Переработка сельскохозяйственной продукции в цехах малой мощности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В последнее время в нашей стране все большее распространение получает переработка сельскохозяйственной продукции в цехах малой мощности, организованных в колхозах и совхозах. Развитие малых мясоперерабатывающих цехов решает ряд немаловажных проблем, и в частности обеспечение сельского населения, особенно «глубинки», мясными продуктами; своевременная переработка скота вынужденного убоя. Да и строительство этих цехов значительно дешевле, и вводятся они в строй быстрее, чем мощности на крупных мясокомбинатах.

Решение этих и других проблем привлекает руководителей колхозов и совхозов и заставляет их изыскивать возможности строительства новых и совершенствования уже существующих малых предприятий.

Но с другой стороны, развитие малых цехов порождает новые проблемы, в том числе рационального использования сырья при переработке, соблюдения технологических, санитарно-гигиенических и ветеринарных норм, а также нормативно-технической документации, обучения кадров и др. Однако эти цехи существуют и развиваются как объективная необходимость сегодняшнего дня.

Опыт работы, накопленный за это время, позволил выявить и обобщить наиболее часто повторяющиеся нарушения технологических и санитарных режимов производства, виды брака продукции и сделать вывод о необходимости повышения профессиональных знаний работников перерабатывающих цехов малой мощности. Многочисленные проверки колбасных цехов малой мощности показывают, что комплектация цехов оборудованием, его состояние, ассортимент и качество готовой продукции далеко не на должном уровне.

Большинство цехов строятся без типовых проектов, размещаются в приспособленных помещениях, оснащаются в основном списанным оборудованием. К этому следует добавить острый дефицит специалистов колбасного производства с необходимой теоретической подготовкой и практическим опытом. Установлено, что изготовлением колбасных изделий иногда занимаются бывшие плотники, механизаторы, электронщики, учителя, люди других профессий и вообще «кадры» без каких-либо специальностей. В связи с этим вызывает большую тревогу та легкость и бесшабашность, с которой некоторые руководители колхозов и совхозов подходят к созданию и пуску колбасных цехов малой мощности.

Хотелось бы обратить внимание на необходимость строгого соблюдения ветеринарного законодательства при направлении сырья на выработку колбасных изделий.

Руководители, как правило, недооценивают опасность для здоровья потребителей колбас нарушений технологических режимов и роль производственно-лабораторного контроля в предупреждении таких нарушений и обеспечении эпидемиологической надежности продукции. Микробиологический контроль в большинстве цехов вообще не организован, что исключает возможность объективной оценки эпидемиологической надежности колбасных изделий и уровня санитарной культуры производства. Все эти факты показывают, что настало время, когда у многочисленных колбасных цехов малой мощности должен появиться один хозяин, который бы оказывал действенную помощь хозяйствам в проектировании, строительстве, оснащении и монтаже оборудования, его наладке и освоении, подготовке и переподготовке специалистов, поставке лабораторного оборудования, разработке нормативно-технической документации и доведении ее до каждого исполнителя. Не налажен до настоящего времени и обмен опытом работы малых цехов, что могло бы помочь вновь создаваемым цехам быстрее становиться на ноги, избегая при этом затяжного периода «проб и ошибок». Ведь в стране немало цехов, давным-давно «переболевших» этими «детскими болезнями», и накопивших ценный опыт по технологии, лабораторному контролю, малой механизации. Специалисты считают своевременной и актуальной открытую на страницах журнала «Молочная и мясная промышленность» дискуссионную рубрику по цехам малой мощности. Надеемся, что наши предложения будут способствовать решению многих проблем при организации в колхозах и совхозах цехов малой мощности.

В Федеральной программе развития АПК России особое место отводится стабилизации, а затем и развитию его перерабатывающей отрасли - молочной и мясной промышленности.

На основе мирового опыта предполагается вывести отрасль на качественно новый уровень, обеспечивающий восстановление объемов вырабатываемой продукции, повышение ее качества, существенное увеличение ассортимента и глубины переработки сырья.

Для решения указанных задач необходимо осуществить техническое перевооружение крупных мясокомбинатов и городских молочных заводов, а также значительно повысить технологический уровень оборудования, выпускаемого для перерабатывающих предприятий малой и средней мощности.

Развитие техники в таком направлении вызывает закономерное повышение требований к обслуживающему персоналу и инженерной службе перерабатывающих предприятий. Для них уже недостаточно простого знания устройства технологического оборудования и умения поддерживать его в рабочем состоянии. Необходимы знания закономерностей изменения функционально-технических свойств сырья на всех стадиях его переработки в зависимости от режимов работы машин и аппаратов, а также умения настраивать и контролировать параметры оборудования для обеспечения этих режимов.

Данный диплом выполнен с целью улучшения технологических процессов переработки мяса, а также внедрения новых конструктивных разработок в производство с наименьшими затратами и максимальным эффектом.

1. Техническое обоснование

1.1 Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов

Колбасные изделия готовят на основе мясного фарша с солью, специями и добавками, в оболочке или без нее и подвергают тепловой обработке до готовности к употреблению.

Для выработки вареных колбас используют говядину, свинину, баранину, мясо птицы и другие виды мяса в парном, остывшем, охлажденном, подмороженном и замороженном состояниях, субпродукты 1-й и 2-й категорий, отпрессованную мясную массу, белковые препараты (кровь, плазму крови, казеинаты, изолированные и концентрированные соевые белковые препараты), а также пшеничную муку, крахмал, молоко, яйцепродукты.

Вареные колбасы должны иметь упругую, плотную, некрошливую консистенцию. На разрезе продукта фарш монолитный, для структурных колбас кусочки шпика или грудинки равномерно распределены, имеют определенную форму и размеры. Цвет продуктов на разрезе равномерный, розовый или ярко-розовый без серых пятен. Колбасные изделия должны иметь приятный запах с ароматом пряностей, без посторонних привкуса и запаха.

Требования к внешнему виду определяются действующей нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке. Они ориентированы на спрос потребительского рынка, хороший дизайн, удобство при транспортировке и возможность контроля качества готовых изделий. Вареные колбасы упаковывают в оборотную тару массой до 40 кг или в тару из гофрированного картона массой до 20 кг.

Вареные колбасы высшего сорта (диабетическая, докторская, любительская, столичная, останкинская, прима, молочная и др.) имеют срок реализации при температуре 0.. .8 °С и относительной влажности воздуха 75...85 % не более 72 ч, а колбасы 1, 2 и 3 сортов -- 48 ч с момента окончания технологического процесса при использовании обычных колбасных оболочек. Срок реализации может быть увеличен при использовании специальных формующих материалов из полимерных пленок.

1.2 Особенности производства и потребления готовой продукции

Обваленное мясо жилуют и нарезают в зависимости от группового ассортимента на куски массой до 1 кг. Мясо в кусках или в измельченном виде взвешивают и подвергают посолу мокрым или сухим способом с использованием посолочных ингредиентов. Затем сырье повторно измельчают в два этапа: грубо (на волчке) и тонко (на куттере). Сырье, пряности, воду (лед) и другие материалы взвешивают в соответствии с рецептурой с учетом добавленных при посоле соли или рассола и готовят фарш на куттере, куттере-мешалке, мешалке-измельчителе или других машинах.

