Варианты заданий

Таблица 6.1

№ вар.	Нарезаемый продукт	b, мм	m, кг	tз, с	l, мм	δ, мм	q0, Н/м
1	Колбаса	80	1,6	13	240	5,0	300
2	Вареная		1,3		200	6,0	500
3	Колбаса	40	0,6	10	220	2,5	600
4	Полукопченая		0,4		180	3,0	800
5	Колбаса	30	0,4	11	190	2,0	900
6	Сырокопченая		0,35		170	1,5	1200
7	Ветчина	30	1,45	14	160	4	700
8			1,3		150	5	800
9	Окорок	120	1,5	16	180	6	500
10			1,3		160	4	600
11	Шейка	110	1,1	15	130	8	900
12			1,25		160	5	1000
13	Балык	70	0,9	12	230	6	600
14	Рыбный		0,8		210	4	1000
15	Сыр	100	1,0	9	150	1,5	700
16			1,5		200	2,0	600

Практическая работа № 7

Изучение характеристик машин для нарезки хлеба и хлебобулочных изделий.

Хлебобулочные изделия, в особенности свежие, имеют пористую структуру и при нарезании легко деформируются. Качество нарезанного хлеба определяется внешним видом ломтиков, которые должны иметь одинаковую толщину, гладкую поверхность среза и минимальное количество отходов (крошки).

Удовлетворительное качество нарезки хлеба обеспечивается правильным выбором режимов резания и повышением коэффициента скольжения ножа.

На предприятиях общественного питания в основном эксплуатируются хлеборезки, имеющие один дисковый вертикально расположенный нож, который совершает планетарное движение.

На рис. 7.1. приведен общий вид машины МРХ-200

Рис. 7.1. Хлеборезательная машина МРХ-200.

1-пульт управления;

2-корпус;

3-предохранительная решетка загрузочного бункера;

4-кожух ножа;

5-окно разгрузки;

6-механизм заточки ножа.

Взаимодействие узлов и механизмов машины определяется ее кинематической схемой. (рис. 7.2.)

Рис. 7.2. Кинематическая схема хлеборезательной машины.

Крутящий момент от электродвигателя 1 через муфту 2 передается с помощью клиноременной передачи 3 и цепной передачи 4 на главный приводной вал 5 и через планетарную цепную передачу 6 на дисковый нож 7.

Механизм шаговой подачи устроен следующим образом:

Ходовой винт 8 установлен в опорах и через кривошипно-рычажный механизм 9 получает вращение от главного приводного вала. С ходовым винтом через гайку 10 соединен механизм захвата 11, подающий продукт под дисковый нож.

Таким образом, с каждым оборотом главного приводного вала продукт вместе с гайкой перемещается под дисковый нож. Величина перемещения соответствует толщине отрезаемого ломтика.

Машина работает следующим образом:

Хлеб подается на загрузочный лоток и закрепляется захватом. При включении электродвигателя совершает рабочий ход главный приводной вал; вместе с ним совершает планетарное движение дисковый нож, который, одновременно вращаясь вокруг собственной оси, отрезает ломтик хлеба.

Следующий рез производится при очередном обороте вала с ножом. При этом хлеб продвигается с помощью механизма шаговой подачи на толщину отрезаемого ломтика, которая может регулироваться в пределах от 5 до 20 мм.

Производительность хлеборезки определяется по формуле:

, кг/ч

где m-масса нарезаемой порции хлеба, кг;

Т-продолжительность цикла нарезки порции хлеба, с.

Т=t_з+t₀+t_в (с),

где t_з-время, необходимое для подачи порции хлеба и закреплений его на лотке, с.

t_з=2…4с

t_в-время, необходимое для выгрузки нарезанного хлеба и удаления хлеба, оставшегося в захвате, с.

t_в=4…5с

Время, необходимое для нарезки порции хлеба

(с),

где l-длина подаваемой под нож порции хлеба, м.

h-толщина отрезаемых ломтиков хлеба, м.

n-частота вращения приводного вала (число резов), мин^-1.

