Sisteme de Transport Pentru O Linie Tehnologica de Prelucrare a Cartofilor cu O Capacitate de 0,7 T H

Titlul temei

Sisteme de transport pentru o linie tehnologică de prelucrare a cartofilor cu capacitate de 0,7 [t/h].

Date inițiale pentru proiect

Linia tehnologică este destinată pentru curățat cartofi

Dimensiunea cartofilor va fi de 50-60 [mm]

Capacitatea de lucru a unei linii va fi de 0,7 [t/h]

Ambalarea cartofilor curătati se va face in pungi de 5 kg

Memoriul de calcul

Studiu documentar privind depozitarea cartofilor

Studiu documentar privind liniile tehnologice de prelucrare a cartofilor

Sisteme de transport utilizate in liniile tehnologice de prelucrare a cartofilor

Alegerea si justificarea soluției adoptate pentru secția de prelucrare a cartofilor

Calculul principalilor parametri constructivi, funcționali si energetic pentru transportorul cu raclete

3 MEMORIU DE CALCUL

3.1 STUDIUL DOCUMENTAR PRIVIND DEPOZITAREA CARTOFILOR

3.1.1 Consoderații generale ale cartofului

Cartoful (Solanum tuberosum) este o plantă erbacee din familia solanaceelor, cu flori albe sau violete și tulpini subterane terminate cu tuberculi de formă rotundă, ovală sau alungită. Planta este cultivată pentru acești tuberculi care sunt comestibili, bogați în amidon, motiv pentru care sunt folosiți în alimentație, dar și ca furaj.

Cartoful fiind considerat pe bună dreptate a doua pâine a omenirii, se cultivă pentru tuberculii săi, folosiți într-o gamă largă de preparate culinare și ca materie primă importantă pentru industria spirtului, amidonului, glucozei, dextrinei etc.

De la bun început trebuie stabilită terminologia de cartof timpuriu, de vară și de toamnă, deoarece nu de puține ori se confundă scopul urmărit cu soiul cultivat. De fapt prin cartof pentru consum timpuriu, se înțeleg acele culturi care au ca perioadă de recoltare începând cu a doua jumătate a lunii mai și continuând-se de-alungul lunii iunie. În categoria culturilor de vară se încadrează culturile de cartof cu recoltare pe parcursul lunilor iulie și august, iar cele care se recoltează toamna constituie cartoful pentru consum de toamnă și până în primăvară la apariția noii recolte.

Referitor la realizarea cartofului extratimpuriu în gospodăriile individuale se pot utiliza ca sisteme: cultura în răsadnițe calde cu platformă de biocombustibil; cultura în câmp; cultura protejată cu folie de polietilenă sau cultura în solarii.

Pe lângă utilizarea spațiilor de cultură enumerate mai sus trebuie avut în vedere și introducerea diferitelor măsuri tehnice și tehnologice care îmbunătățesc condițiile de creștere și dezvoltare a plantelor.

Dintre măsurile tehnice folosite cu bune rezultate în cultura cartofului timpuriu menționăm utilizarea materialului biologic la plantare atât preîncolțit cât și înrădăcinat. Înrădăcinarea se poate realiza în lădițe unde se pun în straturi alterne amestecul de pământ format din mraniță, turbă și nisip cu grosime de și tuberculii de cartof în prealabil preîncolțiți. Pentru umectarea amestecului nutritiv se poate folosi o soluție formată din superfosfat și sare potasică la 10 ml apă. Timpul de înrădăcinare fiind de 6-10 zile, în acest caz răsărirea are loc după 12-15 zile, iar la circa 20 zile se poate începe recoltarea, funcție de epoca de plantare și sistemul de cultură.

Sub aspectul îmbunătățirii tehnologiei de cultură prin introducerea de noi măsuri care să asigure sporuri însemnate de producție, pe lângă utilizarea unui material sănătos din verigi biologice de înmulțire superioare se impune corelarea cerințelor fiecărui soi cu cerințele speciei în ansamblu în ceea ce privesc factorii de vegetație.

În acest sens, pentru asigurarea unui nivel de temperatură optimă în perioadele răsăritului și a formării tuberculilor de cartof, putem utiliza cu bune rezultate folia de polietilenă perforată care asigură un aport suplimentar de căldură în fenofazele critice ale acestei specii. Pe lângă aceasta, în plus spre exemplu la cultura în câmp, realizarea biloanelor din toamnă constituie o măsură de îmbunătățire a regimului de temperatură deoarece primăvara cu ajutorul mașinilor de plantat are loc deschiderea bilonului, plantarea și fixarea foliei de polietilenă pentru mulcirea solului. Această măsură tehnologică de mulcire a solului, pe lângă realizarea unui regim optim de temperatură în sol contribuie la menținerea unui nivel optim de umiditate și combaterea nepoluantă a buruienilor din cultură. [8]

Asigurarea spațiului de nutriție necesar creșterii și dezvoltării fiecărei plante constituie un alt deziderat în cadrul tehnologiei de cultură, deoarece trebuie avut în vedere asigurarea acestuia pe orizontală prin corelarea distanțelor de plantare între rânduri și pe rând cât și volumul de bilon pe verticală știut fiind faptul că doar 10-15 % din producție se dezvoltă sub nivelul de plantare al tuberculului mamă.

Pentru asigurarea unui nivel optim de umiditate în sol în fazele critice pentru apă al plantelor recomandăm aplicarea a 2-3 udări cu norme moderate de apă, pentru a evita răcirea solului. Acest lucru conduce la obținerea de producții superioare atât cantitative cât și calitative.

Utilizarea metodei de irigare prin picurare la nivelul rigolei de plantare cu distribuirea apei prin tubulatură, în unele cazuri de unică folosință atrage sporuri semnificative de recoltă, deoarece se asigură o uniformitate a regimului de umiditate din sol. În cazul oscilațiilor mari ale umidității în sol unele soiuri de cartof formează un număr mai mare de tuberculi la cuib din care o bună parte nu vor ajunge la un diametru de peste , proprii consumului curent.

Referitor la consumul de elemente nutritive în realizarea producției la unitatea de suprafață trebuie corelat cu consumul specific al speciei la tona de produs, potențialul genetic al soiului și nivelul de fertilitate a solului. Se recomandă ca pentru obținerea unei tone de cartof să asigurăm: 8-. N, P2O5 și K2O. Raportul de echilibru între elementele minerale este de 1: 0,3 : 1,4.

La culturile extratimpurii și timpurii nu trebuie să folosim cantități excesive de fosfor, deoarece se formează un număr prea mare de tuberculi la cuib care ajung la mărimea pentru recoltare cu întârziere.

De remarcat faptul că pentru zona de vest a țării, datorită regimului de temperatură tot mai ridicat și a secetei pronunțate care face posibilă dezvoltarea afidelor peste pragul economic de dăunare și care sunt vectori pentru unele boli, se impune reînnoirea materialului biologic pentru plantare o dată la 1-2 ani cu material biologic produs în zone foarte favorabile culturii .[9]

Masa de cartofi obținutâ de la recoltare conține resturi vegetale, pământ sub forma de bulgări sau aderent la suprafața tuberculilor și tuberculi vătămați, alterați și bolnavi. După unele date,conținutul general de pământ în cartofii proaspăt recoltați destinați pentru sortare este de peste 10-20% din masa de tuberculi și poate ajunge uneori la valori de 30-40%.

Înainte de a fi utilizați în diferite scopuri: pentru depozitare, consum, industrializare, material de sămanță, comercializare etc.,cartofii recoltați cu mașini sau combine sunt supuși unor operații complexe de curățire, sortare, condiționare și ambalare.

În prima etapă, care se execută imediat după recoltare (motiv pentru care mai este denumită și etapa de prelucare primară), se efectuează curățire de resturi și conținutul de pământ, sortare și încărcarea cartofilor în mijloace de transport. Aceste operații efectuate înainte de depozitare conduc la reducera volumului de transport și de depozitare și, mai ales, a pierderilor din timpul depozitării (cu deosebire la depozitarea în grămezi, unde nu se efectuează controlul în timpul lunilor de iarnă), cănd se înlătură deșeurile (tuberculii de dimensiuni foarte mici) și tuberculii atacați și vătămați.[7]

Prima etapă se realizează fie la câmp, fie în centre amenajate, numite puncte de sortare, la care se aduc cartofii recoltați de la mai multe mașini sau combine de recoltat, fie direct de la locurile de depozitare, dotate cu mașini izolate. A doua etapă, uneori denumită a doua prelucrare, este destinată, îndeosebi, obținerii cartofilor de consum și cuprinde sortarea pe fractii după dimensiuni, spălarea, uscarea, înlaturarea tuberculilor vătămati ,alterați sau bolnavi și ambalarea.

Aceste operații sunt efectuate pe linii, în flux, care cuprind toată gama de mașini necesare, care sunt dispuse în ordinea efectuării operațiilor,așa încat cartofii sunt livrați pentru consum, ambalați și uneori acoperiți cu unele compoziții speciale pentru a-i proteja de alterări.

Pentru cartofii cultivați în soluri ușoare, nisipoase, spălarea nu este necesară și, în cest caz, mașina de spălat se scoate din flux, iar curățirea cartofilor de nisip se efectuează de organele active ale mașinii pentru uscat.

Caracteristica prelucrării in flux este că înlatura munca manuală și se pretează la automatizare. Cartofii se ambalează în pungi ,săculeți (saci) sau se depozitează în vrac. A doua etapă se execută după perioada de depozitare , în cadrul depozitelor.

În cadrul celor două etape de prelucrare a cartofilor, operația cea mai importantă este sortarea pe fracții după dimensiuni a cartofilor (operație numită adesea și calibrare), iar aceste fracții trebuie să satisfacă cerințele standardelor în vigoare, sau și altor norme funcție de destinație. Procesul de sortare este influențat (și intr-o anumită masură,determinat) de propietățile fizice și mecanice ale tuberculilor de cartofi.[2]

3.1.2 Proprietăți fizico-mecanice ale tuberculilor de cartofi

Principalele proprietăți fizice și mecanice care determină într-un anumit grad procesul de sortare și influențează operațiile de prelucrare ale cartofilor după recoltare sunt:dimensiunile geometrice liniare,forma geometrică,masa individuală,coeficientul de frecare (rostogolire și alunecare) pe suprafețe din diferite materiale, elasticitatea și rezistența la ciocnire și la strivire.

Aceste proprietăți depind de soiul de cartofi, de condițiile pedo-climatice de dezvoltare ,de durata de la recoltare, de producția de cartofi. Cunoașterea acestor proprietăți este deosebit de importantă întrucât este utilă la proiectarea organelor de transport pentru a nu produce vătămări mecanice, la alegerea adecvată a materialelor ,organelor de lucru, a înălțimii maxime de cădere și a vitezei de aruncare de pe un organ pe altul,la alegerea unghiului maxim de înclinare a transportoarelor, la aprecierea înălțimii maxime de depozitare în silozuri din condiția de a nu fi strivit tuberculii de la bază, la determinarea formei și a dimensiunilor grămezilor, în raport cu cantitatea de cartofi depozitată în vrac un interval scurt de timp etc. [2]

Dimensiunile geometrice liniare. Tuberculii de cartofi de formă regulată se caracterizează, de regulă (ca și semințele) prin trei dimensiuni: l-lungimea; b-lățimea;și c-grosimea ,care se masoară pe trei direcții perpendiculare între ele. Valorile fiecăreia din aceste trei dimensiuni depind de factorii enumerați mai sus și variază în limite foarte largi ( lungimea între 25 și , lățimea între 22 și , iar grosimea între 17 și )

Forma geometrică. Tuberculii de cartofi au diferite forme geometrice,dintre care cele mai caracteristice sunt : sferică alungită sau elipsoidală ,turtită sau disc și formă neregulată. [2]

Tabel 1.1 Valorile coeficienților de restituire la ciocnire (k) la căderea tuberculilor [2]

Coeficientul de frecare. În mișcarea tuberculilor de cartofi pe organele de lucru de sortare, o influență însemnată o au coeficienții de frecare.Trebuie remarcat ca valorile acestor coeficienți depind de poziția axei logitudinale a tuberculului față de suprafața înclinată. De asemenea se manifestă frecarea de rostogolire și de alunecare .Valorile medii ale coeficienților de frecare ai cartofilor proaspăt recoltați pe suprafețe din diverse materiale,corespunzătoare tipurilor de frecare menționate ,sunt date în tab1.1

Din datele prezentate rezultă că valorile coeficienților de frecare pe aceeau elipsoidală ,turtită sau disc și formă neregulată. [2]

Tabel 1.1 Valorile coeficienților de restituire la ciocnire (k) la căderea tuberculilor [2]

Coeficientul de frecare. În mișcarea tuberculilor de cartofi pe organele de lucru de sortare, o influență însemnată o au coeficienții de frecare.Trebuie remarcat ca valorile acestor coeficienți depind de poziția axei logitudinale a tuberculului față de suprafața înclinată. De asemenea se manifestă frecarea de rostogolire și de alunecare .Valorile medii ale coeficienților de frecare ai cartofilor proaspăt recoltați pe suprafețe din diverse materiale,corespunzătoare tipurilor de frecare menționate ,sunt date în tab1.1

Din datele prezentate rezultă că valorile coeficienților de frecare pe aceeași suprafață variază destul de mult, ceea ce se poate explica atăt prin neuniformitatea umidității în toate punctele suprafeței tuberculului , cât și prin variația formei sale. În toate situațiile ,însă,valorile coeficienților de frecare de rostogolire sunt mai mici decât valorile coeficienților de alunecare.

Coeficientul de frecare de rostogolire, în cazul tubercul pe tubercul,are valori medii intre 0,5 -0,6 , iar pentru frecarea de alunecare,de 0,8.În procesul de păstrare îndelungată a cartofilor , valorile coeficienților de frecare , atât de alunecare, cât și de rostogolire, se măresc întrucva.

Propietățile elastice. În deplasarea tuberculilor pe suprafețele de sortare intervine și elasticitatea acestora, care influentează asupra preciziei de sortare. Proprietățile elastice ale tuberculilor se apreciază prin coeficienți de restituire la ciocnire (k) pe suprafețe din diferite materiale.

Tabelul 1.2 [2]

Valorile coeficienților de restituire la ciocnire, la căderea tuberculilor pe suprafețe din diverse materiale, sunt date în tabelul 1.2

Se observă că elasticitatea tuberculilor depinde de starea acestora, de materialul și tipul suprafeței pe care cad,valorile coeficienților de restituire (k) variind în limite largi și inregistrând o scădere sensibilă cu creșterea duratei de recoltare.

3.1.3 Importanța și compoziția chimică

folosit în alimentația omului: -consum direct

-produse uscate

-produse semipreparate

folosit în industrie: -amidon, spirt

-produse pe bază de amidon, spirt (cauciuc sintetic, coloranți)

folosit ca hrană pentru animale (porcine, bovine)

conține: – 76,3% apă;

– 23,7% substanță uscată (17,5% amidon și proteine):

– enzime;

– vitaminele A, B1, B2, C, D, PP;

– solanin (gust amar; poate deranja la stomac;devine toxică la 0,1 g/kg masă vie)

Din o tonă de cartofi se obțin prin prelucrare industrială:

– 95 litri de alcool de 40˚;

– 15-17 kilograme de cauciuc sintetic;

– 140 de kilograme de amidon uscat;

– 100 de kilograme de dextrină.

Conținutul tuberculilor în amidon este influențat de factori interni (soi) și factori externi (clima, sol tehnologie de cultivare).Soiurile timpurii au un conținut mai redus în amidon, ca și cele cultivate în condiții de umiditate abundentă și nebulozitate mare. Soiurile tardive au un conținut mai ridicat în amidon, iar grăunciorii de amidon sunt mai mari,pretându-se la industrializare (obținerea de amidon si alcool).

Conținutul în proteina brută este, în medie, de 2% din substanța proaspăta,iar aminoacizii esențiali, precum și raportul echilibrat între aceștia, dau cartofului o mare valoare alimentară. Soiul cultivat și condițiile climatice influențează conținutul în proteine (scade în anii mai ploioși sau în condiții de irigare).

Conținutul tuberculilor Tabel 1.3. [2]

Cartoful este și o sursă de vitamine pentru organism ( B1,B6,PP,C) și de elemente minerale ( potasiu, fosfor, sodiu, calciu, fier).

În plantele de cartof se găsește și un complex de alcaloizi (solanină, demissina, chaconina, solacaulina). Solanina imprimă tuberculilor gust amar, provoacă deranjamente ale aparatului digestiv la animale. Proporția de solanina crește în tuberculii expuși la lumina și in timpul încolțirii acestora, concentrându-se in jurul ochilor.

Normele in vigoare in tara noastră acceptă un maxim de 1 % tuberculi înverziți pe 1/8 din suprafața totală ( bogați în solanină). Solanina este toxică în cantitate de la corp.

Distribuția substanțelor nutritive în tuberculul de cartof este neuniformă, „partea coronară” (apicală) fiind mai bogată in amidon , cât și în substanțe proteice ,decât „partea ombilicala”.

Pentru consum alimentar, în stare proaspătă, cele mai valoroase soiuri sunt cele care conțin mai puțin amidon ( 12,5 – 17,0%), având , eventual,un conținut mai ridicat in proteine. Soiurile mai bogate in amidon au o durată de fierbere mai redusă, însușire apreciată în prelucrări industriale.

Pentru salate, cele mai bune soiuri sunt:Desiree, Sucevita, Ostara, Semenic. După pretabilitatea la diferite preparate culinare, ordinea descrescânda a valorii soiurilor este: Desiree, Muresan, Corona, Eba.

Pentru prelucrări industriale,cele mai indicate sunt soiurile cu peste 18% amidon din grupe diferite de precocitate, pentru a permite salonarea procesului de fabricație,rezistente la mană , la bolile de putrezire și la păstrare. [8]

Mărimea și forma tuberculilor asigură un randament bun la prelucrare, pentru chips se preferă tuberculi de forma sferică sau rotund-ovală,cu diametrul de 40-. Pentru pommes-frittes, sunt de dorit tuberculii de forma lung ovală, mai lungi de .

