UNIVERSITATEA TEFAN CEL MARE SUCEAVA

FACULTATEA :INGINERIE ALIMENTAR SPECIALIZAREA:INGINERIA PRODUSELOR ALIMENTARE

STUDIUL MAINII DE TOCAT CARNE MATOCA-160

Coordonator sef, Dr. ing. Silvia Mironeasa

Studenta: Maftei Ioana

Anul II , gr. 2D - 2009 -

1

CUPRINS

I. Destinaii i clasificare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II. Elemente componente i principiul de funcionare . . . . . . . . . . . . . . . . . III. Precizarea tipurilor de solicitri la care sunt supuse principalele organe de maini din componen n timpul exploatrii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV. Descrierea proceselor tribologice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Clasificarea uzurilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V. ntreinere, reparare i igienizare, curare ,dezinfectare . . . . . . . . . . . 5.1. Factorii care influeneaz tehnologia ntreinerii utilajelor . . . . . . . . 5.2. Degradarea prin efectul coroziunii . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . . . . . . . 5.3. Degradarea pieselor prin mbtrnirea (oboseal) materialelor . . . . .

pag. 3 pag. 4 pag. 6 pag. 7 pag. 8 pag. 9 pag. 9 pag. 10 pag. 10

5.4. Degradarea pieselor prin solicitri termice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 11 5.5. Degradarea prin solicitri dinamice si statice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag. 11 VI. Dezinfectarea i curaarea utilajului. Ageni i instalaii aferente . . . . . pag. 12 VII. ndepartarea depunerilor de pe suprafee printr o ntreinere i exploatare corect. Metode i mijloace pentru prevenirea depunerilor . . . . . . pag.13 IX. Bibliografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . pag 17

2

I. Destinaii i clasificareMainele de tocat carne sunt utilaje destinate mrunirii grosiere a crnii, organelor i a slninii, n stare proaspt , refrigerat, decongelat sau blansata. Partea principal a unei maini de tocat carne este mecanismul de tiere, format din cuite i site. Se folosesc cuite n form de cruce cu tiul pe o singur parte sau pe ambele pri. Sitele au orificii cu diametrul de 2, 3, 4, 6, 8, 10, 13, 18 i 20mm. n dotarea interprinderilor de industrializare a crnii exista n exploatare doua tipuri de maini de tocat carne: -TMTC-160 -MATOCA-160 Maina de tocat MATOCA-160. Aceast maina are o construcie mai simpl, fiind format din motorul electric 1, reductorul 2, mecanismul de alimentare i tiere 3, plnie de alimentare 4, maina se sprijina pe 4 picioare 5, care pot fi reglate pentru a se aduce utilajul la nivel.

3

II. Elemente componente i principiul de funcionare

Fig. 1. Maina de tocat came tip Matoca 160.

n interiorul cadrului se afl motorul 3 care transmite micarea de rotaie prin intermediul cuplului 4 la reductorul 5. Reductorul 5 este format din roi dinate cu dini drepi i oblici. Reductorul transmite micarea de rotaie la cele 2 necuri 7 i 8.

4

Fig. 2. Schema cinematic a mainii de tocat Matoca- 160 .

necul 7 cu diametrul mai mare transport produsul din plnia de alimentare 10 la necul de presare 8, care preseaz materialul n ansamblul tietor 9. necul de alimentare are o turaie mai mic dect necul de presare i primete micarea de rotaie din reductor prin intermediul lanului gal 6. necul de presare 8 primete micarea de rotaie direct din reductor prin intermediul axului 12. Pentru a preveni accidentrile, plnia de alimentare este prevzut cu grtarul 11, care prin ridicare sisteaz alimentarea cu energie electric a volului. Motorul poate lucra cu dou turaii, respectiv 1 400 rotaii / minut i 3000 rotaii / minut, dnd astfel posibilitatea mainii s poat toca n dou viteze, n funcie de materialul care trebuie mrunit. n general cu vitez mic se toac carnea crud, iar cu vitez mare carnea fiart sau alte produse cu structur moale. n schema cinematic a mainii Matoca - 160 se poate observa c axul motorului electric 2 se cupleaz direct cu axul a al reductorului 3 pe care se afl roata cu dini nclinai b ce angreneaz alt roat cu dini nclinai c aflat pe axul d. Tot pe axul d se gsete roata cu dini nclinai e, care antreneaz roata cu dini nclinai f, de pe axul g. Roata cu dini nclinai f pune n micare axul g care antreneaz, la rndul su, necul de 5

