Расчет котлетоформовочной машины

Введение

   В ассортименте продуктов питания, изготовляемых  на предприятиях торговли, определенный объем занимают штучные изделия, такие, как котлеты из мясного, рыбного, картофельного и крупяных фаршей, пельмени, вареники с различными начинками (мясной фарш, творог, картофель, фрукты), порционное сливочное масло. Эти изделия требуют в процессе изготовления дозирования исходных продуктов с одновременным их формованием с целью получения заданного продукта. В кондитерском производстве изготовление тестовых пластовых или ленточных заготовок заданной толщины из крутого пшеничного теста осуществляется путем их формования (раскатки), а наполнение испеченных тестовых заготовок пирожных определенным количеством крема -дозированием. Основными способами деления продуктов на порции являются дозирование и формование. Таким образом, в производстве продуктов питания   процессы   дозирования   и   формования   применяются   достаточно

   широко.

   Дозирование — это деление продуктов на части, одинаковые по геометрическим размерам, массе или объему без придания им заданных форм. Дозирование применимо к любым видам продуктов - сыпучим, жидким, фаршеобразным, вязкопластичным и др.

   Формование  — это придание порциям заданной формы и заданных геометрических размеров, которые должны сохраняться у полученных изделий при дальнейшей технологической обработке.

   На  предприятиях торговли используют в основном технологические машины, осуществляющие сдвоенный дозировочно-формовочный процесс, т.е. делят продукты на порции заданной массы и придают им определенную форму. Сдвоенному дозировочно-формовочному процессу могут быть подвергнуты продукты, хорошо сохраняющие приданную им форму, например, изделия из фарша, теста, сливочное масло и маргарин и т.д. Жидкие и сыпучие продукты можно только дозировать или

   фасовать.

   На  предприятиях торговли используют дозировочно-формовочные машины, обрабатывающие продукты давлением с помощью соответствующих рабочих органов. Рабочими органами таких машин служат различные устройства, обеспечивающие сдавливание и уплотнение, т.е. штампы, поршни, валки, шнеки и т. п. По функциональному назначению дозировочно-формовочное оборудование классифицируют на следующие группы: машины для формовки котлет; машины для формовки вареников и пельменей; тестораскаточные машины; делители масла; машины для деления теста и округления порций; дозаторы крема и др. 
 
 

     Задачей данного расчетно графическо проекта является разработка дозировочно-формовочной машины для формовки котлет производительностью 2100 шт/ч. Для ее реализации необходимо выполнить технологический, конструктивный, кинематический расчеты и расчет потребной мощности двигателя, а также выполнить сборочный чертеж и кинематическую схему; рассмотреть котлетоформовочные машины МФК- 2240, МФК- 2000 и машины для изготовления пельменей и вареников, дать их сравнительную характеристику. 

1. Обзор  литературы по теме курсового  проекта

     В дозировочно-формовочных машинах  обрабатываемый продукт подвергается внешнему давлению при помощи соответствующих  механических устройств.

На предприятиях общественного питания     применяются

котлетоформовочные  машины типов МФК- 2240, АК2М -40. Они  имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь передаточным механизмом. Камерой для обработки служит непрерывно вращающийся формующий стол в виде горизонтально расположенного круглого диска с ячейками круглой или овальной формы. Для загрузки фарша имеется цилиндрический бункер. Рабочими инструментами являются поршни, находящиеся в ячейках формующего диска и совершающие в них прерывистое возвратно-поступательное движение. За счет изменения объема ячеек производится формование и порционирование котлет.

     Котлетоформовочная  машина МФК-2240 (см. рисунок 1) предназначена для формования и односторонней панировки изделий из мясного, рыбного, картофельного фаршей, а также манных биточков круглой формы. Машина настольного типа состоит из корпуса, электродвигателя, червячного редуктора, крышки стола с загрузочным бункером, шнека-питателя, формующего стола, бункера для панировочных сухарей и приемного лотка. 

Рисунок 1. 

Общий вид котлетоформовочной машины МФК-2240:

1 - корпус; 2 - бункер  для котлетной массы; 3 - бункер  для сухарей; 4 - приемный лоток; 5 - дисковый стол с формующими цилиндрами.

Общий вид котлетоформовочной машины МФК- 2240 представлен на рисунке 1. 
 
 
 
 
 
 

На рисунке 2а представлен разрез машины, на рисунке 26 - кинематическая схема, на рисунке 2в - циклограмма.

     Бункер  для котлетной массы представляет собой неподвижный цилиндр, в днище которого имеется небольшое овальное отверстие.

     Внутри  загрузочного бункера установлен лопастной  винт (5), направляющий котлетную массу к отверстию в днище бункера. Формующий стол (6) с тремя цилиндрами является основным рабочим узлом машины. Внутри цилиндров установлены поршни, которые отводятся пружинами в крайнее нижнее положение. Под формующим столом на корпусе машины имеется кольцевой неподвижный копир. По копиру ( при вращении формующего стола) скользят головки штоков поршней. Профиль копира обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня. На рисунке 1в приведена циклограмма движения поршня за один оборот формующего стола. В процессе перемещения толкателя поршня по копиру поршень занимает следующие рабочие положения: 
 

 
 

Рисунок 2.

Котлетоформовочная  машина МФК- 2240:

а - общий вид  с разрезом; б - кинематическая схема; в - циклограмма:

1 - корпус; 2 - электродвигатель; 3 - червячный редуктор; 4 - бункер  для фарша;

5 - лопастной  винт; 6 - формующий стол; 7 - бункер  для панировочных сухарей;

8 - приемный лоток; 9 - вал. 
 

     

1. - подъем  поршня до уровня, когда его  поверхность совпадает с поверхностью стола;
2. - опускание поршня на глубину 1,5 - 2мм с последующей задержкой в этой позиции ( в это время на днище поршня насыпается порция панировочных сухарей);
3. - опускание поршня до упора в регулировочную планку с задержкой в этом положении ( при этом происходит наполнение фаршем цилиндра формующего стола);
4. - подъем поршня в позицию 1 ( в этой позиции отформованная котлета выдвинута поршнем на уровень поверхности стола. Рядом с формующим столом на поворотной оси укреплен сбрасыватель котлет. Под воздействием роликов, установленных на внутренней стороне формующего стола, планка сбрасывателя поворачивается на 120°, сдвигает отформованную котлету и вновь возвращается в первоначальное положение. За один поворот стола формуются и сбрасываются три котлеты. Под сбрасывателем крепится приемный лоток (8).

     Массу изделия при необходимости изменяют регулировочным винтом, связанным с упорной планкой, определяющей нижнее положение поршня. При повороте регулировочного винта ( по часовой стрелке или против) упорная планка поднимается или опускается, при этом объемы цилиндров увеличиваются или уменьшаются. Рабочие органы машины приводятся в действие от электродвигателя (2), установленного внутри корпуса (1). Вал электродвигателя соединен телескопически с валом червячного редуктора (3), от которого приводится во вращательное движение шнек-питатель. Вращение формующему столу (6) передается через цилиндрическую передачу, одно из колес которой закреплено на валу шнека-питателя, а другое - на полом валу формующего стола.

     Принцип действия машины. После включения  машины ячейки формующего стола проходят под бункер сухарей, при этом поршень опускается на 1,5мм и сухари заполняют свободный объем. При дальнейшем движении стола ячейка подходит под бункер для фарша, поршень опускается на глубину, равную толщине котлеты, и фарш заполняет ячейку. При дальнейшем повороте формующего стола поршень поднимается и выталкивает котлету на поверхность стола, а сбрасыватель сталкивает ее на разгрузочный лоток. Профиль лотка определяет движение котлеты таким образом, что она попадает на посыпанный панировкой приемный противень верхней непанированной поверхностью. 

Техническая характеристика котлетоформовочной  машины МФК-2240 приведена  в таблице 1 .

Таблица 1. Техническая  характеристика МФК-2240 

Котлетоформовочная  машина МФК-2000

Машина предназначена  для дозирования котлетной массы  или массы для тефтелей и формования полуфабрикатов округло-приплюснутой формы. Котлетоформовочная машина (рисунок 3) настольного изготовления.

 

          Рисунок 3. Машина МФК-2000: 1 — электродвигатель; 2 — червячный редуктор; 3 — соединительная муфта; 4— вал шнека; 5— шнек; б— загрузочный бункер; 7 — формующий стол; 8 — зубчатые колеса; 10 — диск съема изделий 

     Машина  состоит из корпуса, внутри которого размещен привод, состоящий из электродвигателя, червячного редуктора (2) и четырех  зубчатых колес цилиндрической формы с числом зубьев z₁, z₂, z₃, z₄. Электродвигатель прифланцован к внутренней стенке корпуса. Вал электродвигателя соединен с червячным валом, который через червячное колесо приводит во вращение вал с зубчатым колесом z₂, передающим вращение зубчатым колесам с числом зубьев z₁ и z₃.

     Сверху  над корпусом расположено днище  с обечайкой для установки  загрузочного бункера (6). В днище предусмотрено отверстие для подачи котлетной массы и отверстие для вала шнека.

     Рабочим инструментом машины является дисковый стол с ячейками: три ячейки диаметром 70 мм для формовки котлет и три пары (шесть) ячеек с диаметром 36 мм для тефтелей. Внутрь ячеек стола вставлены поршни,  штоки которых опираются на копиры: один для формовки котлет, а второй — для переключателя вида формуемых изделий, который может занимать одно из крайних положений, которые на корпусе имеют обозначение «О» — котлеты, «00» — тефтели.

     Над формующим диском на кронштейне закреплен  скребок и ограничитель, который определяет направление сброса сформованных изделий. Диаметрально противоположно загрузочному бункеру над формующим столом расположен вращающийся диск для съема сформованных изделий.

     Масса полуфабрикатов (котлет) регулируется от 50 до 100 г. Регулирование массы  изделий производится вращением  регулировочного винта, расположенного в центре формующего стола. При вращении регулировочного винта перемещается упор, на который опираются штоки поршней, что определяет ход поршня и, естественно, объем надпоршневого пространства.

     Принцип работы.

     Вращение  от электродвигателя «Д» через червячный  редуктор (2) и зубчатые колеса цилиндрической формы передается валам, на которых  установлены шнек (5), формующий диск (7) и диск (10) для съема сформованных изделий.

     Шнек, вращаясь, направляет котлетную массу  или массу для тефтелей через  отверстие в днище загрузочного бункера в объем над поршнем  только одного диаметра — или 70 мм,  или 36 мм, так как один типоразмер поршней проходит под отверстием бункера в опущенном положении, а второй типоразмер поршней — в поднятом положении, образуя единую плоскость с поверхностью формующего диска. При дальнейшем вращении стола, после выхода заполненной ячейки из-под днища бункера под действием копира (одного или другого размера) сформованное изделие выносится на поверхность стола и снимается вращающимся диском.