Оборудование для обработки туш убойных животных 9 страница

Все валики приводятся во вращение от электродвигателя 1 (рис. 8.6, б) через цилиндрический редуктор, имеющий две ступени 2 — 22 и 3— 21. На выходном валу редуктора установлены шестерни 16 и 18. От шестерни 16 через колесо 17 приводится во вращение рифленый протягивающий валик 14, а через колесо 15 — вентиляторный 13. От шестерни 18 через колесо 19 движение передается к гладкому протягивающему валику 12 и от него через шестерню 6 и колеса 7 и 8 вращаются очищающие валики 10 и

Рис. 8.5. Машина ФОК-Б-04 для окончательной очистки черев мелкого рогатого скота:

а — общий вид: / — стойки; 2 — плита; 3 — отбойный пластинчатый валик; 4, 5 — верхние рабочие очищающий и поддерживающий валики; 6,7 — нижние тянущие валики; 8 — электродвигатель; 9 -клиноременная передача; 10 — цепная передача; 11 — редуктор; б — кинематическая схема: 1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3, 5, 6, 8 — звездочки; 4, 7 — цепи; 9 — отбойный пластинчатый валик; 10 — гладкий валик; 11, 12 — тянущие валики; 13, 15, 19 — шестерни; 14, 16, 17, 20, 21, 22 — зубчатые колеса; 18 — рифленый очищающий валик; в — технологическая схема: 1 — отбойный пластинчатый валик; 2 — форсунки для подачи воды; 3 — очищающий валик; 4 — поддерживающий валик; 5, 6 — тянущие валики; 7 — кишки

Рис. 8.6. Комбинированная машина В2-ФКП-4 для окончательной очистки черев свиней

и мелкого рогатого скота:

а - общий вид: 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — эксцентриковый валик; 4, 7 — гладкие валики; 5 — стойки; 6, 8, 9 — рифленые валики; 10 — рама; б — кинематическая схема: 1 — электродвигатель; 2, 3, 6, 16, 18 — шестерни; 4 — цепь; 5, 20 — звездочки; 7, 8, 15, 17, 19, 21, 22 — зубчатые колеса; 9 — эксцентриковый валик; 10, 12 — гладкие валики; 11, 13, 14 — рифленые валики; в — технологическая схема: 1 — вентиляторный валик; 2 — рифленый очищающий валик; 3 — эксцентриковый валик; 4 — гладкий поддерживающий валик; 5 — черева мелкого рогатого скота; 6 — свиная черева; 7,8 — тянущие валики

11. Эксцентриковый валик 9 приводится во вращение цепной передачей, состоящей из двух звездочек 5 и 20 и цепи 4.

Кишки в межвальцовые зазоры вводят с торца. Окружные скорости тянущих валиков 7 и 8 (рис. 8.6, в) и поддерживающего 4 составляют 0,064 м/с. Окружная скорость на очищающем валике 2 направлена навстречу движению кишок и равна 0,55 м/с, что позволяет удалять балластные оболочки. Скорость на вентиляторном валике 1 0,46 м/с.

Свиная черева 6 проходит между двумя парами валиков, а баранья после очистки подается на эксцентриковый валик 3 и далее к тянущим валикам 7 и 8.

Производительность машины до 170 свиных черев в 1 ч, бараньих — 125 черев в 1 ч.

Пластинчатые машины. Рабочий орган этих машин — пластинчатый валик состоит из вала, к которому

приварены или прикреплены винтами продольные стальные или резиновые пластины. Окружная скорость на внешней кромке пластин может совпадать по направлению, но быть больше скорости кишок или быть направленной навстречу скорости движения кишок. В первом случае лопасть проскальзывает по поверхности кишок и соскабливает балластные оболочки. Во втором случае соскабливание происходит в результате встречного движения. Равномерная подача кишок в зону обработки обеспечивается подающими валиками.

