Основным недостатком ручной мясорубки является использование ручного труда человека, что приводит к быстрому уставанию руки человека и производству мясорубки.

Так как в ручной мясорубке используется ручной труд человека, то работа ее зависит непосредственно от человеческого труда. Т.е. вращение шнека и проталкивание мяса, продуктов и т.д. осуществляет человек. Такая модернизация облегчит работу человека, соответственно сократит время потраченное на перемалывание мяса и обработку его.

Данная техническая система может модернизироваться в верхней части корпуса мясорубки, путем установления прижимного механизма (крышки). Это позволит нам сократить время для обработки мяса и продуктов и соответственно облегчить труд человека.

Техническая система мясорубки (рис.2)состоит из: винта 1,который с помощью опоры 2 крепится к столу, рукоятки 2, закрепленной с помощью винта 4 со шнеком 9,последний вращается во втулке 5 и шнека 11, на конце шнека закреплены нож 7 и решетка 8, которые в свою очередь вращаются и затянуты нажимной гайкой 6. Нажимной механизм (крышка) 12 закреплен в верхней части мясорубки и способствует прижиму (придавливанию) мяса, продуктов и т.д.

Глава 3. Мясорубка МИМ - 105М

В процессе измельчения необходимо обеспечить сохранение качества исходных продуктов. Это требование относится главным образом к сочным продуктам (сырые мясо, рыба), измельчение которых может вызывать потерю сока. Качество продукта улучшается, если проворачивание его относительно стенок рабочей камеры минимальное, а воздействие последнего витка шнека на продукт направлено преимущественно вдоль оси рабочей камеры. Для уменьшения проворачиваемости продукта на внутренней поверхности рабочей камеры делают канавки. Для уменьшения воздействия последнего витка шнека на продукт в плоскости режущих инструментов угол подъема его в_п выбирают небольшим (7--10°). Уменьшение в_п снижает количество проворачиваний продукта относительно рабочей камеры мясорубки.

Характеризуя основные конструктивные параметры мясорубки, можно сказать что, воздействия витка шнека на продукт. Поверхность последнего витка шнека воздействует на продукт следующим образом: в направлении, перпендикулярном к ней, -- с силой нормального давления//, вдоль этой поверхности -- с силой трения Т, причем T = Nf, где f -- коэффициент трения продукта о последний виток.

Их равнодействующую силу Р можно разложить на осевую силу Р_п, направленную параллельно оси рабочей камеры, и окружную силу Р _ф, направленную перпендикулярно Р_n. Осевая сила Р_п продвигает продукт через режущие инструменты, а сила Р _ф способствует проворачиванию продукта.

где р -- угол трения.

Из соотношения видно, что с уменьшением в_п P_ф уменьшается и достигает минимального значения при р_п = 0. Однако при этом производительность мясорубки также равна нулю. Надо иметь в виду, что уменьшение в_п частично можно компенсировать увеличением частоты вращения шнека. Количество витков шнека оказывает существенное влияние на производительность. Чем длиннее шнек, тем меньше продукта вытесняется к загрузочному устройству и тем выше производительность мясорубки. Объясняется это тем, что витки шнека образуют лабиринт, препятствуя тем самым вытеснению продукта из зоны расположения последнего витка (из зоны с повышенным давлением) к загрузочному устройству.

Длина шнека мясорубок лежит в пределах (2,5--3,8) D, где D -- наружный диаметр шнека.

Рис. 5 - Схема воздействия последнего витка шнека на продукт

Ножевые решетки выполняются с максимально возможным использованием их площади под отверстия, а также с учетом требуемой степени измельчения и прочности. При этом шахматное расположение отверстий предпочтительнее расположения их по квадрату. Согласно ГОСТ 7411--79 коэффициент использования площади решеток К_р, равный отношению суммарной площади отверстий к площади решетки, установлен не менее 0,25.

3.3 Определение производительности мясорубок

3.4 Определение мощности электродвигателя мясорубок

Мощность в мясорубке затрачивается на разрезание продукта в режущем механизме, на преодоление трения в режущем механизме, на преодоление трения шнека о продукт и на продвижение продукта шнеком. Мощность электродвигателя привода мясорубки определяется по формуле

где N₁ -- мощность, необходимая для разрезания продукта

в режущем механизме, Вт.

Для мясорубки с подрезной решеткой, двумя двусторонними вращающимися ножами и двумя неподвижными ножевыми решетками

здесь F_p -- площадь ножевой решетки, м2; К_пр -- коэффициент использования площади подрезной решетки; Кр_l, Kр₂--коэффициенты использования площади решеток соответственно с крупными и мелкими отверстиями; а -- удельный расход энергии на перерезание продукта, Дж/м²; а = 2,5*10³ - 3,5 *10³ Дж/м²; z-- количество перьев у одного ножа, шт.; N₂ -- мощность, необходимая на преодоление трения в режущем механизме, Вт:

здесь Р₃ -- усилие затяжки режущего механизма, Н, Р₃ = Pbz (r_max--r_min)i откуда Р -- усредненное удельное давление в поверхности стыка ножей и решеток, Па, Р = 2*10⁶-- 3*10⁶ Па; b -- ширина площадки контакта лезвия ножа и решетки, м; r_max, r_min -- наружный и внутренний радиусы вращающегося ножа, м; f -- коэффициент трения скольжения ножа о решетку в присутствии измельчаемого продукта, f = 0,1; ц -- количество плоскостей резания, шт.: N₃ -- мощность, необходимая на преодоление трения шнека о продукт и на продвижение продукта от загрузочного устройства до режущего инструмента, Вт

здесь Р_о -- давление за последним витком шнека, Па, Р_о = 3,0*10⁵ --5,0*10⁵ Па; m -- число витков шнека; в_ср--средний угол подъема витков шнека; зависит от среднего шага t_cр витков шнека и среднего диаметра d_cp:

р -- угол трения.

