Краткие теоретические сведения. В цехе первичной переработке скота съемка шкуры является наиболее ответственной операцией, от качества которой зависит товарный вид туши

В цехе первичной переработке скота съемка шкуры является наиболее ответственной операцией, от качества которой зависит товарный вид туши, выход мяса и жира.

Шкура состоит из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожного слоя, лежащего на поверхности фасции, охватывающей снаружи тушу. Отделение шкуры ведут по подкожному слою, предварительно разрушая или уменьшая его прочность.

Отделение шкур может быть механическим, тепловым, химическим или комбинированным. Наибольшее распространение получил метод механической съемки путем разрушения подкожного слоя. Усилие, необходимое для разрыва подкожного слоя, создается механическим натяжением шкуры или нагнетанием сжатого воздуха. Разрыв подкожного слоя натяжением возможен, если в силовой цепи шкура – подкожный слой – поверхностная фасция подкожный слой обладает наименьшей прочностью.

Исходя из строения шкуры и остова туш скота существуют следующие принципы построения процесса механической съемки по способу разрыва подкожного слоя:

в местах, где шкура соединена с поверхностной фасцией через подкожный слой, прочность которого как в продольном, так и в поперечном направлениях одинакова, съемка шкуры возможна в любом направлении;

в местах прочного соединения поверхностной фасции с дермой (соединение шкуры с подкожной мышцей) шкуру следует снимать в одном направлении – поперек волокон мышцы и вдоль волокон фасции, при этом волокна фасции расслаиваются. На расслаивание требуется меньше энергии, чем для разрыва [3].

При отделении шкуры механическим способом энергия, необходимая для разрыва, передается от внешнего источника через натяжение шкуры (постоянное или вибрирующие), путем принудительного введения между шкурой и тушей клина, путем нагнетания под шкуру сжатого воздуха, воды, рассола (гидростатическая съемка) или с добавлением твердых частиц: лед (гидродинамическая съемка) [3].

Подкожный слой, разрушение которого происходит при съемке шкуры, состоит из коллагена и эластина. Разрушение их сопровождается упрочнением, определяемым по формуле Буссе – Журкова [3]

,

где – продолжительность действия разрушающей нагрузки, с; а и В – постоянные, зависящие от температуры и вида разрушаемого материала; – временное сопротивление, Па.

Опыты по разрушению ряда животных, показали, что прочностную характеристику для практики можно определить, как

v = В ^. е^aр,

где v – скорость процесса разрушения, м/мин; р – удельное сопротивление при отделении шкуры, Н^.м; В – коэффициент, равный скорости разрушения материала при нагрузке р = 0, причем для разрыва шкур и подкожного слоя В = 2,5^.10^-4; а – коэффициент, равный обратной величине упрочнения (м/Н) при увеличении скорости деформации в е = 2,71 раза, при указанных размерностях численное значение а при съемке шкур с крупного рогатого скота равно (2,5–4,6)^.10^-3, с мелкого рогатого скота (5–12)^.10^-3.

Сопротивление разрушению p, Н/м, [6]

р = р₀ + а₀vⁿ,

где р₀ – сопротивление при статическом разрушении; а₀, n – параметры, характеризующие продукцию.

Удельное сопротивление при отделение шкуры по способу разрыва подкожного слоя зависит от возраста, вида, пола и упитанности скота, скорости и угла отделения шкуры р_а, Н/м, [3]

р_а = ,

где v – скорость отделения шкуры, м/мин; – угол отделения шкуры, …°.

Общее сопротивление отделению шкуры P, Н/м [2]

Р = р_аS,

где S – периметр отделения шкуры, м.

Теоретический удельный расход энергии (без учета дополнительного расхода на деформацию шкуры и туши) [3]

= 2 lр_а cos² ,

где l – длина снятой шкуры, м.

По мере возрастания скорости съемки сопротивление подкожного слоя разрыву увеличивается, при этом прочность поверхностной фасции почти не изменяется. Далее наступает момент, когда сопротивления разрыву подкожного слоя и поверхностной фасции становятся одинаковыми, а прочность подкожного слоя – больше прочности поверхностной фасции.

Скорость съемки шкуры по способу разрыва подкожного слоя, при которой прочности подкожного и поверхностной фасции одинаковы, называется предельно допустимой скоростью съемки шкуры v_пр, м/мин, [3]

v_пр = В ,

где р_ф – прочность поверхностной фасции.

При проектировании установок для съемки шкур необходимо выполнять основные требования: при забеловке туши находятся на подвесном пути; съемка шкуры ведется в двух направлениях: сначала боковая – для съемки с лопаток, шеи, грудной клетки, боков, частично со спины, а затем продольная – для отделения от туши остальной части шкуры; туша фиксируется за шею и передние ноги предварительным натяжением, составляющим от 20 до100 % максимального натяжения при съемке; при отвесной фиксации придать туше наклон 70° к горизонту; допустимая скорость съемки шкуры в боковом направлении не более 6, а в продольном – 10 м/мин [1]. Цель этих требований – исключение образования складок перед фронтом раздела, которые приводят к разрыву поверхностной фасции и выхватам мяса и жира (упрочнение остова туши подачей сжатого воздуха в грудную клетку исключает образование складок).

На предприятиях мясной отрасли применяются установки периодического и непрерывного действия.

Производительность установок периодического действия А, шкур/ч, [3]

А = ,

где Т – полная продолжительность цикла съемки одной шкуры (включая время подачи туши, фиксации туши и шкуры, съемки шкуры и освобождения туши), мин.

Для увеличения производительности установок необходимо стремиться к исключению подсобных операций или их совмещению с основными.

Производительность установок непрерывного действия А, шкур/ч, [6]

А = ,

где v – скорость движения туши по конвейеру, м/мин; – расстояние между тушами на конвейере, м.

Мощность двигателя для установки механической съемки шкуры N, кВт, N = ,

где Р – максимальное усилие отрыва от туши (при съемке шкур с крупного рогатого скота 9800 Н, мелкого рогатого скота – 2000 Н и свиней – 4900 Н); v ₁ – скорость съемки шкуры, м/мин; – общий КПД установки, учитывающий потери мощности в передаче от двигателя к приводной звездочке и в самой установке ( = 0,7–0,75).

Задача 4

Определить мощность электродвигателя и габаритные размеры моечных барабанов. Значение производительности (последняя цифра шифра) и тип (предпоследняя цифра) выбрать из табл. 4. Предпоследняя цифра 0 соответствует типу машин К7-ФМЗ-Ф, цифра 1 – БСН-1М и т. д.

Т а б л и ц а 4