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

Подождите немного. Документ загружается.

Глава

Оборудование

для формования

пищевых сред

531

Коэффициент прессования теста

К„

= р„ /р

Рн

/{[12,9

-(176,7 / W

)]• 10^

+1,373),

где

- плотность теста, кг/м

; р

- плотность спресованного теста, кг/м

; W

- на-

чальная влажность теста, %; р - давление прессования, МПа.

Мощность

привода прессующего

шнека

(кВт)

= 215pn

tga(R

,),

где

р - давление прессования, МПа; п

- частота вращения шнека, мин"

; R

и R

внутренний и наружный радиусы шнеков, м.

Для

матрицы выполняют

технологический

расчет, который заключается в опре-

делении

ее производительности и

соответствующего

диаметра.

Производительность

матрицы

по

сухим

изделиям

(кг/ч)

= 3600

•

/(l

00 - »J/(100 -

U3d

где

v„ - скорость течения теста по формующим каналам, м/с; р

- плотность спрес-

сованного

теста, кг/м

; /- площадь живого сечения матрицы, м

; W

- влажность

теста, %; W

d - влажность готовых изделий, %.

Площадь

живого сечения матриц

, в зависимости от вида изделий:

а)

для трубчатых изделий (для макарон):

=Tm

-d

)/4,

где по

- число формующих отверстий в матрице, шт.; d

- наружный диаметр фор-

мующего

отверстия, м; d

- диаметр вкладыша, м;

б)

для вермишели:

где

- число формующих отверстий в матрице, шт.; d

- диаметр формующего от-

верстия, м;

в)

для лапши:

а,

где

по - число формующих отверстий в матрице, шт.; / - длина формующей

щели,

м;

- ширина формующей

щели,

м.

Площадь

матрицы F

(м

)

f/K

где Kj

—

коэффициент живого сечения матрицы.

Диаметр матрицы D

(м):

а)

для круглых матриц:

y/4F/n

;

б)

длина прямоугольных матриц L

(м):

L =

F/B ,

532

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

где

В - ширина прямоугольной матрицы, м.

Скорость

течения (выпрессовывания) теста по формующим каналам в зависимо-

сти от формы сечения канала

v„ (м/с):

а)

для трубчатых изделий (макарон):

v„

+-^(Ap

+ p

g){ln{R

[(R

-Rl)ln{r/R

)-{r

-R

)ln{R

)\,

где VQ

— скорость скольжения, м/с; p - динамическая вязкость, Пас; Ар - перепад

давления по длине формующего канала, Па; g - ускорение свободного падения, м/с

;

- длина канала, м;

R„aR

соответственно наружный и внутренний радиус отвер-

стия трубки макарон, м; г - радиус от оси кольцевого канала, м;

r =

[(R

-R

)/2]

;

б)

для вермишели:

v„

= V

0 +

/4p)(Ap

g)[l-(r/

Rf],

где

R - радиус сечения формующего отверстия, м;

в)

для лапши:

v„

+[(A0

g)/4p][(/

-а

)/2}

где

I ка- соответственно длина и ширина формующего отверстия, м.

Расчет на прочность проводят с целью определения допустимой нагрузки

(давле-

ние прессования) на матрицу. Для прямоугольных

матриц

толщина 5 (м) рассчитыва-

ется по формуле

В^Ар/[<з\

где

—

ширина матрицы, м; А

—

коэффициент, зависящий от диаметра отверстий и

числа

продольных рядов в матрице; р - расчетное давление прессования, Па; [а] -

допустимое

напряжение материала матрицы, Па.

При

расчете двухшнековых нагнетателей для машин, формующих конфетные

массы, объемный расход Q и мощность привода N определяются по эмпирическим

зависимостям

3,64-КГ

и /V =

5,25-1

(Г

(£>)

где

D - наружный диаметр шнека, м.

Производительность формующих

машин

для выпрессовывания конфетных

масс П

(кг/ч)

определяют по формуле

60vmK

/al,

где

v - скорость конфетного жгута, м/мин (v = 2,5

м/мин);

т -

число

выпрессовы-

ваемых жгутов, шт (т = 6...22); а -

число

заготовок в 1 кг, шт (а = 80; 105); / -длина

заготовки, м (/ =

0,038

м); К

- коэффициент, учитывающий возвратные отходы

(#0

= 0,98).

