Антипов С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. Том 1

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 14 Оборудование для смешивания

пищевых сред

461

Рис.

14.11 Тестомесильная

машина

РЗ-ХТИ-3

Рабочая емкость машины 5 установлена на двух поворотных

цапфах

4, которые

вмонтированы в поворотные опоры 3, закрепленные на станине 1. Внутри

цапф

пропущены приводные валы 2, на концах которых в месильной емкости закреплены

Г-образные рычаги 6 месильного органа, соединенные между собой вилкообразным

рычагом и штангой 7. Привод месильного органа осуществляется от двух привод-

ных электродвигателей 9 через зубчатые редукторы 10. Конструкция месильного

органа благодаря применению различных скоростей правого и

левого

Г-образных

рычагов позволяет изменять свое пространственное положение относительно опор.

Загрузка

компонентов осуществляется через патрубки, вмонтированные в не-

подвижной крышке 8. Выгрузка теста осуществляется путем поворота корыта с по-

мощью

индивидуального привода. Управление машиной осуществляется автомати-

чески по заданной программе.

Замес

теста в машине осуществляется следующим образом. Попеременно Г-образ-

ные рычаги в течение половины оборота перемещаются параллельно цилиндриче-

ской части месильной емкости на небольшом расстоянии от нее, за один оборот

прорабатывается сравнительно небольшая масса теста, но при этом возникают

большие

нагрузки на валу месильной лопасти. В последующие пол-оборота над ци-

линдрической частью днища проходит

углом

соединение штанги с шарнирным ры-

чагом и перемешивает массу иным образом, однако воздействие самой цилиндриче-

ской штанги на тесто менее значительно

даже

при дифференциальной скорости ее

концов.

достоинствам машины следует отнести интенсивное воздействие на тесто при за-

месе,

способствующее сокращению брожения теста, автоматическое управление про-

цессом замеса, устройство механизированной разгрузки при периодическом замесе.

462

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Техническая характеристика

тестомесильной

машины

РЗ-ХТИ-3

Производительность,

т/сут

23...28

Продолжительность

замеса, мин до 3,0

Установленная мощность, кВт 21

Частота

вращения

месильного органа, мин~ 60; 90; 120

Вместимость месильной камеры, м

0,35

Габаритные размеры, мм 1860x1400x1870

Масса,

кг 800

Тестомесильные машины непрерывного

действия

обычно имеют стационар-

ную

месильную емкость и расположенные в ней вращающиеся или совершающие

круговое

движение месильные органы. Интенсивность замеса в них может быть по-

вышена за счет применения тормозных лопастей или выступов на стенках месиль-

ной

камеры.

Тестомесильная машина Х-12Д (рис. 14.12) относится к тихоходным однока-

мерным машинам и предназначена для замеса пшеничного и ржаного теста.

Машина состоит из полуцилиндрической месильной емкости 5, в центре кото-

рой расположен месильный вал 4 с лопатками 3. Сверху корпус

закрывается

откид-

ной

крышкой. Мука подается в машину через прямоугольный патрубок 7,

оборудо-

ванный двумя емкостными датчиками уровня 7. Дозируется мука роторным питате-

лем,

приводимым в движение от главного вала кривошипно-шатунным механизмом 10

и клиновым фрикционным храповиком 9. Над питателем установлен ворошитель 8,

совершающий качательное движение через систему рычагов. Для наблюдения за

работой дозатора муки служит окно 2. Выходит тесто из машины через патрубок 6.

Привод машины осуществляется от электродвигателя 13 через редуктор 12 и зубча-

тую

передачу 77. На передней панели расположены четыре качающихся крановых

дозатора жидких компонентов.

Рис.

14.12 Тестомесильная

машина

Х-12Д

Глава

14 Оборудование для смешивания

пищевых сред

463

Работает машина следующим образом. Все компоненты малыми дозами от доза-

торов подаются непрерывно в переднюю часть корыта, отделенного порогом, пере-

мешиваются лопатками 3 с наклонной поверхностью и проталкиваются вдоль корыта.

По

мере продвижения массы дв патрубка б она перемешивается и пластифицируется.

Очистка машины производится без разборки, что весьма неудобно. Недостатка-

ми машины являются слабый промес теста, значительные колебания состава из-за

ненадежной работы дозирующих систем и отсутствие устройств для регулирования

скорости вращения месильного вала и длительности замеса.

Предельная

частота вращения месильного вала ограничена 48 мин"

, а интен-

сивность механического воздействия - усилием, которое образуется в результате

трения теста о стенки месильной камеры. Поэтому в данном случае невозможно по-

высить интенсивность замеса путем увеличения частоты вращения. Однако если

уменьшить рабочую площадь месильных лопаток или на стенке месильной емкости

установить тормозные лопатки или штыри, то можно повысить частоту вращения и

интенсивность замеса.

Техническая характеристика тестомесильной машины Х-12Д

Производительность, т/сут

15...20

Установленная мощность, кВт 3

Частота

вращения

месильных валов, мин

-1

Габаритные

размеры,

мм

2160x1400x2390

Масса,

кг

780

Машина

непрерывного

действия

марки

ШМ-1М

(рис. 14.13) со стационар-

ной

емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа предназначена

для

получения пластичного теста из муки и эмульсии. В патрубок 8 камеры 7 пред-

варительного

смешивания дозаторами подается мука и эмульсия. В камере вращает-

ся вал 5 с секторными месильными лопастями 6. Цепь 3 сообщает вращение валу 5

от

вала 2.

5 6 7 8

3900

Рис. 14.13 Месильная

машина

ШМ-1М непрерывного

действия

464

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Благодаря развороту месильных лопастей смесь в камере продвигается к

пат-

рубку

4 и поступает в камеру 13 окончательного смешения на виток

шнека

14. Ка-

мера 13 имеет рубашку 12 из двух частей. Это позволяет создавать нужный темпе-

ратурный режим в начале и конце замеса. Лопасти 10 образуют две винтовые линии

с углами (0,20...0,25) рад к оси вала. Каждая

пара

лопастей повернута по отноше-

нию к соседней на

угол

90°. Вал 2 приводится в движение от электродвигателя 1. В

камере окончательного смешивания получается готовое тесто.

Продолжительность

замеса регулируется шибером 11. При прикрытии шибером

выпускного

отверстия продолжительность замеса теста увеличивается. Через отвер-

стия с крышками 9 производится очистка камер по окончании работы. При их от-

крывании

обесточивается приводной электродвигатель. В рассмотренной машине

смешиваются два компонента сахарного теста: эмульсия и мука. Эти компоненты

подаются объемными дозаторами.

Техническая характеристика месильной машины

ШМ-1М

Производительность,

кг/ч

900...1300

Угловая

скорость месильного органа, рад/с:

в камере предварительного смешивания

2,5...5,8

в камере окончательного смешивания

0,8...

1,8

Установленная мощность, кВт 10

Габаритные размеры, мм

3900x985x1780

Масса,

кг 2315

Лопастной вибросмеситель марки ШВС (рис. 14.14, а) предназначен для

смешивания компонентов рецептурной смеси в кондитерском производстве.

Его

месильная

камера

7 с кронштейнами 8 и противовесом 11 образует жесткую

конструкцию с вибратором 10 посередине. Основу вибратора составляет вал с дис-

балансами. Вся система покоится на пружинах 9. Частота колебания месилки

равна

частоте вращения вала с дисбалансами. Спиральные пружины смягченную вибра-

цию передают на станину 12. Внутри камеры 7 в противоположные стороны

враща-

ются валы с лопастями, которые приводятся от электродвигателя 2 через редуктор 3.

Привод вибратора осуществлен от электродвигателя 1. Валы с лопастями и вибратор

с приводами соединены муфтами, представляющими собой резинотканевый шланг 4,

зажатый

с двух сторон хомутами. Камера снабжена крышкой б и воронкой 5.

Схема

вибросмесителя приведена на рис. 14.14, б, а конструкция месильной ка-

меры - на рис. 14.14, в. Валы 7 и 2, расположенные в месильной камере 7, имеют лопа-

сти 6, установленные под

углом

к валам. Для устранения попадания масла в камеру из

подшипникового узла 3 установлены сальники 5 с нажимной втулкой 4. В этой сме-

сильной

машине амплитуда колебаний изменяется путем изменения дисбаланса.

