V. Лабораторний практикум Лабораторна робота № 1

Тема: Машини для подрібнення м’яса

Мета роботи

1. визначити конструктивні й експлуатаційні параметри машин для подрібнення м’яса;

2. виконати розрахунки основних параметрів, що характеризують роботу машин;

3. провести порівняльний аналіз отриманих результатів з розрахунковими і визначити якісні показники процесу подрібнення м’яса.

Обладнання і матеріали: експериментальний стенд з дослідження впливу конструктивно-експлуатаційних параметрів м’ясорубки на показники ефективності роботи та якість подрібнення, набір ножів та решіток, секундомір, штангенциркуль, ваги, 3 кг м’яса свинини і яловичини.

Література: 1, с. 290-330; 6, с. 73-77; 7, с. 161-164.

Контрольні питання на допуск до лабораторної роботи:

1. Які вимоги повинні виконуватися при подрібненні м’яса?

2. Чому ножі, що обертаються виконані так, що вони працюють в режимі різання рубанням?

3. Які конструктивні параметри шнеку впливають на якість отримання фаршу?

4. З якою метою на внутрішній поверхні робочої камери виконуються ребра?

5. Порядок проведення експериментальної частини.

Зміст роботи

Під час самостійної підготовки до лабораторної роботи:

1. Вивчити призначення, принцип роботи машин для подрібнення м’яса. Звернути увагу на фактори, що впливають на якість подрібнення.

2. Вивчати принципову схему стенда з з дослідження впливу конструктивно-експлуатаційних параметрів м’ясорубки на показники ефективності роботи та якість подрібнення (Додаток А).

3. Ознайомитись з метою роботи, змістом, методиками виконання експерименту і розрахунків.

Після проведення допуску до лабораторної роботи в лабораторії:

1. Розібрати м’ясорубку і вивчити конструкцію та призначення окремих вузлів і деталей:

• вивчити будову завантажувального пристрою і звернути увагу на призначення товкача;

• вивчити будову робочої камери (при цьому звернути увагу на будову її внутрішньої частини і призначення гвинтової нарізки. Визначити число заходів гвинтової нарізки і її напрямок, висоту і форму ребер, геометричні розміри робочої камери: діаметр, довжину від краю завантажувального отвору до площини підрізної решітки. Ознайомитися з конструкцією кріплення камери до корпусу приводу);

• вивчити будову шнеку. Визначити його західність і порівняти із західністю гвинтової нарізки робочої камери. Виміряти шаг першого і останнього витків, визначити їх співвідношення, внутрішній і зовнішні діаметри, розрахувати кут підйому гвинтової лінії для першого і останнього витків, визначити кількість витків, зазор між внутрішньою поверхнею робочої камери і шнеком, а також площину перетину канавки останнього витка в осьовій площині;

• вивчити будову, порядок збирання і призначення ріжучих інструментів. Звернути увагу на закріплення ножів, що обертаються на пальці шнеку, на центрування і закріплення решіток і діаметр отворів в них. Розрахувати площу решіток, сумарну площу отворів і коефіцієнт використання площини решіток. Розрахувати площину підрізної решітки і площину отворів за формулою:

S_n = π ∙ (r²_{p max} – r²_{p min}) – 3 ∙ h_p · l_p, м²

де r_{p max}, r_{p min} – зовнішній та внутрішній радіуси отворів в підрізній решітці, м

h_р – ширина перемички підрізної решітки;

l_p – довжина леза підрізної решітки, м.

2. Зібрати машину в відповідності до інструкції з експлуатації, при цьому звернути увагу на послідовність збирання, на правильність встановлення підрізної решітки і ножів, що обертаються (леза ножа і решітки повинні бути направлені у бік обертання шнеку), на ступінь загвинчування гайки. Перевірити наявність товкача..

Методика виконання експерименту

1. Ознайомитися зі схемою стенду і призначенням контрольно-вимірювальних приладів.

2. Підготувати і зважити дві рівні порції м’яса. Промити, відділити м’ясо від кісток, сухожилок і нарізати кусками вагою 0,050…0,1 кг.