Глава

15 Оборудование для формования

пищевых сред

533

Как показывает опыт, ничто

такой силой

не побуждает высокие умы

работе над

обогащением знания, как постановка грудной

то же время полезной задачи.

БЕРНУЛЛИИОГАНН

(1667-1748),

швейцарский

математик

15.6

МАШИНЫ ДЛЯ

ФОРМОВАНИЯ

ОБОЛОЧКЕ

Вакуумный шприц

РЗ-Ф1ШВ

предназначен для вакуумирования

фарша

и на-

полнения колбасных оболочек при выработке вареных и полукопченых колбасных

изделий.

Шприц

РЗ-ФШ1В

(рис. 15.22, а) состоит из нагнетателя 3, вакуум-насоса 8,

вакуум-сборника 11, механизма включения 2, редуктора 7, патрубка 4 и цевки 6.

Нагнетатель 3 служит для подачи вакуумированного

фарша

под давлением в

нагнетательный патрубок. Это сварной корпус, установленный на плите с

регули-

руемыми опорами. На корпусе нагнетателя закреплен сварной бункер 1 из листовой

нержавеющей стали, а

также

нагнетательный патрубок с отсекателем. В корпусе

нагнетателя размещены два шнека с правой и левой нарезкой, которые передними

шейками опираются на подшипники скольжения в передней крышке корпуса, а

зад-

ними устанавливаются с помощью ведущих поводков на концы валиков цилиндри-

ческого

одноступенчатого редуктора. Корпус редуктора имеет фланцевое крепление

к корпусу нагнетателя. Ведущий вал редуктора

связан

через клиноременную пере-

дачу 9 с валом электродвигателя 10. Внутренняя полость корпуса нагнетателя разде-

ляется двумя втулками-отражателями, установленными на шнеках, на вакуумную

зону

и зону прохождения

фарша.

Шприц комплектуют шнеками с утолщенными витками для производства соси-

сок, сарделек и вареных колбас, а для производства полукопченых колбас - шнека-

ми с одинаковыми по толщине витками.

Вакуум-сборник состоит из цилиндрической сварной емкости, в которой раз-

мещен поршень, разделяющий емкость на зону, соединенную вакуум-проводом с

нагнетателем, и зону, соединенную с вакуум-насосом. Вакуум-сборник снабжен ко-

нечным выключателем, который при наполнении его емкости фаршем выключает

электродвигатель шприца.

Механизм

включения состоит из конечного выключателя, связанного через сис-

темы рычагов с педалью управления.

Патрубок

представляет собой изогнутую трубу, на выходном конце которой

приварен корпус отсекателя. Внутри корпуса расположена поворотная пробка, от-

крывающая и закрывающая проход

фарша

в цевку. Пробка поворачивается через

реечную

передачу от ножной педали. Шприц работает следующим образом. В

бун-

кер загружается

фарш.

Нажимая на педаль механизма включения, приводят во

вра-

щение шнеки и ротор вакуум-насоса. Шнеки захватывают

фарш,

поступающий из

бункера, уплотняют и проталкивают его через патрубок с отсекателем в цевку.

моменту начала работы разрежение в вакуумной системе отсутствует, поэтому

первые порции

фарша

не вакуумированы и их возвращают в бункер. По истечении

некоторого

времени (не

более

20 с) остаточное давление в вакуумной системе дости-

гает

0,03...0,05

МПа,

после

чего необходимо отпустить педаль, надеть на цевку кол-

басную

оболочку

и,

нажав

на педаль, наполнить колбасную

оболочку

фаршем.

534

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

б)

Рис.

15.22 Вакуумный

шприц

РЗ-ФШ1В:

а -

общий вид;

б -

кинематическая схема

Глава

Оборудование

для формования

пищевых сред

535

Для

определения и регулирования разрежения в вакуумной системе шприца на

передней стенке размещены вакуумметр и вакуум-клапан.

