Класифікація, будова та принцип роботи вовчків

Вовчки за конструкцією живильних пристроїв бувають одно- і двошнекові, спіральні, лопатеві, пальцеві. Їхнє розташування щодо механізму подачі може бути вгорі, всередині чи збоку, рівнобічним, перпендикулярним, кутовим і співвісним.

 

Вовчок марки К6-ФВ3П-200 складається зі станини 6. (рис 3), завантажувальної частини 1, приєднаного до корпусу циліндра 2, живильного шнека 17, черв’яка і ріжучого механізму. Пускова електроапаратура змонтована в станині і захищена від попадання води при митті машини.

Технічні характеристики вовчка К6-ФВ3П-200:

Продуктивність,кг/год……………………………………4500

Діаметр решіток ріжучого механізму, мм……………200

Місткість чаші завантаження, кЛ………………………240

Електродвигун приводу робочого шнека

потужність, кВт………………………………………………18,5

частота обертання,об/хв…………………………………..1500

Електродвигун привода живильного шнека

потужність, кВт……………………………………………….1,5

частота обертання,об/хв…………………………………...1400

 

 

Живильний механізм складається з бункера і шнеків. До різального комплекту належать хрестоподібні двобічні ножі (рис. 4), набір ножових решіток (рис. 5), циліндр із внутрішніми спеціальними ребрами і гайка-маховик із трубчастою насадкою. Частота обертання ножів (8,3 с-¹) перевищує частоту обертання робочого шнека (3,3 с-¹). Це досягається тим, що вал, який обертає ножі, проходить всередині вала шнека і має самостійний привід.

Рис. 4. Хрестоподібний двобічний ніж

 

Рис. 5. Ножова решітка вовчка

 

Робочий шнек (рис. 6) у місці завантаження має більший крок витків, а завантажувальний бункер під шнеком - ребра.

 

Рис. 6. Робочий шнек вовчка

Ця конструкція забезпечує рівномірну і безупинну подачу продукту в робочу зону. Кількість спіральних ребер у робочому циліндрі в два рази перевищує кількість ребер з боку завантажувального бункера, тому виключається повернення продукту в бункер. Вихідні решітки товщиною 8,0 мм монтують з ножами, що мають радіальні загострені ребра. Конструкція таких ножів дає можливість використовувати решітки товщиною до 3,0 мм, тоді як раніше решітки треба було замінювати на нові при зношуванні до товщини 8,0 мм.

Привід складається з електродвигуна, циліндричного редуктора і клинопасової передачі.

 

Вовчок працює в такий спосіб: жиловане м'ясо в шматках масою до 0,5 кг завантажується в бункер, звідки захоплюється робочим і допоміжним шнеками та подається в зону різального механізму (рис. 7). У ньому сировина подрібнюється до заданого ступеня, який забезпечується встановленням ножів і ножових решіток з відповідними діаметрами отворів.

 

Для жилування м'яса при подрібнюванні використовують жилувальні ножі перед вихідними решітками вовчка. Вони мають рознесені по зубах спеціальні канавки, по яких у процесі подрібнювання видаляються із зони різання плівки і сухожилля.

Привід вовчка електромеханічний. За конструкцією він може бути загальним і окремим для механізмів подачі та різання, одно- і багатошвидкісним. Застосування окремого приводу для кожного механізму пов’язане з необхідністю задавати різні режими роботи механізмів подачі та різання залежно від властивостей подрібнюваної сировини.

 

 

 

 

Рис. 8. Кінематична схема вовчка: 1 – електродвигун живильного шнеку; 2 – черв’ячна передача; 3 – зубчаста передача; 4 – живильний шнек; 5 – ріжучий комплект; 6 – робочий шнек; 7 – циліндрична зубчаста передача (редуктор); 8 – клинопасова передача; 9 – електродвигун робочого шнеку і різального механізму

 

Виконавчий орган устаткування для подрібнення — різальний механізм виготовляють або окремою, або парною деталлю. Як окрему деталь різального механізму використовують ножі різної конструкції або плоскі ножі в комбінації з додатковою різальною деталлю, виконаною у вигляді решітки (плоска, конічна чи циліндрична), диска з зубцями чи пальцями, а також ножів, розташованих по конусу чи циліндру. Парні деталі бувають нерухомими чи зустрічно обертовими, щільно притиснутими до різальних ножів, чи змонтованими на певній відстані одна від одної. Одиночні різальні механізми використовують в основному в устаткуванні для подрібнення твердої сировини, а різальні механізми з парною деталлю - для подрібнення м'якої сировини.

