;

- нет взаимосвязей;

с - объекты взаимосвязаны;

нэ - нежелательные эффекты;

нэ1 - при неправильном положении крышки срабатывает блокирующее устройство;

нэ2 - при продолжительном нажатии устает палец;

нэ3 - ломается предохранительный штырек, не работает кофемолка;

нэ4 - кофе налипает на крышку;

нэ5 - кофе попадает между ударным механизмом и чашей;

нэ6 - кофе забивается под нож;

нэ7 - корпус давит на стол (оказывает давление на стол);

нэ8 - неоднородность помола зерен кофе;

нэ9 - нож мешает извлекать помолотый кофе.

5. Бионический анализ

Название бионики происходит от древнегреческого слова бион - «ячейка жизни». Изучает бионика биологические системы и процессы с целью применения полученных знаний для решения инженерных задач. Бионика помогает человеку создавать оригинальные технические системы и технологические процессы на основе идей, найденных и заимствованных у природы.

В англоязычной и переводной литературе чаще употребляется термин биомиметика (от др.-греч. βίος - жизнь, и μίμησις - подражание) в значении - подход к созданию технологических устройств, при котором идея и основные элементы устройства заимствуются из живой природы. Одним из удачных примеров биомиметики является широко распространенная «липучка», прототипом которой стали плоды растения репейник, цеплявшиеся за шерсть собаки швейцарского инженера Жоржа де Местраля.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер.

Появление кибернетики, рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т. п.

Основные направления работ по бионике охватывают следующие проблемы:

изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);

исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;

изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;

исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

Создание модели в бионике - это половина дела. Для решения конкретной практической задачи необходима не только проверка наличия интересующих практику свойств модели, но и разработка методов расчёта заранее заданных технических характеристик устройства, разработка методов синтеза, обеспечивающих достижения требуемых в задаче показателей.

И поэтому многие бионические модели, до того как получают техническое воплощение, начинают свою жизнь на компьютере. Строится математическое описание модели. По ней составляется компьютерная программа - бионическая модель. На такой компьютерной модели можно за короткое время обработать различные параметры и устранить конструктивные недостатки.

Именно так, на основе программного моделирования, как правило, проводят анализ динамики функционирования модели; что же касается специального технического построения модели, то такие работы являются, несомненно, важными, но их целевая нагрузка другая. Главное в них - изыскание лучшей экспериментальной технологической основы, на которой эффективнее и точнее всего можно воссоздать необходимые свойства модели. Накопленный в бионике практический опыт неформализованного «размытого» моделирования чрезвычайно сложных систем имеет общенаучное значение. Огромное число её эвристических методов, совершенно необходимых в работах такого рода, уже сейчас получило широкое распространение для решения важных задач оптимального управления, экспериментальной и технической физики, экономических задач, задач конструирования многоступенчатых разветвлённых систем связи и т. п.

Архитектурно-строительная бионика изучает законы формирования и структурообразования живых шуб, занимается анализом конструктивных систем живых организмов по принципу экономии материала, энергии и обеспечения надежности. Нейробионика изучает работу мозга, исследует механизмы памяти. Интенсивно изучаются органы чувств животных, внутренние механизмы реакции на окружающую среду и у животных, и у растений.

Яркий пример шубной архитектурной бионики - полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. Их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб - одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия (узлы) стеблей - кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица. Однако к своему конструктивному решению инженеры пришли самостоятельно, не «заглядывая» в природу. Идентичность строения была выявлена позже.

Бионика подтверждает, что многие человеческие изобретения имеют аналоги в живой природе, например, застежки «молния» и «липучки» были сделано на основе строения пера птицы. Бородки пера различных порядков, оснащенные крючками, обеспечивают надежное сцепление.

Известные испанские архитекторы М. Р. Сервера и Х. Плоз, активные приверженцы бионики, с 1985 г. начали исследования «динамических структур», а в 1991 г. организовали «Общество поддержки инноваций в архитектуре». Группа под их руководством, в состав которой вошли архитекторы, инженеры, дизайнеры, биологи и психологи, разработала проект «Вертикальный бионический город-башня». Через 15 лет в Шанхае должен появиться город-башня (по прогнозам ученых, через 20 лет численность Шанхая может достигнуть 30 млн человек). Город-башня рассчитан на 100 тысяч человек, в основу проекта положен «принцип конструкции дерева».

Башня-город будет иметь форму кипариса высотой 1228 м с обхватом у основания 133 на 100 м, а в самой широкой точке 166 на 133 м. В башне будет 300 этажей, и расположены они будут в 12 вертикальных кварталах по 80 метров. Между кварталами - перекрытия-стяжки, которые играют роль несущей конструкции для каждого уровня-квартала. Внутри кварталов - разновысокие дома с вертикальными садами. Эта тщательно продуманная конструкция аналогична строению ветвей и всей кроны кипариса. Стоять башня будет на свайном фундаменте по принципу гармошки, который не заглубляется, а развивается во все стороны по мере набора высоты - аналогично тому, как развивается корневая система дерева. Ветровые колебания верхних этажей сведены к минимуму: воздух легко проходит сквозь конструкцию башни. Для облицовки башни будет использован специальный пластичный материал, имитирующий пористую поверхность кожи. Если строительство пройдет успешно, планируется построить ещё несколько таких зданий-городов.

Проведем бионический анализ кофемолки по этапам:

Выбирается, с учетом внешней формы аналога, природный прототип (животное, насекомое, растение и т.д.). В данном случае прототипом был выбран пингвин (рис. 10).



Рисунок 10 - Природный прототип



Выявление основных контуров формы и направляющих (рис. 11).

