Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7136| Title: | Підвищення ефективності процесу підготовки натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів |
| Authors: | Хандюк, Микола Васильович Ковтун, Костянтин Сергійович |
| Keywords: | натуральна оболонка;ковбасні вироби;шламодробильна машина;технічна документація |
| Issue Date: | 14-Dec-2023 |
| Abstract: | Мета магістерської кваліфікаційної роботи полягає в підвищенні ефективності процесу виробництва натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів. Методи досліджень. Дослідження виконані методами математичного моделювання залежності продуктивності віджимних валків від діаметру валків, довжини валків і кількості обертів валків. Об’єкт роботи. Процес виробництва натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів. Предмет роботи. Вирішення науково-практичних завдань спрямованих на обґрунтуванні технологічного процесу варіння ікри кабачкової та баклажанної. Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні покращення якості та збільшенні продуктивності лінії по шламуванню кишок. Практичне значення одержаних результатів полягає у рекомендації до впровадження модернізованої лінії по шламуванню кишок на ВАТ “Ватутінський м’ясокомбінат”. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7136 |
| Appears in Collections: | 133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| МКР Ковтун.pdf Restricted Access | Магістерська випускна робота (МКР) складається з реферату, переліку умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. МКР містить 104 сторінки, включає 169 формул, 25 рисунків, 10 таблиць, 8 літературних джерел та 7 додатків. | 4.23 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
(повне найменування в ищого навчального закладу)
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА
магістр
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
на тему: «Підвищення ефективності процесу підготовки натуральної оболонки
для виробництва ковбасних виробів»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
Виконав: студент 2 курсу, групи мПВ-86
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання переробних і харчових виробництв
(спеціалізація)
Сергій КОВТУН
(ім’я та прізвище)
Керівник Микола ХАНДЮК
(ім’я та прізвище)
Рецензент Євген ДРОБОТУН
(ім’я та прізвище)
Черкаси 2023
2
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)
Освітньо-кваліфікаційний рівень магістр
Спеціальність 133 «Галузеве машинобудування»
Спеціалізація «Обладнання переробних і харчових виробництв»
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
ЗАТВЕРДЖУЮ:
завідувач кафедри
Василь ОСИПЕНКО
(підпис) (ім’я та прізвище)
« » 2023 року
ЗАВДАННЯ
на магістерську кваліфікаційну роботу студенту
Сергію КОВТУНУ
(ім’я та прізвище)
1 Тема магістерської роботи: «Підвищення ефективності процесу підготовки
натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів»
Керівник магістерської роботи: Микола ХАНДЮК
(ім’я та прізвище, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
“___”____________2023 року №_____
2 Строк подання студентом магістерської роботи 05.12.2023 р.
3.Вихідні дані до магістерської роботи: технологічні інструкції; робочі
інструкції; патенти; конструкторська документація, наукова та довідкова література
4 Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити):
Реферат; перелік умовних позначень та скорочень, вступ; Аналітичний огляд;
Науково-дослідний розділ; Розрахункова частина (розрахунок віджимних валків і
шламодробильної машини); Розробка технологічного процесу виготовлення деталі;
Загальні висновки, список використаних джерел, додатки
5 Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Вступ;
План цеху виробництва натуральної оболонки;
Розріз цеху виробництва натуральної оболонки;
Складальне креслення шламодробильної машини;
Складальні креслення вузлів шламодробильної машини;
Робочі креслення деталей шламодробильної машини;
Складальне креслення віджимних валків;
Робочі креслення деталей віджимних валків;
Вдосконалення регулювання зазору між віджимними валками;
Науково-дослідна робота;
Висновок.
3
РЕФЕРАТ
Магістерська випускна робота (МКР) складається з реферату, переліку
умовних позначень, вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел і
додатків. МКР містить 104 сторінки, включає 169 формул, 25 рисунків, 10 таблиць,
8 літературних джерел та 7 додатків.
Мета магістерської кваліфікаційної роботи полягає в підвищенні
ефективності процесу виробництва натуральної оболонки для виробництва
ковбасних виробів.
Методи досліджень. Дослідження виконані методами математичного
моделювання залежності продуктивності віджимних валків від діаметру валків,
довжини валків і кількості обертів валків.
Об’єкт роботи. Процес виробництва натуральної оболонки для виробництва
ковбасних виробів.
Предмет роботи. Вирішення науково-практичних завдань спрямованих на
обґрунтуванні технологічного процесу варіння ікри кабачкової та баклажанної.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні
покращення якості та збільшенні продуктивності лінії по шламуванню кишок.
Практичне значення одержаних результатів полягає у рекомендації до
впровадження модернізованої лінії по шламуванню кишок на ВАТ “Ватутінський
м’ясокомбінат”.
Ключові слова: натуральна оболонка, ковбасні вироби, шламування, віджимні
валки, шламодробильна машина, дослідження, технічна документація,
продуктивність.
4
ABSTRACT
The master's final thesis (MKR) consists of an abstract, a list of notations, an
introduction, three sections, conclusions, a list of used sources and appendices. MKR
contains 104 pages, includes 169 formulas, 25 figures, 10 tables, 8 literary sources and 7
appendices.
Goal of the master's qualification work consists in increasing the efficiency of the
natural casing production process for the production of sausage products.
Research methods.The research was carried out using methods of mathematical
modeling of the dependence of the productivity of the spinning rolls on the diameter of the
rolls, the length of the rolls and the number of revolutions of the rolls.
Object of work.The process of production of natural casing for the production of
sausage products.
Subject of work.Solving scientific and practical tasks aimed at substantiating the
technological process of cooking zucchini and eggplant caviar.
Scientific noveltyof the obtained results is in the scientific substantiation of
improving the quality and increasing the productivity of the gut sliming line.
Practical meaningof the obtained results is a recommendation for the introduction
of a modernized line for sliming intestines at OJSC "Vatutinsky meat processing plant".
Keywords: natural casing, sausage products, sliming, squeeze rolls, slime crusher,
research, technical documentation, productivity.
5
ЗМІСТ
Перелік умовних позначень і скорочень…………………………………………7
Вступ………………………………………………………………………………..8
1 Аналітичний огляд……………………………………………………………...12
1.1 Техніко – економічне обґрунтування проекту………………………………12
1.1.1 Техніко-економічна характеристика підприємства…………...…….…12
1.1.2 Характеристика технічної бази цеху……………………………………15
1.1.3 Обґрунтування потреби в продукції……………………………………15
1.1.4 Обґрунтування проектної потужності.……………………………….…15
1.1.5 Обґрунтування потреби в сировині………………………………...…..17
1.1.6 Забезпеченість матеріалами, електроенергією, паливом та водою…..17
1.2 Огляд ковбасних виробів…………………………………………………….17
1.2.1 Історія виникнення виробництва ковбас…………...…………….….…17
1.2.2 Основні види ковбас………………………..………………………… …19
1.3 Види оболонки………………………………………………………………..22
1.3.1 Загальні відомості………………………………………………………..22
1.3.2 Зберігання натуральної оболонки.……………………………….……..23
1.3.3 Переваги натуральної оболонки для ковбас…………………………...24
1.3.4 Натуральні оболонки з кишкової сировини……………………………25
1.4 Огляд обладнання…………………………………………………………….29
1.4.1 Апаратурно-технологічна схема виробництва…………………….…..29
1.2.2 Аналітичний огляд конструкцій існуючого обладнання………….…..31
1.5 Будова і принцип дії віджимних валків………………..………..……..……48
1.6 Будову і принцип дії шламодробильної машини……….………………..…50
1.7 Монтаж, експлуатація, технічне обслуговування та ремонт
обладнання………………………………………………………………..…...…………53
1.5.1 Монтаж обладнання…………………………………………………….53
1.5.1 Експлуатація і технічне обслуговування………………………….…..54
1.5.1 Ремонт обладнання………………………………………………..….....55
Висновки до розділу 1………………………………………………………..…...59
6
2 Науково-дослідна робота……………………….………………………………61
2.1 Вдосконалення регулювання зазору між віджимними валками………...…61
2.2 Наукові дослідження…..……………………….……………………………..62
Висновки до розділу 2………………………………………………….……........65
3 Розрахункова частина………………………………………………….……….46
3.1 Будівельна частина……………………………………………………………46
3.1.1 Об’ємно-планувальне рішення…………………………………………..46
3.1.2 Будівельні конструкції і матеріали……………………………………...68
3.1.3 Санітарно-технічне обладнання…………………………………………69
3.2. Розрахунок віджимних валків……………………………………………….72
3.2.1 Визначення тиску………………………………………………………...72
3.2.2 Розрахунок валків……………………………………………………...…74
3.2.3 Розрахунок ланцюгової передачі………………………………………..77
3.2.4 Вибір і розрахунок елементів муфти…………………………………....82
3.3 Розрахунок шламодробильної машини………………………………..…….85
3.3.1 Розрахунок потрібної потужності і продуктивності машини…………85
3.3.2 Кінематичний розрахунок приводу машини…………………………...88
3.3.3 Розрахунок робочого валка……………………………………………...91
3.3.4 Перевірочний розрахунок валу на запас міцності і вибір його
матеріалу………………………………….……………………………………………...93
3.3.5 Підбір шарикових підшипників кочення…………………………….…95
Висновки до розділу 3………………………………………………….…………99
Загальні висновки………………………………………………………………..101
Список використаних джерел…………………………………………………..103
Додатки…………………………………….……………………………….….....105
7
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ
МКР – магістерська кваліфікаційна робота
ЧДТУ – Черкаський державний технологічний університет
ВАТ – відкрите акціонерне товариство
ВМ – Ватутінський м'ясокомбінат
СН – санітарні норми
СНіП – санітарні норми і правила
ДСТУ – Державний стандарт України
ДСН – Державні санітарні норми
ГОСТ – Государственный стандарт
ДБН – державні будівельні норми
ГДВ – гранично допустимі викиди
КВПіА – контрольно-вимірювальні прилади і автоматика
ТУ – технічні умов
ЖЕК – житлово-експлуатаційна контора
УАК – Українська аграрна конфедерація
ВРХ – велика рогата худоба
8
ВСТУП
Магістерська випускна робота виконана з метою вдосконалення процесу
підготовки натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів.
Потреби харчової промисловості та й всього суспільства в цілому потребують
збільшення продукції підприємств, які функціонують в сучасник умовах.
Поява на нашому ринку сучасних технологій дає надію на розвиток
вітчизняного виробництва, яке тільки завдяки конкуренції може заявити про себе,
виробляючи те, що сьогодні потребує український споживач.
Ринок України, попри всі негаразди, диктує безповоротній розвиток сільського
господарства в напрямку створення якісних продуктів та товарів. Велику увагу слід
приділяти раціональному та економному використанню сировинних ресурсів.
Автоматизація виробничих процесів, зростання значення споживача на ринку,
перетворення ринку виробника на ринок споживача, жорстка конкуренція
спонукали виробничі компанії та фірми шукати нові конструкції, технології та нове
обладнання.
Безперервний розвиток техніки та технології забезпечує зростання кваліфікації
робітників, підвищення їх загальноосвітнього та культурно-технічного рівня
впровадження наукових методів організації виробництва, покращення умов праці.
Насамперед з року в рік виникає потреба виробництва ковбас у натуральні
оболонці. Тому що при дуже великій кількості вибору різних штучних оболонок,
натуральна оболонка завжди буде залишатися поза конкуренцією. Так як попит на
ковбасні вироби постійно зростає, виникає потреба в збільшенні виробництва
натуральної оболонки.
З метою розв'язання даної проблеми виконано магістерську кваліфікаційну
роботу: “Підвищення ефективності процесу підготовки натуральної оболонки для
виробництва ковбасних виробів”.
Метою магістерської кваліфікаційної роботи є переоснащення лінії і
збільшення її продуктивності з переробки кишок великої рогатої худоби з 35
черев/год до 176 черев/год; свинячих кишок з 80 черев/год до 400 черев/год та
кишок баранячих з 100 черев/год до 500 черев/год.
9
В роботі розглянуті 2 машини з цієї лінії: ФОК-С-02 і ВО-150. Віджимні валки
ВО-150 можуть виконувати віджимання вмісту і віджимання шламу,
шламодробильна машина ФОК-С-02 призначення для дроблення оболонки –
шламовки.
Технологічне устаткування можна класифікувати по ряду ознак: характеру дії
на оброблюваний продукт; структурі робочого циклу; ступені механізації і
автоматизації операцій, ступені поєднання у виробничому потоці. Крім цих
узагальнюючих ознак кожному виду устаткування властиві специфічні властивості і
особливості.
По характеру дії на оброблюваний продукт розрізняють:
- машини, в яких здійснюється механічна дія на харчові продукти або
матеріали. У них продукти або матеріали не змінюють своїх властивостей, а лише
можуть змінювати свою форму, розміри або інші механічні параметри;
- апарати, в яких здійснюються такі дії на сировину і продукт, при яких
змінюються їх фізичні або хімічні властивості, або агрегатний стан (фізико-хімічні,
біохімічні, теплові, електричні дії).
По структурі робочого циклу розрізняють машини і апарати періодичної і
безперервної дії. У машинах і апаратах періодичної дії оброблювана сировина або
матеріал піддається дії протягом певного часу, і готова сировина або виріб
виводиться з них після закінчення цього часу. Потім процес поновлюється,
повторюючись циклічно. Режим роботи робочих органів таких об'єктів за час циклу
безперервно міняється.
По ступеню механізації операцій розрізняють машини неавтоматичного
робочого циклу; машини напівавтоматичного робочого циклу; машини з повністю
автоматизованим циклом.
У машинах неавтоматичного робочого циклу допоміжні (завантаження,
вивантаження, переміщення, контроль) і деякі технологічні операції здійснюються
при безпосередній дії людини на предмет праці. У таких машинах механізми і
знаряддя лише полегшують працю людини, але не усувають її.
10
У напівавтоматичних машинах всі основні технологічні операції і процеси
виконуються машиною, ручними залишаються деякі транспортні, контрольні і інші
допоміжні операції.
У автоматичних машинах технологічні операції і процеси, всі допоміжні
операції і процеси, включаючи транспортні і контрольні, виконуються машиною.
За принципом поєднання у виробничому потоці розрізняють окремі (приватні)
машини, агрегатні або комплексні машини, комбіновані машини, автоматичну
систему машин. Розвиток виробництва характеризується переходом від машин, що
здійснюють окремі (приватні) операції, до автоматичної системи машин і
безперервного виробничого потоку.
Робочі органи діляться на оброблювальні і утримуючі (захоплення, затиски і
ін.) Утримуючі органи можуть фіксувати оброблюваний виріб в нерухомому стані
при відносному переміщенні оброблювального робочого органу. У інших випадках
оброблювальний орган нерухомий, а оброблюваний об'єкт переміщається разом з
утримуючим органом.
Наша робота є частиною процесу покращення роботи технологічного
обладнання підприємства. Об’єктом вивчення є шламодробильна машина та
віджимні валки.
Актуальність роботи:
Актуальність роботи полягає в науковому обґрунтуванні процесу шламування
кишок великої рогатої худоби, свиней та овець.
Мета дослідження: Підвищення ефективності процесу виробництва
натуральної оболонки для виробництва ковбасних виробів.
Завдання дослідження:
1. Виконати аналітичний огляд технології виробництва ковбасних виробів в
натуральній оболонці;
2. Виконати огляд лінії виробництва натуральної оболонки та обладнання;
3. Розробити технічну пропозицію по вдосконаленню регулювання зазору
віджимних валків;
11
4. Виконати теоретичні дослідження методом математично-го моделювання
залежності продуктивності віджимних валків від діаметру валків, довжини валків і
кількості обертів валків.
5. Виконати частково технічну документацію для модернізації обладнання
лінії виробництва натуральної оболонки.
Об’єкт дослідження:
Процес виробництва натуральної оболонки для виробництва ковбасних
виробів.
Методи досліджень:
Дослідження виконані методами математичного моделювання продуктивності
віджимних валків.
Результати дослідження:
В роботі вирішено комплекс науково-практичних завдань спрямованих на
обґрунтування процесу виробництва натуральної оболонки для виробництва
ковбасних виробів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні
покращення якості виробництва натуральної оболонки для виробництва ковбасних
виробів.
Апробація результатів кваліфікаційної роботи:
Практичне значення отриманих у магістерській роботі результатів:
Розроблена і вдосконалена лінія виробництва натуральної оболонки
рекомендована до впровадження на ПАТ “Ватутінський м'ясокомбінат”.
12
РОЗДІЛ 1
АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
1.1 Техніко – економічне обґрунтування проекту
1.1.1 Техніко-економічна характеристика підприємства та цеху
ПАТ “Ватутінський м'ясокомбінат” – сучасне високоефективне підприємство
харчової промисловості в місті Ватутіне Черкаської області по переробці
сільськогосподарської сировини, що спеціалізується на виробництві м'яса та
високоякісних ковбасних виробів і напівфабрикатів. ПАТ “Ватутінський
м'ясокомбінат” виконує переробку великої рогатої худоби, свиней та овечок.
Підприємство спеціалізується на переробці свинини та яловичини і виробляє
м'ясо, субпродукти І і ІІ категорії, м'ясні напівфабрикати, топлені харчові тваринні
жири. На підприємстві виготовляються ковбасні вироби: твердокопчені,
напівкопчені, сирокопчені, варені, сосиски, сардельки, копченості та м'ясні
напівфабрикати.
Побудований в передвоєнні роки на окраїні міста мав початкову потужність 10
тон переробки м’яса в зміну. Нове підприємство побудоване на західній околиці
міста в 1966 – 1967 роках. До складу комбинату ввійшли: база утримання тварин
перед забиванням; завод первинної переробки сировини; ковбасний цех и
промисловий холодильник. Виробнича потужність підприємства складала 60 тон
м'яса и 7 тон ковбасних виробів за добу. Поставляли худобу на комбінат колгоспи
радгоспи восьми прилягаючих районів Черкаської області. В останні десятиліття він
не раз реконструювався і його потужність по виробництву м’яса і субпродуктів І
категорії була доведена до 30 т в зміну. З переходом на ринкові умови
господарювання і при ліквідації колгоспів і радгоспів значно зменшилось
надходження сировини. Тому потужність використовується на 40 – 50%.