presare h. necul de alimentare i care lucreaz coaxial cu necul de lucru este pus n micare prin intermediul roilor de lan j i k aflate n interiorul reductorului i prin roile de lan I i ni aflate n afara reductorului, de ctre roata de lan I solidar cu axul n i la care n ataeaz, prin pan, necul de alimentare i. necul de lucru h se cupleaz cu axul principal g prin cuplaj fix cu pan paralel.

III. Precizarea tipurilor de solicitri la care sunt supuse principalele organe de maini din componen n timpul exploatrii.

Utilaje folosite n industria crnii trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: a. s permit prelucrarea crnii i a subproduselor fr riscul de a contamina carnea cu metale grele, vopsele i lubrifiani etc; b. s fie rezistente n condiiile de productivitate; c. s aiba o productivitate adecvat; d. s poat fi uor de ntreinut i exploatat i n special s fie uor de igenizat, fr riscul coroziunii, n cazul folosirii substanelor detergente, germicide, dezinfectate i sterilizate. Utilajele folosite pentru prelucrarea crnii pot fi clasificate n utilaje pentru: prelucrarea mecanic, prelucrare termic, ambalare, transport. n lucrarea de fa s-a inut seama n clasificarea utilajelor de operaie tehnologic baz ce o ndeplinesc.

6

IV. Descrierea proceselor tribologice

Def: Tribologia este o tiina multidisciplinar, situat la granie dintre mecanica solidelor i mecanica fluidelor i cuprinde frecarea, ungerea i uzura.Dependena frecare-uzur. Tipuri de uzurProcesul de frecare ntre dou suprafee de contact ce sunt n micare relativ are drept urmare producerea de energie (cldura) i desprinderea de material cu modificarea dimensiunilor geometrice ale suprafeelor (uzur). Uzura poate fi: liniar (Uk), volumetric (K) sau gravitational (Ut). n mod corespunztor, se admite: viteza de uzur (raportarea uzurii la unitate de timp) sau intensitatea uzurii (raportarea uzurii la unitatea de lungime).

Caracteristicile mecanice de rezisten i tehnologice ale metalelor

Duritatea suprafeelor metalice.Duritatea se definete n tehnic: rezistena opus de material unei aciuni de ptrundere mecanic a unui corp dur din exterior.n practica ncercrilor de materiale la determinarea duritii suprafeelor pieselor se ia n considerare fie mrimea urmelor lsate de sub aciunea unei fore definite, fie nlimea sau unghiul de ricoare a unui penetrator dup impactul cu proba.

7

4.1. CLASIFICAREA UZURILOR

Din punctul de vedere al cauzelor ce o produc, uzura poate fi : natural sau de avarie. Uzura natural apare n cazul condiiilor de exploatare natural, iar cea de avarie n cazul condiiilor de exploatare anormal sau a construciei defectuoase a mainii. Uzura natural poate fi, la rndul ei, mecanic sau chimic. Uzura mecanic se produce datorit frecrii ce apare n timpul micrii suprafeelor, n contact una cu alta. Uzura chimic const n modificarea materialului din care este executat piesa respectiv, sub aciunea factorilor fizico-chimici, respectiv a aciunii de coroziune.Uzura prin frecare se manifest prin schimbarea structurii i a proprietilor materialului de construcie, pe o anumit adncime de la suprafaa de contact. n funcie de deplasarea relativ a suprafeelor, se deosebete : frecare de alunecare i frecare de rostogolire. a) n cazul frecrii de alunecare, au loc urmtoarele fenomene : oxidarea straturilor de la suprafaa piesei n contact cu oxigenul, sub form de acizi ; acestea, fiind particule casante, se strivesc sau se macin, fiind antrenate, datorit micrii suprafeeleor i, producnd n acest fel, uzarea lor ; nclzirea suprafeelor n timpul funcionrii, care duce la schimbri n structura metalului, ceea ce modific caracteristicile mecanice ale straturilor de contact; apariia de particule dure abrazive, ce pot fi aduse pe suprafaa de frecare (de ctre lubrifiantul impur sau praful dintr-un curent de aer etc) b) n cazul frecrii de rostogolire (rulmeni i roi dinate), se ntlnesc urmtoarele fenomene : uzura de oxidare, asemntoare cu cea de la frecarea de alunecare; uzura cu aspect de ciupituri, care se manifest prin formarea de fisuri mici i, dup aceea, prin ciupituri mai mari; aceast uzur este provocat d solicitri variabile i repetate. Pe msur ce uzura crete, se mresc jocurile dintre piese, astfel c, la piesele articulate, la uzura de frecare se mai adaug i aciunea de oc, care are ca rezultat att creterea jocurilor prin deformarea plastic ct i oboseala materialului, ca urmare a orturilor repetate. n funcie de prezena sau lipsa lubrifianilor, frecarea poate fi: frecare uscat, cnd lubrifiantul lipsete complet dintre suprafeele de contact; 8

