Цикличность технологического процесса и работы машины

Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Технологические процессы состоят из технологических и вспомогательных (транспортных, подготовительных, погрузочно-разгрузочных, установочно-съемных и др.) операций.

На предприятиях общественного питания осуществляются технологические процессы переработки пищевого сырья и приготовления пищи, в предприятиях торговли — процессы хранения, оформления и продажи товаров, являющиеся частным случаем процесса обслуживания. Понятие «технологический процесс» применяется как к производству в целом, например производство кондитерских, хлебобулочных изделий, так и к отдельным машинам и аппаратам в частности формование пельменей и котлет, приготовление взбитых смесей.

Продолжительностью цикла называется совокупность взаимосвязанных явлений, действий или состояний, образующих законченный процесс развития чего-либо от начала до конца. Цикл совершается в течение некоторого промежутка времени.

Технологическим циклом (х_т) называется время, необходимое и достаточное, при принятой технологии, для обработки изделия (одного или нескольких одновременно) в машине от начального состояния до заданного конечного, при последовательном выполнении всех операций.

Рабочим (выпускным) циклом (т_р) или тактом машины называется промежуток времени, в течение которого машиной выдается одно или несколько (при наличии в машине двух и более параллельных потоков обработки) готовых изделий.

Рабочие органы могут быть циклическими и ациклическими. Ациклические рабочие органы (АЦРО) совершают равномерно-вращательное (ротационное) движение или являются неподвижными. На траектории движения ротационных АЦРО (например шнеков, мешалок, дисковых ножей) нельзя с достаточной определенностью указать их начальное положение. К неподвижным АЦРО относятся, например, направляющие ориентирующих устройств, горелки газовых аппаратов, облучатели. Циклические рабочие органы (ЦРО) совершают движение с возвратом в определенное исходное положение (например поршни котлетоформующих машин, ножевые рамки шпигорезательных машин).

Кинематическим циклом (т_к) называется время между двумя последовательными исходными положениями рабочих органов и исполнительных механизмов. В пределах кинематического цикла каждый рабочий орган совершает рабочий и холостой ходы, которые могут по времени разделяться остановками (выстоями). Например, кинематический цикл ЦРО.

где t_p — время или интервал рабочего хода; t_x — интервал холостого хода; t_Q — интервал или сумма интервалов остановок.

Обычно рабочий и кинематический циклы равны между собой, т_р = т_к, а технологический цикл больше рабочего, х_т > т_р.

Для выполнения технологического процесса необходимы определенная последовательность и согласованность, синхронность движения объектов обработки и всех механизмов машины. Наглядное представление о согласованной работе отдельных механизмов машины дает циклограмма (цикловая диаграмма) — графическое изображение последовательности перемещений и остановок рабочих органов.

По характеру рабочего цикла машины и аппараты бывают непрерывно-поточного, периодического и циклического действия.

Машины и аппараты непрерывно-поточного действия предназначены для выработки или обработки нештучной продукции, движущейся непрерывно. Процесс протекает непрерывно при установившемся режиме с одновременной непрерывной загрузкой и выходом готового продукта (или полуфабриката). Рабочие органы такого оборудования действуют в установившихся условиях, поэтому имеется возможность получать продукт стабильного качества. В этих машинах готовность обрабатываемой продукции в любой точке рабочей камеры постоянна во времени и меняется только по длине камеры, что позволяет подавать в машину новые ее порции до окончания обработки предыдущих и соответственно сокращать продолжительность рабочего цикла по сравнению с технологическим (например, просеиватели, мясорубки, посудомоечные машины непрерывного действия и др.).

Машины и аппараты периодического действия предназначены для выработки или обработки порционной продукции. В таких машинах и аппаратах продукт подвергается воздействию в течение определенного промежутка времени, и готовое сырье или изделие выводится из них по истечении этого времени. После этого производится обработка следующей порции, повторяясь циклически. Рабочие органы такого оборудования в течение цикла работают в изменяющемся режиме, поэтому трудно получить продукт стабильного качества. Характерным для таких машин является совпадение технологического и рабочего циклов (например, картофелеочистительные, купольные посудомоечные, взбивальные и другие машины и аппараты).

В машинах циклического действия в основном обрабатывается штучная продукция. Рабочие органы таких машин работают с повторяющимися циклами (например, котлетоформовочные машины).

В общественном питании превалируют машины и аппараты периодического действия, что во многом обусловлено универсальностью данного вида оборудования. Их применение позволяет достичь большей гибкости оборудования при меньших капитальных затратах в производствах относительно небольшого масштаба с разнообразным ассортиментом продукции, к которым относится большинство предприятий общественного питания. Это создает возможность (при небольших объемах переработки) легко переходить от одного вида продукта к другому в зависимости от потребности в текущий момент.

По степени механизации операций различают машины неавтоматического рабочего цикла; машины полуавтоматического рабочего цикла; машины с полностью автоматизированным циклом.

В машинах неавтоматического рабочего цикла вспомогательные (загрузка, выгрузка, перемещение, контроль) и некоторые технологические операции осуществляются при непосредственном воздействии человека на предмет труда. В таких машинах механизмы и орудия лишь облегчают труд человека, но не устраняют его.

В полуавтоматических машинах все основные технологические операции и процессы выполняются машиной, ручными остаются некоторые транспортные, контрольные и другие вспомогательные операции.

В автоматических машинах технологические операции и процессы, все вспомогательные операции и процессы, включая транспортные и контрольные, выполняются машиной.