Шлямодробилъная машина К6-ФОК-2-К-02 (рис. 8.7) имеет пластинчатые рабочие органы. Машина входит в механизированную линию ФОК-2 для обработки кишок крупного рогатого скота. Рабочая часть машины смонтирована на двух чугунных литых стойках 1 и плите 3. Подающий механизм машины состоит из обрези-

Рис. 8.7. Шлямодробильная машина К6-ФОК-2-К-02:

1 — стойки; 2 — стяжка; 3 — плита; 4 — электродвигатель; 5 — редуктор; 6 — направляющая; 7 — винтовой механизм регулирования зазора; 8, 13 — лопастные валики; 9 — подающий рифленый валик; 10 — эксцентриковый вал; 11 — пластина; 12 — опора шнекового транспортера

ненного рифленого валика 9 и металлической пластины 11, опирающейся на эксцентриковый вал 10, с помощью которого регулируется зазор. Лопастный валик 13 со стальными пластинами установлен в неподвижных подшипниковых опорах, а валик 8 — в регулируемых винтовыми механизмами 7. Валики расположены так, чтобы между двумя пластинами одного валика всегда находилась одна пластина другого. В верхней части корпуса машины закреплены опора 12 шнекового транспортера и направляющие 6 для подачи кишок. Приводной механизм машины состоит из электродвигателя 4 и пятиступенчатого цилиндрического редуктора 5. Лопастные валики 8, 13 соединены с выходными валами первой ступени редуктора, а подающий рифленый валик — с выходным валом пятой ступени.

Кишки, сложенные вдвое, серединами подаются шнековым транспортером на направляющую 6, с которой попадают в зазор между подающим рифленым валиком и пластиной и протягиваются со скоростью 0,27 м/с. Затем кишки попадают между пластинами валиков 8 и 13, вращающихся в направлении их движения с окружной скоростью 5,16 м/с. Благодаря разности скоростей и упругости пластин удаляются балластные оболочки. В зону обработки непрерывно подается теплая вода. Производительность машины до 200 черев в 1 ч.

Шлямодробилъная машина ФОК-С-02 (рис. 8.8) входит в состав линии ФОК-С для обработки свиных кишок. Машина состоит из двух стоек 1, 2 (рис. 8.8, а) и чугунной плиты 3, на которой смонтированы валики 7, 10, 11, редуктор 6 и электродвигатель 4. Поддерживающий валик 7 гладкий обрезиненный, вращается в стационарно закрепленных подшипниках скольжения. Валик 10 стальной с продольным рифлением, предназначен для транспортирования кишок и дробления балластных оболочек. Эти два валика имеют одинаковую окружную скорость, равную 0,13 м/с, и вращаются один навстре-

чу другому. Валик 11 с продольными металлическими пластинами вращается в одном направлении с рифленым, но его окружная скорость равна 7,53 м/с, что позволяет соскабливать предварительно раздробленные балластные оболочки. Кишки в машину подаются шнековым транспортером, который закреплен в опоре 8, и по направляющей 9. Пластинчатый валик 14 (рис. 8.8, б) приводится во вращение от электродвигателя 9 через муфту 8 и зубчатые передачи 7— 10, 12 — 13. Движение поддерживающему валику 1 передается от шестерни 11 через блок зубчатое колесо 6 — шестерня 5, установленный на промежуточной оси к зубчатому колесу 4. С помощью передачи 4 — 3 вращается рифленый валик 2. Длина валиков 0,7 м.

Производительность машины до 400 свиных черев в 1 ч.

Универсальная машина ФОК для предварительной и окончательной очистки черев всех видов скота (рис. 8.9) состоит из сварных стоек 1, чугунных плиты 2 и боковин 3, редуктора 4 и электродвигателя 5 мощностью 1,5 кВт.

В верхней части машины установлены подающий 10 и дробящий 9 валики, к которым эксцентриками 13, 15 и пружиной 14 прижимается металлическая пластина 12. Валики изготовлены из нержавеющей стали с продольным рифлением поверхности. Бараньи и свиные черевы после дробящего валика попадают на щиток 8 и направляются в бак с теплой водой, расположенный под машиной. Оттуда вручную с торца их заправляют в зазор между очищающим обрезиненным рифленым валиком 6 и неподвижным эксцентриковым валом 7, позволяющим изменять зазор. При обработке говяжьих и конских кишок отодвигается щиток 8 и они попадают между пластинчатым 17 и рифленым 6 валиками и затем между рифленым 6 и эксцентриковым валом 7. Через форсунки И и 16 в зону обработки подается теплая вода.