Вначале загружают нежирное мясное сырье (измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 2...3 мм): говядину высшего, 1 и 2 сортов, нежирную свинину, баранину жилованную, а также добавляют часть холодной воды (льда), раствор нитрита натрия (если он не был внесен при посоле сырья), фосфатиды, сыворотку или плазму крови, белковый стабилизатор, соевые белковые препараты в виде геля. После 3...5 мин перемешивания вводят полужирную говядину, пряности, препарат гемоглобина или кровь, сливочное масло (для колбасы диетической), аскорбинат или изоаскорбинат натрия, либо аскорбиновую кислоту и обрабатывают фарш еще 3...5 мин, за 2...5 мин до конца обработки добавляют крахмал или муку.

При приготовлении фарша колбасных изделий с использованием белковых препаратов (изолированных и концентрированных соевых белков, казеинатов и т.д.) в конце перемешивания в куттер добавляют соль из расчета 2,5 кг на 100 кг гидратированных белковых препаратов. Общая продолжительность обработки фарша на куттере или куттере-мешалке 8.. .12

мин, температура готового фарша в зависимости от температуры исходного сырья, количества добавленного льда и типа измельчителя составляет 12... 18 °С.

1.3 Стадии технологического процесса

Изготовление вареных колбас состоит из следующих стадий:

-- предварительное измельчение мясного сырья;

-- посол и созревание мяса;

-- тонкое измельчение и приготовление фарша;

-- шприцевание фарша в оболочку;

-- вязка батонов и навеска его на раму;

-- тепловая обработка (обжарка, варка и охлаждение);

-- хранение и упаковка.

1.4 Характеристика комплексов оборудования

Линия начинается с комплекса оборудования для предварительного измельчения мясного сырья. Для измельчения блоков замороженного мяса принимаем машину Б9-ФДМ-01 и напольные тележки.

Техническая характеристика измельчителя Б9-ФДМ-01

Размер кусков сырья, мм до измельчения после измельчения	40
Установленная мощность, кВт	45
Габаритные размеры, мм
Масса, кг	2100

В комплекс оборудования для посола мяса принимаем агрегат для измельчения и посола мяса Я2-ФХ2Т

Техническая характеристика агрегата Я2-ФХ2Т

Производительность, кг/ч Мощность электродвигателя, кВт Габаритные размеры, мм длинна ширина высота Масса, кг	4500 22 3500 2100 1900 2900

Комплекс оборудования для созревания мяса представляет собой камеру, состоящую из стационарных стеллажей и напольных тележек.

Ведущим является комплекс оборудования для тонкого измельчения и приготовления фарша, в состав которого принимаем куттер Л5-ФКМ.

Техническая характеристика куттера Л5-ФКМ

Производительность, кг/ч: по основному сырью	1200
по мороженому сырью	1250
Вместимость чаши, л	125
Частота вращения ножей, об/мин	1300/2600
Количество ножей, шт.	6
Установленная мощность, кВт	41,0
Габариты, мм	2650х1760х2015
Масса, кг	1540
Занимаемая площадь, м2	5,5

Комплекс оборудования для шприцевания фарша в оболочку состоит из шприца, конвейера для вязки колбас, клипсатора, колбасного агрегата и колбасных рам. В проекетируемой линии для образования целлофановой оболочки, наполнения ее фаршем, формования батонов, наложения скрепок на концы батонов, а также автоматического разделения батонов принимаем автомат Л5-ФАЛ.

Техническая характеристика автомата Л5-ФАЛ

Вместимость бункера, м3	0,27
Установленная мощность, кВт	16,0
Габаритные размеры, мм
Масса, кг	1175

Завершающий комплекс состоит из термоагрегата непрерывного действия или термокамеры периодического действия. Для варки колбас принимаем универсальную термокамеру КОН-5

Техническая характеристика термокамеры КОН-5

Производительность, кг/ч	200…450
Вместимость, м3	4,6
Занимаемая площадь, м2	3,2
Установленная мощность, кВт	20

2. Описание конструкций машин и работы линии

2.1 Описание конструкций машин

2.1.1 Машина Б9-ФДМ-01 (рис. 2.1) для измельчения блоков замороженного мяса смонтирована на станине 1 сварной конструкции

Барабан 2 изготовлен из нержавеющей стали и установлен наклонно. На барабане укреплены ножи 3. Под ножами имеются отверстия трапецеидальной формы для выхода измельченного мяса во внутреннюю полость барабана. Режущие кромки ножей выступают над барабаном на 7...8 мм. Вращение барабану с ножами передается от электродвигателя 4 через двухступенчатый редуктор 6.

Привод защищен ограждающим кожухом 5. Загрузочный бункер 7 расположен наклонно для сползания замороженных блоков мяса. Для правильной установки машины на полу цеха ее станина снабжена регулируемыми опорами 8.

Рис 2.1 Машина Б9-ФДМ-01 для измельчения мяса

2.1.2 Агрегат для измельчения и посола мяса Я2-ФХ2Т

Станина 1 (рис. 2.2) является сборочной единицей сварной конструкции из профильного материала и предназначена для размещения приводов фаршемешалки, привода и секции измельчителя.

Фаршемешалка 2 представляет собой сборную конструкцию. На раме сварной конструкции установлена мешалка, состоящая из дежи, лопастных валов, шнека для разгрузки сырья из дежи и кинематических звеньев привода шнека и лопастных валов.

Секция измельчителя 3 -- сборочная единица, в состав которой входят: подающий и рабочий шнеки, ржущий механизм (решетки, ножи, подпора, гильза, гайка и приводные шкивы).

Площадка для обслуживания 9 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из рамы и сварной конструкции ограждения. Площадка установлена на регулируемые опоры.

Приводы измельчителя, разгрузочного шнека - 6, перемешивающих валов - 7 представляют собой компоновку редукторов и двигателей на натяжных устройствах.

Рис. 2.2 Агрегат для измельчения и посола мяса Я2-ФХ2Т

Электрооборудование состоит из электрошкафа и пульта управления.

Пульт управления 5 (рис. 2.2) имеет сварной корпус прямоугольной формы и панель управления. На панели размещены кнопки управления и сигнальная аппаратура, внутри размещены клеммные блоки.

Управление агрегатом производится в ручном и автоматическом режимах.

Ручной режим.

На пульте управления тумблер вручную устанавливается в положение «Режим ручной».

Тележка с жилованным мясом вручную устанавливается на захват подъемника.

Нажатием на кнопку «Вверх» на пульте управления подъемника производится подъем тележки и выгрузка сырья в бункер измельчителя.

Нажимается кнопка «Пуск» - включается привод измельчителя, производится измельчение сырья.

Фарш из горловины измельчителя поступает в дежу фаршемешалки.

По мере заполнения дежи фаршем вручную включаются кнопки «Влево» лопастных валов и «Перемешивание» разгрузочного шнека.

Происходит перемешивание фарша и производится посол- вручную.

В процессе перемешивания производится периодический реверс лопастных валов нажатием на кнопки «Стоп», «Вправо», «Влево».

По окончании посола разгрузочный шнек переключается нажатием кнопки «Выгрузка» на разгрузку. Лопастные валы должны вращаться на встречу друг другу, что способствует наиболее высокому коэффициенту заполнения шнека фаршем и ускорению выгрузки фарша.

Фарш выгружается в тележки или другие емкости.

Управление подъемником ручное с пульта управления подъемника.

Автоматический режим.

Операционный процесс тот же, что описан выше.

Разница состоит в том, что лопастные валы в процессе перемешивания через каждые 50 секунд меняют направление вращения автоматически.

После остановки двигателя и переключения на реверс производится выстой 5 секунд.

2.1.3 Куттер Л5-ФКМ с механизированной выгрузкой фарша предназначен для окончательного измельчения мяса и замороженных блоков размером мм при температуре сырья не ниже -8°С.

Рис. 2.3 Куттер Л5-ФКМ

Куттер включает станину 1 (рис. 2.3 ), чашу 6, измельчающий механизм, выгружатель 4 , защитную крышку и электропривод. На станине крепят приводные и технологические узлы. Измельчающий механизм содержит ножевой вал, на консольной части которого смонтирована втулка с серповидными ножами, устанавливаемыми с помощью колец.

Механизм выгружателя фарша смонтирован на кронштейне, прикрепленном к нижней части станины. Рабочим органом его является алюминиевая тарелка 5, приводимая во вращение от электродвигателя через червячный редуктор (частота вращения 58 мин-1). Механизм выгружателя свободно качается на специальной оси. В поднятом положении выгружатель фиксируется за счет собственной массы. Вал выгружателя проходит над рабочим пространством чаши через трубу, которая одним концом соединена неподвижно с корпусом редуктора выгружателя, на другом закреплен металлические скребок для удаления фарша с наружной поверхности тарелки и направления его в лоток. Электродвигатель механизма выгружателя включается и выключается автоматически: при поднятой тарелке он не работает и включается только после ее опускания в чашу машины. Полного опорожнения чаши механизм выгружателя не дает, требуется дополнительная ручная зачистка.

Защитная крышка обеспечивает безопасные условия работы и предотвращает выбрасывание из чаши перерабатываемого сырья. Снизу к крышке крепят специальные скребки, направляющие измельчаемое сырье под ножи. В чашу сырье загружают при включенной машине. Сырье подается под ножи вращением чаши.

Длительность процесса обработки фарша в куттере в значительной степени зависит от сорта мяса, степени его предварительного измельчения, коэффициента загрузки чаши, расстояния между крайними ножами и чашей (минимальное 2 мм), числа ножей и частоты их вращения. Ножи собирают в строгой последовательности таким образом, чтобы крайние точки их кромки описывали в диаметральном сечении окружности одного диаметра с окружностью, образуемой крайними точками режущей кромки крайних ножей. Этим достигается балансировка ножевой головки.

Измельчение продукта без добавления воды вызывает увеличение потребляемой мощности на 30...40%. Поэтому выбор рационального коэффициента загрузки чаши, необходимых режимов определяется технологией приготовления фарша с учетом использования 1-й и 2-й скорости вращения чаши, а также 1-й и 2-й скорости вращения ножевого вала. Во избежание перегрева фарша при измельчении сырье в кусках предварительно охлаждают до +1...-2°С.

Дозатор воды включает в себя бак с датчиками доз, центробежный насос с электродвигателем для подачи воды в чашу и соленоидный клапан. Принцип работы дозатора основан на объемном измерении. Бак его постоянно наполнен водой доверху. Для выдачи дозы включается насос подачи воды в чашу на определенное количество литров. Когда уровень воды понизится на заданную величину, насос автоматически отключается, клапан открывается, и вода из магистрали поступает в бак.

2.1.4 Автомат Л5-ФАЛ предназначен для образования двухслойной оболочки из целлофановой ленты, наполнения ее фаршем, формования колбасного батона, изготовления скрепок и наложения их на концы батонов, а так же автоматического разделения батонов один от другого путем разрезания перемычки между ними.

Автомат Л5-ФАЛ (рис. 2.4) состоит из механизмов подачи и вакуумирования фарша , образования оболочки и наложения маркированной ленты , съема оболочки, подачи колбасного батона, образования и наложения скрепок , рамы, электромеханического привода, системы пневмоуправления, пульта управления и электрошкафа.

Рис. 2.4 Автомат для производства колбасных изделий Л5-ФАЛ

Конвейер;

Механизм наложения металлических скрепок;

Механизм образования оболочек;

Механизм подачи и вакуумирования фарша

Механизм образования оболочки создает двухслойную оболочку. Целлофановая лента шириной 320 ± 20 мм, сматываясь с бобины и проходя через специальный формообразующий воротник, преобразуется в трубчатую оболочку. При прохождении трубчатой оболочки по пустотелой цевке на нее накладываются маркированная лента шириной 35 ± 3 мм с обозначением наименования колбасы и второй слой целлофановой ленты (наружная оболочка) шириной 150 ± 10 мм. Наружная оболочка образуется навивкой по спирали путем вращения центральной головки с бобиной целлофановой ленты вокруг продольной оси цевки. Бобину с лентой устанавливают под углом к оси цевки. Образованная оболочка перемещается по цевке с помощью двух резиновых роликов, вращающихся синхронно с центральной головкой.

Готовая непрерывная оболочка наполняется фаршем из двухшнекового шприца, имеющего бункер для загрузки автомата фаршем. В качестве передаточного механизма шприца служит вариатор, который позволяет регулировать производительность шприца в зависимости от вида фарша.

Наполненная оболочка подается конвейером в механизм наложения скрепок, где одновременно происходят пережим оболочки (формование батона), изготовление двух скрепок, наложение их на концы батонов и разрезка перемычки между батонами специальным ножом. Привод механизма наложения скрепок осуществляется от двух пневмоцилиндров. Готовый батон колбасы поступает на приемный стол или конвейер.

2.1.5 Универсальная термокамера КОН - 5 (рис.2.5) представляет собой теплоизолированный шкаф, закрывающийся с одной стороны двустворчатыми дверями. В верхней части камеры находятся вентилятор, калорифер и система воздухораспределения, состоящая из воздуховодов и двух рядов сопел. В целях равномерного распределения воздушного потока сопла оборудованы двумя специальными распределительными клапанами. При их вращении сопла периодически открываются и закрываются.