Кинематическая схема шприца приведена на рис. 15.22, б. От двигателя 7,

включающегося

конечным выключателем 2 при нажатии на педаль 3, через клино-

ременную

передачу 4 со шкивами 5 и муфтой 6 вращение передается редуктору 7 и

на шнеки нагнетателя, а через

втулочно-роликовую

муфту 6 на вакуум-насос 10.

Техническая характеристика шприца

РЗ-ФШ1В

Производительность,

кг/ч

1500...2500

Диаметры цевок, мм 14; 16; 20; 28; 38; 48

Вместимость

бункера, л 200

Частота вращения шнеков, с"

10; 13; 3

Вакуумметрическое

давление, МПа 0,03

Формование

колбасных изделий с изготовлением оболочки из рулонного мате-

риала осуществляют на специальных агрегатах. В зависимости от направления по-

тока

фарша

в машине различают агрегаты для производства колбасных изделий го-

ризонтальной

и вертикальной конструкции. Отечественная промышленность выпус-

кает

горизонтальный агрегат

Л5-ФАЛ

также

две вертикальные модели: агрегат

Ml-ФУР

для формования вареных колбас и агрегат

Ml-ФУТ

для формования ли-

верных колбас.

Агрегат

Л5-ФАЛ

предназначен для образования двухслойной оболочки из

целлофановой

ленты, наполнения ее фаршем, формования колбасного батона, изго-

товления

скрепок и наложения их на концы батонов, а

также

автоматического раз-

деления

батонов один от другого путем разрезания перемычки между ними.

Агрегат

Л5-ФАЛ

(рис. 15.23, а) состоит из механизмов подачи и вакуумирова-

ния

фарша

2, образования оболочки и наложения маркированной ленты 7, съема

оболочки

8, подачи колбасного батона (конвейер) 7, образования и наложения скре-

пок б, рамы 5, электромеханического привода, системы пневмоуправления, пульта

управления и электрошкафа 3.

Механизм

образования оболочки создает

двухслойную

оболочку

(рис. 15.23, б).

Целлофановая

лента, сматываясь с бобины и проходя через рукавообразователь 7,

преобразуется

в трубчатую

оболочку.

При прохождении трубчатой оболочки по

пустотелой

цевке 8 на нее накладывается маркированная лента с обознанением на-

именования колбасы и второй

слой

целлофановой ленты (наружная

оболочка).

На-

ружная оболочка образуется навивкой ее по спирали путем вращения центральной

головки

с бобиной целлофановой ленты вокруг продольной оси цевки.

Бобину

с лентой устанавливают под

углом

к оси цевки 8. Перемещение образо-

ванной оболочки по цевке осуществляется двумя резиновыми роликами 9, вращаю-

щимися синхронно с центральной головкой. Ролики 9 вращаются электродвигателем

через клиноременную передачу 10 и систему зубчатых колес 13.

Готовая

непрерывная оболочка наполняется фаршем с помощью двухшнекового

шприца 7, имеющего бункер для загрузки машины фаршем и вакуум-насос 6.

Шне-

ки шприца вращаются при помощи электродвигателя 5 со шкивом 4. В качестве пе-

редаточного

механизма шприца используют вариатор 3, который позволяет

регули-

ровать производительность шприца в зависимости от

вида

фарша.

536

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

б)

Рис.

15.23 Агрегат

Л5-ФАЛ

для производства колбасных изделий:

- общий вид; б -

кинематическая

схема

Наполненная оболочка подается конвейером в механизм наложения скрепок 12,

где

одновременно происходят пережим оболочки (формование батона), изготовле-

ние двух скрепок, наложение их на концы батонов и

разрезка

перемычки между ба-

тонами специальным ножом. Агрегат снабжен механизмом съема оболочки - кон-

вейером 11. Привод механизма наложения скрепок осуществляется от двух пневмо-

цилиндров. Готовый батон колбасы поступает на приемный стол или конвейер.