Производительность машины: свиных черев до 80 в 1 ч, бараньих до 60 и говяжьих до 30 в 1 ч.

Рис. 8.8. Шлямодробильная машина ФОК-С-02:

а — общий вид: 1, 2 — стойки; 3 — плита; 4 — электродвигатель; 5 — муфта; 6 — редуктор; 7 — поддерживающий гладкий валик; 8 — опора швекового транспортера; 9 — направляющая; 10 — рифленый валик; 11 — пластинчатый валик; б ~ кинематическая схема: 1 — поддерживающий валик; 2 — рифленый валик; 3. 4, 6, 10, 13 — зубчатые колеса; 5, 7, 11, 12 ~ шестерни; 8 — муфта; 9 — электродвигатель; 14 — пластинчатый валик

Щеточные машины. Их применяют преимущественно при очистке кишок крупного рогатого скота. Они состоят, как правило, из подающих валиков, обеспечивающих заданную скорость движения кишок, и двух

щеточных барабанов. Скорость движения кишок в таких машинах равна 0,3...0,4 м/с, а окружная скорость на поверхности щеточного барабана достигает 12...18 м/с. Благодаря разности скоростей при совпадении их на-

правления кишки очищаются от балластных, предварительно раздробленных оболочек.

Щеточные барабаны изготовляют диаметром 170...250 мм из щетины, рисовой соломы, морской травы, капроновых или других синтетических нитей.

Щеточная машина фирмы. «Айвл» (Англия) показана на рис. 8.10, а. Эта комбинированная машина предназначена для отжима содержимого и обезжиривания говяжьих кишок. Кишки проходят вначале через два рифленых обрезиненных валика 1 и 2, отжимающих содержимое и поддерживающих скорость движения оболочки. Далее в зазоре между двумя щеточными барабанами 3 и 4, имеющими большую окружную скорость, чем скорость движения кишок, удаляется жир с их поверхности. Производительность машины до 80 черев в 1 ч при мощности привода 3 кВт.

Шляморазрыхляющая машина (рис. 8.10, б) имеет три группы валиков и щеточные барабаны. Гладкий металлический валик 1 и рифленый обрезиненный 2 подают кишки в машину и обеспечивают поддержание заданной скорости их движения. Рифленые валики 3 и 4 дробят оболочки на одной стороне кишок, а валик 6 — с другой. При этом кишки опираются на гладкий валик 9. Поверхность очищается щеточными барабанами 7 и 8. Производительность машины до 200 говяжьих черев в 1 ч при мощности привода 1,5 кВт.

Основные расчеты. При расчете машин для механической обработки кишок необходимо знать физическую сущность процесса и характеристики кишок.

Некоторые сведения из теории. Отжим содержимого и шля-ма из внутренней полости кишок — принудительное вытеснение этих масс под действием давления, создаваемого

Рис. 8.9. Универсальная машина ФОК для предварительной и окончательной очистки

черев всех видов скота:

1 - стойки; 2 — плита; 3 — боковины; 4 — редуктор; 5 — электродвигатель; в — очищающий рифленый обрезиненный валик; 7 — эксцентриковый вал; 8 — щиток; 9 — дробящий валик; 10 — подающий валик; 11, 16 — форсунки; 12 — пластина; 13, 15 — эксцентрики; 14 — пружина; 17 — пластинчатый валик; А — свиные и бараньи

черевы; Б — говяжьи и конские черевы

Рис. 8.10. Схемы щеточных машин для обработки кишок:

а — отжимочно-обезжиривающая машина фирмы «Айвл» (Англия): 1, 2 — рифленые резиновые отжимные валики; 3, 4 — щеточные барабаны; 5 — форсунки для воды; б — шляморазрыхляющая машина: 1, 9 — гладкие металлические валики; 2...4, 6 — рифленые обрезиненные валики; 5 — направляющая; 7,8 — щеточные барабаны

при прохождении кишок со скоростью v через зазор, равный двум толщинам стенки 25 в неподвижной перегородке (рис. 8.11, а) или между двумя вращающимися валиками (рис. 8.11, б). Представим кишку в виде трубы конечной длины I с эластичными стенками. Осредненные геометрические характеристики наиболее длинных кишок (черев) даны в табл. 8.1.

