Машины для формовки котлет. Устройство, принцип действия, правила эксплуатация и техника безопасности. Определение производительности и потребной мощности
В настоящее время для формировки котлет используют машину марки МФК – 2240, которая не только формирует котлеты, но и производит панировку с одной стороны.
Котлетоформировочная машина МФК – 2240.
Она предназначена для формовки котлет и биточков. Состоит из корпуса, формующего стола с поршнями, бункером для фарша и сухарей, приводного механизма, сбрасывателя и механизма регулирования.
Рабочей камерой служит вращающийся формирующий стол, который имеет ячейки круглой или овальной формы, в который установлены поршни. При вращении стола головки толкателей скользят по кольцевому колиру и заставляют поршни совершать возвратно – поступательное движение в вертикальном направлении. Над столом расположен бункер для фарша, внутри которого установлен лопастный винт, направляющий котлетную массу через отверстия в бункере к ячейкам формирующего стола.Бункер для панировочных сухарей установлен над столом перед бункером для фарша и имеет коническую съёмную воронку. Приводной механизм котлетоформировочной машины состоит из электродвигателя, червячного редуктора и зубчатой цилиндрической передачи. Над формирующим столом размещён сбрасыватель, а рядом с ним разгрузочный лоток. На машине установлен специальный регулировочный винт, который регулирует массу котлет при помощи изменения глубины опускания поршня.
Принципы действия. После включения машины, ячейка формирующего стола проходит под бункер сухарей, при этом поршень опускается на 15мм, и сухари заполняют свободный объём. При дальнейшем движении стола ячейки подходят под бункер для фарша, поршень опускается на глубину, равную толщине котлеты, и фарш заполняет ячейку. При дальнейшем повороте формирующего стола поршень поднимается и выталкивает котлету на поверхность стола, а сбрасыватель сталкивает её на разгрузочный лоток.
Правила эксплуатации. Перед началом работы машину собирают, на корпус устанавливают сортирующий стол с поршнями и регулировочным винтом. Затем устанавливают бункер для фарша и панировочных сухарей. В бункере для фарша устанавливают двухлопастный вал, на формирующем столе сбрасыватель готовой продукции. После этого машину включения и проверяют на холостом ходу. Если машина правильно работает, закладывают фарш и сухари в соответствующие бункера, при помощи регулировочного винта устанавливают массу котлет и включают машину. Первые котлеты взвешивают и с помощью регулировочного винта устанавливают их требуемую массу. Во время работы машины своевременно добавляют в бункеры фарш и панировочные сухари. Готовые котлеты снимают с загрузочного лотка и укладывают на противень. Во время работы запрещается рукой продавливать в бункер фарш и сухари.
После работы машину разбирают. Детали её промывают горячей водой и просушивают, корпус машины протирают влажной, а потом сухой тканью.производительность опр.по формуле 
= 
*z*60(шт/мин); где — частота вращения формовочного стола., 
; z- число ячеек в столе,шт.
Потребная мощность электродвигателя 
=( 
+ 
)/ɳ (Вт); где — мощность необходимая для преодоления силы трения, Вт; — мощность, необх. Ля формовки котлет,Вт; ɳ- КПД предаточного механизма=0,8
КОТЛЕТОФОРМОВОЧНАЯ МАШИНА
Котлетоформовочная машина МФК-2240 (рис. 4.5) предназначена для формовки котлет и биточков. Она состоит из корпуса 1, формующего дискового стола 5 с формующими цилиндрами, бункеров для котлетной массы 2 и панировочных сухарей 3, приводного механизма, сбрасывателя и механизма регулирования.
Рабочей камерой машины служит вращающийся дисковый формующий стол с ячейками круглой или овальной формы, в которых установлены поршни. При вращении стола головки толкателей скользят по кольцевому копиру и заставляют поршни совершать возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении. Над столом расположен бункер для фарша, внутри которого установлен лопастной винт, направляющий котлетную массу через отверстия в бункере к ячейкам формующего стола.
Бункер для панировочных сухарей установлен над столом перед бункером для фарша и имеет коническую съемную воронку.
Приводной механизм котлетоформовочной машины состоит из электродвигателя, червячного редуктора и зубчатой цилиндрической передачи. Над формующим столом размещен сбрасыватель, а рядом с ним — разгрузочный лоток. На машине установлен специальный регулировочный винт, который регулирует массу котлет при помощи изменения глубины опускания поршня.
