Измельчение резанием

Резанию подвергают овощи, фрукты, конфетную и тестообраз­ную массу, мясные, кисломолочные, рыбные и другие продукты.

На практике применяют следующие основные способы реза­ния: пуансоном, резцом, ножом и фрезой. Наиболее распростра­ненный способ — резание ножом и фрезой.

Ножи бывают односторонние и двухсторонние (рис.2). Грань 1 одностороннего ножа является рабочей. В двухсторон­нем ноже обе грани 2 — рабочие. Угол между гранями называ­ется углом заточки. Линия пересечения граней ножа образует лезвие.

Применяют ножи разнообразных форм: серповидные в куттерах, дисковые в слайсерах для резки хлеба, овощей, а также при порционировании продуктов, ленточные, крестовидные в измель­чающих машинах и др. Ножи могут совершать возвратно-поступа­тельное, вращательное и колебательное движение. В некоторых резательных машинах ножи остаются неподвижными, а изрезаемый материал движется определенным образом относительно но­жей. Ножом режут в основном мягкие продукты.

Для распиливания туш применяют фрезы и пилы.

Помимо резания ножом применяют резание резцом и пуансо­ном (рис. 3). Пуансоном режут твердые пищевые продукты, на­пример морковь, капусту, картофель и т. д. Резец применяют для резания твердых и пластических продуктов.

Рис.2. Виды ножей

а — односторонний нож: 1 — режущая кромка; б— двухсторонний нож: 2—ра­бочая режущая грань

Резание можно разделить на собственно резание и рубку. При рубке резец перемещается только в перпендикулярном направле­нии к материалу, а при резании он движется как в перпендику­лярном, так и в параллельном направлении к кромке материала. При рубке резец или клин проникает в толщу, например, мяса и уплотняет его верхний слой. При рубке поверхность получается не гладкой, не имеющей определенной формы. Рубку применя­ют, когда к поверхности среза не предъявляют специальных тре­бований.

Для резания пластических материалов применяют струну. Пол­ная работа, затрачиваемая на резание, Дж,

(8)

Резание можно рассматривать как процесс, состоящий из двух последовательных стадий: сначала лезвие ножа сжимает материал, а затем перерезает его, образуя ровную поверхность среза.

Работа, затрачиваемая на сжатие, выражается уравнением, предложенным акад. В. Л. Горячкиным,

(9)

(10)

Обычно пользуются понятием «удельное усилие резания», ко­торое характеризует усилие резания, отнесенное к 1 м длины лез­вия ножа. Так, удельное усилие резания моркови составляет 1400... 1600 Н/м, а картофеля - 600...700 Н/м.

Условный модуль сжатия материала лезвием ножа определяют экспериментальным путем. Его величина зависит от свойств мате­риала, вида ножа, состояния лезвия, усилия резания и других фак­торов. Лезвие режущего инструмента характеризуется режущей способностью, которая в процессе эксплуатации уменьшается. Из-за перечисленных причин полную работу резания определить расчетным путем достаточно трудно.

Технологическим свойством материала при резании является его податливость резанию. Величина, обратная податливости, оп­ределяет способность материала сопротивляться резанию.

Коэффициент полезной работы лезвия представляет собой от­ношение полезной работы к полной:

(11)

Способность лезвия разделять материал на части является его режущей способностью, которая зависит от усилия резания: чем усилие резания меньше, тем режущая способность лезвия больше. Однако режущая способность лезвия уменьшается по мере его из­носа. Важным технологическим параметром лезвия является ско­рость резания, под которой понимают скорость перемещения лез­вия в направлении резания. С увеличением скорости резания уси­лие резания уменьшается. Естественно, что при резании мягких продуктов уменьшается усилие резания, увеличиваются скорость резания и срок эксплуатации лезвия.

В пищевой промышленности применяют режущие инструмен­ты разнообразных форм: прямоугольные, дисковые, ленточные, серповидные и др. Режущие инструменты могут совершать враща­тельное, возвратно-поступательное, колебательное движение, но могут быть и неподвижными, в то время как изрезаемый материал находится в движении в машине.