Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ ПЗ ТОПТ и ОП.docx
Скачиваний:
24
Добавлен:
13.07.2019
Размер:
14.97 Mб
Скачать

Тестомесильные машины.

Для приготовления кондитерских изделий, а также для изготовления пельменей и вареников используются различные сорта теста, которые различаются по своей рецептуре и консистенции.

Приготовление теста осуществляется с помощью тестомесильных машин, конструкция которых обеспечивает выполнение основных стадий процесса: равномерное распределение всех ингредиентов в общем объеме, замес теста и его пластификацию.

Основу тестомесильной машины составляет месильный рабочий инструмент, выполненный либо в виде специального рычага, совершающего сложное объемное движение внутри вращающейся емкости (дежи), либо в виде пары спиралевидных лопастей, вращающихся навстречу друг другу внутри неподвижной дежи, а для интенсивного замеса теста – в виде лопасти, совершающей планетарное движение внутри неподвижного бачка.

По характеру действия машины бывают периодического и непрерывного действия.

Рис.10.2. Тестомесильные машины периодического действия с подкатными дежами.

а – с наклонной осью месильной лопасти; б – с наклонной осью месильной спиралевидной лопастью; в – с месильной лопастью, совершающей сложное объемное движение.

Рис.10.3. Тестомесильные машины периодического действия со стационарными емкостями.

а – с месильными валами, размещенными на разных расстояниях от

приводного вала; б – со спаренными Z-образными лопастями.

Машины периодического действия изготавливаются с подкатными (рис.10.2.) или стационарными (рис.10.3.) емкостями.

По интенсивности действия рабочего органа на тесто тестомесильные машины делятся на три группы:

– тихоходные, в которых рабочий процесс не сопровождается нагреванием теста;

– скоростные, в которых тесто при замешивании нагревается на 5…70 С;

– сверхскоростные, в которых тесто нагревается на 10…200 С и необходимо специальное охлаждение месильной емкости.

Тестомесильные машины непрерывного действия имеют стационарную месильную емкость с движущимися месильными органами (рис.10.4.)

Рис.10.4. Конструктивные схемы тестомесильных машин непрерывного действия.

а – одновалковая с Т-образными месильными лопастями; б – одновалковая с трапециевидными плоскими лопастями и винтовым шнеком; в – одновалковая со смесительным шнеком и радиальными цилиндричными лопатками;

г – одновалковая со шнеком и дисковой диафрагмой с пластификатором;

д – одновалковая со шнековым барабаном и прямоугольными месильными лопастями; е – двухвалковая с Т-образными месильными лопастями;

ж – двухвалковая с ленточными рабочими органами; з – двухкамерная двухвалковая с винтовыми лопастями; и – двухкамерная двухвалковая со шнеком и месильными кулачками; к – с трехлопастным ротором; л – с вертикальным цилиндрическим ротором; м – с дисковым ротором и кольцевыми выступами.

Расчет тестомесильных машин.

Производительность тестомесильных машин периодического действия:

, кг/с

где V – вместимость дежи, м3;

ρ=1100 кг/м3 – плотность теста;

ψ=(0,45…0,65) – коэффициент использования объема дежи;

τ3 – продолжительность замеса теста, с (τ3=3…20 мин);

τв – продолжительность вспомогательных операций, с (τв=120…150 с)

m – масса теста в деже, кг.

Мощность электродвигателя для привода тестомесильных машин периодического действия:

, кВт

где N1 – мощность, затрачиваемая на вращение месильного органа при замесе теста, кВт;

N2 – мощность, затрачиваемая на вращение дежи, кВт;

η – КПД привода.

N1=4·10-4·V·R·ω1·g·ρ·ψ , кВт

где R – радиус вращения центра лопасти, м;

ω1 – угловая скорость месильного органа, рад/с;

g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

N2=10-3(q1+q2)·g·f·r·ω2 , кВт

где q1 – масса дежи, кг;

q2 – масса теста в деже, кг; (q2=m)

f=(0,2…0,3) – коэффициент трения вала дежи в опорах;

r – радиус цапфы, м;

ω2 – угловая скорость дежи, рад/с.