Рис. 4.5. Котлетоформовочная машина МФК-2240:
1 — корпус; 2 — бункер для котлетной массы; 3 — бункер для панировочных сухарей; 4 — приемный лоток; 5 — дисковый стол с формующими цилиндрами
Принцип действия котлетоформо вочной машины МКФ-2240. После включения машины ячейка формующего стола проходит под бункер сухарей, при этом поршень опускается на 1,5 мм и панировочные сухари заполняют свободный объем. При дальнейшем движении стола ячейки подходят под бункер для фарша, поршень опускается на глубину, равную толщине котлеты, и фарш заполняет ячейку.
Правила эксплуатации котлетоформовочной машины МКФ-2240. Машину собирают, на корпус устанавливают формующий стол с поршнями и регулировочным винтом и бункера для фарша и панировочных сухарей. В бункере для фарша устанавливают двухлопастной вал, на формующем столе — сбрасыватель готовой продукции. После этого включают машину и проверяют ее на холостом ходу. Если машина работает правильно, закладывают фарш и сухари в соответствующие бункера, с помощью регулировочного винта устанавливают массу котлет и включают машину. Первые котлеты взвешивают и, используя регулировочный винт, устанавливают их требуемую массу. В процессе работы машины своевременно добавляют в бункер фарш и панировочные сухари. Готовые котлеты снимают с разгрузочного лотка и укладывают на посыпанный сухарями противень непанированной стороной вниз. Во время работы машины запрещается рукой продавливать в бункер фарш и панировочные сухари.
После работы машину частично разбирают. Детали ее промывают горячей водой и просушивают, корпус машины протирают сначала влажной, а потом сухой тканью.
Технические характеристики котлетоформовочной машины МФК-2240
Урок на тему котлетоформовочные машины
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зам по УР Калинина А.А.
Дата проведения: 31.03.2017 г.
Тема урока: Котлетоформовочная машина МФК-2240.
Цель урока : сформировать понятия о котлетоформовочной машине МФК-2240.
Учебная : изучить устройство МФК-2240, принцип работы, назначение и правила эксплуатации.
Воспитательная : Воспитывать у учащихся бережное отношение к эксплуатируемому оборудованию.
Развивающая : Развивать у учащихся творческое мышление в процессе обучения.
Метод проведения урока : комбинированный.
Вид занятия : изучение нового материала, лекция
Учебно-наглядные пособия: учебник, презентация, схемы, карточки
Организационно – психологический настрой на урок.
Здравствуйте! Как вы знаете, мы изучаем машины для обработки мяса и рыбы. Какие-то машины вы уже изучили, с некоторыми еще не знакомы, но сегодня узнаете. Поэтому , б удьте внимательными и активными, и только тогда у нас все получится! Желаю всем нам продуктивной работы на уроке.
Я вижу у вас хорошее настроение, деловое, приступаем к работе!
— Итак, «Машины для обработки мяса и рыбы»
2. Выступление студентов.(1 из пары рассказывает)(общее время 5 минут)
Итак, мы повторили изученные нами машины для обработки мяса и рыбы
III. Формирование новых понятий:
Итак, все мы знаем, что с помощью мясорубок можно получить рубленную массу, другими словами фарш.
— Для лучшего перемешивания фарша с другими компонентами котлетной массы применяют ………. (фаршемешалку).
— Какие вы знаете изделия из котлетной массы? …….(котлеты, биточки) (далее слайд о происхождении котлет, понятие «котлета»)
На крупных предприятиях общественного питания дозировка и формовка котлет и биточков из котлетной массы осуществляется на котлетоформовочных машинах и производится путем заполнения форм котлетной массой; регулирование веса изделий — за счет изменения объема формы.
Ставлю задачи урока вместе с учащимися.
делятся на 2 группы.
получают материал урока
по окончании времени, один из группы рассказывает, используя презентацию
подводим итоги по устройству и записывают в тетради. (со слайда)
задание – 2. Принцип работы (расшифровать схему – 2 минуты)
Первый, выполнивший задание студент отвечает у доски, показывая на рисунке.
Подводим итоги, студенты прикрепляют готовую схему в тетради
Задание – 3. Правила эксплуатации и т/б (Составить логическую схему эксплуатации машины – 2 минуты)
Расставить по порядку действия работника на данной машине(слайд)
Первый, выполнивший задание студент отвечает у доски, показывая на рисунке.
Формирование умений и навыков
Игра «6 шляп мышления» (по методу Де Боно)
Подведение итогов урока: мы изучили устройство, принцип работы и правила эксплуатации котлетоформовочной машины МФК-2240
Рефлексия, задание на дом: стр.61-63, каждой команде составить кроссворд по теме «Котлетоформовочная машина» к следующему уроку.
Выставление и объявление оценок.
