Вопросы для самопроверки. Обоснование режимов работы механизмов для перемешивания, определение производительности и мощности электродвигателя

Обоснование режимов работы механизмов для перемешивания, определение производительности и мощности электродвигателя. Процесс механического перемешивания продуктов яв­ляется довольно энергоемким и длительным. Интенсификация процесса механического перемеши­вания возможна за счет увеличения частоты вращения рабочих органов, изменения конфигурации лопастей, уменьшения емкости резервуара мешалки, введения вол­норезов, отражателей и др.

Лопасть 4, выполненная в виде сдвоенной рамки, служит для перемешивания мясного и рыбного фарша, а также овощей для салатов и винегретов. Рабочая часть этой лопасти изготовлена из алюминиевого сплава, в который заармирован стальной хвостовик, последним лопасть подсоединяется к валу–шестерни 18.

Смеситель МС 25-200 для перемешивания овощей для салатов и винегретов (рис. 67) состоит из редуктора и вращающегося бачка–барабана 1 и приво­дится в действие универсальным приводом. Внут­ри литого алюминиевого корпуса редуктора 12 во втул­ках 9, 11 вращается червяк 10, который передает враще­ние от вала универсального привода червячному колесу 6. На валу 5 штифтом укреплен фланец 3 с тремя пальцами, на которые надевается фланец, приваренный

к дну бачка 1. Вал 5 червячного колеса вращается во втулках 4, выступающие из корпуса концы валов уплот­нены манжетами. К торцу корпуса 12 прикреплен хвостовик 7, которым механизм присоединяется к горло­вине привода. На хвостовике имеется кольцевая канавка 8, предотвращающая осевое перемещение механизма во время выгрузки продукта. Для фиксации механизма в рабочем положении на кольцевой канавке (Б – Б) высверлены два отверстия 13, в которые входят концы винтов.

Бачок 1 изготовлен из нержавеющей стали и имеет внутри ребра 2, способствующие равномерному переме­шиванию продукта.

Рис. 67.Механизм МС25-200 для перемешивания овощей при при­готовлении салатов и винегретов: 1 – бачок–барабан; 2 – ребра в бачке; 3 – фланец; 4 – втулки; 5 – вал; 6 – червячное колесо; 7 – хвостовик; 8 – вал; 9,11 – втулки; 10 – червяк; 12 – корпус; 13 – отверстия.

Принцип работы. Механизм закрепляют двумя вин­тами на универсальном приводе под углом 30°, затем загружают нарезанные овощи и включают электродви­гатель. При вращении бачка овощи равномерно переме­шиваются, процесс длится 2 мин. Перед выгрузкой про­дукта выключают электродвигатель, отвинчивают сто­порные винты и поворачивают бачок отверстием вниз для выгрузки его содержимого в подставленную тару. Увеличение времени перемешивания может привести к тому, что частицы в зависимости от своих размеров и формы вновь будут группироваться в исходное поло­жение.

При эксплуатации механизма необходимо следить за заполнением бачка. Коэффициент заполнения φ бачка не должен превышать 0,5, в противном случае кратность перемешивания продукта будет резко снижаться и, кро­ме того, будут образовываться застойные неподвижные зоны, оказывающие влияние на качество перемешивания.

При малых коэффициентах запол­нения (φ <0,5) бачка радиус траектории частиц равен радиусу бачка, а толщина слоя частиц будет постоянной по всей длине бачка.

Время пребывания частиц в бачке можно найти по следующему уравнению:

(5)

где t– время пребывания частиц, мин; L – длина бачка, м; Θ – угол естественного откоса сыпучего продукта, град; r – радиус бачка, м; n – частота вращения бачка, мин-¹; Ф – угол наклона бачка к горизонту, рад.

Для лопастных фаршемешалок длитель­ность перемешивания обратно пропорциональна объему рабочей камеры, а качество перемешивания зависит от характера установки лопастей на рабочем валу.

Так, если лопасть установлена перпендикулярно на­правлению ее движения, масса почти не перемешивается, так как частицы продукта, встречающиеся на пути дви­жения лопасти, при ударах об нее будут отталкиваться в различных направлениях: под действием центробежной силы – в основном по горизонтали, под действием силы тяжести – по вертикали вниз.

При установке лопасти под некоторым углом к на­правлению ее движения возникают радиальные потоки, направление которых зависит от угла наклона лопасти. При угле наклона больше 90° частицы, ударяясь о ло­пасть, отражаются по направлению вверх, при угле на­клона меньше 90° – вниз.

Снабдив мешалку несколькими парами лопастей, имеющими наклон в разные стороны, можно создать перекрестные потоки и таким образом осуществить ин­тенсивное перемешивание. Частоту вращения лопастей выбирают исходя из условия, что центробежная сила продукта не должна превышать их веса:

(6)

где n – частота вращения лопастей, с^-1, R – радиус вра­щения лопастей, м; К_пр – коэффициент проскальзывания частиц продукта относительно лопастей (К_пр = 0,4–0,5). С повышением частоты вращения лопастей К_пр увеличивается.