3.1.4 Particularități botanice și biologice

de la plantare la răsărire sunt 15-30 de zile (în funcție de temperatură);

de la răsărire până la începutul tuberizării sunt 10-30 zile (are loc creșterea rădăcinii, a stolonilor, a tulpinii și frunzelor);

Rădăcină fibroasă și ramificată, rădăcină primară și rădăcină secundară (stoloniferă);

Stoloni – muguri axilari și terminali; în spațiul vârfului de creștere există o zonă care se îngroașă, din care se formează tuberculul.

tuberizarea (încetarea creșterii plantei aeriene și creștere tuberculului) durează 25-45 de zile;

maturarea tuberculului (reducerea ritmului de tuberizare, frunzele și lujerii îngălbenindu-se) durează 20-40 de zile.

Pe suprafața tuberculului există ochi, formați din 3 muguri la subsoara unui rudiment de frunză, care se numește sprânceană. În condiții optime de perminare, cartoful încolțește (mugurele central) se transformă în colț.

Clasificare [8]

După perioada de vegetație: Soiuri

timpurii – Fresco (95 de zile, perioada de vegetație);
semitimpurii – Bran, Rustic, Teo (95-110 zile);
semitârzii – Super (110-130 zile)
târzii – Titus (peste 130 de zile).

După calitate:

Clasa A – pentru salate (tuberculii mai puțin făinoși, nu se sfărâmă la fierbere; consistență tare);
Clasa B – pentru diferite preparate culinare (mai puțin făinoși, crapă uneori la fierbere; amidon fin);
Clasa C – făinos, are consistență redusă și crapă la fierbere;
Clasa D – foarte făinos, se sfărâmă complet; amidon grosier folosit în industria sa.

Zone de favorabilitate

foarte favorabile – depresiunile intramontane și extramontane (temperaturi de 16-18C, precipitații anuale mai mari de 600 mm/an);

favorabile – dealuri subcarpatice (temperaturi de 19-20C, precipitații anuale mai mici);

favorabile pentru cultura timpurie – în Sud, în Sud-Est, în Arad,în Sudul Moldovei, în Dobrogea.

Relațiile cu factorii de mediu

căldura – creșterea plantelor și formarea tuberculilor are loc cel mai bine la temperaturi de 15-18C; la temperaturi de –2 sau -3C cartoful este complet distrus;

lumina – este pretențios față de lumină mai ales în faza formării tuberculilor; la umbră nu formează tuberculi;

umiditatea – are cerințe mari față de umiditate; seceta determină stagnarea creșterii tuberculilor, reducerea producției și capacitatea de păstrare;

solul – are cerințe ridicate față de sol; preferă soluri nisipo-lutoase, luto – nisipoase, aluvionare, afânate, bine aerisite, fertile.

Rotația culturii

Înaintea cartofului se cultivă: familia leguminosae grâu, orz și porumb.

Se recoltează:

cartofii timpurii – manual, când au aproximativ 30 de grame;

ceilalți – când vrejii sunt uscați.

Dăunători și boli [9]

Cărăbușul de mai (larva roade galșeria în tubercul, și aici se restabilesc bacteriile și ciupercile, care produc putrezirea);

Gândacul de Colorado (roade frunzele);

Boli:

Viroze (viruși);

Râia comună a cartofului;

Mana (pete brun-roșiatice pe frunze);

Făinarea (frunzele acoperite cu un micelin albicios).

3.1.5 Depozitarea legumelor proaspete. Clasificare.

Pentru a asigura consumul de legume și fructe pe tot parcursul anului ,acestea trebuie depozitate, conservate și condiționate. Produsele horticole continuă în timpul păstrării o serie de procese metabolice și anume : respirație, maturare și încolțire etc. Condițiile de păstrare variază de la un produs la altul și construcțiile pentru depozitare se proiectează având în vedere aceste necesități.

Depozitele sunt construcții destinate păstrării și menținerii calităților inițiale ale legumelor pe perioade cât mai îndelungate, fără deprecieri calitative și cu pierderi cât mai mici.

Depozitele se clasifică după mai multe criterii [7]:

● după natura producției sunt:depozite specializate pe un singur produs ,depozite universale pentru mai multe produse și complexe de valorificare cu activități de păstrare și prelucrare a produselor.

●după modul de realizare a condițiilor de păstrare se deosebesc:

depozite fără posibilități de reglare a condițiilor de depozitare(șanțuri ,silozuri) depozite cu posibilități de reglare a condițiilor de păstrare , cu atmosfera controlată, prevăzuta cu instalații de ventilație mecanică și frigorifice.

● după tipul construcției adoptate , depozitele pot fi: pavilionare și comasate .

● după limitele temperaturii de păstrare pot fi cu temperaturi pozitive 0-5˚C sau negative de pana la -24 ˚C pentru produse congelate și cu temperaturi apropiate de cele ale mediului exterior care sunt determinate la determinarea microclimatului interior.

● după gradul de dotare al depozitelor pot fi:depozite speciale, cu instalații speciale de sortare și asigurare a microclimatului interior și depozite simple, fără instalații, destinate păstrării pe termen scurt.

● după capacitate sunt depozite de mică capacitate (50-100 tone) și de mare capacitate

(20 000 tone).

Sistemele curente de depozitare a legumelor sunt:

● depozitarea în vrac;

● depozitarea în ambalaje;

● depozitarea în containere;

● depozitarea prin paletizare.

a. Depozite de mică capacitate

Depozitele de mică capacitate sunt folosite pentru cantități mici de legume și pentru perioade scurte de timp, in general folosite pentru deservirea gospodăriilor individuale și unității de producție din sectorul agricol.

Șanțuri și silozuri.Șanțurile sau tranșeele sunt cele mai simple amenajări pentru păstrarea legumelor. Au avantajul că pot fi realizate ușor, repede , fără cheltuieli prea mari, iar în anii cu climă uscată pierderile sunt mici. Sunt săpături în pământ făcute cu dimensiuni în plan de 1×2…25 m la adâncimi de 50-, în terenuri cu apă freatică la minim 1- (fig.1.1)

Fig.1.1 Șanț-siloz [7]

Secțiunea transversală a șanțului este rectangulară sau trapezoidală.

Produsele sunt păstrate în vrac (cartofii și rădăcinoasele) așezate până la nivelul solului, iar când acestea depășesc peste nivelul solului adăpostul poartă denumirea de depozite de încărcătură înalțată sau siloz.Produsele se acoperă cu paie , rumeguș ,coceni (cu rol de izolație termică) peste care se așează un strat de pământ cu grosime de până la 1m pentru perioadele mai geroase. Șanțurile sunt prevăzute în unele cazuri cu sisteme de ventilație unde aerul circulă pe baza diferenței de temperatură, printr-un canal orizontal de lățime acoperit cu un grătar care comunică cu exteriorul prin canalele verticale de scânduri amplasate la cele doua extremități ale silozului.

Silozurile sunt amenajări realizate prin așezarea produselor pe suprafața solului sub forma de bilioane. Pentru a asigura o stabilitate mai bună, baza silozului poate fi îngropată 20- astfel rezultând așa-numitele silozuri adâncite.

Ventilarea se asigură printr-un canal orizontal pe toată lungimea silozului (25×25 cm sau 30×30 cm ) acoperit cu un grătar de lemn care are capetele libere ieșite de sub siloz sau este racordat la un canal vertical de aerisire. Canalul vertical are o secțiune de 30×30 cm și în interiorul său este sub formă de grătar iar partea care depășește silozul este din scândura plină. [7]

Atât șanțurile cât și silozurile sunt depozite provizorii de mică capacitate și se pot amplasa pe rânduri individuale sau în grupe de câte două la distanțe egale.

Distanța între ele se prevăd astfel încât să permită circulația concomitent a doua mijloace de transport.

Sunt construcții definitive, de capacități mici și sunt folosite pentru depozitarea legumelor (cartofi, ceapă, rădăcinoase).

Sunt realizate îngropate sau semiîngropate cu pereții din pământ, zidărie din piatră sau cărămidă, acoperiș cu șarpantă din lemn și învelitoare din carton asfaltat sau azbociment ondulat. Pardoseala este din pământ bătut (fig.1.2).

Fig1.2. Depozit tip bordei a-plan; b-secțiune transversală; [7]

1-boxa; 2-culoar; 3-scară; 4-spațiu de rezervă; 5-coș de evacuare; 6-coș de admisie aer; 7-carton asfaltat; 8-astereala; 9-strat de pământ.

Depozitarea produselor se face în vrac în boxele delimitate cu panouri din grătare din lemn, situate de-a lungul unei alei centrale de circulație. Ventilația se asigură prin coșuri de ventilație situate pe acoperiș, un depozit subteran de capacitate de 30 tone este prezentat în fig.1. 3, fig.1.4, fig.1.5.

Figura 1.3 Plan pentru un depozit subteran pentru 30t cartofi [7]

b. Depozite simple de suprafață

Sunt construcții folosite pentru capacități mici de depozitare. Structura de rezistență este formată din fundații din beton, pereți din zidărie sau beton armat, acoperiș cu pod din material lemnos sau elemente prefabricate de beton armat (fig. 1.6)

Figura 1.4 Depozite pentru ceapă. [7]

Depozitele simple se pot amenaja și în beciuri, silozuri de porumb etc. cu unele amenajări pentru ventilație, izolație termică etc.

c. Depozite de mare capacitate

Sunt depozitele cu structuri în general din beton armat prefabricat formate din fundații pahar, stâlpi și grinzi, panouri prefabricate pentru pereți, elemente de acoperiș drepte sau curbe, panouri ușoare termoizolante pentru închiderile exterioare(fig.1.7)

Fig. 1.7 Depozit de mare capacitate [7]

Depozitele de mare capacitate sunt de tip parter si mai multe nivele,soluția fiind determinată de considerentele economice. La clădirile parter (fig. 1.8) manipularea produselor se face mai ușor, pe când la cele etajate (fig. 1.9) sunt necesare soluții complexe de mecanizare.

Fig. 1.8 Depozit parter cu arce prefabricate [7]

1-celula depozitare; 2-culoar; 3-arc prefabricat din beton armat;

4-cheson prefabricat; 5-perete; 6-tirant.

Compartimentarea interioară a depozitelor de mare capacitate este determinată de mărimea deschiderilor și traseelor. În țara noastră , traveea folosită în mod curent este de 12m, realizând o bună funcționalitate tehnologică, atât în cazul depozitelor universale cât și în cazul depozitelor specializate , corespunzător condițiilor optime de funcționare a utilajelor.

Fig.1.9 Macrosiloz cu un canal de ventilație [7]

Fig.1.10 Modul de acoperire cu folie a canalului de ventilație [7]

În general, un depozit pentru legume cuprinde:săli de depozitare(celule), săli de lucru pentru sortarea, condiționarea și preambalarea produselor, rampe de încarcare-descărcare, sector control calitativ și cântărire, rețea de culoare pentru circulația spre celule, anexe administrative .

Înalțimea depozitelor este în funcție de modul de depozitare al produselor și este:

● 5,4…5,8 m – pentru depozite în vrac

● 7,2…7,5 m – când depozitarea se face în containere sau lăzi paletizate;

● 7,8…8,4 m – când se folosesc palete cu montanți

Fig. 1.11 Depozit 12.700 T- LLF.Iasi [7]

1-hala de sortare; 2-celule frigorifice; 3-celule ventilație mecanică; 4-culoare tehnice;

5- grup social; 6-copertină; 7-centrală frigorifică (extindere)

3.1.6 Elemente de proiectare a depozitelor de legume

Spațiile necesare pentru depozitarea legumelor sunt determinate de specia produselor și tehnologia de depozitare (tabel 1.4)

Tabel 1.4 [7]

Microclimatul necesar a fi creat în depozite este deosebit de important deoarece acesta influențează producția în mod direct.

Temperatura necesară a fi realizată ( tabel 1.5) este importantă deoarece temperaturile joase reduc procesele de metabolism; se prelungește durata până la apariția îmbătrânirii, se reduc pierderile de apă (evitându-se astfel veștejirea), iar deprecierile calitative datorate atacului ciupercilor și bacteriilor apar în proporție mică.

Tabel1.5 Temperaturile necesare

Umiditatea relativă optimă variază între limitele de 70-90%; umiditatea mai redusă produce zbârcirea produselor ca urmare a pierderilor de apă iar umiditatea ridicată favorizează dezvoltarea ciupercilor (mucegai) și bacteriilor.

Pentru realizarea condițiilor de microclimat optime,elementele de închidere a depozitelor de legume se proiectează astfel încat să se asigure o izolație termică eficientă.

Pardoselile trebuie să permită depozitarea produselor și circulația mijloacelor de transport. Se realizează din beton B200 si B300 cu sau fără strat de termoizolație ;

Fig. 1.12 Izolarea perimetrală a pardoselii la depozitele frigorifice [7]

Fig. 1.13 Ventilarea pardoselii cu canale transversale mobile [7]

a-vedere pardoseală; b-grătar din șipci(detaliu)

În zona pereților exteriori pe o lațime de 2,00-2,50m se prevede o termoizolație sub pardoseală, la nivelul inferior, pentru a nu crea punte termică între pereți și pardoseală.(fig.1.12).

Când depozitarea se face în vrac în pardoseală se practică canale de ventilație care să permită circulația aerului de la instalația de refrigerare prin masa depozitată (fig.1.13)

Pereții trebuie să îndeplinească condiții de rezistență mecanică, izolare termică și hidrofugă ,etanșeitate la vapori de apă și gaze. Se realizează din zidărie de cărămidă (fig.1.14), din beton monolit (fig. 1.15) si panouri sandviș.

Fig1.14 Pereți la depozite pentru legume realizați din zidărie din caramidă [7]

1-zidărie de caramidă; 2-barieră de vapori; 3-termoizolație; 4-protecție

Fig. 1.15 Izolație perete monolit [7]

1-tencuială din mortar de ciment; 2-perete din beton armat; 3-strat de egalizare 1,5- realizat din tencuială din mortat de ciment ; 4-barieră contra vaporilor; 5-izolatie frigorifică din plăci de polistiren expandat lipit cu bitum; 6-tencuială de protecție din mortar de ciment M100, armat cu rețea din oțel-beton Ø8 la și plasă de rabit (rețea ancorată cu mustăți din sârmă galvanizată)

În toate cazurile termoizolația trebuie să fie eficientă și în acest caz se folosește: polistiren expandat, simplexul ,pâsla, vata minerală etc. Izolația hidrofugă se realizează cu folii de polietilenă iar etanșeitatea cu foi de aluminiu și azbest protejat cu țesături bituminoase. [7]

Acoperișul depozitelor de legume prezintă o serie de paricularități de proiectare datorită suparafeței sale mari în plan orizontal, fiind elementul de închidere cu cea mai mare suprafață; pierderile de căldură sunt mai mari astfel încât fenomenul de condens apare în acest caz în primul rând pe tavan și apoi pe pereți; de asemenea, pentru a nu mări volumul interior, acoperișul are o pantă mică (3-5%) și este necesară o izolație pentru a nu pătrunde apa în interior. În fig.1.16 se prezintă o soluție de acoperiș pentru o celulă de depozitare.

Pentru aerisire se prevăd reflectoare duble de acționare aproximativ .

Acoperișurile se pot realiza și din panouri termoizolante tip sandviș din beton, tablă cutată, azbociment plan sau ondulat.

Fig. 1.16 Izolarea acoperișului celulelor de depozitat legume

1-strat suport; 2-șapă de egalizare din mortar de ciment; 3-strat de difuziune a vaporilor realizat din carton perforat; 4-barieră contra vaporilor executată dintr-un strat de carton bitumat și două straturi de bitum; 5-izolație frigorifică realizată din doua straturi de polistiren expandat; 6-șapă suport din mortar de ciment; 7-strat de carton bitumat care impiedică pătrunderea laptelui de ciment în termoizolație; 8-strat de difuziune a vaporilor; 9-hidroizolație din pânză,carton bitumat și mastic bituminos; 10-strat de nisip margăritar în grosime de 1-, pentru protejarea hidroizolației.

3.1.7 Instalațiile și utilaje folosite în depozitele de legume

Instalațiile și utilajele prevăzute de legume sunt determinate de procesul tehnologic adoptat și permit climatizarea aerului interior, iluminarea artificială, transportul și manipularea produselor depozitate cât și condiționarea lor.

Instalațiile de climatizare interioară asigură microclimatului în celulele frigorifice prin menținerea în limitele optime a temperaturii, umidității și compoziției aerului.

Temperatura optimă se menține prin introducerea aerului proaspăt în interiorul depozitului cu ajutorul canalelor prevăzute în pardoseală în cazul depozitării în vrac(fig.1.17) și prin fante periferice în lungul pereților în cazul depozitării în containere. [7]

Instalațiile de răcire se folosesc pentru depozitarea pe durate mai îndelungate și mențin la parametrii optimi temperatura, umiditatea, presiunea și conținutul de gaze.

Instalațiile de umidificare a aerului au rolul de a menține umiditatea necesară în celulele de depozitare.

Instalația de atmosferă controlată se proiectează pentru menținerea tuturor factorilor de climat interior specific fiecărui tip de produs depozitat și anume: temperatură, umiditatea, concentrațiile de oxigen și bioxid de carbon etc.

Fig.1.17 Ventilarea depozitelor, la depozitarea în vrac [7]

1-produse depozitate în vrac; 2-canal central de ventilație; 3-evacuare aer viciat; 4- recirculare aer; 5-oblon mobil; 6-admisie aer proaspăt; 7-ventilator.

Instalațiile de iluminat prevăzute în depozitele de legume și fructe sunt diferențiate:

● În hala de sortare iluminarea se face astfel încât să fie mai aproape de cea naturală.

● În celulele de depozitare nu este necesară lumina deoarece aceasta ar stimula sau intensifica unele procese nedorite (vegetație, veștejire)

● Pe aleea de circulație și anexe o iluminare obișnuită.

În general se folosește iluminat fluorescent.Utilajele de transport și stivuit sunt necesare pentru manipularea în bune condiții a masei de depozitat și cu un preț de cost cât mai redus.