2. Формующий стол с поршнями
3. Бункеры для фарша и сухарей
4. Приводной механизм
6. Механизм регулирования веса котлет.
Рабочая камера – вращающийся формующий стол – диск с ячейками круглой или овальной формы, в которых установлены рабочие органы – поршни с толкателями.
Бункер для фарша – емкость 10 кг, расположен над столом. Внутри находится вертикальный вал с 2-мя лопастями. Одна из них установлена наклонно ко дну бункера, в котором есть овальное отверстие для подачи фарша к формующему столику.
Бункер для панировочных сухарей – емкостью 700 г. расположен перед бункером для фарша и имеет съемную коническую крышку.
Сбрасыватель – расположен формующего столика, а рядом – направляющий лоток.
Механизм регулирования веса котлет – представляет собой винт, на головке которого две буквы «М» и «Б» (меньшая и большая масса). Вращением винта изменяют глубину опускания поршней и, следовательно, толщину и массу котлет.
Включение машины осуществляется пакетным выключателем.
Первичное закрепление: работа в группах по карточкам
(приложение-1а, 1б, 1в)
2. Принцип действия. ( работа со схемой, приложение-2)
3. Правила эксплуатации котлетофоромовочной машины
1. Машину подготавливают к работе:
а) на корпус устанавливают формующий стол – диск с поршнями и закрепляют винтом.
б) устанавливают бункеры для фарша и сухарей
в) в бункере для фарша укрепляют вал с лопастями
г) на столе укрепляют сбрасыватель
2. Включают машину и проверяют ее работу на холостом ходу.
3. В бункере для фарша закладывают фарш до 10 кг, а в бункере для сухарей – панировочные сухари – до 700 г.
4. Регулировочным винтом устанавливают требуемую массу котлет и включают машину.
5. Первые котлеты взвешивают и добиваются требуемой массы регулировочным винтом.
6. В процессе работы своевременно добавляют в бункер сухари и фарш.
7. Готовые котлеты снимают с разгрузочного лотка и укладывают на противень, посыпанный сухарями не панированной стороной вниз.
Машину выключают, частично разбирают (см. «Правила эксплуатации» п.1), очищают от остатков продуктов, моют, просушивают, корпус протирают сначала влажной, а потом сухой тряпкой.
1. Запрещается во время работы машины проталкивать фарш и сухари руками.
2. Запрещается снимать котлеты руками с рабочего стола.
Индивидуальная работа с карточками (приложение-3)
Приложение-3. Составить логическую схему эксплуатации, расположив действия в правильном порядке:
На корпус машины установить съемные детали
Частично разобрать машину
Включить машину для проверки на холостом ходу
В бункере для фарша закладывают фарш до 10 кг, а в бункере для сухарей – панировочные сухари – до 700 г.
Регулировочным винтом установить требуемую массу котлет и включить машину
Провести санитарную обработку машины
Следить за наличием фарша и сухарей в бункерах
Подготовить противень посыпанный сухарями
Взвесить котлеты и отрегулировать массу с помощью винта
Укладывать котлеты на противень не панированной стороной вниз.
РАБОТА 4.1 КОТЛЕТОФОРМОВОЧНАЯ
РАБОТА 4.1 КОТЛЕТОФОРМОВОЧНАЯ
МАШИНЫ «МФК-2240»
Технологическая задача:формование котлет из фарша.
Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) котлетоформовочной машины «МФК-2240» и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса формования.
Задачи работы:
1. Изучить устройство и принцип работы котлетоформовочной машины «МФК-2240».
2. Рассмотреть особенности процесса формования.
3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода котлетоформовочной машины «МФК-2240» при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.
4. Дать предложения по техническому обслуживанию котлетоформовочной машины «МФК-2240».
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки котлетоформовочной машины «МФК-2240».
Изучение устройства и принципа работы
Котлетоформовочная машина МФК-2240 (рис.4.1.1) предназначена для формовки и односторонней панировки изделий из мясного, рыбного, картофельного фаршей, а также манных биточков круглой формы.