frecare semiuscat, cnd se freac suprafee dure, ntre care se afl o oarecare cantitate de lubrifiant, ce nu acoper ntreaga suprafa de contact; frecare semilichid, care apare cnd asperitile, respectiv adnci-turile datorit imperfeciunii prelucrrii suprafeelor, snt mai mari dect grosimea filmului' de lubrifiant; aceast frecare are loc n momentul deplasrii pieselor, n perioada de oprire, cnd stratul de lubrifiant dintre suprafeele n frecare este mpins n afar ; frecarea lichid, la care suprafeele snt complet separate printr-un film de lubrifiant, ce suport ntreaga sarcin. c) Factorii de care depinde uzura prin frecare : Frecarea uscat i frecarea lichid depind de: calitatea suprafeelor pieselor n micare (rugozitate); proprietile fizico-chimice ale materialului (structura, duritatea, rezistena chimic); calitatea lubrifiantului folosit la ungere (vscozitate). Rezistena la frecare dintre dou suprafee este caracterizat prin coeficientul de frecare, care are diverse valori, n funcie, de tipul frecrii, variind ntre 0,20 la frecarea uscat i 0,001 la frecarea lichid. Valoarea coeficientului de frecare poate fi redus de 200250 ori, cu ajutorul lubrifiantului.

V. ntreinere, reparare i igienizare, curare, dezinfectare

5.1. FACTORII CARE INFLUENEAZ TEHNOLOGIA NTREINERII UTILAJELOR ntreinerea utilajelor n ntreprinderile de industrie alimentar se realizeaz innd cont de urmtorii factori : DURATA DE FUNCIONARE l METODA DE MRIRE A DURATEI Durata total de funcionare Este perioada ntre dou reparaii capitale, iar pentru utilajul nou este intervalul de timp de la nceperea exploatrii pn la terminarea primelor reparaii capitale. Ea este rezultat din experien i studii. Ciclu de funcionare 9

Reprezint orele de funcionare efective ale utilajelor, inclusiv durata reparaiilor. n general, ciclul de funcionare a utilajului n timp de un an este mai mic de 8 760 ore (timp de funcionare nentrerupt a unui utilaj ntr-un an). Structura ciclului de funcionare Cuprinde succesiunea diferitelor tipuri de reparaii n cadrul ciclului de funcionare ; astfel, n cursul duratei totale de funcionare, utilajele snt supuse la cteva reparaii curente (RC1), la 13 reparaii curente (RC2), la o reparaie capital (RK). Durata de funcionare ntre reparaii Este durata efectiv de funcionare a utilajului ntre aceste reparaii. 5.2. DEGRADAREA PRIN EFECTUL COROZIUNII Fenomenul de degradare a suprafeelor metalice de ctre un agent chimic sau electrochimie se numete coroziune. Aciunea coroziv ncepe la suprafaa metalului, ptrunde treptat n adncime i poale duce n timp la distrugerea complet a pieselor. Pierderile datorate coroziunii sini : de materiale metalice ; de produse, prin impu-rificare produselor alimentare : ntreruperi ale proceselor de producie i de exploatare. Pierderile de metale se evalueaz anual la aproximativ 10% din loialul materialui inclus n fabricaia utilajsi celor. Mijloace pentru mrirea rezistenei la oboseal Rezistena la oboseal a metalelor trebuie mrit, cu scopul de a se mri capacitatea important a organelor de maini. Rezistena la oboseal se poate mri prin mijloace constructive, tehnologice, de exploatare i de prevenire.