3.1.8 Încărcarea și descărcarea cartofului în depozite și macrosilozuri

Pentru o bună păstrare, în afară de dirijarea corectă a factorilor de mediu, materialul introdus în celulele de depozitare trebuie să îndeplinească anumite codiții. Trebuie să se țină seama de faptul că tuberculul de cartof continuă să traiască și după recoltare ,deci pe întreaga perioadă de păstrare se cere să se asigure asemenea codiții încât să nu fie stâjenite procesele vitale normale.

Starea cartofului depozitat poate avea consecințe asupra rezultatului păstrării. Astfel, un cartof recoltat înainte de maturitate, cu coaja incomplet suberificată, care se exfoliază, va respira și va transpira mai intens în depozit, ducând la pierderi mari. De asemenea, acest cartof va fi mai ușor expus atacului de boli. Se recomandă deci ca recoltarea să se facă la maturitatea fiziologică a culturii. În acest fel se ușurează și operațiile de manipulare și condiționare, tuberculii fiind mai puțin sensibili la vătămări. [1]

Masa de cartof introdusă la păstrare trebuie să fie lipsită de impurități. Pământul și resturile vegetale obturează spațiile dintre tuberculi și impiedică buna ventilație; pământul aderent pe tuberculi conține o mare cantitate de spori de ciuperci și bacterii care pot infecta tuberculii; bulgării tari de pământ și pietrele pot cauza vătămări in timpul manipulării tuberculilor pe diferite utilaje folosite la încărcare sau scoaterea din depozit.

Tuberculii bolnavi, atacați de mană sau putregaiuri, pe lângă pierderea în sine, provoacă mari pierderi prin infectarea celorlalți tuberculi.

În timpul manipulărilor cartofului cu ajutorul utilajelor de încarcare –descărcare sau transport se produc vătămări mai mult sau mai puțin grave. Cartofii vătămați, cu răni deschise, sunt mai expuși atacului la boli, respiră mai intens și pierd mai multă apa decăt tuberculii sănătoși. Din această cauză se impune protejarea pieselor active ale utilajelor de condiționat și transport cu tampoane de cauciuc care să evite vătămarea cartofilor, reducerea înălțimii de cădere în cazul utilizării benzilor în cascadă la maximum , folosirea atenuatoarelor din pânză de sac cauciucată în cazul în care nu se poate reduce înalțimea de cădere la deversarea cartofilor în buncăre , vagoane, autocamioane sau alte mijloace cu care se transportă cartoful la depozit. [1]

Cu ocazia eliminării tuberculilor bolnavi, pe mesele de sortare se vor elimina și tuberculii vătămați, cu răni deschise, rupți, striviți ,evitându-se introducerea acestora la păstrare.

O condiție esențială pentru micșorarea sensibilității la vătămare a cartofilor este ca operațiile de golire să se execute la temperaturi ale masei de cartofi mai mari de 7˚C. Acest lucru se realizează prin reducerea numărului de ore de ventilație sau ventilarea în timpul zilei, cu aer mai cald.

Pentru evitarea vătămărilor mecanice, organele în mișcare care intră în contact cu tuberculii, ale utilajelor care manipulează cartoful în depozite și macrosilozuri trebuie să fie corespunzător captușite cu materiale elastice, iar distanțele de cădere de pe acestea pentru diverse faze successive să nu depașească 200-250mm.

3.1.8.1 Mașini și utilaje folosite la introducerea cartofului în depozite și macrosilozuri

Silozurile de suprafață (macrosilozurile) permit ca la lucrarea de umplere a acestora, mașinile utilizate să fie aceleasi ca și la introducerea cartofului în celulele depozitelor de păstrare.

În cadrul acestei lucrări mașinile și utilajele se împart în trei categorii:mașini și utilaje pentru preluarea la depozit și macrosilozuri, utilaje pentru transport la locul de depozitare (benzi transportoare) și mașini pentru încărcarea propriu-zisă a depozitelor și macrosilozurilor.

Mașina pentru introducerea cartofului în celulele de depozitare TZK-30

Este destinată introducerii cartofului în celule de depozitare și în macrosiloz. Mașina poate realiza înalțimi de depozitare pana la înălțime. Se compune din urmatoarele părți principale (fig 1.19) : cadrul metallic 1, buncărul de preluare 2 , transportorul-elevator 3, transpororul-elevator orientabil 4, roțile de deplasare 5, mecanismul de acționare în plan orizaontal a elevatorului orientabil, cilindrul hidraulic pentru actionarea în plan vertical a elevatorului orientabil și a buncărului de preluare , pompa hidraulică , motoarele electrice de acționare , tabloul electric de comandă , instalația electrică. [1]

Când este necesară creșterea înălțimii de depozitare a cartofului, se modifică roțile de sprijin din față, acestea sprijinindu-se pe un cadru supraînalțat. Modificarea adusă duce la o suplimentare a inălțimii de depozitare cu aproximativ , realizăndu-se în felul acesta o inalțime de depozitare de .

Procesul tehnologic de lucru realizat de mașina pentru încarcarea celulelor sau macrosilozurilor TZK-30 este prezentat în fig. 1.20

Fig. 1.18 Mașina pentru introducerea cartofului în celulele depozitului [1]

Fig. 1.19 Procesul tehnologic de lucru pentru încărcarea celulelor și a macrosilozurilor: [1] 1- mijloc de transport basculant; 2-mașina pentru încărcarea celulelor și a macrosilozurilor TZK-30

Transportorul cu capăt orientabil T-215

Este destinat preluării cartofului prin bascularea mijloacelor de transport basculante, remorci și autocamioane și ridicarea lui în depozite și macrosilozuri până la inălțimea de .

Părțile componente principale ale acestui transportor-elevator sunt urmatoarele(fig 1.21): cadrul metallic 1, buncărul de preluare 2, banda de transport a buncărului, transportorul-elevator 3, transportorul cu capăt orientabil 4 ,roțile de sprijin și de deplasare, motoarele electrice de acționare

Principalele caracteristici tehnice ale transportorului T-152 sunt urmatoarele:

─ lungimea maximă , în mm . . . . . . . . . . . . . . . 13880

─ lațimea buncărului de prelucrare , în mm . . . . . . . . . 1500

─ înălțimea maximă, în mm . . . . . . . . . . . . . . . . .3300

─ lungimea buncărului de preluare , în mm . . . . . . . . . 5000

─ înălțimea buncărului de prelucrare , în mm . . . . . . . . 600

─ distanța logitudinală dintre roțile de sprijin, în mm . . . . . 6800

─ unghiul de înclinare a transportorului orientabil, în grade . . 75

─ capacitatea de lucru, în t/h . . . . . . . . . . . . . . . . .25

─ puterea electrică, în kw . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,1

Fig. 1.20 Transportorul cu capăt orientabil T-215 [1]

3.1.8.2 Mașini și utilaje folosite la scoaterea carofului din depozite și macrosilozuri

O lucrare importantă în tehnologia de prelucare, păstrare și valorificare a cartofului constă în scoaterea acestuia de la locul de păstrare și dirijare spre consum , respectiv primăvara , în cazul cartofului pentru sămânță. Mecanizarea integrală a acestei lucrări cu mașini de randamente ridicate și indici calitativi superiori este necesară datorită volumului mare de lucru impus de această lucrare.

Ca și la introducerea cartofului la locul de păstrare și în cazul acestei lucrări mașinile utilizate trebuie să corespundă cerinței principale de a nu vătăma tuberculii de cartof.

Secvențele tehnologice ce fac obiectul lucrării de scoatere a cartofului de la locul depozitării sunt urmatoarele : dislocarea propriu-zisă a masei de cartof din vracul depozitat, dirijarea spre mijloacele de transport și transportul la beneficiar.Primele două secvențe se pot mecaniza folosind o singură mașină cănd sunt create condițiile ca mijloacele de transport să poată pătrunde în imediata vecinătate a locului de depozitare, sau două categorii de mașini cănd nu este posibilă pătrunderea mijloacelor de transport la locul de depozitare. Pentru al doilea caz se folosesc benzile transportoare de tipul TCM-6 sau TU-25, care preiau cartoful și îl dirijează la locul unde se găsesc mijloacele de transport. [1]

a.Mașina pentru scoaterea cartofului din celulele de depozitare sau macrosiloz TZK+TPK-30

Este destinată scoaterii cartofului din vracul depozitat în depozit sau macrosiloz, ridicarea masei de cartof scos la înalțimea cerută și deversarea cartofului în mijloacele de transport, respective pe benzile transportoare TCM-6 sau TU-25.

Mașina care efectuează această operație este de fapt mașina TZK-30 la care, în locul buncărului de preluare, s-a montat banda transportoare de tip lopată mecanică 1(fig.1.22) care la partea anterioară este prevazută cu un dispozitiv din elemente elastice dințate. Masa de cartofi dislocați de aceste elemente este preluată de banda din cauciuc a lopeții mecanice; de aici tuberculi de cartof sunt trecuți pe transportorul-elevator 2, și apoi dirijați, prin intermediul transportorului-elevator orientabil 3, spre mașinile de transport sau pe benzi transportoare dispuse în cascadă .De remarcat este faptul că, spre deosebire de mașina TZK-30 această din urmă, respectiv TZK-TPK-30 lucrează în sens invers, înaintând prin autodeplasare înspre vracul de cartof, pe masură ce acesta este dislocat și orientat spre mijloacele de transport. Atât la mașina TZK-30 cât și la TZK-TPK-30, pentru servire se folosește un singur muncitor care execută comenzile electrice , hidraulice și mecanice.

Capacitatea de lucru realizată de mașinile TZK-30, pentru scoaterea cartofului de la locul de depozitare ,este de maximum 30 t/h.

Fig 1.21 Mașina pentru scoaterea cartofului din depozite și macrosilozuri TZK+TPK-30 [1]

Mașina de încărcat și transportat cartof in vrac(Lopata Mecanică)

Mașina este destinată ridicării cartofului în vrac în depozite de cartof și transportării acestuia la o distanță variabilă, între 7,05m și , iar la această distanță, în continuare, prin intermediul altor benzi transportoare, spre mașini de calibrat sau spre livrare , la beneficiar. Se compune din următoarele subansambluri (fig. 1.22):cadrul autopropulsat 1, transportorul intermediar 2 și transpororul final 3.

Fig. 1.22 Lopata mecanică [1]

Mașina execută urmatorul proces tehnologic de lucru: prin înaintarea carului în vracul de cartof , vârful transportorului încărcător pătrunde în masa de cartofi pe care îi ridică pe banda transportoare ,iar de aici tuberculii ajung la transportorul final. În timpul deplasării carului înainte și înapoi, transportorul principal rămâne pe loc, alungirea întregului ansamblu realizându-se prin deplasarea celor două transportoare, unul deasupra celuilalt, prin intermediul trenurilor de rulare de-a lungul liniilor de ghidare. [1]

Pricipalele caracteristici tehnice sunt urmatoarele :

─ lungimea minimă, în mm . . . . . . . . . . . . 7050

─ lungimea maximă, în mm . . . . . . . . . . . . 9470

─ lățimea, în mm . . . . . . . . . . . . . . . . . 960

─ capaciatea de lucru, în t/h . . . . . . . . . . . . . 5

─ puterea electrică instalată, în kW . . . . . . . . . 3,3

3.2 STUDIUL DOCUMENTAR PRIVIND LINIILE TEHNOLOGICE DE PRELUCRARE A CARTOFILOR

Utilajele din industria alimentară și alimentație publică sunt mașini de lucru utilizate pentru efectuarea unor operațiuni diversificate în cadrul procesului de producție.

Aceste mașini trebuie să îndeplinească o serie de condiții:

realizarea unor operațiuni de calitate superioară;

consumuri energetice reduse iar costurile pe unitatea de produs să fie cât mai mici;

posibilitatea creșterii gradului de automatizare a unor operațiuni din cadrul proceselor de producție;

creșterea productivității muncii;

deservirea utilajelor să fie cât mai facilă;

utilajele să fie prevăzute cu aparatură de măsură și control a funcționării acestora;

liniile tehnologice să fie prevăzute cu dispozitive de siguranță care să permită blocarea lor în cazul defectării unei mașini.

Clasificarea utilajelor tehnologice se poate face după următoarele criterii principale:

a). După ciclul de lucru se împart în:

mașini și utilaje cu acțiune sau funcționare continuă;

mașini și utilaje cu acțiune sau funcționare periodică.

b). După tipul acțiunii se împart în:

mașini și utilaje cu acțiune mecanică asupra produsului (cu schimbarea formei și dimensiunilor);

mașini și utilaje cu acțiuni fizico-chimice ale produselor).

c) După gradul de automatizare se împart în:

mașini și utilaje fără elemente de automatizare la care cea mai mare parte din operațiuni sunt realizate prin intervenția omului (încărcare, descărcare, deplasare, etc.);

mașini și utilaje semiautomate la care procesele tehnologice sunt realizate automat iar procesele auxiliare (transport, control) sunt realizate manual;

mașini și utilaje automate la care atât procesele tehnologice cât și cele auxiliare sunt realizate automat.

d) După tipul operațiunii executate se împart în:

mașini și utilaje pentru mărunțire;

mașini și utilaje pentru amestecare;

mașini și utilaje pentru spălare;

mașini și utilaje pentru dozare;

mașini și utilaje pentru ambalare;

e) După numărul de operațiuni executate se împart în:

mașini individuale (care execută o singură operațiune);

mașini complexe (care execută operațiuni complexe).

Mașinile din linia tehnologică trebuie să acopere toate operațiunile din cadrul procesului de producție. Crearea liniei tehnologice se bazează pe analiza unor factori:

tehnico – organizatorici – gruparea rațională a agregatelor de producție, mecanizarea proceselor de producție, automatizarea controlului, etc;

tehnologici – proprietățile materiei prime, caracterul proceselor de producție;

energetici – echilibrul permanent între material și energie.

Fluxul tehnologic reprezintă circulația continuă a materiei prime, în succesiunea operațiilor dintr-un proces de producție. După caracterul producției continue se deosebesc:

fluxuri pe o singură linie – în care dintr-un anumit tip de materie primă se fabrică un singur tip de produs finit omogen;

fluxuri pe mai multe linii – cu o linie principală și mai multe linii auxiliare.

Utilajul reprezintă totalitatea uneltelor, aparatelor, mașinilor, etc., necesare pentru efectuarea unei anumite lucrări din cadrul procesului de producție.

Linia tehnologică reprezintă un ansamblu de mașini de lucru, instalații și mijloace de transport, dispuse în ordinea succesiunii operațiilor de fabricare.

In industria alimentară majoritatea liniilor tehnologice reprezintă niște fluxuri tehnologice, care pot fi compuse numai din mașini sau numai din aparate, ori din mașini și aparate, Fluxurile tehnologice pot fi convergente, divergente și combinate.

Fluxurile divergente se întâlnesc acolo, unde dintr-un soi de materie primă se fabrică câteva feluri de produse finite. Fluxurile convergente – când câteva fluxuri de diverse produse inițiale servesc pentru fabricare a unui produs finit.

Conform gradului de mecanizare și automatizare liniile tehnologice pot fi mecanizate, complex-mecanizate, automatizate și automate.

Linia tehnologică mecanizată se caracterizează prin aceea că deplasarea obiectului de prelucrat se efectuează cu ajutorul unui transportor, care se mișcă discret sau ța continuu și operațiile tehnologice principale sunt executate de lucrători-operatori cu ajutorul unor mecanisme speciale.

Liniile tehnologice complex-mecanizate sunt acelea, în care toate operațiile de transportare se execută de mecanisme și mașini de una și aceeași productivitate.

Linia tehnologică automatizată reprezintă un complex unic de utilaje de bază și secundare, aparataj de control și de reglare, care execută fără participarea omului, toate operațiile tehnologice conform unui program elaborat din timp.

Transportoarele automate funcționează sincron cu mașinile din linii. Lucrătorii execută funcțiile reglorilor, ajustorilor, pun în funcțiune linia sau o opresc.

în linia automată toate operațiile tehnologice se execută în conformitate cu programul dat și cu productivitatea stabilită fără participarea omului. Devierile ocazionale de la parametrii tehnologici se corectează cu reglori automați. Omul supraveghează funcționarea liniilor, folosindu-se de teleaparataj.

Liniile tehnologice pot fi cu legătură flexibilă și legătură fixă (rigida).

Liniile complex mecanizate și automatizate cu legătură fixă între utilaje se caracterizează prin aceea că obiectul de prelucrat se deplasează dintr-o poziție în alta de la intrarea în linie până la ieșirea din ea. Dacă una din mașini nu funcționează, atunci atât mașinile precedente, cât și cele ulterioare trebuie să fie oprite. In liniile cu legătură flexibilă între mașini se găsesc așa numitele acumulatoare buncăr. Uneori acest buncăr nu numai că acumulează materie de prelucrat, semifabricate înaintea mașinii ulterioare, dar și este pentru ea ca un alimentator automat.

3.2.1 Linia de prelucrare a cartofilor ‚,FINIS”

Figura 2.1 Prelucrarea cartofilor [11]

Fiind una din cele mai experimentale firme producătoare de echipamente de prelucrare a produselor alimentare, FINIS, este în continuă evoluție și dezvoltare din punct de vedere tehnic, ecologic și de economisire a energiei de prelucrare a cartofilor. Aceste sisteme pot realiza decojiri, tăieri sau profilări, fiind alcătuite din sisteme complexe cu mașini specializate pentru fiecare operație. [11]

3.2.1.1 Decojirea cartofilor

FINIS au dezvoltat mai multe sisteme, fiecare cu propriile caracteristici de funcționare pentru a realiza operația respectivă:

a.Decojitorul Carborundum

b.Decojitorul cu cuțite

c.Decojitorul Combi(Decojitor in flux continuu)

d.FAS- proces integral de prelucrare a cartofului

a. Decojitorul Carborundum

Figura 2.2 Decojitorul Carborundum [11]

Mașina FINIS cu role de polizat, ca o parte din linia complexă de curățat coaja, este capabilă să facă această operație pentru diferite tipuri de coajă și pentru anumite cantități de material.

Fiind proiectată să curețe coaja prin pilire se urmărește a obține un produs finit curat și cu o formă standardizată, de o calitate superioară.