Машина состоит из корпуса 1, электродвигателя 2, червячного редуктора 3, крышки стола с загрузочным бункером 4, шнека 5, формующего стола 6, бункера для панировочных сухарей 7 и приемного лотка 8. лотка 8. Рабочим органом машины является формующий стол, изготовленный в виде диска с тремя круглыми отверстиями-ячейками. Стол закреплен на вертикальном полом валу 9, внутри которого установлена тяга механизма
Рис.4.1.1 Общий вид котлетоформовочной машины МФК-2240:
Техническая характеристика
Производительность 2240 шт/ч
Вместимость бункера для фарша 10 кг
Вместимость бункера для сухарей 0,7кг
Масса отформованных изделий 45,0. 95,0 г
Частота вращения формующего стола 12,45 об/мин
Частота вращения шнека-питателя 37, 0 об/мин
Мощность электродвигателя 0,4 кВт
Частота вращения 1416 об/мин
Габаритные размеры 610х390х630 мм
Правила эксплуатации
Перед началом работы проверяют правильность установки рабочих органов, исправность машины и наличие заземляющего провода. Затем загружают бункеры машины панировочными сухарями и фаршем. Рядом с машиной на столе устанавливают противни, посыпанные панировочными сухарями.
После этого включите электродвигатель и сформуйте пять-шесть изделий, взвесьте их на контрольных весах и в случае необходимости произведите регулирование массы формуемых изделий с помощью соответствующего устройства. В процессе работы машины следует периодически проверять массу формуемых изделий и по мере необходимости производить регулировку.
После окончания работы машину выключите, и снимите все рабочие органы для санитарной обработки. Для этого отвинтите гайка крепления шнека-питателя и рабочего стола, а также винты крепления крышки стола. Затем снимите шнек-питатель, крышку стола с загрузочным бункером, формующий стол с поршнями и тщательно промойте их горячей водой. Наружные поверхности машины под бункером и формующим столом необходимо также промыть горячей водой и протереть насухо. Рабочие поверхности формующего стола, ячеек поршней, шнека-питателя, крышки стола и дорожку копира после просушивания следует смазать пищевым несоленым жиром. Растительное масло для смазки использовать не рекомендуется.
Общая санитарная обработка машины должна производиться не реже 2. 3 раза в неделю. Полная разборка для профилактического осмотра и ремонта производится в соответствии с инструкцией.
Методика выполнения работы
1. Произведите частичную разборку котлетоформовочной машины в следующей последовательности:
— выньте лопасть из бункера,
— затем снимите загрузочный бункер,
— снимите бункер для панировки и сбрасыватель,
— отвинтите регулировочную гайку,
— снимите формующий стол
После этого зафиксируйте:
— радиус пера шнека-питателя,
— площадь поршня формующего стола,
2. Обратите внимание на форму кулачка, посредством которого поршни перемещаются вверх, и изучите регулировки массы изделий.
3. Смажьте рабочую поверхность кулачка пищевым жиром и соберите машину, установив формующий диск с круглыми отверстиями.
4. Включите машину и проверьте ее на холостом ходу в течение 30. 40 с.
6. Подготовьте лоток для укладывания биточков, посыпав его панировочными сухарями.
7. Включите двигатель и понаблюдайте за процессом дозирования биточков.
8. Обратите внимание на то, как формующий стол подводит цилиндры с поршнями последовательно под бункер с панировочными сухарями, затем под бункер с котлетной массой и к сбрасывателю. При подходе отверстия в столе к бункерам поршень опускается, и образовавшееся над ним свободное пространство последовательно заполняется панировкой и котлетной массой. Слой панировки имеет высоту 1,5 мм.
9. При дальнейшем вращении стола цилиндр, перемещаются к сбрасывателю и одновременно происходит поднятие поршня, в результате чего изделие оказывается на поверхности стола, откуда передвигается сбрасывателем на разгрузочный лоток.
10. После изготовления трех биточков выключите машину и взвесьте их.
11. С помощью регулировочного винта, установите на шкале массу изделий, равную 50 г, и проведите их пробные взвешивания.
12. Затем, заметив время, включите электродвигатель.
13. Биточки массой 50 г снимайте лопаточкой с разгрузочного лотка и укладывайте непанированной стороной на подготовленный лоток.
14. Замерьте время окончания работы, после чего выключите электродвигатель.
15. Подсчитайте число биточков массой 50 г и заполните протокол наблюдений (табл. 4.1.1).
16. Разберите машину, промойте детали горячей водой и протрите их сухой тканью.
17. Поршни, а также отверстия в столе смажьте пищевым несоленым жиром и соберите машину.
Таблица 4.1.1 Протокол наблюдений
Определите теоретическую производительность котлетоформовочной машины Q (шт/ч)
Рассчитайте производительность котлетоформовочной машины по фактическому времени Q (шт/ч)
Q=3600 
, (4.1.2)
Сравните производительность с паспортными данными и при несоответствии объясните причину.
Рассчитайте среднее квадратичное отклонение δ(т) контрольных проб
, (4.1.3)
Определите точность дозирования К (%) по коэффициенту вариации
(4.1.4)
Если точность дозирования не соответствует паспортным данным, объясните причину и произведите регулировку.
