Исследование и выбор параметров при проектировании технологических машин

 

 
 
 
 
 
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ 
СЕРИИ «МОНОГРАФИИ НГТУ» 

 
 
д-р техн. наук, проф. (председатель)  А.А. Батаев 
д-р техн. наук, проф. (зам. председателя)  А.Г. Вострецов 
д-р техн. наук, проф. (отв. секретарь)  В.Н. Васюков 
 
д-р техн. наук, проф. А.А. Воевода 
д-р техн. наук, проф. В.И. Денисов 
д-р физ.-мат. наук, проф. А.К. Дмитриев 
д-р физ.-мат. наук, проф. В.Г. Дубровский 
д-р филос. наук, проф. В.И. Игнатьев 
д-р физ.-мат. наук, проф. О.В. Кибис 
д-р социол. наук, проф. Л.А. Осьмук 
д-р техн. наук, проф. Н.В. Пустовой 
д-р техн. наук, проф. Г.И. Расторгуев 
д-р физ.-мат. наук, проф. В.А. Селезнев 
д-р техн. наук, проф. Ю.Г. Соловейчик 
д-р техн. наук, проф. А.А. Спектор 
д-р техн. наук, проф. А.Г. Фишов 
д-р экон. наук, проф. М.В. Хайруллина 
д-р техн. наук, проф. В.А. Хрусталев 
д-р техн. наук, проф. А.Ф. Шевченко 
 
 
 
 
 

  
 

Ã Ë À  À  1 .  АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ МАШИН 

4 

УДК 621.01 : 621.8 
         И 889 
 
 
 
 
Рецензенты: 
д-р техн. наук, профессор П.С. Карабанов 
д-р техн. наук, профессор А.Р. Соколовский 
 
 
 
 
И 889      Исследование и выбор параметров при проектировании 
технологических машин : монография / Ю.И. Подгорный, 
В.Ю. Скиба, Т.Г. Мартынова, О.В. Максимчук. – Новосибирск: 
Изд-во НГТУ, 2020. – 260 с. – (Монографии НГТУ). 

ISBN 978-5-7782-4177-0 

Предложены новые подходы к проблеме проектирования  технологических 
машин на примере пищевого оборудования. Рассмотрены синтез и анализ  механизмов кулачкового, рычажного и других типов в  математических пакетах.  
Представлена методика проектирования механизмов смесителей,  гомогенезатора, привода неравномерного движения рабочих валов месильной машины. 
Большое внимание уделено колебаниям и уравновешиванию отдельных частей 
машины. Приведены конкретные примеры синтеза законов движения и проектирования кулачковых механизмов, анализа рычажных и других механизмов  
с использованием прикладных пакетов.  
Монография может представить интерес для широкого круга инженернотехнических работников, занимающихся непосредственной разработкой и технической эксплуатацией технологических машин, а также для студентов технических вузов. 
 
УДК 621.01 : 621.8 
 
 
ISBN 978-5-7782-4177-0 
© Подгорный Ю.И., Скиба В.Ю., 
 
    Мартынова Т.Г., Максимчук О.В., 2020 
 
© Новосибирский государственный 
 
    технический университет, 2020 

 

 

Ã Ë À  À  1 .  АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ МАШИН 

6 

УДК 621.01 : 621.8 
         И 889 
 
 
 
 
Reviewers: 
Professor P.S. Karabanov, D.Sc. (Eng.) 
Professor A.P. Sokolovsky, D.Sc. (Eng.) 
 
 
 
 
И 889      Analysis and choice of parameters in designing technological 
machines : monograph / Yu.I. Podgorny, V.Yu. Skiba, T.G. Martynova, 
O.V. Maksimchuk. – Novosibirsk: NSTU Publisher, 2020. – 260 p.  – 
(NSTU Monographs). 

ISBN 978-5-7782-4177-0 

New approaches to the problem of designing technological machines on the example of food equipment are proposed in the book. Synthesis and analysis of camshaft, lever and other mechanisms in mathematical packages are considered.  
The methodology of designing mechanisms of mixers, homo-mixers and the driver of 
non-uniform  motion of the kneading machine working shafts are described. Much 
attention is paid to vibrations and balancing of machine parts. Specific examples of 
synthesis of motion laws and designing camshaft mechanisms, analysis of linkage 
and other mechanisms with the use of application packages are given.  
The monograph may be of interest to a wide range of engineering technicians directly involved in developing and technical maintenance of technological machines, 
as well as to engineering students. 
 
 
 
 
УДК 621.01 : 621.8 
 
 
ISBN 978-5-7782-4177-0 
© Podgorny Yu.I., Skiba V.Yu.,  
 
    Martynova T.G., Maksimchuk O.V., 2020  
 
© Novosibirsk State Technical University, 2020 

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 различных отраслях промышленности на предприятиях насчитывается множество наименований технологического оборудования.  Совершенствование существующего и создание нового высокопроизводительного оборудования является основным направлением 
развития современного машиностроения, которое ставит перед собой 
задачу развития передовых технологий, позволяющих осуществлять 
переход от прерывистых, дискретных, к непрерывным, автоматизированным технологическим процессам, обеспечивающим увеличение 
производительности труда и качества выпускаемой продукции. В связи 
с возросшей динамической напряженностью вследствие увеличения 
частотного диапазона оборудования предъявляются повышенные требования к его проектированию и модернизации. 

