Конструкція машин включає деталі, вузли та механізми. Деталь виготовляють із однорідного за найменуванням і маркою матеріалу без застосування збірних операцій. Сукупність декількох нерухомо з'єднаних деталей називається вузлом. Система, у якій рух одного або декількох вузлів забезпечує переміщення інших, називається механізмом. Сукупність механізмів утворює машину.

Технологічна машина – це пристрій, що складається з джерела руху, живильних пристроїв, передавального і виконавчого механізмів з робочими органами, які об'єднанні в єдине ціле загальною станиною або корпусом. Допоміжними елемен- тами машини є засоби керування, регулювання, захисту, сигналізації, а також пристрої, які забезпечують безпеку експлуатації.

Джерело руху призначене для приведення в дію робочих органів виконавчого механізму. З цією метою використовуються асинхронні електродвигуни одно- або трифазного змінного струму, рідше двигуни постійного струму.

Виконавчий механізм виконує безпосередньо той процес, для якого призначена машина і передає рух робочим органам. Він складається з робочої камери, робочих органів, пристроїв подачі продукту в камеру і видалення з неї, а також пристрою для переміщення продукту вздовж камери. Виконавчий механізм має ведучу і ведену ланки. Ведуча ланка з'єднується з приводом машини, а ведена – з робочими органами.

Робоча камера призначена для утримання продукту в зручному для дії на нього положенні.

Робочий орган діє на продукт згідно заданого технологічного процесу з урахуванням фізико-механічних властивостей продукту. Робочі органи поділяються на основні і допоміжні. До основних відносяться ножі, лопаті, гратки, збивачі. Допоміжні – затискачі, захвати, напрямні, опорні площини.

Іноді технологічний процес в машинах здійснюється декількома робочими органами, кожен з яких виконує певну операцію. Такі машини називаються складни- ми, на відміну від простих машин з одним робочим органом.

Живильний пристрій призначений для безперервного або періодичного над- ходження вихідної сировини в машину з можливістю дозування продукту по масі або об'єму згідно вимог технологічного процесу.

Передавальний механізм (передача) – механічний пристрій, призначений для передачі руху від вала електродвигуна до вала робочого органу; він дає змогу змінювати швидкість і напрям обертання, а також перетворювати один вид руху в інший. У механічних передачах один вал є ведучим, а другий – веденим. Відношення швидкості обертання ведучого вала до швидкості обертання веденого називається передаточним числом.

Всі механічні передачі поділяються на зубчаті, пасові, фрикційні та ланцюгові.

Рис. 1.1 Зубчаті передачі

а, б, в – відповідно циліндричні прямозубі, косозубі та шевронні із зовнішнім зчепленням; г – циліндричні прямозубі з внутрішнім зчепленням; д, е – конічні прямозубі і косозубі; ж – черв'ячні.

Зубчаті передачі складаються з двох зубчастих коліс, зчеплених між собою (рис. 1.1).

Для передачі обертального руху між паралельними валами використовують циліндричні зубчаті передачі. Вони бувають із зовнішнім (рис. 1.1, а – в) та внутрішнім (рис. 1.1, г) зчепленням коліс. Передачі із зовнішнім зчепленням змінюють напрямок обертання, а з внутрішнім зберігають його.

Якщо потрібно передати обертання між валами, які пересікаються, то застосо- вують зубчаті конічні передачі (рис. 1.1, д, е).

Черв'ячна передача (рис. 1.1, ж) передає рух між валами, які перехрещуються (частіше під прямим кутом), і складається з черв'яка, який обертаючись, приводить в рух черв'ячне колесо. Такі передачі компактні і безшумні, забезпечують плавність роботи та знижують швидкість обертання веденого вала. Діапазон передаточного числа черв'ячної передачі становить 8 – 60.

Передаточне число, яке може бути відтворене однією парою зубчатих коліс, зазвичай не перевищує 6. Для збільшення передаточного числа використовують кілька послідовно з'єднаних зубчастих коліс. В цьому випадку, крім вхідного і вихідного, є проміжні колеса, а сама передача – є багатоступеневою. Передаточне число такої конструкції становить добуток передаточних чисел окремих послідовних пар коліс.

Зубчаті механізми, об'єднані в окремі агрегати, називаються редукторами. Передаточне число більшості редукторів складає 8 – 40. Редуктор з механізмом, який дозволяє набирати різні комбінації з'єднаних між собою пар зубчастих коліс і в такий спосіб змінювати передаточні числа редуктора, називається коробкою швидкостей.

Рис. 1.2 Передачі пасові: 

а,б,в – плоскопасові; г – клинопасова; д - круглопасова

Пасові передачі застосовують для передачі обертального руху між валами, які віддалені один від одного на певну відстань (рис.1.2).