3. Після дозволу викладача виконати дослідження роботи машини на холостому ході:

   • при включеному електродвигуні попередньо послабивши ½ - ¾ оберту. Наживну гайку загвинчують до тих пір, поки не підсилиться шум в редукторі і не збільшиться опір гайки загвинчуванню;

   • виміряти споживану електродвигуном потужність.

4. Виконати подрібнення м’яса в м’ясорубці

   • одна порція м’яса рівномірно і в достатній кількості завантажується в машину при проштовхуванні його в горловину тільки штовхачем. Зрізати неповноцінний джгут продукту, підставити тарілку і визначити час виходу продукту із м’ясорубки у вигляді щільного джуту і зважити його.

   • виміряти споживану електродвигуном потужність при виході повноцінного джуту, подрібненого продукту;

   • визначити коефіцієнт провертання продукту відносно шнеку (підставивши значення отриманої продуктивності в формулу для розрахунку теоретичної продуктивності) м’ясорубки.

5. Виконати заміну ріжучих інструментів на інший набір інструментів, що проробили більше 50 годин і повторити експеримент.

6. Оцінити якість подрібнення в двох випадках.

7. Після закінчення досліджень всі деталі ріжучих інструментів, шнек, робочу камеру, завантажувальний пристрій очистити від залишків м’яса, промити, протерти і висушити.

8. За результатами проведеного експерименту визначити основні параметри, що характеризують роботу м’ясорубок.

Методика розрахунків показників ефективності роботи м’ясорубки

1. Теоретична продуктивність м’ясорубки, виходячи з продуктивності шнеку, визначається за формулою:

Q_T = 3600 · S_z · V_cк · ρ · φ, кг/год;

де S_z – площина перетину канавки останнього витку у осьовій площині;

S_z = 2/3 ∙ U · е, м²;

де U – максимальна ширина канавки шнеку в осьовій площині, м;

е – глибина канавки шнеку, м;

V_cк – кутова швидкість проковзування продукту,

V_cк = (r_зовн + r_внутр) ∙ К_ск , м²/с;

де n - частота обертання шнеку, об/хв.;

r_зовн., r_внутр – зовнішній і внутрішній радіус шнеку, м;

К_ск – коефіцієнт провертання шнеку, К_ск = 0,3…0,4;

ρ – щільність продукту, кг/м³;

φ – коефіцієнт заповнення площини продуктом, φ = 0,6…0,7.

2. Продуктивність м’ясорубки визначається експериментально при безперервному пропусканні продукту на протязі 30 хвилин:

Q_д= , кг/год.;

де m – маса подрібненої порції продукту, кг;

t - тривалість обробки продукту, с;

3. Корисна потужність машини визначається за формулою:

N_кор. = N_заг. - N_х.х., Вт;

де N_заг – потужність електродвигуна при роботі машини при навантаженні, Вт;

N_х.х - потужність електродвигуна при роботі на холостому ходу, Вт.

4. Питомі витрати енергії Р визначаються за формулою:

, Вт∙год./кг.

5. Коефіцієнт корисної дії машин визначається за формулою:

η =

Результати дослідних даних і розрахунків заносять до журналу результатів дослідження.

Після виконання необхідних розрахунків оформлюється звіт про виконану роботу

Зміст звіту

1. Тема і мета лабораторного заняття.

2. Заповнений журнал результатів дослідження.

3. Аналіз отриманих експериментальних і розрахункових даних.

4. Результати органолептичної оцінки якості подрібнення у двох випадках.

5. Висновок про проведену роботу.

Контрольні питання

1. Які конструктивні параметри впливають на продуктивність м’ясорубки?

2. Що є робочими органами м’ясорубки, їх будова?

3. Які решітки входять в комплект м’ясорубки?

4. Порядок зборки м’ясорубки в залежності від технологічних вимог до отриманого напівфабрикату.

5. Як конструктивні параметри впливають на продуктивність м’ясорубки?