Тема 4. Режущее и измельчительное оборудование

Ряд продовольственных товаров, поступающих на розничные торговые предприятия, в процессе их подготовки к продаже или самой продажи подвергаются нарезке и измельчению. К таким товарам относятся: мясо, рыба, колбасные изделия, мясные копчености, сыры, сливочное масло, кофе и т.п. Нарезка товаров с помощью ручных режущих инструментов является весьма трудоемкой операцией, поэтому для облегчения труда работников, занимающихся нарезкой, и повышения его производительности применяются режущие машины. Такие машины имеют регулируемые по толщине нарезки и степени измельчения устройства, а у машин для нарезки гастрономических товаров можно менять угол нарезки, что способствует сохранению надлежащего внешнего вида продукта.

Все режущие машины в принципе имеют одинаковое устройство. Они состоят из корпуса, электропривода и исполнительного механизма. Корпус предназначен для размещения всех узлов и деталей машины. Электропривод состоит из электропривода и передаточного механизма. Передаточные механизмы бывают: кривошипно-шатунные, ременные, цепные, зубчатые, червячные и фрикционные. Для снижения числа оборотов в некоторых устройствах применяют редукторы. Исполнительный механизм состоит из рабочего органа для нарезки и измельчения продуктов (ножи, струны, пилы и жернова) и камеры для обработки продуктов. Все машины имеют загрузочные устройства для укладки продуктов, устройства для приемки нарезанных или измельченных продуктов, приспособление для регулирования толщины нарезки или степени измельчения, предохранительные устройства, приспособления для включения и выключения.

Все режущее оборудование классифицируется по следующим признакам:

– по принципу действия – машины периодического и непрерывного действия. Машины периодического действия работают циклично и обрабатывают в единицу времени определенное количество продуктов. К ним относятся машины для нарезки гастрономических товаров, сливочного масла, замороженных продуктов и т.д. В машинах непрерывного действия обработка продукта не прерывается, и машину останавливают, когда обработку нужно прекратить. К этим машинам относятся мясорубки и кофемолки;

– по функциональному назначению – машины для резки и машины для измельчения продуктов;

– по степени автоматизации процессов обработки продуктов – машины полуавтоматические и автоматические. В автоматических машинах процесс обработки идет автоматически, и по окончании процесса обработки машина сама отключается. В полуавтоматических машинах основные операции обработки продукта автоматизированы, а вспомогательные осуществляются вручную.

Машины для резания и измельчения имеют свои специфические особенности.

Резанием разделяют на части полутвердые и пластинчатые материалы на отдельные большие и малые куски, при этом получаемым кускам придается заданная форма и размеры.

Отдельные большие и малые куски можно получать и распиливанием твердых материалов.

Необходимо отметить, что при резании материалов не нарушается их структура.

Процесс измельчения имеет две основные разновидности – дробление и резание.

Дроблением измельчают твердые и хрупкие материалы, применяя для этой цели различные способы силового воздействия: раздавливание, раскалывание, разламывание, истирание, разрушение ударом без придания раздробленным кускам определенной формы. Силовая нагрузка при раздавливании деформирует материал по всему объему и при достижении значения напряжений, превышающего предел прочности сжатию, материал разрушается.

При раскалывании разрушение материала происходит в месте наибольшей концентрации сил под действием клиновидного рабочего инструмента. Очевидно, что энергетические затраты при раскалывании меньше, чем при раздавливании.

Разрушение материала при разламывании происходит в результате действия на него изгибающих сил.

При истирании материал измельчается под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, превращаясь в диспергированное вещество. Динамическое разрушение происходит при ударе рабочего инструмента, который до контакта с материалом имел заданную начальную скорость движения. Динамическое разрушение материала может быть сосредоточенным и распределенным по всему объему, а получаемый эффект аналогичен тому, который имеет место при раскалывании и раздавливании соответственно.

Процесс измельчения характеризуется показателем, который называется степенью измельчения i, определяемой по отношению средних размеров куска до измельчения D_ср к средним размерам куска после измельчения d_ср:

i=D_ср/d^._ср .