Во­в­ч­ки

Во­в­ч­ки за­без­пе­чу­ють по­пе­ре­днє (дрі­б­не) по­дрі­б­нен­ня м'я­са і м'я­со­про­ду­к­тів при ви­ро­б­ни­ц­т­ві ко­в­ба­с­них ви­ро­бів. Во­в­ч­ки ха­ра­к­те­ри­зу­ють­ся ви­со­кою про­ду­к­ти­в­ні­с­тю, про­с­то­тою ви­ко­нан­ня жи­ви­ль­но­го і по­дрі­б­ню­ва­ль­но­го при­стро­їв, зру­ч­ні­с­тю в об­слу­го­ву­ван­ні й екс­плу­а­та­ції, на­дій­ні­с­тю в ро­бо­ті, а також мо­ж­ли­ві­с­тю вклю­чен­ня їх у по­токово-­технологічні лі­ні­ї.

До вовчків ставляться та­кі тех­но­ло­гі­ч­ні ви­мо­ги:

1) во­вчки по­ви­нні за­без­пе­чу­ва­ти рі­з­ний сту­пінь по­дрі­б­нен­ня;

2) вовчки повинні забезпечувати рі­в­но­мі­р­ну по­да­чу си­ро­ви­ни до по­дрі­б­ню­ва­ль­но­го ме­ха­ні­з­му;

3) си­ро­ви­на не по­ви­нна на­грі­ва­ти­ся ви­ще те­м­пе­ра­ту­ри, пе­ред­ба­че­ною тех­но­ло­гі­єю;

4) де­та­лі по­дрі­б­ню­ва­ль­но­го ме­ха­ні­з­му по­ви­нні на­би­ра­ти­ся та­ким чи­ном, щоб по­дрі­б­нен­ня від­бу­ва­ло­ся без зай­вих ви­трат ене­р­гії і без зни­жен­ня про­ду­к­ти­в­но­с­ті;

5) у ро­бо­чу ча­с­ти­ну ма­ши­ни не по­ви­нно по­трапляти зма­щен­ня, а в зма­щен­ня – м'я­с­ний сік;

6) ро­бо­чі ор­га­ни ма­ши­ни по­ви­нні лег­ко під­да­ва­ти­ся роз­би­ран­ню і збо­р­ці при са­ні­та­р­ній об­ро­б­ці ма­ши­ни і ком­пле­к­ту рі­за­ль­но­го ме­ха­ні­з­му.

7)

Рис 3.8 Схе­ма во­в­ч­ка:

1 – ос­но­ва; 2 – за­ва­н­та­жу­ва­ль­на го­р­ло­ви­на; 3 – ро­бо­чий шнек; 4 – рі­за­ль­ний ме­ха­нізм; 5 – при­від

Во­в­чок (рис. 3.8) скла­да­єть­ся з ос­но­ви 1, за­ва­н­та­жу­ва­ль­ної го­р­ло­ви­ни 2, ро­бо­чо­го шне­ка 3, ком­пле­к­ту рі­за­ль­но­го ме­ха­ні­з­му 4 і при­во­ду 5. Ком­плект рі­за­ль­но­го ме­ха­ні­з­му скла­да­єть­ся з одного чи двох но­жів і про­ти­рі­за­ль­них ре­ші­ток з рі­з­ним ді­а­ме­т­ром отво­рів.