Техническая характеристика автомата

Л5-ФАЛ

для

производства

колбасных изделий

Производительность:

по

фаршу,

кг/ч

2500

по

готовым батонам, шт/мин 17

Размер батона, м:

диаметр * 95

длина 500

Потребляемая электроэнергия, кВт-ч 5,7

Давление сжатого воздуха, МПа

0,39...0,58

Габаритные размеры, мм 3900x1100x2230

Масса,

кг 1800

Глава

15 Оборудование для формования

пищевых сред

537

Агрегат

MI-ФУР

предназначен для образования оболочки из повиденовой

ленты

для формования вареных колбас и наложения алюминиевых скрепок на кон-

цы батонов. Агрегат

Ml-ФУР

(рис. 15.24, а) состоит из установки для нагнетания

фарша

1 и машины для образования оболочки 3, формования батонов 2 с наложени-

ем

скрепок на концы батонов и отделения батонов друг от друга. Обе составные

части соединены между собой фаршепроводом б.

15.24 Агрегат

MI-ФУР

для формования вареных колбас:

а - общий вид; б - принципиальная схема

Установка для нагнетания

фарша

представляет собой лопастной шприц, со-

стоящий из эксцентриково-лопастного насоса, двухшнекового питателя, загрузочно-

го

бункера, которые смонтированы на станине.

Машина для формования вареных колбас 2 включает в себя электромеханиче-

ский бесступенчатый привод, рукавообразователь 7 (формообразующий воротник),

538

Часть II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

сварочное устройство 5, механизмы протягивания оболочки 4, выдавливания (фор-

мования батонов) 3, наложения скрепок,

блок

катушек для заготовок скрепок 10,

пульт

управления 9, устройство для сварки пластмасс 8, конвейер 11.

Агрегат

работает следующим образом (рис. 15.24, б). Повиденовая пленка сма-

тывается с рулона 8 по направляющей 7 и через направляющие ролики 6 поступает к

рукавообразователю 5, при помощи которого свертывается в рукав. Наложенные

внахлестку

края

пленки свариваются в продольном направлении токами высокой

частоты. Для сварки повиденовой пленки агрегат комплектуют установкой для

сварки пластмасс.

Колбасный

фарш

загружается в бункер 10, из которого шнековым питателем

подастся в лопастной насос 12 и по фаршепроводу в трубу рукавообразователя 5. Из

трубы

фарш

постоянно поступает в сформированную

оболочку,

конец которой заде-

лан

скрепкой.

Роликами

механизма протягивания 3 пленка с постоянной скоростью сматыва-

ется с рулона 8 и, сваренная в продольном направлении сварочным устройством 4,

подается к механизму наложения скрепок 1. Механизм нагнетания 2 вытесняет

фарш

из рукава в зоне наложения скрепок, а механизм заделки накладывает скрепки

отделяет наполненные батоны один от

другого.

Готовые колбасные батоны

пада-

ют

на конвейер 9 и подаются в зону загрузки в колбасные рамы.

Техническая характеристика агрегата

Ml-ФУР

представлена в таблице 15.7.

Агрегат

MI-ФУТ

предназначен для формования ливерных колбас с образова-

нием оболочки из повиденовой пленки с наложением металлических скрепок из ал-

юминиевой проволоки на концы батонов. На общей станине агрегата (рис. 15.25, а)

смонтированы дозатор

фарша

1, рукавообразователь 2, сварочное устройство 3, ме-

ханизмы протягивания оболочки 4, выдавливания (формования) 5, заделки скрепок 11,

электромеханический привод 6,

блок

катушек с заготовками скрепок 9, устройство

для

сварки пластмасс 10, трап 7 и конвейер.

Процесс

образования оболочки из повиденовой ленты аналогичен процессу

осу-

ществляемому

на автомате

Ml-ФУР.

Повиденовая пленка 8

(рис.

15.25, б) сматывается

с рулона через направляющие ролики и поступает к рукаво-образователю, при помо-

щи которого свертывается в рукав и сваривается в продольном направлении.

Колбасный

фарш

загружается в бункер 2, из которого шнеком 1 подается в шес-

теренный нагнетатель 3. Далее

фарш

поступает по трубе 4 в

оболочку,

конец кото-

рой заделан скрепкой. Оболочка с постоянной скоростью подается к механизму за-

делки

скрепок 7 с помощью роликового механизма протягивания 6. Механизм вы-

давливания 10 вытесняет

фарш

из рукава в зоне наложения скрепок. Механизм за-

делки

скрепок 7 накладывает скрепки и отделяет наполненные батоны один от дру-

гого.

