Куттер л5 фкм ремонт

Капитальный ремонт куттеров

Первый этап:

1. Дефектация куттера.
2. Перечень деталей, узлов и агрегатов, подлежащих замене.
3. Составление калькуляции ремонта куттера и согласование с Заказчиком.

Второй этап:

Доставка оборудования на наш Завод.

Третий этап:

1. Установление усиленного редуктора чаши.
2. Динамическая балансировка ножевого ротора.
3. Динамическая балансировка главного двигателя со шкивом.
4. Частотный преобразователь на главный двигатель ножевого ротора (200÷3700 об./мин.), реверс 200 об./мин.
5. Исключение перетекания фарша под чашу: А) Установлено уплотнение чаши новой конструкции с лабиринтом. Б) Расточка уплотнения после окончательной установки чаши до «0» торцевого биения (спецрасточное устройство с автоматической подачей резца).
6. Плавная регулировка оборотов редуктора чаши (частотный преобразователь).
7. Плавная регулировка оборотов ножевого вала (частотный преобразователь).
8. Расточка торца чаши до 0 биения.
9. Изготовление скоса полиамида между хоботом и чашей по программе на фрезерном станке.
10. Изменение конструкции уплотнения ножевой крышки. Опции по п.п. 3, 4, 5 исключают перетекание фарша под чашу.
11. Вал вращения диска выгружателя изготовлен из нержавеющей стали 07Х16Н16 вместо ст45.
12. Установлен планетарный мотор-редуктор вращения диска выгружателя.
13. Установлен электромагнитный клапан подачи воды на вакуумную станцию фирмы «Burkert» (исключает разбрызгивание воды из вакуумной станции).
14. Панель электрошкафа куттера изготовлена из импортных комплектующих.

Четвертый этап:

Возврат куттера на Ваше предприятие.

Пятый этап:

Осуществление пуско-наладочных работ куттера.

Источник

Восстановление и модернизация устаревших моделей куттеров

На предприятиях пищевой промышленности востребован капитальный ремонт и модернизация устаревших моделей куттеров. Завод Агрегат обладая потенциалом промышленного оборудования для обеспечения производства полного цикла и многолетним опытом восстановительного ремонта пищевого оборудования, предлагает широкий спектр услуг:

• ремонт и модернизация гидравлической системы;
• механосборочные работы;
• восстановление защитного покрытия;
• нанесение антикоррозионного покрытия;
• расточку станины под посадочные места подшипников ножевого вала с использованием уникальных портальных станков с ЧПУ;
• расточка и финишная шлифовка чаш куттеров с использованием ЧПУ оборудования;
• изготовление и подгонка уплотнения чаши
• разработка и замена силовых приводов и электронных систем оборудования;
• построение систем управления на основе преобразователей частоты переменного тока;
• исполнение системы управления с возможностью плавного или многоступенчатого регулирования оборотов ножевого вала;
• установка современных микропроцессорных пультов управления.

Выполняем восстановление промышленного пищевого оборудования под заказ, в кратчайшие сроки, с высоким качеством и с последующими гарантийными обязательствами.

Источник

Принцип действия куттера типа Л5-ФКМ. Правила эксплуатации и требования техники безопасности

3. Принцип действия куттера типа Л5-ФКМ. Правила эксплуатации и требования техники безопасности

куттер линия производства

Куттер Л5-ФКМ (рис. l) является ротационной мясорезательной машиной с механической выгрузкой фарша, предназначен для окончательного тонкого измельчения мяса, поступающего для приготовления фарша при производстве вареных и ливерных колбас, сосисок и сарделек.

На куттере допускается измельчение охлажденного до -1. 5°С мяса в кусках массой не более 0,5кг, а также замороженных блоков размером 190x190x75 мм (температура их не должна быть ниже -8°С).

Применяется на мясокомбинатах в колбасных цехах.

Изготавливается по категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69 в климатическом исполнении УХЛ.

Техническая характеристика куттера Л5-ФКМ

Вместимость чаши, м 3 ………………………………………..0,125

Коэффициент загрузки………………………………………..0,4. 0,6

Длительность цикла, мин……………………………………. 3. 5

Скорость резания ножей, м/с………………………………….65

Установленная мощность, кВт………………………………. 30,63

Описание конструкции и принцип работы.

Куттер Л5-ФКМ состоит из станины с электродвигателями приводов ножевого вала и чаши, червячного редуктора привода чаши, ножевого вала, защитной крышки, выгружателя, механизма загрузки, дозатора воды и электрооборудования с пультом управления.