Рассчитайте мощность Nэ(Вт) электродвигателя машины
(4.1.5) 
где N1–мощность, необходимая на преодоление сил трения о поверхности бункера и шнека-питателя, Вт,
, (4.1.6)
где Мтр — момент трения, Н·м,
где Mкр— момент кручения, приложенный к формующему столу, Н·м,
Графическая часть
Проведите статистическую обработку результатов исследований работы котлетоформовочной машины МФК-2240 и представьте ее в виде графической зависимости.
Выполните рабочий чертеж одного из узлов котлетоформовочной машины (формующий стол, механизм регулировки массы изделий, формующий диск, кулачок) и сделайте к нему спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
Проверь себя
а) механическое воздействие на сырье для придания ему
определенной или заданной формы;
б) равномерное механическое распределение частиц
отдельных компонентов во всем объеме смеси
под действием внешних сил;
в) отмеривание, выдача и наполнение определенным
количеством сырья, продукции и вспомогательных
материалов аппарата, машины, тары, упаковки и т.д.;
г) это финишная операция переработки пищевых
2. По конструктивному исполнению оборудование для формования классифицируется?
а) открытое и закрытое оборудование;
б) открытое и вакуумное оборудование;
в) закрытое и атмосферное оборудование;
г) открытое и атмосферное оборудование.
3. Какой привод у котлетоформовочной машины МФК-2240?
а) электрическим приводом;
б) гидравлическим приводом;
в) пневматическим приводом;
г) специальным приводом.
4. За счет чего поршни котлетоформовочной машины МФК-2240 перемещаются вверх и вниз?
а) вверх – посредством пружины, вниз – сил тяжести;
б) вверх – посредством пружины, вниз – за счет кулачка;
в) вверх – за счет кулачка, вниз – посредством пружины;
г) вверх – за счет кулачка, вниз – за счет сил тяжести.
5. Основной признак, определяющий конструкцию формующего оборудования, – тип вытеснителя. Какой тип вытеснителя фарша в котлетоформовочной машине МФК-2240?
МАШИНЫ «Т1-ХТН»
Технологическая задача:округление тестовых заготовок.
Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) тестоокруглительной машины «Т1-ХТН» и дать предложения по развитию её конструкции для повышения эффективности процесса округления тестовых заготовок.
Задачи работы:
1. Изучить устройство и принцип работы тестоокруглительной машины «Т1-ХТН» и регулируемого привода.
2. Рассмотреть особенности процесса округления тестовых заготовок.
3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода тестоокруглительной машины «Т1-ХТН» при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.
4. Дать предложения по техническому обслуживанию тестоокруглительной машины «Т1-ХТН».
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки тестоокруглительной машины «Т1-ХТН».
Оборудование, инструменты и инвентарь: тестоокруглительная машина Т1-ХТН, ступенчатые шкивы, весы, щетка, совок, секундомер, ключи гаечные, штангенциркуль, линейка, тахометр.
Техническая характеристика
Производительность до 63 шт/мин
Масса формуемых кусков 0,2. 1,1 кг
Мощность электродвигателя 1,1кВт
Диаметр формующего органа 800 мм
Габаритные размеры 1015х930х1028 мм
Техническое обслуживание
Для обеспечения работоспособности тестоокруглительной машины Т1-ХТН необходимо систематически производить техническое обслуживание и все виды ремонта.
Техническое обслуживание тестоокруглительной машины включает в себя ежедневное техническое обслуживание, еженедельные осмотры, текущий и малый ремонт не реже одного раза в три месяца, капитальный ремонт не реже одного раза в год. Ежедневное техническое обслуживание включает в себя проверку состояния клиноременной передачи, зазора между внутренней поверхностью чаши и кромкой спирали, работы блокирующего устройства. Еженедельные осмотры включают проверку креплений электродвигателя, люфта червяка.
Текущий ремонт (один раз в три месяца) предусматривает проверку уровня масла в картере, ревизию электродвигателя и электрооборудования, проверку червячного зацепления.
Капитальный ремонт включает разборку и чистку деталей, смену масла в картере, промывку и набивку смазкой шарикоподшипников, замену изношенных деталей.
Чтобы избежать прилипания теста к рабочим поверхностям и придать им гидрофобные свойства, их очищают, обезжиривают, подогревают до 60 °С и наносят раствор кремний-органической жидкости ГКЖ-94 с массовой долей 5 % в четыреххлористом углероде. Затем покрытие выдерживается 120 мин на воздухе и далее подвергается термообработке при t =230 °С в течение 1 ч.