Размеры кишок

Сила (Н), необходимая для выдавливания массы из внутренней полости,

где d — внутренний диаметр, м; р — давление массы, Па.

Из гидравлики давление (Па) определяется как сумма потерь:

Р = РО + Рвых + Ртр + Рек.

где р₀ — давление начального сдвига; р_вых — давление на выходе из кишки; p_TV — потери давления на трение; р_ск — потери на скоростной напор.

Экспериментально установлено, что для отжимаемых масс р₀ = 0. В то же время р_вых = 0.

Тогда давление (Па)

(8.1)

где X — коэффициент трения массы о стенки; I — длина оболочки, м; р — плотность удаляемой массы, кг/м³.

Учитывая, что —» 1, получаем d

(8.2)

Черева	Диаметр, мм	Длина, м	Расчетная длина, м
Говяжья	25...50	28...42	34
Баранья	15...30	22...28	25
Свиная	20...40	13...27	16

Коэффициент k = Xd определен экспериментально и равен: k = 6,8 при отжиме содержимого и k = 2,72 при отжиме шляма.

Давление массы внутри полости создает напряжение в стенках кишки. Наибольшие (по Лапласу) окружные напряжения

(8.3)

Подставив в эту формулу значение р (Па), получим уравнение

(8.4)

из которого видно, что напряжение в стенке пропорционально v². Временные сопротивления на разрыв стенок кишок зависят от многих факторов, в том числе от вида, возраста, упитанности животных. Из опытных данных принимают для расчетов предельные скорости при отжиме содержимого 0,24 м/с, при шлямовке 0,38 м/с. При больших скоростях возможен разрыв наименее прочных кишок.

Расчет вальцовых машин. Расчетная схема вальцовой машины для отжима содержимого и шляма показана на рис. 8.11, б. Принимаем, что D_l = D₂ = D; щ = со₂ = со. Если материалы покрытия валиков и вид

их поверхности одинаковы, то одинаковы и коэффициенты трения, т. е. На ⁼ Ц2 ⁼ Ц- В этом случае на кишку со стороны каждого валика действует сила R = pf, где / — площадь контакта поверхности деформированной кишки и валика, образованная с боков двумя параболами, и с шириной основания, равной половине периметра кишки.

Из начертательной геометрии известно, что площадь (м²)

(8.5) Тогда сила (Н)

(8.6)

где р — давление в вытесняемой массе, Па.

Сила R приложена в центре тяжести площади контакта, положение которого определяется центральным углом \|/ = 0,4а.

В зоне контакта возникает сила трения (Н) кишки о валик F = \iR. Валик II установлен в неподвижной опоре, а I — в подвижной, через которую с помощью пружин или винтового механизма создается дополнительная сила прижатия R'. Рассмотрим вариант, при котором R' = 0.

Рис. 8.11. Схемы процесса отжима содержимого и шляма:

а — с неподвижной перегородкой; б — с вращающимися валиками; d, I, 8 — соответственно диаметр, длина, толщина стенки кишки; v — скорость движения; ш — угловая скорость вращения; Р — выдавливающая сила

Тогда проекция сил (от двух валиков) на ось х — х

Ех = 2F cos у - 2Д sin у = 0. (8.7) Отсюда

2Дц cos у = 2Я sin у (8.8) или ц = tg у и \|/ = р, где р = arctg ц — угол трения.

