Разработка мясорезательной машины с возвратно-поступательным движением режущего механизма

• Автор: Сидоряк, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Мясо как объект измельчения

1.1.1 Особенности строения и механические свойства мяса

. . 2 Механическая переработка мяса, как напряженно-деформационные

* ' ' процессы

1.1.3. Диаграмма деформации мяса

1 1 д Задачи и методы экспериментально-теоретических исследований

’ * ' деформации свойств мяса

1,1.5. Определение усилия резания

1.2. Обзор машин для измельчения мяса

1.2.1. Конструктивные особенности волчков

1.2.2. Основные методы расчета мясорезательных машин
1.2.3. Краткие выводы и задачи исследований
2 Аналитические исследования процесса измельчения мяса на
волчках
2.1. Исследование процесса истечения мяса через решетку
2 2 2 Влияние диаметра отверстий решеток на усилие продавливания мясного ‘ * ’ сырья
2 . 2 Влияние коэффициента эффективности использования площади
' ' ‘ решетки на давление истечения
2 л 2, Влияние Ф°РМЫ взаимного расположения отверстий на усилие ‘ ‘ ‘ продавливания сырья
2.2. Силовое взаимодействие режущего механизма с материалом
3. Теоретическое исследование процесса резания мяса
3.1. Разработка математической модели волчка
3.1.1. Основные допущения
3.1.2. Постановка задачи
3.1.3. Расчет параметров процесса резания
3.1.4. Анализ основного уравнения процесса
~ ^ Определение эффективности усилия резания по максимальному
’ ’ * напряжению на разрыв
3.2. Моделирование процесса резания мяса чистым сдвигом
2 2 1 Экспериментальные исследования для определения предельного
напряжения сдвига
Экспериментальные исследования процесса измельчения мясного
4. сырья на волчке с возвратно-поступательным движением режущего органа
4.1. Устройство и принцип действия экспериментальной установки
4.2. Экспериментальные исследования
4 2 1 Определение расхода энергии в зависимости от частоты колебательных
' движений решеток
Определение производительности при колебательном линейном и
4.2.2. вращательном резании

34 42

78 82

4 2 3 Определение влияния частоты колебательных движений решеток на
' ‘ ' степень измельчения
4 2 4 Определение влияния частоты колебательных движений решеток на
‘ ' ‘ производительность установки
Практическое применение результатов работы в промышленности
^ | Разработка инженерной методики расчета измельчителя мяса с
' ' колебательным движением режущего механизма
5.2. Разработка промышленных образцов измельчителей мяса
г 2 Выработка опытной партии колбасных изделий из сырья измельченного
на экспериментальной установке
5.4. Выводы и основные результаты работы
Список используемой литературы
Приложение

В настоящее время технический рынок России по переработке мясного сырья существенно насыщен импортным оборудованием, что значительно обостряет конкуренцию, в которой побеждает тот производитель техники, у которого продукция имеет не только хорошее качество и товарный вид, но и более низкие затраты энергии расходуемые на выработку данной продукции.
И у нас, и за рубежом специалисты почему-то оставляют без внимания то обстоятельство, при котором структурно-механические параметры исполнительных рабочих органов перерабатывающих машин и механизмов не соответствуют физико-механическим свойствам мясного сырья. Отсюда разрушение структуры мяса, его перетирание, потеря сока, нежелательное повышение температуры сырья и другие негативные факторы, которые существенно снижают как выход, так и вкусовые качества готовой продукции.
Это относится и к технологическому оборудованию, используемого для начального измельчения мясного сырья.
Испокон веков начальное измельчение мясного сырья осуществляли мясорубками или волчками, которые работают вроде бы нормально и не вызывают особых нареканий. Однако, если внимательно посмотреть на процесс измельчения в волчках, то обнаружим несколько факторов, существенно снижающих эффективность процесса резания и качество получаемого фарша.
Известно, что в волчках режущая кромка ножа расположена по радиусу и при вращательном движении линейная скорость режущей части ножа изменяется в зависимости от величины радиуса.
Каждая точка режущей кромки имеет свою линейную скорость, поэтому невозможно добиться того, чтобы все полотно ножа одинаково хорошо измельчало мясное сырье. Отсюда, наибольшая эффективность резания наблюдается только на более удаленной от оси вращения части режущей кромки и резко снижается ближе к оси вращения.
2. Аналитические исследования процесса измельчения мяса на
волчках.
На современном этапе развития мясоперерабатывающего производства наибольшее распространение получил процесс измельчения, частным случаем которого является резание.
Резание - это технологический процесс разрушения связей между частицами материала, осуществляемый режущим инструментом с целью придания материалу заданной формы, размеров и качества поверхности [45]. Аналитическое описание процесса резания мяса связано со значительными сложностями, которые обусловлены следующими обстоятельствами:
мясо и мясные продукты имеют сложную структуру и различные показатели свойств не только в пределах одного вида скота, но и в пределах туши. Кроме того эти показатели меняются в зависимости от периода автолиза, условий хранения, температуры и т.д., а также в ходе самого процесса резания [127];
- в процессе выполнения резания непрерывно изменяются параметры, характеризующие геометрию режущего инструмента,
-наличие большого числа факторов, обуславливающих процесс резания и слабая изученность характера взаимосвязи между ними;
-стохастическая природа многих тепловых, химических и других явлений, сопровождающих процесс резания.
Если принять во внимание взаимосвязь процессов протекающих в режущем механизме [56,62], то возможность теоретического описания всех конструктивных параметров ножей и решеток на современном уровне знаний задача довольно таки сложная. Поэтому первоначально необходимо установить перечень и количественные характеристики факторов, участвующих в работе режущего механизма, выделить наиболее значимые и использовать их при разработке математической модели рассматриваемого процесса.