В цілому, в радянські часи комбінат входив в число провідних підприємств
міста, макет м'ясокомбінату розміщений в якості експоната в Ватутінському
історичному музеї. В травні 1995 року Кабінет міністрів України затвердив рішення
про приватизацію м'ясокомбінату. В подальшому державне підприємство
13
перетворено в відкрите акціонерне товариство. В 1997 году була спроба створити на
базі м'ясокомбінату вертикально-інтегроване об'єднання по заготівлі і переробці
м'яса, виробництву і реалізації м'ясопродуктів. На початку 2000-х м'ясокомбінат
залишався одним з найпотужніших підприємств міста.
До 2002 року підприємство працювало стабільно. В 2002р ВМ одержав статус
відкритого акціонерного товариства (ВАТ). В 2006 році ковбасний цех комбінату
був закритий на реконструкцію. Економічна криза в 2008 році ускладнив ситуацію
на підприємстві. 22 квітня 2008 року в результаті розгерметизації крана подачі
охолодженого аміаку в холодильні камери в компресорному цеху відбувся викид
аміаку, і комбінат призупинив роботу. Після цього підприємство було захоплено в
результаті рейдерської атаки і змінило власника.
На даний період потужність підприємства становить за зміну 45 тон м'яса, 7,5
тон ковбасних виробів, 2,6 тон сухих тваринних кормів, 750 кг м'ясних
напівфабрикатів. Холодильні установки можуть одночасно зберігати 1800 тон
сировини та готових виробів.
Сьогодні м'ясокомбінат входить до складу одного з провідних українських
аграрних холдингів – Ukrlandfarming Група компаній Ukrlandfarming – один із
найбільших агрfhyb[ холдингів України, заснований у 2007 р. Група зареєстрована
на Кіпрі у формі акціонерного товариства під назвою UKRLANDFARMING PLC.
Земельний банк – 460 тис. га. Регіони діяльності: землі та підприємства розташовані
у 22 областях України. Ukrlandfarming є членом Федерації роботодавців України,
Української аграрної конфедерації (УАК), Укрм'ясопродукту, Європейської бізнес-
асоціації та U.S.-Ukraine Business Council. У 2013 році Ukrlandfarming розмістив на
Ірландській фондовій біржі дебютні єврооблігації на загальну суму $500 млн.
До складу комбінату входять:
- база утримання худоби перед забоєм – два критих приміщення загальною
площею 2400 м², відкриті приміщення площею 6800 м², санітарна бійня, ізолятор,
відділення для миття автотранспорту; загальна потужність становить 500 голів
великої рогатої худоби та 1500 свиней добу;
- цех первинної переробки худоби;
14
- забійне відділення – дві конвеєрні лінії для переробки худоби потужністю до
170 тисяч тон;
- відділення субпродуктів – центрифуги, перфоровані барабани, печі для
смаління;
- кишкове відділення – дві поточно-механізовані лінії по виробництву
натуральної оболонки;
- жирове відділення – дві поточно-механізовані лінії для переробки жиру-
сирця;
- відділення засолювання шкіри – загальна площа 810 м², миючий барабан для
обробки шкір, 3 міздрільні машини (технологічний процес пов‘язаний з механічним
відокремленням від шкури підшкірної клітковини або міздрі), лінія тузлукування
(тузлукування шкіряної сировини полягає в тому, до шкури занурюють у насичений
розчин кухонної солі або кухонної солі з антисептиком);
- холодильні установки;
- ковбасний цех – з 2006 року закритий на повну реконструкцію;
- ремонтно-будівельний пункт;
- компресорні установки (17 компресорів);
- автотранспортний гараж;
- служби головних механіка та енергетика;
- відділ виробничого ветеринарного контролю.
Структура управління може змінюватись, так як правлінню акціонерного
товариства (АТ) надано право змінювати схему правління в залежності від ринкових
вимог. Підприємство має шляхи з твердим покриттям і забезпечується необхідними
енергоресурсами.
Основна продукція м’ясокомбінату:
– м'ясо на кістках;
– ковбасні вироби різного асортименту;
– кулінарні вироби;
– жир, м’ясо-кісткове борошно.
15
1.1.2 Характеристика технічної бази цеху
Технічний рівень виробництва визначається за методом виконання
технологічних операцій.
Кишкові комплекти обробляються по такій схемі:
розбирання → звільнення від наповнення → сортування → обезжирювання →
виділення оболонок → охолодження → сортування і калібрування → зв’язування в
пучки → консервування → стікання → упаковка → зберігання.
При обробці черев використовується застаріле устаткування, яке являється
вузьким місцем для збільшення продуктивності.
Рівень механізації і автоматизації виробництва визначається як відношення
кількості механізованого, автоматизованого устаткування до загальної кількості, за
обсягом виробленої продукції на механізованому устаткуванні до загального обсягу;
за трудомісткістю операцій на механізованому устаткуванні до загальної
трудомісткості в люд-год. Але облік інформації для визначення коефіцієнта
механізації по цих показниках на підприємстві не ведеться.
Тому в проекті коефіцієнт механізації, автоматизації визначається за кількість
зайнятих робітників на виконанні різних операції:
м 3
м = = = 0,75, (1.1)
м + р 3 + 1
де м – робітники, зайняті на механізованих операціях – 3 чол.
р – робітники, зайняті на ручних операціях – 1 чол.
1.1.3 Обґрунтування потреби в продукції
Потреба розраховується по нормах оболонки на 1тону ковбасних виробів, які
становлять в середньому на варені і ліверні ковбаси 100 пучків, напівкопчені 106
пучків і на копчені 119 пучків.
1.1.4 Обґрунтування проектної потужності
Розрахунки проведені на повне використання потужності на діючій лінії і
технічно переоснащеній лінії.
16
Проектом передбачено підвищити продуктивність лінії обробки кишок за
рахунок встановлення віджимних валків ВО-150 і шлямодробильної машини ФОК-
С-02 продуктивністю 400 черев на годину замість універсальної машини ФОК
продуктивністю 80 черев на годину.
Річна продуктивність визначається:
Пр = Пр + Теф.р., (1.2)
де Пр – продуктивність лінії відповідно на діючій і переоснащеній лініях 80 і 400
черев на год.;
Теф.р. – ефективний фонд роботи лінії в рік, год.
Теф.р. = (Тзм − Тпз)зм.р = (8 − 1) · 285 = 1995, (1.3)
де Тзм – тривалість зміни – 8 год.;
Тпз – час на підготовче-заключні операції – 1 год.;
зм.р – кількість змін роботи на рік – 285
Продуктивність до модернізації:
Пп(б) = 80 · 1995 = 159600 черев/рік (1.4)
Продуктивність після модернізації:
Пп(пр) = 400 · 1995 = 798000 черев/рік (1.5)
Збільшення продуктивності лінії становить:
Пзб = 798000 − 159600 = 638400 черев/рік (1.6)
17
1.1.5 Обґрунтування потреби в сировині
Потребу в сировині розраховують по нормі виходу від живої маси худоби.
Вихід кишкового комплекту складає:
- великої рогатої худоби – 5,39 %,
- свиней – 6,34 %,
- малої рогатої худоби – 7,16 %.
Вівці майже не поступають на переробку. Тому їх жива вага не враховується.
Якщо прийняти, що по питомій чисельній вазі переробляється близько 70 %
ВРХ і 30% свиней, то для використання проектної потужності необхідно
переробити:
558600 х 5,39 = 3010854 т живої ваги ВРХ;
239400 х 6,34 = 1517796 т живої ваги свиней.
Якщо прийняти середню живу вагу однієї голови ВРХ – 300кг і свиней 120кг,
то м’ясокомбінату слід закупити 10036 голів ВРХ і 12648 голів свиней.
1.1.6 Забезпеченість матеріалами, електроенергією, паливом і водою
Матеріали на м’ясокомбінат поступають відповідно до розробленої потреби
по прямих договорах з постачальниками.
Холодна вода надходить з міської мережі та власної свердловини.
Гаряча вода і пар виробляється власною котельнею.
Холод виробляється в компресорному цеху.
Електроенергія надходить з міської електромережі через власну підстанцію.
Стічні води відводяться в міську каналізаційну систему.
1.2 Огляд ковбасних виробів
1.2.1 Історія ковбасних виробів
Ковбаса́ – м'ясний продукт з ковбасного фаршу в штучній чи натуральній
оболонці, чи без неї, підданий термічній обробці або ферментації до готовності для
споживання. До складу фаршу, залежно від рецептури, входять, крім основної
сировини (м'ясо, шпик, іноді подрібнене м'ясо птиці чи риби), кухонна сіль,
сироватка чи плазма крові, іноді сира кров, білковий стабілізатор, знежирене чи сухе
18
молоко, яйця та їх продукти, прянощі, а як речовини, що зв'язують – крохмаль,
звичайний та модифікований і борошно. До певних сортів додають також крупи та
лівр.
Ковбаса відома з давніх часів. Назва ковбаси можливо походить від
тюркського словосполучення kul basti – “смажене м'ясо”. Згадки про неї
зустрічаються в джерелах Давньої Греції (свинячі шлунки начиняли вареними
шматочками м'яса), Риму (копчені кілечка кров'янки), Вавилону і Давнього Китаю.
Кочові народи виготовляли “суджук” – в'ялене на сонці м'ясо, що доводили до
кондиції солоним потом коней під сідлами. В Україні ковбасне виробництво відоме
з давніх часів. Татищев вказує, що русини вміли солити м'ясо вже при Святославі, а,
за Карамзіним, шинка з'явилася на Русі в епоху Володимира, окости подавали на
бенкетах князя в Києві. У новгородських берестяних грамотах XII століття
згадуються ковбаси, начинені свининою, гречкою, салом, кров'ю та яйцями. На
теренах України ковбаси набули поширення з німецькими колоністами міст у ХІІІ –
XIV столітті. Ян Длугош у своїй хроніці вперше документально згадав вживання
ковбаси у Польщі, коли Владислав II Ягайло надіслав її дружині Софії на початку
XIV століття. Різні види ковбас можна віднайти у мемуарах, творах з життя шляхти.
З кінця XVIII століття. у Західній Україні поширились віденські ковбаси і сосиски,
кезекрайнери, лянгягери, тірольські мисливські ковбаси, краківські ковбаси,
різновиди варених і білих ковбас, з Угорщини прийшли дебреценські сосиски,
салямі.
Ковбаса в традиційній українській кухні – це харчі, які виготовлялися
переважно на запас. Після забою свині тонкі кишки ретельно промивали,
вимочували, очищали й начиняли сирим м'ясом, салом з сіллю, часником, перцем.
Ковбаса складалася кільцями і засмажувалась на листах у гарячій печі з обох боків.
Ковбаси, зазвичай, робили перед Різдвом, Великоднем, і вони були
обов'язковою й почесною стравою на святковому столі. Для тривалого зберігання
ковбасу складали у горщики, заливали смальцем і ставили у прохолодне місце. На
заході України ковбасу також виготовляли у спеціальних коптильнях або просто у
комині.
19
1.2.2 Основні види ковбас
Варену ковбасу виготовляють із просоленого фаршу, варять при температурі
близько 80 градусів. Варені ковбаси найвищого ґатунку – фаршировані. Це товсті
ковбаси, наповнювачі яких мають, як правило, суворо визначений малюнок. Варені
ковбаси можуть містити велику кількість сої, а можуть бути і вегетаріанськими із
соєю або сейтаном замість м'яса (сейтан (англ. seitan) – продукт харчування, що
виготовляють із пшеничного білка (також відомого як “глютен”, “клейковина”).
Довго не зберігаються. Варені ковбаси містять 10 – 15 % білків, 20 – 30 % жиру, їх
енергетична цінність – 220 – 310 ккал на 100 г.
До варених ковбас також відносяться сосиски та сардельки. Сардельки
виготовляються тільки з натуральною оболонкою.
Ґатунок варених ковбас визначається ґатунком яловичини, яка була
застосована для їх виготовлення. При цьому в фарші ковбас одного й того ж ґатунку
може бути різне співвідношення як основних, так і додаткових компонентів
(інгредієнтів). Сосиски та сардельки – це варені ковбаси з однорідним фаршем, які
не містять шматочків шпику. Розміри сосисок: діаметр 14 – 32 мм, довжина до 130
мм. Сардельки товщі, мають діаметр від 32 до 44 мм, зате довжина їх не більше 90
мм. Сировиною для сосисок та сардельок є м'ясо молодих тварин, переважно телят.
Обсмажування та варка для них короткотривалі.
На спеціальному агрегаті ВНДІММП випускають сосиски без оболонки. Їм за
оболонку править підсушений і підсмажений зовнішній шар. Сосиски та сардельки
випускають тільки вищого та першого ґатунку. До вищого ґатунку сосисок та
сардельок належать Любительські, Молочні, Особливі, Вершкові, Свинячі та
Шпикачки. До 1 ґатунку – Російські та Яловичі.
1.2.2.1 Варено-копчена ковбаса
Її спочатку варять, а потім піддають копченню. Містить варено-копчена
ковбаса більше спецій, ніж варені ковбаси. На відміну від варених ковбас (у яких
фарш представляє суцільну масу) варено-копчена може складатися з дрібних
шматочків визначеного розміру. Як добавки використовуються молоко, вершки,
борошно, шпик і крохмаль. Варено-копчена ковбаса містить 10 – 17 % білків, 30 – 40
20
% жирів, її енергетична цінність 350 – 410 ккал на 100 г, а термін зберігання в
холодильнику не більше 15 діб.
1.2.2.2 Сирокопчена (твердокопчена) ковбаса
Вона не піддається термічній обробці, холодне копчення відбувається при 20 –
25 градусах, м'ясо піддається ферментації і зневоднюванню. Виготовляються такі
продукти тільки з м'яса вищих сортів, а сам процес приготування довгий і
трудомісткий. Дозрівання сирокопченої ковбаси триває не менше 30 – 40 діб.
Сирокопчена ковбаса містить найбільшу кількість спецій, також можливе додавання
коньяку. На смак сирокопчені ковбаси гострі, пряні, у них хороший чіткий зріз.
Зберігатися можуть дуже довго: 45 діб. Сирокопчена ковбаса містить жиру 28 – 57
%, енергетична цінність 340 – 570 ккал на 100 г.
1.2.2.3 Сушена ковбаса
Це окремий вид ковбаси, у виготовленні якої взагалі не застосовується
термічна обробка продукту. Заповнені фаршем оболонки висушують протягом 30 –
40 днів. Типовим прикладом такої ковбаси є суджук, бастурма й інші. Для їх
приготування, як правило, використовується жирніше м'ясо і дуже багато спецій, як
правило, перець.
1.2.2.4 Смажена ковбаса
Цей вид ковбаси є найпростішим. Він нерідко застосовується в домашніх
господарствах. Іноді така ковбаса продається як напівфабрикат, і на прилавках її
можна зустріти з позначкою “ковбаса для смаження”. За великим рахунком це
напівфабрикат, і кінцева обробка припадає на долю покупця. Тому особливу увагу
варто звертати на свіжість такої ковбаси. У готовому вигляді вона може називатися
українською домашньою, смаженою, запеченою. У процесі приготування м'ясо
нарізають невеликими шматочками 5 – 7 мм, солять, додають спеції (перець,
часник), іноді трохи цукру або навіть крохмалю. Потім отриманим фаршем
наповнюють оболонку, ковбасу обсмажують, іноді запікають у духовці.
1.2.2.5 Ліверна ковбаса
Головний інгредієнт – лівер – подрібнені субпродукти (печінка, м'ясо
свинячих голів, язики, ніжки, вуха тощо), топлений жир, молоко, борошно і
21
яйцепродукти. Після того, як змішаний варений фарш наб'ють в оболонку, ліверні
ковбаси варять повторно. Якщо у всіх варених ковбасах для забезпечення рожевого
кольору додають нітрит, то в ліверні ковбаси його не додають. Випускають ліверні
ковбаси вищого ґатунку – Яєчна, першого ґатунку – ліверна звичайна і ліверна
вуджена, другого ґатунку – ліверна зі шпиком і третього ґатунку – ліверна рослинна.
1.2.2.6 Кров'яна ковбаса
Вироби в оболонці, в фарш яких додана харчова кров. Для їх приготування
використовують тонкі кишки. Вони мають червоний колір і специфічний смак.
Сировиною служать солені свинячі голови, субпродукти 2 категорії, шкірка, солене
м'ясо та кров іноді додається гречка чи перлова крупа. Кров'яні ковбаси вищого
ґатунку – Домашня, першого ґатунку – Селянська. другого ґатунку – кров'яна
вуджена, третього ґатунку – кров'яна варена. Такі ковбаси, як правило, варять.
1.2.2.7 Вегетаріанська ковбаса
Із поширенням вегетаріанства також поширилися і вегетаріанські ковбаси. До
складу таких ковбас входять переважно 2 основні складники: соя (іноді тоф – це
спресований продукт з соєвих бобів) або сейтан. Також додають інші зернові білки,
а також спеції і барвники. Ці додатки роблять вегетаріанську ковбасу досить
схожою на звичайну ковбасу за смаком, запахом і консистенцією.
Певним покажчиком якості ковбаси може бути її ціна. Під час вибору ковбаси
слід звертати увагу на поверхню продукту. Вона має бути чистою, сухою, без
пошкоджень, проколів і напливів фаршу. Колір – однорідним, без різких переходів
від одного відтінку до іншого. Яскраво-рожева ковбаса свідчить про значну
кількість фарбників. Оболонка повинна щільно прилягати до вмісту, інакше перед
вами стара й пересушена ковбаса.
За харчовою цінністю ковбаси не рівноцінні, позаяк вони виготовлені за
різними рецептурами. Ковбаси можуть містити від 10 до 30 % білків, від 10 до 50 %
жиру. Кількість вологи в них може бути від 20 % (сировуджені та в'ялені) до 80 %
(зельці). Тому і енергетична цінність їх коливається від 800 кДж у варених ковбасах
та зельцях до 2400 кДж у вуджених ковбасах.
22
1.3 Види оболонок
1.3.1 Загальні відомості
За походженням ковбасні оболонки поділяються на дві групи: натуральні та
штучні.
Штучні оболонки, що використовуються сьогодні, характеризуються багатьма
перевагами, які відрізняють їх від єдиних натуральних оболонок, які
використовувалися донедавна:
- Вони не мають запаху, мають задані санітарно-гігієнічні характеристики.
- Вони характеризуються однаковим калібром, а також товщиною і
проникністю стінок по всій довжині, можуть бути будь-якої довжини, кольору і
форми.
- Адаптовані до мінливих вимог споживчого ринку, а також виконують
захисну функцію для продукту, що міститься в ньому, і формують відповідну
форму.
Сировиною для виробництва натуральних оболонок є відібрані та відповідним
чином підготовлені бокові частини тіла забійних тварин, а штучні оболонки, які
називаються так за типом сировини, яка використовується для їх виготовлення,
виготовляють промисловим способом. Оболонка – це елемент готового м'яса, який
надає йому форму, текстуру, смак, зовнішній вигляд і вирішальним чином впливає
на його довговічність. Його завдання полягає в захисті продукту від зовнішніх
факторів (тобто температури та інших атмосферних параметрів, таких як кисень,
водяна пара). Вибравши відповідний вид матеріалу оболонки, а також умови
виробництва, можна звести до мінімуму негативний вплив цих факторів на
упаковану ковбасу.
Зростаючі вимоги споживачів і мінливі тенденції у виробництві холодного
м'яса сприяють створенню нових оболонок у м'ясній промисловості. Як показали
численні дослідження, стимулом, що впливає на рішення купити той чи інший
товар, є його зовнішній вигляд. Тому у випадку обробленого м’яса оболонки
відіграють особливу роль, роблячи продукт придатним і привабливим для
споживача, оскільки вони забезпечують стабільність і форму, і, таким чином,
23
становлять єдину упаковку м’ясних продуктів. Незважаючи на всі безсумнівно
позитивні властивості натуральних оболонок, що дозволяють їх широко
використовувати в минулому і зараз, існувала і існує потреба в розробці бар'єрних
штучних оболонок з оптимальними властивостями, адаптованими до мінливих
вимог ринку.
Так як темою МКР є процес виробництва натуральної оболонки тому
детальніше розглянемо їх.
Сьогодні натуральні оболонки для ковбас дуже популярні. Проаналізувавши
ринок ковбасних виробів, можна побачити, що продукція в натуральній кишці має
пріоритети у покупців, і як наслідок, – у виробників. Відразу варто зробити акцент
на те, що натуральні оболонки для ковбас, сосисок проходять очистку і обробку,
очищуючись від слизових стінок та неприємного запаху. Якщо Ви вирішили купити
натуральну оболонку для ковбаси – то це правильний вибір. Адже при правильному
використанні домогтися апетитного зовнішнього вигляду і запаху з натуральної
оболонкою для домашньої ковбаси не складно. Але як правильно з нею працювати, і
які вона має властивості, мало хто знає.
1.3.2 Зберігання натуральної оболонки
Натуральна оболонка відразу надає ковбасним виробам класичного та
натурального формату, до якого всі звикли. Головною особливістю даної оболонки є
її їстівність. Ковбаси й сосиски в такій оболонці сміливо можна розігрівати в
мікрохвильовій печі або смажити на грилі прямо в оболонці.
Зберігати таку оболонку трохи складніше, ніж штучну. В неправильних
умовах зберіганні вона може втратить свої властивості, або навіть зіпсуватись.
Основні тонкощі зберігання натуральної оболонки для ковбаси:
- Максимальний термін зберігання – 1 рік;
- Оптимальна температура зберігання 1 – 4 °С;
- При температурі до 10 °C можна зберігати до 6 – 7 місяців;
- В замороженому вигляді втрачаються деякі властивості, зокрема
еластичність та міцність;
- Вологість має бути не низькою, щоб оболонка не пересихала.
24
Зберігання натуральної ковбасної оболонки – це важливий етап, до якого
потрібно підійти вкрай серйозно.
Натуральні оболонки включають в себе череву, синюги, міхури і т. д. Вони
дуже добре підходять для копчення, прекрасно пропускають дим і вологу, а гарний
зовнішній вигляд “натуральності” робить ковбасні продукти ще більш апетитними.
1.3.3 Переваги натуральної оболонки для ковбас
- Апетитний зовнішній вигляд ковбаси в натуральній оболонці – це та
перевага, через яку дані оболонки і люблять покупці. Чудовий зовнішній вигляд, від
якого відразу розігрується апетит;
- Висока адгезія – це ступінь “прилипання” фаршу до оболонки. Така
властивість цінується при виготовленні сиров'ялених ковбас. При усушці кишка не
буде відшаровуватися від фаршу;
- Проникність оболонки – натуральна оболонка пропускає дим і вологу, що
для копчення є ідеальними властивостями. Проникність натуральної оболонки для
ковбас допоможе наситити продукт димом в процесі копчення, а також дозволяє
в'ялити ковбасу, тобто її висушувати;
- Їстівність – натуральну оболонку можна їсти і це одна з головних її переваг.
Крім того зберігає натуральну пружність при укусі. Далеко не всі штучні оболонки
володіють подібною якістю.
- Оболонки добре очищені на заводі від вмісту та слизових оболонок. Вони не
мають неприємного запаху, з ними буде приємно працювати.
Перед використанням їх потрібно промити від солі зовні і всередині, а також
замочити в теплій воді при температурі 25 градусів, для придбання необхідної
еластичності.
Однак, натуральна оболонка досить вимоглива до себе. Наповнення
натуральної оболонки фаршем досить трудомісткий процес. Однакового і
рівномірного набивання фаршу в оболонку можна домогтися за рахунок
використання спеціального ковбасного шприца, який значно заощадить час для
приготування ковбас.
25
1.3.4 Натуральні оболонки з кишкової сировини
Раніше при виготовленні ковбасних виробів з натуральні оболонки
використовувалися тільки відділи шлунково-кишкового тракту, які отримували як
побічний продукт при забої худоби. Саме ці відділи травного тракту тварин
називаються натуральними оболонками. Основну частину натуральних оболонок
складають кишки.
Натуральні кишки в залежності від завдання та функцій в травному тракті тіла
тварини мають різні форми та розміри. Для наповнення фаршем переважними є
кишки великої рогатої худоби, свиней та овечок. Залежно від обставин,
застосування знаходять також кишки коней, телят і кіз. Тим не менше, не всі кишки
тварин придатні для виробництва ковбасних виробів.
Замість анатомічних назв у ковбасному виробництві прийняті спеціальні
найменування приведені в таблиці 1.1.
Для кожного виду ковбас у відповідності до технологічних умов підбирають
вид оболонки, діаметр та довжину. Оболонка повинна витримувати значну напругу,
при наповненні її фаршем та при тепловій обробці. Оболонки, які використовуються
для виробництва ковбасних виробів, за розміром (діаметром, довжиною)
підрозділяються на калібри, а за якістю – на ґатунки. Вид використовуваної
оболонки для ковбас регламентується технічною документацією.
Роботи пов'язані з отриманням натуральних оболонок достатньо трудомісткі, і
саме в цьому і полягає недолік натуральних оболонок. Особливу увагу слід надавати
дотриманням гігієнічних вимог.
Після забою тварин із черевної порожнини вилучають харчотравний тракт.
Потім відділяють жир, сполучну тканину, які прилягають до харчотравного тракту
та видаляють не передбачені для наступного застосування частини. Потім кишки
звільняють від їх вмісту, грязі, екскрементів, після чого вивертають. Після того, як
кишка вивернута, видаляють слизистий шар з кишковими ворсинками. Потім рясно
промивають. Якщо ковбасні оболонки не підлягають негайному застосуванню, то
після промивання вони повинні консервуватися. Ковбасні оболонки консервують
сіллю. Іноді ковбасні оболонки піддають сушінню. Перед підготовкою до
26
використання законсервовані кишки промивають великою кількістю водою для
видалення солі.
Таблиця 1.1 Застосування кишкової сировини із різних відділів травного
тракту
Виробниче найменування
оболонок із кишкової сировини
Анатомічна
Велика Дрібна Використання
назва відділів Свині
рогата рогата
худоба худоба
Стравохід Пікало Пікало - Варені та ліверні ковбаси
Сечовий міхур з Міхур Міхур Варені ковбаси, зельці та
горлом - варені продукти із свинини
та яловичини
Шлунок - Шлунок - Зельці
Тонкі кишки Черева Черева Черева У залежності від калібру:
(клубова і різні види варених та
тоща) напівкопчеих ковбас,
сосиски та сардельки
Дванадцятипала Товста Черева Черева Різні види варених ковбас,
кишка черева бараняча – сосиски та
сардельки
Сліпа кишка з Синюга Глухарка Синюга Варені, фаршировані,
початковою напівкопчені та деякі види
частиною варено-копчених ковбас,
обідкової варені та копчені продукти із
свинини
Пряма кишка з Проходник Гузенка Гузенка Велика рогата худоба – в
частиною основному варені ковбаси,
обідкової свинячі – сирокопчені,
варені та ліверні ковбаси,
баранячі – ліверні та
напівкопчені ковбаси
Обідкова кишка Коло Кудрявка Коло Сирокопчені, напівкопчені,
варені, ліверні та кров’яні
ковбаси
На рис. 1.1 – 1.3 наведені схеми отримання кишкової сировини великої рогатої
худоби, свиней, дрібної рогатої худоби.
27
1 – язик; 2 – глотка (приблизно 70 см); 3 – рубець; 4 – книжка; 5 – сичуг;
6 – вінцева, тонка, дванадцятипала кишка (приблизно 40 м); 7 – клубова кишка
(приблизно 1,25 м); 8 – сліпа кишка; 9 – середня кишка, вінцева кишка, ободова
кишка (приблизно 9 м); 10 – пряма кишка (приблизно 75 см); 11 – сечовий міхур.
Рисунок 1.1 Травний тракт корови із позначенням окремих ділянок кишечнику
та зазначенням кількості кишкової сировини, яку отримують при забої
1 – язик; 2 – глотка; 3 – шлунок; 4 – тонка, вінцева, дванадцятипала кишки
(приблизно від 18 м до 20 м); 5 – клубова кишка (приблизно 0,35 м); 6 – ободова
кишка (приблизно від 2,5 м до 3 м); 7 – сліпа кишка (приблизно 1 м); 8 – пряма
кишка (приблизно 1 м); 9 – сечовий міхур.
Рисунок 1.2 Травний тракт свині з позначенням окремих ділянок кишечнику
та зазначенням кількості кишкової сировини, яку отримують при забої
28
1 – язик; 2 – глотка; 3 – рубець; 4 – книжка; 5 – сичуг; 6 – вінцева, тонка
кишки (приблизно 22 м); 7 – клубова кишка (приблизно 1 м); 8 – сліпа кишка;
9 – середня кишка (приблизно 2 м); 10 – пряма кишка (приблизно 50 см);
11 – сечовий міхур.
Рисунок 1.3 Травний тракт вівці з позначенням окремих ділянок кишечнику та
зазначенням кількості кишкової сировини, яку отримуємо при забої
На рис. 1.4 показаний схематичний розріз тонкої кишки свині, наведена
структура кишки, та зазначено, які шари видаляються під час обробки кишки.
1 – нутряний жир; 2 – серозна оболонка; 3 – поздовжній м’язовий шар; 4 – шар
циркулярних м’язів; 5 – слизовий шар з кишковими ворсинками; a – неочищена від
слизу кишка з поверхневим жиром; b і c – очищена від слизу кишка з серозною
оболонкою та без неї
Рис. 1.4 Переріз тонкої кишки свині
29
Натуральна оболонка в процесі промивання поглинає воду. При цьому
розбухають і розтягуються з'єднувально-тканинні волокна кишкової стінки. При
виготовленні чи зберіганні ковбаси відбуваються втрати у вазі і усадка натуральної
оболонки в результаті одночасної віддачі кишковим білком води. Завдяки цьому
вдається уникнути утворення складок на поверхні ковбасного батона. Така
своєрідна усадка натуральної оболонки називається “стягуванням”.
Сполучнотканинний білок натуральної оболонки зв'язується при виготовленні
ковбаси з білком фаршу. В результаті можна уникнути “відшарування” оболонки від
поверхні ковбаси, що перешкоджає зміні кольору розташованого під кишкою
фаршу.
До групи натуральних кишкових оболонок відносяться оболонки, виготовлені
із низькосортних кишок шляхом багатошарового нашарування, склеювання та
висушування. При цьому готовій оболонці можна надати різну форму: сечового
міхура, кулі, кільця. Оболонки, отримані шляхом нашаровування кишок у декілька
шарів, зберігають їх властивості, але мають стандартні розміри та більш високу
міцність стінок.
1.4 Огляд обладнання
1.2.1 Апаратурно-технологічна схема виробництва
Лінія ФОК-С по обробці тонких свинячих кишок зображена на рис. 1.5.
Кишки надходять на прийомний стіл, і у вигляді петлі їх вручну накидають на
захвати стрічкового конвеєра 2, що подає кишки на віджимні вальці 4. В останніх
кишки звільняються від вмісту й одночасно зрошуються водою. Потім шнековим
транспортером кишки подаються на шламодробильну машину ФОК-С-02 і
потрапляють в чан для запарки кишок та подаються на віджимні валки ВО -150 з
яких потрапляють в ванну з теплою водою Після неї потрапляють в машину для
остаточної очистки ФОК-С-4 і прийомний чан.
Після віджимних вальців кишки попадають на транспортер 6 для
завантаження шлямодробильної машини 7. При проходженні кишок між робочими
вальцями шлямодробильної машини оболонка розпушується й відділяється від
30
основної плівки (кишки). Оброблені на шлямодробильній машині кишки накидають
вручну на захвати віджимних вальців 7. Проходячи між робочими вальцями цієї
машини, кишки очищаються від роздроблених раніше оболонок і на виході
повисають на розвантажувальному гаку. Далі їх вручну знімають із гака й
накидають у вигляді петель на завантажувальні стрижні машин для остаточного
очищення кишок 11. Пройшовши через першу групу робочих вальців, кишки
попадають у ванну, звідки їх вручну направляють на другу пару вальців і
притримують до захвату третьою парою поточних вальців. У процесі обробки при
переході з однієї машини в іншу кишки відмочуються в проміжних ваннах і
обмиваються водою.
1 – прийомний стіл; 2 – стрічковий транспортер; 3, 5 – чани для запарювання;
4 – віджимні валки ФОК-С-1; 6 – шнековий транспортер; 7 – шлямодробильна
машина ФОК-С-02; 8 – чан для запарки кишок; 9 – віджимні валки ВО-150;
10 – ванна з теплою водою; 11 – машина для остаточної очистки ФОК-С-4;
12 – прийомний чан.
Рис. 1.5 Технологічна схема лінії для обробки свинячих кишок ФОК-С
Таблиця 1.1 Технічна характеристика лінії
Продуктивність, черев/год………………………………………………400
Кількість електродвигунів………………………………………………5
Установлена потужність електродвигунів, кВт………………………..6,4
Витрата води, м3/год……………………………………………...8
Температура води 0С………………………………………………35 – 40
31
Кількість обслуговуючого персоналу, чол……………………………...4
Габаритні розміри лінії, мм
довжина………………………………………………………….….10000
ширина………………………………………………………………2400
висота………………………………………………………………..2700
Вага лінії, кг………………………………………………………………..3020
1.2.2 Аналітичний огляд конструкції існуючого обладнання
Валкові машини. На валкових машинах виконують практично всі операції
механічної обробки. В залежності від виду операції робочими органами цих машин
слугують металеві (стальні) і гумовані гладкі і рифлені валки встановлені попарно
або групами по три-чотири валика. Їх колова швидкість і напрям обертання можуть
співпадати зі швидкістю і напрямом руху кишок або відрізнятися від них.
1 – кожух; 2 – запобіжний щиток; 3 – завантажувальний пристрій; 4 – маховик;
5 – рухомий підшипник; 6 – нерухомий підшипник; 7 – 14 – валки; 8 – відвідний
лоток; 9 – зрошувач; 10 – натяжний пристрій; 11 – електродвигун; 12 – редуктор;
13 – ланцюгова передача; 15 – станина
Рисунок 1.6 Віджимні валки Г2 – ФОД
32
Віджимні валки Г2 – ФОД (рис. 1.6) призначені для видалення вмісту і шламу
з кишок великої і малої рогатої худоби а також свиней. На станині 15 валків
змонтовано два валка. Нижній обгумований рифлений валок 7 опирається на
підшипник ковзання 6, нерухомо встановлений на станині. Верхній валок 14. об
гумований і покритий зверху тканиною, встановлений в підшипниках 5, які можуть
переміщуватися в напрямках станини за допомогою гвинтової передачі і пружин, що
прижимають. Маховиком 4, закріпленим на гвинті, регулюють зазор між валками і
силу їх приживання.
Валки приводяться в дію від електродвигуна потужністю 1,1 кВт через
черв’ячний редуктор і ланцюгову передачу. Ланцюг передає рух від приводної
зірочки послідовно до зірочок, встановлених на валках, обертаючи їх зустрічним
рухом. Натяг ланцюга підтримується постійним натяжним пристроєм 10. Для зміни
частоти обертання валків передбачені змінні ведучі зірочки. Так при обробці ялових
черев частота обертання валків складає 0,5 с-1, а продуктивність машини до 160
черев за годину. При обробці овечих і свинячих черев частота обертання дорівнює
0,67 с-1, а продуктивність від 400 – 500 черев за 1 годину.
Діаметр валків 0,15 м, довжина 0,75 м. Одночасно обробляються від 4 до 6
кишок. Кишки заводять у зазор між валками з їх торцевої частини, виготовленої у
вигляді конуса, або через центр з допомогою завантажувального пристрою 3. Під
час обробки кишок в робочу зону подається вода температурою 35 – 40 С°.
Для запобігання пошкодження рук робітника передбачений запобіжний щиток
2, змонтований з кінцевим вимикачем.
Шлямодробилъна машина К6-ФОК-2-К-02 зображена на рис. 1.7.
Шлямодробилъна машина К6-ФОК-2-К-02 має пластинчасті робочі органи.
Машина входить у механізовану лінію ФОК-2 для обробки кишок великої рогатої
худоби. Робоча частина машини змонтована на двох чавунних литих стойках 1 і
плиті 3.
Механізм подачі машини складається з обгумованого рифленого валика 9 і
металевої пластини 11, що опирається на ексцентриковий вал 10, за допомогою
якого регулюється зазор. Лопатевий валик 13 зі сталевими пластинами встановлений
33
у нерухомих підшипникових опорах, а валик 8 – у регульованих підшипникових
опорах гвинтовими механізмами 7. Валики розташовані так, щоб між двома
пластинами одного валика завжди перебувала одна пластина іншого. У верхній
частині корпусу машини закріплені опора 12 шнекового транспортера й напрямні 6
для подачі кишок. Приводний механізм машини складається з електродвигуна 4 і
п'ятиступеневого циліндричного редуктора 5. Лопатеві валики 8, 13 з’єднані з
вихідними валами першого ступеня редуктора, а рифлений валик, що подає, – з
вихідним валом п’ятого ступеня.
1 – стойки; 2 – стяжка; 3 – плита; 4 – електродвигун; 5 – редуктор; 6 –
напрямна; 7 – гвинтовий механізм регулювання зазору; 8, 13 – лопатні валики; 9 –
рифлений валик для подачі; 10 – ексцентриковий вал; 11 – пластина; 12 – опора
шнекового транспортера
Рисунок 1.7 Шламодробильна машина К6-ФОК-2-К-02
34
Механізм подачі машини складається з обгумованого рифленого валика 9 і
металевої пластини 11, що опирається на ексцентриковий вал 10, за допомогою
якого регулюється зазор
Лопатевий валик 13 зі сталевими пластинами встановлений у нерухомих
підшипникових опорах, а валик 8 – у регульованих гвинтовими механізмами 7.
Валики розташовані так, щоб між двома пластинами одного валика завжди
перебувала одна пластина іншого. У верхній частині корпусу машини закріплені
опора 12 шнекового транспортера й напрямні 6 для подачі кишок. Приводний
механізм машини складається з електродвигуна 4 і п’ятиступеневого циліндричного
редуктора 5. Лопатеві валики 8, 13 з'єднані з вихідними валами першого ступеня
редуктора, а рифлений валик, що подає, – з вихідним валом п'ятого ступеня.
Кишки, складені вдвічі, серединами подаються шнековим транспортером на
напрямну 6, з якої попадають у зазор між рифленим валиком, що подає, і пластиною
й протягуються зі швидкістю 0,27 м/с. Потім кишки попадають між пластинами
валиків 8 і 13, що обертаються в напрямку їхнього руху з коловою швидкістю 5,16
м/с. Завдяки різниці швидкостей і пружності пластин віддаляються баластові
оболонки. У зону обробки безупинно подається тепла вода. Продуктивність машини
до 200 черев за 1 год.
Шлямодробилъна машина ШМ-3. Ця машина (рис. 1.8) призначена для
обробки свинячих черев і очищення баранячих черев від слизуватої, м'язової й
серозної оболонок.
Складається вона із чавунної станини 1, установленої на чотирьох ніжках 2.
На станині розташований гладкий робочий чавунний барабан 3, закріплений на валу
й приводить у рух від електродвигуна 6 через пасову передачу 10 і черв'ячний
редуктор 9.
Барабан обертається зі швидкістю 8,3 об/хв. Над барабаном змонтовані два
валики – робочий з металевими лопатами 4 і вентиляторний 5, слугуючи для
очищення робочого валика від шламу й слизу. Робочий валик обертається зі
швидкістю 878 об/хв, а вентиляторний – 2135 об/хв. Валики робочий і
35
вентиляторний приводяться в рух також від електродвигуна 6 через пасову
передачу.
1 – станина; 2 – ніжки станини; 3 – гладкий робочий барабан; 4 – валик з
металевими лопатками; 5 – вентиляторний валик; 6 – електродвигун; 7 – гумові
рифлені валики; 8 – трубопровід для води; 9 – черв'ячний редуктор; 10 – пасова
передача; 11 – маховик; 12 – ланцюгова передача.
Рисунок 1.8 Шламовочна машина ШМК-3 для обробки кишок дрібної рогатої
худоби й свиней
На валу робочого валика закріплений маховик 11 для зрівноважування
інерційних сил. На станині 1 поперед барабана 3 установлені ще два гумових
рифлених віджимних валики 7, для розм'якшення внутрішньої слизуватої оболонки,
віджимання її й протягання кишок через машину. Гумові валики приводяться в рух
36
від ланцюгової передачі 12 і мають швидкість також 8,3 об/хв. Один з гумових
валиків установлений у рухливих підшипниках, тому відстань між валиками 7 може
регулюватися. Вентиляторний валик 5 також установлений у рухомих підшипниках
для того, щоб можна було регулювати відстань між ним і робочим валиком 4.
При обробці кишок по трубопроводу 8 безупинно подається тепла вода
температурою 38 – 40 градусів. Витрата води 0,3 м3/год.
Потужність електродвигуна машини 1,75 кВт, електродвигун установлений на
полозках для необхідного натягу приводного ременя.
Машина працює в такий спосіб. Беруть чотири-п'ять комплектів черев і
заводять їх знизу в зазор між барабаном і робочим валиком, простягають далі й
пропускають кінці між віджимними рифленими валиками, після чого починають
обробку. Швидкість просування кишок у машині становить 0,052 м/с. У міру
проходження через машину кишки очищаються зовні лопатами робочого валика,
внутрішня слизувата оболонка розпушується рифленими валиками й віджимається з
оболонки, а кишки надходять у ванну з теплою водою. Ця машина безперервної дії.
Продуктивність її 100 свинячих або 150 баранячих черев у годину.
Шлямодробилъна машина ШМК-2. Машина (рис. 1.9) призначена для обробки
тонких кишок великої рогатої худоби із внутрішньої сторони після вивертання й
звільнення їх від слизуватої оболонки. Цю машину використають також для
попередньої обробки свинячих кишок перед шлямовкою на машині ШМ-3 і для
видалення зовнішньої (серозної) оболонки кишок великої рогатої худоби.
Машина складається з основної чавунної станини 1, на якому змонтований
зверху кожух 5 з валиками. Робочим органами машини являються живильний валик
6, що обертається зі швидкістю 240 об/хв і два шлямовочних валика 7 з гумовими
лопатами, що обертаються зі швидкістю 2800 об/хв. Шлямовочні валики
встановлені строго паралельно один іншому з відстанню між ними 2 – 3 мм (між
лопатами). При обертанні валиків зовнішні крайки лопат повинні утворювати
циліндричну поверхню. Валики обертаються в шарикопідшипниках 8, вставлених у
спеціальні гнізда – стакани 9, закриті глухими окремими кришками 10.
37
1 – станина; 2 – плита кріплення двигуна; 3 - редуктор; 4 – електродвигун;
5 – верхній кожух; 6 – живильний валик; 7 – шлямовочний валик;
8 – шарикопідшипники; 9 – гнізда-стакани; 10 – окремі кришки;
11 – трубопровід для води; 12 – регулюючий маховичок; 13 – клиноремінна
передача; 14 – знімні жалюзі; 15 – отвір для заливання масла: 16 – пробка для
випускання масла; 17 – кришка
Рисунок 1.9 Шламовочна машина ШМК-2
Валики приводяться в рух від електродвигуна 4 потужністю 1,75 кВт,
установленого на верхній кришці редуктора 3, що укріплений на регульованій по
висоті плиті 2.
Перед включенням машини в роботу знімають кришку 17 коробки робочих
валиків, обертанням регулюючого маховичка 12 спочатку відсувають притискну
планку від живильного валика, пропускають кінці кишок, потім знову присувають
планку впритул до валика й повертають маховичок на півоберта у зворотну сторону,
що забезпечує достатній притиск.
38
При дуже слабкому притиску планки до живильного валика кишки будуть
погано оброблятися, а при дуже сильному – рватися, тому правильне регулювання
має велике значення.
Далі кінці кишок пропускають між шлямовочними валиками, закривають
кришку 17 і включають машину.
Одночасно, по перфорованому трубопроводі 11 подають теплу воду
температурою 35 – 38° С.
Оброблені кишки по піддоні надходять у прийомну ванну. Рух від
електродвигуна до робочих валиків передається за допомогою клиноремінної
передачі 13. Для поточного огляду й обслуговування приводних механізмів служать
знімні щитки з жалюзями 14. Редуктор заливають маслом через отвір 15, що
закриває пробкою. Для спуска масла служить пробка 16.
Продуктивність шлямовочної машини ШМК-2 становить 300 черев за годину
(2,78 м/с), витрата води 0,33 м3/год.
Описані машини здійснюють одну операцію, тому на підприємстві доводиться
встановлювати кілька машин і займати більшу виробничу площу. Останнім часом
розроблені машини, які виконують по кілька операцій і можуть обробляти всі види
кишок.
Пензеловочно-шлямовочна машина. Машина (рис. 1.10) призначена для
обробки кишок великої рогатої худоби й видалення тонкого шару жиру й шламу.
Складається вона із чавунної станини 1, установленої на 4 ніжках. Основним
робочим органом машини служать горизонтально розташовані дві пари щіток 2,
закріплені на валах 3. Для очищення кишок від жиру використають щітки з рисової
соломи, а для очищення від слизуватої оболонки - щітки із твердої хребтової
свинячої щетини. Правий вал установлений на нерухомих підшипниках 4, а лівий –
у рухливих підшипниках 5, які можуть зміщатися за допомогою гвинтів 6,
регульованих маховиками 7.
Така конструкція дозволяє встановлювати необхідний зазор між щітками для
забезпечення гарної обробки кишок. На правом валу встановлений черв'ячний
редуктор 8, що приводить у рух перпендикулярний валик 9 і через другий редуктор
39
10 вал 11, на якому встановлена моталка 12 для прийому й намотування очищених
кишок. Моталка складається із планок, шарнірно закріплених і здатних складатися
при зніманні пучка кишок з барабана моталки.
1– станина; 2 – робочі щітки; 3 – вали щіток; 4 – нерухомий підшипник;
5 – рухомий підшипник; 6 – регулюючий гвинт; 7 – маховичок; 8 – черв'ячний
редуктор; 9 – передаючий валик; 10 – редуктор приводу моталки; 11– вал моталки;
12 – моталка; 13 – електродвигун щіток; 14 – пасова передача; 15 – кожух для щіток
Рисунок 1.10 Пензеловочно-шлямовочна машина
для обробки кишок великої рогатої худоби
40
Робочі вали із щітками приводяться в рух від електродвигуна 13 потужністю
4,5 кВт, через пасову передачу 14. Число оборотів робочих щіток 1450 у хвилину,
барабана моталки 3,5 у хвилину. Щітки обертаються назустріч у напрямок,
протилежному руху кишок, намотуваних на барабан моталки. Щітки закриті
кожухом 15, у якому зверху є вузька щілина для пропуску кишок. При обробці
кишок на щітки через перфорований трубопровід безупинно подається вода
температурою 35 – 40 °С.
Заправляють кишки знизу між щітками, які безупинно обертаються. Для цього
кишки беруть за кінці, пропускають їх із краю (протилежного приводу) між
щітками, укладають на напрямні ролики зверху щіток і закріплюють кінці на
моталці, що, обертаючись, намотує кишки й простягає їх між щітками. Для кращої
обробки кишки можна пропустити через машину 2 або 3 рази.
Продуктивність машини при знежиренні й пензеловці становить 170 черев,
при шлямовці – 225 черев за годину.
Універсальна машина ФОК (рис. 1.11).
1 – станина; 2 – коробка робочих валиків; 3, 4 – рифлені металеві валики;
5 – притискної механізм; 6 – гумовий рифлений валик; 7 – металевий валик;
8 – гладкий металевий валик; 9 – кожух огородження; 10 – електродвигун;
11 – трубопровід; 12 – напрямний щиток; 13 – регулюючий вентиль;
14 – завантажувальний отвір.
Рисунок 1.11 Універсальна машина ФОК для обробки кишок
41
Машина призначена для обробки яловичих, свинячих і баранячих черев. У ній
є п'ять валиків – два рифлених металевих, рифлений гумовий, гладкий металевими й
металевий з лопатами.
Така комбінація й розташування робочих органів дозволяє здійснювати на цій
машині пензеловку й шлямовку яловичих черев і обробку свинячих і баранячих
черев, причому при обробці баранячих черев не потрібно додатково знімати вручну
серозну оболонку, що необхідно при обробці баранячих черев на шлямовочной
вентиляторній машині. Універсальна машина дуже компактна й нескладна в
обслуговуванні, завдяки чому широко застосовується на м'ясокомбінатах.
Універсальна машина ФОК складається зі станини 1, на якій укріплена
коробка 2 з робочими валиками. У верхній частині коробки розташовані два
рифлених металевих валики 3 і 4 і притискної механізм 5 із планкою, притиснутої за
допомогою пружини до валиків. Унизу коробки розташовані рифлений гумовий
валик 6, поперед нього – гладкий металевий валик 8 і з іншого боку - металевий
валик з лопатами 7.
Над нижніми валиками 6, 7 і 8 є щиток 12, під дією якого кишки рухаються в
потрібному напрямку. Всі валики приводяться в рух від електродвигуна 10
потужністю 0,6 кВт через редуктор і систему шестерень, укладених у кожух 9. При
обробці кишок по трубопроводу 11 безупинно подається тепла вода температурою
35° С, кількість якої регулюється вентилем 13.
Середня витрата води при роботі машини становить 2 м3/год. Універсальна
машина працює в такий спосіб. При обробці яловичих кишок кінці їх пропускають в
отвір корпусу 14 і далі між валиками 3 і 4 і притискною планкою механізму 5. Потім
відсувають щиток 12 і пропускають кишки між гумовим рифленим валиком 6 і
гладким металевим 8, після чого кишки виходять із машини.
Продуктивність універсальної машини ФОК у годину становить: яловичих
комплектів 40, свинячих 80 і баранячих 60.
Перед обробкою на універсальній машині кишки рекомендується попередньо
замочувати у воді кімнатної температури близько 20° С, що поліпшує якість
обробки й збільшує продуктивність машини. Машину обслуговує одна людина.
42
Універсальну машину ФОК використають переважно на невеликих і середніх
підприємствах м'ясної промисловості.
Машина ФОК-С-04 для остаточного очищення черев свиней (рис. 1.12) входить
у механізовану лінію. Це комбінована машина, що складається із трьох груп валиків.
Перша група, призначена для дроблення оболонок, складається із гладкого
обгумованого валика 13 і двох рифлених 9 і 11, виготовлених з нержавіючої сталі. У
другій групі відбувається очищення. Друга група включає підтримуючий гладкий
сталевий валик 7 і обгумованих рифлений валик 8, що обертається назустріч руху
кишки й зскрібає з її розпушені залишки оболонок. Для очищення поверхні валика,
що зскрібає, установлений пластинчастий вентиляторний валик 14. Третя група - що
простягає, складається із гладкого 6 і рифленого 5 обгумованих валиків. Гладкий
валик покритий зовні тканиною - бельтингом. Валики приводяться в обертання (мал.
2.1.8, б) від електродвигуна 1 потужністю 2,2 кВт через клиноремінну передачу 2, 3,
4 і циліндричний редуктор. Гладкий обгумований валик 25 першої групи
приводиться в обертання через шестірні й зубчасті колеса 5, 6, 8, 15, 16 і 14. Вал
рифленого сталевого валика 26 жорстко з'єднаний з валом зубчастих коліс 6 і 8, а
рифлений валик 27 приводиться в обертання зубчастим колесом 7, що входить у
зачеплення з колесом 6. Рифлений обгумований валик 24 другої групи приводиться
в обертання зубчастою парою 16 – 17, а гладкий сталевий валик 23 – зубчастою
парою 18 – 19. Пластинчастий вентиляторний валик 22 цієї групи обертається
ланцюговою передачею, що складається із зірочок 13 і 21 і ланцюга 20. Гладкий
обгумований валик 28 приводиться в обертання шестірнями й зубчастими колісьми
5, 6, 8, 9, 11, 12, а через колесо 10 обертається рифлений обгумований валик 29.
Всі вузли машини зібрані на двох П-подібних стойках 1 і 2 (див. рис. 1.8, а) і
чавунній плиті 15. При завантаженні кишки петлею накидають на гак 12, звідки
вони попадають у зазори між валиками, що дроблять, 9, 11, 13. Зазори регулюють
поворотом гвинтів-регуляторів 10 ексцентрикових механізмів. По розділовій
пластині 16 кишки приділяються в бак, розташований під машиною, і далі їх вручну
заправляють у зазори між що очищають і простягають валиками.
43
а – загальний вид: 1, 2 – стійки; 3, 4 – ектродвигун; 5, 8, 9, 11 – рифлені
валики; 6, 13 – гладкі обгумовані валики; 7 – гладкий сталевий валик; 10 – гвинти-
регулятори ексцентриків; 12 – завантажувальний гак; 14 – пластинчастий
вентиляторний валик; 15 – плита; 16 – розділююча пластина; б – кінематична схема:
1 – електродвигун; 2, 3, 4 – клиноремінна передача; 5 – 12, 14 – 19 – шестерні й
44
колеса зубчатих циліндричних передач; 13, 21 – зірочки ланцюгової передачі;
20 – ланцюг; 22 – пластинчатий вентиляторний валик; 23 – гладкий сталевий
валик; 24,29 – рифлені обгумовані валики; 25, 28 – гладкі обгумовані валики;
26, 27 – рифлені сталеві валики
Рисунок 1.12 Машина ФОК-С-04 для остаточного очищення черев свиней
У зону обробки подається вода температурою 35 – 40 0С. Довжина валиків 0,4
м, продуктивність машини 200 черев за годину. Машина ФОК-Б-04 для остаточного
очищення черев дрібної рогатої худоби (рис. 1.12 входить у механізовану лінію
ФОК-Б. На двох П-образних стойках 1 (рис. 1.12, а) і плиті 2 установлені валики й
привід до них, що представляє собою електродвигун 8 потужністю 1,1 кВт,
клиноремінну 9 і ланцюгову 10 передачі й циліндричний редуктор 11. Робочий
механізм машини складається із двох нижніх тягнучих 6 і 7, двох верхніх робітників
що очищають 4 і 5 і відбійного пластинчастого 3 валиків. Тягнучий валик 6 гладкий,
має покриття з м'якої гуми й зовні обтягнуть тканиною – бельтингом, валик 7
обгумований з поздовжніми рифленнями. Валик 5 підтримуючий, із гладкою
поверхнею, виготовлений з нержавіючої сталі.
Гладкий підтримуючий валик 10 (рис. 1.12, б) приводиться в обертання від
електродвигуна 1 через клиноремінну 2 і ланцюгову 4 передачі. На цапфі валика
установлена зірочка 6 ланцюгової передачі 7, що передає рух відбійному
пластинчастому валику 9. На цій же цапфі закріплена шестірня 13, від якої через
колесо 14 і шестірню 15, зафіксовані на проміжній осі, і колесо 16 приводиться в
обертання гладкий тягнучий валик 12. Рифлений тягнучий валик 11 з'єднаний з
останнім зубчастим колесом 17.
На цапфі валика 11 закріплена шестірня 19, що через проміжний вал з
колесами 20 і 21 і колесо 22 приводить в обертання рифлений робочий валик 18.
Кишки з попередньо розпушеними оболонками рівномірно переміщаються
тягнучими валиками 5 і 6 (рис. 1.9, в), що мають однакову окружну швидкість.
Окружна швидкість підтримуючого 4 і що очищає 3 валиків спрямована в
протилежну сторону руху кишок 7, у результаті чого знімаються баластові
45
оболонки. Відбійний пластинчастий валик 1 охороняє черева від намотування на що
очищає 3. У процесі обробки через форсунки 2 подається тепла вода.
Продуктивність машини до 300 баранячих черев за годину.
а – загальний вид: 1 – стойки; 2 – плита; 3 – відбійний пластинчастий валик; 4, 5
– верхні робітники що очищають й підтримує валики; 6, 7 – нижні тягнучі валики; 8
46
– електродвигун; .9 – клиноремінна передача; 10 – ланцюгова передача; 11 –
редуктор;
б – кінематична схема: 1 – електродвигун; 2 – клиноремінна передача; 3, 5 , 6, 8
– зірочки; 4, 7 – ланцюги; 9 – відбійний пластинчастий валик; 10 – гладкий валик;
11, 12 – тягнучі валики; 13, 15.19 – шестерні; 14, 16, 17, 20, 21, 22 – зубчасті колеса;
18 – рифлений валик, що очищає;
в – технологічна схема: 1 – відбійний пластинчастий валик; 2 – форсунки для
подачі води; 3 – валик, що очищає; 4 – підтримуючий валик; 5, 6 – тягнучі валики; 7
– кишки
Рисунок 1.13 Машина ФОК-Б-04 для остаточного очищення черев дрібної
рогатої худоби
Комбінована машина В2-ФКП-4 для остаточного очищення черев свиней і
дрібної рогатої худоби (рис. 1.14) входить у механізовану лінію В2-ФКП.
Машина складається з рами 10 (рис. 1.14, а), стойки 5, редуктора 2,
електродвигуна 1 потужністю 0,6 кВт, двох гладких 4, 7 і трьох рифлених 6, 8, 9
обґумованих валиків, закріплених на стойці й корпусі редуктора. У верхній частині
машини змонтований гладкий сталевий ексцентриковий валик 3. Гладкий валик 7
установлений у стаціонарних опорах, інші – у регульовані. Валики 4, 7 і 6
простягають кишки через зону очищення, що утвориться валиками 7 і 8. Рифлений
валик 9 вентиляторний: він розприскує воду й очищає поверхня сусіднього валика
від налиплих оболонок.
Всі валики приводяться в обертання від електродвигуна 1 (рис. 1.14, б) через
циліндричний редуктор, що має два щаблі 2 – 22 і 3 – 21. На вихідному валу
редуктора встановлені шестірні 16 і 18. Від шестірні 16 через колесо 17 приводиться
в обертання рифлений валик, що простягає, 14, а через колесо 15 – вентиляторний
13. Від шестірні 18 через колесо 19 рух передається до гладкого валика, що
простягає, 12 і від нього через шестірню 6 і колеса 7 і 8 обертаються валики, що
очищають, 10 і 11. Ексцентриковий валик 9 приводиться в обертання ланцюговою
передачею, що складається із двох зірочок 5 і 20 і ланцюга 4.
47
Кишки в міжвальцеві зазори вводять із торця. Окружні швидкості тягнучих
валиків 7 і 8 (рис. 1.10, в) і підтримуючого 4 становлять 0,064 м/с. Окружна
швидкість на валику, що очищає, 2 спрямована назустріч руху кишок і дорівнює
0,55 м/с, що дозволяє видаляти баластові оболонки. Швидкість на вентиляторному
валику 1 – 0,46 м/с.
Свинячі черева 6 проходить між двома парами валиків, а баранячі після
очищення подаються на ексцентриковий валик 3 і далі до тягнучих валиків 7 і 8.
В
а – загальний вид: 1 – електродвигун; 2 – редуктор; 3 – ексцентриковий валик;
4, 7 – гладкі валики; 5 – стійки; 6, 8, 9 – рифлені валики; 10 – рама; б – кінематична
схема: 1 – електродвигун; 2, 3, 6, 16, 18 – шестерні; 4 – ланцюг; 5, 20 – зірочки;
7, 8, 15, 17, 19, 21, 22 – зубчасті колеса; 9 – ексцентриковий валик;
48
10, 12 –– гладкі валики; 11, 13, 14 – рифлені валики; в – технологічна схема:
1 – вентиляторний валик; 2 – рифлений валик, що очищає;
3 – ексцентриковий валик; 4 – гладкий підтримуючий валик; 5 – черева
дрібного рогатого худоби; 6 – свинячі черева; 7, 8 – валки що тягнуть.
Рисунок 1.14 Комбінована машина В2-ФКП-4 для остаточного очищення
черев свиней і дрібної рогатої худоби
Продуктивність машини до 170 свинячих черев за 1 год, баранячих – 125
черев за 1 год.
1.5 Будова і принцип дії віджимних валків ВО-150
Призначення. Віджимні вальці ВО-150 призначені для звільнення від вмісту й
шламу яловичих, свинячих і баранячих черев.
1 – редуктор; 2 – з’єднуюча муфта; 3 – електродвигун; 4 – станина; 5 – робочі
валки; 6 – приймаючий лоток
Рисунок. 1.15 Віджимні валки ВО-150
49
Будова і принцип роботи
Віджимні валки ВО-150 (рис. 1.15) складаються із чавунної станини, нижнього
й верхнього робітників валиків і привода.
Станина виконана із двох частин: нижня частина станини служить опорою для
кріплення верхньої частини її, на якій змонтовані привод і робочі валики. Вали
нижніх і верхнього робочих валиків обертаються в підшипниках ковзання.
Підшипник ковзання валу верхнього робочого валика має буферний пристрій, за
допомогою якого регулюють ступінь натискання верхнього валика на нижній.
Привід валків – від електродвигуна через з’єднуючу муфту, черв'ячний
редуктор і ланцюгах ю передачу з натяжною зірочкою. Віджим вмісту й шламу
різних черев виробляється при неоднакових швидкостях, внаслідок цього зірочка
черв'ячного редуктора – змінна.
Вали збирають і поставляють замовникові разом з зірочкою (z = 21), що
забезпечує потрібну швидкість обертання робочих валиків при обробці черев
великої рогатої худоби, при обробці свинячих або баранячих через потрібно
встановити іншу зірочку (z = 28), що поставляється в комплекті з машиною.
Ланцюгова передача привода робочих валків має огородження з листової сталі, на
якому стрілками зазначений напрямок обертання валиків. Для зрошення робочих
валиків водою машину вкомплектовано пристроєм з перфорованими трубками, а для
відводу оброблених кишок – спеціальним лотком. Машину встановлюють на
фундаменті відповідно до монтажного креслення й кріплять чотирма болтами.
Комплектність:
1. Віджимні валки ВО-150 у зборі з електродвигуном і пусковою
електроапаратурою відповідно до креслення загального виду.
2. Змінна зірочка із числом зубів = 28.
3. Технічна документація.
Технічна характеристика віджимних вальців ВО-150 для різних видів черев:
ялових, свинячих і баранячих показана нижче в таблиці 1.2.
50
Таблиці 1.2 Технічна характеристика віджимних валків ВО-150
Продуктивність, при обробці черев, черев/год.
ялових……………………………………………………………………….….....160
свинячих…………………………………………………………………….….....400
баранячих………………………………………………………………………….500
Число обертів робочих валків за хвилину при обробці черев:
ялових………………………………………………………………………….30
свинячих і баранячих………………………………………………………...40
Діаметр робочих валків, мм………………………………………………….…...150
Довжина робочих валків, мм……………………………………………… .….…750
Температура води, ºС…………………………………………………………..35 – 40
Електродвигун:
тип ............................. ……………………………………………….….А041-6
потужність, кВт .......... …………………………………………………….…1,1
число обертів за хвилину…………………………………………………...930
Габаритні розміри віджимних вальців, мм:
довжина ...................... ……………………………………………….…..…985
ширина…………………………………………………………………...….1183
висота ......................... ………………………………………………….….1465
Вага машини з електродвигуном, кг…………………………………………..…385
1.6 Будова і принцип дії шламодробильної машини ФОК-С-2
Призначення
Шламодробильна машина ФОК-С-2 призначена для руйнування й
відділення підлягаючому видаленню шламу з оболонок.
Пристрій і робота
Машина ФОК-С-2 змонтована на двох П-подібних зварених стойках і
чавунній плиті. Основні вузли машини – два робочі валика й відбійний
лопатевої валик. Технічна характеристика машини приведена в таблиці
1.3.
51
Верхній робочий валик з поздовжнім рифленням виготовлений з нержавіючої
сталі. Нижній з твердої гуми. Відбійний лопатевий валик – металевий. Зазор між
валиками регулюють поворотом рукояток ексцентрикового механізму. Опорами
валиків служать підшипники кочення. Привід валиків – від електродвигуна через
муфту і шестерінчастий редуктор.
Шламодробильна машина ФОК-С-02 (рис. 1.16) входить до складу лінії для
обробки свинячих кишок. Машина складається із двох стойок 1, 2 і чавунної плити
3, на якій змонтовані валики 7, 10, 11, редуктор 6 і електродвигун 4. Підтримуючий
валик 7 гладкий гумовий, обертається в стаціонарно закріплених підшипниках
ковзання. Валик 10 сталевий з поздовжнім рифленням, призначений для
транспортування кишок і дроблення баластових оболонок. Ці два валики мають
однакову колову швидкість рівну 0,13 м/с, і обертаються один назустріч іншому.
Валик 11 з поздовжніми металевими пластинами обертається в одному напрямку з
рифленим, але його колова швидкість дорівнює 7,53 м/с, що дозволяє зскрібати
попередньо роздроблені баластові оболонки. Кишки в машину подаються шнековим
транспортером, що закріплений в опорі 8, і по напрямної 9. Пластинчастий валик 14
приводиться в обертання від електродвигуна 9 через муфту 5 і зубчасті передачі. Рух
підтримуючому валику 1 передається від шестірні через блок зубчастих колесо –
шестерня , установлений на проміжній осі до зубчастого колеса 4. За допомогою
передачі обертається рифлений валик 2. Після віджимних вальців кишки попадають
на транспортер 6 для завантаження шламодробильної машини 7. При проходженні
кишок між робочими вальцями шламодробильної машини оболонка розпушується й
відділяється від основної плівки (кишки).
Оброблені на шламодробильній машині кишки накидають вручну на захвати
віджимних вальців 7. Проходячи між робочими вальцями цієї машини, кишки
очищаються від роздроблених раніше оболонок і на виході повисають на
розвантажувальному гаку. Далі їх вручну знімають із гака й накидають у вигляді
петель на завантажувальні стрижні машин для остаточного очищення кишок 11.
Пройшовши через першу групу робочих вальців, кишки попадають у ванну, звідки
їх вручну направляють на другу пару вальців і притримують до захвату третьою
52
парою поточних вальців. У процесі обробки при переході з однієї машини в іншу
кишки відмочуються в проміжних ваннах і обмиваються водою.
1, 2 – стойки; 3 – плита; 4 – електродвигун; 5 – муфта; 6 – редуктор;
7 – підтримуючий гладкий валик; 8 – опора шнекового транспортера;
9 – напрямна; 10 – рифлений валик; 11 – пластинчастий валик
Рисунок 1.16 Шламодробильна машина ФОК-С-02
Таблиця 1.3 – Технічна характеристика шламодробильної машини ФОК-С-02
Продуктивність, черев/г. .... ……………………………………………..….…..400
Число обертів за хвилину:
верхнього робочого валика……………………………………………...65,1
нижнього робочого валика……………………………………………...39,7
відбійного валика ........ ………………………………………….……...457
Електродвигун:
тип ................................ ……………………………………………...А041-6
потужність, кВт ............ …………………………………………………..1,0
число обертів за хвилину………………………………………………..930
53
Габаритні розміри шлямодробильної машини, мм:
довжина ........................ ………………………………………………….600
ширина………………………………………………………………….…1495
висота ........................... …………………………………………………1600
Вага машини з електродвигуном, кг………………………………………..360
1.7 Монтаж, експлуатація, технічне обслуговування та ремонт
обладнання
1.5.1 Монтаж обладнання
Шламовочна машина ФОК-С-02 призначена для остаточного очищення
свинячих кишок.
Машину випускають у зібраному виді. Її встановлюють на фундамент,
перевіряють горизонтальність установки й кріплять болтами через отвори в стойках
машини.
Вальці В-150 для віджимання кишок надходять на підприємство в зібраному
виді.
Машину встановлюють на фундаменті, перевіряють горизонтальність
установки й кріплять фундаментними болтами. Щоб уникнути заклинювання валків
при затягуванні фундаментних болтів перекіс станини не допускається. Перед
випробуванням змонтованих вальців на холостому ходу перевіряють натяг
втулочно-роликового ланцюга, у редуктор заливають масло ИС-20 (веретенне-3),
підшипники й ланцюгову передачу змазують змащенням ЦИАТИМ-203.
а – віджимних валків; б – шламодробильної машини
Рисунок 1.17 План розташування отворів під фундаментні болти
54
1.7.2 Експлуатація і технічне обслуговування
Перед випробуванням машини вхолосту, змазують зуби шестірень підігрітим
солідолом, шприцюють всі маслянки солідолом до видавлювання старого змащення,
перевіряють легкість обертання машини від руки.
Перед пуском машини її перевіряють на холостому ходу. Необхідно
перевірити наявність зазорів між рифленим валиком, що дробить, ножовим
барабаном і валом, що очищає, величини яких повинні відповідати паспортним
даним заводу-виготовлювача. Зазор установлюють, повертаючи відповідні рукоятки,
що мають голчастий фіксатор.
При обкатуванні на холостому ходу перевіряють на дотик нагрівання
підшипників. Підвищене нагрівання можливе через відсутність змащення або
перекосу валів.
Перед завантаженням сировини домагаються потрібної температури миючої
води (35 – 38 0С)
Регулювання машини під навантаження роблять у такий спосіб. Кишку
заправляють у машину й утримують рукою. Потім зменшують зазор між дошкою й
рифленим валом доти, поки машина не простягне кишку з достатнім зусиллям, але
не доходить до розриву кишки. Далі кишку випускають із рук і регулюють зазор між
дошкою й валом, що дробить, збільшуючи притиск дошки до валу поворотом
відповідної рукоятки. Підібравши оптимальний зазор, можна домогтися розпушення
слизової і серозної оболонок без ушкодження основної оболонки.
Кишка повинна виходити з машини під кожух. При остаточному очищенні
кишка простягається між валом, що очищає, і ексцентричним валиком з
максимальною швидкістю, при якій не спостерігається розривів.
Ступінь очищення при остаточній обробці регулюють величиною зазору між
валами.
Перед початком роботи перевіряють наявність зазорів між валами й дошкою,
між валами й між валом і ексцентричним валиком, між зовнішньою кромкою
шкребків на шламовочних валиках і правильність напрямку обертання органів
машини; змазують зуби шестірень підігрітим солідолом; шприцюють всі маслянки
55
солідолом до видавлювання старого змащення; прокручують машину на холостому
ходу протягом 15 – 20 хв., перевіряють на дотик (тильною стороною долоні)
нагрівання підшипників. Потім пускають машину.
При експлуатації необхідно стежити, щоб при намотуванні кишок або
оболонок на вали їх зривали гачком; всі маслянки шприцюють до видавлювання
старого змащення; зуби шестірень були змазані підігрітим солідолом не рідше 1 – 2
разів у тиждень.
По закінченні роботи машину ретельно промивають гарячою водою. Всі
деталі притискного механізму протирають насухо й змазують солідолом.
Рівень масла в редукторі перевіряють спочатку через 500 годин, а потім через
кожні 1000 годин. Редуктор заливають новим маслом до рівня контрольної пробки
через 1 рік роботи машини.
Шарикопідшипники коробки робочих валиків змазують змащенням УТВ два
рази на місяць.
Перед початком роботи варто зробити змащення вальців, підшипників і
ланцюгової передачі (змащення ЦИАТИМ-203); перевірити наявність масла ИС-20
(веретенне:3) у редукторі; випробувати вальці на холостому ходу. Для роботи на
вальці пускають воду, а потім включають електродвигун.
По закінченні роботи ретельно промивають вальці гарячою водою й
протирають.
1.7.3 Ремонт обладнання
Структура ремонтних циклів і тривалість між ремонтних періодів показана в
таблиці 1.4. Неполадки або несправності, причини та способи їх усунення показані в
таблиці 1.5.
Таблиця 1.4 – Структура ремонтних циклів і тривалість між ремонтних періодів
Назва Структура Періоди між ремонтами, міс.
обладнання К С Т О
Віджимні валки,
К-О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-С-
шламодробильна 24 12 6 1
О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-К
машина
56
Таблиця 1.5 – Неполадки або несправності, причини та способи їх усунення
Неполадки або
Причини Способи усунення
несправності
Вміст кишок Відстань між вальцями Зменшити відстань між
віджимається погано й занадто велика; зусилля вальцями за допомогою
нерівномірно притискних валиків не- регулювальних гвинтів
достатньо. Перевірити паралельність
Валки на одній стороні вальців і усунути перекіс
притиснуті більше, чим на за допомогою
інший, і працюють із регулювальних гвинтів
перекосом.
Вміст кишок не Не подається вода в місці Оглянути систему подачі
змивається з поверхонь входу кишок між води й усунути
кишок, а також вальців вальцями несправності
При пропуску через Поверхня валків, Замінити полотно на
валки кишки рвуться обтягнута полотном, валках
порушилася; полотно
розірвалася
Кишки сплутуються при Відсутня гребінка для Поставити гребінку й
проході через валки напрямку кишок користуватися нею для
розподілу кишок при
пропуску через валки
Трудоємність (люд-год) ремонту р машини (агрегату, лінії) визначають за
формулою:
р = р · , (1.7)
де р – норма трудоємності ремонту, (люд-год) на одну умовну одиницю;
– категорія ремонтної складності
Для шламодробильної машини:
р = р.ш · ш = 115 · 5 = 575 люд · год
Для віджимних валків:
р = р.в · в = 135 · 3 = 405 люд · год
57
Трудоємність (люд-год) ремонтного циклу машини (агрегату, лінії):
р.ц = (35 + 17,4 ∑ С + 4,4 ∑ П + 0,6 ∑ О), (1.8)
де ∑ С – трудоємність середнього ремонту, люд-год;
∑ П – трудоємність плинних ремонтів, люд-год;
∑ О – трудоємність профілактичного огляду, люд-год
Для шламодробильної машини:
р.ц.ш = ш(35 + 17,4 · 1 + 4,4 · 2 + 0,6 · 20) = 366 люд-год
Для віджимних валків:
р.ц.в = в(35 + 17,4 · 1 + 4,4 · 2 + 0,6 · 20) = 219,6 люд-год
Потрібна кількість контрольних слюсарів для міжремонтного обслуговування
по цехам і видам обладнання:
∑
Чмо = , (1.9)
Д
де Чмо – кількість робітників необхідних для забезпечення міжремонтного
обслуговування в зміну;
∑ – сума ремонтних одиниць обладнання, що обслуговується;
Д – норма міжремонтного обслуговування, умовні ремонтні одиниці на одного
робітника в зміну.
Норми міжремонтного обслуговування (в умовних ремонтних одиницях на
одного робітника в зміну) становлять:
300 – для обладнання з категорією складності ремонту > 5 (поточно-
механізовані лінії, автоматичні лінії й агрегати);
58
600 – для обладнання з категорією складності ремонту ≤ 5.
Кількість робітників необхідних для забезпечення міжремонтного
обслуговування в зміну для цеху кишок:
∑ 5
Чмо = = = 0,017
Д 300
Тривалість ремонту обладнання (у змінах) при складанні місячних планів
ремонту обладнання визначають по формулі:
р · · р
= , (1.10)
· с ·
де р – норма трудомісткості на ремонт однієї умовної одиниці ремонтної
складності, (люд-год);
– категорія ремонтної складності даного агрегату;
– кількість ремонтників, що працюють в одну зміну;
с – тривалість зміни, год;
– змінність роботи на ремонті даної машини (агрегату);
р – коефіцієнт виконання норм часу (не вище 1).
Для шламодробильної машини:
р · · р 35 · 5 · 01,95
ш = = = 20,78 змін
· с · 1 · 8 · 1
Для віджимних валків:
р · · р 35 · 3 · 01,95
в = = = 12,47 змін
· с · 1 · 8 · 1
59
Тривалість простою обладнання в ремонті (у змінах) при складанні річного
плану ремонту визначають по формулі:
24 · Пр ·
= , (1.11)
с
де Пр – норма простою обладнання в ремонті на одну ремонтну одиницю.
Тривалість простою обладнання в ремонті (у змінах) при однозмінному
робочому дні і при капітальному ремонті:
Для шламодробильної машини:
24 · Пр · 24 · 0,8 · 5
ш = = = 12 змін
с 8
Для віджимних валків:
24 · Пр · 24 · 0,8 · 3
в = = = 7,2 зміни
с 8
Висновки до розділу 1
Проаналізувавши літературні джерела зроблено аналітичний огляд процесу
шламування кишок.
В аналітичному розділі проведено:
- Техніко-економічне обґрунтування проекту;
- Огляд ковбасних виробів;
- Огляд виду оболонок;
- Огляд обладнання;
- Розглянуто будову і принцип дії віджимних валків ВО-150;
- Розглянуто будову і принцип дії шламодробильної машини ФОК-С-2;
- Розглянуто монтаж,експлуатацію, технічне обслуговування та ремонт
60
обладнання.
Техніко-економічне обґрунтування проекту свідчить, що процес шламування
кишок є складною виробництва ковбасних виробів і потребує певного обладнання.
На сучасному етапі виробництва є необхідним впровадження якісно нових видів
обладнання.
Описані кишкові машини, що виконують окремі операції по обробці кишок,
які установлюють часто не по ходу технологічного процесу, що створює зустрічні
потоки. Кишки від машини до машини передають вручну, що також знижує
продуктивність. Тому розробили поточно-механізовані лінії по обробці кишок, що
складаються з ряду машин, з'єднаних між собою транспортними пристроями й
механізмами, що утворять технологічний потік.
В переоснащену лінію найбільше підходить шламодробильна машина типу
ФОК-С-02 і віджимні валки ВО-150. Вони мають потрібну нам продуктивність,
підходить для обробки свинячих черев, легкі у монтажі, обслуговуванні і ремонті і є
найбільш надійними.
61
РОЗДІЛ 2
НАУКОВО-ДОСЛІДНА РОБОТА
2.1 Вдосконалення регулювання зазору між віджимними валками
При обробці кишок на віджимних валках велике значення має зазор між
робочими валками. Великий зазор може привести до поганого віджимання шламу
або вмісту, а занадто мале значення зазору може викликати пошкодження кишки.
Також потрібно не допускати перекіс валків при їх регулюванні. В даній машині
вирішено зробити шкалу на регулювальних ручках. Один оберт ручки залежить від
кроку різьби гвинта. Один оберт регулювальної ручки дорівнює 2 мм. Таким чином
якщо ручки встановлювати на однакові поділки з обох сторін і зроблена однакова
кількість обертів маховичка то ми виключимо можливість перекосу валків.
1 2
6 3 4
5
1 – маховичок регулювання зазору між валками; 2 – ручка фіксації, при
затиснені якої виключається можливість зміни зазору між валками при роботі;
3 – верхній регулювальний віджимний валок; 4 – станина машини; 5 – нижній,
не рухомий у вертикальному напрямку віджимний валок; 6 – приводна зірочка
Рисунок 2.1 Схема розташування валків
62
1 – шкала регулювання; 2 – маховичок; 3 – підшипник; 4 – фіксуюча рукоятка;
5 – кришка підшипника; 6 – станина; 7 – гвинт регулювання
Рисунок 2.2 Схема розташування шкали для виставлення зазору
Робота вузла: при обертанні ручки 1 через передачу гвинт-гайка обертовий
рух перетворюється в поступальний рух і змушує рухатися валок 11 вгору або вниз
в залежності від напрямку обертання ручки. Щоб запобігти самовільній зміні зазору
під час роботи, встановлена фіксуюча ручка 2. Для регулювання відстані між
центрами зірочок валків при зміні зазору встановлений натяжний пристрій.
Висновок до розділу 2
В науково-дослідному розділі розглянута технічна пропозиція. При обробці
кишок на віджимних валках велике значення має зазор між робочими валками.
Великий зазор може привести до поганого віджимання шламу або вмісту, а занадто
мале значення зазору може викликати пошкодження кишки. Також потрібно не
допускати перекіс валків при їх регулюванні. В даній машині вирішено зробити
шкалу на регулювальних ручках. Один оберт ручки залежить від кроку різьби
гвинта, в нас один оберт регулювальної ручки дорівнює 2 мм. Таким чином якщо
ручки встановлювати на однакові поділки з обох сторін і зроблена однакова
кількість обертів маховичка то ми виключимо можливість перекосу валків.
Таким чином при вдосконаленні вузла регулювання зазору між валками ми
домоглися збільшення точності регулювання зазору, зменшення перекосу валків під
63
час роботи віджимання вмісту або шламу, що дає змогу бути впевненим в надійності
даного вузла.
Прийнявши кількість рядів кишок, що одночасно обробляються в машині,
5шт; довжина комплекту 16 м розраховано залежність продуктивності віджимних
валків при переробці черев великої рогатої худоби від діаметру валків, довжини
валків і кількість обертів валків
Дані занесені в таблиці та на їх основі були побудовані графіки.
64
РОЗДІЛ 3
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
3.1 Будівельна частина
3.1.1 Об’ємно - планувальне рішення
Споруду цеху потужністю 400 черев/год запроектовано одноповерховою.
Розміри в плані 12 м х 6 м. Висота поверхів 3,6 м.
В виробничому корпусі розміщено:
- прийомний стіл
- віджимні валки ФОК-С-1
- ванна для прийому кишок об’ємом 0,65 м3
- шламодробильна машина ФОК-С-02
- ванна для прийому кишок об’ємом 1,3 м3
- віджимні валки ВО-150
- ванна для прийому кишок об’ємом 0,75 м3
- машини для остаточного очищення кишок ФОК-С-4 – 2 шт.
- ванна для прийому кишок об’ємом 0,3 м3 – 2 шт.
Побутово-адміністративні приміщення, кімната майстрів винесені в
адміністративно-побутовий корпус.
Вибір ширини прогонів колон і висоти цеху
Виробничий корпус являє собою одноповерхову споруду. Каркас споруди
виконаний із залізобетонних конструкцій. Сітка колон 6 х 6 м. Колони перерізом
600 х 600 мм. Каркас споруди складається з колон вставлених у фундаментні
стакани.
Ширина прогонів вибирається з умов зручного і компактного розміщення
обладнання.
Висоту цеху вибираємо по розмірам технологічного обладнання 2700 мм,
висоту стелі визначаємо 3600 мм, що задовольняє умови монтажу обладнання.
Сітка колон вибирається з умов габаритів обладнання з врахуванням вільного
розміщення обладнання в цехах і місцем для проходу між обладнання і колонами.
65
Розміри ширини прогону цеху вираховуємо по формулі:
= 1 + 2 + 3 + 4, (3.1)
де 1 – розмір будівельної конструкції, 1 = 0,5 м;
2 – довжина приймаючого стола 2 = 2,4 м;
3 – відстань від приймального столу віджимних валків до стінки 3 = 1,2 м;
4 – відстань від приймального столу віджимних валків до стінки 4 = 1,2.
Ширини прогону цеху:
= 1 + 2 + 3 + 4 = 0,5 + 2,4 + 1,2 + 1,2 = 5,3 м
Приймаємо ширину прогону = 6 м.
Вираховуємо крок колон
Крок колон розраховуємо по формулі:
′ = ′ + ′ ′
1 2 + 3, (3.2)
де: ′
1 – відстань між колоною і обладнанням, ′
1 = 1,2 м;
′
2 – ширина обладнання, ′
2 = 2,4 м;
′
3 – відстань від обладнання до другої колони, ′
3 = 1,4 м.
Крок колон:
′ = ′
1 + ′ + ′
2 3= 1,2 + 2,4 + 1,4 =5,0 м.
Приймаємо крок колон ′ = 5,0 м.
Визначення висоти цеху
Висоту цеху розраховуємо по формулі:
= ℎ1 + ℎ2, (3,3)
де ℎ1 – найбільша висота обладнання, ℎ1 = 2700 мм;
ℎ2 – висота від обладнання до низу несучих конструкцій, ℎ2 = 0,9 м.
66
Висота цеху:
= ℎ1 + ℎ2 = 2700 + 900 = 3600 мм
Приймаємо висоту цеху = 3600 мм.
3.1.2 Будівельні конструкції і матеріали
Фундамент
Фундамент корпусу запроектовано на основі, яка являє собою піщану
подушку на попередньо утрамбованому ґрунті. Піщана подушка збільшує несучу
спроможність ґрунту за рахунок збільшення площі передачі навантаження.
Фундамент під колони виконано з монолітного залізобетону, під стіни – із
цегли.
Покриття
В якості несучих конструкцій покриття застосовані плити, далі іде шар
пароізоляції, теплоізоляція – з метою збереження температурно-волового режиму
заданого параметру, цементна стяжка, водоізоляційний килим (три прошарки
руберойду) – захищає будівлю від атмосферних опадів.
Стіни
Стінки виконані з цегли і мають товщину 400 см. Перегородки цегляні,
армовані товщиною 120мм.
Підлога
Підлога бетонна в виробничих приміщеннях з вологим режимом і великими
навантаженнями повинні відповідати наступним вимогам: рівна і гладка поверхня;
гідроізоляція, яка покрита цементною стяжкою і облицьована плиткою, що утоплена
в цементний розчин.
Вікна
В цеху встановлюємо дерев’яні вікна з подвійними спареним переплетіннями.
Розміри:
ширина прорізів для вікна 1800 мм;
висота 1500мм, з подвійним склом ГОСТ 12506-67.
67
Двері
В корпусі двері одно і двостворчасті, дерев’яні. Виконані у вигляді блоків.
Розміри полотна дверей виконані за ГОСТ 8126-56.
3.1.3 Санітарно технічне обладнання
Вимоги до системи водопостачання і каналізації на підприємстві
1) Системи гарячого, холодного водопостачання і каналізації будинків і
споруджень підприємств повинні бути виконані відповідно до вимог СН 245-71,
СНіП 2.04.01-85, СНіП 2.04.02-84, СНіП 2.04.03-85.
2) В усіх типах знову споруджених будинків необхідно передбачати системи
внутрішнього водопостачання і каналізації.
3) Вибір джерел централізованого господарсько-питного водопостачання
повинний вироблятися відповідно до ДСТ 2761-84.
Вибір джерел водопостачання, місця забору води, а також санітарної
підлягають у кожному окремому випадку обов'язковому узгодженню з місцевим
органом санітарно-епідеміологічної служби Мінздраву України.
За санітарно-гігієнічним станом артезіанських свердловин, запасних
резервуарів води і за якістю води повинний бути встановлений систематичний
контроль.
4) Якість холодної і гарячої води, використовуваної на господарсько-питні
нестатки, повинне задовольняти вимогам ДСТ 2874-82.
5) Уся розподільна мережа водопостачання і каналізації повинна бути
позначена на генеральному плані підприємства. Крім цього на підприємстві повинні
бути виконавчі креслення усіх водопровідних і каналізаційних мереж і споруджень
із указівкою всіх технічних даних (матеріалу і розмірів трубопроводів, колодязів,
камер, глибини закладення, категорії ґрунтів, арматури і т. п.) із прив'язкою до
будинків опорним пунктам. Усі зміни після ремонту і реконструкції мереж і
споруджень повинні наноситися на виконавчі креслення.
6) Розміщення, облаштування, експлуатація і порядок обслуговування систем
водопроводу повинні відповідати СНіП 2.04.01-85, СНіП 2.04.02-84. Забезпеченість
водою на виробничі нестатки повинна відповідати ВНТП 532/739-85.
68
7) Резервуари води для технічних і господарсько-питних цілей, розташовані
поза будинками, повинні бути закриті, а резервуари, розміщені в ґрунті, повинні
бути на висоту не менш їм.
8) Водозабірні спорудження для питної води повинні мати зону строгого
санітарного режиму, розміри якої визначаються по діючим СНіП і узгоджуються з
місцевим органом санітарного нагляду. Зона повинна бути обгороджена, у нічний
час освітлена.
Система водопостачання
Вода подається з міської мережі м. Ватутіне. На території підприємства також
є власна свердловина.
Скид виробничих стоків здійснюється самопливною системою каналізації.
Скид виробничих стоків в побутову каналізацію передбачено після попередньої
очистки на діючих жироловках. На існуючих випусках промислових стічних вод
побудовані і працюють три жироловки проточного типу, встановлених на випусках
каналізації із корпусу цеха. Жироловка складаються із двох відділень, розділених
перегородкою, яка не доходить до днища на 20 см. В перше відділення поступають
стічні води з концентрацією жиру 65 мг/л, очищена вода – в друге відділення, де
очищення до 45 мг/л. Промисловий стік, пройшовши жироловку направляється в
міську каналізацію для спільної біохімічної очистки.
Відведення дощової води з території здійснюється закритим способом з
підключенням в діючий колектор дощової каналізації.
Система вентиляції
Вентиляція – приточно-витяжна з механічним збудженням. Вентиляційні
системи обладнуються контрольно-вимірювальними приладами і засобами
автоматизації згідно з вимогами розділу 9 СНіП 2.04.05-91.
Відстань між отворами для забору повітря та викидами в атмосферу витяжних
систем прийняті у відповідності до п. 75 СНіП 2.04.05-91 і перевищує 10 м.
Зниження шуму від вентиляційного устаткування регулюється:
а) обмеження швидкості руху повітря в повітроводах до 10-12 м/с з ретельним
балансуванням робочого колеса вентилятора та регулюванням підшипників;
69
б) обмеженням колової швидкості робочого колеса вентилятора до 30 м/с;
в) ізолюванням вентиляторів та повітроводів від будівельних конструкцій із
застосуванням віброізолюючих основ, гнучких вставок.
Опалення
Для технологічних потреб і опалення приміщень м'ясокомбінату існує власна
котельня. Пара подається на м'ясокомбінат з тиском 4 – 5 атм та температурою 140
°С по трубопроводам. Ця пара розподіляється на підігрів води через два бойлера. На
виробництво витрачається 350 Гкал/міс, на опалення 30 – 40 Гкал/міс.
Електроосвітлення
Освітлення на м’ясокомбінаті використовується двох типів: природне та
штучне. В цеху природне освітлення здійснюється через бічні віконні прорізи в
стінах. Для попередження попадання прямих сонячних променів на продукти, а
також перегрів приміщення в літній час, на вікна встановлені захисні жалюзі. В
відділенні встановлена система штучного освітлення, крім цього передбачена
система аварійного освітлення, що забезпечує освітлення в розмірі 5 % від
нормальної освітленості цеху. В приміщенні використанні люмінісцентні лампи
типу ЛД02х40, розміщенні в пристроях ЛОУ. В строки, встановленні по
спеціальному графіку перевіряють стан вікон, світильників, справність аварійного
освітлення.
Електропостачання
"Черкасиобленерго" постачає підприємству електричну енергію. Це
постачання здійснюється шляхом передачі електричної енергії напругою 10 000
вольт, по дротах відкритим шляхом в повітрі, до трансформаторної підстанції
підприємства. Потужність становить до 300 тис. кВт·год/міс.
На території підприємства знаходиться власна трансформаторна підстанція.
Трансформатори знижують напругу з 10 000 вольт до 380 вольт. Потім після
запобіжників (автоматичних вимикачів) напруга розподіляється по цехам
підприємства. В цехах знаходяться свої розподільчі шафи. З цих шаф, також після
запобіжників, напруга розподіляється по дільницях та відділеннях. На кожній
дільниці є розподільчий щит. Від цього щита, також після запобіжників напруга
70
подається безпосередньо до обладнання. Обладнання також має свої запобіжники.
Таким чином, якщо обладнання вийде з ладу то відключиться тільки той
запобіжник, який знаходиться безпосередньо перед обладнанням, все інше
обладнання буде працювати.
Контроль за постачанням і споживанням електричної енергії здійснюється з
обох сторін. На підприємстві "Черкасиобленерго" встановлені лічильники, які
контролюють постачання електричної енергії на м'ясокомбінат і за допомогою
лічильників здійснюється контроль за споживанням електричної енергії. На початку
поточного місяця робиться підрахунок спожитої електричної енергії
м'ясокомбінатом за минулий місяць за діючим тарифом за кВт·год. Розрахунок
здійснюється шляхом перемножування спожитих кВт·год на тариф. Після чого
м'ясокомбінат перераховує кошти до "Черкасиобленерго" за електроенергію.
3.2 Розрахунок віджимних валків
3.2.1 Визначення тиску
При розрахунку машин для механічної обробки кишок необхідно знати
фізичну суть процесу і характеристики кишок. Віджим вмісту з внутрішнього
об’єму кишок – примусове витіснення цих мас під дією тиску, отриманого при
проходженні між двома валками, що обертаються (рис. 3.1). Уявимо кишку у
вигляді труби довжиною з еластичними стінками.
Сила необхідна для видавлювання маси з внутрішнього об’єму (, ):
· 2
= , (3.4)
4
де – внутрішній діаметр, м
– тиск маси, Па/
З гідравліки тиск (Па) визначається як сума втрат:
= 0 + вих + тр + шв, (3.5)
71
де 0 – тиск початкового зрушення;
вих – тиск на виході з кишки;
тр – витрати тиску на тертя;
шв – витрати на швидкісний напір.
Рисунок 3.1 Схема процесу віджимання вмісту і шламу
Експериментально встановлено, що для віджимання вмісту 0 = 0. В той же
час вих = 0.
Тоді тиск (Па):
· · 2 · 2 · 2 ·
= · + = ( + 1), (3.6)
2 2 2
де – коефіцієнт тертя маси об стінки;
– довжина оболонки, м
– густина вмісту, що видаляється, кг/м3.
·
Враховуємо, що ≫ 1, отримуємо:
72
· · 2 · 2 · 2 · 6,8 · 16 1100 · 0,242
= · + = ( + 1) = · = 114893 Па
2 2 2 0,03 2
Тоді:
3,14 · 0,032
= · 114893 = 81,2
4
Коефіцієнт = · визначений експериментально і дорівнює = 6,8 при
віджиманні вмісту.
3.2.2 Розрахунок валків,8
Розрахункова схема валкової машини для витискання шламу і вмісту показана
на (рис. 3.1). Приймаємо, що 1 = 2 = і 1 = 2 = . Якщо матеріал покриття
валків і вид їх поверхні однакові, то однакові і коефіцієнти тертя, тобто 1 = 2 = .
В цьому випадку на кишку з боку кожного валка діє сила:
= · , (3.7)
де – площа контакту поверхні деформованої кишки і валка, яка виникла з боків
двома параболами, із шириною основи, рівною половині периметра кишки;
– тиск в витиснутій масі, Па.
Площа (м2):
2 · ·
= А · Б = , (3.8)
3 2 6 sin ⁄2
Тоді сила (Н):
· 2 ·
= , (3.9)
6 sin ⁄2
Сила R прикладена в центрі тяжіння площі контакту, положення якого
визначається центральним кутом = 0,4.
В зоні контакту виникає сила тертя (Н) кишки об валик = · .
Тоді проекція сил (від двох валків) на вісь х-х:
73
∑ = 2 cos − 2 sin = 0 (3.10)
звідси:
2 · cos = 2 sin (3.11)
або:
= і = (3.12)
Отримане відношення дозволяє визначити найменший діаметр валка, при
якому буде виникати захват кишки. Із побудов на рисунку отримуємо:
= (1 − cos ) = 2 cos2 ⁄2 (3.13)
звідси:
= (3.14)
2 sin2 ⁄2
Враховуючи малі кути, приймаємо з незначним відхиленням, що sin ⁄2 =
sin . Тоді якщо підставити значення = 1, отримаємо мінімальний діаметр (м)
валків:
0,03
= = = 0,12 м
sin2 sin2 1050
Так як наші валки мають = 150 мм то витримана необхідна умова.
Визначимо продуктивність і потужність двигуна до віджимних валків.
Знаходимо продуктивність валків за формулою:
3600 · · ·
= = 188 · · компл. за год, (3.15)
60
де – коефіцієнт подачі кишок в машину, 0,40,6 ;
– діаметр валків (робочих) по обробці кишок, м;
– кількість обертів за хвилину;
– кількість рядів кишок, що одночасно обробляються в машині;
74
– довжина комплекту, м
5
= 188 = 188 · 0,5 · 0,15 · 40 = 176 комплектів за годину.
16
Визначимо крутний момент:
2
кр = ( + 2 · sin ) + 0 =
4 2
3,14 · 0,032 0,15
= ( 60000 + 2 · 0,75 · 0,005 · 60000 · 0,342) · + 98 · 0,8 = 93 · м
4 2
Кутова швидкість валків дорівнює:
· 3,14 · 40
= = = 4,2 с−1
30 30
Потужність електродвигуна визначається за формулою:
кр · ·
= , (3.16)
1000заг
де кр – крутний момент, необхідний для приводу валків в дію, · м;N=
– кутова швидкість обертання валків, с−1;
– коефіцієнт запасу потужності = 1,2 ÷ 1,3;
заг – загальний ККД машини, враховуючи всі втрати потужності в передачі
від електродвигуна до робочих валків(приймають заг = 0,6 ÷ 0,75.
93 · 4,2 · 1,25
= = 0,6975 кВт
1000 · 0,7
Двигун використаний в машині має потужність в = 1,1 кВт, що більше
розрахункового.
75
3.2.3 Розрахунок ланцюгової передачі
Номінальна потужність 1 = 0,5 кВт; частота обертання 1 = 30хв−1;
передаточне число = 0,75.
Обираємо ланцюг приводний роликовий однорядний за ГОСТ 13568-75 і
визначаємо його крок:
3 1 ·
≥ 2,8√ , (3.17)
1 · [] ·
де 1 – крутний момент на валу меншої зірочки, Н·мм,
1 – число зубців меншої зірочки,
[] – питомий тиск на одиницю опорної поверхні шарніру, МПа,
– кількість рядів ланцюга,
– коефіцієнт, який враховує умови монтажу та експлуатації ланцюгової
передачі.
Коефіцієнт, який враховує умови монтажу та експлуатації ланцюгової
передачі:
= Д · · н · р · зм · п, (3.18)
де Д – динамічний коефіцієнт,
– коефіцієнт, який враховує вплив міжосьової відстані,
н – коефіцієнт, який враховує вплив нахилу ланцюга,
р – коефіцієнт, який враховує спосіб регулювання натягу ланцюга,
зм – коефіцієнт, який враховує способу змащення ланцюга,
п – коефіцієнт, який враховує періодичність роботи передачі.
= 1 · 1 · 1 · 1,5 · 1,5 · 1 = 2,25
Число зубців меншої зірочки попередньо приймаємо 1 = 28, тоді:
2 = 1 · = 28 · 0,75 = 21
76
Приймаємо орієнтовно [] = 20 МПа.
Знаходимо крок ланцюга:
3 10 · 103 · 2,25
≥ 2,8√ = 9,52
28 · 20 · 1
Приймаємо ланцюг з кроком = 12,7 мм, руйнівне навантаження =1820
кН, погонне навантаження = 0,65 кг/м.
Визначаємо кількість ланок ланцюга. Сспочатку знаходимо сумарну кількість
зубців:
= 1 + 2 = 28 + 21 = 49
Міжосьова відстань (приймаємо конструктивно):
= 600 мм
Поправка:
2 − 1 28 − 21
∆= = = 1,13
2 2 · 3,14
600
= = = 48
12,7
∆2 1,132
= 2 + 0,5 · + = 2 · 12,7 + 0,5 · 49 + = 50
12,7
Приймаємо = 50.
Так як ми взяли таке як отримане при розрахунку, нам не потрібно
уточнювати міжосьову відстань.
77
Визначаємо діаметри ділильних кіл зірочок:
12,7
Д1 =
1800 = = 113,4 мм
1800
sin sin
1 28
12,7
Д2 = 0 = 0 = 85,2 мм
180 180
sin sin
2 21
Визначаємо діаметри зовнішніх кіл зірочок:
1800
е1 = ( + 0,70) − 0,311 =
1
1800
= 12,7 ( + 0,70) − 0,31 · 8,51 = 119 мм
28
1800
е2 = ( + 0,70) − 0,311 =
2
1800
= 12,7 ( + 0,70) − 0,31 · 8,51 = 90,6 мм
21
де 1 – діаметр ролика ланцюга, 1 = 8,51 мм.
Радіус впадин:
= 0,5020 + 0,05 = 0,5020 · 8,1 + 0,05 = 4,33 мм
Діаметр кола впадин:
в1 = Д1 − 2 = 113,4 − 2 · 4,33 = 104,74 мм
78
в2 = Д2 − 2 = 85,2 − 2 · 4,33 = 76,54 мм
Найбільша хорда (для контролю зірочок з непарною кількістю зубців):
950 950
х = Д2 cos − 2 = 85,2 cos − 2 · 4,33 = 76,28
2 21
Радіус спряження:
1 = 0,8 + = 0,8 · 8,51 + 4,33 = 11,14 мм
Половина кута впадин:
600 600
1 = 550 − = 550 − = 530
1 28
600 600
= 550
2 − = 550 − = 520
2 21
Кут спряження:
560 560
= 180 − = 180
1 − = 160
1 28
560 560
2 = 180 − = 180 − = 150
2 21
Половина кута зуба:
640 640
1 = 170 − = 170 − = 150
1 28
640 640
2 = 170 − = 170 − = 140
2 21
79
Радіус головки зуба:
21 = (1,24 cos1 +0,8 cos 1 − 1,3025) − 0,05 =
= 8,51(1,24 cos 150 + 0,8 cos 160 − 1,3025) − 0,05 = 5,6 мм
22 = (1,24 cos2 +0,8 cos 2 − 1,3025) − 0,05 =
= 8,51(1,24 cos 140 + 0,8 cos 150 − 1,3025) − 0,05 = 5,7 мм
Пряма частина профілю:
0 0
1 = (1,24 sin 1 − 0,8sin 1) = 8,51(1,24 sin 15 − 0,8sin 16 ) = 0,85 мм
= (1,24 sin − 0,8sin ) = 8,51(1,24 sin 140 − 0,8sin 150
2 2 2 ) = 0,80 мм
Відстань від центру дуги впадин до центру дуги головки зуба 2:
2 = 1,24 = 1,24 · 8,51 = 10,55 мм
Зміщення центрів дуг впадин:
= 0,03 = 0,03 · 12,7 = 0,38 мм
Координати точки 1:
11 = 0,8 sin 1 = 0,8 · 8,51 · sin 530 = 5,43 мм
11 = 0,8 cos 1 = 0,8 · 8,51 · cos 530 = 4,10 мм
12 = 0,8 sin 2 = 0,8 · 8,51 · sin 520 = 5,36 мм
12 = 0,8 cos 2 = 0,8 · 8,51 · cos 520 = 4,20 мм
80
Координати точки 2:
1800 1800
21 = 1,24 cos = 1,24 · 8,51 · cos = 10,5 мм
1 28
1800 1800
21 = 1,24 = 1,24 · 8,51 · sin = 1,18 мм
1 28
1800 1800
22 = 1,24 cos = 1,24 · 8,51 · cos = 10,43 мм
2 21
1800 1800
22 = 1,24 = 1,24 · 8,51 · sin = 1,57 мм
2 21
Параметри ланцюгової передачі:
номінальна потужність 1 = 0,5 кВт;
частота обертання = 30 хв−1
1 ;
передаточне число = 0,75;
1 = 28; 2 = 21.
3.2.4 Вибір і розрахунок елементів муфти
За заданими параметрами: = 10,27 · м; 1 = 35 мм; 1 = 48 мм; дв =
1,1 кВт; = 975 хв−1 вибираємо муфту типу МУВП.
Визначаємо крутний момент:
= , (3.19)
де – кутова швидкість, рад/с.
3,14 · 975 рад
= = = 102 ;
30 30 с
1 · 103
= = = 9,8 · м
102
81
Приймаємо коефіцієнт режиму роботи р = 1,5 і визначаємо розрахунковий
крутний момент:
р = р · = 1,5 · 9,8 = 14,7 · м
За діаметрами 1 = 35 мм; 1 = 48 мм знаходимо, що існує муфта з одним
зовнішнім діаметром = 220 мм.
Тепер робимо перевірку пальців на згин:
10р ·
зг = < [зг]
3 , (3.20)
0 · ·
де 0 – діаметр кола, де розміщені пальці, мм;
– число пальців, шт;
– довжина пальців, мм;
п – діаметр пальців, мм;
р – розрахунковий момент, · м;
[зг] – допустиме напруження зминання, [зг] = 80 H/мм2.
Напруження зминання:
10 · 220,5 · 103 · 85
2
зг = = 20,1H/мм < [ ] = 80 H/мм2
160 · 10 · 183 зг
Робимо перевірку гумових втулок на зминання:
2 2 · 14,7 · 103
р
зг = = = 0,028 ≤ [зг] = 1,8 ÷ 2,0 H/мм2
0 · · п · в 160 · 10 · 18 · 36
де в – довжина втулки, мм.
Пальці виготовлені зі ст.45 за ГОСТ 2050 –74.
Визначаємо розподілене навантаження між пальцями:
82
10(0,5в + )
зг = < [
3 зг], (3.21)
0,10 · ·
10 · 10,27(0,5 · 36 + 4) · 103
зг = = 2,42 < [ ] = 80 H/мм2
0,1 · 160 · 10 · 183 зг
Вибрана муфта задовольняє всі умови.
Ескіз муфти типу МУВП зображено на рис. 3.2.
L
L1
l l 2
Рисунок 3.2 Ескіз муфти типу МУВП
Параметри муфти: = 1000 · м; = 220 мм; 1 = 160 мм; 1 = 24 мм;
2 = 40 мм; 2 = 90 мм; 3 = 36 мм; = 6 мм; 1 = 56 мм; = 10.
d2
d3
d
83
3.3 Розрахунок шламодробильної машини
3.3.1 Розрахунок потрібної потужності і продуктивності машини
Для розрахунку потрібної потужності (вибір двигуна) і продуктивності
машини зобразимо схему робити валків шламодробильної машини (рис. 3.3).
Рисунок 3.3 Схема робити валків шламодробильної машини
Сили тертя валків, що подають кишки:
1 = 1 · , (3. 22)
де 1 – коефіцієнт тертя об металевий валик.
2 = 2 · , (3. 23)
де 2 – коефіцієнти тертя об гумовий валик.
Коефіцієнти тертя повинні бути достатні для пересилення сили:
·
= 0 , (3.24)
2
де: – питомий опір оболонки, з якої видаляють шлам;
84
– діаметр кишки, яка виникає на робочому валку 3 при видаленні оболонок.
– кількість комплектів кишок які одночасно проходять через машину
Тоді можна записати:
·
(1 + 2) = 0 , (3.25)
2
Тому мінімальна сила притискання валків:
0 · · · 140 · 3,14 · 0,03 · 4
= = 2 = 239,78 (3.26)
2 · (1 + 2) · (0,4 + 0,7)
Описані машини для обробки кишок, що складаються з однієї або декількох
пар гладких, рифлених або комбінованих валиків, є машинами безперервної дії і
їхня продуктивність може бути визначена по формулі:
3600 · · ·
= = 188 · · =
60
8
= 188 · 0,6 · 0,077 · 65,1 · = 282 компектів за годину,
16
де – коефіцієнт подачі кишок у машину, що враховує роботу транспортних
механізмів для подачі кишок, прослизання кишок і ін., практично приймаємо =
0,4 ÷ 0,6;
– діаметр валків (робочих) по обробці кишок, м;
– число обертів валків, хв−1;
– кількість рядів кишок, одночасно оброблюваних у машині, шт;
– довжина комплекту кишок, м.
Якщо кишки пропускають через машину 2 або 3 рази, то продуктивність її
відповідно зменшується.
85
Потужність електродвигуна віджимних валків можна визначити по формулі:
кр · ·
= , (3.27)
1000заг
де кр – крутний момент, необхідний для приводу в дію валків, · м;
– кутова швидкість обертання валків, −1;
– коефіцієнт запасу потужності, = 1,2 ÷ 1,3;
заг – загальний к. к. д. машини, що враховує всі втрати потужності в передачі
від електродвигуна до робочих валків (приймають заг = 0,6 ÷ 0,75.
Крутний момент кр, необхідний для приводу в дію робочих валків,
визначають із рівняння:
0,075
кр = + 0 · = 115,83 + 48 · 0,6 = 33,14 · м,
2 2
де – зусилля, обумовлене як сума опорів віджимання від вмісту й
виштовхування оболонки з валків, ;
0 – сила, що притискає валики один до одного, Н;
– діаметр валків, м;
– довжина валків, м.
= 1 + 2 = 42,39 + 73,44 = 115.83 ,
де 1– сила, що діє уздовж осі оболонки, необхідна для віджимання вмісту. Н;
1– сила, що виштовхує оболонку, що затягається щільно притиснутими
вальцями, Н.
2 3,14 · 0,032
1 = = = 42,39 ,
4 4
де – діаметр оболонки, м;
– питомий тиск, необхідний для витиснення вмісту з оболонки, Р = /м2,
практично можна приймати = 40000 ÷ 100000 /м2.
86
2 = 2 · · sin = 2 · 0,0018 · 60000 · 0,34 = 73,44 ,
де – площа, по якій стикаються між собою вальці, ;
– питомий тиск, необхідне для витиснення вмісту з оболонки, н/м2;
– кут дії сили виштовхування оболонки з вальців стосовно осьової лінії
валків, практично коливається в межах =15 – 25°;
Розрахункова потужність електродвигуна віджимних валків:
кр · · 33,14 · 6,8 · 1,2
р = = = 0,386 кВт
1000заг 1000 · 0,7
По додатку В (таблиця 7) [7] вибираємо асинхронний електродвигун
найближчий в сторону збільшення до розрахункового: АИР80В6 по ГОСТ 51689-
2000 (4A80В6УЗ по ГОСТ 19523-81).
Таблиця 3.1 – Технічна характеристика електродвигуна віджимних валків
Тип…………………………………………………………..АИР80В6 (4А80В6У3)
Потужність, кВт……………………………………………………1,1
Кількість обертів, хв−1…….………………………………………920
Напруга, В…………………………………………………………..220/380
Коефіцієнт корисної дії…………………………………………….72
3.3.2 Кінематичний розрахунок привода шламодробильної машини
Кінематична схема приводу шлямодробильної машини ФОК-С-02 зображена
на рис. 3.4.
Розраховуємо потужності на окремих валах привода:
1 = ел = 1,1 кВт;
2 = 1 · м · п.п = 1,1 · 0,995 · 0,99 = 1,084 кВт;
87
3 = 2 · п.п · п.п = 1,084 · 0,98 · 0,995 = 1,057 кВт
4 = 3 · п.п · п.п = 1,057 · 0,98 · 0,995 = 1,031 кВт
5 = 4 · п.п · п.п = 1,031 · 0,98 · 0,995 = 1,005 кВт
6 = 5 · п.п · п.п = 1,005 · 0,98 · 0,995 = 0,980 кВт
7 = 6 · п.п · п.п = 0,980 · 0,98 · 0,995 = 0,956 кВт
1 – підтримуючий валик; 2 – рифлений валик; 3, 4 – зубчасті колеса;
5 – шестерня; 6 – зубчасте колесо; 7 – шестерня; 8 – муфта; 9 – електродвигун;
10, 11, 12, 13 – шестерні; 14 – пластинчатий валик
Рисунок 3.4 Кінематична схема приводу шлямодробильної
машини ФОК-С-02
88
Розраховуємо частоту обертів окремих валів:
= 15,33 −1
1 ;
2 = 1 = 15,33 −1;
2 2 15,33 15,33
3 = = = = = 5,11 −1;
1 2/1 51/17 3
3 3 5,11
= = = = 7,51 −1
4 ;
2 4/3 17/25
3 3 5,11
5 = = = = 1,70 −1;
3 6/5 51/17
5 5 1,70
= = = = 0,66 −1
6 ;
4 8/7 41/16
6 6 0,66
7 = = = = 1,08 −1;
5 9/8 25/41
Знаходимо моменти на окремих валах привода:
1 1,1
1 = 9550 = 9550 · = 11,42 /м;
1 920
2 1,084
2 = 9550 = 9550 · = 11,25 /м;
2 920
3 1,057
3 = 9550 = 9550 · = 32,88 /м;
3 307
4 1,031
4 = 9550 = 9550 · = 21,88 /м;
4 450
89
5 1,005
5 = 9550 = 9550 · = 94,10 /м;
5 102
6 0,980
6 = 9550 = 9550 · = 233,96 /м;
6 40
7 0,956
7 = 9550 = 9550 · = 140,90 /м;
7 65
Зводимо всі отримані дані в таблицю 3.1.
Таблиця 3.2 – Зведена таблиця отриманих результатів
№ вала , кВт , с−1 , Нм
1 1,1 15,33 11,42
2 1,084 15,33 11,25
3 1,057 5,11 32,88
4 1,031 7,51 21,88
5 1,005 1,70 94,10
6 0,980 0,66 233,96
7 0,956 1,08 140,90
3.3.3 Розрахунок робочого вала
Знаходження реакцій опор та побудова епюр робочого валка.
Вертикальна площина:
∑ = 0; − · 300 + · 600 = 0;
300 · 239,78
= = 119,9 ;
600
∑ = 0; · 300 − · 600 = 0;
300 · 239,78
= = 119,9 ;
600
90
∑ = 0; − + = 0;
Площина :
0 < < 300
= 0; 1 = 0 · м.
= 300; 2 = · 300 = 119,9 · 300 = 35910 · м.
300 < < 600
= 600; 3 = 0 · м.
Приведені моменти:
2
= √2
пр сум + ( · кр) , (3.28)
де кр – критичний момент, кр = 129,76 · мм;
– кут дії сили виштовхування оболонки = 0,58.
2
2 2 2
пр = √сум + ( · кр) = √0 + (0,58 · 129,76) = 75,26 · мм;
1 1
2
пр = √2
сум + ( · 2
кр) = √35910 + (0,58 · 129,76)2 = 35910,08 · мм;
2 2
2
пр = √2
сум + ( · 2
кр) = √0 + (0,58 · 129,76)2 = 75,26 · мм;
3 3
Розрахунок мінімально допустимого діаметра валу:
3 пр 3 35910,08
= √ = √ = 18,7 мм, (3.29)
0,1 · −1 0,1 · 55
де −1 – напруження, [−1] = 55
91
Рисунок 3.5 Епюра навантаження робочого валу
3.3.4 Перевірний розрахунок валу на запас міцності і вибір його матеріалу
Для матеріалу валу виготовленого з Ст45; тимчасовий опір розриву:
в = 610 МПа
Коефіцієнт чутливості матеріалу до асиметрії циклу напружень відповідно при
згині та крученні: межа витривалості при симетричному циклі напружень згину:
= 0,1, = 0,05
Межа витривалості при симетричному циклі напружень кручення:
−1 = 250 МПа
92
Межа витривалості при симетричному циклі напружень згину:
−1 = 270 МПа
Крутний момент:
= 129,76 · мм
Допустимий запас витривалості:
[] = 1,8
Знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та
крученні від шпонкового паза при ефективних коефіцієнтах концентрації
напружень:
= 1,88, = 1,88
Масштабні коефіцієнти:
= 0,82, = 0,73
Діаметр валу:
1 = 40 мм
Коефіцієнт стану поверхні:
= 1,09
− − 1 1,88 − 1,09 − 1
= = = 2,4
0,82
− − 1 1,88 − 1,09 − 1
= = = 2,7
0,7
Запас міцності при нормальних напруженнях:
сум 35910,08
= = = = 6,5 МПа, при = 40 мм і
5510 0 = 5510
0
93
−1 270
= = = 17,3 > [] = 1,8
· + · 2,4 · 6,5 + 0
Запас міцності при дотичних напруженнях:
129760
= = = 11,03 МПа, при = 40 мм і р = 11710
р 11710
15,9
= = = = 7,95 МПа
2 2
−1 150
= = = 6,86 > [] = 1,8
· + · 2,7 · 7,95 + 0,05 · 7,95
Отже всі умови запасу міцності виконується.
3.3.5 Підбір шарикових підшипників кочення
Підібрати радіальні шарикові підшипники для робочого валка при наступних
даних:
радіальне навантаження на підшипник 1 (на лівій опорі):
=
1 √2 + 2 = √119,92 + 02
= 119,9 ;
радіальне навантаження на підшипник 2 (на правій опорі):
2 2
= √ + = √119,92 + 02 = 119,9 ;
2
частота обертання валу, = 65,7 хв−1;
посадочні діаметри валу під підшипники, = 40 мм;
94
коефіцієнт обертання кільця, = 1;
коефіцієнт безпеки = 1;
температурний коефіцієнт = 1;
необхідна довговічність екв = 6580.
Приймаємо попередньо кульковий радіальний підшипник середньої серії 308
по ГОСТ 8338-75 у якого динамічна вантажопідйомність = 31900 .
Еквівалентне розрахункове навантаження:
для підшипника I:
1 = · · = 1 · 119,9 · 1.2 · 1 = 143,88
1
для підшипника II:
2 = · · = 1 · 119,9 · 1.2 · 1 = 143,88
2
Оскільки для обох опор підшипники вибираються однакові, то подальший
розрахунок ведемо по одному підшипнику опори.
Визначаємо довговічність підшипника:
60 · · екв 60 · 65,7 · 6580
= = = 26 млн. обертів.
106 106
Визначаємо динамічну вантажопідйомність підшипника:
3 3
С = екв · √ = 143,88 · √26 = 425,88
Оскільки розрахункова динамічна вантажопідйомність менша за допустиму то
приймаємо підшипник ескіз якого зображений на рис. 3.6 з параметрами:
= 40 мм; = 90 мм; = 23 мм; 2 = 49 мм ; 2 = 80 мм; = 2,5 мм; =
31900 .
95
Рисунок 3.6 Ескіз підшипника робочого валка
3.3.6 Розрахунок шпонок
Розрахунок шпонки під муфту на вхідному валу:
Для діаметра 35 мм приймаємо шпонку = 10 мм, ℎ = 8 мм, = 56 мм.
р = − = 56 − 10 = 46 мм.
Визначаєм:
2 · 4 · 4 · 10110
зм = = = = 3,14 ≤ [ ] = 150 МПа.
· р(ℎ − 1) · р · ℎ 35 · 46 · 8 зм
Визначаємо:
2 · 2 · 10110
зм = = = 1,26 ≤ [зм] = 70 ÷ 100 МПа.
· р · 35 · 46 · 10
Отже умова виконується.
Розрахунок шпонки під циліндричну шестерню пластинчастого валу.
Для діаметра 35 мм приймаємо шпонку = 10 мм, ℎ = 8 мм, = 80 мм.
96
р = − = 80 − 10 = 70 мм.
Визначаєм:
2 · 4 · 4 · 19600
зм = = = = 4 ≤ [ ] = 150 МПа.
· р(ℎ − 1) · зм
р · ℎ 35 · 70 · 8
Визначаємо:
2 · 2 · 196000
зм = = = 3,2 ≤ [зм] = 70 ÷ 100 МПа.
· р · 35 · 70 · 10
Отже умова виконується.
Розрахунок шпонки під циліндричну шестерню рифленого валика.
Для діаметра 40 мм, приймаємо шпонку = 10 мм, ℎ = 8 мм, = 63 мм.
р = − = 63 − 10 = 53 мм.
Визначаєм:
2 · 4 · 4 · 129760
зм = = = = 30,44 ≤ [ ] = 150 МПа.
· р(ℎ − 1) · р · ℎ 35 · 53 · 8 зм
Визначаємо:
2 · 2 · 129760
зм = = = 12,24 ≤ [
· · 40 · 53 · 10 зм] = 70 ÷ 100 МПа.
р
Отже умова виконується.
97
Розрахунок шпонки під циліндричну шестерню підтримуючого валика.
Для діаметра 50 мм, приймаємо шпонку = 16 мм, ℎ = 10 мм, = 80 мм.
р = − = 80 − 16 = 64 мм.
Визначаємо:
2 · 4 · 4 · 218000
зм = = = = 27,25 ≤ [ ] = 150 МПа.
· р(ℎ − 1) · р · ℎ 50 · 64 · 10 зм
Визначаємо:
2 · 2 · 218000
зм = = = 8,51 ≤ [зм] = 70 ÷ 100 МПа.
· р · 50 · 64 · 10
Отже умова виконується.
Висновки до розділу 3
В розрахунковому розділі розглянуто: будівельну частину; розрахунок
віджимних валків; розрахунок шламодробильної машини.
В підрозділі будівельна частина розглянуто об’ємно-планувальне рішення
(вибір ширини прогонів колон і висоти цеху); будівельні конструкції і матеріали
(фундамент, покриття, стіни, підлога, вікна, двері); санітарно технічне обладнання
(вимоги до системи водопостачання і каналізації на підприємстві, система
водопостачання, система вентиляції, опалення, електроосвітлення,
електропостачання).
В підрозділі розрахунок віджимних валків проведено розрахунки:
- визначення тиску;
- розрахунок валків;
- розрахунок ланцюгової передачі;
- вибір і розрахунок елементів муфти;
98
В підрозділі розрахунок шламодробильної машини проведено розрахунки:
- розрахунок потрібної потужності і продуктивності машини
- кінематичний розрахунок привода машини
- перевірний розрахунок валу на запас міцності і вибір його матеріалу
- підбір шарикових підшипників кочення
- розрахунок шпонок.
99
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
В процесі виконання випускної магістерської кваліфікаційної роботи на тему:
“Вдосконалення процесу шламування кишок та модернізація обладнання”
досліджено процес шламування кишок та переоснащено лінію обробки кишок на
ВАТ “Ватутінський м’ясокомбінат”. Нова лінія має продуктивність 160 черев/год
при переробці кишок великої рогатої худоби; 400 черев/год при переробці кишок
свиней та 500 черев/год при переробці кишок баранячих.
В результаті зроблено аналітичний огляд в якому розглянуто:
- техніко економічне обгрунтування проекту;
- огляд обладнання;
- будова і принцип дії шламодробильної машини.
В науково-дослідному розділі розглянута технічна пропозиція. Також в розділі
була проведена науково дослідна робота.
В розрахунковому розділі проведено розрахунки:
- будівлі цеху;
- розрахунок віджимних валків;
- розрахунок шламодробильної машини.
В розділі розробка технологічного процесу виготовлення деталі розроблено
методи обробки поверхні та деталі.
В роботі також виконано розділ з охорони праці та безпеки в надзвичайних
ситуацій.
Дана лінія відрізняється від існуючих аналогів тим що в ній вставлені віджимні
валки ВО-150 замість ФОК-С-3, які відзначаються надійністю в роботі, простотою
конструкції та обслуговуванням, можливістю точного регулювання зазору між
валками.
Проведені техніко-економічні розрахунки дали наступні результати:
- термін окупності – 1,46 року;
- обсяг виробництва в 5 разів збільшиться;
- прибуток в 7 разів збільшиться;
100
- продуктивність праці в 3,7 рази збільшиться.
З економічної точки зору ці результати є достатньо високими і показують, що
дана розробка має право на існування. Машина, порівняно з аналогами
закордонними, проста в управлінні, і до того ж виконана з деталей і вузлів, що
виготовляються в Україні, все це дає змогу зменшити витрати на обслуговування.
Таким чином, запропонована в проекті лінія є економічно вигідною і може
застосовуватися для подальшого використання на підприємствах харчової
промисловості.
Результати роботи рекомендовано до впроваджено на ВАТ “Ватутінський
м’ясокомбінат”.
101
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 Боровик А.І. Монтаж, діагностика, ремонт технологічного обладнання.
Практикум, навчальний посібник. – Черкаси ЧДТУ, 2006 р. – 311 с.
2 Богомолов О.В., Гурський П.В., Богомолова В.П. Курсове та дипломне
проектування обладнання переробних і харчових підприємств: Навч. посібник для
студ. вищих навч. закл. – Х. : Еспада, 2005. – 429 с.
3 Ванін В.В., Бліок А.В., Гнітецька Г.О. Оформлення конструкторської
документації: Навч. Посіб. 3-вид. –К.: Каравела, 2004. – 160 с.
4 Закалов О.В., Закалов І.О, Технологічне обладнання харчових виробництв. –
Тернопіль, 2000. – 406 с.
5 Іванченко Ф.К. Підйомно-транспортні машини: Підручник. – К.: Вища
школа, 1993. – 413 с.; іл.
6 Методичні вказівки до дипломного проектування. /Уклад.: М.І. Сороколіт,
П.І. Меняйло, В.М. Таран, В.Л.Яровий. – К.: НУХТ, 2004. –40с
7 Методичні рекомендації до практичних занять з дисципліни: “Машини для
транспортування харчової продукції” для студентів 3 курсу спеціальності 133
Галузеве машинобудування усіх форм навчання /Укладач Л.М. Мізнік, М.В. Хандюк
– Черкаси: ЧДТУ, 2020. – 67 с.
8 Методичні рекомендації щодо підготовки та формування навчально-
методичного забезпечення у Черкаському державному технологічному університеті
[Електронний ресурс] / Відп. ред.: Кожем’якін О.С.; Черкас. держ. технол. ун-т. –
Черкаси: ЧДТУ, 2016. – 40 с.
9 Рвачов В.В., Гуртовий М.В. Технологічне обладнання харчових виробництв:
Механічне обладнання: Навч. пос. для студ. вищих навч. закл. – О.: Астропринт,
2005. – 348 с.
10 Обладнання підприємств переробної та харчової промисловості/ Гулий І.С.,
Пушанко М.М., Орлов Л.О. та ін. – Вінниця: Нова книга, 2001.–576с.
11 Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин:
Підручник.- К.: Вища шк., 1993. – 556 с., іл.
102
12 Процеси і апарати харчових виробництв: Підручник / За ред. проф. І.Ф.
Манежика./ – К.: НУХТ, 2003. – 400 с.: іл.
13 Серьогін О.О., Пономаренко В.В., Люлька Д.М. Технологічне обладнання
харчових виробництв: Конспект лекцій для студентів напрямку підготовки
“Інженерна механіка” (спеціальності “Обладнання переробних і харчових
виробництв”) денної та заочної форми навчання. – К.: НУХТ, 2011. - 160 с.
14 Конструювання обладнання харчових виробництв. Конспект лекцій для
студентів спеціальності “Обладнання переробних і харчових виробництв” / М.С.
Стечишин. – Хмельницький: ХНУ, 2005. – 115 с.
103
ДОДАТКИ