Рис. 2.5 Универсальная термокамера

а -- вид спереди; б -- разрез: 1-- окно; 2-- паропровод; 3-- электродвигатель; 4-- клиновый ремень; 5--трубопровод для конденсата; 6-- защелка; 7--дверь; 8--дверная ручка; 9-- штанга; 10-- стенка; 11 -- сопла; 12-- привод; 13-- трубопровод для острого пара; 14-- вентилятор; 15-- дымоход; 16-- трубопровод для свежего воздуха; 17-- труба для отработавшего воздуха; 18-- калорифер; 19-- балки подвесного пути; 20-- всасывающая труба; 21-- лампа

Привод клапанов осуществляется от индивидуального электродвигателя. Воздушный поток из сопел направляется вниз, отражается от пола, поднимается вверх и через воздуховод удаляется из камеры. В верхней части камеры для увлажнения воздуха и снижения его температуры смонтированы форсунки. Вода, распыленная форсунками веерообразно, подхватывается струей горячего воздуха, частично испаряется, а частично собирается на полу и отводится через сточный люк. В процессе термообработки люк плотно закрыт. В более совершенных конструкциях термокамер воздух увлажняется и охлаждается с помощью кондиционера.

Процесс термообработка в универсальной термокамере происходит за несколько последовательно выполняемых операций.

Подсушка продукта осуществляется горячим (100...110 °С) воздухом, подаваемым вентилятором. Воздух нагревается, проходя через рабочую поверхность калорифера. По распределительным трубам он подается к соплам; дымоход при этом перекрыт заслонкой.

Для варки используют острый пар, поступающий в камеру через перфорированную трубу под давлением около 200 кПа. Конденсат пара собирается в нижней части камеры и отводится через сточный люк.

Копчение осуществляется в том случае, если в дымоходе открыта дроссельная заслонка и дым из дымогенератора с помощью вентилятора поступает в камеру. Количество подаваемого и удаляемого дыма и воздуха регулируют заслонками. С помощью обводной трубы можно подавать воздух или дым в камеру, минуя калорифер. Обычно это делают в том случае, когда нет необходимости дополнительно нагревать воздушную смесь.

2.2 Описание работы линии

2.2.1 Измельчение и посол мяса

Мясо для производства колбас после жиловки подвергают измельчению и посолу. При посоле мясо приобретает соленый вкус, липкость (клейкость), устойчивость к воздействию микроорганизмов, повышается его влагоудерживающая способность при термической обработке, что важно в производстве для вареных колбас, сосисок, сарделек и мясных хлебов, формируется вкус.

При посоле мяса, предназначенного для вареных и фаршированных колбас, сосисок, сарделек и мясных хлебов, вносят 1,7--2,9 кг соли на 100 кг мяса, для полукопченых, варено-копченых колбас -- 3 кг соли, для сырокопченых и сыровяленых колбас -- 3,5 кг соли. В результате копчения и сушки концентрация соли в готовых изделиях повышается до 4,5--6,0 %.

Для быстрого и равномерного распределения посолочных веществ мясо перед посолом измельчают. Мясо, предназначенное для вареных колбас, сосисок, сарделек и мясных хлебов, перед посолом (в процессе жиловки) нарезают на куски массой до 1 кг или измельчают на волчках с диаметром отверстий решетки 2--6, 8--12 или 16--25 (шрот) мм. Мясо для полукопченых и варено-копченых колбас нарезают на куски массой до 1 кг или измельчают на волчках с диаметром отверстий решетки 16--25 мм, мясо для сырокопченых колбас перед посолом режут на куски массой 300--600 г.

Мелко измельченное мясо (для вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов) перемешивают с рассолом, а более крупно измельченное мясо -- с сухой поваренной солью. Продолжительность перемешивания мяса с рассолом 2--5 мин (до равномерного распределения раствора соли и полного поглощения его мясом), с сухой солью мелкоизмельченного мяса -- 4--5, мяса в кусках или в виде шрота -- 3--4 мин.

При посоле мяса добавляют нитрит натрия в количестве 7,5 г на 100 кг сырья в виде раствора концентрацией не выше 2,5 % (или его вводят при приготовлении фарша).

Посоленное мясо помещают в емкости и направляют на выдержку при температуре 0--4 оС.

Температура посоленного мяса, поступающего на выдержку в емкостях вместимостью до 150 кг, не должна превышать 12 оС, в емкостях свыше 150 кг -- 8 оС. для охлаждения мяса, предназначенного для выработки вареных колбас, при посоле сухой солью допускается добавление пищевого льда в количестве 5--10 % массы сырья. В этом случае количество добавляемого льда учитывают при приготовлении фарша. Мясо, измельченное на волчке с диаметром отверстий решетки 2--6 мм, при посоле концентрированным рассолом выдерживают 6--24 ч, при посоле сухой солью -- 12--24 ч. При степени измельчения мяса 8--12 мм выдержка длится 12-- 24 ч. Мясо в виде шрота для вареных, варено-копченых колбас выдерживают в посоле 24--48 ч. Мясо в кусках массой до 1 кг, предназначенное для вареных колбасных изделий, выдерживают 48--72 ч, для полукопченых и варено-копченых колбас -- 48--96 ч. Мясо в кусках массой 300--600 г для сырокопченых и сыровяленых колбас засаливается 120--168 ч.

2.2.2 Приготовление фарша

Фарш -- смесь компонентов, предварительно подготовленных в количествах, соответствующих рецептуре для данного вида и сорта колбасных изделий.

В зависимости от вида колбасных изделий степень измельчения сырья различна. Связующим компонентом фарша, обеспечивающего гомогенность и монолитность структуры готового продукта, является мясная часть. Наиболее тщательно мясо измельчают при производстве сосисок, сарделек, вареных и ливерных колбас. При производстве полукопченых, варено-копченых, сырокопченых и сыровяленых колбас не обязательно полностью разрушать клеточную структуру сырья, однако оно должно быть достаточно измельченным, чтобы получить однородный вязкий фарш. Мясо для вареных колбас, сосисок, сарделек измельчают вначале на волчке, затем на куттере или других машинах тонкого измельчения. Мясо для большинства копченых и сыровяленых колбас измельчают на волчке. Шпик и грудинку, вводимые в фарш в виде кусочков, измельчают на шпигорезке, волчке, а в некоторых случаях -- в куттере в конце куттерования.

При измельчении на волчке разрушается мышечная ткань, изменяется консистенция жира; сырье не только разрезается, но подвергается смятию и перетиранию. Вследствие этого температура повышается, что может ухудшить качество фарша (температура фарша не должна быть выше 8 --10 оС).

Мясо с большим содержанием соединительной ткани, свиную шкурку и сухожилия измельчают на коллоидных мельницах. Перед загрузкой в коллоидную мельницу мясо измельчают на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм и добавляют не менее 30 % воды.

В фарш некоторых колбас добавляют кусочки шпика, форма и размер которых указаны в рецептуре. Шпик используют как в свежем виде, так и соленый. Подготовка шпика включает удаление шкурки, зачистку от соли, загрязнений и измельчение на кусочки определенной формы и размеров. Тонкое измельчение мяса проводят в куттерах. Сырье перед куттерованием предварительно измельчают на волчке либо загружают крупнокусковое замороженное сырье, а в некоторых случаях его измельчают и смешивают с компонентами. От правильного куттерования зависят структура и консистенция фарша, появление отеков бульона и жира, а также выход готовой продукции. Это одна из важнейших операций при производстве вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов и ливерных колбас. Куттерование обеспечивает не только должную степень измельчения мяса, но и связывание добавляемой воды или льда в количестве, необходимом для получения высококачественного продукта при стандартном содержании влаги. Продолжительность куттерования существенно влияет на качество фарша.

При обработке мяса на куттере в течение первых 3--4 мин происходит механическое разрушение тканей, значительно увеличивается поверхность кусочков мяса, после чего начинается набухание белков, связывание ими добавляемой воды и образование вязкопластичной структуры. Куттерование длится 8--12 мин в зависимости от конструктивных особенностей куттера, формы ножей, скорости их вращения. Оптимальной продолжительностью куттерования считается такая, когда такие показатели, как липкость, водосвязывающая способность фарша, консистенция и выход готовых колбас, достигают максимума.

При куттеровании фарш нагревается и его температура поднимается до 17--20 °С. С целью предотвращения перегрева фарша в куттер добавляют холодную воду или лед в начале куттерования в таком количестве, чтобы поддерживать температуру 12--15 °С. Количество воды или льда зависит от вила куттеруемого. сырья: чем выше содержание жировой ткани, тем меньше надо воды или льда. Излишнее количество влаги в фарше приводит к образованию бульонно-жировых отеков в процессе термообработки, недостаточное количество -- к получению готового продукта с грубой «песочной» консистенцией. Количество добавляемой воды или льда при получении вареных колбас, сосисок и сарделек составляет 10--40 % массы куттеруемого сырья.

При измельчении разных видов сырья в куттер вначале загружают говядину или нежирную свинину, затем -- полужирную и жирную свинину, шпик загружают в конце куттерования. Воду добавляют при куттеровании говядины и нежирной свинины.

При измельчении сырья на вакуумных куттерах получаются фарш и готовые изделия более высокого качества. Это связано с тем, что в процессе куттерованяя при высокой скорости вращения ножей в фарш попадает большое количество воздуха. В условиях вакуума аэрации фарша не происходит, улучшаются консистенция фарша, окраска, повышается выход готовой продукции, сокращаются число и размер микропор, увеличивается степень измельчения волокон, что приводит к повышению водосвязывающей способности и липкости фарша, увеличению плотности колбас, тормозятся окислительные процессы. Оптимальное остаточное давление, обеспечивающее высокое качество и выход продукта, составляет 0,25·10 Па.

Приготовление фарша -- сложный технологический процесс. Фарш должен обладать высокими вязкопластичными свойствами, а его части должны быть хорошо связанными между собой. Фарш для бесшпиковых вареных колбас, сосисок и сарделек составляют в куттерах при измельчении. При использовании машин тонкого измельчения в производстве бесшпиковых колбас компоненты предварительно перемешивают в куттере или мешалке. При составлении фарша в куттер вначале загружают говядину и нежирную свюшну, затем -- небольшими порциями холодную воду или лед (внесение большого количества воды снижает эффективность измельчения). Если мясное сырье не было засолено, то в начальный период куттерования добавляют соль. На начальной стадии куттерования вносят фосфаты, увеличивающие водосвязывающую способность мяса. После тщательного измельчения нежирного сырья добавляют специи, крахмал, сухое молоко. В конце в куттер загружают жирную свинину или жир. Если при посоле мяса не вносили нитрит, то его 2,5 %-ный раствор разливают по поверхности фарша при составлении. Аскорбиновую кислоту, способствующую увеличению интенсивности и устойчивости окраски вареных колбас, вносят также во второй половине куттерования.

2.2.3 Формование батонов

Процесс формования колбасных изделий включает: подготовку колбасной оболочки, шприцевание фарша в оболочку, вязку и штриковку колбасных батонов, их навешивание на палки и рамы.

Шприцевание (т. е. наполнение колбасной оболочки фаршем) осуществляется под давлением в специальных машинах -- шприцах. В процессе шприцевания должны сохраняться качество и структура фарша. Плотность набивки фарша в оболочку регулируется в зависимости от вида колбасных изделий, массовой доли влаги и вида оболочки. Фаршем вареных колбас оболочки наполняют наименее плотно, иначе во время варки вследствие объемного расширения фарша оболочка может разорваться. Копченые и сырокопченые колбасы шприцуют наиболее плотно, так как объем батонов сильно уменьшается при сушке.

Фарш вареных колбас на пневматических шприцах рекомендуется шприцевать при давлении 0,4--0,5 МПа, на гидравлических -- при 0,8--1,0 МПа, фарш сосисок и сарделек -- при 0,4--0,8 МПа, полукопченых колбас -- 0,5--1,2 МПа. Фарш сырокопченых и варено-копченых колбас шприцуют на гидравлических шприцах при 1,3 МПа.

Для обнаружения металлических примесей, которые могут попасть в фарш, на патрубке шприца следует установить сигнализаторы.

Для уплотнения, повышения механической прочности и товарной отметки колбасные батоны после шприцевания перевязывают шпагатом по специальным утвержденным схемам вязки. При выпуске батонов в искусственных оболочках, где напечатаны наименование и сорт колбасы, поперечные перевязки можно не делать.

После вязки батонов для удаления воздуха, попавшего в фарш при его обработке, оболочки прокалывают в нескольких местах (штрикуют) на концах и вдоль батона специальной металлической штриковкой, имеющей 4 или 5 тонких игл. Батоны в целлофане не штрикуют.

Перевязанные батоны навешивают за петли шпагата на палки так, чтобы они не соприкасались между собой.

2.2.4 Термическая обработка колбасных изделий

Термическая обработка -- заключительная стадия производства колбасных изделий; она включает осадку, обжарку, варку копчение, охлаждение и сушку. Мясные хлебы и паштеты запекают.

Осадка. Операция осадки (выдержки) фарша после формования батона предусматривается для всех видов колбасных изделий, кроме ливерных колбас. Продолжительность осадки зависит от вида колбас. Кратковременную осадку проводят при получении вареных и полукопченых колбас, она длится 2--4 ч. На большинстве предприятий осадку вареных и полукопченых колбас проводят по пути их прохождения из шприцовочного отделения в обжарочное при температуре в помещении не выше 12 оС. В процессе осадки восстанавливаются химические связи между составными частями фарша, разрушенные при измельчении и шприцевании, увеличивается доля прочносвязанной влаги. Фарш уплотняется и становится монолитным, а готовый продукт получается более сочным, с лучшей консистенцией. Одновременно происходят реакции, стабилизирующие окраску фарша в результате действия нитрита натрия. Оболочка подсушивается, испаряется некоторое количество избыточной влаги.

Длительную осадку (5--7 сут) применяют при изготовлении сырокопченых и сыровяленых колбас, а также полукопченых (1 сут) и варено-копченых (4 сут) колбас, изготовленных из подмороженного мяса. При длительной выдержке между элементами разрушенной системы мышечных волокон возникают достаточно прочные химические связи, способствующие образованию вторичной структуры. В сырье протекают ферментативные процессы, вызываемые жизнедеятельностью микроорганизмов и активизацией ферментов мышечной ткани, т. е. мясо созревает. Испаряется свободная влага. В результате осадки улучшаются консистенция, запах, цвет и вкус колбасных изделий.

Длительную осадку производят в специальных камерах, где поддерживают относительную влажность воздуха 85--90 % и температуру 4--8 или 2--4 °С в зависимости от вида колбас и технологии. Осадочные камеры оборудованы подвесными путями. Для создания необходимого микроклимата используют пристенные батареи и воздухоохладители.

При осуществлении осадки следует иметь в виду, что излишнее подсушивание оболочки может привести к образованию корочки под оболочкой и морщинистости.

Обжарка. После осадки сосиски, сардельки, вареные и полукопченые колбасы обжаривают. Обжарка является разновидностью копчения, ее проводят дымовым газом при 90±10 °С.

В зависимости от вида колбасной оболочки, ее газопроницаемости, размеров и диаметра батонов обжарка длится от 30 мин до 2,5 ч. При этом батоны прогреваются до 45±5 оС, т. е. до температуры, при которой начинается денатурация мышечных белков. Оболочка упрочняется и становится золотисто-красного цвета, а фарш приобретает розово-красную окраску вследствие распада нитрита натрия. При обжарке фарш поглощает некоторое количество коптильных веществ из дыма, прядающих приятный запах и вкус. Кроме того, из фарша испаряется часть слабосвязанной влаги, что способствует получению монолитного продукта. В зависимости от рецептуры и диаметра оболочки масса уменьшается на 7--12 %.

Если температура при обжарке понижена, а продолжительность увеличена, то фарш обесцвечивается, его консистенция становится ноздреватой. Если же продолжительность обжарки недостаточная, то колбасные батоны получаются бледно-серого цвета.

При неправильном проведении процессов посола, составления фарша и обжарки (т. е. при несоблюдении температурного режима) фарш может закиснуть.

Варка и запекание. Варят все виды колбасных изделий, за исключением сырокопченых и сыровяленых колбас. В результате варки продукт достигает кулинарной готовности. Варку проводят при 71±1 °С. Такая температура обеспечивает гибель до 99 % клеток вегетативной микрофлоры. Составные части мясопродуктов претерпевают значительные изменения: растворимые белки мышечной ткани денатурируют (свертываются), происходит изменение их структуры и физико-химических свойств, белки соединительной ткани (коллаген) свариваются, распадаются на более мелкие, разрыхляются, становятся менее прочными и лучше связывают воду.

Как мышечные белки, так и белки соединительной ткани после варки лучше расщепляются ферментами пищеварительной системы. Изменения претерпевают экстрактивные вещества мяса, формирующие запах и вкус колбасных изделий. Жировая фракция плавится и образует с водой эмульсии, улучшаются консистенция и вкус готовых изделий; завершается формирование цвета колбасных изделий, они становятся розово-красными.

Однако при варке разрушается некоторое количество витаминов, содержащихся в сыром мясе.

Колбасные изделия варят в универсальных и паровых камерах, а также в водяных котлах при температуре 75--80 °С.

При варке в универсальных и паровых камерах колбасные изделия на рамах или тележках загружают в камеру, куда через трубу поступает острый пар. При варке в водяных котлах колбасу погружают в горячую воду и варят при 85--90 °С. Варка острым паром менее трудоемка и более экономична. Температуру контролируют термометрами и термопарами.

Продолжительность варки зависит от вида и диаметра колбасы. Сокращение длительности варки или снижение температуры могут привести к недоварке и порче продукта в результате закисания. Недоваренный фарш более темный, при разрезании он прилипает к ножу. Более длительная варка также нежелательна, а при повышенной температуре может лопнуть оболочка, особенно белковая, образуются отеки жира и бульона, фарш становится сухим и рыхлым.

При производстве сосисок без оболочек (метод ВНИИМПа) процессы термической обработки совмещают в одном термоагрегате, состоящем из камер подсушивания, варки и охлаждения. Температура горячего воздуха в агрегате 100--110 °С, скорость его движения 1,5--2,5 м / с, относительная влажность 30--80 %; в течение 30 мин температура внутри батончика достигает 70--78 °С.

Для ускорения варки продукты обрабатывают токами высокой и сверхвысокой частоты (ТВЧ- и СВЧ-нагрев), а также токами переменной частоты и инфракрасными лучами. При использовании ТВЧ- и СВЧ-нагрева продолжительность варки сокращается до 1--5 мин. СВЧ-нагрев сопровождается меньшими потерями витаминов и белков. Мясопродукты, обработанные в поле СВЧ, обладают более высокой пищевой ценностью, чем при традиционном нагреве. Существующее современное оборудование позволяет совместить осадку, обжарку и варку.

Как было сказано ранее, мясные хлебы и паштеты, которые изготавливают без оболочки, запекают в металлических формах в электрических, газовых, ротационных или шахтных печах. При запекании нагревание производят горячим воздухом при 130--150 °С в течение 3--4 ч. Запекание обеспечивает уничтожение микрофлоры.

2.2.5 Охлаждение

Колбасные изделия после варки (или запекания) направляют на охлаждение. Эта операция необходима потому, что после термообработки в готовых изделиях остается часть микрофлоры, и при достаточно высокой температуре мясопродуктов (35--38 °С) микроорганизмы начнут активно развиваться. Колбасные изделия быстро охлаждают до достижения температуры в центре батона 0--15 °С. Необходимо учитывать, что охлаждение продукта сопровождается интенсивным испарением влаги, т. е. уменьшается выход готовой продукции. Чтобы снизить потери, охлаждение вареных колбасных изделий в оболочке проводят вначале водой, затем воздухом. Охлаждение водой под душем длится 10--15 мин, при этом температура внутри батона снижается до 30--35 °С. Для охлаждения колбас используют холодную водопроводную воду (10--15 оС). При таких условиях охлаждения потери массы не превышают 1,5 %, колбасные изделия отмывают от загрязнений, предотвращается сморщивание оболочки. Для улучшения внешнего вида колбас и сокращения расхода воды применяют форсунки с мелким распылением воды; расход воды на охлаждение вареных колбас снижается почти вдвое.

После охлаждения водой колбасные изделия направляют в помещения с температурой 0--8 °С, где они охлаждаются до температуры не выше 15 °С.

3. Расчетная часть

3.1 Технологический расчет

3.1.1 Производительность термокамеры КОН-5

Производительность в кг/ч

, (3.1)

где Gтер=336 кг - масса продукта единовременно загружаемого в камеру;

фосн=1,1 ч - длительность одного цикла тепловой обработки продукта;

фвс=0,1 ч - время на загрузку продукта и выгрузку его из камеры.

кг/ч

Производительность в кг/см

, (3.2)

где Тсм =8 ч - продолжительность смены;

ц=0,5 - коэффициент использования оборудования в течении смены.

кг/см

Количество термокамер

; (3.3)

где М=2000 кг - масса продукта, вырабатываемого в смену;

m=168 кг - средняя загрузка продукта на одну раму;

n=2 - количество рам в камере.