5.3. DEGRADAREA PIESELOR PRIN MBTRNIREA (OBOSEAL) MATERIALELOR S-a constatat c piesele supuse sarcinilor variabile (ciclice) se distrug, la solicitri inferioare rezistenei de rupere static. Solicitarea variabil maxim la care ruperea unui material nu se produce, orict timp ar fi acesta ncercat, se numete rezistena la oboseal a materialului. 10

Majoritatea ruperilor organelor de maini n exploatare sunt o consecin a acionrii solicitrilor variabile. Factorii cei mai importani care contribuie la reducerea rezistenei la solicitrile variabile sunt de natur constructiv, tehnologic i de exploatare. Studiindu-se aspectul materialelor n seciunea de rupere, s-a putut constata deosebirea dintre fenomenele ce se produc n materialul supus la solicitri statice i cele ce se produc la solicitri variabile n timp. n cazul eforturilor statice, suprafaa este mai omogen ca urmare a deformrilor plastice, iar n cazul eforturilor variabile, structura are aspect eterogen, cu zona de granulaie mrit. 5.4. DEGRADAREA PIESELOR PRIN SOLICITRI TERMICE S-a observat c metalele au proprietatea de a se deforma plastic n mod lent i continuu la solicitrile constante, indiferent de temperatur, fenomen numit fluaj. Fluajul se manifest ns deosebit de intens la temperaturi ridicate. Viteza de fluaj crete mult mai repede atunci cnd crete temperatura, solicitarea rmnnd constant. Evitarea degradrii prin solicitri termice se poate realiza prin : alegerea materialelor pentru construcia utilajelor i instalaiilor s se fac n funcie de destinaia i de temperatura la care vor lucra diferitele pri componente ale lor ; n timpul exploatrii utilajului, trebuie avut grij ca temperatura lui sau a diferitelor pri componente s nu depeasc temperatura de regim prescris ; creterea temperaturii de regim duce la distrugerea pieselor i a utilajului. Pstrarea temperaturii constante se face prin control, cu aparatur de automatizare.

5.5. DEGRADAREA PRIN SOLICITRI DINAMICE l STATICE La exploatare, o serie de piese sunt supuse unor eforturi dinamice i statice. Sarcinile aplicate fr variaii asupra unei piese se numesc sarcini statice, iar cele aplicate brusc sau care variaz mult n timp se numesc sarcini dinamice. Aceste eforturi duc la degradarea pieselor. Dac utilajul este exploatat corect, degradarea reprezint o uzur normal; n cazul cnd aceste eforturi sunt aplicate fr s se in seama de condiiile normale de exploatare, degradarea se produce nainte de termen. Rezistena piesei, capacitatea ei de a nu se distruge depind de materialul din care este executat i de mrimea eforturilor la care este supus. Evitarea degradrii se poate realiza n faza

11

de proiectare i construcie a pieselor sau n timpul exploatrii utilajului, respectnd prescripiile prevzute n cartea tehnic. Dintre acestea, cele mai importante sunt : a) Prescripii constructive : pentru fiecare pies s se stabileasc sarcina maxim ce trebuie s o preia i felul ei; materialul din care urmeaz a se construi piesa respectiv s fie ales n raport cu caracteristicile tehnice necesare ; s se calculeze seciunea piesei din condiia de rezisten, alegndu-se coeficientul de siguran corespunztor. n timpul lucrrilor de reparaii, cnd se nlocuiesc diferitele piese uzate i nu exist toate datele necesare efecturii calculului de dimensionare, se folosete ca ghid piesa uzat, stabilindu-se ns, prin analiz, materialul din care au fost executate i dimensiunile iniiale. Acest procedeu se utilizeaz numai n cazul cnd uzura acelei piese a fost normal.