Нормальная составляющая скорости резания

υ_п=2π·n·R (м/с),

где R-расстояние между осями солнечной и планетарной звездочек (длина вала), м.

n – в с^-1

Мощность, необходимая для нарезания хлеба

N₁=q·L·υ_п (Вт),

где q-удельное сопротивление резанию, Н/м-зависит от вида хлеба, сорта и свежести.

L-длина дуги резания, т.е. длина режущей кромки ножа, м. (принимается равной ширине нарезаемого хлеба).

Сила трения

P_тр=f·m·g (Н),

где f-коэффициент трения продукта о дисковый нож (f=0,4…0,6)

Скорость продвижения хлеба

(м/с)

Мощность, необходимая для продвижения хлеба

N₂=P_тр·υ₁ (Вт)

Потребляемая мощность хлеборезки

(кВт)

Задание

1. Описать конструкцию и принципы действия хлеборезки.

2. Определить производительность.

3. Определить потребляемую мощность хлеборезки.

4. Определить частоту вращения дискового ножа, если число зубьев солнечной звездочки Ζ₁=29, а число зубьев звездочки планетарной Ζ₂=11.

i_пл=(Z₁/Z₂) -1

Варианты заданий

Таблица 7.1

№, вар	m, кг	l, мм	h, мм	n, мин-1	R, м	q, Н/м	L, м	η
1	0,8	250	5	200	0,09	1360	0,08	0,7
2	0,75	240	6			1070
3	1,15	230	7	190		660	0,1
4	1,1	220	8			630
5	1,3	210	9	180	0,1	1740	0,11	0,75
6	1,2	200	10			1630
7	1,4	190	11	170		1430	0,12
8	1,3	180	12			740
9	1,5	170	13	160	0,12	1070	0,13	0,8
10	1,6	190	14			930
11	1,9	200	15	150		730	0,14
12	2,0	210	16			650
13	1,8	220	17	140	0,14	1320	0,15	0,85
14	1,6	230	18			1010
15	1,5	240	19	130		870	0,16
16	1,2	250	20			670

Практическая работа № 8

Машины для измельчения хрупких продуктов.

Измельчение - это процесс уменьшения размеров кусков твердых продуктов механическим путем. При этом измельчение крупных кусков называется дроблением, мелких - размолом или помолом.

Степенью измельчения i называется соотношение средних размеров кусков продукта до дробления D и после дробления d.

,

Различают следующие размерные классы дробления продуктов:

-крупный - с размером кусков продукта после дробления 250…40 мм;

-средний - 40…10 мм;

-мелкий - 10…1 мм;

-тонкий - 1…0,4;

-коллоидный - 0,001 мм.

Класс дробления продукта определяется размером щели (зазором) между размолочными поверхностями.

Конструкция размолочной машины определяется видом измельчаемого продукта: для измельчения специй и сухарей применяют размолочный механизм с конусными жерновами; для измельчения зерен кофе-с дисковыми жерновами; для дробления орехов и растирания мака-с цилиндрическими вальцами.

В размолочных механизмах с конусными жерновами (рис. 8.1.) измельчение продукта осуществляется за счет разрушения при сжатии в сочетании с разрушением при сдвиге между двумя жерновами, рифленые поверхности которых обращены друг к другу. Расстояние между ними постоянно уменьшается в направлении наружной кромки.

2

Рис.8.1. Схема установки изучения основных характеристик размолочной машины МС12-15

Механизм состоит из алюминиевого корпуса 1, отлитого вместе с загрузочной воронкой. Внутри корпуса расположены рабочие элементы – шнек 2 и вращающийся жернов 3 и неподвижный жернов 4. Шнек и жернов 3 закреплены на горизонтальном валу, который приводится во вращение от универсального привода 5.