 

 

Обслуговування вовчків

Перед початком роботи вовчка перевіряють:

· відсутність сторонніх предметів у завантажувальній чаші;

· напрямок обертання шнеку;

· правильність складання різального механізму і ступінь його затискання у робочому циліндрі.

 

Після цього завантажують у чашу невелику кількість сировини і вмикають електродвигун. Через певний проміжок часу (тривалість пускового періоду до 1 хв), коли швидкість обертання шнеку досягне номінальної величини, у завантажувальну чашу (бункер) подають повну кількість сировини вручну, самопливом або за допомогою механізму завантаження, слідкуючи за тим, щоб до чаші разом з сировиною не потрапили сторонні предмети, що може призвести до пошкодження шнека.

Під час нормальної подачі сировини до чаші роботу різального механізму налагоджують гайкою-маховиком. Особливу увагу приділяють регулюванню ножових механізмів. При сильно затягнутій гайці двобічний ніж заклиниться між площинами решіток, що може призвести до поломки не тільки ножів, але й інших механізмів машини. Якщо ж недостатньо затягнути гайку, з'явиться зазор між лезами хрестоподібних ножів і площинами решіток, це погіршить умови різання і збільшить витрати потужності на різання. Найчастіше гайка затягується до межі, а потім послаблюється на 1 /4 - 1 /3 оберти.

Леза двобічних хрестоподібних ножів періодично загострюють по передніх гранях. Вони повинні щільно прилягати до площин ножових решіток, між ними не повинно бути ніяких зазорів.

Небажаним є холостий хід вовчка, тобто за відсутності сировини. Робота на "сухих" ножах призводить до їх передчасного спрацювання, до їх затуплення.

Сировину до чаші вовчка необхідно подавати рівномірно - це збільшить термін роботи машини.

Неприпустимим є зупинення вовчка за повного завантаження.

 

 

Інженерні розрахунки

Приклад розрахунку

 

Згідно заданої продуктивності (1600кг/год) розрахуємо ріжучу здатність механізму з формули:

,

звідки

,

де М – продуктивність вовчка, кг/год;

– коефіцієнт використання різальної здатності механізму ();

F – різальна здатність механізму, м²/год;

F₁ – поверхня поділу при подрібненні одиниці маси продукту м²/кг (F₁=0,6…0,7).

Розраховуємо діаметр решітки з формули для визначення ріжучої спроможності механізму

,

звідки , м

де – коефіцієнт використання площі решітки під отвори для проходу м'яса ();

k₁, k₂, k_і, – число лез ножа (k =4);

i – кількість площин, по яких відбувається різання в механізмі (і =4);

n – частота обертання ножів (приймаємо n =140 об/хв.).

Приймаємо D =0,130м.

Потужність двигуна привода вовчка визначається за формулою:

, кВт,

де N₁, N₂, N₃ – потужності, необхідні відповідно, для різання сировини, подолання тертя в деталях різального механізму, для роботи черв’яка, кВт;

– ККД передач від двигуна до вала черв’яка.

Потужність необхідна для різання сировини, кВт

,

де – питома витрата енергії на перерізання сировини, кДж/м² ().

кВт.

Потужність необхідна для подолання тертя в деталях різального механізму, кВт,

,

де – коефіцієнт тертя ковзання по решітці, ;

p – питомий тиск на поверхні стику, р=200…300 Н/см²;

k – кількість лез ножа;

z – число ріжучих площин;

- кутова швидкість обертання ножів, с^-1,

с^-1;

D,d – зовнішній та внутрішній діаметри лез ножа, см, (D =12,5 см, d =4 см);

b – ширина площини контакту лез ножа та решітки (b=0,3см);

кВт.

Потужність необхідна для роботи черв’яка, кВт,

,

де - коефіцієнт, що враховує втрати енергії на тертя продукту о стінки,

р₀ – питомий тиск створюваний черв’яком для проходження сировини через усі решітки, Н/см²,

,

де z₀ – число решіток у ріжучому механізмі,

Н/см – коефіцієнт допустимої напруги зсуву продукції,

k – коефіцієнт використання решітки (k=06,÷0,8),

d_пр – приведений діаметр решітки, см,

см,

Н/см²,

d₁ – найбільший діаметр решітки, см (d₁ = 3)

d₂ – середня погрішність у діаметрі, см (d₂ = 0,3)

Отже кВт.

Визначаємо загальну потужність:

кВт

За каталогом приймаємо асинхронний двигун потужністю

N = 11кВт.