ω2 , где nчастота вращения дежи, об/мин

Производительность тестомесильных машин непрерывного действия:

, кг/с

где D – внешний диаметр лопастей, м;

d=(0,04…0,05) – диаметр вала, м;

n – частота вращения вала, об/мин;

z – количество валов в машине;

t=(1,1…1,2)D – шаг лопастей, м;

ρ=1100 кг/м3 – плотность теста;

k1=(0,2…0,5) – коэффициент, зависящий от формы лопастей и расположения их на валу;

k2=(0,15…0,2) – отношение суммарной площади лопастей к винтовой полой поверхности того же диаметра и шага;

k3 – коэффициент, учитывающий площадь сечения, образованную при пересечении траекторий движения лопастей.

k3=1 –для машин с одним рабочим валом;

k3=(0,55…0,7) – для машин с двумя валами.

Объем месильной емкости для машин непрерывного действия:

, м3

где ψ1=(0,6…0,7) – коэффициент заполнения месильной емкости;

τ – продолжительность замеса теста, сек.

Мощность, затрачиваемая на вращение месильного органа при замесе теста в машинах непрерывного действия:

, кВт

где Р1 и Р2 – соответственно осевая и радиальная составляющие равнодействующей сил сопротивления, действующих на лопасть, Н;

υ1 и υ2 – соответственно осевая и окружная скорость движения точки приложения равнодействующей сил сопротивления, действующих на лопасть, м/с;

m – количество лопастей;

η=(0,85…0,9) – КПД привода.

, Н

где F=b·h – площадь лопасти, погруженной в тесто, м2;

b – ширина лопасти, м;

h – высота лопасти, м;

С=500Па – удельное сопротивление теста движению лопасти;

γ=400 – угол внутреннего трения теста;

f1=1 – коэффициент трения теста о лопасть;

α=300 – угол наклона лопасти к оси вращения.

, Н

υ12·cosα·sinα, м/с;

υ2= , м/с

где R – радиус вращения лопасти, м.

Задание.

  1. Ознакомиться с конструкциями тестомесильных машин.

  2. Произвести расчет производительности и мощности электродвигателя для привода тестомесильных машин периодического и непрерывного действия.

Исходные данные для расчета тестомесильных машин периодического действия.

Таблица 10.1

варианта

τ3, мин

τв, мин

V, м3

q, кг

ψ

r, м

R, м

n, об/мин

ω, рад/с

Марка тестомесильной машины

1

5

2,0

0,1

26

0,65

0,02

0,08

15

3,0

МТМ-15

2

6

2,0

0,2

30

0,64

0,025

0,12

35

3,5

ТММ-60М

3

10

2,1

0,5

63

0,63

0,06

0,25

25

4,0

МТИ-100

4

7

2,2

0,3

41

0,62

0,03

0,15

30

3,8

ТММ-1М

5

8

2,3

0,4

52

0,61

0,05

0,2

10

4,5

„Тасема”

6

10

2,1

0,6

60

0,6

0,08

0,35

25

4,6

МТИ-100

7

11

2,0

0,7

80

0,59

0,10

0,40

40

4,8

„Стандарт”

8

12

2,2

0,75

85

0,58

0,11

0,45

45

5,0

Р3-ХТ1-3

9

13

2,5

0,72

82

0,57

0,12

0,42

42

4,9

„Стандарт”

10

14

2,3

0,8

87

0,56

0,11

0,43

50

5,0

Р3-ХТ1-3

11

16

2,4

0,77

90

0,55

0,13

0,45

47

5,2

ТМ-63М

12

18

2,5

0,75

84

0,54

0,10

0,41

43

5,0

Т1-ХТ2А

13

12

2,0

0,72

86

0,53

0,12

0,40

46

5,5

„Момент-100”

14

16

2,7

0,78

85

0,52

0,13

0,44

44

4,5

ДК-65

15

14

2,2

0,76

90

0,51

0,11

0,42

48

5,3

ТМ-63М

16

15

2,3

0,79

88

0,5

0,14

0,41

49

5,0

ТМ-63М

КПД привода принять в пределах: η=0,80…0,85

Остальные величины, не указанные в таблице принять в соответствии с рекомендациями.