Механизм работает следующим образом. Продукт, находящийся в загрузочной воронке, захватывается шнеком, предварительно измельчается его лопастями и продвигается к жерновым 3 и 4, где измельчается до заданных размеров. Разгрузочное устройство выполнено в виде вертикального лотка.

Частота вращения n жернова (3) должна обеспечивать отбрасывание частиц продукта на рифленую поверхность неподвижного жернова (4), которые затем должны продвигаться к разгрузочному отверстию.

,

где n-частота вращения подвижного жернова, об/мин;

K_пр-коэффициент проскальзывания продукта;

r_ср-средний радиус подвижного жернова, м;

f-коэффициент трения продукта о поверхности жерновов;

α-угол конусности вращающегося жернова.

Теоретическая производительность размолочного механизма зависит от площади щели между жерновами, скорости продвижения продукта по образующей диска (подвижного жернова), насыпной массы продукта и коэффициента использования машины.

П=F·ν·ρ·ψ (кг/с),

где F-площадь щели между жерновами, м².

,

где d_н-диаметр неподвижного жернова, м;

d_в-диаметр вращающегося жернова, м;

ν₀-скорость продвижения продукта по образующей жернова, м/сек.

,

где n-частота вращения жернова, об/мин;

β-угол наклона канавок на вращающемся диске (жернове), град;

ψ-коэффициент заполнения продуктом пространства между жерновами;

ρ-плотность продукта, кг/м³.

Класс дробления продукта для конусного механизма (размер щели):

Для размола зерен кофе предназначены кофемолки с дисковыми ножами (рис.8.2).

Рис.8.2. Кофемолка МИК-60

1 - резиновые опоры; 2 - основание; 3 - амортизаторы; 4 - корпус;

5 - электродвигатель; 6 - корпус рабочей камеры; 7 - подвижный диск;

8 - неподвижный диск (жернов); 9 - фланец; 10 - крышка; 11 - рукоятка механизма регулировки; 12 - прижимная планка; 13 - магнитная ловушка;

14 - загрузочный бункер; 15 - откидная крышка; 16 - магнитный пуска­тель;

17 - кольцо; 18 - электровибратор; 19 - панель управления; 20 - резьбовая втулка; 21 - кнопочная станция; 22 - демпферная пружина; 23 - разгрузочная труба

Кофемолка устроена следующим образом (рис. 8.2.). Внутри корпуса (4) на резиновых амортизаторах (3) установлен электродвигатель (5). Ос­нование машины (2) установлено на резиновых опорах (1). На конце вала электродвигателя укреплен подвижный диск (7) с вращаю­щимся жерновом. К верхнему торцу корпуса рабочей камеры (6) крепится съемная крышка (10) с неподвижным жерновом (8) и механизмом регулирования зазора между жерновами. Механизм регулировки состоит из рукоятки (11), кольца с внутренними зубьями (17), резьбовой втулки (20) с диском и наружными зубьями и фланца (9) с резьбовым хвостовиком, к которому монтируется неподвижный жернов (8). Резьбовая втулка (20) в осевом направ­лении закреплена стопорным кольцом через демпферные пружины (22), которые должны срабатывать при попадании посторонних твердых предметов между жерновами, смягчая тем самым ударные нагрузки. При перемещении рукоятки (11) получает вращение че­рез зубчатое зацепление резьбовая втулка (20), которая заставляет фланец перемещаться в осевом направлении относительно крыш­ки (10) по направляющим штырям и изменять тем самым зазор между жерновами.

В горловине загрузочного бункера (14), который установлен в верхней части корпуса, имеется постоянный магнит (13) для улав­ливания феррометаллических включений.

Кофемолка работает следующим образом. Через открытую откид­ную крышку (15) в бункер загружают зерна кофе, а на разгрузочную трубу, отжав прижимную планку (12), надевают пакет для приема молотого кофе. Затем, отпустив планку (12), прижимают пакет к трубе (23) и включают машину нажатием пусковой кнопки (21),. установленной на панели (19). Кофе из бункера поступает самоте­ком в пространство между жерновами и измельчается. Измельчен­ный кофе лопатками вращающегося диска выбрасывается в трубу для выгрузки, которая колеблется с помощью электровибратора (18), тем самым обеспечивая удаление всего кофе без остатка. Для пре­кращения работы машины нажимают кнопку «Стоп» магнитного пускателя (16).