За конс­тру­к­цією во­в­ч­ки по­ді­ля­ють­ся на; (рис. 3.9):

– во­в­ч­ки без при­му­со­вої по­да­чі си­ро­ви­ни в го­ри­зо­н­та­ль­но роз­та­шо­ва­ний ро­бо­чий ци­ліндр;

– во­в­ч­ки з ме­ха­ні­ч­ною (при­му­со­вою) по­да­чею си­ро­ви­ни в по­хи­ло роз­та­шо­ва­ний ро­бо­чий ци­ліндр;

– во­в­ч­ки з ме­ха­ні­ч­ною по­да­чею си­ро­ви­ни в го­ри­зо­н­та­ль­но роз­та­шо­ва­ний ро­бо­чий ци­ліндр;

– во­в­ч­ки з па­ра­ле­ль­ним роз­та­шу­ван­ням жи­ви­ль­но­го і ро­бо­чо­го шне­ків;

– во­в­ч­ки з по­хи­лим роз­та­шу­ван­ням жи­ви­ль­но­го і ро­бо­чо­го шне­ків;

– во­в­ч­ки з пе­р­пе­н­ди­ку­ля­р­ним роз­та­шу­ван­ням жи­ви­ль­но­го і ро­бо­чо­го шне­ків.

Механізм подрібнення вовчка буває конічним, циліндричним і плоским. Останній одержав найбільшого поширення. Це викликано не тільки зручністю і швидкістю обслуговування, але і можливістю виконання на ньому східчастого подрібнення, а також простотою виготовлення і надійністю роботи. Він являє собою послідовне чергування нерухомих решіток і обертових ножів.

Найбільш розповсюдженим є механізм подрібнення, що складається з приймальної, проміжної і вихідної решіток, двосторонніх і однобічних багатозубих ножів (рис. 3.10). Особливість конструкції інструмента типу решіток - це форма і розміри отворів, що представляють собою кільцеві крайки, що ріжуть. Діаметр отворів визначає швидкість витікання сировини і ступінь його подрібнення. Форма отворів буває круглої, квадратної, овальної, квасолевидної, зі скосами і без них і т.д. Ножі для вовчків застосовують в основному трьох- і чотирьохзубі, суцільні і складені, з однобічним і двостороннім заточенням, із прямолінійними і криволінійними крайками, що ріжуть. Для жиловки м'яса при здрібнюванні використовують жиловальні ножі перед вихідними решітками вовчка. Вони мають рознесені по зубах спеціальні канавки, по яких при подрібнені віддаляються із зони різання плівки і сухожилля. Відомі також і інші конструкції жилувальних ножів.

Привід вовчка електромеханічний. За конструкцією він може бути загальним і роздільним для подавальних і різальних механізмів, одно- і багатошвидкісних. Застосування роздільного приводу пов'язано із завданням різних режимів роботи за допомогою механізмів, що подають і ріжуть, у залежності від властивостей сировини, що подрібнюється.

За основну технічну характеристику вовчка приймають діаметр решіток. Найбільше застосування для подрібнення м'якої м'ясної сировини знайшли вовчки з діаметрами решіток 82, 114, 120, 160 і 200 мм.

Для їх виконання в прийомному бункері вовчка монтують деталі, що одночасно перемішують і нагнітають сировину в механізм подрібнення; на горловині вовчка встановлюють додаткові насадки для наповнення ковбасних оболонок.

Вовчки випускають вітчизняні і закордонні підприємства і фірми. З закордонних фірм можна виділити вовчки фірм "Laska" (Австрія), "Kramer + Grebe" (Німеччина), "Seydelmann" (Німеччина), "Wolfkіng" (Данія), "Palmіa" (Швеція), а також американські, польські, фінські і багато інших.

б)

а)

Рис. 3.9 Схема вовчків:

а) без примусової подачі сировини; б) із примусовою.

У даний час одержали поширення вовчки, що поряд зі подрібненням виконують і інші технологічні операції - змішування, жиловку, посол, наповнення фаршем оболонок при виробництві ковбасних виробів.

Рис 3.10. Ріжучі механізми вовчків:

а – К6-ФВЗП-200; б – К6-ФВП-160-2; в, г – фірми "Seydelmann" (Німеччина); д – фірми "Laska" (Австрія); е – фірми "Kramer + Grebe" (Німеччина); 1 – кільця-підпори; 2 – вихідні решета, 3 – чотиризубий ніж із прямолінійними ріжучими крайками,; 4 – проміжні решета; 5 – прийомні решета; 6 – чотиризубий ніж із криволінійними ріжучими крайками,; 7 – трубчаста насадка; 8, 10, 12 – жилувальні чотирихзубі ножі; 9 – двозубий ніж; 11 – багатозубий ніж з обмежувальним кільцем.