Figura 2.3 Mașina FINIS cu role de polizat [11]

Rezultatul pilirii depinde de tipul de role, pietrișul din care sunt alcătuite, viteza de prelucrare, timpul consumat pentru pilirea materiei prime alese.

b.Decojitorul cu cuțite

Figura 2.4 Mașina de decojit cu cuțite [11]

Mărirea perioadei de garanție a produsului decojit se poate face cu ajutorul mașinii cu cuțite FINIS proiectată special pentru faza finală a liniei de procesare.

Poziția discurilor cu cuțite rotative asigură o forma finală a produsului final asemănătoare cu cea a produsului inițial. Datorită posibilității de a regla mașina putem prelucra orice forma ciudată a materiei prime, obținându-se un produs uniform din punct de vedere al suprafeței exterioare și curat din punct de vedere bacteriologic. [11]

Figura 2.7 Discuri cu cuțite rotative

c. Decojitorul cu cuțite în flux continu

Figura 2. 8 Mașina de decojit cu cuțite în flux contiunu [11]

Cererea industriei de prelucrare a produselor alimentare pentru o mașina de curățat coaja care să realizeze produse decojite cu o valabilitate mai mare fără utilizarea produselor chimice a dus la dezvoltarea mașinii de decojit FINIS în flux continuu.

Întregul proces de decojire, incluzând și o pre-decojire, se desfășoară fară apă. În plus acest sistem asigură prelucrarea unei capacități de materie primă destul de mare cu un randament crescut.

Capacitatea standard a acestei mașini este de 500-5000 kg/h depinzând de produsul de decojit. Se pot proiecta și alte mașini pentru capacități mai mari la cerere. [11]

Figura 2.9 Cuțite pentru decojire din interiorul mașinii [11]

d. FAS- proces integral de prelucrare a cartofului

Sistemul complex al liniei de prelucrare a cartofilor este alcătuita din: [11]

─ un sistem de vizualizare a sortării cartofilor după lungime și lățime pentru a orienta cartofii spre mașina de prelucrat corespunzătoare.

─ un sistem ce conduce cartofii individual prin metoda ‚‚ ia și pune”.

─ un sistem, ,,ia și pune” ce îi aranjează în poziția necesară în locașurile speciale ale mașinii de curățat.

─ o noua mașina de curățat bazată pe principiul curățării subțiri cu cuțit, ce curăță fiecare cartof individual.

─ un sistem de a curăța întreg , înjumătățire sau sfertuire, în funcție de mărimea de sortare a produsului.

Figura 2.10 Cartofii în timpul procesului de exfoliere [11]

Se realizează un produs de calitate înaltă și fără pericol de a fi infectat cu bacterii iar mașinile pot fi reglate pentru o altă materie primă.

Figura 2.11 Cartofii în timpul tăierii în sferturi [11]

Figura 2.12 Cartofi curățati și ambalați [11]

Avantajele acestui sistem complex:

─ termenul de valabilitate a produsului proaspăt prelungit cu 3-5 zile

─ o linie completă de decojire; include realizarea produsului întreg, înjumatățit sau sfertuit.

─ greutatea finală a produsului este aceeași cu a materialului uscat fără conținutul cojii.

─ nu se folosește apa, deci nu se produc ape reziduale

3.2.1 2. Tăierea cartofilor

Cererea de cartofi tăiați a existat de mulți ani. Principalul interes este de a micșora timpul de pregătire al cartofilor în bucătărie până la minim. Pentru a obține o coacere integrală și uniformă în timp bun trebuie să nu existe o mare diversitate din punct de vedere al dimensiunilor. Pentru a mări randamentul cu cost puțin , companiile producătoare de mașini ce prelucrează cartofii preferă să folosească de o potrivă produsele de mărimi mici ca și cele de mărimi mai mari.

Toți acești factori au fost îndepliniți pe parcursul dezvoltării și proiectării de mașini ca să lucreze la capacitate maximă oferind randament înalt iar procesul se poate desfășura pentru orice dimensiune a cartofilor.

La FINIS se pot găsi următoarele mașini de tăiat:

FH: Înjumătățire și sfertuire.

FV: Sfertuire

FCHV: Tăiere controlată vizual.

FH: Înjumătățire și sfertuire

Figura 2.13 Mașina de înjumătățit \sfertuit [11]

Este cea mai comună mașină pentru viteză mare pentru tăierea cartofilor cu volum mare. Îmbunătățirea alinierii și unica soluție pentru o tăiere mai atentă cu deformări minime rezultă de la o mașina care este ideală pentru o diversitate de procedee de prelucrare a cartofilor. Caracteristici opționale includ o setare pentru sfertuit și sortat cartofii.

b. FV: Sfertuire

Până acum înjumătățirea cartofilor nu a fost o problemă. De mult timp FINIS producea mașina de injumătățit (FH). În această mașină cartofii sunt aranjați și tăiați în proces continuu. Cu toate acestea când sfertuirea s-a realizat pe același sistem a apărut o mare problemă: tăierea în bucăti neregulat. A fost principalul motiv pentru care proiectanții să dezvolte o mașina cu sistem de aranjare, tăiere a cartofilor în proces discontinuu.

Figura 2.14 Sfertuirea cartofilor [11]

.

Cartofii sunt transportați individual către unitatea de tăiere. Alimentarea se face de la un agitator controlat. Un singur urmăritor are grijă de ultimul pas înainte de poziționare. Fiecare cartof este poziționat individual înainte de tăiere. După poziționare cartoful este ținut și tăiat. Aceasta metodă crează produse de dimensiuni uniforme.

c.FCHV: Mașina de tăiat cu control vizual

Figura 2.15 Mașina de tăiat cu control vizual [11]

Figura 2.16 FCHV:cartoful in forma finală [11]

Odată cu această mașină FINIS a introdus un nou mod mai bun, mai revoluționar, modern de a tăia cartofii.

Cartofii sunt poziționați individual pe o curea și un sistem de vizualizare este folosit pentru a detecta și analiza cartoful. Sistemul inteligent determină dacă cartoful are dimensiunile și forma cerută pentru a fi procesat. Dacă da, se calculează poziția și orientarea pentru a obține jumătăți respectiv sferturi din acel produs. Un sistem pneumatic poziționează cuțitele care taie cartoful în următorul pas din zbor. Cartofii care nu îndeplinesc condițiile cerute sunt sortați afară.

Această mașină de tăiat de capacitate mare taie aproximativ 40.000de cartofi/h cu o maximă flexibilitate și o acuratețe ridicată. [11]

În afară de înjumătățit și sfertuit sistemul este disponibil și pentru alte tipuri de tăieri: în diverse forme.

3.2.1.3 Profilarea cartofilor

FINIS a introdus profilarea cartofilor pentru cererile producătorilor industriali de mâncare încă din anii `90. Profilarea este folosită pentru a reda o formă pentru cartofii mici sau cuburile de cartofi, pentru a obține un produs cu o calitate superioară. Cartofii mai mari sunt tăiați întâi în cuburi apoi sunt făcuți biluțe pentru a avea un randament maxim.

Pentru a obține o capacitate superioară, produsul necesită o decojire. Este de asemenea recomandat să se folosească cantități de material de dimensiuni gradate cu dimensiuni asemănătoare.

Figura 2.17 Mașina de profilat cartofi [11]

Figura 2.18 Cartofi mici profilați [11]

Rolele mașinii Carborundum confecționate din aluminiu și cu forme speciale au 2 intrări și transformă produsul în produs final de dimensiuni egale. Aceste procese au loc fără consum de apă.

În afară de cartofi, mașina poate procesa:morcovi ridichi roșii, țelina și alte legume; de asemenea și fructele eventual puțin înghețate pot fi prelucrate.

În cazul în care forma fizică nu este potrivită pentru profilare este posibil ca produsul să fie tăiat mai întâi în bucăți mai mici.

Spațiul liber dintre role determină mărimea produsului final. Diametrele standard folosite sunt numerele fixe 21-. Pentru alte dimensiuni se pot comanda exclusiv. Un set de role produce un diametru. Schimbând rolele sunt posibile diferite diametre pe aceeași mașină. Opțional mașina poate fi prevăzută cu un sistem de casete. În loc să schimbe rolele una câte una, unitatea completă cuprinde cilindrii care pot fi schimbați. [11]

3.2.2 Linia de prelucrare a cartofilor ,,FORMIT”

3.2.2.1 Decojirea cartofilor

Figura 2.19 Procesul de curățare a cartofilor in decojitorul Combi FORMIT [12]

Unicul sistem pentru decojire FORMIT ce este brevetat, este o mașină cu un cuțit de suprafață care decojește materialele având un produs final curat.

Cilindrul fiind o combinație dintr-un element abraziv de decojire și un cuțit pentru decojire oferă avantaje ce nu pot fi găsite la nici o altă mașină.

Partea abrazivă a elementului elimină/deschide coaja exterioară a materiei prime. Această parte a procesului ajută la prelungirea vieții elementului cuțit.

Din moment ce partea dură a cojii materialului este îndepărtată, decojirea cu element cuțit este mai ușoară.

Decojitorul Combi FORMIT poate fi folosit fără a adăuga apă în procesul de curățare. Apa este utilizată numai în scopul de a spăla mașina.

FORMIT au dezvoltat doua sisteme, fiecare cu propriile caracteristici de funcționare pentru a realiza operația respectiva:

FORMIT Combi-5

FORMIT Combi-1000

a. FORMIT Combi-5

Este proiectat pentru a funcționa continuu pană la 500 kg/h.

Mașina aceasta poate decoji atât produse de dimensiuni mici cât și mari rezultând produse de forme oval sau rotundă. Există o limită de dimensiuni pentru materia primă folosită.

Cartofii sunt materia prima ideală pentru această mașină. Este posibilă setarea pentru mai multe moduri de lucru:decojitor abraziv convecțional, un cuțit curățător sau o combinație de ambele. Partea abrazivă poate fi din pietriș sau oțel. Această mașină poate fi prevăzută si cu niște perii.

Fig. 2.20 Mașina de decojit cartofi Combi-5 [12]

Datorită faptului că este prevazută cu cuțite produsul final este numai bun pentru tăiat. Această decojire este foarte utilă pantru că nu este necesar a se folosi chimicale pentru curățat.

Pentru un randament mai bun și calitate înaltă sunt necesare materiale de dimensiuni între 10-15mm spălate. (tabel 2.1).

Alimentarea decojitorului este o parte importantă. O alimentare constantă cu materie primă duce la o calitate corespunzătoare și un randament bun.

Figura 2.21 Linie compactă de producție utilizând mașina FORMIT Combi-5 [12]

Date tehnice Tabel 2.1 [12]

FORMIT Combi 1000

Figura 2.22 Mașina de curățat cartofi Combi 1000 [12]

Toate mașinile pot funcționa fără adăugare de apă în procesul decojirii. Apa este necesară pentru a curăța și spăla mașina.

Schimbând elementele folosite pentru decojire mașina poate fi adoptată pentru mai multe scopuri. De felul în care se face alimentarea depinde rezultatul și calitatea produselor obținute. Dacă se asigură o alimentare satisfăcătoare și produsele finale vor avea calitatea cerută.

Profilarea cartofilor

Figura 2.23 Rolele de modelare [12]

Mașinile de profilat FORMIT prelucrează materie primă de forme neregulate în produse de formă rotundă, perfect sferice. Produsele de formă cubică pot servi de asemenea ca materie primă. Toate mașinile de profilat fabricate și dezvoltate de FORMIT sunt protejate de brevete. [12]

Aceste mașini pot funcționa fără adaos de apă în timpul procedurii. Apa este necesară numai pentru a curăța și spăla mașina.

Produsele ce pot fi prelucrate pe aceste mașini sunt: roșiile, morcovii, merele, pepenele galben, prune: produsele finale au formă sferică.

Mașinile pot produce o formă sferică și pentru un produs nedecojit, dar se recomandă a se folosi produse decojite deja. Această sporește capacitatea de lucru, îmbunătățelște calitatea produsului final și perioada de utilizare a rolelor de profilat. Dimensiunile produsului final se încadrează în limitele 17-57mm.

a. FORMIT MPP630

Pentru o capacitate de producție de 300-800 kg/h și diametrul produsului final 17-57mm.(tabel 2.2)

Această mașină este un echipament eficient pentru a forma produse sferice din fructe și legume. Dispozitivele de profilat trebuie schimbate în funcție de dimensiunile și tipul produsului de prelucrat. Noul design al mașinii face posibilă o diversitate a modului de alimentare funcție de materia primă.

Figura 2.24 Mașina de tăiat fructe și legume MPP630 [12]

Mașina este proiectată pentru o evacuare eficientă a deșeurilor, separarea produsului final de produsul de aruncat. Se poate spăla ușor fiind posibilă dezasamblarea parților componente.

Date tehnice Tabel 2.2 [12]

b. FORMIT ProXL

Această mașină este construită din oțel și aluminiu. Structura sa este robustă și face de obicei parte dintr-o linie de producție.

Proiectarea modulului de alimentare a mașinii este partea cea mai importantă a procesului de executare a mașinii. Se recomandă folosirea unei benzi transportoare cu o viteză controlată și o mișcare vibratoare.

De asemenea poate fi prevăzut cu un alimentator cu împingător extern ce poate inlocui vibratorul sau banda transportoare.

Figura 2.25 Mașina de tăiat ProXl [12]

Mașina ProXL prezintă o sită convertizoare de frecvență pentru a controla viteza de ridicare și de decojire a rolelor precum și de control a vibrației benzii transportoare. Posibilitatea de a controla toate vitezele separat oferă avantajul folosirii mașinii pentru diferite produse și mărimi.[12]

Pentru îndepărtarea produselor secundare se recomandă instalarea unei pompe sub mașină. Când se produc biluțe de la un material deja decojit de dimensiuni mari, cantitatea de material secundar deșeu, poate fi aproximativ egală cu cantitatea primară-produs final.

Date tehnice Tabel 2.3 [12]

Această mașină este proiectată din aluminiu și oțel laminat. Dimensiunile mici fac posibilă folosirea sa intr-o instalație cu capacități mici de până la 150kg/h.

Este dimensionată pentru a produce eficient biluțe de material de dimensiuni 17-31mm. (tabel 2.4)

Alimentarea cu materie primă este importantă pentru a avea o producție bună. Este de dorit instalarea unei benzi transportoare. Materialele precum cartofii, morcovii (tăiați) se pot utiliza cu succes.

Se recomandă o decojire inițială pentru toate produsele folosite. Aceasta mărește calitatea produsului final, crește capacitatea și extinde perioada de utilizare a cuțitelor și rolelor de profilare.

După încheierea procesului de prelucrare se recomandă spălarea produselor. Pentru înlăturarea produsului secundar se recomandă instalarea unui sistem de transport cu pompă sub mașină. Nu se recomandă a se folosi pepenele galben ca materie primă.

Figura 2.26 Mașina de tăiat cu capacități mici [12]

Date tehnice Tabel 2.4

3.2.2.3Tăierea cartofilor

FORMIT Cut Chateau

Mașina automată FORMIT Cut Chateau poate produce produse finale sub forma de butoiașe ce au un diametru reglabil. (tabel 2.5)

Materia primă trebuie să fie introdusă manual. Fiecare mișcare de alimentare produce un butoiaș. Fiecare tăietor operează folosind aer comprimat și poate produce pana la 1200 buc/h.

Produsul final este separat de deșeuri și nu se folosește apa în nici una din zonele mașinii.

Transportul se poate face în cutii de dimensiuni:250×1050×1000 mm si de greutate .[12]

Date tehnice Tabel 2.5 [12]

Figura 2.27 Mașina automată Cut Chateau [12]

Producerea butoiașelor tăiate

Pentru producerea lor se cere materialul de dimensiuni specificate în tabelul 2.6. Este recomandat ca materialul să fie decojit mai întâi. În cazul îndeplinirii acestei condiții se pot folosi materiale cu diametru puțin mai mic. De asemenea avantajul folosirii produselor deja decojite este ca să se asigure o viața mai lungă pentru cuțitele mașinii, ele fiind protejate de murdăria sau lichidele ce se pot afla pe coajă.

b.FORMIT Cut-M

Figura 2.28 Mașina Cut-M utilizată pentru produse finale sub forma de butoiașe ce au un diametru reglabil [12]

Tabel 2.7

Dimensiunile butoiașelor sunt în tabelul 2.6. [12]

3.2.3 Linia de prelucrare a cartofilor ,, Kiremko”

3.2.3.1 Spălarea cartofilor

Mașina de prespălare Kiremko asigură eliminarea de lut, nisip și pământ fără a provoca daune produsului. Mașina este proiectată să curețe cartoful fără să il deterioreze. Tamburul de prespălare realizat din oțel rezistent la uzură elimină și cele mai grele straturi de argilă.

Ele sunt compacte și usor de curățat, pot fi echipate cu un sistem de recirculare cu apă care oferă 90% reducere la consumul de apă. Are o capacitate de 4.5 – 70 t/h. [10]

Figura 2.29 Mașina de spalare a cartofilor Kiremko [13]

3.2.3.2 Decojirea cartofilor

Decojitorul Kiremko elimina coaja de cartof in mod eficient și separă coaja fără a provoca nici o deteriorare a produsului. Sistemul este prevăzut cu o platformă de 4, 6 sau 8 perii rotative ce realizeaza decojirea.

Decojitorul Kiremko excelează în simplitate, este prevăzut cu perii Rislan, rezistente la umezeală și căldură, cu canale longitudinale de ridicare a cartofilor. Periile Rislan de tip nylon asigură o funcționare fără vibrații și rezistentă la uzură.

Mașina este fabricată din oțel inoxidabil și are o capacitate de 4 – 25 t/h. [13]

Figura 2.30 Mașina de decojire a cartofilor Kiremko [13]

3.2.3.3 Tăierea cartofilor

Mașina de tăiat este extrem de eficientă, are o capacitate mare și este excelent adaptată pentru tăierea plantelor tuberculoase. Se poate modifica dimensiunea de tăiere a cartofilor in timpul funcțiunii ceea ce reprezintă un mare avantaj deoarece nu este necesară oprirea productiei pentru diferite ajustaje.