Методика выполнения работы
Перед началом работы необходимо:
Расчетная часть
Определите теоретическую производительность Пок (шт/с) тестоокруглителя с конической несущей поверхностью
(4.2.1)
Средний диаметр d (м) округленного куска теста определите по формуле
(4.2.2)
(4.2.3)
и сравните ее с паспортной. При несоответствии объясните причину.
Графическая часть
Постройте график следующих зависимостей Q=f(m) при различных частотах вращения корпуса округлителя и времени нахождения заготовки в округлителе.
Проанализируйте полученные графические зависимости и проведите статистическую обработку результатов.
Выполните чертеж общего вида тестоокруглительной машины Т1-ХТН.
Проверь себя
1. Что является целью тестоокругления, как технологической операции?
а) пластификация теста;
б) придание тестовым заготовкам шарообразной формы и уплотнение поверхностного слоя теста;
в) размягчение теста внутри тестовой заготовки;
г) активация деятельности дрожжей.
2. Для чего через воздухо-подающие патрубки производится для обдувка тестовых заготовок воздухом:
а) для устранения залипания теста на рабочих поверхностях машины;
б) для коррекции движения тестовой заготовки;
в) для регулирования скорости тестовых заготовок;
г) для предотвращения механических повреждения поверхности заготовок при их перемещении.
3. Как регулируется зазор между стенкой чаши и формующей спиралью?
б) заменой формующей спирали;и;ой формы;
в) специальным регулировочным винтом расположенным в верхней части машины под съемным колпаком;
г) зазор зависит от скорости вращения и регулируется автоматически.
4. В каком диапазоне лежит величина зазора между внутренней поверхностью чаши и кромкой спирали?
а) не более 0,1 мм; б) 1. 4,5 мм;
в) не менее 2,45 мм; г) не более 0,45 мм.
5. Как изменяется частота вращения чаши теотоокруглительной машины Т1-ХТН?
а) изменением передаточного отношения ременной передачи;
б) изменением передаточного отношения редуктора;
в) изменением частоты вращения электродвигателя;
г) при помощи вариатора.
РАБОТА 4.3. ФОРМОВОЧНЫЙ
ОДНОШНЕКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР
Технологическая задача:формование продукции методом экструзии.
Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) одношнекового экструдера и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса экструдирования.
Задачи работы:
1. Изучить устройство и принцип работы одношнекового экструдера и регулируемого привода.
2. Рассмотреть особенности процесса экструдирования.
3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности привода одношнекового экструдера при различных скоростях вращения рабочего вала и обработать результаты испытаний.
4. Дать предложения по техническому обслуживанию одношнекового экструдера.
5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки одношнекового экструдера.
Оборудование, инструменты и инвентарь: лабораторный одношнековый экструдер, настольные весы, секундомер, штангенциркуль, гаечные ключи, отвертки.
Техническая характеристика
Производительность 15. 18 кг/ч
отношение длины рабочей части
шнека к его диаметру 25:1
шаг винтовой нарезки шнека 16 мм
Частота вращения шнека 30. 60 об/мин
Мощность привода экструдера 4,0 кВт
Мощность ТЭН 1,5кВт
Габаритные размеры 1520 х 670 х 800 мм
Перед пуском экструдера нагревается рабочая зона формующего механизма в течение 20. 25 мин до температуры 160. 180 °С с помощью электронагревателей 9. За 25. 30 мин до пуска экструдера готовится первая порция крупы влажностью 20-21%. Подготовленная крупа засыпается в загрузочное устройство 5 при включенной машине. При работе экструдера крахмалсодержащее сырье через загрузочное устройство 5, снабженное задвижкой, поступает в корпус 2 экструдера в межвитковую полость шнека 3. Задвижкой можно регулировать темп подачи материала, т.е. производительность экструдера. После выхода палочек из формующей матрицы открывается заслонка и в экструдер поступает крупа влажностью 12. 14%.Заданную частоту вращения рабочего органа устанавливают с помощью частотомера 13. Варьированием частоты вращения шнека 3 регулируют производительность экструдера. После достижения устойчивого режима работы периодически производят отбор проб экструдата, фиксируют значения величины давления в предматричной зоне экструдера, температуры корпуса и экструдата. Одновременно осуществляют замер тока и напряжения на якоре электродвигателя установки по данным амперметра 14 и вольтметра 15, а также определяют ее производительность.
Подготовка к работе
Перед пуском экструдера необходимо проверить наличие заземления, отсутствие посторонних предметов в загрузочном устройстве, шнековой камере и матрице.