Пример расчета:

Задано: мясорубка со следующим набором режущих инструментов.

1. Подрезная решетка.

2. Две ножевые решетки с наружным диаметром d_p = 104 мм:

первая -- диаметр отверстий d₁ = 5 мм, число отверстий z₁ = 140 шт.; вторая -- диаметр отверстий d₂ = 3 мм, число отверстий z₂ = 276 шт.

3. Вращающиеся ножи -- два: наибольший радиус r_max = 47 мм;

наименьший радиус r_min = 25 мм.

4. Шнек: наружный радиус r_н = 45 мм;

внутренний радиус r_в= 28 мм;

частота вращения n = 200 мин-¹.

Определить: производительность мясорубки и мощность электродвигателя.

Решение. 1. Определение производительности.

Принимаем: шаг последнего нитка t_n = 36 мм, плотность продукта р = 1000 кг/м³, коэффициент проворачивания K_B = 0,4; коэффициент использования площади отверстий первой ножевой решетки ц = 0,8.

Суммарная площадь отверстий в первой ножевой решетке

Скорость продвижения продукта через отверстия ножевой решетки

Производительность машины.

Q =F_oх_oсц*36OO = 0,0027*0,049*1000*0,8*3600 = 380 кг/ч.

2. Определение мощности электродвигателя.

Принимаем: удельный расход энергии на перерезание продукта а = 3,0 _Х 10³ Дж/м², давление за последним витком шнека Pо=4,0*1О⁵ Па, коэффициент трения скольжения ножа о решетку f = 0,1, коэффициент трения продукта о шнек fi = 0,4, коэффициент использования площади подрезной решетки Kпр = 0,42, средний угол подъема витков шнека в_ср=12°, число витков m = 5, усредненное удельное давление на поверхности стыка ножей и решеток P = 2,5*10⁶ Па, ширина площадки контакта лезвия ножа и решетки b = 0,002 м.

Площадь ножевой решетки

Мощность, затрачиваемая на разрезание продукта в режущем механизме,

Усилие затяжки режущего механизма

Мощность, затрачиваемая на преодоление трения шнека о продукт и на продвижение продукта от загрузочного устройства до режущего инструмента

3.4 Правила эксплуатации мясорубок

Перед началом работы убеждаются в надежности крепления мясорубки к производственному столу, фундаменту или приводу универсальной кухонной машины. После этого производят сборку частей мясорубки: вставляют в корпус мясорубки шнек так, чтобы хвостовик его вошел в зацепление с валом привода, и устанавливают в зависимости от требуемой степени измельчения продукта соответствующие наборы режущих инструментов. Для получения котлетной массы устанавливают основной набор режущих инструментов. Сначала надевают на палец шнека подрезную решетку, затем двусторонний нож, режущими кромками в сторону вращения шнека, после чего вставляют в корпус ножевую решетку № 3 с отверстиями d = 9 мм. Далее устанавливают на палец шнека еще один двусторонний нож, а в корпус мясорубки вставляют ножевую решетку № 2 или № 1 с диаметрами отверстий d = b мм или d = 3 мм. После этого устанавливают упорное кольцо и навинчивают на корпус зажимную гайку так, чтобы ножевые решетки были плотно прижаты к ножам и подрезной решетке.

Для получения крупной рубки устанавливают набор режущих инструментов для крупного измельчения продуктов: подрезную решетку, двусторонний нож и ножевую решетку № 3, два упорных кольца, зажимную гайку. После установки режущего инструмента, не включая электродвигателя, поворачивают на 0,5 -- 1 оборот зажимную гайку, затем включают электродвигатель и навинчивают гайку до тех пор, пока в режущем механизме не появится шум и не возрастет сопротивление навинчиванию гайки. Это будет свидетельствовать о том, что режущие инструменты плотно прижаты друг к другу и мясорубка готова к работе.

В процессе эксплуатации мясорубок имеет место износ режущих инструментов и притупление острых кромок, причем в отдельных местах за счет неравномерного истирания ножевых решеток может образовываться зазор между ножами и решетками. Не это приводит к ухудшению качества измельчения продуктов и снижению производительности мясорубок. Для обеспечения надежной работы мясорубок необходимо регулярно производить переточку режущего инструмента. Для восстановления плоскостности режущих инструментов их шлифуют па плоскошлифовальных станках, а затем притирают на плоских чугунных плитах-притирах. Боковую сторону лезвий ножей затачивают вручную оселком или на точильном станке круглым камнем.

Перед загрузкой в мясорубку мясо и рыбу освобождают от костей. Переработка продукта, имеющего даже мелкие косточки, приводит к быстрому притуплению режущих инструментом, а также поломке ножей, выкрашиванию частиц металла, попаданию осколков в фарш. Не допускается эксплуатировать мясорубки вхолостую (без продукта), так как это приводит к быстрому износу режущих инструментов.

В зависимости от типа мясорубки продукт предварительно нарезают на куски большей или меньшей величины, что снижает потребляемую электродвигателем мощность. В соответствии с санитарными нормами не допускается измельчать вареные мясо и рыбу на мясорубке, предназначенной для измельчения сырых продуктов.

После окончания работы мясорубку разбирают, промывают горячей водой, просушивают и смазывают несоленым пищевым жиром. Хранят ее в сухих закрытых помещениях.

Заключение