Принимаем 2 универсальные термокамеры КОН-5

Производительность агрегата для измельчения

и посола мяса Я2-ФХ2Т

, (3.4)

где m=1 - число заходов шнека;

D2=0,25 м - наружный диаметр шнека;

D1=0,12 м - диаметр впадин витков шнека;

t=0,12 - шаг винтовой лопасти шнека;

b1=0,017 м - ширина винтовой лопасти по внутреннему радиусу шнека;

b2=0,006 м - ширина винтовой лопасти по наружному радиусу шнека;

б - угол подъема винтовой линии по среднему диаметру шнека;

(3.5)

nш =205 об/мин - максимальная частота вращения шнека;

с=950 кг/м3 - плотность измельченного мяса;

Кн=0,65 - коэффициент наполнения полости шнека продуктом;

Кп=0,45 - коэффициент учитывающий степень уплотнения продукта;

Кс=0,3 - коэффициент характеризующий подачу продукта шнеком.

кг/ч

Принимаем 1 агрегат Я2-ФХ2Т

Производительность куттера Л5-ФКМ

Объемная производительность куттера, м3/с

; (3.6)

где ф=120 с - длительность процесса измельчения;

ф0=130 с - длительность вспомогательных операций;

V - объем загружаемого продукта, м3.

; (3.7)

где б=0,6 - коэффициент заполнения чаши;

R=0,33 м - расстояние от оси вращения до оси ножевого вала;

S0 - площадь сегмента, при помощи которого образована чаша, м2 ( см. рис. 3.1).

Рис. 3.1 Схема для расчета площади сегмента с помощью которого образована чаша куттера

; (3.8)

где мм,

D=0,5 м - диаметр куттерной головки,

2 мм - зазор между ножом и чашей;

и=160° - (см. рис. 3.1)

м2

м3

м3/с

Объемная производительность куттера, м3/ч

м3/ч

Массовая производительность куттера, кг/ч

, (3.9)

где с=1120 кг/м3 - плотность фарша

кг/ч

Производительность автомата Л5-ФАЛ

Определяем производительность автомата по производительности шприца

, (3.10)

где Dн=0,25 м - наружный диаметр рабочей части шнека;

Dв=0,12 м - внутренний диаметр рабочей части шнека;

S=0,15 м - шаг шнека;

Ку=1,075 - коэффициент увеличения ширины впадины шнека;

n=205 об/мин - частота вращения шнека;

Кф=0,5 - коэффициент подачи фарша в шприц;

б=300 - угол подъема винтовой линии шнека.

кг/ч

Принимаем в линию 1 автомат Л5-ФАЛ

3.2 Энергетический расчет

Мощность двигателя для привода куттерной головки, кВт

, (3.11)

где а?2,7 кДж/м2 - удельный расход энергии на перерезывание слоя фарша (без добавления воды);

Кз=1,3 - коэффициент запаса мощности;

зпр=0,9 - КПД привода;

nн - частота вращения ножей

Угловая скорость вращения ножей

с-1 (3.12)

здесь х=65 м/с - оптимальная скорость резания

 об/мин,

кВт

Выбираем двигатель 4А200М2У3 мощностью Nдв=37 кВт, синхронной частотой вращения nс=3000 об/мин, s=1,9%. т. П1 [9]

Частота вращения ротора двигателя, об/мин

об/мин (3.13)

3.3 Кинематический расчет

Рис. 3.2 Кинематическая схема куттера

Привод куттерной головки

Передаточное отношение ременной передачи:

Угловые скорости:

с-1

с-1 (см. п. 3.2)

Вращающие моменты:

Нм (3.14)

Нм (3.15)

Привод чаши

Общее передаточное отношение:

где n5=20 об/мин - частота вращения чаши

Назначаем передаточное отношение червячного редуктора uч=40, тогда передаточное отношение ременной передачи:



Угловые скорости:

с-1

с-1

3.4 Расчеты на прочность

Расчет ременной передачи привода ножевого вала

Исходные данные:

передаточное отношение uрем1= 1,19

частота вращения ведущего шкива n1=nдв=2940 об/мин (см. п. 3.3)

передаваемая мощность N1=35,4 кВт (см. п. 3.2)

вращающий момент Т1=115 Нм

расположение передачи вертикальное

тип режима работы легкий, двухсменный

Выбираем сечение ремня Б рис.7.3 [9]

Диаметр меньшего шкива

мм (3.16)

принимаем по ГОСТ 17383-73 D1=180 мм

Диаметр большего шкива

 мм,

где е=0,15 коэффициент упругого скольжения

принимаем D2=210 мм

Уточняем передаточное отношение

; (3.17)

при этом частота вращения вала 2

об/мин

Расхождение с первоначальным значением

что меньше допускаемого

Окончательно принимаем диаметры шкивов: D1=180 мм; D2=210 мм

Межосевое расстояние

, (3.18)

где Т0=10,5 мм т. 7.7[9]

мм

; (3.19)

мм

по условию компоновки привода принимаем ар=500 мм

Расчетная длина ремня

(3.20)

мм

принимаем по ГОСТ 1284.1-80 L=1600 мм

Уточняем значение межосевого расстояния

, (3.21)

где мм

мм2

мм

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на мм для надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на мм для натяжения ремней.

Угол обхвата меньшего шкива

; (3.22)



Коэффициент режима работы;

при среднем режиме и двухсменной работе Ср=1,1 т.7.10[9] Коэффициент длины ремня СL=0,93 т.7.9[9]

Коэффициент угла обхвата Сб=1 стр.135[9]

Коэффициент числа ремней;

предполагая что z>6 Cz=0,85 стр.135[2]

Число ремней

, (3.23)

где Р0 - мощность передаваемая одним ремнем:

при D1=180 мм, n1=2000 об/мин , u=1,2, Lр=2240 мм, сечении ремня Б

Р0=5,86 кВт т.7.8[9]

принимаем z=8

Натяжение ветви клинового ремня

, (3.24)

где v-скорость ремня

м/с (3.25)

-коэффициент влияния центробежных сил

для ремней сечения Б стр.136[9]

Н

Давление на валы

; (3.26)

Н

Ширина шкивов

, (3.27)

где е=19 мм, f=12,5 мм т.7.12[9]

мм

Проектный расчет ножевого вала

Расчет выполняем на кручение при статической нагрузке.

Допускаемое напряжение:

Мпа,

где МПа временное сопротивление для стали 40ХН.

Принимаем МПа

Диаметр вала под ступицей шкива

мм (3.28)

Принимаем:

диаметр вала под ступицей мм,

диаметр вала под подшипниками мм

Конструктивные размеры ведомого шкива

Диаметр шкива D=210 мм, ширина шкива В=158 мм,

сечение ремня Б (см.п. 3.4.1)

Диаметр ступицы мм

принимаем dст=55 мм

Длинна ступицы мм

принимаем lст=60 мм

Расчет подшипников

Силы действующие на вал:

от ременной передачи Fв=4430 Н; (см.п. 3.4.1)

составляющие силы резания:

окружная Н, (3.29)

осевая Н, (3.30)

где в=20? - угол заточки ножей

Реакции подшипников в плоскости XoZ

; Н

; Н

Реакции подшипников в плоскости YoZ

;

Н

;

Н

Проверка: ,

реакции определены верно.