VI. Dezinfectarea i curaarea utilajului. Ageni i instalaii aferenteFolosirea raional a utilajelor i instalaiilor depinde, n mare msur, de modul cum se asigur curirea lui i, n cazul industriei alimentare, de modul cum se asigur dezinfectarea. In mod deosebit, n sectoarele cu procese biochimice, curirea i dezinfectarea reprezint cheia succesului n obinerea unor produse de calitate superioar. Prin curirea zilnic a utilajului se nltur depunerea materialelor, a substanelor corozive i se prelungete durata de funcionare a utilajului. La utilajele clin industria alimentar se impune curirea utilajului dup fiecare oprire Sau dup fiecare arj de produs. MODUL DE CURIRE Utilajele folosite n industria alimentara necesit pentru o bun ntreinere i o perfect stare de curenie pentru a se evita infectarea, ca urmare a transmiterii mirosurilor grele ce se produc in cazul unor splri insuficiente. Curirea utilajelor se asigur prin trei operaii: degresarea, dezinfectarea i prevenirea ruginii. DEGRESAREA INDEPRTAREA GRSIMII Se execut prin : acionare mecanic (de frecare), operaie ce const n ndeprtarea grsimii depus pe utilaj, prin splare sau desprindere cu ajutorul unor materiale adecvate ; acionare chimi (cu acionare chimic (cu ajutorul unei substane chimice) operaie ce 12

necesit o atenie deosebit, deoarece nlesnete corodarea utilajelor ; prin combinarea celor dou procedee.

DEZINFECTAREA (STERILIZAREA) Se execut prin aciunea cldurii i a antisepticilor, n scopul distrugerii microbilor ce pot rmne dup splare.

PREVENIREA RUGINII Se asigur prin curirea i ungerea suprafeelor expuse la rugin. Splarea utilajelor, ct i a pieselor, se execut prin urmtoarele procedee : n camere de splare special amenajate, unde este introdus suban-samblul i este splat cu jet de ap sub presiune ; cu jet de ap sub nalt presiune, care se realizeaz cu pompe avind o presiune de 20 30 bar ; cu jet de ap de joas presiune, prin racordarea furtunului de ap la reeaua ntreprinderii; manual, cu racheta i perii, cind utilajul are impuriti uscate.Materialele folosite pentru curire i degresare se vor manipula.In conformitate cu normele privind protecia muncii, specifice industriei alimentare.

VII. ndepartarea depunerilor de pe suprafee printr o ntreinere i exploatare corect. Metode i mijloace pentru prevenirea depunerilor

Prevenirea coroziunii, la utilajele din industria alimentar, se face prin acoperirea suprafeelor metalice cu un strat protector, metalic sau nemetalic.

13

PROTECIA PRIN ACOPERIRI METALICE

Acoperirile metalice se execut prin diferite procedee de metalizare. Materialul necesar este folosit sub form de pulbere, sirm, tabl sau in stare topit, precum i sub form de soluii de sruri n prealabil, suprafeele metalice sunt degresate i apoi supuse metalizrii. Procedeele de metalizare folosite n acest scop snt : metalizarea prin depunerea eectrochimic numit i galvanizare (cositorirea, cromarea, nichelarea, zincarea, almirea, armirea, argintarea, cadmierea etc), metalizarea prin placare, metalalizarea prin difuziune i metalizarea prin inversiuni la cald. METALIZAREA PRIN DEPUNEREA ELECTROCHIM-IC (GALVANIZAREA) Const n acoperirea unei piese cu un strat subire de metal de protecie (cositor, crom, nichel, aram, argint, cadmiu etc), prin depunere electrolitic.

METALIZAREA PRIN PLACARE Const n acoperirea suprafeei unei piese cu un metal de protecie, prin sudare n timpul laminrii. Aceast metod se aplic pentru acoperirea oelului cu alam, plumb, cupru etc, precum i a aliajelor de aluminiu cu un strat de aluminiu pur.