Полученное соотношение позволяет определить наименьший диаметр валика, при котором будет происходить захват кишок. Из построения на рис. 8.11, б получаем

d =D(1- cos a) = 2D sin² а/2. (8.9) Отсюда

Учитывая малость углов, принимаем с незначительной погрешностью, что sin a/2 = sin у. Тогда, если подставить значение у = р, получится минимальный диаметр (м) валиков

Anin = —~2Г С⁸-¹⁰)

sin р или отношение диаметров

(8.11)

Если полученные из расчета диаметры валиков не удовлетворяют проектировщика, а увеличить коэффициент трения не представляется возможным, то валы прижимают один к другому дополнительно силой R', которая создает силу трения F' = \iR'. В этом случае проекция сил на ось х — х

Хх = 2Дц cos у + 2Л'ц - 2R sin у = 0.

(8.12)

После деления выражения на 2R cosy получим

(8.13)

Обозначим ф = R'/R и, считая, что при малых углах cos у = 1, найдем после преобразований, что

(8.14)

Из этой формулы при известном коэффициенте трения |а после нахождения угла у можно определить необходимую дополнительную силу (Н) прижатия (на одну кишку)

R' = фЛ.

Если валики из условий проведения процесса (рис. 8.12) имеют различные диаметры flj и D₂ и различные виды поверхностей с коэффициентами трения (J.J и Ц9> ^то определяющее условие расчета — это равенство тянущих сил:

jFi cos Ух = ^ ^cos ¥2 или i?i(ii cos v/i = Л2Ц2 ^cos ¥2- (8.15)

В этом случае должно соблюдаться условие

Vi = Pi и у₂ = р₂, где pi и р₂ — соответствующие углы трения.

Это позволяет определить диаметры валиков Dj и D₂. Частота вращения валиков должна соответствовать окружной скорости (м/с) на их поверхности, т. е.

Рис. 8.12. Схема работы отжимающих валиков различного диаметра

или

Крутящие моменты, прикладываемые к валикам одинакового диаметра и конструкции (см. рис. 8.11, б), преодолевают моменты сопротивления от сил трения и деформации валиков:

M = 2(FD/2 + F_lD/2)z +

+ 2(i?cos\|/ + R')-z = [(R+ (8.16)

+R')\lD + (R cos у + R')b]z,

где z — число одновременно обрабатываемых кишок; Ь — ширина площадки контакта валиков, м;

(8.17)

где р = (R cos \\i + R) -— — погонная нагрузка,

Н/м; Рп_Р = ~~..,.~~ — приведенный радиус кри- 'l + '2

визны валиков, м; л = -р— 1 — приведен - hy + hj^

ный модуль упругости материалов валиков, Па. Здесь г₁ и г₂ — радиусы валиков, м; jE_1;£2 — модули упругости материалов валиков, Па.

При г_г = г₂ = г и Ех = Е₂ = Е ширина площади контакта (м)

(8.18)

При разном материале и диаметре валиков (см. рис. 8.12) крутящий момент (Н • м)

8.19)

где Mi и М% — крутящие моменты на каждом валике; uj, ц₂ — коэффициенты трения.

Коэффициенты трения по гладкому металлическому валу при температурах 10 и 30 °С равны: для слизистой

оболочки 0,15 и 0,30, серозной — 0,3 и 0,4. При гладком резиновом валике соответственно: слизистой оболочки 0,4, серозной — 0,7 и 0,6. При использовании рифленых валиков коэффициенты трения увеличиваются на 20...30 %.

Мощность электродвигателя привода (кВт) машины с двумя валиками для отжима содержимого и шляма

(8.20)

^где Лв ⁼ 1,2...1,3 — коэффициент запаса мощности; г| — КПД передачи; r|j — коэффициент, учитывающий потери мощности в транспортирующей системе.

При равенстве диаметров валиков мощность (кВт)

(8.21)

При удалении оболочек с поверхности кишок (рис. 8.13) применяют машины с гладким поддерживающим валиком // и рифленым рабочим I, который вращается или в сторону движения кишок (рис. 8.13, а), или навстречу (рис. 8.13, б). В первом случае v₁ = WjDj/2 > v_K и

D₂

VЈ = «>2 —£- = V_K. BO BTOpOM Vj > V_K И

v₂ = v_K.

Силы сжатия (Н) валиков, которые обеспечивают условие удаления