Пасові передачі складаються з двох шківів і надітого на них паса, який передає рух від одного шківа до іншого за рахунок сил тертя між шківом і пасом. Залежно від типу паса розрізняють передачі плоскопасові (рис 1.2, а, б, в), клинопасові (рис. 1.2, г) та круглопасові (рис. 1.2, д). При цьому ремені мають форму поперечного перерізу у вигляді плоского прямокутника, трепеції і кола. Взаємне розміщення валів може бути паралельним з однаковим (рис. 1.2, а) та протилежним (рис. 1.2, в) напрямком їх руху і перехресним (рис. 1.2, б).

В механічному обладнанні широко застосовують клинопасові передачі (рис. 1.2, г), зокрема вони встановлюються у картоплеочисних, овочерізальних, збивальних, тісторозкатних, тістомісильних та інших машинах. Клинопасова передача забезпечує безступеневе регулювання швидкості обертання робочого органа за допомогою клинопасового варіатора. Передаточне число клинопасових варіаторів може змінюватися від 5 до 12.

Для нормальної роботи пасових передач необхідно створити достатній натяг у ременях, який регулюється за допомогою зміни відстані між шківами.

Основні переваги пасових передач такі: простота виготовлення, безшумність роботи, плавний хід та зменшення небезпеки перевантаження двигуна (пробуксовка паса). Серед недоліків можна виділити значні габарити і велике навантаження на вали та вісі.

Рис. 1.3 Ланцюгова передача

Ланцюгові передачі (рис. 1.3) засосовують для передачі руху між паралельними, значно віддаленими один від одного валами (міжосоьова відстань може сягати 8 м). Ланцюгова передача складається з двох зубчатих коліс (зірочок), насаджених на два паралельні (ведучий і ведений) вали і з'єднаних ланцюгом. За допомогою ланцюгових передач можна одним ланцюгом привести в рух декілька валів і передати велике навантаження. Недоліки ланцюгової передачі: складності виготовлення, висока вартість в обслуговуванні, шум під час роботи. У закладах ресторанного господарства ланцюгові передачі застосовують у посудомийних машинах для передачі руху конвеєру з посудом, а також в машинах для нарізання хліба.

Передавальний механізм, з'єднаний з джерелом руху називається приводом. Основне призначення приводу – перетворення енергії і передача її робочим органам машини.

Вимоги до технологічних машин: технологічні, конструктивні, техніки безпеки, виробничої санітарії, ергономіки, технічної естетики. Серед конструктивних вимог розрізняють такі: працездатність, надійність, безвідмовність роботи, довговічність і ремонтопридатність.

Працездатність – це стан машини, за якого вона виконує задані функції в межах параметрів, що встановлені вимогами технологічного процесу або нормативно-технічної документації.

Відмова – це часткове або повне порушення працездатності машини. Наприклад, поломка робочих органів – це часткова втрата працездатності, а поломка робочого валу і передаточного механізму – повна втрата працездатності.

Одним із показників працездатності є надійність – це властивість машини виконувати свої функції, зберігаючи експлуатаційні показники в заданих межах потрібну кількість часу. Надійність машини зумовлюється її безвідмовністю, довговічністю і ремонтопридатністю.

Довговічність – властивість машини зберігати працездатність протягом тривалого періоду експлуатації з необхідними перервами для технічного обслуговування і ремонту. Показником довговічності може бути строк служби машини або коефіцієнт довговічності:

Надійність і довговічність не є ідентичними поняттями. Машина може бути надійною, але не довговічною, тобто може певний час працювати безвідмовно, а потім вийти з ладу. Разом з тим, машина може бути довговічною, але не надійною, і часто потребувати ремонту, під час якого на відновлення працездатності витрачається багато часу.

Безвідмовність роботи – характеризується відношенням середнього числа машин, які мали відмови за певний проміжок часу до загального числа машин.

Ремонтопридатність – це комплекс заходів із забезпечення можливості доступу до різних вузлів і деталей машини з метою технічного обслуговування.

Будь-яка технологічна машина повинна відповідати своєму технологічному призначенню, забезпечувати отримання переробленої продукції високої якості з мінімальною кількістю відходів та максимальною продуктивністю. Конструктивні і кінематичні параметри машини мають відповідати оптимальним режимам технологічних процесів оброблення продуктів.

Також слід враховувати вимоги техніки безпеки і виробничої санітарії. Згідно цих вимог, обертові частини машини повинні бути надійно закриті щитками, кожухами або спеціальними пристроями. Пристрої для завантаження і вивантаження повинні включати запобіжні елементи, які перешкоджають потраплянню рук персоналу в обертові робочі органи і передачі.

З метою санітарного обслуговування доступ до робочої камери повинен бути вільним, а робочі органи повинні легко зніматися з робочих валів і вийматися з робочої камери. Робочі органи і камера повинні бути захищені від потрапляння на них мастила.

Згідно вимог ергономіки органи управління машин (пускові пристрої, важелі перемикання швидкостей, регулятори) слід встановлювати в зручному та доступному для обслуговування місці. Зусилля, які прикладаються до рукояток і маховиків керування, не повинні перевищувати 0,2 Н.

Форма машини повинна бути плавною, без гострих виступів і заглиблень, а колір відповідати вимогам виробничої естетики.