Станина куттера состоит из двух отдельных частей.

В нижней части станины на качающихся плитах установлены электродвигатели приводов ножевого вала и чаши, в верхней части на подшипниках качения смонтирован ножевой вал, на консоли которого устанавливаются ножевые головки.

Механизм выгрузки представляет собой конструкцию, состоящую из редуктора, к которому с одной стороны фланцем присоединен электродвигатель, а с другой — труба выгружателя с проходящим через нее валом привода тарелки.

Рабочим органом выгружателя является тарелка. В момент начала выгрузки продукта тарелка начинает вращаться, а так как одновременно включается электромагнитная муфта червячной пары, тарелка выгружателя медленно опускается в чашу и производится выгрузка готового фарша. При достижении тарелкой дна чаши (зазор между тарелкой выгружателя и дном чаши не более 1. 2 мм) электромуфта отключается и движение тарелки вниз прекращается. Тарелка продолжает вращаться до полной выгрузки продукта, а затем включается реверс и тарелка выгружателя поднимается вверх до первоначального положения.

Зона куттерных ножей закрыта защитной крышкой из нержавеющей стали, заполненной внутри звукопоглощающим материалом, снизу к которой крепятся специальный скребок, служащий для удаления с наружной поверхности тарелки выгружателя фарша и направления его в лоток, установленный на ограждении чаши.

Механизм загрузки состоит из тележки, предназначенной для транспортировки продукта к куттеру и механизма ее опрокидывания, смонтированного в чугунной станине. Механизм опрокидывания представляет собой систему рычагов, получающих вращение от электродвигателя, через ременную передачу и две червячные пары.

Дозатор воды состоит из бака, в котором установлены датчики доз, центробежного насоса с электродвигателем для подачи воды в чашу и соленоидного клапана. Принцип работы дозатора воды основывается на объемном измерении. Бак дозатора постоянно наполнен водой доверху. Для выдачи определенной дозы включается насос подачи воды в чашу на определенное число литров. Когда уровень воды понизится на заданную величину, насос автоматически отключается, а соленоидный клапан открывается и вода из магистрали поступает в бак.

На куттере установлены пять асинхронных трехфазных электродвигателей. Их защиту от токов короткого замыкания и от перегрузок осуществляют три автоматических выключателя.

Правила эксплуатации и требования техники безопасности.

Зона вращения ножей куттера и передаточные механизмы должны быть закрыты крышками, сблокированными с пусковым устройством. При открытой любой из крышек куттера должна быть исключена возможность пуска куттера в работу. Для удобной и безопасной выгрузки из чаши переработанного фарша куттер следует обеспечивать тарельчатым выгружателем, сблокированным с пусковым устройством. При подъёме тарелки выгружателя должно прекращаться вращение самой тарелки и чаши куттера. Дежа куттера-мешалки должна иметь предохранительную планку, сблокированную с приводом, обеспечивающую отключение машины при касании рамки дежи.

В машине для измельчения блочного замороженного мяса зона работы шнеков и зона вращения ножей должны быть закрыты крышкой, сблокированной с пусковым устройством. При открытой крышке пуск машины должен быть исключён. Измельчитель оснащается ограждением, не допускающим разлёта раздробленных частей в стороны. Козырёк измельчителя, направляющий измельчённое мясо в приёмный бункер, оснащают блокирующим устройством, отключающим измельчитель при переполнении бункера. Загрузка замороженных блоков должна быть механизирована.

Источник

Проблема повышения надежности ножей куттеров

Описание производственной технологической линии, в состав которой входит куттер Л5-ФКМ. Схема куттера периодического действия. Конструкция ножей и ножевой головки. Определение мощности двигателя. Прочностной расчет вала. Подбор подшипников, расчет шпонки.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	26.01.2014
Размер файла	489,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Предприятия мясной промышленности нашей страны оснащены большим количеством (более 400 наименований) технологического оборудования. Рациональная эксплуатация оборудования требует глубокого знания его особенностей и конструктивных признаков. При использовании современного технологического оборудования важно сохранить в вырабатываемых мясных продуктах в максимальной степени все компоненты.

Операции, связанные с измельчением, в мясной промышленности составляют 70 %. Они широко применяются при производстве колбасных, кулинарных, консервированных мясопродуктов, а также пищевых производственных жиров, кормов, технических продуктов, клея, желатина и др.

Сырьё и вспомогательные материалы можно измельчать раздавливанием, раскалыванием, ударом, разрывом, разламыванием, истиранием, резанием. Выбор механического воздействия зависит от физико-механических свойств (прочности, упругости, пластичности, вязкости, липкости и т.д.) и размеров измельчаемого продукта. В технологическом оборудовании измельчение достигается сочетанием нескольких видов механического воздействия, например резания с раздавливанием, раскалывания с ударом (дробилки, силовые измельчители, волчки и др.), резанием, раздавливанием с истиранием (куттеры, коллоидные мельницы и т.д.).

Технологическое оборудование можно разделить на 2 основные группы:

— оборудование для измельчения твёрдого сырья (мясокостного, костного, блочного мороженого мяса, специй) — силовые измельчители, дробилки, волчки-дробилки, агрегаты и измельчители для измельчения блочного мороженого мяса, измельчители кости и специй;

— оборудование для измельчения мягкого сырья (мышечной, жировой и соединительной тканей) — волчки, шпигорезки, куттеры, коллоидные мельницы и измельчители мяса.

Оно бывает периодического и непрерывного действия, работающим при атмосферном давлении и под вакуумом. Оборудование каждой группы можно подразделить, в свою очередь, на оборудование для крупного, среднего, мелкого и тонкого измельчения.

Исполнительный орган оборудования для измельчения — режущий механизм, который выполнен либо одиночной, либо парной деталью. В качестве одиночного режущего механизма используют ножи различной конструкции, полотна или ножи в комбинации с дополнительной режущей деталью, выполненной в виде решётки (плоской, конической или цилиндрической), диска с зубьями или пальцами, а также ножей, расположенных по конусу, цилиндру или плоскости. Парные детали бывают неподвижными или встречновращающимися, плотно прижатыми к режущим ножам или смонтированными на определённом расстоянии друг от друга. Одиночные режущие механизмы используют в основном в оборудовании для измельчения твёрдого сырья, а механизмы с режущей парой применяют для измельчения мягкого сырья.

Куттерирование является весьма интенсивным механическим процессом, вызывающим: физико-механические и химические изменения в фарше. Под куттерованием понимают процесс тонкого измельчения мясного фарша в специальном волчке.

Длительность этой операции всего несколько минут (не более 8 минут), но именно от нее зависит качество конечного продукта.

Куттерование выполняется с помощью куттера. Слово куттер, в переводе с английского, означает — резать. На практике, это машина для окончательного измельчения мясного фарша и смешивания его с другими необходимыми компонентами.

Опытные специалисты считают, что именно от конфигурации ножей и степени их заточки зависит конечный результат куттерования.

Чем большим количеством ножей оборудован куттер, и чем выше скорость вращения чаши, тем тщательнее выполняется перетирание фарша.

Некоторые модели куттеров оснащены дополнительными устройствами, облегчающими работу с агрегатом. Это могут быть устройства для загрузки продукта и выгрузки готового фарша, вакуумные насадки и дозаторы добавляемых в чашу жидкостей.

На куттерные ножи в процессе работы ложится значительная нагрузка. Для нормального функционирования необходимо выполнять их периодическую проверку и заточку.

Комплексное изучение куттерования позволило, установить основные характеристики процесса и продукта (длительность куттерования и влагосодержание), влияющие на качественные показатели сырого фарша и готовой продукции. Отмечены три основные периода куттерования, в которых структурно-механические свойства фарша и готовых изделий (например, предельное напряжение сдвига сырого фарша и предельное напряжение среза изделий после термической обработки) претерпевают изменения.

Куттерование не только обеспечивает должную степень измельчения мяса, но и связывание добавляемого льда. И именно процесс куттерования в значительной мере определяет качество конечной продукции.

В условиях рыночных отношений особое значение для перерабатывающих отраслей АПК приобретают вопросы повышения показателей надежности измельчающих машин и аппаратов. Однако проблема обеспечения перерабатывающих предприятий качественными режущими рабочими органами до настоящего времени не решена. Данное обстоятельство значительно снижает эффективность технологий переработки сельскохозяйственной продукции.

В мясоперерабатывающем производстве широко используются куттеры, оснащенные набором серповидных ножей. Эти режущие органы наряду с острой дефицитностью обладают низкими показателями долговечности и безотказности, что, прежде всего, связано с их конструктивно-технологическим несовершенством. Ножи куттеров являются быстроизнашивающимися деталями, но вопросы их восстановления практически не проработаны. Анализ технологий и конструкций ножей куттеров показывают, что в отечественной промышленности сложилась неблагоприятная ситуация, когда отсутствуют прогрессивные способы и соответствующее оборудование для производства данного вида режущего инструмента, отвечающего современным требованиям.

Таким образом, проблема повышения надежности ножей куттеров и обеспечения ими отечественного перерабатывающего производства, является весьма актуальной.

В зависимости от возможностей и комплектации машин производителями куттеры можно выбирать, исходя из следующих параметров:

наличие вакуумного и/или варочного оборудования;

емкости чаши (обычно от 30 до 750 л);

количество скоростей и количество ножей.

На современном мясоперерабатывающем рынке представлен большой ассортимент оборудования отечественного и импортного производства.

Цель модернизации: что она дает?

Целью модернизации является улучшение технических характеристик оборудования, при которых становится возможным:

— Повышение качества разработки фарша

— Расширение функциональных возможностей оборудования (функция перемешивания).

— Снижение потребляемой электроэнергии при запуске, снижение нагрузки на электросиловые модули куттера.

— Повышение надежности работы и продление срока службы оборудования.

— Простота в управлении и контроле за технологическими процессами.

В чем заключается модернизация?

Помимо технических нововведений, главным образом переделывается электрическая схема куттера, благодаря чему куттер приобретает:

— Плавное регулирование оборотов ножевого вала и чаши благодаря частотным преобразователям.

— Реверсное вращение ножевого вала.

— Повышение оборотов ножевого вала до 3500 об/мин.

— Новая современная модель панели управления с электронными индикаторами.

— Увеличение количества ножей в ножевой головке.

Два аспекта играют решающую роль при оценке привода куттера. С одной стороны здесь необходима достаточная мощность (крутящий момент) ножевого вала, обеспечивающая постоянную рабочую тягу машины. С другой стороны, потребление электроэнергии, связанное с соответствующими финансовыми расходами, должно оставаться на возможно.

1. Описание производственной технологической линии, в состав которой входит куттер Л5-ФКМ

Описание технологической линии производства вареных колбас.

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.

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-го и 2-го 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 2,5кг на 100кг 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.

Для приготовления фарша в высокоскоростных вакуумных куттерах или измельчителях (скорость резания более 120 м/с) используют несоленое жилованное мясо в кусках. Для этого загружают говядину, добавляют лед, раствор нитрата натрия, соль и другие ингредиенты, закрывают крышку куттера, создают остаточное давление 15 кПа и куттеруют сырье 5…8 мин. Затем снимают вакуум и продолжают куттерование в течение 3…4 мин до полной готовности фарша. Общая длительность куттерования 8…12 мин. Температура готового фарша 11…12 °С.

Количество воды, добавляемой при приготовлении фарша, зависит от состава сырья и составляет 15…30 % от массы куттеруемого сырья. Для снижения температуры фарша рекомендуется воду заменять льдом частично или полностью.

Наполнение колбасных кишечных и искусственных оболочек фаршем производят на пневматических, гидравлических или механических вакуумных шприцах при остаточном давлении 8 кПа. Наполнение фаршем искусственных оболочек диаметром 100…120 мм производят с использованием цевок диаметром 40…60 мм. Вязку батонов производят вискозным шпагатом и льняными нитками. В последнее время широко используются искусственные полимерные оболочки и их формовка производится с помощью клипсаторов.

Батоны сырых колбас в натуральной оболочке, нашприцованные без применения вакуума, подвергают кратковременной осадке (для подсушивания оболочки и уплотнения фарша) в течение 2 ч при 0…4 °С.

В стационарных камерах батоны обжаривают при 90…100 °С в течение 60…140 мин. Обжаренные батоны варят паром в пароварочных камерах или в воде при температуре 75…85 °С до достижения температуры в центре батона 70 °С. После варки колбасы охлаждают под душем холодной водой в течение 10 мин, а затем в камере при температуре не выше 8 °С и относительной влажности воздуха 95 % до достижения температуры в центре батона не выше 15 °С.

После разделки и обвалки мясо направляют на жиловку: отделение соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов, хрящей, мелких косточек и загрязнений. Жилованное мясо на предприятиях малой мощности измельчают в волчке 1 и с помощью напольных тележек 2 транспортируют к смесителю 3, в которых производят посол. Посоленное мясо выгружают из смесителя 3 в напольную тележку и транспортируют в камеру созревания 4.