После остановки машины отжимают прижимную планку (12) и снимают пакет, наполненный измельченным кофе.

В размолочных механизмах за один оборот вращающегося жернова измельчается определенное количество продукта, ограниченное пространством между жерновами.

Для дисковых жерновов кофемолки МИК-60 это пространство определяется по формуле:

(м³),

где D_max-максимальный диаметр жернова, м;

D_min-минимальный диаметр жернова, м;

b-зазор между жерновами, м.

Производительность механизма:

П=3600·V·n·ρ·ψ (кг/ч)

где n-частота вращения жернова, сек^-1;

ρ-плотность продукта, кг/м³;

ψ-коэффициент заполнения продуктом пространства между жерновами.

Задание

1. Описать принцип работы размолочного механизма МС12-15.

2. Определить производительность размолочных машин.

3. Определить размерные классы дробления.

Варианты заданий.

Таблица 8.1

Вар.	ρ, кг/м3	ψ	Для конусных механизмов					Для дисковых механизмов
			dн, мм	dв, мм	n, об/мин	α, 0	β, 0		Dmax, мм	Dmin, мм	n, об/мин	b, мм
1	500	0,1	155	150	170	60	15		160	75	1450	0,2
2	510		149	145		59	16			80	1440
3	520	0,15	144	140	175	58	17		155		1430	0,25
4	530		138	135		57	18			75	1420
5	540	0,2	133	130	180	56	19		150		1410	0,3
6	550		127	125		55	20			78	1400
7	560	0,25	122	120	185	54	21		145		1390	0,35
8	570		118	115		53	22			72	1380
9	580	0,3	111,5	110	190	52	23		160		1370	0,4
10	590		106	105		51	24			76	1360
11	600	0,25	101,5	100	195	50	25		135		1350	0,45
12	610		96	95		49	26			70	1340
13	620	0,2	91	90	200	48	27		130		1330	0,5
14	630		85,8	85		47	28			74	1320
15	640	0,3	81	80	210	46	29		120	64	1310	0,55
16	650		70,6	70		45	30			66	1300

Практическая работа № 9

Взбивальные машины.

Механическое перемешивание производится с целью образования нового продукта в виде однородной массы, состоящей из отдельных частичек разнородных продуктов.

Взбиванием называется процесс перемешивания, сопровождающийся насыщением продукта мельчайшими пузырьками воздуха.

Взбивальные машины применяются на предприятиях общественного питания для взбивания сливок, яиц, кремов и других продуктов. В основном это машины, имеющие вертикально расположенную неподвижную рабочую камеру и взбиватели, вращающиеся вокруг своей оси и оси приводного вала. Конструкция взбивателей зависит от физико-механических свойств взбиваемого продукта.

Прутковые взбиватели (рис.9.1.а) предназначены для жидких, легко взбиваемых продуктов (сливок, яичного белка, муссов); плоскорешетчатые (рис.9.1.б)-для продуктов средней консистенции (сливочного крема, блинного теста); крючковые и овальные (рис.9.1.в и г)-для густых продуктов (бисквитного теста, кондитерской помадки и др.)

а

в

г

б

Рис.9.1. Взбиватели:

а-прутковый; б-плоскорешетчатый; в-крючковый; г-кольцевой.

Для взбивания продуктов применяются различные взбивальные машины, в основном с вертикально расположенным рабочим валом, которые можно подразделить по характеру движения рабочего инструмента на две группы: машины с вращением взбивателя вокруг не­подвижной оси и машины с планетарным вращением взбивателя.

