Модернизация мини-колбасного цеха (стр. 19 из 25)
1. Поиск проведен на глубину до 8 лет, поэтому является достаточно исчерпывающим.
2. Поиск охватывает наиболее близкие по конструктивному решению устройства для тонкого (конечного) измельчения мясного сырья при приготовлении колбасных изделий.
3. Наиболее активными участниками разработки куттеров являются следующие страны: “SSP-Братислава” (Словакия), “Wolfking” (Дания), “Laska” (Австрия), ВМЗ-Сатурн (Россия, г.Воронеж)
4. Развитие по предмету поиска идет по следующим направлениям:
а) использование вакуума при куттеровании, что улучшает качество получаемого продукта;
б) увеличение числа ножевых пар;
в) увеличение частоты вращения ножевого вала;
г) повышение износостойкости ножей.
4.3. Технологический расчет куттера.
На предприятиях малой и средней мощности широкое распространение получил куттер Л5-ФКМ и ФК-0,125
Куттер предназначен для тонкого измельчения фарша при выработке сарделек, сосисок и вареной колбасы по ГОСТ 23670-79. Однако малое число пар ножей, равное 2, и недостаточная угловая скорость вращения куттерного вала не позволяют качественно измельчать фарш. При паспортной скорости резания V = 65 м/с фактическое число оборотов двигателя (мин-1) куттерного вала составляет:
(4.5)где V = 65 м/с = 65×60 = 3900 м/мин;
p = 3,14159; DГ = 500мм - номинальный наружный диаметр куттерной головки.
Отсюда
.В целях улучшения качества измельчения фарша фирма СПТО «Инструмент» модернизировала куттер, увеличив число пар ножей.
Были изготовлены 6- и 8-ножевые куттерные головки и проведены сравнительные производственные испытания на одном из колбасных предприятий С. – Петербурга. Измельчали фарш для вареной колбасы «Русская» по ГОСТ 23670-79. Плотность фарша, загружаемого в куттер, составляла r = 1000 кг/м3. При работе 8-ножевой головкой сила тока в цепи куттерного вала не превышала 45А.
Угловая скорость вращения чаши во всех опытах составляла 0,23 с-1. Мощность резания (Вт) 8-ножевой головкой равняется:
(4.6)где I = 45 А — по обмеру – сила тока; U = 380 В – напряжение тока; cosj = 0,85 – по паспорту электродвигателя вращения куттерного вала;
NРЕЗ = 45×380×1,73×0,85 = 25145 Вт = 25,145 кВт - по паспорту куттера мощность электродвигателя ножевого вала равна 27 кВт, что позволило применять 8-ножевую головку.
Техническая характеристика куттера
Геометрическая емкость чаши V=0,125 м3 = 125 л
Число парных ножей 2
Коэффициент загрузки а = 0,6;
Частота вращения:
ножей 21,7/43,4 с-1
чаши 0,15/0,23 с-'
Мощность электродвигателя ножевого вала 22/27 кВт
Установленная мощность 30,63 кВт
Куттер работает при атмосферном давлении. Во всех опытах зазор между ножами и чашей устанавливался по щупу 1мм.
Ножи были заточены по одному шаблону; острота их лезвия контролировалась бинокулярной лупой и равнялась f = 0.
Ножи изготовлены из стали 60С2А по ГОСТ 14959-79 и имели антикоррозионное покрытие Хмол6 по ГОСТ 9.306-85. Толщина ножей S = 5±0,03 мм; угол заострения режущего клина ножей во всех опытах d = 15°40'. Разность массы ножей не превышала 5 г.
Производительность куттерования (кг/ч) при применении 8-ножевой головки составляет:
(4.7)где V - геометрическая емкость чаши, м3; a - коэффициент загрузки по основному сырью; r - плотность куттеруемого фарша, кг/м3. Измерялась на электронных весах путем взвешивания куска фарша размерами 50-100-250 (мм); t – длительность куттерования, мин.
Крутящий момент резания (кг/см) 8-ножевой головки составляет:
(4.8)где N – мощность резания, кВт; NКУТ – число оборотов куттерного вала, мин-1; NКУТ = 43,4 с-1 × 60 об/мин.
Окружное усилие резания (кгс) 8-ножевой головкой определяли по формуле:
(4.9)где МКР – крутящий момент резания, кг/см; DГ – номинальный диаметр куттерной головки, см;
Такое небольшое усилие резания позволило увеличить время работы ножей до переточки в 3 раза по сравнению с 4-ножевой головкой. При работе 8-ножевой головкой стойкость куттерных ножей до переточки составила 72ч.
Необходимо отметить, что для качества измельчения фарша большое значение имеет схема расположения куттерных ножей в пространстве. Наиболее оптимальной следует признать «лепестковую» схему. Эта схема позволяет получить наибольшее поле резания за один оборот вала и чаши куттера. Однако парная конструкция ножевых блоков снижает поле резания. Расширить его для куттера Л5-ФКМ можно за счет увеличения числа парных ножей, что и рассмотрено выше.
4.4. Расчет привода ножевого вала.
Кинематическая схема куттера.
1 — электродвигатели; 2 — клиноременные передачи; 3 — редукторы; 4 — чаша; 5 — тарелка выгружателя; 6 — ножевая головка; 7 — ножевой вал
Производим расчет работоспособности клиноременной передачи ножевого вала.
В куттере данного вида привод ножевого вала осуществляется следующим образом: крутящий момент от электродвигателя передается на ведущий шкив клиноременной передачи, далее на ведомый через клиновые ремни. Ведомый шкив в свою очередь передает крутящий момент ножевому валу, на котором он насажен при помощи шпоночного соединения.
Расчет проводим на ЭВМ.
Для оценки работоспособности ножевого вала производим его расчет на ЭВМ.
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ: Горшков Павел Павлович, М-5-6
<<РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ>>
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
МОЩНОСТЬ НА ВЕДУЩЕМ ШКИВЕ (кВт) P1=27,0
ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (Об/мин) N1=3000
ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ I=1
КОЭФФИЦИЕНТ РЕЖИМА НАГРУЗКИ C=1,2
НАПРЯЖЕНИЕ НАЧАЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ(МПа) G=1,2
РЕЗУЛЬТАТЫ СЧЁТА
СЕЧЕНИЕ РЕМНЯ А
ТРЕБУЕМОЕ ЧИСЛО РЕМНЕЙ Z1=7,210976
ПРИНЯТОЕ ЧИСЛО РЕМНЕЙ Z=8
РАСЧЕТНАЯ ДЛИНА РЕМНЯ L=2000
ДИАМЕТР ШКИВА (мм) D1=150
ДИАМЕТР ШКИВА (мм) D2=150
ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ I1=1,010101