Figura 2.34 Mașina de tăiat cartofi Kiremko [13]

3.3 SISTEME DE TRANSPORT UTILIZATE ÎN LINIILE TEHNOLOGICE DE PRELUCRARE A CARTOFILOR

În linile tehnologice de prelucrare a cartofilor se folosesc ca sisteme de transport următoarele tipuri de transportoare:

– transportor cu raclete

– transportor cu bandă

– transportor elicoidal

– elevatorul cu cupe

3.3.1 Transportorul cu bandă

Transportoarele cu bandă reprezintă tipul cel mai raspândit de transportor continuu, putând fi utilizat atât ca instalație staționară cât și ca trasportor mobil.

Lungimea unui transportor cu bandă este limitată de rezistența benzii in ce privește preluarea forței de tracțiune (benzile cu inserție din bumbac au lungimi de pana la , în timp ce benzile metalice pot ajunge pană la ).

Vitezele de transport sunt variate în funcție de natura sarcinii fiind cuprinse între 0,4 – 4 m/s (vitezele mici sunt pentru sarcini individuale și cele mari pentru materiale în vrac cu granulatie mijlocie, asa cum ar fi cerealele).[4]

Transportoarele cu banda se folosesc la transportul produselor sub formă vărsată și a sarcinilor individuale în plan orizontal sau sub un unghi de până la 200 față de planul orizontal.

In figura 3.1 este prezentată schema de principiu a unui transportor staționar cu bandă. El se compune din banda fără sfârșit 3 ce se înfășoară peste toba de acționare 2 și toba de întindere 7. Banda este susținută de rolele superioare 4 și inferioare 14, montate în suporți pe construcția metalică 5 și 16. Încărcarea benzii se realizează prin pâlnia 6, în dreptul tobei de întindere. Descărcarea benzii se realizeazăTransportoare cu bandă 15 în dreptul tobei de acționare, materialul ajungând în buncărul 1, sau se poate realiza în orice punct pe lungimea transportorului cu ajutorul unui dispozitiv de descărcare mobil. [6]

Pentru asigurarea aderenței necesare între bandă și tobă, precum și pentru asigurarea unui mers liniștit al transportorului se utilizează dispozitivul de întindere al benzii cu greutate. Toba 7 este montată pe căruciorul 8 ce se poate deplasa în lungul șinei 12. De căruciorul 8 este fixat cablul 9, care este trecut peste un grup de role 10, la extremitatea cablului fiind montată greutatea 11, sub acțiunea căreia se realizează întinderea benzii. Organele de mai sus sunt montate pe o construcție metalică de susținere, fixată pe locul de utilizare prin șuruburi de ancorare.

Antrenarea tobei de acționare se realizează cu ajutorul unui grup motor 15, cuplaj 17, reductor 18, transmiterea mișcării de la tobă la bandă realizându-se ca urmare a frecării dintre bandă și tobă.

Fig. 3.1 Transportor cu bandă [6]

Clasificarea transportoarelor cu bandă se poate face după mai multe criterii:

după destinație: – cu destinație generală

– cu destinație specială

după tipul benzii : – plane

– sub formă de jgheab

c) după materialul din care se confecționează banda :

– cauciuc cu inserții textile

– material textile

– oțel

d)după modul de descărcare:

– cu descărcare la capăt

– cu descărcare pe parcurs

Transportoarele cu bandă au construcție simplă, greutate mică, siguranță în funcționare și consum de energie redus.

Principalele dezavantaje ale transportoarelor cu bandă sunt urmatoarele: unghi de înclinare mic, durata de funcționare și viteza de deplasare a benzii relative redus, produc praf in timpul funcționării (în cazul transportului produselor pulverulente).

Transportoarele cu bandă se folosesc la diverse mașini și instalații zootehnice: tocători, combine de siloz, bucătării furajere, fabrici de nutrețuri combinate, instalații de distribuire a hranei, etc.

Unghiul de înclinare al axelor rolelor . Pe partea inferioară neîncărcată banda se sprijină pe un singur rând de role (fig.3.1a). [6]

Capacitatea portantă a benzii transportoare depinde de unghiul de înfășurare al acesteia pe toba de acționare, acesta variind între 180-480o, în funcție de numărul tobelor de acționare sau a rolelor de abatere (fig.3.2.).

Fig. 3.2 Variante de montaj ale benzii pe toba de acționare. [6]

In fig.3.3 sunt prezentate diferite variante constructive ale transportoarelor cu bandă,

astfel:

a) transportor cu bandă orizontală cu puncte de alimentare și descărcare fixe;

b) transportor înclinat cu puncte de alimentare și descărcare fixe;

c) și d) transportor cu traseu combinat cu montaje diferite a sistemului de întindere cu greutate, cu puncte de alimentare și descărcare fixe.

Fig. 3.3 Trasee ale transportoarelor cu bandă [6]

Construcția principalelor părți componente ale transportorului cu bandă:

a) Banda este organul flexibil de tracțiune și în același timp organul purtător al materialului ce urmează a fi transportat. Ea se confectionează din cauciuc cu inserții din fire chimice (polyester în urzeală și poliamidă în bătătură), simbolizate conform STAS 8983-75; PES/PA 125; PES/PA 160; PES/PA 400 în care 125, 160, 250 și 400 reprezintă rezistența la rupere în N/mm pe o inserție în bandă finite comform STAS 2077/1-85. [4]

Pentru transportoarele cu bandă din industria alimentară se folosesc benzile textile, benzile textile cauciucate și în anumite cazuri benzile metalice. Materialul folosit pentru benzi se alege în funcție de condițiile de lucru ale instalației.

Banda trebuie să fie:

să fie rezistentă la tracțiune și elastică

să fie puțin higroscopică

să reziste la acțiunea abrazivă a materialelor transportate

să se alungească relativ puțin în timpul funcționării

să se poata înădii ușor în cazul ruperii

Benzile textile se execută din țesătură de cânepă cu rezistența la rupere 40 MPa sau din țesătură de bumbac cu rezistența la rupere 35 MPa. Ele se folosesc pentru transportul materialelor a căror temperatură nu trebuie să depășească 100°C în medii uscate, deoarece sunt higroscopice.[4]

Dezavantajele benzilor textile sunt înlăturate prin folosirea benzilor textile cauciucate cu rezistența la rupere 50 MPa, care pot funcționa și în medii umede. Benzile din bumbac cauciucate se execută din câteva straturi de țesătură de bumbac 3, lipite între ele cu cauciuc vulcanizat; la exterior banda este acoperită cu un strat de cauciuc vulcanizat 1, care o apără împotriva uzurii și umidității. In cazul benzilor cauciucate, temperatura materialelor ce urmează a fi transportate nu trebuie să depășească 60°C, iar mediul ambiant să nu aibă temperaturi sub -15°C.

Benzile din țesătură cauciucată se fabrică în bucăți având lungimi cuprinse între 25 și 120m, capetele fiind îmbinate fie prin cusătură suprapusă, fie prin lipirea și coaserea capetelor suprapuse.

După felul de așezare al țesăturii în bandă se deosebesc benzi din țesături

separate (tăiate, fig.2.9 a), și benzi din țesături înfășurate, (fig.2.9 b și 2.9 c).

Fig. 3.4 Aranjarea țesăturii textile în secțiune [4]

Fig. 3.5 Secțiuni ale benzilor textile cauciucate [4]

Semnificația notațiilor:

1 – înveliș de cauciuc cu rol de suprafață de lucru; 2 – țesătură de apărare (ce poate lipsi), 3-strat de rezistență la tracțiune; 4 – inserții textile; 5 – strat de cauciuc cu rol de suprafață de sprijin; 6 – plasă de sârmă; 7 – strat de azbest; 8 -cabluri metalice.

b) Tambure – antrenarea benzilor se face în general cu ajutorul unui tambur, mai rar cu două tambure de antrenare. Pentru mărirea aderenței dintre tambur și bandă, suprafața tamburului se acoperă cu un strat de cauciuc de 15- grosime fixat cu șuruburi cu cap înecat, s-a construit un tambur dublu conic pentru a asigura centrarea benzii.

Tamburele de antrenare se pot executa în doua variante constructive: normală și întărită. Varianta întărită are grosimea mantalei și diametrul arborelui mai mare decat la varianta normală și se folosește pentru sarcini și momente mai mari decât pentru tamburele normale.Principalele diametere ale tambure de întoarcere a benzii de transport, tambur de deviere, în scopul măririi unghiului de înfășurare a benzii pe tamburul de antrenare saupea tambure de întindere. Aceste tambure se rotesc liber pe ax și nu sunt prevăzute cu strat adeziv. În fig. 3. 7 este prevăzută construcția unui tambur de întindere.[6]

Fig. 3.6 Variante constructive de tobe [6]

c) Sistemul de susținere a benzii este realizat cu ajutorul tablierelor, rolelor sau combinații de tabliere și role.

Fig. 3.7 Sistem de susținere a benzii [4]

1 – cadru 3 – bandă

2 – tabliere 4 – role

Susținerea benzii pe tabliere (confecționate din tablă sau lemn) se flosește în cazul transportoarelor de lungime foarte mică puțin încărcată, este o construcție simplă, cu dezavantajul unui consum de energie ridicat și uzura rapidă a benzii.

Rolele reprezintă o soluție mai complicată și din punct de vedere constructiv, dar mai avantajoase din punct de vedere energetic.

Fig. 3.8 Montajul rolelor de susținere a benzii [6]

Rolele cu suprafață lisă „L” se pot utiliza oriunde pe traseul de transport.

Rolele cu benzi de cauciuc „B” se utilizează în zona de încărcare a benzii cu material în cazul alimentarii cu material cu granulatie mare care cad de la o înălțime.

Rolele cu discuri „D” se folosesc pe ramura de întoarcere în cazul transportului unor materiale aderente la bandă, cu rol de a curăți banda.

d) Sistemul de întindere a benzii are rolul de a prelua deformații permanente ale benzii și a creea forța normală a benzii pe tamburul de antrenare.

Fig. 3.9 Sistemul de întindere a benzii [4]

Cursa sistemului de întindere este de aproximativ 3% din lungimea trasportorului cu lungime mică (30 ) și 5% din lungimea trasportorului pentru cele mari.

e) Sistemul de încărcare are rolul de a încărca banda cu un strat uniform de material. Construcția depinde de material încărcat pe bandă.

Pentru încărcarea benzii cu material cu granulație mică și care curge usor, schema este reprezentată mai jos.

Fig 3.10 Sistemul de încărcare [4]

1 – coș de alimentare

2 – clapetă pentru reglarea debitului

3 – plăci de ghidare a materialului

f) Sistemul de descărcare pe traseul trasportorului se realizează cu ajutorul cărucioruui de descărcare compus dintr-un cadru care poate rula pe roți de-a lungul trasportorului prevăzut cu două tambure și jgheab de descărcare.

Dimensiunile caruciorului trebuie astfel alese încât înclinarea maximă a benzii αmax<ψ (unghiul de taluz natural) pentru ca materialul să nu alunece în jos pe acesta.

Scuturile simple sau duble sunt plasate deasupra benzii astfel ca materialul ajuns în dreptul peretelui înclinat, alunecă pe acesta și este descărcat lateral. Sistemele cu scuturi înclinate prezintă dezavantajul că produce uzura benzii datorită frecării acestora cu materialul transportat.[6]

c)

Fig. 3.11 Dispozitive de descărcare: a) – cu cărucior; b) – cu plug; c) – descărcare în buncăr [6]

Soluții constructive

Modelul Rushmore

Caracteristici:

– lățimea maximă a benzii

banda este confecționată dintr-un material antiderapant

încărcarea maximă repartizată uniform este de

încărcarea maximă admisa

viteza benzii 3m/s

posibilitate de reglare a unghiurilor de încarcare cât și cel de descărcare

Fig. 3.12 Transportorul cu banda Rushmore[10]

Modelul Alpine

Caracteristici:

– lățimea maximă a benzii

banda este confecționată dintr-un material antiderapant

încărcarea maximă repartizată uniform este de

încărcarea maximă unitară

viteza benzii 3m/s

posibilitate de reglare a unghiului de descărcare

Fig 3.13 Transportorul cu bandă Alpine [10]

Tabel de dimensiuni 3.1 [10]

Modelul Annapurna

Caracteristici:

– lățimea maximă a benzii

banda este confecționată dintr-un material antiderapant

încărcarea maximă repartizată uniform este de

încărcarea unitar admisă

viteza benzii 3m/s

Fig. 3.14 Transportorul cu bandă Annapurna [10]

Tabel de dimensiuni 3.2 [10]

d) Modelul Snowdown

Caracteristici:

– lățimea benzii 500-

încărcarea maximă repartizată uniform este de

Fig.3.15 Transportorul cu bandă Snowdown [10]

Tabel de dimensiuni 3.3 [10]

3.3.2 Transportorul cu raclete

Transportoarele cu raclete sunt instalații de transport continuu, cu unul sau două organe flexibile de tracțiune (cablu sau lanț) pe care sunt fixate la intervale egale niște organe de lucru numite raclete.

Transportoarele cu raclete se folosesc, în general, pentru transportul materialelor vărsate care nu se aglomerează și nici nu aderă pe suprafețele cu care vin în contact. Ele sunt folosite pentru distribuirea hranei animalelor, pentru evacuarea gunoiului din adăposturi, pentru colectarea ouălelor, în cadrul fabricilor de nutrețuri combinate pentru transportul diverselor componente furajere, în construcția mașinilor de recoltat.

După modul de dispunere al materialului în fața racletelor avem:

– transportoare cu raclete cu flux discontinuu de material

– transportoare cu raclete cu flux continuu de material

Fig. 3.16. Transportor cu raclete [6]

Transportorul se compune din unul sau două jgheaburi fixate la cadrul 5. Elementul de tracțiune este construit dintr-o pereche de lanțuri 4, la care sunt fixate racletele 7.

Lanțurile înfășoară roțile de lanț motoare 3 și pe cele de întindere 9. Acționarea roților motoare se realizează prin transmisia mecanică compusă din motor electric 20, reductor 21, cuplajele 22, transmisia cu roți dințate 17 ce antrenează arborele 19 pe care se află roțile stelate motoare, care se execută cu 6 sau 8 dinți. Întinderea lanțului se realizează cu ajutorul dispozitivului de întindere cu șurub 10, care acționează asupra casetelor lagărelor 11, în care se reazemă arborele roților de întindere. Rolele lanțului ghidează pe șinele 6 sudate de profilele U sau L, care la rândul lor sunt fixate de cadrul transportorului.[6]

La transportoarele cu flux discontinuu de material materialul se dispune sub forma unor grămezi în fața racletelor, iar la cele cu flux continuu de material acesta formează o masă compactă de material cu înălțimea h’ mai mare decat hraclete dând naștere racletelor înnecate.

Deplasarea stratului de material în lungul jgheabului are la bază proprietatea ca rezistență la forfecare a materialului de către raclete este mai mare decât rezistența datorată frecării acestuia de pereții jgheabului. Acest lucru este posibil numai dacă viteza racletelor este mai mică de 0,2-0,3 m/s.

Din punct de vedere funcțional, la transportoarele cu raclete cu flux discontinuu, vitezele de lucru sunt de 0,5-2 m/s, iar la cele cu flux continuu, vitezele sunt de 0,1- 0,5m/s.[4]

Din punct de vedere energetic, la transportoarele cu flux discontinuu de material, forțele de frecare sunt mai mici.

După cinematica organului de tracțiune se deosebesc :

– transportoare cu raclete într-un singur plan orizontal cu circuit închis, sistem întâlnit la distribuirea hranei păsărilor și la evacuarea gunoiului la adăposturile bovinelor ;

– cu mișcarea organului de tracțiune în două planuri orizontale suprapuse, suprafața purtătoare de sarcină fiind dispusă pe ramura superioară sau pe ramura inferioară ;

– cu mișcarea organului de tracțiune într-un plan înclinat.

Dupa modul de folosire, transportoarele cu raclete pot fi mobile sau fixe.

Construcția principalelor părți componente

Se folosesc :

– lanțuri cu eclise, bucșe și role ;

– lanț cu raclet simplu ;

– lanț cu raclet dublu ;

– lanț cu furci .

Racletele se confecționează din : oțel, fontă, lemn, mase plastice, pânză cauciucată și au secțiunea corespunzătoare jgheabului sau tubului prin care se transportă materialul.

Lanțuri cu raclete

La transportoarele cu raclete folosite în agricultură se folosesc, în principal, lanțuri cu eclise și bolțuri, cu eclise bucșe și role și cu cârlige.

Racletele pot fi dintr-o bucată cu eclisă sau fixate pe acestea. Foarte utilizate la transportoarele cu raclete sunt lanțurile cu eclise, bucșe și role ai căror parametri constructivi și funcționali sunt prezentați în tabelul 3.4

Eclisele se execută prin ștanțare din tablă de oțel OL 60 sau OLC 45. Bolțurile sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucșele și rolele se execută din OLC 15, OLC 20 și se cementează. Eclisele și bolțurile se călesc astfel ca duritatea lor sa ajungă la 40-50 HRC. Lanțurile cu eclise, bucșe și role asigură o forță de tracțiune foarte mare în comparație cu celelalte tipuri de lanțuri. O altă categorie de lanțuri frecvent utilizate la transportoarele cu raclete o formează lanțurile cu cârlige executate prin ștanțare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67.[6]

Racletele se execută din oțel (tablă sau profile laminate), fontă maleabilă, lemn, mase plastice, pânză cauciucată. Secțiunea transversală a racletelor corespunde secțiunii jgheabului prin care se face transportul materialului și poate fi : dreptunghiulară, trapezoidală, circulară. Racletele pot fi montate simetric sau asimetric față de axa longitudinală a lanțului, axat sau dezaxat față de planul de mișcare al lanțului.

Lanț pentru transportoare

Aceste lanțuri sunt utilizate pentru transport în industria de prelucrare a lemnului. Sunt fabricate conform normei interne de întreprindere numai în categoria de rezistenta U1.

Fig.3.23 Lanț pentru trasportoare produs de TREFO S.A.Galati [4]

Tabel 3.10 :Caracteristici tehnice [6]

Tipuri de raclete

Racletele se confectionează din : oțel, fontă, lemn, mase plastice, panză cauciucată și au secțiunea corespunzătoare jgheabului sau tubului prin care se transportă materialul. Racletele pot fi dintr-o bucată cu eclisă sau fixate pe acestea.