Перед подключением электродвигателя в сеть проверьте наличие ограждений на приводе. Шкивы ременной передачи при включенном электродвигателе должны вращаться по часовой стрелке. Следите за натяжением приводных ремней и своевременно их подтягивайте.
Перед включением электродвигателя необходимо убедиться в наличии шнека в корпусе экструдера. Прокрутите шнек вручную за шкив ременной передачи. Запустите экструдер кратковременным включением тумблера ПУСК-СТОП. Удостоверьтесь в правильном направлении вращения рабочего органа. При отсутствии ненормальных стуков и правильном направлении вращения можно запускать экструдер в работу.
Необходимо постоянно следить за смазкой подшипниковых узлов и уровнем масла в червячном редукторе.
Электродвигатель вначале запускают без нагрузки, а затем равномерно подается сырье в загрузочное устройство.
Целесообразно экструдер промывать не реже одного раза в день, а также при переходе на другое пищевое сырье. При мойке нужно следить за тем, чтобы вода не попадала в электродвигатель и на электронагреватели.
Методика выполнения работы
1. Изучите конструкцию одношнекового экструдера и ознакомьтесь с его основными частями. Обратите внимание на то, что загрузочное устройство, корпус, шнек и матрица съемные. Загрузочное устройство и матрица крепятся к корпусу, а корпус к станине.
2. Снимите матрицу с экструдера, извлеките из корпуса шнек и определите его геометрические размеры.
3. Соберите экструдер в обратной последовательности и убедитесь в правильной сборке.
5. Перед началом работы произведите нагрев матрицы и корпуса экструдера до требуемой температуры обработки.
6. Включите машину на 30. 40 с и проверьте ее исправность на холостом ходу.
7. С помощью вариатора и тахометра установите необходимую частоту вращения рабочего органа.
8. Вновь включите экструдер и равномерно загрузите первую порцию крупы с большей влажностью.
9. После вывода экструдера на рабочий режим засыпьте основную порцию продукта (крупа, хлебная крошка с размером частиц 2 мм) массой не менее 1,0 кг и влажностью 12. 14%.
10. После достижения устойчивого режима работы периодически производите отбор проб экструдата, зафиксируйте значения величины давления в предматричной зоне экструдера, температуры корпуса и экструдата.
11. Замерьте напряжение и силу тока, потребляемого электроприводом.
12. Измените частоту вращения шнека и повторите испытания.
13. По окончании работы выключите привод, снимите матрицу и извлеките шнек из корпуса.
14. Очистите их от остатков продукта.
15. Все части экструдера, соприкасавшиеся с продуктом, протрите сухой тканью, а с наружных поверхностей сметите пыль сухой щеткой.
16. Устраните неисправности, замеченные при проведении испытаний.
Расчетная часть 
Определите объемную производительность Qd (м 3 /с) для любого сечения на длине dl дозирующей зоны шнека
Qд= 
(4.3.1)
Для изотермического режима работы шнекового экструдера
(4.3.2)
Рассчитайте расход через отверстие любого профиля в матрице Qг (м 3 /с)
Qг=K 
(4.3.3)
Для цилиндрического канала матрицы константа K определяется выражением
K= 
(4.3.4)
K= 
(4.3.5)
Q= 
(4.3.6)
Определите мощность, затрачиваемую на привод экструдера Nдв (кВт),
Nдв= 
(4.3.7)
де 
; Lобщ – общая длина рабочей части шнека, м.
Графическая часть
Постройте графики следующих зависимостей: Qд=f (DР) и Qг=f (DР).
Проанализируйте полученные графические зависимости совмещенных расходно-напорных характеристик шнекового нагнетателя и формующей головки с целью выбора пары шнек-матрица, а также определения оптимального перепада давления и соответствующей производительности экструдера. Сделайте статистическую обработку результатов.
Выполните рабочий чертеж одной из деталей экструдера (шкивы ременной передачи и вариатора, матрица, шнек) или одного из наиболее изнашиваемых узлов экструдера (подшипниковый узел экструдера, сальниковое уплотнение, подшипниковый узел вариатора). Сделайте к нему спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
Проверь себя
1. Для чего предназначен одношнековый экструдер?
а) для гидротермомеханической обработки сырья;
б) только для формования продуктов;
в) для измельчения сырья;
г) только для пластификации и получения однородной массы продукта.
2. Какой тип шнека установлен в лабораторном экструдере?
а) однозаходный с переменным шагом винтовой нарезки и постоянной глубиной;
б) однозаходный с переменным шагом винтовой нарезки и переменной глубиной;
в) однозаходный с постоянным шагом винтовой нарезки и переменной глубиной;
г) однозаходный с постоянным шагом винтовой нарезки и постоянной глубиной.