Исходные данные для расчета тестомесильных машин непрерывного действия.

Табл.10.2.

варианта

D, м

τ, мин

Z, шт

n,

об/мин

m, шт

b, м

h, м

R, м

Марка тестомесильной машины

1

0,23

5

1

55

0,10

0,20

0,10

Х12-Д

2

0,25

6

50

12

0,12

0,22

0,12

3

0,27

7

2

44

16

0,11

0,21

0,13

Х-26А

4

0,29

8

46

14

0,14

0,25

0,14

5

0,31

9

1

44

16

0,12

0,28

0,15

ХТК-1000

6

0,27

10

46

12

0,10

0,22

0,13

7

0,33

11

2

45

14

0,12

0,25

0,16

Р3-ХТО

8

0,35

12

48

16

0,14

0,26

0,17

9

0,23

13

1

50

10

0,08

0,16

0,11

Х12-Д

10

0,25

14

48

12

0,10

0,18

0,12

11

0,27

15

2

45

16

0,12

0,22

0,13

Х-26А

12

0,4

16

48

14

0,10

0,33

0,19

13

0,31

17

1

50

12

0,12

0,27

0,15

ХТК-1000

14

0,33

18

55

14

0,12

0,29

0,16

15

0,35

19

2

44

16

0,14

0,28

0,17

Р3-ХТО

16

0,37

20

46

14

0,12

0,30

0,18

Примечание:

n – частота вращения вала с лопастями, об/мин.

Остальные величины, не указанные в таблице принять в соответствии с рекомендациями.

Практическая работа №11

Котлетный автомат

Автомат предназначен для дозировки фарша и формовки котлет. Состоит он из корпуса 1, загрузочного цилиндра 2, стола 3 с пятью карманами для поршней 4, диска 5, кулачка 6, круглой опорной плиты 7, регулятора 8 и привода 9.

Загрузочный цилиндр снабжен шестилопастным винтом 10, оказывающим давление на находящийся в цилиндре фарш и обеспечивающим плотное и равномерное заполнение формующих карманов вращающегося стола. Загрузочный цилиндр и шестилопастной винт для удобства промывки и очистки рабочей части машины изготовляют съемными. У днища загрузочного цилиндра имеется овальное отверстие 11, через которое фарш из цилиндра поступает в формующие карманы стола.

На опорную плиту, расположенную на валике стола, опираются нижние торцовые срезы поршней при прохождении под цилиндром. Положение опорной плиты изменяют путем вращения рукоятки 12, действующей на регулятор 8 и смещающей по оси валик 13 с опорной плитой. Таким образом, регулируют объем карманов стола, т. е. объем и массу дозы.

Диск предназначен для съема котлет со стола и передачи их па последующую обработку. Зазор между нижней поверхностью диска и верхней поверхностью стола равен 0,2 мм. Для очистки вращающегося диска над ним установлен скребок 14, сбрасывающий частицы фарша. Скребок должен плотно прилегать к верхней поверхности диска. Штоки поршней снабжены шариками 15, которые в процессе вращения стола катятся по кулачку и в зависимости от конфигурации его развертки обеспечивают поршням возвратно-поступательное движение.

При подходе к загрузочному цилиндру поршень опускается в крайнее нижнее положение, а после прохождения загрузочного цилиндра вместе с отформованной котлетой поднимается до уровня верхней плоскости стола.

Стол вместе с диском и шестилопастным винтом приводится в движение от общего электродвигателя, который через червячную пару приводит во вращение промежуточный валик, передающий движение валику шестилопастного винта. Одновременно при помощи вспомогательных шестеренчатых передач приводятся в движение валики стола и диска.

