Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Отредактированная методичка / Отредактированная методичка.docx
Скачиваний:
751
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
9.52 Mб
Скачать

5.8. Взбивальная машина типа мв

Взбивальные машины применяются на предприятиях общественного питания в кондитерских цехах и отделениях для взбивания сливок, яиц, кремов и других продуктов. Процесс взбивания можно подразделить на три стадии – равномерное распределение компонентов в общем объеме, растворение отдельных продуктов с образованием однородной массы и насыщение смеси воздухом. Взбитые продукты и полуфабрикаты должны представлять собой стойкие мелкодисперсные пены [1, 5].

Наибольшее распространение на предприятиях получили машины типа МВ, в которых хорошее качество взбивания продуктов достигается за счет вращения взбивателя (рабочего органа) вокруг своей оси и вокруг оси дежи (бачка).

5.8.1. Описание конструкции

Машина МВ-6 с планетарным вращением взбивателя показана на рис. 5.8. В литом корпусе 1 смонтированы электродвигатель 13, клиноременный вариатор скоростей (с раздвижным шкивом 10, ведущим валом 11, шкивом 17 и клиновым ремнем 18), двухступенчатый редуктор (с цилиндрическими шестернями 9 и коническими шестернями 7), планетарная передача, включающая водило 5, рабочий вал 6 и систему шестерен для обеспечения вращения взбивателя вокруг своей оси и оси неподвижного бачка 2. Бачок закрепляется на кронштейне 3, а пружина 12 способствует нормальному прижиму ремня 18 к канавке раздвижного шкива 10.

Частоту вращения взбивателя 4 изменяют перемещением ползуна 16, на котором установлен электродвигатель 13, с помощью рукоятки 14 и винтовой пары 15.

При этом усеченные конусы ведомого шкива 10 раздвигаются или сближаются, а межцентровое расстояние и диаметр шкива изменяется, увеличивая или уменьшая передаточное число. От вариатора скорости вращательное движение передается через двухступенчатый редуктор планетарному механизму и взбивателю 4.

Рис.5.8.Взбивальная машина МВ-6:

а – общий вид; б – кинематическая схема; 1 - корпус; 2 - бачок; 3 - кронштейн; 4 - взбиватель; 5 - водило; 6 - рабочий вал; 7 - коническая шестерня; 8 - кожух; 9 - цилиндрическая шестерня; 10 - раздвижной шкив; 11 - ведущий вал; 12 - пружина; 13 - электродвигатель; 14 - рукоятка; 15 - винтовая шестерня; 16 - ползун; 17 - шкив; 18 - клиновый ремень

5.8.2. Расчет машины

Исходные данные:

Объем бачка для смеси V, л…………………………………………10

Частота вращения взбивателя n0, об/мин…………………………...325

Частота вращения водила nв, об/мин……………………………….90

Вид смеси……………………………………………………..белково-сахарная

Определить: диаметр взбивателя d, геометрические размеры бачка и взбивателя, продолжительность взбивания t0, производительность машины Q и мощность электродвигателя N (рис. 5.9).

Методика расчета.

  1. Диаметр взбивателя:

м.

  1. Геометрические размеры бачка и взбивателя.

Диаметр бачка (цилиндрической части):

D=1,75м;

высота цилиндрической части:

H=0,5D=0,50,248=0,124 м;

диаметр днища бачка:

м;

высота днища бачка:

м;

общая высота бачка:

м;

высота взбивателя:

м;

диаметр прутков взбивателя м;

эксцентриситет оси взбивателя:

м.

Рис. 5.9. Расчётная схема взбивальной машины типа МВ-6

1 - электродвигатель; 2 - вариатор; 3 - зубчатая передача; 4 - коническая зубчатая передача; 5 - приводной вал; 6 - сателлитная шестерня; 7 - солнечное колесо; 8 - водило; 9 - сменный бачок; 10 - взбиватель; 11 - устройство ручного управления

  1. Продолжительность взбивания:

to = Cm·,c,

где Cm- постоянная для смеси (Cm = 20 · 103)

𝑣ср - средняя скорость взбивателя, равная:

𝑣ср = 1,32 · ωв · (rк – rш) = 1,32 · · (0,068 – 0,02) = 0,6 м/с

где ωв- угловая скорость водила, рад/с;

rк ,rш - радиусы делительных окружностей солнечного колеса и сателлитной шестерни (=0,02 м) вычисляемые из формулы:

rк = rш + е = 0,02+0,048 = 0,068 м

Следовательно, продолжительность взбивания:

с.

  1. Производительность машины:

, кг/ч,

где - коэффициент заполнения бачка ();

- продолжительность загрузки, (30с);

- продолжительность выгрузки, (30с);

- плотность смеси, равная:

кг/м3.

Здесь ,- соответственно массовые доли белка и сахара в смеси, (

, - соответственно компонентов в смеси (кг/м3, кг/м3).

Следовательно, производительность равна:

кг/ч.

  1. Мощность электродвигателя:

, кВт,

- коэффициент полезного действия, (

- скорость движения взбивателя относительно продукта, равная:

м/с;

где

- сила сопротивления движению взбивателя

, Н, где

- коэффициент лобового сопротивления,

- число прутков взбивателя (конструктивно

- площадь сопротивления движению взбивателя, равная:

м2,

- диаметр прутков взбивателя, м.

Следовательно, сила сопротивления равна:

В итоге мощность электродвигателя:

кВт.

    1. Котлетоформующая машина по типу МФК

Процесс формования котлет заключается в придании отмеренным порциям продукта заданной формы и геометрического размера. Этому процессу могут быть подвергнуты продукты, хорошо сохраняющие приданную им форму, например, изделия из мясного, рыбного, овощного, крупяного и картофельного фаршей.

Рабочими органами формовочных машин служат различные устройства, обеспечивающие процессы сдавливания и уплотнения продукта в калибровочных гнездах с последующей передачей готового изделия по назначению. Наибольшее распространение на предприятиях общественного питания получили роторные (карусельные) котлетоформовочные машины типа МФК [1, 5].

      1. Описание работы и схемы машины

Машины типа МФК работают по принципу поодиночного формования изделия при безостановочной ее работе (рис. 5.10). Такая машина включает горизонтально вращающийся ротор 4 с круглыми отверстиями – гнездами, в которых установлены поршни 7. Сбоку над столом установлен бункер 5 с лопастным нагнетателем 6. При прохождении гнезда ротора 4 под бункером поршень 7 опущен вниз и в свободный объем с помощью нагнетателя поступает фарш. При дальнейшем вращении ротора поршень поднимается с помощью копира 2 вверх и выталкивает отформованную котлету на поверхность стола, с которого она снимается сбрасывателем 3 на отводящий лоток. Передача движения на рабочие органы машины производится с помощью зубчатых передач 1 и редуктора 8, соединенного с электродвигателем.

Массу изделия при необходимости изменяют регулировочным винтом, определяющим нижнее положение поршня. Для исключения прилипания фарша имеется устройство для покрытия рабочей поверхности поршня слоем панировочных сухарей.

      1. Расчет котлетоформующей машины

Исходные данные:

Производительность Q, шт/ч………………………………………3900

Число формующих емкостей i, шт…………………………………5

Масса котлеты mk, г…………………………………………………75

Сырье………………………………………………………………мясной фарш

Определить: число оборотов стола n, ход поршня h, массу фарша в бункере mб, мощность электродвигателя N.

Рис. 5.10. Кинематическая схема роторной котлетоформовачной машины:

1 - зубчатые передачи; 2 - копир; 3 - сбрасыватель; 4 - ротор; 5 - бункер; 6 - лопастной нагнетатель; 7 - поршни; 8 - редуктор

Методика расчета

  1. Число оборотов формовочного стола:

об/с.

  1. Ход поршня:

, м,

- диаметр цилиндра стола (выбираем

- толщина слоя сухарей на торце поршня (

- объем емкости для котлеты, равный:

м3.

(- плотность фарша,кг/м3).

Следовательно, ход поршня:

  1. Масса фарша в бункере:

кг,

где – коэффициент заполнения бункера (

- объем части бункера для фарша, равный объему бункера минус объем в бункере, занимаемый лопастью.

м3,

где - внутренний диаметр бункера (конструктивном);

- высота бункера (конструктивно 0,35 м).

Тогда масса фарша в бункере:

кг.

  1. Мощность электродвигателя:

, кВт,

–мощность, затрачиваемая на движение поршня, кВт (учитывается

- коэффициент полезного действия (

- мощность на преодоление отделения отформованной котлеты, равная:

Вт.

Здесь - предельное напряжение сдвига (Па);

- расстояние от оси вращения стола до центра формовочного цилиндра (конструктивно м).

Мощность на преодоление сопротивления вращению лопасти:

,Вт, где

- частота вращения лопасти (конструктивно об/мин);

–внутренний радиус бункера (м);

–коэффициент проворачивания продукта относительно лопасти (

- коэффициент трения фарша о стенки и днище бункера,

- липкость фарша (3Па);

- площадь днища бункера, соприкасающаяся с фаршем, равная:

м2;

- площадь боковой поверхности бункера, соприкасающаяся с фаршем, равная:

м2.

Следовательно, мощность на преодоление сопротивления вращению лопасти:

Вт.

В итоге мощность электродвигателя:

кВт.

    1. Машина для изготовления пельменей

Производство пельменей и вареников с различными начинками (мясным и рыбным фаршем, картофелем, капустой и др.) в основном осуществляется путём получения фаршевых колбасок с последующим штампованием изделия. Фаршевая колбаска (тестовая трубка) получается путём одновременного выдавливания через специальную насадку теста (наружная часть) и фарша.

Принципиальное устройство самых распространённых варенично-пельменных и пельменных машин (например, машины типа ВПМ и НПА) одинаково [1, 2].

      1. Описание схемы и конструкции

Машина типа ВПМ состоит из двух основных частей: загрузочной секции и транспортёра с штампующим барабаном (рис. 5.11).

Рис.5.11. Кинематическая схема варенично-пельменной машины:

1 - электродвигатель; 2 - цепная передача; 3 - муфта включения; 4 - звёздочка; 5 - электродвигатель; 6 – вариатор скорости; 7 – червячная передача; 8 - цепная передача; 9 -приводной барабан; 10 - опорный барабан; 11 - бункер; 12 - щётка; 13 - транспортёрная лента; 14 - натяжной барабан; 15 - червячный редуктор; 16 - шнек для фарша; 17 - шнек для теста; 18 - цепная передача; 19 - штампующий барабан

Рис .5.12. Формующая насадка для получения тестовой трубки с фаршем

В верхней части загрузочной секции размещены два бункера: для теста и для фарша. В тестовом бункере смонтирован шнек 17, а в фаршевом бункере - шнек 16 для нагнетания соответственно теста и фарша к формирующей насадке (рис. 5.12). Шнеки приводятся во вращение звёздочками 4 и цепной передачей 2, которая в свою очередь получает вращательное движение от электродвигателя 1 с червячным редуктором 15. Приводные валы шнеков оснащены кулачковыми муфтами 3. Транспортёр с бесконечной прорезиновой лентой 13 имеет три барабана: приводной 9, опорный 10 и натяжной 14. Над опорным барабаном установлен штампующий барабан 19, который с помощью рычага с эсцентриком может подниматься или опускаться на движущуюся ленту транспортёра. Рядом с штампующим барабаном на раме транспортёра установлен бункер 11 для муки, внутри которого вращается волосяная щётка 12. Щётка приводится во вращение цепной передачей 18 от привода транспортёра. В днище бункера вставлена плетёная сетка, закрываемая заслонкой. Через сетку во время работы машины просыпается мука на движущуюся тестовую трубку. Когда не производится штамповка изделий, сетка бункера перекрывается заслонкой.

Транспортёр приводится в движение электродвигателем 5, бесступенчатым вариатором скорости 6, а также червячной 7 и цепной 8 передачами. Бесступенчатый редуктор-вариатор обеспечивает синхронность движения ленты транспортёра и тестовой трубки с фаршем.

Формующая насадка (рис. 5.12) выполнена так, что сплюснутая трубка фаршепровода входит в овальное отверстие тестопровода, при этом между ними остаётся овальная щель шириной около 3 мм. Таким образом тесто, обтекая фаршепровод, формуется в трубку овального сечения. которая тут же заполняется фаршем. Дальше тестовая трубка с фаршем ложится на подкладные листы и движется вместе с ними на ленте транспортёра к вращающемуся штамповочному барабану. Перемещаясь под мукопосыпателем, трубка посыпается мукой и после отштамповки пельменей (или вареников) подкладные листы с изделиями снимаются с ленты транспортёра.

5.10.2 Расчёт машины

Исходные данные:

Производительность Q, кг/ч………………………………………………..55

Количество штамповочных гнёзд Z, шт…………………………………...32

Диаметр штамповочного барабана Dф, м………………………………….0,2

Сырьё…………………………………………………….тесто и мясной фарш

Определить: штучную производительность машины Qшт, частоту вращения приводного барабана конвейера nб, расход фарша и теста (Qф и Qт), мощность электродвигателей N.

Методика расчёта

  1. Штучная производительность машины:

Qшт = · 3600, шт/ч, где

L – длина окружности штамповочного барабана, м;

Vo – окружная скорость штамповочного барабана равная:

Vo = π·Dф·nш, м/с

Здесь nш – частота вращения штампующего барабана вычисляемая по формуле:

nш = = = 0,04 об/с

(q = 0,012 кг – масса одного пельменя)

Следовательно, окружная скорость штамповочного барабана:

Vo = π·Dф·nш = 3,14·0,2·0,04 = 0,025 м/с,

а штучная производительность машины равна:

Qшт =·3600 = = 4586 шт/ч

  1. Частота вращения приводного барабана конвейера:

nб = , об/мин,

где Dб - диаметр приводного барабана (Dб = 0,08 м – конструктивно);

Vк – скорость движения конвейерной ленты равная:

Vк = nш·π·Dф = 0,04·3,14·0,2 = 0,025 м/с

Следовательно, частота вращения приводного барабана:

nб = = = 5,97 об/мин

  1. Расход теста и фарша выявляется из их соотношения в готовой

продукции. В случае соотношения равным 1:1

Qт = Qф = == 27,5 кг/ч

  1. Мощность электродвигателей машины:

N = , кВт,

где N1 – мощность, затрачиваемая на привод шнека для перемещения теста,

N1 = = = 0,085 кВт

т = 100·105 Н/м2 – давление нагнетания для теста, ρт = 900 кг/м3 – плотность теста);

N2 – мощность, затрачиваемая на привод шнека для перемещения фарша:

N2 = = = 0,062 кВт

ф = 80·105 Н/м2 – давление нагнетания для фарша,

ρф = 1000 кг/м3 – плотность фарша);

N3 – мощность, затрачиваемая на привод транспортёра, учитывается за счёт уменьшения коэффициента полезного действия, кВТ;

η – коэффициент полезного действия (η = 0,65)

В итоге, общая мощность двигателей машины:

N = = = 0,23 кВт.