Вовчок К6-ФВП-120 (рис. 3.11) виготовляють у двох виконаннях: К6-ФВГ-120-1 (без завантажувального пристрою) і К6-ФВП-120-2 (із завантажувальним пристроєм).

Вовчок встановлений на станині звареної конструкції і включає механізм подачі сировини, що ріже механізм, привід і завантажувальну чашу.

У механізм подачі сировини і до ріжучого механізму входять робочий шнек, допоміжний шнек подачі сировини до робочого шнека і робочий циліндр із внутрішніми ребрами. Ріжучий механізм - ножі, встановлені на хвостовику робочого шнека, ножові решета і притискний пристрій. Відкидний стіл служить для санітарної обробки ріжучого механізму, відкидна площадка забезпечує зручність обслуговування. Захисно-пускова апаратура розташована в електрошафі, який варто встановлювати в зручному для обслуговування місці (на стіні).

М'ясо (температура не нижче 1 °С) подається в завантажувальну чашу вовчка К6-ФВП-120-1 по вертикальних спусках вовчка Кб-ФВП-120-2 - підйомником К6-ФПЗ-1 з підлогового візка, звідки захоплюється допоміжним і робочим шнеками і направляється до механізму, що ріже, де подрібнюється до заданого ступеня, що забезпечується установкою ножів і відповідних ножових решіт.

Вовчок К7-ФВП-160-2 (рис. 3.12) складається з чотирьох основних механізмів: живильного, ріжучого, приводу і станини, на якій монтуються всі

Рис. 3.12. Вовчок К7-ФВП-160-2:

а – схема вовчка; 1 – підпірні решета: 2- різальний механізм; 3 – ножовий вал; 4 – робочий шнек; 5- одновиткова лопата; 6- бункер, 7- клинопасова передача робочого шнека; 8- клинопасова передача ножового вала; 9- електродвигун; 10- площадка для санобробки; 11 – жолоб; 12 – трубчаста насадка; б – різальний механізм: 1 – підпірні решета; 2-вихідні ножові решета; 3- ножі; 4- проміжні решета; 5 – прийомні решета.

складові одиниці, деталі, електродвигун і пускова електроапаратура. Живильний механізм складається з бункера і шнеків. У ріжучий механізм входять хрестоподібні двосторонні ножі і набір ножових решіт, циліндр із внутрішніми спеціальними ребрами і гайка-маховик із трубчастою насадкою.

Ножі мають криволінійні зуби і виконані з двох частин. Вони мають по розніманню між зубами прохідні канали для продукту. Частота обертання ножів (8,3 с^-1) перевищує частоту обертання робочого шнека (3,3 с^-1). Це досягається тим, що вал, який приводить в обертання ножі, проходить усередині робочого шнека і має самостійний привід. Робочий шнек у місці завантаження має западини для заповнення продуктом, а завантажувальний бункер під шнеком - відтинаючі ребра. Ця конструкція забезпечує рівномірну і безупинну подачу продукту в робочу зону. Число спіральних ребер перевищує в два рази число ребер з боку завантажувального бункера, в результаті чого виключається повернення продукту в бункер. Вихідні решета товщиною 8 мм підгортаються твердою підпорою з радіальними загостреними ребрами. Конструкція цієї підпори дозволяє застосовувати решета товщиною до 3,0 мм, тоді як раніше решета заміняли на нові при зносі до товщини 8,0 мм. Привід складається з електродвигуна, редуктора циліндричного і клинопасової передачі.