Рисунок 11 - Промежуточный этап



Преобразование получившейся формы и выявление некоторых особенностей, которые будут применятся для устранения недостатков при изменении формы (рис. 12).

Рисунок 12 - Выявление конструкционных элементов

При прохождении через прием бионики появились некоторые конструкционные элементы.

Во-первых, крылья пингвина преобразовались в ручки для переноски электрокофемолки, что решает проблему ее транспортировки.

Во-вторых, клюв пингвина преобразовывается в ручку крышки, что позволяет более аккуратно и легко ее открывать.

В-третьих, хвост животного подсказывает решение проблемы с попаданием мелкодисперсного кофе в окружающий воздух (рис. 13).



Рисунок 13 - Модель объекта полученного после бионики

Заключение

При выборе способа измельчения первостепенное значение приобретают такие свойства продукта, как упругость, вязкость, пластичность. Под упругостью понимается свойство продукта восстанавливать свои форму и размеры после прекращения воздействия на него внешней нагрузки, под влиянием которой они были изменены. Это свойство характеризуется модулем упругости. Исходя из этого все продукты, подвергаемые измельчению, не могут рассматриваться как упругие. Наличие у них таких явлений, как релаксация (падение напряжения при неизменной деформации) и ползучесть (рост деформации при постоянных нагрузках), позволяет отнести эти продукты к упругопластичным и вязкопластичным телам.

Кроме перечисленных свойств продуктов на процесс их измельчения влияют следующие физико-механические параметры: коэффициент Пуассона μп , коэффициент трения продукта f, разрушающее контактное напряжение σкр.

На практике применяют, как правило, одновременно несколько способов измельчения: раздавливанием и истиранием, разламы­ванием и скручиванием, истиранием и резанием и т.д.

Были рассмотрены и проанализированы размолочные механизмы МДП-II-1, МИП-II-1, МС12-15, кофемолка МИК-60 и механизм для размола кофе МКК-120. Диаметр полученных частиц продукта составляет 0,2 - 0,3 мм.

На предприятиях общественного питания все больше применяются кофемолки Савария и автоматические кофемолки итальянского производства типа МС-99, MD-2000, MPN А.

При сравнении основных технических характеристик машин для размола кофе, можно выделить следующее: у машины МИК-60 производительность намного выше, чем у других машин. Но, так как жернова машины МИК-60 плоские, использовать ее на полную мощность не рекомендуется. Потому что при высокой скорости вращения жерновов (1400 об/мин) оборудование перегревается, появляется вероятность подгорания кофе, поэтому их рекомендуется использовать при средней (10 кг/ч) и малой (7,2 кг/ч) производительности, так как их жернова рассчитаны на помол 300 кг кофе в сутки. В таком случае можно отдать предпочтение машине МС-99 с коническими жерновами и более компактными размерами. Скорость вращения в кофемолках с коническими жерновами меньше (450 об/мин), чем с плоскими, но производительность выше (12 кг/ч), поэтому перегрев в процессе работы маловероятен, и жернова рассчитаны на помол до 1000 кг кофе в сутки.

Основной момент на исправление, которого направлена предлагаемая конструкция кофемолки - это обеспечение равномерности и интенсивности перемалывания. Достигалось это за счет:

Усовершенствования емкости для помола и изменение расположения ее в пространстве.

Обеспечение зазора между ножевым блоком и отверстием под выходной вал в емкости, который определяет размер помола зерен.

Создание перфорированного стакана и рабочей камеры.

Электрокофемолка бытового ударного действия, предназначена для размола жареных зерен кофе, отличается тем, что содержит наклонный лоток, разгрузочное окно, рабочую камеру, выполненную виде стакана с перфорированным дном.

В связи с тем, что кофейные зерна имеют слабовыраженную кислотную среду, рабочая камера выполняется из нержавеющей стали. По этой же причине на рабочий орган (ножи) наносят хромированное покрытие. Корпус изготавливается из ударопрочного полистерола СНП - 2.

Кофемолка содержит корпус, установленный в нем привод (электродвигатель коллекторного типа КВ - 60 - 01УХЛ4.2), рабочий вал, запрессованный в полумуфту, наклонный лоток и укрепленный на рабочем валу нож.

Угол наклона лотка определяется экспериментальным путем и равен 30°.

Был проведен бионический анализ кофемолки. При прохождении через прием бионики появились некоторые конструкционные элементы.

Во-первых, крылья пингвина преобразовались в ручки для переноски электрокофемолки, что решает проблему ее транспортировки.

Во-вторых, клюв пингвина преобразовывается в ручку крышки, что позволяет более аккуратно и легко ее открывать.

В-третьих, хвост животного подсказывает решение проблемы с попаданием мелкодисперсного кофе в окружающий воздух.

В курсовой работе отразился процесс создания изделия, от идеи до проекта.



Список литературы

  1. ГОСТ Р МЭК 335-2-9-96 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов.

  2. ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

  3. Агарков, А. П. Управление качеством [Текст] : учеб. пособие для вузов по специальности "Менеджмент орг." / А. П. Агарков. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Дашков и К, 2009. - 227 с. : табл.

  4. Асмаев М. П., Корнилов Ю. Г. Моделирование процессов пищевых производств. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1982. - 176 с.

  5. Беляев М. И. Тепловые процессы и качество продукции в общественном питании. М.: Экономика, 1979. - 136 с.

  6. Бондарь, Е. С. Современные бытовые электроприборы и машины [Текст] / Е. С. Бондарь, В. Я. Кравцевич. - М. : Машиностроение, 1987. - 224 с. : ил.


Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©danovie.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница