Технические данные механизма для взбивания

Электродвигатель цилиндрическим выступающим поясом центрируется в корпусе редуктора и крепится к нему. На валу электродвигателя на шпонке укреплена шестерня 10. В дне корпуса редуктора имеется сливная пробка 21 с прокладкой. На пульт 20 выведена ручка переключателя скоростей, кнопки «пуск», «стоп» и индикатор напряжения 19. В верхней части редуктора установлена пробка-сапун 9.

Работа приводного механизма происходит следующим образом: вращение от электродвигателя через шестерню 10 передается зубчатому колесу 22, сидящему на валу 3, а затем через шестерню 23, сидящую на этом же валу, зубчатому колесу 8. От зубчатого колеса 8 через шпонку вращение передается приводному валу 6. От приводного вала 6 вращение передается валу рабочего органа.

Механизм ВМ (рис.1.21) состоит из редуктора 3 с кронштейном 2, бака 1 и сменных рабочих органов 7. Кронштейн 2 прикреплен к корпусу редуктора 3 с помощью винтов. На кронштейн 2 на два штифта 6 устанавливается бак 1 и фиксируется ручками 5. на бак 1 одевается крышка 4.

Редуктор (рис. 1.22) состоит из следующих сборочных единиц и деталей: корпуса 1, крышки (водила) 16, зубчатой конической пары 4 и 5, хвостовика 6. в расточке корпуса 1 на двух шарикоподшипниках 2 установлен вал 3, на нижний конец которого насажена крышка (водило) 16. корпус крышки закреплен на валу 3 с помощью шпонки, концевой шайбы и болта 15. В расточке крышки 16 на двух шарикоподшипниках 9 установлен вал 10. Для предотвращения вытекания масла из редуктора в крышке 14 расположена манжета. На вал 10 насажена чаша 11, служащая для сбора капель масла при нарушении работы и выхода из строя манжеты.

Рисунок 1.21. Механизм для взбивания и перемешивания ВМ: 1 – бак; 2 – кронштейн; 3 – редуктор; 4 – крышка; 5 – ручка; 6 – штифт; 7 – сменный рабочий орган (взбиватель 4-х лопастной)

Рисунок 1.22. Редуктор механизма ВМ: 1 –корпус; 2, 9 – шарикопод­шипник; 3, 10 – вал; 4, 5, 8 – шестерня; 6 – хвостовик; 7 – зубчатое колесо; 11 – чаша; 12 – держатель; 13 – муфта; 14 – крышка; 15 – болт; 16 – крышка (водило).

Держатель 12 закреплен на валу 10 при помощи штифта. В нижней части держателя 12 установлена муфта 13. Держатель 12 и муфта 13 служат для крепления сменных рабочих органов. Зубчатое колесо 7, укрепленное в корпусе 1 винтами, и вал 10 с шестерней сателлитом 8 образуют планетарный редуктор. Редуктор присоединяется к приводному механизму с помощью хвостовика 6 и фиксируется кулачком рукоятки приводного механизма.

Сменными рабочими органами являются мешалка, прутковый взбива­тель и четырех лопастной взбиватель. Мешалка (рис. 1.23, а) служит для перемешивания фарша, салатов, винегретов. Прутковый взбиватель (рис. 1.23, б) служит для взбивания легкоподвижных масс (белков, сливок, мусса). Четырех лопастной взбиватель 7 (рис. 1.21) предназначен для взбивания майонеза, крема, жидкого теста.

Работа механизма ВМ: вращение от вала приводного механизма передается валу хвостовика 6. Крышка (водило) 16 получает вращение от вала хвостовика 6 через конические шестерни 4 и 5, при этом вал 10 с шестерней 8, значит и сменный рабочий орган, обкатываясь внутри колеса 7, совершает два движения: одно вокруг собственной оси, другое – вокруг оси колеса 7 (оси бака). Таким образом, рабочий орган совершает планетарное движение.

2. Сборка машины

2.1. Подготовить к работе приводной механизм (рис. 1.20)

Перед началом работы включить приводной механизм на холостом ходу. Для этого нужно нажать кнопку «пуск» выключателя на щите электропитания, установленном возле приводного механизма. При этом замкнутся контакты магнитного пускателя, и засветится индикаторная лампа на пульте управления ПМ.

Убедиться в правильности вращения вала приводного механизма (см. направление стрелки на кожухе ПМ). Для этого следует нажать кнопку 1 на пульте управления ПМ (первая скорость вращения).

Остановить приводной механизм при помощи кнопки «стоп» на пульте управления ПМ.

2.2. подготовить к работе механизмы для взбивания и перемешивания (рис. 1.21).

Установить редуктор 3 механизма до упора в горловину приводного механизма и зафиксировать ее поворотом рукоятки ПМ вниз.

Установить бак 1 с вложенным в него рабочим органом и одетой крышкой 4 на кронштейне 2 так, чтобы отверстия в ручках 5 попали на штифты 6 фиксатора, затем закрепите бак ручками 5.

Установить хвостовик рабочего органа на зубчики держателя 12 (рис. 1.22) и отпустить муфту 13 вниз до упора; в зависимости от технологической операции (взбивание, перемешивание) устанавливается один из следующих рабочих органов: при взбивании мусса, сливок, яично-белковой (сахарной) смеси – прутковый взбиватель (рис. 1.23); при приготовлении сливочных кремов и замешивании блинного теста – четырех лопастной взбиватель (рис. 1.21); при перемешивании фаршей – мешалка (рис. 1.23).

Опробовать механизм и убедиться в правильности взаимодействия движущихся частей на холостом ходу.

2.3 Порядок работы на машине

2.3.1 Загрузить бачок на ¼ объема продуктами при взбивании картофельного пюре, мусса, жидкого теста, при необходимости добавления продуктов, их загружают в бачок через отверстие в крышке бачка. При взбивании сливок, белково-сахарных смесей и кремов загружать бачок на ½ объема. При перемешивании фаршей – на 1/3 объема.

2.3.2 Включить привод на первую скорость. (см. п. 3.2.1.). При взбивании включить вторую скорость.

2.3.3 По окончании процесса выключить приводной механизм.

2.3.4 разобрать механизм и провести санитарную обработку.

2.4 Расчет смесителей

Производительность смесителя периодического действия (кг/с) определяют по формуле:

, (1.5.1)

где V – вместимость месильной камеры, м³; ρ – плотность продукта, кг/м³; К_1-коэффициент заполнения смесителя; τ, τ_в — соответственно продолжительность перемешивания, вспомогательных операций, с.

Мощность электродвигателя (кВт) смесителя со сложной пространственной траекторией рабочего органа:

, (1.5.2)

где η_эф – эффективная вязкость жидкого теста, η_эф=(0,6…0,8)·10³ Па·с; В – ширина лопасти, м; υ – окружная скорость лопастей, м/с; l – длина лопасти, м; z – количество лопастей; к – коэффициент использования мощности (к = 0,9); η – КПД механических передач привода (η= 0,5…0,8).

Эффективность смешивания оценивают таким показателем, как однородность полученной смеси, а для количественной оценки используют коэффициент неоднородности. Практически однородной считается смесь, в которой содержание компонентов в любом ее объеме не отличается от заданного содержания для всей смеси.

На эффективность смешивания влияют плотность исходных ком­понентов, гранулометрический состав (форма, размеры, дисперсионное распределение по степени крупности для неоднородных компонентов) частиц компонентов смеси, влажность компонентов, со­стояние поверхности частиц, силы трения и адгезии поверхностей частиц и т.д.

Для определения степени однородности полученной смеси выделяют один основной компонент, а остальные объединяют в другой условный компонент. При этом полагают, что если основной компонент в смеси распределен равномерно, то и все остальные компоненты также распределены удовлетворительно.

Коэффициент неоднородности смеси k_с (%) представляет собой отношение содержания основного компонента к его средней массовой доли в смеси

, (1.5.3)

где σ_с — среднее квадратичное отклонение содержания основного компонента, %; с_ср — средняя массовая доля основного компонента в смеси, %; с_i — массовая доля основного компонента в i-пробе, %; п — число проб.

Чем меньше k_с, тем равномернее смесь, что характеризует эф­фективность работы смесителей, при k_с < 10 % эффективность смешивания считается хорошей.

Степень однородности полученной смеси может быть определена по следующим формулам:

, для случая А₁<А₀, (1.5.4) , для случая А₁>А₀, (1.5.5)

где п — количество проб; А₁ — содержание данного компонента в пробе, %; А₀ — содержание данного компонента по рецепту, %.

При большой разнице в плотности и гранулометрическом составе компонентов достижение необходимой степени смешивания затруднено и требует значительного времени.

Процесс смешивания для вращающихся смесителей описывается с помощью двухпараметрической диффузионной модели

. (1.5.6)

где v — линейная скорость потока материала; В_L — коэффициент продольного перемешивания; В_R — коэффициент поперечного перемешивания; R — радиус поперечного сечения смесителя.

Ход работы

1. Произвести следующие замеры: геометрические размеры лопасти, емкости (B, l, R, Н).

2. Согласно п. 2.2 произвести сборку машины.

3. Составить кинематическую схему машины.

4. Подготовить продукт (произвести внешний осмотр, взвесить).

5. Определить экспериментально время загрузки, смешивания, разгрузки, массу компонентов коэффициент заполнения емкости.

6. Рассчитать степень однородности, производительность и мощность привода смесителя.

7. Подготовить ответы на контрольные вопросы.