Устройство для измельчения продуктов

Изобретение относится к конструктивным элементам устройства для измельчения мясокостного сырья и может быть применено на предприятиях пищевой промышленности. .Известно устройство для измельчения прощгктов содержащее корпус, рабочую камеру, шнек, подрезнуто решетку, два мнотоперьтх ножа и приемную и выходную перфорированные ножевьте решета,при этом подрезная, приемная и выходная решетки имеют одинаковую подпишу.Однако в этом известном устройстве имеет место невысокое качество измельчаемого сырья при завышенных энергозатратах по той причине, что гидравлическое сопротивление ножевых решеток существенно возрастает по ходу движения продуктов из-за одинаковой толщины ножевых решеток по мере уменьшения диаметра отверстий и увеличения их количества 1.Известно также устройство для измельчения продуктов содержащее корпус, Шнек, подрезную решетку, два многоперых ножа и приемную и вьпюдную ножевые решетки с отверстиями,диаметры которых связаны между собой соотношением1,618 - коэффициент пропорциональности, а количество отверстий в приемной и в выходной ножевых решетках связаны между собой зависимостьюгде квадратные скобки обозначают целую часть числаЭффективность работы этого известного устройства повышается за счет достижения равного проходного сечения приемной и выходной ножевых решеток.Вместе с тем и в этом устройстве имеет место невысокое качество измельчения продуктов при повышенном усштии резания, так как гидравлическое сопротивление ножевых решеток по ходу движения продуктов резко возрастает и достигает своего максимального значения в выходной решетке, что и обуславливает дополнительные энергозатраты.Техническая задача изобрететшя - повышение качества измельчения и уменьшение усшшя резания.Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для измельчения продуктов, содержащем корпус, шнек, подрезную решетку, два мнотоперьтх ножа и приемную и выходную ножевые решетки с отверстиями, диаметры которых связаны между собой соотношением1,618 - коэффициент пропорциональности, а количество отверстий в приемной и в выходной ножевых решетках связаны межцу собой зависимостьюГДЕ КВЗДРЗТНЬТС СКОбЕСИ ОбОЗНЗЧЕЮТ целую часть числа2,618 - коэффициент пропорциональности, согласно изобретению, толщины решеток по ходу движения продуктов уменьшаются, при этом толщины приемной и выходной ножевых решеток связаны между собой уравнениемгде Ь - толщина приемной Ножевой решеткиЬ - толщина выходной ножевой решеткиУменьшение толщины решеток по ходу движения продуктов позволяет снижать их гидравлическое сопротивление, а определение толщины приемной и выходной ножевых решеток по формуле (3) обуславливает равенство их гидравлических сопротивлении между собой, что, В конечном итоге, повышает эффективность работьт устройства.Если Ь 2 ф Ь а например, Ь 2 , ТО В ЭТОМ случае ШРЗВЛИЧСЪСКОЕ сопротивление ВЫ 4236 3,0 ходной решетки будет больше гидравлического сопротивления приемной решетки, что приведет к возрастанию усилия резания, дополнительному сжатию продуктов и, как следствие, снижению эффективности работы устройства.Если Ь 2 то в этом случае гидравлическое сопротивление выходной решетки будет 5меньше гидравлического сопротивления приемной решетки, что также нежелательно, так как усилие резания будет резко возрастать в зоне установки приемной-решетки, что в конечном итоге приведет к снижению эффективности работы установки. Да и конструктивно это нереально осуществить, исходя из условий прочности.Только соблюдение всех отличительных признаков позволяет получить равное гидравлическое сопротивление в приемной и выходных решетках, что обуславливает стабильное движение измельчаемого сырья и высокую эффективность работы устройства.На фигуре представлена схема устройства продольный разрез.Устройство для измельчения продуктов содержит корпус 1, шнек 2 нагнетательного типа с ребрами 3, подрезную решетку 4, первый подвижный нож 5, приемную ножевуто решетку 6,второй подвижный нож 7 и выходную решетку 8, при этом нож 5 установлен между подрезной 4 и приемной 6 решетками, а нож 7 - между приемной 6 и выходной 8 решетками.Подрезная решетка 4, нож 5, приемная решетка 6, нож 7 и выходная решетка 8 установлены на стальном пальце 9 с параллельными лысками. Палец 9 ввинчен в торец шнека 2.Снаружи ножи 5 и 7 и решетка 4, 6 и 8 плотно прижаты упорным кольцом 10 и гайкой 11. Решетки 4, 6 и 8 свободно установлены на пальце 9, но предохранены от проворачивания спеЦиальной тштонкой (не показана), закрепленной в корпусе 1. Благодаря лыскам, ножи 5 и 7 вращаются одновременно с пальцем 9, и, соответственно со шнеком 2, который через редуктор соединен с электродвигателем (не показаны).На внутренней стенке корпуса 1 в зоне установки шнека 2 вьшолнены продольные ребра 12, препятствующие проворачиванию продукта., Неподвижная подрезная решетка 4 состоит из внутреннего и наружных колец, соедененных тремя перемычками, заточенными о одной стороны и образующих три окна для прохода измельченного сырья.Неподвижные приемная 6 и выходная 8 ножевые решетки выполнены в вида перфорированных дисков разного наружного диаметра и толщины и являются парными режущими деталями с вращающимися ножами 5 и 7.