На предприятиях средней и большой мощности измельчение и посол мяса осуществляют с помощью посолочного агрегата 5 или комплекса оборудования для посола мяса 6. В первом агрегате измельченное мясо самотеком попадает в смеситель, а во втором — фаршевым насосом перекачивается по трубопроводу от волчка в весовой бункер смесителя. Посолочные вещества подают автоматические дозаторы в количестве, пропорциональном массе измельченного мяса в деже смесителя. После перемешивания и выгрузки сырье в тележках направляют в камеру созревания 4.

При использовании чашечного куттера 7 для тонкого измельчения и приготовления фарша к шприцующей машине 8 фарш транспортируют в напольных тележках, которые с помощью подъемника разгружаются в приемный бункер шприца. В этом случае формование колбасных батонов производят вручную в отрезную оболочку с одним заделанным концом с последующей ручной вязкой батонов шпагатом на конвейерном столе 9 и разгрузкой их в колбасные рамы 10.

Для приготовления вареных колбас с более высокой степенью механизации применяют комбинированные машины для приготовления фарша 12 и агрегат для формования колбасных изделий 13. Смеситель-измельчитель 11 предназначен для смешивания выдержанного в посоле измельченного мяса с рецептурными ингредиентами и последующим его тонким измельчением. Формование вареных колбас с изготовлением оболочки из рулонного материала осуществляют на колбасном агрегате 13.

После вязки или наложения петли батоны навешивают на палки, которые затем размещают на рамы 10 и направляют в термокамеру 14 для термической обработки (осадки, обжарки, варки и охлаждения).

2. Схема куттера периодического действия

Куттеры предназначены для тонкого измельчения мясного мягкого сырья и превращения его в однородную гомогенную массу. Мясное сырье в куттерах измельчается при помощи быстровращающихся серповидных ножей, установленных на валу. Ножи попеременно погружаются во вращающуюся с частотой до 0,3 с-1 чашу. Измельчение ведется в открытых чашах или под вакуумом. Кроме того, в куттерах совмещают процессы измельчения и смешивания.

Он состоит из открытой чаши 5, режущего механизма, включающего приводной вал 2 и серповидные ножи 4, из гребёнки 3 и крышки 1, закрывающей рабочую зону куттера. К крышке 1 прикреплены скребки 6, располагающиеся по внешней и внутренней частям продукта, находящегося в чаше. Они направляют продукт под режущий механизм при вращении чаши, который представляет собой комплект серповидных ножей, закреплённых в ножевой головке. Число ножей в комплекте для куттеров периодического действия составляет не менее двух, и вращаются они с частотой до 100 с-1 и более. Нож куттера может иметь режущую кромку в виде прямой линии с заточкой в виде клина или малоизогнутой линии и сложной геометрической формы (ломаная линия). Выбор ножа с первой или второй формой заточки режущей кромки определяется требованиями качества измельчения продукта и энергетическими затратами.

При существующих формах заточки ножей предпочтение отдаётся ассиметричному клину с углом при вершине от 15 до 30. Ножи закрепляют способом открытого и закрытого гнезда. В первом случае крепление ножей с вилкообразной посадочной частью применяют для куттеров малой производительности. Ножи укрепляют на валу гайкой, и они удерживаются силой трения. Второй способ применяется для высокоскоростных куттеров. Ножи изготавливают с отверстиями в посадочной части.

Конструкцию ножей и ножевой головки (рис.2) выбирают такой, чтобы обеспечить их лёгкую балансировку и рис.2 поддерживать максимальный зазор между внутренней поверхностью чаши и режущей кромкой ножа.

Загрузка куттеров периодического действия производиться вручную или с использованием загрузочных устройств. Измельченный продукт выгружают из чаши вручную в напольную ванную, установленную на тележке, или с помощью разгрузочных тарелок через борт чаши. Основной показатель технической характеристики куттера — вместимость чаши. Выгружают фарш вручную при помощи разгрузочных тарелок или скребков через борт чаши, центральное отверстие в чаше либо опрокидыванием ее. В ротационных куттерах выгрузку производят при помощи отвала. Откидную крышку куттера открывают и закрывают специальными устройствами. В вакуумных куттерах крышка закрывает чашу герметично благодаря резиновой прокладке.