Рис.9.2. Взбивальная машина МВ-6:

1 — корпус; 2 — бачок; 3 — кронштейн; 4 — взбиватель;

5 — водило; 6 — рабочий вал; 7 — конический редуктор; 8 — кожух;

9 — цилиндрический редуктор; 10 — раздвижной шкив; 11 — ведущий вал;

12 — пружина; 13 — электродвигатель; 14 — рукоятка; 15 — винтовая шестерня;

16 — ползун; 17 — шкив; 18 — клиновой ремень

Взбивальная машина МВ-6. Настольная малогабаритная машина МВ-6 (рис.9.2.) имеет литой корпус (1), выполненный в виде колонны с основанием и кожухом (8), в котором установлены: электродвигатель (13) на ползуне (16), клиноременный вариатор, цилиндрический (9) и конический (7) редукторы и планетарная передача. На выходном валу электродвигателя на шпонке установлен шкив (17), который объединен клиновым ремнем (18) с раздвижным шкивом (10), расположенным на ведущем валу (11) привода взбивателя. Раздвижной шкив состоит из двух усеченных конусов - неподвижного и подвижного, поджимаемого пружиной (12). Для изменения частоты вращения взбивателя электродвигатель (13) перемещают с помощью рукоятки (14) и винтовых шестерен (15). При этом изменяется межцентровое расстояние шкивов, а ведо­мый шкив, состоящий из двух половин, соответственно раздвига­ется или сближается и ремень замыкает другой диаметр его рабо­чей поверхности. Стрелка указателя отклоняется на определенный угол и указывает частоту вращения. От вариатора скоростей вра­щение передается через цилиндрический и конический редукто­ры вертикальному валу (6), а от вала через водило (5) - взбивателю (4). Сверху и с тыльной стороны корпус закрыт крышками. На передней его стенке укреплен кронштейн (3) для бачка (2). На внутренней боковой стенке — магнитный пускатель.

Машина МВ-6 устанавливается на рабочем столе.

Взбивальные машины, применяемые на предприятиях обществен­ного питания наряду с конструктивными особенностями отлича­ются емкостью бачка, мощностью установленного электродвига­теля, габаритными размерами и массой.

Действительная производительность взбивальных машин:

(кг/сек)

где m-масса продукта, подвергаемого взбиванию, кг;

Т-суммарное время обработки порции продукта, сек.

Теоретическая производительность:

(кг/сек)

где V-объем рабочей камеры, м³;

ρ - плотность продукта, кг/м³;

ψ - коэффициент заполнения рабочей камеры.

Месильный бачок рекомендуется загружать не более чем на 2/3 его объема.

t_з - продолжительность загрузки, сек;

t₀ - продолжительность обработки продукта, сек;

t_в - продолжительность выгрузки, сек.

Мощность затрачиваемая на преодоление сил межмолекулярного сцепления между частицами продукта.

N=P_х·ν=K₀·F_л·Z·ν² (Вт)

где P_х - сопротивление оказываемое средой движущемуся взбивателю, Н

где ν-скорость движения взбивателя относительно продукта, м/сек.

где R - радиус взбивателя, м;

n-частота вращения взбивателя вокруг своей оси, об/мин; (n= n_вU)

α - коэффициент проскальзывания лопасти относительно продукта (α = 0,4…0,8);

f-коэффициент лобового сопротивления.

К₀-эмпирический коэффициент, учитывающий все сопротивления, возникающие при движении лопасти.

К₀=5000…6000-при взбивании жидкого теста;

К₀=4000…5000-при взбивании муссов, кремов;

К₀=3000…4000-при взбивании белков и сливок.

F_л-площадь проекции взбивателя на плоскость, перпендикулярную вектору скорости его перемещения, м²; F_л=D·H

Z-количество лопастей.

Теоретическая мощность:

(Вт)

где К-коэффициент запаса мощности (К=1,1…1,2);

η-КПД привода (η=0,7…0,8).

Задание.

1. Изучить устройство и принцип работы взбивателя.

2. Определить теоретическую производительность и мощность для взбивателя.

Варианты заданий.

Таблица 9.1

№ вар	V, дм3	ρ, кг/м3	tд, мин	t0, мин	R, мм	Z, шт	α	ψ	К0	nв, мин-1	Uпл
1	5	890	2,0	10	45	1	0,4	0,65	3200	110	3,5
2	6	950	2,1	11	50				4000	200
3	10	1100	2,2	12	70		0,5	0,6	5400	100	4,0
4	15	1030	2,3	13	75				5600	70
5	20	900	2,4	14	80	2	0,6	0,55	3400	96	2,5
6	25	960	2,5	15	85				3800	135
7	30	1000	2,6	16	90		0,7	0,5	5200	90	4,0
8	35	1040	2,7	17	95				4800	80
9	40	910	2,8	18	100	1	0,8	0,45	3500	225	3,0
10	45	1020	2,9	19	105				5500	160
11	50	1100	3,0	20	110		0,6	0,4	6000	170	3,8
12	55	1050	3,1	21	115				5100	96
13	60	930	3,2	22	120	2	0,5	0,6	3650	138	3,3
14	70	1030	3,3	23	125				5300	63
15	80	1010	3,4	24	130		0,4	0,5	4600	60	3,5
16	100	980	3,5	25	135				4200	55

Условные обозначения в таблице:

t_д-продолжительность дополнительных операций, мин.

t_д=t_з+t_в

n_в-частота вращения водила, об/мин;

U_пл-передаточное число планетарной передачи (см. рис.9.2.)

Примечание: при расчете площади проекции в лопасти взбивателя F_л, принять соотношение:

где Н-высота лопасти, м;

D-диаметр лопасти, м (D=2R).

Практическая работа № 10

Оборудование для перемешивания пищевых продуктов.

Процессы перемешивания широко применяются при производстве изделий из рубленых мясных рыбных полуфабрикатов, измельченных вареных овощей, кондитерских изделий из различных сортов теста, а также десертной продукции.

Смесители.

Смесители используются при приготовление различных фаршей, салатов, винегретов.

По конструкции рабочих органов они подразделяются на лопастные и барабанные.

Лопастные смесители могут иметь горизонтальный или вертикальный вращающийся инструмент.

Смесители с горизонтальным вращающимся валом на котором неподвижно закреплены лопасти под острым углом к оси вращения вала, применяются для перемешивания мясного и рыбного фаршей.

Лопастные смесители с вертикальным рабочим органом в виде лопасти, совершающей планетарные движения внутри бачка применяются для приготовления фаршей, а также для перемешивания овощей.

Барабанный смеситель, основу которого составляет вращающийся вокруг своей оси барабан, имеющий на внутренней поверхности лопасти – ребра применяются в основном для перемешивания салатов и винегретов.

На предприятиях общественного питания применяемые смесители являются сменными механизмами к универсальным кухонным машинам.

Рис.10.1. Фаршемешалка МС-8-150.

1-заслонка; 2-гайка; 3-крышка; 4-рабочий вал; 5-корпус; 6-лопастной вал;

7-загрузочная воронка; 8-ограждение; 9-хвостовик; 10-втулка.

Фаршемешалка МС-8-150 (рис.10.1.) входит в комплект универсального привода ПМ1-1 и состоит из цилиндрической пустотелой камеры 5 и рабочего вала 4. В верхней части рабочей камеры расположена загрузочная воронка 7 с предохранительной крестовиной 8. В торцовой стенке камеры имеется сегментное разгрузочное отверстие с крышкой 3 и рукояткой. С другого торца к камере прикреплены хвостовик 9, с помощью которого механизм подсоединяется к универсальному приводу. Внутри рабочей камеры расположен рабочий вал 4 с винтовыми лопастями 6, расположенными под углом 30⁰ к оси вала.

Такое расположение лопастей способствует равномерному перемешиванию котлетной массы и продвижению ее к разгрузочному отверстию.

Вал вращается во втулках 10, установленных в крышке 3 и опоре хвостовика 9.