Техническая характеристика лопастного вибросмесителя типа ШВС

Производительность,

кг/ч 650

Угловая

скорость месильного органа,

рад/с

Установленная мощность, кВт 3,8

Габаритные размеры, мм

2400x480x1200

Масса,

кг 2315

Глава 14 Оборудование для

смешивания

пищевых

сред

465

Рис.

14.14

Лопастной вибросмеситель

типа

ШВС:

общий

вид;

схема; в

месильная

камера

466

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

Машина

РЗ-ХТО

относится к двухкамерным тестомесильным машинам с по-

вышенным механическим воздействием на тесто в зоне пластикации.

Общий

вид машины приведен на рис. 14.15. Станина машины собрана из

чугун-

ных плит 1, 3, 4, 15, которые скреплены с чугунными корпусами редуктора 5 и смеси-

тельной

камеры 9. На плите / укреплен электродвигатель 2, а на плите 3 - мотор-

редуктор 5, натяжной ролик 16 и редуктор 14. Для удобства очистки

камера

предвари-

тельного

смешения снабжена откидной крышкой 7 с петлями и винтовыми зажимами 8.

Для

облегчения открывания крышки ее петли снабжены устройством, компенсирую-

щим массу крышки. Загрузочная воронка имеет боковые дверки 6, открытие которых

облегчают

доступ для очистки смесительной камеры. Крышки и дверки снабжены

резиновыми уплотнителями, герметизирующими место разъема.

Подобную

откидную крышку имеет и

камера

пластикатора 10. Помимо этого

имеется винтовое устройство 12, позволяющее выводить рабочие органы пластикато-

ра из камеры 11. Для удобства очистки и промывки смонтирован лоток 13.

Машина имеет две раздельные камеры: смешения и пластикации. В камере

смешения 4 (рис. 14.16) расположены две месильные лопасти б, на концах которых

установлены

винтовые шнеки, а между ними - спиральная образующая. Подача му-

ки в камеру смешения производится через патрубок 2, жидких компонентов - через

патрубок 1. Патрубок 3 служит для

возврата

в машину дефектного теста. Привод

валов смесителя осуществлен от мотора-редуктора 5 мощностью 2,2 кВт. В конце

камеры смешения тесто поступает в переходный патрубок 8 и далее в пластикатор 9,

или

камеру интенсивной проработки месильными валами (конфигурация валов по-

казана

на разрезе

А-А),

приводимыми во вращение от электродвигателя 11 через

редуктор 7. На выходе из камеры установлен термометр 10 для контроля температу-

ры теста.

камере пластикации осуществляется интенсивная механическая обработка

теста путем продавливания его между звездообразными валками, вращающимися в

разные стороны и работающими по принципу шестеренного насоса. В зоне

сжатия

(на

рис. 14.16 заштрихована) давление теста повышается до

34105

Па, а температу-

ра теста - на 10... 15 °С. Для изменения степени проработки теста в пластикаторе в

схеме

машины предусмотрена установка тиристорного преобразователя частоты,

позволяющая плавно изменять обороты вала пластикатора.

Рис.

14.15 Тестомесильная

машина

РЗ-ХТО

Глава

Оборудование

для смешивания

пищевых сред

467

А-А

Рис.

14.16 Принципиальная схема

тестомесильной

машины

РЗ-ХТО

Тестомесильная

машина

РЗ-ХТО

обеспечивает интен-

сивный замес теста,

улуч-

шающий качественные пока-

затели

готовых изделий и от-

крывает широкие возможно-

сти

применения новых про-

грессивных технологических

схем,

сокращающих

длитель-

ность

цикла брожения теста

перед разделкой.

Следует,

однако, обратить

внимание на то, что в настоя-

щей

машине процесс смешения

объединен

со второй фазой

замеса, поэтому требует значи-

тельного

расхода энергии.

Пла-

стикация теста происходит за счет сжатия до 0,3 МПа. Поскольку сжатие теста между

параллельными

ребрами валков сопровождается его повышенным нагревом, то является

нежелательным.

Техническая характеристика тестомесильной машины

РЗ-ХТО

Производительность,

т/сут до 10

Установленная мощность, кВт 17

Частота

вращения

месильного органа, об/мин 50... 150

Габаритные размеры, мм 3040x500x2200

Масса,

кг 450

Инженерные расчеты. Производительность тестомесильных

машин

периоди-

ческого

действия П

(кг/с)

П =

ХУр/(х

+х

где

X - коэффициент использования объема дежи; V- объем дежи, занимаемый про-

дуктом,

; р - плотность продукта, кг/м

; х

продолжительность

замеса теста, с; х

продолжительность

вспомогательных операций, с.

Мощность

электродвигателя привода тестомесильных

машин

периодического

действия N

(кВт)

=(N

)/^

где

7Y[ - мощность, необходимая для вращения месильного органа при замесе теста,

кВт;

- мощность, необходимая для вращения дежи, кВт; г\ - КПД привода;

TV;

А.Г

Лсо^,

здесь

R - радиус вращения центра

лопасти,

м; coi - угловая скорость

месильного

органа, с ;

468

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

=10

g(m

r„co

здесь g = 9,81 м/с

- ускорение свободного падения; т

- масса дежи, кг; т

- масса

теста в деже, кг;/- коэффициент трения вала дежи в опорах; г

- радиус

цапфы,

м;

со

- угловая скорость дежи, с"

Производительность тестомесильных

машин

непрерывного действия П

(кг/с)

z\ii(Dl

-dl)/24о]

Snpk^k-s,

где

z - количество валов, шт.; Д, - наружный диаметр лопастей, м; d

- диаметр ва-

ла,

м; S- шаг лопастей, м; п - частота вращения вала, мин"

; р - плотность теста,

кг/м

- коэффициент подачи, зависящий от формы лопаток и их расположения

на валу; к

- отношение суммарной площади лопастей к винтовой поверхности

того

же диаметра и

шага;

- коэффициент, учитывающий площадь сечения, образуе-

мую

пересечением траекторий движения лопастей (для одновальной машины z = 1,

=\,

для двухвальной машины z = 2, к

= 0,55...0,70).

Вместимость месильной камеры для машин непрерывного действия

V„

(м

)

=nT,/(pk'

где

k'j - коэффициент заполнения месильной камеры (к\ = 0,6...0,7).

Мощность,

необходимая для

вращения

месильного органа при замесе теста в

тестомесильных

машинах

непрерывного действия N

(кВт)

[(P

)/l000r)]

г,

где

Ро и Р

- соответственно осевая и радиальная составляющая равнодействующей

сил

сопротивления, действующих на лопасть, Н; v

и v

- соответственно осевая и

окружная скорость движения точки приложения равнодействующей сил сопротив-

ления,

действующих на лопасть, м/с; л - КПД привода (т| = 0,83...0,92); z - число

лопастей в тестомесильной машине, шт.;

F[Rptg

(45

y/2)+2p-/g(45

+у/2)]

(sin

а - ц

cosa)

где

F = аЪ - площадь лопасти, погруженной в тесто, м

; а,

- ширина и высота лопат-

ки, м; R - радиус вращения центра лопасти, м; р - плотность теста, кг/м

; у -

угол

внут-

реннего трения теста; р -

удельное

сопротивление теста, Па; а -

угол

наклона лопасти к

оси

вращения, град; ц

- коэффициент трения теста о лопасть;

F[Rptg

(45

Y/2)+2p-tg(45 + y/2)]

(cosa-\i

sina),

= v

cos a sin a, v

a>R

Площадь

поперечного сечения корыта S (м )

= nB

{Н-В/2)

где

В, Н - длина и высота корыта, м.

Глава

14 Оборудование для смешивания

пищевых сред

469

Длина

корыта L (м)

= V/S.

где

V- объем корыта, м . *

Производительность месильной лопастной

машины

непрерывного действия П

(кг/ч)

определяется эмпирической формулой

= l435q>p(b/h)zD

0}sin2a ,

где

ф - коэффициент подачи (для сахарного теста ф = 0,20...0,22); р - плотность

массы, кг/м

; (для теста р = 1200

кг/м

);

- ширина лопасти, м; h - шаг лопастей, м;

z - число лопастей; D - наружный диаметр лопастей, м; ю - угловая скорость вала

лопастей,

-1

; а -

угол

разворота лопастей к осевой линии вала, рад.

...не отдельные белые пятнышки

огромный

океан неведомого окружает нас.

И чем

больше

мы знаем,

тем

больше загадок задает

нам

природа.

ОБРУЧЕВ

ВЛАДИМИР

ФАНАСЬЕВИЧ

(1863-1956),

русский

геолог,

географ

писатель,

академик

АН

СССР

14.5

МАШИНЫ

АППАРАТЫ

ДЛЯ

ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕНООБРАЗНЫХ

МАСС

Взбивальная машина периодического действия марки МВ-35 с вертикаль-

ной осью вращения взбивального органа (рис. 14.17) применяется для взбивания

сливок, яиц, кремов и других кондитерских масс, а

также

для замешивания сахар-

ных сортов теста для венских изделий и бисквита.

Рис.

14.17

Взбивальная

машина

марки

МВ-35

470

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

литой чугунной станине находится привод взбивателя и механизм подъема

бачка. Привод взбивателя состоит из электродвигателя 2, ременного

вариатора,

зуб-

чатой передачи и планетарного механизма. Электродвигатель установлен на крон-

штейне, который может перемещаться относительно станины, что обеспечивает

возможность регулирования натяжения ремня

вариатора

при изменении частоты

вращения взбивателя.

Вариатор состоит из двух шкивов с раздвижными конусными дисками, специ-

ального

вариаторного ремня 3 и механизма регулировки. Нижний диск ведущего

шкива

4 укреплен на валу электродвигателя неподвижно, а верхний (поджатый пру-

жиной)

может перемещаться относительно нижнего. В ведомом шкиве 5 верхний

диск неподвижно закреплен на валу 6 зубчатой передачи, а нижний может переме-

щаться под действием вилки 7 и винта с маховиком 8 механизма регулировки. При

вращении маховика по часовой стрелке диски ведомого

шкива

сближаются и диа-

метр рабочей поверхности

шкива

увеличивается. Одновременно ремень,

преодоле-

вая давление пружины, раздвигает диски ведущего

шкива,

благодаря чему диаметр

его

рабочей поверхности уменьшается. Частота вращения взбивателя при этом

уменьшается. При вращении маховика против хода часовой стрелки частота враще-

ния взбивателя увеличивается. Вращение от ведомого

шкива

через вал-шестерню и

зубчатое

колесо

9 передается на вал 10 планетарного механизма 12, ось которого

совпадает с

осью

бачка 16. В корпусе 13 планетарного механизма находится вал 15

соединенный с приводом шестерни. При вращении шестерня обкатывается по

неподвижному зубчатому

колесу

11 с внутренними зубьями и лопасть 17, закреп-

ленная на валу 15, совершает сложное движение: вращается вокруг своей оси и бач-

ка. Вал 15 уплотнен на выходе каркасным сальником и войлочным кольцом.

направляющим станины 1 при помощи червячной пары, шестерни и рейки. Подъем и

опускание бачка осуществляется вручную маховичком (см. рис. 14.17).

Кремовзбивальная машина (рис. 14.19) предназначена для взбивания сливок,

яиц, кремов и других кондитерских масс, а

также

для замешивания сахарных сортов

теста.

Она отличается от машины

МВ-35

приводным механизмом, траекторией движе-

ния взбивальной лопасти и размерами.

Электродвигатель

/ присоединен непосредственно к вариатору скоростей 2.

ведомого вала

вариатора

движение передается через коническую передачу 4 вали-

ку 5, связанному тягой 6 с качающимся валиком 7 в шаровой опоре 8. К нижнему

зависимости от

вида

взби-

ваемого продукта применяется

одина из четырех лопастей:

замкнутая, крючкообразная, че-

тырехлопастная и в виде прут-

кового

венчика (рис. 14.18).

а) б) в) г)

Рис.

14.18 Лопасти машины

МВ-35:

а - замкнутая; б - крючкообразная;

- четырехлопастная;

- венчиковая

Лопасть

17 крепится на конце

вала 75 штифтом. На бачке уста-

навливается обечайка 14, предот-

вращающая разбрызгивание взби-

ваемых продуктов. Бачок крепит-

ся на кронштейне, который может

перемещаться по вертикальным