Основной показатель технической характеристики куттера — вместимость чаши. Для малых предприятий применяют куттеры с чашей вместимостью от 15 до 125 л, на крупных — более 125 л.

3. Принцип действия куттера типа Л5-ФКМ

Правила эксплуатации и требования техники безопасности куттер линия производства.

Куттер Л5-ФКМ (рис. 2а) является ротационной мясорезательной машиной с механической выгрузкой фарша, предназначен для окончательного тонкого измельчения мяса, поступающего для приготовления фарша при производстве вареных и ливерных колбас, сосисок и сарделек.

Допускается измельчение охлажденного от -1 до +5 °С мяса в кусках массой не более 0,5 кг, а также блоков замороженного мяса размерами 190x190x75 мм температурой не ниже -8 °С.

Он состоит из станины 1 с электродвигателями приводов ножевого вала и чаши, чаши ножевого вала 6, защитной крышки, выгружателя 4 с тарелкой 5, механизма загрузки 3, тележки 2, дозатора воды и электрооборудования с пультом управления.

Станина 1 изготовлена из двух отдельных частей. В нижней части на качающихся плитах установлены электродвигатели приводов ножевого вала и чаши, в верхней части на подшипниках качения — ножевой вал, на консоли которого расположены ножевые головки. Механизм выгрузки — редуктор, к которому с одной стороны фланцем присоединен электродвигатель, с другой — труба выгружателя с проходящим через нее валом привода тарелки. Исполнительный орган выгружателя — тарелка. В момент начала выгрузки продукта она получает вращение, а так как одновременно включается муфта червячной пары, то медленно опускается в чашу — фарш выгружается. При достижении тарелкой дна чаши муфта отключается, движение тарелки вниз прекращается, она продолжает вращаться до полной выгрузки продукта, а затем включается реверс и тарелка поднимается вверх.

Ножевой вал (рис. 2б) состоит из шкива 1, болта 2, крышки 3, подшипников 4 и 6, вала 5, ножевой головки 8, кольца 9, гайки 10. Наружный 7 и внутренний 11 лабиринты обеспечивают заданную траекторию движения продукта.

Зона куттерных ножей закрыта защитной крышкой из нержавеющей стали, заполненной внутри звукопоглощающим материалом, снизу к ней крепится скребок для удаления с наружной поверхности фарша и направления его в лоток, установленный на ограждении чаши. Механизм загрузки — тележка для транспортирования продукта к куттеру и механизм ее опрокидывания, смонтированный в чугунной станине.

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.

Производительность, кг/ч. — 1200.

Вместимость чаши, м3 — 0,125.

Установленная мощность, кВт — 30,6.

Занимаемая площадь, м2 — 5,5.

Технологический расчет куттера

На предприятиях малой и средней мощности широкое распространение получил куттер Л5-ФКМ и ФК-0,125

Определение технологических и энергетических характеристик процесса куттерования.

Результаты реологических исследований, описанные выше, позволяют найти производительность куттера, исходя из рациональной продолжительности куттерования и кинематических характеристик машин. Зная закономерности повышения температуры фарша при его измельчении на куттере и полезную мощность, расходуемую режущим механизмом, можно рассчитать энергетические характеристики процесса куттерования. За счет энергии, приводящей в действие ножи и расходуемой на преодоление сопротивления сил трения и перемешивания (95-97%), значительно повышается температура фарша.

В начальный период измельчения, во время загрузки компонентов фарша, в 2-3 раза по сравнению с первоначальной повышается температура (мощность электродвигателя предельная). При установившемся режиме измельчения повышение температуры Дt (°С) можно определить (с погрешностью до 15%) по количеству подведенного тепла из уравнения теплового баланса:

Q=10 6 (5-2U_н(1-b ln))=10 6 (5-2*1(1-0.217 ln10))=4*10 6 Дж, (1)

где Q — количество подведенного тепла, Дж; с — удельная теплоемкость колбасного фарша, Дж/(кг°С) [с = 3750—4050 Дж /(кг°С)]; m -масса загружаемого мяса и воды, кг; 10 6 — коэффициент, Дж; U_H — влагосодержание фарша, кг влаги / кг абсолютно сухого остатка; b — коэффициент, зависящий от кинематических характеристик куттера, мощности, которую развивает режущий механизм, и упругопрочностных свойств сырья, мин-1 (для куттера малой модели b = 0,217 мин-1 для куттера средней модели b = 0,347 мин-1).