Fig. 3.24 Tipuri de raclete montate pe: a – un lanț cu zale; b – un lanț de tracțiune cu eclise articulate cu bolțuri; c – lanț cu zale turnate articulate cu bolțuri; d – lanț cu eclise, bucșe și role; g -lanț cu zale forjate; e și f – eclise montate între două lanțuri cu eclisele [6]

Parametrii constructivi și funționali ai lanțurilor cu eclise, bucșe și role Tabel 3.4 [6]

Pasul racletelor este un multiplu al pasului lanțului și se alege din condiția de umplere și de rezistentă a îmbinării lanț-racletă.

Transportorul poate avea un singur lanț cu raclete sau mai multe lanțuri. În acest din urmă caz, racletele se fixează la zalele a două lanțuri vecine.

Valorile recomandate pentru dimensiunile racletelor Tabel 3.5 [6]

Roțile de lanț

Roțile de antrenare și întindere precum și roțile de ghidare se execută din fontă cenușie Fc 20 și FC 30. Suprafața de lucru a dinților trebuie să aibă o duritate HB > 360 ceea ce se obține printr-un tratament termic de călire și revenire. Pentru transportoarele cu raclete se folosesc roți turnate cu diții neprelucrați și mai rar cu dinți prelucrați prin frezare.

Principalii parametri constructivi ai roților pentru lanțurile transportoarelor Tabel 3.6 [6]

Solutii constructive :

Transportorul MTMF – 2,5

Transportorul este format din unul sau mai multe lanțuri care constituie organul de tracțiune pe care se fixează la o anumita distanță niște palete sau corniere (raclete) care au formă corespunzătoare secțiunii transversale a jgheabului prin care lanțul cu raclete transportă materialele.

Fig. 3.17 : Transportorul MTMF – 2,5 [10]

Jgheaburile au, de obicei, secțiunea transversală de forma dreptunghiulară sau trapezoidală putând fi deschise sau complet închise. Lanțurile sunt antrenate de către două roți de lanț montate pe un arbore, în zona de descărcare a transportorului, în zona de încărcare existând alte doua roți de lanț montate pe arbore care au rolul de a întinde lanțul.

Deplasarea materialului în lungul jgheabului are la baza proprietatea ca rezistența la forfecare a materialului de către raclete este mai mare decât rezistența datorată frecării acestuia de pereții jgheabului. Acest lucru este posibil dacă viteza racletelor este mai mică de 0,2 – 0,3 m/s.

Acționarea transportorului se face de la un grup de acționare format dintr-un motor electric și o transmisie mai complexă (reductor, o transmisie cu curele și/sau o transmisie cu lanț), dacă transportorul este de tip staționar independent, sau de la transmisia mașinii dacă acesta face parte din componența unei mașini agricole.

Pentru a obține viteze diferite de transport, transmisia este prevazută cu posibilitatea modificării raportului de transmitere la arborele de antrenare.

Avantaje ale transportorului MTMF-2,5 :

– construcție relativ simplă ;

– posibilitatea depasării sarcinii pe trasee sub orice unghi de înclinare față de orizontală.

Dezavantaje ale transportorului MTMF-2,5 :

– rezistențe mari de deplasare a sarcinilor ;

– consum ridicat de energie ;

– uzură rapidă a organului de tracțiune și a jgheabului ;

– vătămarea materialului transportat ca urmare a prinderii între raclete și jgheab.

Încărcarea și descărcarea transportorului se poate face în orice punct de pe lungimea transportorului.

Caracteristicile tehnice ale transportorului cu raclete de la mașina de tocat și măcinat furaje MTMF-2,5 sunt  [10]:

– vitezele transportului de alimentare………………………. 0,066 si 0,65 m/s ;

– puterea motorului electric de acționare transportor …………………1,5 kw ;

– turația motorului electric de acționare transportor…………..1000 rot/min ;

-raportul de reducere al reductorului …………………………………………33,6 ;

– diametrul șaibei conducătoare de la motorul electric ………………80mm  ;

– diametrul roții conduse a transmisiei cu curele……………..95 si 120 mm ;

– numărul de dinți al roților transmisiei cu lanț…………………z1=17 ; z2=30 ;

– lungimea/lățimea transportorului………………………………..2290/472 mm ;

Fig.3.18  Schema constructivă a racletelui transportorului MTMF-2,5 [10]

Principalele reglaje care se pot efectua la transportorul de alimentare al mașinii MTMF-2,5 sunt :

– reglarea vitezei de transport, prin modificarea raportului de transmitere al transmisiei cu curea trapezoidală (schimbarea roții conduse de curea), funcție de furajele care trebuiesc prelucrate pe mașină ;

– inversarea sensului de deplasare a transportorului, în cazul în care apare o avarie la mașină, pentru a o elibera de furajele de pe transportor și pentru a remedia defecțiunile ;

– reglarea întinderii lanțului cu raclete, prin acționarea dispozitivului cu șurub de întindere a lanțului.

Transportorul cu raclete de tip TR – 2

Fig. 3.19 Transportorul cu raclete de tip TR – 2 [10]

Este destinat pentru transportul cărbunelui din abatajele frontale scurte, preabataje și galerii.

Caracteristici tehnice Tabel 3.7 [10]

Transportorul cu raclete de tip TR – 2

Fig. 3.20 Transportorul cu raclete de tip TR – 2 [10]

Este destinat pentru transportul carbunelui din abataje frontale scurte si lungi, preabataje si galerii.

3.3.3 Transportoare elicoidale

Transportoarele elicoidale sunt instalații de transport continuu fără organ flexibil de tracțiune .Transportoarele elicoidale (cu melc ) au o largă întrebuințare în magazii și secțiile de pregătirea hranei precum și în interiorul adăpostului , pentru distribuirea hranei . Ele pot fi folosite ca instalații fixe sau deplasabile .

Transportoarele elicoidale se folosesc la transportul diferitelor produse agricole friabile în linie dreaptă sub orice unghi , inclusiv în plan orizontal sau vertical . Produsele agricole care pot fi transportate cu aceste instalații sunt următoarele :

cereale netreierate

paie ( tocate și netocate )

fân

cereale boabe

amestecuri de boabe

pleavă

spice netreierate

În timpul transportului, aceste instalații pot efectua și anumite operații tehnologice, ca de exemplu: amestecarea, terciuirea sau presarea diferitelor produse. Astfel pot servii la amestecarea nutrețurilor uscate și umede ca de exemplu: făină, rădăcinoase tocate, cartofi opăriții, paie tocate și opărite, amestecarea diferitelor componente uscate sau umede ale nutrețurilor combinate. Totodată transportoarele elicoidale se folosesc ca organe de presare cu acțiune continuă, ca de exemplu, la presele pentru obținerea zemurilor vegetale, din masa tocată, ca organe de curățire, spălare sau terciuire a cartofilor opăriți.

Transportoarele elicoidale pot constitui subansamble ale diverselor mașini agricole având rol de transportoare, elevatoare sau organe de lucru, executând anumite operații tehnologice, ca cele menționate mai sus. În acest ultim caz, operațiile de transport și cele tehnologice se execută de obicei în același timp , de către același organ.

Transportoarele elicoidale se folosesc de asemenea ca transportoare propriu-zise, staționare sau deplasabile. În această formă se folosesc în fabricile de nutrețuri combinate, în secțiile de pregătire a hranei, în adăposturi pentru disribuția hranei la animale, în magaziile de cereale pentru încărcatul și transportatul produselor respective .

Schema și elemente componente

Construcția unui transportor elicoidal orizontal este prezentată în figura 3.25.

In jgheabul 6, coaxial cu acesta este montat melcul 8, rezemat pe unul sau mai multe lagăre intermediare 7 și pe lagărele de capăt 9. Melcul este antrenat de motorul electric 1, prin intermediul reductorului 3 cuplate prin cuplajele 2 și 4. Încărcarea materialului se face prin gura de alimentare 5 situată în partea superioară a jgheabului, iar descărcarea prin gura de evacuare de capăt 10, situată în partea inferioară. În cazul în care transportorul mai are și o gură de evacuare intermediară, aceasta trebuie să fie prevăzută cu un dispozitiv de închidere tip șubăr. [6]

Fig. 3.25 Transportor elicoidal [6]

Principiu de funcționare

Produsul , materialul este deversat în coșul de alimentare, de unde melcul îl transportă pe orizontală spre fereastra de evacuare. Ferestrele de alimentare respective cele de evacuare pot fi închise cu șubere, ele putând fi prevăzute oriunde în lungul traseului de transport. Principiul de funcționare al transportorului elicoidal lent este asemănător cu cel al transportorului cu racleți. Ca și racletele, spira melcului separă materialul în porții pe care le deplasează în interiorul carcasei. În timpul transportului materialul alunecă atât pe spira melcului cât și pe carcasa acestuia.

Organul activ al transportoarelor elicoidale este spira elicoidală, cu unul sau două începuturi, folosită la transportul materialelor în vrac (granulare sau pulverulente ) și sub formă de bucăți mici. Spira realizată sub forma unei benzi înguste cu un început este destinată transportului rădăcinoaselor (sfecla) și a altor materiale sub formă de bucăți mari. Spirele sub formă de palete se folosesc în construcția amestecătoarelor.

În cazul transportoarelor formate din mai multe tronsoane, spirele elicoidale se execută corespunzător cu lungimea tronsoanelor carcasei îmbinându-se apoi între ele.

Asupra materialului aflat sub acțiunea spirei melcului acționează urmatoarele forțe:

greutatea proprie

forța centrifugă

forțele de frecare dintre material și spiră

forțele de frecare dintre material și carcasă

Clasificarea transportoarelor elicoidale

Din punct de vedere al caracterului mișcării materialului în carcasa melcului se disting două categorii de transportoare elicoidale: lente (cu mers liniștit ) și rapide.

La transportoarele elicoidale lente influența forței centrifuge este neînsemnată, caracterul mișcării fiind determinat în special , de greutatea materialului și de forțele de frecare. În acest caz materialul execută doar o deplasare în jurul jghiabului, ocupând spațiul dintre arborele melcului și partea inferioară a carcasei .

La transportoarele elicoidale lente viteza periferică maximă a melcului nu depașeste 1-1,5 m/s. În acest caz, carcasa melcului poate fi deschisă la partea superioară, având forma unui jghiab. Aceste transportoare se folosesc la transportul materialelor pe orizontală sau pe o direcție ce face un unghi de cel mult 20º cu orizontala, coeficientul de umplere fiind cuprins intre 0,3-1 .

În cazul transportoarelor elicoidale rapide, o influență deosebită asupra mișcării materialului o au forțele centrifuge, care aruncă materialul peste arborele melcului, proiectându-l pe carcasă, unde acesta se dispune sub forma unui strat inelar în trepte. În acest caz materialul execută o mișcare complexă, ceea ce produce o amestecare intensă a acestuia. Cea mai mare parte din material execută o mișcare elicoidală ascendentă alunecând pe suprafața spirei și carcasei, în timp ce o mică parte scapă prin jocul dintre spiră și carcasă. Sensul de deplasare al particulelor de material este indicat cu săgeți.

Transportoarele elicoidale rapide trebuie prevăzute cu carcase închise pentru a evita aruncarea materialului din carcasă.

Transportoarele elicoidale verticale și cele cu înclinare mare lucrează cu randamentul maxim (debit maxim și consum minim de energie) în cazul în care viteza periferică a melcului este cuprinsă între 2,8-6 m/s . [4]

Se recomandă ca pentru transportul materialelor abrazive să nu se folosească transportoare elicoidale rapide, deoarece acestea produc uzura rapidă a organelor active.

La transportoarele elicoidale rapid, spira elicoidală este executată dintr-o singură bucată, fără lagăre intermediare care ar produce înfundarea transportorului .

După forma organului activ transportoarele elicoidale pot fi:

cu spiră plină;

cu spiră întrerupt ;

cu spiră sub formă de bandă ;

cu spiră sub formă de arc elicoidal;

După modul de folosire:

mașini speciale de transport;

subansamble ale unor mașini agricole;

Arborele transportorului elicoidal se execută din OL 50, rotund sau țeavă, iar spira elicoidală este executată din benzi sau foi de oțel OL 37 prin matrițare sau laminare pe mașini speciale sudându-se direct pe arbore. [6]

Arborele cu spira elicoidală, la transportoarele rapide trebuie să fie echilibrat, mai ales la cele dispuse în consolă. Dezechilibrarea maximă admisă este de ± 15 daNcm .

În general, carcasa transportorului elicoidal se execută din tabla de oțel OL 37 cu grosimea 1-

Avantajele transportoarelor elicoidal :

Compartiv cu celelalte tipuri de transportoare, transportoarele elicoidale au urmatoarele avantaje :

simplitate constructivă

întreținere ușoară

siguranța în exploatare

gamă largă de turații pentru melc

izolarea materialului transportat de mediul înconjurător

ușurința încărcării și descărcării intermediare

gabarit mic

cost scăzut

Dezavantajele transportoarelor elicoidale:

Transportoarele elicoidale au și o serie de dezavantaje dintre care cele mai importante sunt :

1.Strivirea produsului, materialului transportat ca urmare a intrării acestuia între spira melcului și carcasa sau roaderea acestuia datorită frecării cu suprafața spirei melcului și a carcasei.

2.Necesitatea unei alimentări uniforme.

3.Consum specific de energie ridicat (cu 50 ÷ 100 % mai mult decât celelalte transportoare).

Transportorul elicoidal Redox

Transportorul elicoidal Redox a fost special proiectat pentru produse umede, aderente sau cleioase. Spirala transportoare este fară ax, ceea ce permite o funcționare fără blocaje și aproape fără întreținere.
Spirala este sprijinită pe o placă de uzură pe toata lungimea transportorului și nu are lagăre intermediare sau de capăt. Spirala este antrenată de un moto-reductor cuplat direct, care este montat în afara transportorului. Materialele de transportat nu vin în contact cu grupul de antrenare și cu reductorul.

Fig 3.22 Transportorul elicoidal Redox [10]

Opțiuni : [10]

echipamentul se poate acoperi cu capace articulate sau demontabile;

gama de 400 de combinații diametru-pas;

execuție standard: carcasa (inox AISI 304-2NiCr185), spirala (oțel special), placă de uzură (polietilenă de înalta densitate); la cerere, sunt disponibile și alte materiale;

zona de periere și deshidratare.

Aplicații:

instalații de tratare a apelor uzate;

nămol uscat mecanic;

reziduuri de filtrare;

cartofi, legume și în industria alimentară;

procesarea peștelui și a cărnii;

industria hârtiei;

industria chimică;

alte procesări și industrii.

Particularități [10]:

transportoare lungi de cu o singură antrenare;

posibilitate de transport pâna la 90 % din diametrul spiralei;

capacitate pâna la 200m3/ora;

elevări până la 90o (transport vertical);

nu există pierderi de înălțime la transferul dintre transportoare;

controlul emisiilor de praf/mirosuri;

transportarea fără dificultăți a: nămolurilor, produselor coagulate, materialelor amestecate.

Transportor elicoidal orizontal

Acest utilaj este folosit pentru transportul cerealelor, sau a altor produse, pe  orizontală.

Fig. 3.23 Transportor elicoidal orizontal [10]

 Caracteristici generale

 – tronsoanele sunt executate din tablă decupată cu grosimea de ;

 – fiecare tronson este prevăzut cu un capac de vizitare;

 – asamblarea tronsoanelor precum și a celorlalte elemente componente se face  folosind organe de asamblare: șurub, șaibă, piuliță;

 – pentru a împiedica deteriorarea componentelor datorită ruginii, transportorul este  acoperit cu mai multe straturi de vopsea anticorozivă.

Caracteristici tehnice Tabel 3.11[10]

Transportor înclinat tip TEI

Fig. 3.24 Transportor înclinat tip TEI [10]

3.3.4 Elevatoare

Elevatoarele sunt utilizate pentru transportul sarcinilor mărunte și prăfoase precum și a celor în bucăți pe direcție verticală sau înclinată față de orizontală sub un unghi de 70°, când diferențele de nivel sunt mari.

Elevatoarele se pot clasifica după direcția de transport (verticală sau înclinată), după organul de tracțiune (bandă sau lanț), după construcția cupelor (cupe cu fundul rotunjit sau cupe cu secțiune triunghiulară), după modul de încărcare (prin săpare sau prin turnare), după modul de descărcare (centrifugală sau gravitațională). [4]

Pentru transportul materialelor vărsate se utilizează elevatoarele cu cupe, iar pentru transportul sarcinilor în bucăți se utilizează elevatoarele cu leagăne sau cu dispozitive de prindere rigide. Organele flexibile pentru tracțiune folosite la elevatoare sunt benzile cauciucate sau lanțurile în funcție de condițiile de lucru și de costul instalației de transport.

Clasificare:

După direcția de transport:

elevatoare înclinate;

elevatoare verticale.

După modul de utilizare:

staționare;

deplasabile.

După organul flexibil de tracțiune:

elevatoare cu bandă;

elevatoare cu lanț.

După regimul de funcționare:

rapide (cu viteza >1 m/s);

lente (cu viteza < 1 m/s).

După modul de descărcare a produsului:

cu descărcare centrifugă (elevatoare rapide);

cu descărcare gravitațională (elevatoare lente);

cu descărcare centrifugă-gravitațională;

3.3.4.1 Elevatoare cu bandă

Elevatoarele cu bandă au o greutate mai mică și un cost mai redus; ele permit funcționarea la viteze mai mari decât cele cu lanț și atingerea unor productivități mai ridicate. In exploatare au o funcționare silențioasă fără șocuri, în schimb, banda fiind mai puțin rezistentă înălțimea elevatorului nu poate depăși 55 – 60 m. De asemenea, elevatoarele cu bandă nu pot fi utilizate la transportul materialelor cu rezistență mare la săpare, datorită prinderii mai slabe a cupelor la bandă și nici la transportul materialelor fierbinți (se admit pentru materialele transportate temperaturi sub 60°C) sau a celor care exercită o acțiune dăunătoare asupra benzii.