Суммарные реакции

Н

Н

Для обоих опор назначаем сдвоенные радиальные подшипники средней серии

Условное обозначе- ние подшипника	d мм	D мм	В мм	С кН	С0 кН
307	35	80	21	28,1	14,6

Расчет ведем для более нагруженной опоры В

,

при таком отношении коэффициент осевого нагружения е=0,19 т. 9.18 [9]

,

расчет проводим с учетом осевой нагрузки.

Коэффициенты: X=0,56 Y=2,3 т. 9.18 [9]

Эквивалентная нагрузка

(3.31)

где V=1, т.к вращается внутреннее кольцо

Ку=1,2 т. 9.19[9]

Кт=1, т.к рабочая температура подшипника <100°С

Н

Долговечность подшипника в млн.об

(3.32)

млн.об

Долговечность подшипника в часах

(3.33)

ч

Долговечность достаточна

Проверка прочности шпоночного соединения

Назначаем под ступицу ведомого шкива шпонку призматическую со скругленными торцами.

Материал шпонки - сталь 45, уВ=780 МПа

Ступица шкива чугунная, [усм]=60 МПа стр.170[9]

Диаметр вала dв= 50 мм

Размеры шпонки: мм, мм;

принимаем по ГОСТу l=56 мм.

Размеры паза: вала t1=5,0 мм, ступицы t2=3,3 мм т.8.9[9]

Напряжения смятия

МПа < (3.34)

Условие прочности выполняется.

Проверочный расчет ножевого вала

Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Плоскость YoZ: (см. рис. 3.3)

MxС= Нм

MxА= Нм

MxB= Нм

MxD=0

Плоскость XoZ:

МyС=0

МyА= Нм

МyB=

МyD=0

Суммарная эпюра Ми:

МиС=42 Нм

МиА= Нм

МиВ=709 Нм

МиD=0

Крутящий момент:

на всех участках Мк=Т2=123 Нм

Материал вала - Сталь 40ХН нормализованная, уВ=930 МПа

Пределы выносливости:

МПа

МПа

Сечение D.

Проверяем на кручение. dв=30 мм, Мк=123 Нм (см. рис. 3.3)

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза

глубиной t1=5 мм, шириной b=10 мм.

Момент сопротивления кручению

; (3.35)

мм3

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 МПа (3.36)

Коэффициент концентрации напряжений кф=1,9 т.8.5[9]

Масштабный фактор еф=0,77 т.8.8[9] Коэффициент асимметрии цикла шф=0,1 стр.166[9]

Коэффициент запаса прочности

; (3.28)

Сечение В.

Здесь действуют максимальный изгибающий момент МиВ=709 Нм (см. рис. 3.3). Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с натягом. Диаметр вала dп=35 мм.

Моменты сопротивления

мм3

мм3

Амплитуда нормальных напряжений

МПа

Среднее напряжение уm=0

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

МПа

Коэффициенты

т. 8.7 [9]

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

(3.29)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности

(3.30)

Во всех опасных сечениях условие прочности выполняется:

4. Экономическая часть

4.1 Расчет экономической эффективности замены волчка Я2-ФХ2Т на Я2-ФХ2Т-02

Таблица 4.1 Нормативные данные для расчета

Показатели	Оборудование для сравнения куттер Л5-ФКБ	Новое оборудование куттер Л5-ФКМ
Производительность оборудования, кг/ч

Подобные документы

• Анализ аппаратурно-технологической линии по переработке сельскохозяйственной продукции (производства солода)

  Характеристика перерабатываемого сырья и готовой продукции. Схема технологического процесса производства солода: приёмка, первичная очистка и хранение ячменя, ращение и сушка солода. Устройство и принцип действия линии производства ячменного солода.
  
  курсовая работа [725,8 K], добавлен 23.12.2013
  

• Ректификационная переработка нефти и продукции из нее

  Характеристика сырья, продукции и вспомогательных материалов при переработке нефти. Описание технологической схемы. Оборудование, контрольно-измерительные приборы и автоматизация. Расчет капитальных затрат проекта, численности песонала и оплаты труда.
  
  дипломная работа [351,9 K], добавлен 01.06.2012
  

• Технология и оборудование производства изделий из пластмасс и композиционных материалов

  Технико-экономическое обоснование производства. Характеристика готовой продукции, исходного сырья и материалов. Технологический процесс производства, материальный расчет. Переработка отходов производства и экологическая оценка технологических решений.
  
  методичка [51,1 K], добавлен 03.05.2009
  

• Анализ причин возникновения дефектов готовой продукции на ООО "Фабрика мороженного САМ-ПО"

  Характеристика технологического оборудования, нормативных документов, ассортимента выпускаемой продукции предприятия ООО "Фабрика мороженного САМ-ПО". Анализ технологического процесса производства. Экспертиза качества сырья и готовой продукции (изделий).
  
  отчет по практике [64,1 K], добавлен 29.09.2011
  

• Эскизный проект мясокомбината

  Оценка российского рынка мясных изделий, спрос на колбасные изделия. Технологический процесс производства вареных колбасных изделий, их рецептуры. Расчет сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов, их рациональное и максимальное использование.
  
  курсовая работа [136,2 K], добавлен 25.02.2011
  

• Проектирование поточной линии механической обработки детали

  Краткое описание объекта производства - вал, изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали марки Ст40. Обоснование выбора вида поточной линии, расчет ее основных параметров. Расчет капитальных вложений, себестоимости и цены продукции.
  
  курсовая работа [397,9 K], добавлен 22.09.2013
  

• Технология производства пастеризованного молока

  Анализ устройства и принципа действия технологической линии производства пастеризованного молока. Характеристика продукта и сырья. Особенности производства и потребления готовой продукции. Описание комплексов оборудования. Принцип действия линии.
  
  реферат [3,3 M], добавлен 20.11.2011
  

• Переработка мяса, кишечный цех

  Технология переработки мяса, схема обработки черев, синюг и проходников. Расчёт количества голов всех видов скота, перерабатываемого в цехе. Расчёт сырья и готовой продукции после очистки и консервирования. Производственно-ветеринарный контроль.
  
  курсовая работа [55,9 K], добавлен 15.12.2010
  

• Тиоколы

  Характеристика сырья, полуфабрикатов и вспомогательных материалов, готовой продукции и отходов производства. Разработка принципиальной схемы производства. Материальный расчёт. Описание аппаратурно-технологической схемы. Технологическая документация.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 10.01.2009
  

• Проект кондитерского цеха по производству вафельных изделий производительностью 2 т/сутки

  Требования к цеху по производству вафельных изделий. Расчет выпуска готовой продукции, расхода сырья и полуфабрикатов. Специфика организации складских помещений и схемы производства изделий. Подбор оборудования и установление численности персонала.
  
  курсовая работа [78,7 K], добавлен 12.01.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам