3 Конструкторская разработка

3.1 Обоснование

Обвалка – это процесс отделения костей от мышечной, соединительной и жировой тканей. Виды обвалки:

1. Дифференцированная обвалка – это обвалка, при которой каждый обвальщик обваливает определенную часть полутуши в течение всей смены предварительно, разделив ее на части.

2. Вертикальная обвалка - это обвалка, при которой обвальщик обваливает полутушу на подвесном пути.

3. Дифференцированная вертикальная обвалка – это обвалка, при которой обвальщики по очереди обваливают разные части туши на одном и том же подвесном пути.(используется на Черкизовском мясоперерабатывающим заводе)

4. Потушная обвалка – это обвалка, при которой один обвальщик обваливает полутушу, предварительно разделив её на отрубы

5. Комбинированная обвалка – это обвалка, при которой на частях со сложным анатомическим строением допускается до 50% остаточного содержания мяса на костях.

Обвалка отрубов и зачистка отдельных частей туши проходит следующим образом.

Передняя четвертина туши. Лопатку (переднюю ногу) кладут на стол наружной стороной вниз и срезают мясо и сухожилия с лучевой и локтевой костей. После этого разрезают сочленения этих костей с плечевой костью и отделяют их, затем срезают мясо с краев плечевой кости, разрезают и разламывают сочленение с плечевой костью и отделяют лопаточную кость. Для этого упираются левой рукой в плечевую кость, а правой рукой отдирают лопаточную кость от мяса. После отделения лопаточной кости вырезают из мяса плечевую кость. От полученной мякоти отрезают жилистую часть (рульку и голяшку), снятую с лучевой и локтевой костей. Остальное мясо разрезают на два больших куска: плечевую часть, отделенную от плечевой кости и задней кромки лопаточной кости, и заплечную часть, снятую непосредственно с лопаточной кости.

Крупные части и мелкие куски лопатки зачищают, срезая с их поверхности грубую соединительную ткань. У крупных кусков, кроме того, срезают тонкие закраины мяса и излишний жир.

В результате обвалки и зачистки лопатки получаются: плечевая часть — мышцы клинообразной формы и заплечная часть — две мышцы продолговатой формы, соеди­ненные между собой пленкой.

Шею обваливают, срезая мясо целым пластом, стараясь полностью отделить его от позвонков. Срезанное мясо жилуют — удаляют сухожилия и остатки надкостницы.

Грудную часть отрезают по линии, идущей от конца первого ребра к концу последнего. Для этого с внутренней стороны спинно-грудной части делают надрез по линии хрящей, соединяющих грудную кость с реберными костями. Затем спинно-грудную часть переворачивают наружной стороной и срезают мякоть с грудной части.

Толстый край и подлопаточную часть срезают вместе. Для этого, начиная с 13-го ребра, по линии, соединяющей толстый край с покромкой, делают прямой надрез до 4-го ребра, после чего под прямым углом мякоть надрезают на 1/3 длины ребер, а затем продольно до первого ребра. Мякоть края, начиная с 13-го ребра, отделяют вместе с подлопаточной частью от ребер и поперечных отростков. После этого толстый край отделяют от подлопаточной части по линии первых трех спинных позвонков, поперечных отростков и верхней трети ребер, подравнивают и зачищают закраины. При зачистке отделяют мышцы и сухожилия, прилегающие непосредственно к позвоночнику, а также сухожилия, расположенные вдоль всего толстого края.

В зачищенном виде толстый край представляет собой пласт мяса неправильной прямоугольной формы; подлопаточная часть — пласт мяса квадратной формы.

Покромку срезают со средней части реберных костей, после чего зачищают и обравнивают ее края. В зачищенном виде покромка представляет собой мышечный пласт прямоугольной формы.

Кости и хрящи спинно-грудной части зачищают от остатков мяса.

Задняя четвертина туши. Вырезку зачищают от прилегающих к ней по всей длине малой поясничной мышцы и сухожилий. Тонкий край подвергают обвалке. Для этого вдоль спинной части по остистым отросткам прорезают мясо до позвоночника, после срезают его с костей целым пластом. Снятый слой мякоти разрезают по линии, проходящей на 1 см ниже поперечных отростков, разделяя его на тонкий край и пашину.

При зачистке с наружной поверхности тонкого края срезают грубые сухожилия. У жирного мяса срезают излишний жир, оставляя его слоем не более 1 см. Закраины мяса с тонкого края также срезают. В зачищенном виде тонкий край представляет собой пласт мяса прямоугольной формы.

Пашина — мышечный слой, расположенный в нижней брюшной части туши. После отделения ее зачищают от сухожилий и пленок.

Заднетазовую часть (заднюю ногу) обваливают следующим образом. У берцовой кости, начиная с наружного ее конца, подрезают мясо и сухожилия, перерезают сочленения этой кости с бедренной, после чего отделяют берцовую кость, срезая с нее мясо и сухожилия. Затем отделяют подвздошную кость и срезают с нее мясо. Далее мясо разрезают вдоль бедренной кости и отделяют мышцу, расположенную с задней стороны кости (внутреннюю часть ноги), после чего вырезают бедренную кость. Остальную мякоть разрезают на три части: боковую, наружную и верхнюю.

Боковая часть расположена с передней стороны бедренной кости, наружная — с наружной стороны этой же кости, верхняя — сверху, на подвздошной кости таза.

Куски мяса после отделения костей зачищают от сухожилий, излишнего жира и закраин. У наружной части отрезают жилистое мясо, срезанное с берцовой кости, и голяшку; грубые сухожилия с внутренней стороны удаляют. У верхней части срезают грубые сухожилия и внутреннюю сухожильную прослойку, а тонкую поверхностную пленку оставляют. У внутренней части межмышечную соединительную ткань оставляют.

В результате разделки, обвалки и зачистки говяжьих туш (полутуш) выделяются следующие крупнокусковые полуфабрикаты: лопатка (плечевая и заплечная части), шея, грудная часть, толстый край (длиннейшая мышца спины), подлопаточная часть (надпозвоночные вентрально-зубчатые мышцы), покромка, пашина, вырезка (подвздошная мышца), тонкий край (надпозвоночные мышцы), задне-тазовая часть (верхняя, внутренная, наружная и боковая).

Обвалка производится таким образом, чтобы более полно удалить мясо с костей меньшей степени повредить мышечную ткань. При удаляют остатки костей, крупные образования соединительной ткани, тонкие части куска. Все отруба туши говядины подвергают полной обвалке.

На предприятиях малой мощности используют столы для обвалки. Они должны удовлетворять следующими технологическим требованиям:

• Стол для обвалки должен содержать вставку позволяющую оператору работать острым ножом;

• Должен иметь площадь поверхности, позволяющей разместить отрубы полностью;

• Регулируемая высота стола в пределах 10 см;

• Должен иметь барьер, предотвращающий скат исходного материала;

• Материал стола должен допускать контакт с пищевыми продуктами и не иметь солей тяжелых металлов;

• Стол должен подвергаться качественной санитарной обработке с разборкой всех узлов имеющих контакт с пищевым сырьем.

3.2 Выбор оборудования. Основные расчеты по предлагаемой разработке.

В таблице 3.1 приведем сравнительный анализ столов для обвалки.

Таблица 3.1 – Сравнительный анализ столов для обвалки.

Поставляемый стол	Преимущества	Недостатки
Стол из нержавеющей стали.	надежная конструкция, прочен; материал не активен с пищевыми продуктами; относительно не дорогая стоимость	отсутствуют борта для ската продукции; нет регулировки высоты стола; отсутствует полимерная вставка.
Стол из нержавеющей стали с подставкой.	материал не активен с пищевыми продуктами; существуют защитные борта; есть подставка; конструкция прочна.	нет регулировки высоты стола; отсутствует полимерная вставка

3. Основные расчеты

Расчет ножки стола на грузоподъемность

Известно: E=2·10⁵ МПа = 2·10⁴ кН/см²; [σ] = 160 МПа = 16 кН/см²; σ_у = 270 МПа = 27кН/см³; μ = 0,7.

Рисунок 3.1 – Схема определения грузоподъемности стержня

Для уголка №40 А = 3,08 см²; I_x = 4,58 см⁴; i = 1,22

Грузоподъемность определим из условия устойчивости

F<A φ. (1)

Найдем геометрические характеристики по формуле (2):

λ = (μ l)/i (2)

λ = (0,7 90)/1,22 = 51

Применяя линейную инетрполяцию найдем φ:

λ	φ
50	0,89
60	0,86

φ= 0,89-1(0,89-0,86)/10 = 0,887

Вычислим грузоподъемность стержня:

F < 3.08*0.887*2*16 = 87,4 кН

Найдем коэффициент запаса устойчивости. Сначала определим критическую силу F_кр, т.к λ = 51, потеря устойчивости происходит в области упругих деформаций. Критическое напряжение найдем по формуле (3):

σ_кр= 310 – 1,14* λ (3)

σ_кр = 310-(1,14*51) = 251,86 МПа

Критическая сила находиться по формуле (4):

F_кр = σ_кр А_с (4)

F_кр = 25,2*3,08 = 77,6 кН

Коэффициент запаса устойчивости определим по формуле (5):

n_у = F_кр/F (5)

n_у = 77,6/30 = 2,6

0. 3.4 Инструкция по эксплуатации стола для обвалки

1. Вид и назначение

Стол для обвалки предназначен для проведения обвалки сырья для дальнейшего проведения технологического процесса; изготавливается в слесарной мастерской на мясоперерабатывающих предприятиях.

2. Область применения

На предприятии мясоперерабатывающей промышленности применяется для проведения обвалки после разделки полутуш на отрубы. Стол может применяться при производстве любого вида колбасных изделий.

3. Техническая характеристика:

- станина из нержавеющей стали (ГОСТ 5632 – 72), толщиной 1 мм;

- каркас из стали 3, покрытый эпоксидной краской;

- габаритные размеры мм;

- масса 50 кг.

4. Устройство и принцип работы

Стол для обвалки – сварная конструкция, каркас которой выполнен из уголков, покрытых эпоксидной краской, а станина – из листа нержавеющей стали. После разделения полутуш на отрубы они поступает на стол для обвалки, где проводится обвалка и затем отправляется на дальнейшую обработку.

5.Эксплуатационные требования

5.1 Осмотр оборудования перед работой: проверить чистоту стола; проверить его устойчивость и высоту.

5.2 Порядок работы во время реализации процесса: полутуши, попадая на стол обваливаются, сырье сортируется в полимерные тазики и идет на дальнейшую обработку;

5.3 Порядок обслуживания после работы: очистка рабочей поверхности от остатков сырья.

5.4 Организация технического обслуживания

Карта технического обслуживания представлена в таблице 3.2. Конструкция стола представлена на рисунке 3.2.

Таблица 3.2 – Карта технического обслуживания

Позиция	Перечень операций и их содержание	Периодичность
1	Очистка стола от остатков продукта с помощью ветоши и моющих средств	Ежедневно
2	Подкраска столов сколов эпоксидной краской станины	1 раз в месяц

1

2

Рисунок 3.2 – Конструкция стола