Transportoarele cu bandă și cupe se folosesc în bune condițiuni în silozurile de cereal precum și în liniile tehnologice ale industriei morăritului și panificației.

Silozurile existente în țara noastră sunt dotate în general cu elevatoare cu productivitate de 40 și 80 t/h, iar în unele dintre ele există elevatoare cu productivitate de 160 t/h. Se mai folosesc elevatoare cu productivitate de 25 t/h la instalațiile de uscare, pentru depozitarea produsului uscat în celulele silozului.

Simbolizarea unui elevator se poate face prin indicativul EL 80/46 ceea ce înseamnă elevator cu productivitatea 80 t/h și înălțimea de 46 m.

Elevatorul cu bandă din figura 3.25 are următoarele părți componente: capul de acționare cu gura de deversare 2; banda cu cupe 11; corpul elevatorului format din mai multe tronsoane în care se deplasează banda: 4 și 5 tronsoane înclinate; 6 – tronson normal; 7-tronson cu fereastră; 8 – tronson cu rolă; 9 – tronson demontabil; 10 – tronson de completare; piciorul elevatorului 1 cu pâlnia de alimentare 12; dispozitivul de întindere montat în piciorul elevatorului; rola de conducere 3; motorul electric 16; cuplajele 13 și 15; reductorul 14. [6]

Fig. 3.25. Elevator cu bandă și cupe a lungul ramurilor benzii cu cupe [6]

Motorul 1 este cuplat prin intermediul unui cuplaj de blocare 15 cu reductorul 14, care are rolul de a reduce turația arborelui motorului electric la o turație corespunzătoare vitezei periferice a tamburului de antrenare care trebuie să fie egală cu viteza de transport. Legătura dintre reductor și arborele tamburului de antrenare se realizează cu un cuplaj 13. Atât arborele de antrenare cât și arborele tamburului de întindere, de la piciorul elevatorului se montează pe lagăre cu rulmenți cu bile și au aceeași viteză de rotație. Peste cei doi tamburi trece banda pe care sunt montate cupele. Antrenarea benzii se realizează ca urmare a frecării sale cu cei doi tamburi. Periodic este necesar să se realizeze întinderea benzii cu ajutorul unui dispozitiv de întindere cu șurub montat în piciorul elevatorului. [6]

Capul elevatorului trebuie să aibă o formă corespunzătoare felului de descărcare a cupelor astfel încât să fie asigurată scurgerea nestingherită a materialului.

Capul elevatorului susține pe console motorul și reductorul din transmisia mecanică de acționare.

Corpul elevatorului are forma unui jgheab de secțiune dreptunghiulară. El este format din tronsoane de 2-3 m lungime executate din tablă de oțel de 2-4 mm grosime și rigidizate cu corniere, fiind prevăzute cu ferestre de vizitare (cu sticlă organică) și cu ferestre speciale pentru întinderea și fixarea benzii cu cupe.

Piciorul elevatorului cuprinde dispozitivul de întindere 7 și servește totodată la alimentarea elevatorului. Alimentarea se face printr-o gură de alimentare 6, plasată puțin deasupra axului tobei de întindere 4, pe partea ascendentă a elevatorului, astfel încât materialul să curgă direct în cupe (fig. 3.26). In cazul umplerii cupelor prin săpare în materialul depozitat în picior, pâlnia poate fi plasată chiar la nivelul axei tobei. Piciorul elevatorului mai este prevăzut cu o pâlnie de golire, pentru evacuarea materialului din picior, în cazul înecării elevatorului. Acest lucru se poate întâmpla în cazul în care debitul de alimentare depășește productivitatea.

Fig. 3.26. Schema cinematică a unui elevator cu cupe [6]

Cupele se execută sudate din tablă de oțel cu grosime de 1,5-3 mm. Forma lor depinde de natura materialului transportat și de metoda de descărcare adoptată. Cupele rotunjite cu adâncime redusă (fig.3.27 a) se utilizează pentru transportul materialelor care se scurg greu și care au tendința să adere la pereții cupei (făină, tărâțe, urluială, griș, zahăr). Cupele rotunjite adânci (fig 3.27 b) se utilizează la transportul materialelor cu granulație mică, care se scurg ușor (cereale și produse combinate). Cupele cu fundul ascuțit se utilizează la transportul materialelor cu granulație mare și mijlocie la descărcarea gravitațională dirijată (știuleți de porumb, cartofi).

Cupele ascuțite având pereții laterali terminați cu borduri și fiind montate una

lângă cealaltă (în solzi), fundul lor formează un fel de jgheab, care asigură descărcarea dirijată a materialelor.

Pasul cupelor este impus de natura produsului transportat. El se alege astfel ca, după încărcarea unei cupe din grămada de produs, acesta să aibă timp să revină la loc după trecerea fiecărei cupe, în caz contrar cupa următoare va găsi în fața ei un gol și nu se va mai putea umple. Pentru a se evita acest efect este necesar să se țină seama de o bună corelare între distanța dintre cupe (pasul cupelor) și viteza de deplasare a benzii, avându-se în vedere și natura produsului. Când produsul se scurge greu, se aleg distanțe mari între cupe și viteze mici ale benzii și invers. Produsele boabe pot fi considerate, ca produse cu scurgere ușoară și produsele făinoase (făină de filtru, tărâțe etc.) ca produse cu scurgere greoaie.

Fixarea cupelor la banda flexibilă se realizează cu șuruburi cu cap înecat dispuse pe unul sau două rânduri. In locul fixării, peretele cupei este adâncit, astfel încât capul șurubului să nu iasă în afara benzii (fig.3.27.a) și să provoace lovituri la trecerea acestuia peste tobă; capul lat al șurubului asigură o presiune redusă asupra benzii. Pentru curățirea părților interioare ale carcasei elevatorului, se recomandă ca, odată pe săptămână în locul unei cupe să se fixeze o perie.

Banda confecționată din țesătură textilă sau din cauciuc cu inserții textile are o lățime care variază în funcție de capacitatea necesară a elevatorului de la 60 până la 300 mm. Lățimea benzii se ia cu 10-15 mm mai mare decât lățimea cupelor folosite, în cazul benzilor cu lățimi peste 200 mm. De asemenea, lățimea benzilor se ia cu 10-20 mm mai mică decât cea a tobelor. [6]

Numărul de inserții textile se determină din condiția de rezistență ca și la transportoarele cu bandă flexibilă și este dependent de lățimea benzii.

Fig. 3.27. Variante constructive de cupe [6]

3.3.4.2. Elevatoare cu lanț

Elevatoarele cu lanț se utilizează când în organul de tracțiune apar eforturi mari. Sunt destinate pentru transportul sarcinilor grele și a sarcinilor care au o influență negativă asupra benzii (cazul sarcinilor fierbinți). Organele purtătoare de sarcină pot fi cupe (fiind utilizate pentru transportul sarcinilor mărunte și prăfoase), platforme (fiind utilizate pentru transportul sarcinilor în bucăți). Viteza de transport nu depășește 1 m/s, poate fi 0,65 m/s în cazul lanțurilor cu zale sudate calibrate sau 0,8 m/s în cazul lanțurilor cu plăcuțe articulate. [4]

Elevatoarele cu lanț au aceleași subansamble componente ca și cele cu bandă, cu deosebirea că organul de tracțiune este constituit din unul sau două lanțuri articulate cu eclise și bucșe sau cu eclise bucșe și role cu pasul de la 100 până la 630 mm, iar organele de acționare sau de întindere peste care se înfășoară lanțul sunt roți de lanț profilate cu un număr de minim 6 dinți.

Fig. 3.28. Elevator cu două rânduri de lanțuri și cu platform [6]

In figura 3.28 este prezentat un elevator cu două rânduri de lanțuri și cu platforme pentru transportul sarcinilor în bucăți. Lanțul 5 se înfășoară peste roțile de lanț 7 și 8, întinderea lanțului realizându-se cu un dispozitiv de întindere cu șurub ce acționează asupra lagărului roții 7. Incărcarea platformelor se realizează cu ajutorul căii cu role înclinate 1 a cărei poziție este reglatăde șurubul 2. Evacuarea sarcinilor se realizează tot pe un plan înclinat și o cale cu role înclinate 4.

Solutii constructive:

Elevatorul cu cupe EC EF Wamgroup

Elementele principale ale elevatorului sunt [10]:

Piciorul cu orificiul de alimentare, rola de ghidare si dispozitiv de tensionare

Jgheab – combinatie piese 1m, 1,5 m si 2 m  in functie de inaltimea totala

Partea superioara cu unitatea motoare, tambur motor si orificiu evacuare

Curea  circulanta elevator cu cupa  transportoare

Capacitatea de transport a unui elevator cu cupe depinde de:

Marimea cupei

Numarul de cupe pe metrul de curea

Viteza curelei recirculante

Fig. 3.29 Elevatorul cu cupe EC EF [10]

Tabelul 3.12 [10]

Accesorii (optional):

Limitator de turatie

Limitator mers inclinat

Podest cu  parapet

Scara cu protectie contra caderii pe spate

Orificiu inspectie in jgheab

Captusire de uzura

Capac de protectie contra exploziei

3.4 ALEGEREA ȘI JUSTIFICAREA SOLUȚIEI ADOPTATE PENTRU SECȚIA DE PRELUCRARE A CARTOFILOR

Fig. 4.1 Linie tehnologica de prelucrare a cartofilor Combi 1000 [12]

Linia de curățat cartofi este proiectată să fie optimă când este folosită la sortarea cartofilor spălați cu mărimi între (50-).Când se curață cartofi mai mici sau mai mari trebuie știute setările mașinilor. Se poate schimba în funcție de mărimea și capacitatea lor. Când se dorește cea mai bună capacitate de lucru sortarea trebuie să fie cât se poate de bunp. Practic acest lucru înseamnă o precizie de sortare de 5-. Capacitatea de lucru a liniei este de 1 t/h.

Mașinile din linia tehnologică proiectată sunt:

1. Buncăr de materii prime și de transport pentru alimentarea unui separator de pământ și impurități

Fig. 4.2 Buncăr de materii prime și de transport pentru alimentarea unui separator de pământ și impurități [12]

Buncărul de materie primă și sistemul de transport sunt realizate din oțel inoxidabil. Capacitatea buncărului este de aproximativ 1500 kg pe lot și debitul de material este de aproximativ 5000 kg/h.

Buncărul de alimentare are 2 benzi transportoare, unul orizontal la baza buncărului și un transportor de ridicare vertical. Transportoarele sunt acționate de motoare separate.

2. Separator de pământ și impurități

Formit produce două modele de separatore de pământ și impurități. Separatoarele, de asemenea, funcționeaza ca un transportor vertical, in același timp elimină pietre sau alte produse care sunt mai grele decat cartofii.

Diametrul transportorului vertical pune restricții privind dimensiunea de produse folosite. Modelul de față are un diametru 40 cm și poate prelucra produse mai mici de 18-20 cm. Capacitatea de intrare este de 3000 kg/h.

Această mașină separă cartofii de pământ și impurități.Cartofii trec prin cilindrii rotativi iar pământul se elimină. Alimentarea cu materie primă pentru o linie de producție poate fi aranjată in mai multe feluri.

Cartofii sunt ridicați în timp ce pietrele rămân în partea inferioară stânga. Această mașină are nevoie de de apă sa funcționeze în mod corespunzător. Apa trebuie schimbată de 1-2 ori pe zi în funcție de materialul brut, cantitatea materialului și capacitatea de lucru.

Fig.4.3 Separator de pământ și impurități [12]

3. Sistemul controlat de cântărire și alimentare

Unul dintre aspectele cele mai importante pentru a obține un produs de calitate bună și bine curățat este de a avea o alimentare cu material bună. Atunci când nivelul de materie primă variază la cuțitul de decojire și produsul final variază in calitatea curățării (randament scazut).

Cu sistemul de alimentare controlat prin cântărire, cantitatea de materi primă intre lamele elicoidale vor rămâne aceleași tot timpul. Acest sistem de monitorizare asigură aceeași cantitate de material intre fiecare lama.

4. Transportor cu raclete

Transportor stabilește alimentarea cu cartofi a mașinii de curățat astfel încat capacitatea de lucru sa fie optimă.

5. Mașina de curățat coaja

Mașina poate curăța coaja cartofilor fără a folosi apa. Capacitatea de lucru a mașinii este de 1(t/h)

Manipularea deșeurilor este important intr-o linie tehnologica de prelucrare a cartofilor. Scoaterea deșeurilor intr-un mod eficient produce un mediu de prelucrare curat. Când decojitorul Formit Combi este folosit fără a folosi apa este necesară o pompă de deșeuri. Pompa poate transfera deșeurile (intr-o țeavă) pe o distanță de 100 m și pe o inălțime de 10 m. Această pompă este recomandată pentru mașini de curățat coajă care nu folosesc apă in procesul de lucru.

Unicul sistem pentru decojire FORMIT ce este brevetat, este o mașină cu un cuțit de suprafață care decojește materialele având un produs final curat.

Cilindrul fiind o combinație dintr-un element abraziv de decojire și un cuțit pentru decojire oferă avantaje ce nu pot fi găsite la nici o altă mașină.

Partea abrazivă a elementului elimină/deschide coaja exterioară a materiei prime. Această parte a procesului ajută la prelungirea vieții elementului cuțit.

Din moment ce partea dură a cojii materialului este îndepărtată, decojirea cu element cuțit este mai ușoară.

Decojitorul Combi FORMIT poate fi folosit fără a adăuga apă în procesul de curățare. Apa este utilizată numai în scopul de a spăla mașina.

6. Buncăr pentru eliminare amidon

Mașina elimină amidonul de pe suprafața cartofului decojit și ajută la îmbunătățirea timpului de conservare. Această mașină folosește aproximativ de apă. Apa trebuie schimbată 1-4 ori pe zi și depinde de cantitatea și calitatea cartofului.

7. Mașina de inspecție pentru sortare (transportor cu role)

Formit furnizeză role de inaltă calitate pentru mesele de inspecție. Rolele sunt sub formă de rulouri pentru a fi mai eficientă trecerea produselor pe transportor.

Pe masa de inspecție este posibil să se sorteze cartofi cu defecte. Această mașină rotește produsul asfel încât să fie eliminați cartofii cu defecte și necojiți.

Aspecte de igienă, masa de inspecție este ușor de curățat și de a ridica platformele de lucru curățarea interioară.

Fig. 4.4 Masa de inspectie [12]

8. Transportorul cu raclete de întoarcere

Aceste transportoare ajută la întoarcerea cartofilor nedecojiți înapoi în mașina de curățat coajă. În plus e posibil să se mărească capacitatea de lucru. Pentru a aduce capacitatea de lucru la maxim este nevoie ca 10-30% din produsul cojit să fie întors. Transportorul este echipat cu un buncăr, care este montat pe masa de control, și un alientator reglabil.

De asemenea, este posibil să se combine transportoare de intoarcere cu un transportor de deșeuri.

Fig. 4.5 Transportorul cu raclete de intoarcere [12]

9. Buncăr pentru înmuiere conservare

În acest buncăr de înmuiere se face conservarea. Poate fi folosit de asemenea după masa de inspecție doar pentru a spăla produsul îmbunătățindu-se calitatea.

Această mașină folosește apa care trebuie schimbată de 1-2 ori pe zi.

10.Unitatea de uscare și ambalare in pungi

Dupa ce se face conservarea este important sa se usuce suprafața produselor inainte de ambalare. Aceasta mașina a fost dezvolată ca un siloz și un uscator. Usctorul este combinat și cu o unitate de cântărire și ambalare in saci de cartofi.

Avantaje:

Are o structură organizatorică ce asigură liniei de producție in flux o eficiență ridicată;

Durată redusă a ciclului de fabricație și a costurilor de producție;

Prelucrarea și deplasarea produselor se face in mod automatizat, pe bază de comandă centralizată;

Mașinile și utilajele folosite au un randament tehnologic specializat;

Deoarece toate fazele tehnologice de realizare a unui produs sunt concentrate în cadrul unei singure linii de producție, va avea loc o reducere a ciclului de fabricațic al produsului, scădere a mărimii stocurilo de producție neterminată și o accelerare a vitezei de rotație a mijloacelor circulante;

Dezavantaje:

Are o flexibilitate foarte redusă la schimbările sortimentale;

3.5 CALCULUL PRICIPALILOR PARAMETRI CONSTRUCTIVI, FUNCȚIONALI ȘI ENERGETICI PENTRU TRANSPORTORUL CU RACLETE

3.5.1 Date generale

Fig 5.1 Transportor cu raclete [3]

  Elementele componente ale transportorului cu raclete :

1-lanț ;

2-racletă ;

3-jgheab ;

4-coș de alimentare ;

5-fereastră de evacuare ;

6-roata motoare.

a. Tipuri de lanțuri

În cazul acestor tipuri de transportoare se folosesc :

– lanțuri cu eclise și bolțuri;

– lanțuri cu eclise, bucșe și role;

– lanț cu raclet simplu ;

– lanț cu raclet dublu ;

– lanț cu furci .

Foarte utilizate la transportoarele cu raclete sunt cu eclise, bucșe și role ai căror parametri constructivi și funcționali sunt dați in tabelul 5.1.1

Fig. 5.2 Lanțuri cu eclise, bucșe și role:[3]

a,c – construcție simetrică cu dezaxare mică, respectiv mareș b,d – construcție asimetriăa cu dezaxare mică, respectiv mare.

Parametrii constructivi și funcționali ai lanțurilor cu eclise,bucșe și role

Tabel 5.1 [3]

Eclisele se execută prin ștanțare din tablă de oțel OL 60 sau OLC 45. Bolturile sunt executate din OL 50 sau OLC 45 cu capetele nituite. Bucșele și rolele se execută din OLC 15, OLC 20 și se cementează. Eclisele și bolțurile se călesc astfel ca duritatea lor să ajungă la 40-50 HRC. Lanțurile cu eclise, bucșe și role asigură o forță de tracțiune foarte mare în comparație cu celelalte tipuri de lanțuri. O altă catrgorie de lanțuri frecvent utilizate la transportoarele cu raclete o formează lanțurile cu cârlige executate prin stanțare sau prin turnare (tip Ewarth), STAS 2577-67. [3]

Racletele se execută din oțel (tablă sau profile laminate), fontă maleabilă, lemn, mase plastice, pânză cauciucată. Secțiunea transversală a racletelor corespunde secțiunii jgheabului prin care se face transportul materialului și poate fi : dreptunghiulară, trapezoidală, circulară. Racletele pot fi montate simetric sau asimetric fată de axa longitudinală a lanțului, axat sau dezaxat față de planul de mișcare al lanțului.

b. Lanț pentru transportoare

Aceste lanțuri sunt utilizate pentru transport în industria de prelucrare a lemnului. Sunt fabricate conform normei interne de întreprindere numai în categoria de rezistență U1.