На рисунке 11.1 изображены технологическая и кинематическая схема котлетного автомата.

Рисунок 11.1 Котлетный автомат

Рисунок 11.2 Схема котлетного автомата

а - технологическая:

1 - развертка стола; 2 – бак для фарша; 3 - винт; 4 - наклонный срез; 5 -котлета; 6 - диск; 7 - съемный лоток; 8 - поршень; 9 - шток; 10 - шарик; 11 — развертка кулачка; 12 -регулятор опорной плиты; 13 - опорная плита;

б - кинематическая:

1 - бак для фарша; 2 — стол; 3 - диск; 4 - кулачок; 5 — электродвигатель; 6 - червяк; 7 - поршень.

Производительность автомата:

G=n·z – котлет в минуту

G=n·z·60 – котлет в час

где – число оборотов стола в минуту;

- число поршней.

Число оборотов стола в минуту (см. рисунок 11.2)

где nдв– частота вращения вала электродвигателя

Массовая производительность автомата

П=Gч·q (кг/ч)

Производительность автомата 2400 котлет в час, мощность электродвигателя 0,25 кВт, число оборотов электродвигателя в минуту 1440, наибольший размер котлет - диаметр 75 мм, высота 22 мм, наименьший размер котлет - диаметр 75 мм, высота 10 мм. Максимальная масса котлет 100 г, емкость загрузочного цилиндра для фарша 15 л, число поршней в столе 5, габариты машины 600х590х660 мм, масса 90 кг.

Задание

  1. Описать конструкцию котлетного автомата и ознакомиться с принципом его действия.

  2. Оформить кинематическую схему.

  3. Определить штучную и массовую производительность.

Варианты заданий

Таблица 11.1

№ варианта

nдв (об/мин)

z, шт

q, г

1

1400

4

45

2

50

3

1410

55

4

5

60

5

1420

65

6

70

7

1430

6

75

8

80

9

1440

85

10

4

90

11

1450

95

12

100

13

1460

5

95

14

90

15

1470

85

16

6

80

17

1480

75

18

70

19

1490

4

65

20

60

Практическая работа №12

Пельменный автомат

Машина (рисунок 12.1) предназначена для изготовления пельменей из готового теста и фарша и состоит из станины 1, бункера 2, 3 со шнеками 4 для фарша, 5 для теста, электродвигателя 6 с муфтами включения 7, шнеков для приводного механизма ворошителей бункеров, вариатора скорости 8, ленточного конвейера 9 со станиной 10, двух бункеров 11, 12 для подсыпки муки, трех штампующих барабанов 13, механизма распределения теста и фарша, и формующего устройства 14.

Станина представляет собой прямоугольник с двумя вертикальными и двумя наклонными стенками. Слева и справа расположены дверцы для доступа к приводному механизму и вариатору скорости.

Бункера для теста и фарша изготовлены из нержавеющей листовой стали и представляют собой два корытообразных сосуда, открытых сверху, в которых вращаются шнеки, нагнетающие фарш и тесто в коллекторы 15, 16.

Электродвигатель смонтирован внутри станины на специальной плите. Все движущиеся части машины приводятся в движение через систему цепных передач и вариатор скорости.

Механизм включения шнеков представляет собой кулачковые муфты, находящиеся на приводных валах шнеков. Наличие муфт позволяет по мере надобности включать или выключать шнеки независимо от работы машины.

Механизм распределения теста и фарша состоит из труб 17 для подачи фарша и труб 18 для подачи теста от коллекторов к формующему устройству. Трубы снабжены дозаторами 19 в виде дроссельных кранов, позволяющих регулировать подачу теста и фарша к формующему устройству.

Формующее устройство — это цилиндрический баллон, в котором поступающее сверху тесто обволакивает фарш и в виде эллипса выходит через нижнее отверстие. Вариатор скорости, смонтированный внутри станины, позволяет регулировать скорость движения ленточного транспортера и натяжение ремня вариатора.

Рисунок 12.1 Пельменный автомат

Приводной механизм ворошителей бункеров, подающих муку, представляет собой клиноременную передачу 20. На малом шкиве на расстоянии 52 мм от центра установлен палец, выполняющий роль кривошипа, который с помощью тяги приводит в качательное движение ворошитель бункеров.

Штампующие стальные барабаны выполнены в виде цилиндров диаметром 330 мм. У каждого цилиндра по окружности имеется 52 кармана в виде гнезд, соответствующих форме пельменей. Штампующие барабаны свободно вращаются на осях со скоростью ленточного транспортера. Под ними смонтированы два опорных барабана 21, воспринимающих давление штампующих барабанов.

Бункера для подсыпки муки сделаны в виде корыт, открытых сверху. Днища бункеров решетчатые и перекрываются тремя задвижками, с помощью которых регулируют количество вытекаемой из бункера муки. В центре бункера находятся ворошители.

Перед включением машины в бункера загружают тесто и фарш. Одновременно в два бункера загружают муку. Затем при помощи кнопочного устройства включают электродвигатель. В работающей машине лента транспортера постоянно движется.

Со стороны загрузки рабочий подает на ленту фанерные лотки 22, которые под бункером 11 обсыпаются мукой, чтобы к ним не пристало тесто. Фарш, загруженный в бункер 2, при помощи лопастей нагнетается в кол­лектор 15, откуда по трубе через дозатор поступает в формующее устройство. Одновременно при помощи шнека тесто из бункера 3 нагнетается в коллектор 16, откуда также по трубе через дозатор подводится к формующему устройству.

Начиненная фаршем тестовая трубочка из формующего устройства поступает на обсыпанный мукой фанерный лоток и подается под штампующие барабаны.

При обкатывании по ленте барабаны штампуют из фаршированных тестовых трубочек пельмени. После штамповки лоток с готовыми пельменями снимают с ленты и направляют пельмени на замораживание. Машина может работать на один, два или три штампующих барабана, причем средняя производительность одного барабана около 200 кг/ч.

Работа обслуживающего персонала сводится к настройке машины, подаче лотков и контролю за ее работой.

Скорость движения ленточного транспортера регулируют ручным (левым) маховиком вариатора скорости, натяжение ремня вариатора скорости — вторым ручным (правым) маховиком вариатора скорости. Количество теста и фарша, поступающего на формующее устройство, регулируют шестью винтами дозаторов, смонтированными на трех тестопроводных и трех фаршепроводных трубах, подсыпку муки на лотки и фаршированные тестовые трубочки — тремя задвижками в каждом бункере, смонтированными у днища бункера. Натяжение ленты транспортера регулируют винтами натяжной станции.

Производительность автомата до 600 кг/ч, мощность электродвигателя 4,5 кВт, число оборотов электродвигателя в минуту 960, количество штампующих барабанов 3, количество гнезд на одном штампующем барабане 52, средняя скорость ленточного транспортера 2,94-11,75 м/мин, среднее число оборотов штампующих барабанов в минуту 6, габариты машины 5200 х 1615х1330 мм, масса 1300 кг.

Производительность автомата

, кг/ч

или

пельменей в час;

где k - число формующих барабанов;

z - число гнезд в формующем барабане;

n - число оборотов барабана в минуту;

q - масса одного пельменя (q =10÷13 г).

Задание

  1. Описать конструкцию пельменного автомата и ознакомиться с принципом его действия.

  2. Определить штучную и массовую производительность.

Варианты заданий

Таблица 12.1

№ варианта

k, шт

z, шт

n, об/мин

q, г

1

3

48

4

10

2

6

11

3

2

12

4

50

8

13

5

1

10

6

6

11

7

3

52

12

8

4

13

9

2

10

10

54

8

11

11

1

12

12

6

13

13

3

56

10

14

4

11

15

2

12

16

58

8

13

17

1

10

18

6

11

19

3

60

12

20

4

13

© Суркова Елена Ивановна