Производительность фаршемешалок периодического действия рассчитывается по формуле:

(7)

где V – объем рабочей камеры, м³; ρ – насыпная масса фарша, кг/м³; t₃, t₀, t_р – соответственно время загрузки, обработки и разгрузки, с; φ – коэффициент заполнения камеры.

Время обработки порции фарша массой 8–10 кг равно 80–100 с. Объем рабочей камеры определяется по формуле:

(8)

где с – расстояние между внутренней поверхностью ра­бочей камеры и лопастью (с = 2 –3 мм); l – длина рабочей камеры, м.

Мощность электродвигателя смесителей может быть определена по формуле:

(9)

где Р – сила, необходимая для преодоления сопротив­ления перемешиванию, создаваемого фаршем, Н; v – скорость поступательного движения продукта вдоль оси вала; К_а – коэффициент запаса мощности (К_а = 4–5); η – к. п. д. передаточного механизма.

При перемешивании мясного фарша со скоростью движения лопасти в пределах от 0,3 до 1,5 м/с сила Р может быть определена по формуле:

(10)

где σ – сопротивление перемешиванию одной лопастью, Па; F – площадь лопасти, м²; z – количество лопастей, установленных в одном ряду.

Средняя скорость поступательного движения про­дукта вдоль оси мешалки определяется по формуле:

(11)

где V_o – скорость осевого смещения продукта одной ло­пастью, м/с; ψ – коэффициент, учитывающий периодич­ность смещения продукта вдоль оси мешалки.

Скорость осевого смещения продукта одной лопастью определяется с учетом трения продукта о рабочие ор­ганы по формуле:

(12)

где α – угол наклона лопасти к оси приводного вала; R – радиус вращения лопасти, м; f – коэффициент трения.

Коэффициент ψ определяется формуле:

(13)

где b – ширина лопасти

Из формулы видно, что ψ зависит от ширины лопасти. Если ширина лопасти постоянная, то ψ увели­чивается с уменьшением радиуса. Для мешалок, у ко­торых ширина лопасти равна радиусу, ψ = соnst.

Правила эксплуатации смесителей. Перед началом работы проверяют правильность сборки сменного механизма и надежность его закрепления в горловине привода. Сменный механизм запрещается снимать с привода до полной остановки электродвигателя. Перед началом работы у фаршемешалок снимают переднюю крышку, вынимают вал с лопастями и сма­зывают его части, вращающиеся во втулках, пищевым несоленым жиром. Затем вал устанавливают в корпус, закрывают крышку и закрепляют ее рукояткой. После этого проверяют наличие предохранительной кресто­вины в загрузочной воронке. Окончив сборку, включают привод и проверяют работу механизма на холостом ходу. Если механизм исправен, то в загрузочную воронку по­мещают все компоненты фарша (хлеб, измельченное мясо, перец, соль и др.) в количестве, соответствующем единовременной загрузке. Затем с помощью лопатки продукт продвигают в рабочую камеру на вращающийся вал. Готовность перемешивания фарша в каждом кон­кретном случае определяют визуально. После перемеши­вания открывают крышку разгрузочного отверстия и го­товый фарш выталкивается вращающимися лопастями в подставленную тару.

После окончания работы фаршемешалку снимают с привода, разбирают, тщательно промывают горячей водой и высушивают.

При подсоединении к приводу сменного механизма МС25–200 для перемешивания салатов и винегретов следят за тем, чтобы концы винтов горловины привода, служащие для закрепления хвостовика механизма, вошли в его отверстия: Этим достигается необходимый наклон бачка и надежное закрепление механизма на приводе.

Масса набора овощей при загрузке в бачок не должна превышать 8 кг. Загрузку бачка производят до включения привода.

Перед началом перемешивания продуктов в многоцелевом механизме МС 4–7–8–20 и механизме МВП–П–1 про­веряют соответствие частоты вращения лопасти требо­ваниям технологического процесса. Частота вращения лопастей при приготовлении фаршей, салатов и винегретов должна быть минимальной и соответствовать первой скорости. Загрузку продуктов производят до включения привода. При перемешивании овощей и фар­шей применяют лопасть в виде сдвоенной рамки.

После окончания работы сменные механизмы разби­рают и промывают горячей водой. Привод после окон­чания работы протирают мягкой влажной тканью. Окра­шенные поверхности механизмов раз в неделю промы­вают сначала теплой мыльной, затем теплой чистой водой и насухо протирают мягкой тканью. Один раз в неделю все полированные поверхности протирают фла­нелью до восстановления блеска.

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 1118; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!