Отверстия перфорации в ножевых решетках 6 и 8 прямые, цилиндрические. Диаметр отверстий в решетках 6 и 8 по ходу движения продукта уменьшается, а количество отверстий - уве личивается. Диаметры отверстий в приемной 6 и выходной 8 ножевых решетках связаны между собой соотношениемКоличество отверстий в приемной 6 и выходной 8 ножевых решетках связаны между собойгде квадратные скобки обозначают Целую часть числа2 д- количество отверстий в приемной Ножевой решетке б22 - количество отверстий в выходной ножевой решетке 8Ьд - толщина подрезной решетки 4Ь 1 - толщина приемной решетки 6Ь - толщина выходной решетки 8.При этом Ьд 131 и Ь Ьд.Кроме того, толщины решеток б и 8 связаны между собой зависимостьюгде 4,236 - коэффициент пропорциональности. Решетки 4, 6 и 8 имеют разные наружные диаметры во - наружный диаметр подрезной ре шетки 4131 наружный диаметр приемной решетки 6В - наружный диаметр выходной решетки 8Параметры перфорации приемной Ножевой решетки 6 связаны с параметрами отверстий подрезной решетки 4 уравнениемгде Ед - площадь проходного сечения подрезной решетки 4Длины лезвий ножей 5 и 7 равны, соответственно, диаметрам приемной решетки 6 и выходной решетки 8.Расчет Количества отверстий и их диаметров в решетках б и 8 по формулам (1), (2) и (4) обуславливает равенство площадей проходных (живых) сечений во всех трех решетках подрезной 4, приемной б и выходной 8.Одновременно это обеспечивает равенство местных сопротивлений всех трех решеток.Уменьшение толщины решеток 4, 6 и 8 по ходу движения продукта способствует снижению линейных сопротивлений трения в отверстиях перфорации, а расчет толщины решеток 6 и 8 по формуле (3) обеспечивает достижение равного птдравлического сопротивления решеток 6 и 8 между собой по линейным потерям.Таким образом, решетки 6 и 8 имеют одинаковое гидравлическое сопротивление.Принцип работьт устройства заключается в следующем.Продукт, предварительно нарезанный кусочками массой от 50 до 200 г, подается (вручную) в корпус 1, где захватывается вращающимся шнеком и транспортируется им вдоль корпуса к режущим инструментам. По мере продвижения продукт, за счет уменьшения птаха витков тинека, уплотняется и подходит к рабочим инструментам в виде сплошной массы, проходит через крут-тыс отверстия (три окна) подреэной рещепси 4 и отрезает от основной массы ее решишь/пи кромками и вращающимся ножом 5. Затем предварительно измельченный продукт вдавливается в отверстия приемной решетки 6. При входе и выходе проттукта из отверстий приемной Ножевой решетки 6 происходит ее разрезание режущими крошшми второю двухстороннего ножа 7 и вьосоштьшш кромками отверстий приемной Ножевой решетки 6. За счет постоянного подпора продукт принимается к плоскости выходной ножевой решетки 8, где происходит дальнейплее его измельчение, аналопитчнос рассматриваемому.Таким образом, из корпуса 1 готовый продукт выходит в виде непрерывного потока толстых нитей, размеры которых определяются диаметром отверстий выходной ножевой решетки 8.Качество готового продукта и величина усилий резания (энергозатраты) во многом определяется гидравлическим сопротивлением режущего инструмента, основу которого составляет неподвижные приемная 6 И выходная 8 решетки.В известных конструкциях все три решсттш (подрезная, приемная и выходная) имеют одинаковую толщину. Однако при уменьшении диаметра отверстий и одновременном увеличении иху количества при постоянной толщине резко возрастают линейные потери давления и, таким обра зом, гидравттческое сопротивление выходной решетки больше гидравлического сопротивления приемной решетки. Определение толщин решеток 6 и 8 по формуле (3) позволяет получить гидравлическое сопротивление обеих решеток одинаковым (по линейным сопротивлениям).Как известно, общие потери давления Но в канале постоянною диаметра определятся каксумма линейных и местных сопротивлений транспортируемого сырья.Но НЛНМ где Нд линйНые потери давления, определяются по формуле 1-й Н - Ъ а ц 2 р,где А - коэффициент трения 1 - длина канала, м а - внутренний диаметр канала, м (диаметр отверстий) Г - скорость движения сырья, м/ср - плотность сырья кг/м 3 Нм потери давления на местные сопротивления (внезапное сужение или расцшрение). Величина потерь напора (давления) на преодоление местных сопротивлений определяетсяТак как проходные сечения решеток 6 и 8 одинаковые, то можно принять, что местные сопротивления для решеток 6 и 8 равны между собой, т.е. ЕНМШ ЕНМЩИ в этой связи рассмотрим только линейные потери давления при движении сырья через решетки 6 и 8.) для приемно Енла) 1 . 01 2 ш 11, 1 дм 2) для выходнои решетки выла) 12 И . 22Однако длина канала - это толщина решетки. Значит 1 Ь, или 2 ш . 2 (относительная эквивалентная длина решетки). д 1 (12 2 С другой стороны 11 а а, 1518412. и ь, 1, 212 1,б 18-с 12-2,б 18 д Окончательно имеет ь 2 (3).Пример А. Приемная решетка имеет следующие параметры д 1 ММ 21 Ьд 13 ММ. Тогда для выходной решеткиотери н трение ЕНЛЩ Ендр) (считаем по относительным эквивалентным длинам) А. 2 . 2Пример Б. Приемная решетка имеет следующие параметры 411 ММ 21 Ь 1 ММ.Тогда для выходной решетки