В производственных условиях при куттеровании добавляют лед, поэтому при расчете Дt необходимо ввести поправку на скрытую теплоту плавления льда.

По количеству тепла можно определить мощность, развиваемую режущим механизмом:

N=Q/60=4*10 6 /(60*10)=6667 Вт, (2)

где N — мощность, развиваемая режущим механизмом, Вт.

В этом случае поправку на скрытую теплоту плавления льда не вводят. Изменения величины мощности, рассчитанной по уравнениям (1) и (2), приведены на рис. 4..

Рис. 4 — Изменение мощности, развиваемой режущим механизмом, в зависимости от влагосодержания и продолжительности измельчения на куттере: а — малой модели; б — средней модели

Таким образом, в результате проведенных исследований получены данные для определения повышения температуры фарша при куттеровании, которые позволяют предварительно рассчитывать температуру фарша при фкр и, если она оказывается выше заданной, принять меры к ее понижению (добавление льда вместо воды, переохлаждение мяса и т. д.).

Технологический расчет куттеров сводится главным образом к определению их производительности и мощности привода. Производительность Vч (в кг/ч) куттеров периодического действия рассчитывают по формуле:

где G — масса единовременной загрузки сырья, кг; ф — длительность процесса, с; в — коэффициент заполнения чаши (в= 0,6); с — плотность сырья кг/м3; V — вместимость чаши, л; ф₃, ф_п, ф_в — длительность загрузки, переработки и выгрузки, с.

Мощность двигателя определяется по формуле:

где q — удельный расход энергии, кВт ч/т (при куттеровании q = 8-11 кВт-ч/т, при переработке кускового мяса в куттерах q = 11- 16 кВт-ч/т).

Рассчитаем передаточное отношение привода ножей:

где n_дв — частота вращения двигателя, об/мин;

n_р.о. — частота вращения рабочего органа, об/мин.

Эксперименты необходимо проводить при различных частотах вращения чаши. Рассчитаем эти частоты.

Для изменения скорости используем четырехступенчатые шкивы. Рассчитаем передаточные отношения на каждой ступени

где D₂ — диаметр ведомого шкива, мм;

D₁ — диаметр ведущего шкива, мм.

Привод чаши состоит из червячного редуктора с передаточным отношением U₅=80 и ременной передачи с передаточными отношениями U₁, U₂, U₃, U₅.

Рассчитаем частоту вращения чаши на каждой ступени.

Общее передаточное отношение

Тогда получим частоту вращения чаши на I ступени

Рассчитаем угловую скорость ножевого вала:

где n — частота вращения ножевого вала, об/мин.

Мощность на ножевом валу:

где N_дв — мощность электродвигателя, кВт;

з_р.п. — коэффициент полезного действия ременной передачи (0,96);

з_подш — коэффициент полезного действия подшипника (0,99).

Крутящий момент на ножевом валу:

Расчет ременной передачи

Для двигателя мощностью N=7,5 кВт принимаем ремень сечением Б. Согласно рекомендациям принимаем D=280 мм.

Определим скорость пробега ремня:

где D — диаметр шкива, мм;

Передаточное число U=1.

Диаметр большего шкива:

где о — коэффициент упругого скольжения (о=0,01).

По ГОСТ 20895-75 принимаем D₁=D₂=280 мм.

Уточняем передаточное число

Из ГОСТ 1284-68 для размера сечения Б в соответствии с рисунком 3.1 принимаем:

Рис. 5 — Сечение ремня

Принимаем межосевое расстояние а=560 мм.

Принимаем l=2000 мм.

Натяжение ремня осуществляется перемещением двигателя.

Коэффициент угла обхвата:

Принимаем полезное напряжение [у_t]₀=2,04 Н/мм 2 при у₀=1,4 Н/мм 2 .

Полезное допускаемое напряжение в заданных условиях:

где С_б, С_v, С_р, С_о — коэффициенты, учитывающие влияние угла обхвата б, скорости v, режима работы С_р, С_о, угла наклона и межосевой линии к горизонту, а также способа натяжения ремня.

где N — передаваемая мощность, кВт;

где А — площадь поперечного сечения одного ремня, мм 2 .

Принимаем 2 ремня Б — 2000Т ГОСТ 1284-68.

Давление на валы ременной передачи:

Наибольшее напряжение в ведущей ветви в месте набегания на малый шкив.

где у_F — напряжение изгиба ремня на малом шкиве, Н/мм 2 ;

у_v — напряжение от центробежной силы, Н/мм 2 ;

у_о — напряжение от предварительного натяжения, Н/мм 2 ;

у_t — полезное напряжение, Н/мм 2 .

где д — толщина ремня, мм;

D_min — диаметр меньшего шкива, мм;

Е — модуль продольной упругости, Н/мм 2 , для прорезиненных ремней 80-120.

где с — плотность ремня, кг/м 3

для прорезиненных и клиновых 1200-1500 кг/м 3

Начальное натяжение ремня:

где f — коэффициент трения; для прорезиненного ремня и чугунного шкива f=0,30;

б — угол обхвата на малом шкиве, рад

Натяжение ведущей и ведомой ветвей без учета дополнительного натяжения от центробежных сил

Прочностной расчет вала

Определим диаметр вала из условия прочности на кручение при пониженных допускаемых напряжениях.

где Т — крутящий момент, Н·мм;

[ф] — допускаемое условное напряжение при кручении, Н/мм.

По ГОСТ 6636-69 принимаем d=25 мм.

Определим силу на конце вала:

где d — диаметр окружности наиболее удаленной точки ножа, мм.

УF_y=0 — проверочное условие

Строим эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости

Строим суммарную эпюру моментов.

Наиболее опасным является сечение, где действует максимальный эквивалентный момент (М_экв=124,47 Н·м). В данном случае (место посадки шкива) вал ослаблен шпоночным пазом, который в то же время является концентратором напряжений.

Определим коэффициент безопасности в этом сечении.

Материал вала — сталь 45.

Предел прочности у_в=700МПа.

Предел выносливости у_-1=270МПа.

Предел выносливости при кручении ф_-1=160МПа.

где S_у — коэффициент безопасности по изгибу;

S_ф — коэффициент безопасности по кручению.

где у_a — переменная составляющая циклов изменения напряжений;

у_m — постоянная составляющая циклов изменения напряжений;

у_-1 — предел выносливости при изгибе (у_-1=270Мпа);

k_у — эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе, (k_у=1,1);

о_у — масштабный фактор, учитывающий влияние размеров сечения вала (о_у=0,84);

в — коэффициент упрочнения, вводимый для валов с поверхностным упрочнением (в=0,44);

Ш_у — коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла изменения напряжений (Ш_у=0,075).

По этим зависимостям определяются постоянные составляющие циклов изменения напряжений у_m и у_m (средние напряжения цикла) и переменные составляющие у_а и ф_а (амплитуды цикла) при симметричном цикле изменения напряжений изгиба и пульсирующем (отнулевом) цикле изменения напряжений кручения.

где ф_а — переменная составляющая циклов изменения напряжений;

ф_m — постоянная составляющая циклов изменения напряжений;

ф_-1 — предел выносливости при кручении при симметричном знакопеременном цикле (ф_-1=160Мпа);

k_ф — эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении (k_ф=1,1);

в — коэффициент упрочнения, вводимый для валов с поверхностным упрочнением (в=0,94);

Ш_ф — коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла изменения напряжений (Ш_ф=0,045).

где М — суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении (Н·мм);

W — момент сопротивления в рассматриваемом сечении (мм 3 ).

Для сечения вала с одной шпонкой:

где W_с — полярный момент сопротивления, мм 3 .

Для сечения вала с одной шпонкой:

Что соответствует условию S?[S_доп]. Таким образом безопасность обеспечена.

Рис. 6 — Схема нагружения вала

куттер нож вал подшипник

Вал воспринимает радиальные нагрузки. Принимаем сферический двухрядный радиальный шарикоподшипник тип 1609 ГОСТ 5720-75

Для выбранного подшипника выписываем характеристики:

С — динамическая грузоподъемность, кН, (С=41,5кН);

С₀ — статическая грузоподъемность, кН, (С₀=19,43кН);

Х — коэффициент радиальной нагрузки (Х=1);

V — коэффициент вращения (V=1, так как вращается внутреннее кольцо подшипника).

где F_r — радиальная нагрузка, Н;

k_у — коэффициент безопасности (k_у=1,1);

k_ф — температурный коэффициент, учитывающий рабочую температуру нагрева подшипника, если она превышает 373,15К (k_ф=1).

где n — частота вращения, об/мин;

L_h — долговечность подшипника, (L_h=8·103ч).

Далее определяем расчетную динамическую грузоподъемность (С_р) и проверяем условие: С_р?С

Источник