Батоны подают на конвейер 11, который отводит их в зону загрузки в корзины

для

дальнейшей термообработки.

Инженерные расчеты. Производительность двухшнековых шприцов П

(кг/ч)

определяются

из выражения:

Глава

Оборудование

для формования

пищевых

сред

539

Таблица 15.7

Техническая характеристика агрегатов для формования колбасных изделий

Показатели

Ml-ФУР

Ml-ФУТ

Производительность (батоны/мин) при массе дозы, г:

1500 ,

500 25

250

Точность

дозирования, %

±2

+2,5

Диаметр оболочки, мм 65

Потребляемая электроэнергия, кВт-ч

4,2

2,1

Габаритные размеры, мм

2554x1340x2000

1250x2440x2900

Масса, кг 1570

910

б)

Рис.

15.25 Агрегат для

формования

ливерных колбас

Ml-ФУТ:

- общий вид; б - принципиальная схема

540

Часть

II Машины и аппараты-преобразователи

пищевых сред

9007T(d

-d

)SknpX/cosа,

где

D - наружный диаметр рабочей части шнека, м; d - внутренний диаметр рабочей

части шнека, м; 5" - шаг шнека; м; к - коэффициент увеличения впадины шнека

(к

= 1,075

);

—

частота вращения шнека, с

-1

; р - плотность

фарша,

кг/м

; X

—

ко-

эффициент подачи

фарша

в шприц (X = 0,5...0,65); а -

угол

подъема винтовой линии

шнека, град.

Производительность

поршневых шприцев П

(кг/ч)

3600G/r

= 3600Fp9/r = 9007tD

tf/(TJ +Т

+Т

где

G - масса загружаемого

фарша,

кг; Т - полная длительность цикла, с; V -

гео-

метрическая емкость цилиндра, м

; ср - коэффициент заполнения объема цилиндра

шприца фаршем

(ср

0,7...0,9);

D - диаметр цилиндра, м; Н - высота цилиндра, м;

- продолжительность открывания крышки цилиндра, с; т

- продолжительность

опускания поршня и загрузки

фарша,

с; тз -

продолжительность

закрывания

крышки

цилиндра, с; т

продолжительность

шприцевания, с.

Производительность

жсцентриково-лопастных шприцов П

(кг/ч)

900я(/>

-D

YnpX,

где

D - внутренний диаметр корпуса шприца, м; D\ - наружный диаметр ротора, м;

- ширина ротора, м; п

—

частота вращения ротора, с

-1

; р - плотность

фарша,

кг/м

;

- коэффициент подачи

фарша

в шприц.

Производительность

(кг/ч)

агрегата для формования колбасных изделий

= 60GnK

где

G - масса батона, кг; п -

число

батонов, выпускаемых агрегатом, шт/мин; К

коэффициент возвратных отходов.

|jk

Чем человек просвещеннее, тем он полезнее

yf%i

своему отечеству.

ГРИБОЕДОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

(1795-1829),

русский

писатель

дипломат

15.7

ОТСАДОЧНЫЕ МАШИНЫ

Отсадочная машина

А2-ШФЗ

(рис. 15.26) предназначена для формования за-

готовок

из пряничного теста с укладкой заготовок на противни. Она состоит из ста-

нины 1, головки 2, механизма струнной резки 3, цепного конвейера 4, электрошкафа 5

пульта управления 6.

станине расположены два независимых регулируемых привода, которые при-

водят в движение рифленые вальцы, механизм струнной резки и цепной конвейер.

Внутри

головки размещены два вальца, а к нижней части крепятся сменные матри-

цы с накладками, которые имеют отверстия различной конфигурации в зависимости

от

формы тестовых заготовок.

Работа

машины заключается в том, что загружаемое в бункер головки тесто пода-

ется рифлеными валками к матрицам и продавливается через отверстия в виде жгута.