Вовчок працює за таким способом: жиловане м'ясо в шматках масою до 0,5 кг подається в бункер, відкіля захоплюється робочим і допоміжним шнеками і направляється в зону ріжучого механізму. У ній сировина подрібнюється до заданого ступеня, що забезпечується шляхом установки ножів і ножових решіт з відповідними діаметрами отворів.

Вовчок К6-ФВЗП-200 (рис. 3.13) складається з живильника, механізму що ріже, приводу і станини.

Рис. 3.13. Вовчок К6-ФВЗП-200:

1 – чаша; 2 – живильний шнек; 3 – робочий шнек; 4- циліндр; 5- гайка-маховик; 6 – ножі; 7 – решета; 8 – гільза; 9, 10 – електродвигуни; 11, 12 – редуктори; 13 – станина.

Живильник містить у собі завантажувальну чашу, два живильних шнеки з постійним кроком витків, робочий шнек з перемінним кроком витків, робочий циліндр із гайкою-маховиком. Ріжучий механізм складається з хрестоподібних чотирьохлопасних ножів, решіт і запресованої в робочий циліндр гільзи зі спіральними ребрами. Привід містить у собі електродвигуни, редуктори і клинопасову передачу. Станина являє собою каркас із профільного і листового металів.

Подача сировини до робочого шнека здійснюється з чаші живильними шнеками у гільзу, усередині якої встановлено робочий шнек на двох опорах, що подає сировину до ріжучого механізму, який складається з ножів і решіт. Регулювання притиску ножів і решіток здійснюється гайкою-маховиком. Живильні шнеки забезпечують рівномірну подачу сировини до механізму, що ріже, незалежно від кількості сировини в завантажувальній чаші.

Технічні характеристики вовчків (без завантажувальних пристроїв) приведені в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 – Технічна характеристика вовчків

Марка	Продуктив-ність, кг/г	Діаметр решета ріжучого механізму, мм	Потужність, кВт	Габаритні розміри, мм	Маса, кг
ЮМ-ФВП-82-2			5,0	1080x700x1300
К7-ФВП-114			7,5	1080x880x1220
К6-ФВП-120			12,5	1600x900x1600
221-ФВ-012			12,5	1600x900x1600
К7-ФВ1П-130-2			12,5	1175x1220x1595
ДИП-05			1,03	1255x825x1260
Я2-ФЮЖ				1254x775x1258
К6-ФВП-160-1			32,2	1900x1000x1650
ЯЗ-ФВВ				1520x902x1435
ВФ-160			32,4	1380x1280x1710
К7-ФВП-200			32,2	1385x1270*1585
ВЖ-200			41,4	1490x1340x1920
К6-ФВЗП-200			18,5	1500x1200x1400

Продуктивність вовчків як машин безперервної дії можна визначити за пропускною здатністю ріжучих механізмів або по ріжучій здатності подрібнюючого механізму. Метод розрахунку вибирають відповідно до конструктивної схеми вовчка.

При рівній частоті обертання ножів і робочого шнека (ножі кріплять на хвостовику робочого шнека) визначальним фактором продуктивності є пропускна здатність ріжучого механізму. Продуктивність вовчка , кг/с

, (3.12)

де – сумарна площа отворів у першій прийомній ножовій решітці, м²;

– швидкість просування продукту через отвір перших ножових решіток,

м/с;

– щільність продукту, кг/м³;

– коефіцієнт використання площі отворів перших ножових решіт

().

, (3.13)

де –діаметр отвору в решітках, м;

– кількість отворів у ножових решітках, шт.;

– частота обертання-шнека, хв-¹;

– зовнішній і внутрішній радіуси останнього витка шнека, м;

– кут підйому гвинтової лінії шнека, град;

– коефіцієнт об'ємної подачі продукту ().

, (3.14)

де – кутова швидкість шнека, рад/с;

– кутова швидкість продукту, рад/с.

Якщо частота обертання ножів, що мають самостійний привід, більша частоти обертання робочого шнека (), віддають перевагу визначенню продуктивності по ріжучій здатності, подрібнювального механізму , кг/с

, (3.15)

де – коефіцієнт використання механізму, що ріже, ();

– ріжуча здатність, подрібнювального механізму, м²/с;

– питома поверхня продукту після подрібнення, м²/кг (при діаметрі

отворів останньої решітки 2 – 3 мм м²/кг; при діаметрі

отворів 16 – 25 мм м²/кг);

– діаметр ножових решіт, м;

– кількість площин різання;

– коефіцієнт використання площі решіт;

– кількість зубів (пер) ножа.

Потужність електродвигуна привода вовчка визначають сумою потужностей, затрачуваних на подрібнення продукту, подолання тертя у механізмі, просування продукту шнеком і подолання тертя шнека об продукт:

де – потужність, затрачувана на подрібнення продукту в ріжучому

механізмі, Вт;

– потужність, затрачувана на подолання тертя в ріжучому

механізмі, Вт;

– потужність, затрачувана на подолання тертя шнека об продукт і

просування продукту шнеком у зону подрібнення, Вт.

, (3.16)

де – площа ножових решіт, м²;

– коефіцієнти використання площі відповідно приймальних,

проміжних, і вихідних ножових решіт;

– питома витрата енергії на перерізання продукту, Дж/м²

( Дж/м²);

– кількість зубів (пер) одного ножа, шт.

, (3.17)

де – зусилля затягування ріжучого механізму, Н;

– зовнішній та внутрішній радіуси обертового ножа, м;

– коефіцієнт тертя ковзання ножа об решітку в присутності

подрібненого продукту ( = 0,l);

– кількість площин різання;

,

де – усереднений тиск на поверхні контакту ножів і решіт, Па

( Па);

– ширина площі контакту леза ножа і решіт, м.

, (3.18)

де – тиск за останнім витком шнека, Па; ( Па);

– число витків шнека;

– коефіцієнт тертя продукту об шнек ();

– середній крок витків шнека, величина якого залежить від їхнього

кута підйому і середнього діаметра шнека.

Потужність електродвигуна привода вовчка , кВт

, (3.19)

де – питома витрата електроенергії при сталій роботі вовчка (при діаметрі

отворів у решітках 2-3 мм кВтּгод/т, при діаметрі отворів

16 – 25 мм кВтּгод/т);

– продуктивність вовчка, кг/год;

– ККД приводного механізму вовчка .

У даний час освоюється випуск модульних агрегатів для малих приватних підприємств і фермерських господарств. Ці агрегати являють собою пристрої, в яких на базі універсального приводу монтують вовчок, шприць, мішалку, куттер та ін.

Модульний агрегат ВШ-82 показаний на малюнку 3.14. Він призначений для подрібнення м'яса і наповнення м'ясним фаршем штучних і природних оболонок при виробництві ковбас, шинки, сосисок. Агрегат є універсальною машиною, що поєднує функціонально шприц і вовчок.

Наявність двошвидкістного асинхронного двигуна і двох ведучих валів сприяє поліпшенню умов різання м'яса і підвищенню якості фаршу. Оригінальна конструкція дозволяє використовувати машину, що працює в режимах вовчка, шприца (після заміни бункера й установки корпуса шнека на швидкохідний вал редуктора), а також приєднувати різні насадки, що розширюють діапазон застосування агрегату. Вбудований вакуумний насос попереджає зависання продукту в бункері й автоматично подає його в зону різання, а також підвищує якість набивання ковбасних батонів. Тиск у робочій зоні складає 0,4-0,6 МПа. Основні елементи агрегату, що контактують із продуктом, виготовлені з нержавіючої сталі. Продуктивність агрегату при роботі в режимі вовчка складає 200 кг/год, шприца - 180 кг/год.

Рис. 3.14 Модульний агрегат ВШ - 82:

1 – станина; 2 – привід; 3 – робочий шнек; 4 – механізм, що ріже; 5 – притискний пристрій; 6 – бункер; 7 – пульт керування.