3. Как изменяется частота вращения шнека экструдера, рассмотренного в данной лабораторной работе?
а) изменением передаточного отношения ременной передачи;
б) изменением передаточного отношения редуктора;
в) изменением частоты вращения электродвигателя;
г) при помощи вариатора.
4. В каком диапазоне лежит частота вращения шнека экструдера?
5. В каком случае возможно осуществлять регулирование частоты вращения рабочего вала экструдера?
а) только при выключенной установке;
б) только при работающей установке;
в) при работающей и при выключенной установке;
г) при работающей, но на холостом ходу (без продукта).
Техническая характеристика
Правила эксплуатации
Прежде чем пустить в работу, шнековый пресс осматривают с целью выявления посторонних предметов. При этом проверяют правильность сборки узлов пресса и подключения фаз к электродвигателю пресса, что обеспечивает правильное направление вращения (шнековый вал должен вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны выхода жмыха). Перед пуском болт 15 выкручивают до максимальной величины конусного зазора. Прокрутив от руки привод пресса и питателя, убеждаются в плавности хода.
Пуск осуществляют вначале на холостом ходу, собственно включение производят после предупреждения всех находящихся вблизи пресса. На холостом ходу контролируют показания амперметров, а также работу всех механизмов пресса. Убедившись в нормальной работе пресса, начинают небольшую подачу мезги в питатель.
Переход на рабочую подачу мезги осуществляют после прогрева шнека, маслоотделяющей и дополнительной камер, при этом достигается температура жмыха 60…65°С и происходит отжим масла на всех ступенях. После этого переходят к постепенному уменьшению конусного зазора, что производят, внимательно наблюдая за показаниями амперметра. Если нагрузка на пресс превысила норму, немедленно уменьшают подачу мезги в питатель и, если этого недостаточно, отводят конус. Если это не дает результата, то пресс останавливают для выявления возможного дефекта.
Остановка пресса на срок более 10 мин сопровождается разборкой и очисткой шнека, маслоотделяющей и дополнительной камеры. При более короткой остановке пуск возможен и без разборки и очистки, но при полностью открытом конусном зазоре со всеми указанными предосторожностями.
Основные правила техники безопасности работы на прессе заключаются в следующем. Запрещается пускать пресс под нагрузкой при закрытом конусном зазоре. При появлении признаков неисправности (стук и т. п.) пресс останавливают. Если остановка не носит аварийного характера, то предварительно вырабатывают материал из рабочего объема пресса. Смазывают все трущиеся узлы пресса и редуктор.
Методика выполнения работы
1. Снимите дополнительную камеру, открутив гайку 17, выньте шнек из маслоотделяющей камеры.
– диаметр витка шнека,
– толщину витка по наружному диаметру,
– зазор между витком шнека и камерой.
3. Соберите все в обратном порядке.
4. Задайте необходимую частоту вращения путем регулировки шкива 9.
5. Измерьте диаметры шкивов 8 и 9.
6. Результаты измерений занесите в протокол (табл. 4.4.1).
7. Выверните болт 15 до полного открытия конусного зазора.
8. Включите кнопку «Пуск» и проверьте работу пресса на холостом ходу.
9. Засыпьте мезгу в приемный бункер.
10. Включите пресс и прогрейте шнек до температуры 60…65°С.
11. Постепенно уменьшайте конусный зазор до достижения максимального выхода масла.
12. Засыпьте 5 кг мезги в бункер и измерьте время отжима и количество выделившегося масла.
13. Сделайте три-четыре замера и заполните протокол наблюдений (табл. 4.4.2).
Таблица 4.4.1. Протокол измерений
| Параметры пресса | Обозначения | Значения |
| Рабочая длина шнека, м | L | |
| Шаг витков шнека, м | H | |
| Диаметр вала шнека, м | d | |
| Диаметр витка шнека, м | D | |
| Толщина витка шнека по наружному диаметру, м | δ | |
| Диаметр ведущего шкива, м | d1 | |
| Диаметр ведомого шкива, м | d2 | |
| Зазор между шнеком и камерой, м | b |
Таблица 4.4.2 Протокол наблюдений
14. По окончании отжима выключите привод и очистите шнек, маслоотделяющую и дополнительную камеры от частиц продукта.
15. Устраните неисправности, замеченные при проведении испытаний.
Расчетная часть
Рассчитайте теоретическую производительность маслоотделяющего пресса Пт (кг/с)
(4.4.1)
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).