На крупных предприятиях, где эксплуатируются автоматические 

поточные линии, предпочтение отдают оборудованию непрерывного 
действия, для которого характерны высокая производительность и 
полная автоматизация. 

Важным моментом в создании технологического оборудования яв
ляются анализ и синтез механизмов, учитывающие повышенные технологические нагрузки на рабочие органы машины. 

Существенной особенностью технологического оборудования яв
ляется высокая кинематическая сложность и динамическая напряженность режимов его работы. 

Вследствие применения различных видов механизмов при проек
тировании технологического оборудования, особенно при повышенных скоростных режимах, перед конструктором ставится задача 
наиболее точного и полного изучения закономерностей движения кинематических звеньев. Особое место при этом должны занимать исследования и синтез механизмов, работающих в единой цикловой диаграмме агрегата или автомата, где на работу механизмов отводятся 

В 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

8 

определенные фазовые углы. Причем эти углы могут быть настолько 
малыми, а динамические характеристики механизмов настолько большими, что это приведет к значительным колебаниям ведомых звеньев, 
соизмеримых с основными их движениями. К таким механизмам в 
первую очередь следует отнести механизмы прерывистого движения: 
мальтийские, кулачковые, а также неуравновешенные части отдельных 
агрегатов. 

В настоящей работе авторами предлагаются теоретические методы 

исследования с использованием пакетов прикладных программ, позволяющие быстро и с высокой точностью проводить синтез и анализ как 
отдельных механизмов, так и агрегата или автоматической линии в 
целом. 

В качестве объекта для исследования предлагается пищевое обору
дование.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Глава 1 

АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ МАШИН  
ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 
ПРОДУКТА 

 
 
втоматизированные линии по производству различных продуктов набирают все большую популярность на предприятиях пищевых производств, так как они позволяют увеличить производительность, 
при этом сократить трудозатраты и потери сырья, возникающие при его 
загрузке и выгрузке в машинах периодического действия. 
Рассмотрим типовые схемы автоматических линий для непрерывного изготовления макаронных изделий.  
Производство макаронных изделий на автоматизированных поточных линиях отличается высокой степенью механизации и автоматизации процессов, высоким качеством получаемых изделий в связи с использованием более продолжительной сушки, осуществляемой в три 
этапа: предварительная сушка, окончательная сушка и охлаждение. 
Процесс производства макаронных изделий состоит из следующих 
основных операций: подготовка сырья, приготовление теста, прессование теста, формирование тестовых заготовок, сушка, охлаждение высушенных изделий, упаковка готовых изделий. 
На рис. 1.1 представлена машинно-аппаратурная схема автоматической линии для производства длинных макарон. 
Шнековый пресс 2 непрерывно выпрессовывает через прямоугольную матрицу тестовые заготовки в виде прядей, которые с помощью 
специального агрегата (саморазвеса) 1 навешиваются на бастуны и 
цепными транспортерами подаются на сушку. Сначала пряди макарон 
проходят сушку в предварительной сушилке 5, где интенсивно удаляется влага из полуфабриката, а затем в окончательной сушилке 4, в которой влага медленно удаляется из изделий. Высушенные изделия на 
бастунах поступают в силос-накопитель 5 для стабилизации, а затем 
самосъемом 6 снимаются с бастунов и поступают на упаковку. Порожние бастуны цепным транспортером снова подаются к саморазвесу.  

А 

 

Г Л А В А  1 .  АНАЛИЗ ПИЩЕВЫХ МАШИН 

10 

 
Рис. 1.1. Машинно-аппаратурная схема линии по производству длинных макарон: 1 – 
саморазвес; 2 – пресс; 3 – предварительная 
сушилка; 4 – окончательная сушилка; 5 –  
        силос-накопитель; 6 – самосъем 

Для производства короткорезаных макарон применяют аналогичные линии, с тем отличием, что в этом случае макаронные изделия 
нарезаются в начале технологического процесса, а не в конце, как, 
например, в случае с длинными макаронами, нарезка которых осуществляется после съема с бастунов (рис. 1.2).  

Рис. 1.2. Машинно-аппаратур- 
ная схема автоматизированной поточной линии для производства 
короткорезаных 
макаронных изделий: шнековый макаронный пресс 1; 
установка для предварительной подсушки 2; предварительная сушилка 5; окончательная сушилка 8; силоснакопителя 11; ковшовые элеваторы 3, 6, 9; раскладчики 
изделий 4 и 7; ленточные 
транспортеры 10 и 12 

В такой машинно-аппаратурной схеме отсутствуют саморазвес и 
система подачи бастунов, а в качестве вспомогательных и транспортирующих устройств присутствуют: ковшовые элеваторы 3, 6, 9; раскладчики изделий 4 и 7 и ленточные транспортеры 10 и 12.