Fig. 5.3 Lanț pentru trasportoare produs de TREFO S.A.Galati [3]

Caracteristici tehnice

Tabelul 5.2 [3]

c.Tipuri de raclete

Racletele se confectionează din : oțel, fontă, lemn, mase plastice, panză cauciucată și au secțiunea corespunzătoare jgheabului său tubului prin care se transportă materialul. Racletele pot fi dintr-o bucată cu eclisă sau fixate pe acestea.

d.Sistemul de întindere a benzii are rolul de a prelua deformații permanente ale benzii și a creea forța normală a benzii pe tamburul de antrenare.

Fig 5.4 Sistemul de întindere a benzii [4]

Cursa sistemului de întindere este de aproximativ3% din lungimea trasportorului cu lungime mică (30 ) si 5% din lungimea trasportorului pentru cele mari.

e.Sistemul de încărcare are rolul de a încărca banda cu un strat uniform de material. Construcția depinde de materialu încărcat pe bandă.

Pentru încărcarea benzii cu material cu granulașie mică și care curge uțor, schema este reprezentată mai jos.

1 – coș de alimentare

2 – clapetă pentru reglarea debitului

3 – plăci de gidare a materialului

Fig. 5.1.5 Sistemul de încărcare [4]

f.Sistemul de descărcare pe traseul trasportorului se realizează cu ajutorul cărucioruui de descărcare compus dintr-un cadru care poate rula pe roți de-a lungul trasportorului prevăzut cu două tambure și jgheab de descărcare.

Dimensiunile căruciorului trebuie astfel alese încat înclinarea maximă a benzii αmax<ψ (unghiul de taluz natural) pentru ca materialul să nu alunece în jos pe acesta.

Scuturile simple sau duble sunt plasate deasupra benzii astfel ca materialul ajuns în dreptul peretelui înclinat, alunecă pe acesta și este descărcat lateral. Sistemele cu scuturi înclinate prezintă dezavantajul că produce uzura benzii datorită frecării acestora cu materialul transportat.

3.5.2 Calculul principalilor parametrii constructivi,funcționali și energetici

5.2.1 Calculul dimensiunilor și pasul racletelor

Lătimea jgheabului, respectiv lungimea racletei [3]

B = [m]

unde

coeficient de umplere,funcție de propietățile materialului transportat;

0,67-0,7;

c-coeficient de corecție care ține seama de faptul că la mărirea vitezei de transport, coeficientul de umplere se micșorează; c=0,97-0,75;

Q-capacitatea de transport a transportorului, kg/s;

-densitatea materialului transportat, kg/m;

v-viteza lanțului transportorului, m/s.

Coeficientul de umplere este mic (0,57-0,8) în cazul în care se transportă materiale care curg ușor și în cazul în care raportul p/h și înclinările transportorului sunt mari, și este mai mare (0,8-0,9) în cazul materialelor care curg greu.Rezultă că este recomandabil ca la transportoarele înclinate pasul racletelor sa fie mic.

Valorile coeficientului de corecție c ce depinde de viteza transportorului sunt date in tabelul 3:

Tabel 5.3[3]

Înălțimea racletelor [3]

h =k=

k=2-4. Alegem k=4 si vom obtine:

k=B/h=4;

0,57;

c=0,97 pentru v=0,5(m/s) (conform tabelului 3)

=650-730 (kg/m);

B===0,1893 m;

Înălțimea racletelor:

h=B/k=0,1893/4=0,045→Alegem h=0,045 m.

Pasul racletelor [3]

p=k

În aceste condiții vom obține:

m ;

3.5.2.2. Calculul puterii necesare acționării transportorului

În timpul transportului materialelor apr forțe reyistente datorită ridicării materialului, datorită frecării materialului transportat și a lanțului cu raclete de jgheb, datorită forțelor și momentelor de frecare ce apar la deplasarea lanțului pe ghidaje, datorită rigidității lanțului la trecerea peste roțile de lanț.

Forța de rezistență la încărcarea transportorului cu material [3]

N;

kg/m masa pe metru liniar de material.

Forța rezistenă ce apare pe ramura încărcată a transportorului [3]

(N);

Unde:

P,-masa pe metru liniar a materialului, respectiv a lantului cu raclete (kg/m);

L-lungimea transportorului, (m);

-masa pe metru liniar a materialului, (kg/m);

(kg/m) masa liniară a lanțului cu raclete,

Pentru transportaore cu un lanț;

Pentru transportoare cu două lanțuri;

Alegem k=0,7 deoarece transpororul va avea două lanțuri.

unghiul de înclinare al transportorului față de planul orizontal;

=2,25 coeficientul de rezistentă la deplasarea organului de tracțiune.

Coeficientul de rezistentă la deplasarea organului de tracțiune , depinde de tipul lanțului transportorului și de capacitatea de transport.

=2,25-1,05 pentru transportor cu lanț, cu eclise și bolțuri;

=4,2-1,7 pentru transportor cu lanț cu zale ștanțate.

Alegem transportor cu lanț cu zale ștanțate:

L= 5 m;

N;

C.Forța rezistentă ce apare pe ramura descărcată [3]

N;

D.Forța de tracțiune [3]

unde:

c-coeficient care ține seama de frecarea din lagăre și de rigiditatea lanțului la trecerea peste roțile motoare și ghidaje.

;

pentru role cu unghi de înfășurare >, m fiind numărul acestor role;

pentru role cu unghide înfășurare , n fiind numărul acestor role.

Alegem:

=1,1; m=2;

=1,04; n=3; (roți dințate cilindrice)

=

N;

N;

E.Puterea necesară antrenării transportorului [3]

(kW);

coeficient ce ține seama de rigiditatea lanțului la trecerea peste roțile motoare;

Alegem

kW

F. Putere motorului electric de acționare [3]

unde:

-randamentul transmisiei;

=0,9;

În acest caz vom avea: kW;

3.5.2.3. Alegerea și verificarea lanțului [3]

Forțele reyistente ce apar în diverse secțiuni ale transportorului se determină asemănător cu determinarea forțelor rezistente de la transportoarele cu bandă. Deosebirea față de trasportoarele cu bandă o reprezintă faptul că în punctul în care se presupune că rezistența este minimă se alege

F= 200-500 daN.

Pentru L25 m avem:

(kg);

kg;

Deoarece v=0,5 m/s nu se calculează forța dinamică (F.

Alegem F=300 (daN); N

1. (N)

2. (N)

3. (N)

4. (N)

5. (N)

6. (N)

k=8 pentru v=0,5 m/s

F;

În acest caz vom avea:

F N =25,69 kN

A.Forța realizată de sistemul de întindere [3]

F N

B. Săgeata maximă pe ramura încărcată [3]

s-a considerat că susținerea lanțului se face pe două roți de lanț

= 1,667 m

m pentru ramura încărcată cu material;

Săgeata maximă a lanțului pe ramura descărcată [3]

(m);

s-a considrat că susținerea lanțului se face pe o singură roată de lanț

m

(m) pentru ramura descărcată de material;

3.5.2.4.Calcule de dimensionare pentru arbori și rulmenți

Transmisia cu lanț [5]

Alegem lanț cu eclise, bucșe și role.

Din STAS 5174-66 alegem lanț cu role și zale scurte, având simbolul 48A.

– pasul lanțului p=15,875 (mm);

– sarcina minimă de rupere lanț simplu: S=22 (kN);

– lățimea interioară: a=9,53 (mm);

– lățimea peste eclisele interioare: a=13,84 (mm);

– lățimea între eclisele exterioare: =13,97 (mm);

– diametrul exterior al rolei: =10,16 (mm);

– diametrul interior al bucșei: =5,13 (mm);

– lățimea eclisei: -interioere: =15,09 (mm);

-exterioare: =13,0 (mm);

– diametrul bolțului: =5,08 (mm).

B.Pentru roata de lanț: [5]

Deoarece p=76,20 (mm) vom avea numărul de dinți, z=30 dinți.

Dimensiunile roților de lanț vor fi:

– pasul de coardă: p=15,875 mm

– diametrul nominal al rolei lanțului: = 10,16 mm

– diametrul de fund: Di = Dd – d1 = 152,644-10,16 = 142,484 mm

– diametrul de vărf:

mm

mm

diametrul de divizare:

mm

-diametrul rolei de calibru:

(mm);

dimensiunea peste role pentru număr par de dinți:

(mm);

raza de curbură a locașului rolei:

profil minim: (mm);

profil maxim:

(mm);

unghiul locașului rolei:

-raza de curbură a flancului dintelui:

(mm);

(mm);

-lățimea dintelui : (mm);

– teșirea dintelui:

Alegem (mm);

– raza de teșire minimă: (mm);

– raza efectivă de racordare la banda roții:

(mm);

Pentru 19,05<p<44,45

diametrul obadei roții:

(mm);

-distanța dintre rândurile de zale: e=8,11 (mm);

C. Predimensionarea arborilor și alegerea capetelor de arbore [5]

Arboriisunt solicitați la torsiune (prin intermediul lor se transmit momente de torsiune de la o roată la alta, sau de la o roată la o semicuplă de cuplaj) și încovoiere, ca urmare a forțelor introduse de angrenaje și de transmisiile prin element intermediar.

Materialele recomandate în construcția arborilor sunt:oțelurile carbon de uz general OL 42,OL50, OL60 STAS 500/2-80,oțeluri carbon de calitate OLC 25, OLC 45 STAS 880-80, oțeluri aliate pentru piese tratate termic sau termochimic 13 CrNi 30, 15 Cr 08, 18 MoCr 10 STAS 791-88. De obicei, în cazul pinioanelor arborii se confecționează din același material cu acestea, pinionul fiind dintr-o bucatăcu arborele. Într-o asfel de situație, materialul arborelui este impus impicit de cel folosit pentru angrenaj.

În faza de predimensionare momentele de încovoiere nu pot fi determinate, întrucât nu se cunoaște poziția forțelor față de reazeme și nici valorile acestora. Într-o astfel de situație, predimensionarea arborilor se face la torsine, singurul element cunoscut fiind momentul de torsiune,M. În acest caz, se admit valori reduse ale tensiunilor admisibile de torsiune, =15…30 Mpa, ca urmare a faptului că arborele este solicitat și la încovoiere.

unde M=(Nmm) și =(MPa);

,

Unde p= puterea, (kW);

n =(rot/min);

Alegem (MPa);

n= 2; in care ;

v= viteză lanț = 0,8 (m/s);

r= raza la roata de lanț;

(mm);

(rot/min);

(Nmm);

(mm);

D. Alegerea capetelor de arbore [5]

Capetele de arbori ce fac legătura între diferitele părți ale transmisiei mecanice sau între transmisie și motorul de acționare, respectiv mașina de lucru, sunt standardizate,conform STAS 8724-74.

Alegerea lor se vaface în funcție de momentul de torsiune de calcul,capabil să-l transmită arborele. Odată ales diametrul capătului de arbore, se stabilesc toleranțele, clasa de precizie a diametrului acestuia , precum și lungimea capătului de arbore. În ceea ce privește lungimea capătului de arbore, acesta poate fi aleasă serie scurtă (recomandată din considerent de economie de material) sau serie lungă.

Deoarece d= 22,86 (mm), (mm) și l= 110 (mm) serie scurtă,unde l-lungimea capătului de arbore.

E.Alegerea rulmenților [5]

Alegerea tipului de rulment constituie o problemă complexă pentru proiectant. El trebuie să ia în considerare unele criterii cum sunt:

Direcția și mărimea sarcinii;

Turația de funcționare;

Mărimea deformațiilor unghiulare;

Preluarea dilatărilor axiale ale arborilor;

Posibilitatea de montare și demontare cât mai ușoară;

Spațiul disponibil pentru montaj;

Clasa de utilizare a rulmenților (conform STAS 5115-85, se preferă alegerea rulmenților din clasa de utilizare 1, care se fabrică în mod curent);

Modul de utilizare ungerii rulmenților.

Ca mărime, rulmentul se alege în funcție de diametrul fusului d și de condițiile funcționale ( de încare , de turația arborelui) pe care se montează.Diametrul fusului se alege constructiv în funcție de diametrul capătului de arbore și trebuie să fie divizibil la cinci, cu valoarea exprimată în mm.

, unde X este un număr natural.

Diametrul fusului:

dfus = 5 +60 = 65 mm

Alegem rulmenti radiali cu bile numarul 6012 din STAS 3041-68.

D = 95 mm ;

B = 18 mm ;

r = 2 mm ;

Dimensiunile de montaj:

d1 min = 67 mm ;

D1 max = 88 mm ;

r1 max = 1 mm ;

F.Alegerea și verificarea ansamblurilor arbore-butuc [5]

Ansamblarea roților dințate a roților de curea și lanț pe arborii transmisiei mecanice se realiziează de regulă prin intermediul penelor paralele, al canelurilor și al strângerii proprii (asamblări presate).

Se pot folosi, de asemenea, pentru capete de arbori asamblarea pe con, la care, pentru siguranță se utilizează pană disc. Geometria penelor și canelurilor este standardizată și se alege în funcție de diametrul arborelui din secțiunea de montaj și de lățimea butucului roții dințate, de curea sau de lanț ce se montează pe arborele respectiv.

Cele mai utiliyate elemente de asamblare arbore-butuc, în transmisiile mecanice, sunt penele paralele.

Alegem pană formă A din STAS 1004-81 cu următoarele dimensiuni:

Pana 1:

Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:

b = 18 (mm) t1 = 7 (mm)

h = 11 (mm) t2 = 4,4 (mm)

l = 50 (mm) r2 = 0,40 (mm)

c = 0,60 (mm)

Pana 2:

Dimensiunile penei: Dimensiuni canal de pana:

b = 20 (mm) t1 = 7,4 (mm)

h = 12 (mm) t2 = 4,9 (mm)

l = 56 (mm) r2 = 0,60 (mm)

c = 0,80 (mm)

Odata alese penele paralele in functie de diametrul arborelui d0 si de inaltimea butucului LB, respectiv lungimea capatului de arbore lC, se face verificarea acestora. Verificarea penelor paralele consta in determinarea tensiunilor efective de strivire pm si de forfecare τf si compararea acestora cu eforturile admisibile: pam, τaf.

≤ pam = 100…120 (MPa)

≤ τaf = 60…80 (MPa),

in care:

Mt = momentul de torsiune nominal transmis de arborele respectiv;

KA = factorul de utilizare;

h, b = dimensiunile sectiunii penei paralele (STAS 1004-82);

lc = lungimea de contact a penei cu butucul; depinde de forma penei.

lc = l – b/2, pentru pene paralele forma A (cu capete rotunjite)

Verificarea penelor: pam = 100…120 (MPa)

I. Pana 1:

= = 58,86 (MPa) ≤ pam

lc = l-h

= = 14,0289 [MPa] ≤τaf = 60…80 (MPa)

II.Pana 2:

= = 47,825 (MPa) ≤ pam

= = 11,273 [MPa] ≤ τaf = 60…80 (MPa)

Bibliografie

Bria N. – Mecanizarea lucrărilor în producția de cartof, Ed.Ceres, București, 1982

Căsăndroiu T.- Procese și utilaje pentru sortarea cartofilor, fructelor și legumelor, Ed. Paideia, 1998

David L., Voicu G. – Sisteme de transport în agricultură,Indrumar de proiect,București,1992

Duțu Mihaela –Sisteme de transport Notițe de curs, Facultatea Ingineria Sistemelor Biotehnice, Universitatea Politehnica București, 2011

Filipoiu I.,Tudor A.-Proiectarea transmisiilor mecanice,Ed.Bren, București,2006

Hapenciuc M. – Echipamente de transport in industria alimentară, Ed. Fundației Universitare “Dunărea de jos” Galați, 2004

Indrumar tehnic I.C.P.C. Brașov .-Recoltarea, prelucrarea, depozitarea, valorificarea cartofului,E.D.P. București,1980

Plamadeala B., Cartoful cultivat pe suprafete mici, Ed. Ceres, 2005

Sergiu Panin – Indrumător pentru combaterea dăunătorilor și a bolilor plantelor agricole, Ed. AGRO-SILVICA DE STAT, 1982

Prospecte ale firmelor constructoare de sisteme de transport

http://www.finis.nl/

http://www.foodprocessing.fi/pages/

Home

Bibliografie

Bria N. – Mecanizarea lucrărilor în producția de cartof, Ed.Ceres, București, 1982

Căsăndroiu T.- Procese și utilaje pentru sortarea cartofilor, fructelor și legumelor, Ed. Paideia, 1998

David L., Voicu G. – Sisteme de transport în agricultură,Indrumar de proiect,București,1992

Duțu Mihaela –Sisteme de transport Notițe de curs, Facultatea Ingineria Sistemelor Biotehnice, Universitatea Politehnica București, 2011

Filipoiu I.,Tudor A.-Proiectarea transmisiilor mecanice,Ed.Bren, București,2006

Hapenciuc M. – Echipamente de transport in industria alimentară, Ed. Fundației Universitare “Dunărea de jos” Galați, 2004

Indrumar tehnic I.C.P.C. Brașov .-Recoltarea, prelucrarea, depozitarea, valorificarea cartofului,E.D.P. București,1980

Plamadeala B., Cartoful cultivat pe suprafete mici, Ed. Ceres, 2005

Sergiu Panin – Indrumător pentru combaterea dăunătorilor și a bolilor plantelor agricole, Ed. AGRO-SILVICA DE STAT, 1982

Prospecte ale firmelor constructoare de sisteme de transport

http://www.finis.nl/

http://www.foodprocessing.fi/pages/

Home