MATERIALELE FOLOSITE PENTRU CURIRE Apa este folosit frecvent pentru curire. Ea nu dizolv grsimea, ns o antreneaz. Aciunea de cur ir e a apei crete, dac aceasta esle proiectat sub presiune, n form de jeturi. Pentru curirea utilajelor se folosesc periile. Ele se execut din materiale i n forme cit mai p o t r i v i t e p en t r u fiecare utilaj . Periile trebuie s fie uoare, rezistente, ieftine, s se curee i s se usuce uor. Periile se execut din pr de porc, din paie, din srm de alam sau de oel cositorit. Pentru degresarea chimic se folosesc acidul azotic, acidul sulfuric, acidul clorhidric n con cen traie de 12%, hidroxidul de sodiu n concentraie de 0,5 0,9%. Instalaia de degresat piese trebuie situat n ncperi prevzute cu ventilaie. Cazanul in care se afl soluia trebuie s fie bine nchis. Introducerea pieselor grele ce urmeaz a fi degresate se va face cu ajutorul mecanismelor de ridicat.

14

Pentru ndeprtarea resturilor de soluie folosit la degresat, piesele se vor spla eu ap curat, sub presiune.

UNGEREA

Funciile generale ale lubrifianilor snt urmtoarele : Micorarea al mainii; Reducerea mainii; Transportul de cldur pentru evacuarea acesteia dintre piesele n frecare ; Asigurarea etaneitilor n sistemele piston-segmeni cilindru ; Transportul de impuriti spre locurile de evacuare prin filtre. Lubrifianii pot fi lichizi (uleiuri), semifluizi (unsori consistente) i solizi (grafit, sulfura de molibden etc). nainte de a trece la caracterizarea fiecreia din aceste categorii de lubrifiani apare necesar definirea i lmurirea noiunilor de baz privitoare la ungere i la rolul funcional al lubrifianilor. Frecarea este fora care se opune micrii relative a dou suprafee ce alunec una fa de cealalt. Frecarea poate fi uscat (intre suprafee solide), .lichid (n interiorul lichidelor) i mixt. Frecarea uscat poate fi micorat prin introducerea unui lubrifiant ntre cele dou suprafee. uzurii, care are ca efect mrirea duratei de exploatare a frecrii, din care decurge mrirea randamentului mecanic

UNGEREA l ROLUL ACESTEIA PENTRU INTREINEREA UTILAJELOR Pentru ca ungerea s contribuie n ct mai mare msur la ntreinerea n bune condiii a utilajelor, este deosebit de important s se aleag lubrifiantul corespunztor condiiilor concrete, n funcie de: materialul din care snt executate piesele n frecare, presiunea relativ dintre suprafeele acestor piese, turaia sau viteza de alunecare, condiiile exterioare (temperatur i praf), importana pieselor n construcia mainii, dispunerea pieselor, accesibilitatea la locul de ungere i poziia relativ a pieselor.

15

ULEIURI ROMANESTI FOLOSITE LA UTILAJELE DIN INDUSTRIA ALIMENTARA Industria petrolier din R. S. Romnia pune la dispoziia industriei constructoare de maini o gam variat de uleiuri minerale pentru ungerea utilajelor i mainilor. Cele mai uzuale uleiuri produse n ara noastr snt date n literatura de specialitate. Aditivii din uleiuri conduc la mrirea intervalului de timp ntre dou schimburi de ulei, fr o cretere a vscozitii uleiului ; de asemenea, contribuie la micorarea aciditii i a coroziunii. Uleiurile totale cu aditivi, datorit substanelor chimice ncorporate, au o pelicul mai rezistent, la presiuni mari formeaz pelicule lubrifiante antigripante, mpiedicnd contactul metal pe metal, atunci cnd pelicula de ulei a fost rupt pentru un interval de timp. Uleiurile (ccwnpond) snt folosite mai ales pentru ridicarea stabilitii organelor mobile ct i pentru mrirea rezistenei peliculei, mpiedicnd apariia frecrii uscate i mixte. La aceste uleiuri se folosesc drept adaosuri diferite sruri ale acizilor grai, ntruct aceste substane posed o mare capacitate de absorbie (aderen) la suprafeele metalice.

16

Bibliografia

17