20.5. Розрахунок машин для отримання джгута

Продуктивність підкаточних машин при неперервній їх роботі можна виз-начити з формули, кг/год,

(420)

де – діаметр джгута, м; – швидкість джгута, м/с; – середня густина джгута, кг/м³;

Продуктивність плунжерного начинконаповнювача, кг/год,

(421)

де – коефіцієнт повернення маси ( ); і – діаметр і хід плунжера, м; – кутова швидкість приводного кривошипа, рад/с; – густина начинки, кг/м³.

Задаючи продуктивність і діаметр плунжера начинконаповнювача з формули (421) визначають хід плунжера . По величині визначають радіус кривошипа для настройки начинконаповнювача

(422)

де – частина прямого ходу плунжера при відкритому живильному отворі начинконаповнювача, м.

Продуктивність джгутовитягувальної машини визначають по продуктив-ності останньої пари калібруючих роликів, кг/год,

(423)

де – діаметр джгута після третьої пари калібруючих роликів, м; і – діаметри, м, і кутова швидкість, рад/с, третьої пари роликів, м, (рис. 113,б).

Для нормальної роботи джгутовитягувальної машини необхідно, щоб про-дуктивність кожної пари калібруючих роликів, була однакова, тобто

(424)

де , – діаметри джгута після першої і другої пари калібруючих ро-ликів, м; і – діаметри першої і другої пари калібруючих роликів, м; і кутова швидкість першої і другої пари калібруючих роликів, рад/с.

Якщо взяти до уваги, що діаметри калібруючих роликів, у більшості ви-падків однакові, тобто , то рівності після перетворень набу-дуть вигляду:

(425)

З рівностей (425) можна отримати співвідношення:

(426)

Із співвідношень (425) видно, що відношення кутових швидкостей каліб-руючих роликів повинні бути обернено пропорційними відношенню квадратів діаметрів джгута отриманих після них. Лиш у цьому випадку джгут не буде де-формуватись (розриватись або збільшуватись у діаметрі).

Діаметр каліброваного джгута визначають з формули:

(427)

де – маса виробу, кг; – довжина виробу, кг; – кількість виробів у 1 кг.

Питання для самоперевірки

1. Для чого призначені машини для отримання однорідних мас?

2. Яка класифікація і область використання машин для отримання однорід- них мас?

3. Яка будова і принцип дії вібраційної машини для замісу вафельного тіс- та?

4. Які принципи дії мають збивальні машини періодичної дії?

5. Які принципи дії мають машини для отримання емульсій?

6. Яка будова і принцип дії трикамерної лопатевої збивальної машини непе- рервної дії?

7. Яке призначення і принцип дії має підкаточна машина?

8. Який принцип дії має джгутовитягувальна машина?

9. Яка методика розрахунку продуктивності карамелепідкаточної машини?

10. Яка методика розрахунку продуктивності джгутовитягувальної машини?

11. Які умови нормальної роботи джгутовитягувальної машини?

Глава 21 у статкування для отримання масла какао та формування заготовок печива

21.1. Устаткування для отримання масла какао випресовуванням

Для виготовлення шоколадних виробів потрібна велика кількість масла какао, яке отримують шляхом пресування на гідравлічних пресах періодичної дії під тиском 40…55 МПа і температурі 90…95 ˚С. Підвищення температури какао–тертого до більш високих значень (більш 100 ˚С) призводить до утво-рення “горілого” присмаку какао–масла. Отриманий у процесі пресування твер-дий залишок, який називають какао–макухою, з вмістом масла какао – 8–15% подають на подальше подрібнення у порошок какао.

Тепер для отримання масла какао використовують пресові установки з вертикальними і горизонтальними пресами.

Вертикальні преси бувають: з ручним управлінням, двома комплектами чаш для пресування і ручним вивантаженням какао-макухи; з автоматизованим циклом пресування, одним комплектом чаш і механізованим вивантаженням ка-као-макухи.

Горизонтальні преси бувають тільки з автоматичним циклом пресування і механізованим вивантаженням какао-макухи.

Вертикальні преси менш продуктивні, тому що їх розміри обмежені висо-тою приміщення, ніж горизонтальні. Вертикальні преси мають не більше 6–ти чаш, тоді як горизонтальні – 12. Крім того, у вертикальних пресах пресування відбувається під меншим (40–45 МПа) тиском, ніж у горизонтальних.

Найбільшого поширення набули вертикальні 6–ти чашеві преси 450-N з напівавтоматичною системою управління, а також горизонтальні 12–чашові преси марок 1450/1 і 1450 фірми “Шокотех”, СРН-12-18 фірми “Баумейстер” (Німеччина) і POV-540-2 фірми “Карле е Монтанарі” (Італія), та ін.

Розглянемо схему установки з горизонтальним пресом (рис. 114,а).

Какао–терте подається з темперуючого збірника 1 насосом 2 крізь сітчас-тий фільтр 3 і зворотний клапан 4 у поршневий дозатор 5. Поршень дозатора під дією какао–тертого підіймається до тих пір, поки контакт 6 не вимкне на-сос. Завдяки зворотному клапанові 4 какао–терте не полишає циліндр дозатора. У цей час золотниковий механізм 16 вмикає подачу масла багатоскальчастим насосом 17 у циліндр 7, поршень якого перемішує поршень дозатора 5 вниз і подає порцію какао–тертого по матеріалопроводові 8 у чаші преса 9. Золотник припиняє подачу масла у поршень 7 і вмикає його подачу у пресуючий циліндр 10, плунжер якого під дією масла переміщує чаші відносно пуансонів, вико-нуючи стискування какао–тертого і пресування масла. Масло з чаші витікає у лоток 11, а з нього напрямляється у збірний бак 12. Після закінчення циклу пре-сування золотник 16 перемикає подачу масла у гідроциліндри 14 повернення чаш у вихідне положення. Чаші відкриваються і какао-макуха вивантажується

на вібротранспортер 13 і виводиться з преса. Прес зупиняється у відкритому по-ложенні. Робітник повинен перевірити, чи відсутня макуха у чашах, і натиснути кнопку “пуск”. Чаші закриваються і цикл пресування повторюється.

У пресах інших фірм замість вібротранспортера використовують транс-портери з металевою стрічкою.

На рис. 114,б показана послідовність виконання технологічних операцій пресування какао–тертого. Чаші преса (позиція І) закриті з лівого боку тильною частиною пуансона 30 передньої чаші, а з правого власним пуансоном. Тильна і основна частина пуансонів мають порожнини, закриті сітками. Завантаження чаші відбувається крізь зворотний клапан 4. Після заповнення плунжер (по-зиція ІІ) переміщує чашу зліва направо, насуваючи її на пуансон. Відбувається стискування какао–тертого, масло какао випресовується крізь сітки і порожни-ни в пуансонах назовні, а тиск через пуансон передається на інші чаші. При цьому пружини, які знаходяться між чашами і пуансонами, стискуються. Після закінчення процесу пресування під дією поршнів повернення чаш у вихідне по-ложення чаші і пуансони рухаються назустріч один одному (позиція ІІІ), утво-рюється вільний проміжок між пуансоном попередньої чаші і даною чашею, куди виштовхується макуха. Чаші фіксуються у відкритому положенні, макуха падає на транспортер. Після перевірки чаш і звільнення їх від решток макухи робітник вмикає привод розподільних валів, чаші і пуансони звільнюються і під дією пружин 31 закриваються (позиція IV), після чого знову виконуються опе-рації, показані в позиції І.

Масло у гідравлічній системі преса циркулює під дією вертикального (рис. 114,в) або горизонтального багатоскальчастого насоса, які мають по 3 або 4 скалки. Скалки 21 приводяться у зворотно–поступальний рух від ексцент-риків 18 за допомогою шатунів 19 і повзунів 20, зв’язаних зі скалками. Крізь клапан 24 по трубі 23 відбувається всмоктування масла з бака, а крізь клапан 25 – його подача у гідравлічну систему преса. Під час руху скалки уверх масло всмоктується у циліндр насоса 22, а при рухові униз – нагнітається у систему преса. Усі скалки насоса працюють, коли ввімкнуті всі електромагніти 29. У цьому випадку лівий край важеля 28 і важіль 26 опущені вниз і клапан 24 може вільно закриватись. Після вимкнення частини або всіх електромагнітів важелі 26 підіймають клапан 24 у верхнє положення і масло вільно стікає по трубі 23 у бак і не нагнітається у гідравлічну систему преса. Спочатку вмикаються скалки низького тиску, а потім після досягнення граничного значення тиску у системі. скалки високого тиску.

Під час експлуатації пресів необхідно пильнувати за тим, щоб чаші запов-нювались рівномірно і повністю, щоб не залишались у них частини макухи, щоб проводився своєчасно планово–попереджувальний ремонт для забезпечен-ня мінімальних зазорів у з’єднаннях і запобігання витіканню масла у системі тиску.

Продуктивність пресів по какао–маслу в залежності від марки складає від 127 до 360 кг/год при потужності електродвигунів насосів від 5 до 15,5 кВт. Тривалість пресування 20–30 хв. Технічні характеристики деяких, найбільш по-ширених, пресів наведені у табл. 45.

Таблиця 45

Технічні характеристики пресів

Показники	Тип преса
	1450; 1450/1 фірми “Шокотех”	POV-540-2 фірми “Карле е Монтанарі”	СРН-12-18 фірми “Баумейстер”
Продуктивність по маслу какао, кг/год	380*	333	356
Кількість чаш, шт.	12	12	12
Внутрішній діаметр чаші, мм	450	500	450
Внутрішня висота чаші, мм	90	100	130
Граничний тиск робочої рідини, МПа	54	47	54
Граничний тиск на какао-макуху, МПа	83,4	–	–
Габаритні розміри, мм: довжина ширина висота	7650 2400 3300	6500 2200 1500	7180 1400 2130
Маса преса, кг	22000	27000	32000

^*Залежить від залишкової маслянистості какао-макухи. Цифра 380 відповідає 10% вмістові жиру.