Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Оборудование производства продовольственных продуктов“ (стр. 4 )

1. Тема лабораторной работы: Изучение установок для механической съемки шкур.

2. Цель работы Цель настоящей работы является знание теории, классификации, устройства, работы, правил техники безопасности и рациональной эксплуатации установок для съемки шкур с туш различных видов животных; приобретение навыков по расчету и составлению техноло­гической и кинематической схем на основе действующей модели установки «Москва - 4».

3. Способы съемки шкур с туш скота

Шкура состоит из 3-х слоев: дермы, эпидермиса и подкожного слоя. Схема и обработка шкур на мясоперерабатывающих предприятиях влияет на товарный вид туш, выход мяса, жира, стоимость и качество шкур. Перевод шкуры с 1-го сорта на 2-ой снижает ее стоимость на 15 %, а на 3-ий - на 30 %.

Существует несколько способов отделения шкур с туш:

1. Тепловой способ - подкожный слой сжигается тонкой раскаленной проволокой, на­гретой докрасна электрическим током или токами высокой частоты (ТВЧ).

2. Химический способ - под шкуру нагнетают безвредный для мяса и шкуры реагент, но растворяющий подкожный слой.

3. Пневматический и гидравлический способ - под шкуру нагнетают очищенные сжатый воздух или воду. Пневматическая и гидравлическая способы съемки полного отрыва не обеспечивают, т. к. происходит обводнение туши и процесс сопровождается низким коэффи­циентом полезного действия (КПД).

4. Механический способ - путем разреза по подкожному слою или способом разрыва. Растягивающее усилие передается от шкуры через подкожный слой и поверхностную фас­цию к туше. Качественная съемка происходит в том случае, когда подкожный слой менее прочен, чем поверхностная фасция.

Съемка способом разрыва менее качественна, чем съемка способом разреза, так появ­ляющиеся точечные кровоподтеки на туше ухудшают ее товарный вид.

5. Комбинированный способ - механическая съемка и принудительное внедрение между шкурой и тушей или клина, или изогнутого и быстровращающегося стержня; или сжатого воздуха, инертного газа, углекислоты (пневматическая); воды, рассола (гидростатическая съемка) или быстродвижущейся струёй рассола, воды и эмульсии с добавлением твердых частиц – лед (гидродинамическая съемка).

4. Требования, предъявляемые к процессу механической съемки шкур

4.1 При забеловке и подготовке к процессу съемки шкуры туши должны находится на подвесном пути.

4.2 Съемку шкуры необходимо вести в двух направлениях: сначала боковую - для съемки с лопатки, шеи и грудной клетки, боков, частично со спины; затем продольную - для отделе­ния шкуры с остальной части туши.

4.3 Туша должна быть зафиксирована за шею и передние ноги предварительным натяже­нием, составляющим 20-100 % максимального натяжения при съемке, для исключения обра­зования складок перед фронтом раздела, т. к. может быть разрыв поверхностной фасции и появляются выхваты мяса и жира. Подача сжатого воздуха в грудную клетку исключает воз­можность образования складок.

4.4 Туша должна быть зафиксирована в положении, при котором отрыв шкуры происхо­дит от туши (вниз и в сторону), т. к. исключается загрязнение, и бактериальное обсеменение поверхности туши. При вертикальной фиксации необходимо придать туше наклон 70° к го­ризонту.

Допускаемая скорость процесса съемки в продольном направлении VП = 8-10 м/мин, в боковом - VБ = 6 м/мин.

5. Классификация установок для съемки шкур и основные расчеты

Существующие установки для съемки шкур с туш КРС, МРС и свиней классифицируют по следующим признакам:

а) одно - и двух этапные;

б) с продольной (от хвоста к шее или от шеи к хвосту), поперечной или комбинирован­ной съемкой;

в) с постоянной или переменной скоростью съемки на протяжении всего процесса;

г) периодические или непрерывные;

д) канатные, цепные, валиковые, скальчатые;

е) без направляющих устройств (со свободными тяговыми органами) с жесткими на­правляющими устройствами, шипами или цилиндрами, с направляющими одно - или двух­сторонними блоками;

ж) с приводом от тельфера, фрикционной лебедки одно - или многоскоростного электро­двигателя и гидравлическим либо пневматическим.

Производительность установки периодического действия:

М = 3600/St = 3600/(t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6 + t7), (3.1)

где: ti – продолжительность (с):

t1 - подачи туши и ее фиксация;

t2 - фиксации забелованной части шкуры к тяговому органу;

t3 - боковой съемки;

t4 - пересадки шкуры на трос продольной съемки;

t5 - съемки шкуры в продольном направлении;

t6 - возврата шкуры или фиксирующих устройств в исходное поло­жение;

t7 - освобождения шкуры и туши от фиксирующих устройств и вы­дача туши на дальнейшую обработку.

Продолжительность основных операций: t0 = t3 + t5, а продолжительность подсобных операций: tп = t1 + t2 + t4 + t6 + t7.

Скорость съемки шкур со свиней зависит от их кондиции и лежит в пределах 3-7 м/мин с жирных и 7-12 м/мин с мясных туш свиней.

Значения усилий для съемки шкур с туш:

КРС Р = 10000 Н, среднее Рс = 6000 Н;

свиней Р = 5000 Н, среднее Рс = 3500 Н;

МРС Р = 1500 Н, среднее Рс = 1000 Н;

кроликов Р = 800 Н, среднее Рс = 500 Н.

Производительность установок для съемки шкур непрерывного действия определяется по формуле:

М = 3600 · u · j/1, (3.2)

где: u - скорость движения горизонтального конвейера, м/с;

j - коэффициент использования максимальной производительности;

1 - расстояние между тушами, м.

6. Установки для съемки шкур с туш мелкого рогатого скота

Установки периодического действия барабанные типа ФСБ.

Установка (рис. 3.1) конструктивно выполнена в двух вариантах, обеспечивающих съемку шкур с туш в направлениях от хвоста к шее и от шеи к хвосту, как с транспортируемых, так и с не транспортируемых туш.

Основными узлами являются станина, рабочий барабан, привод. Станина установки со­стоит из основания, изготовленного из швеллера и чугунных боковин.

Рабочий барабан представляет собой цилиндр сварной конструкции диаметром 1100 мм и длиной 350 мм, изготовленный из шестимиллиметровой стали. Внутри барабана имеются ребра по периметру цилиндра, которые служат пластинами для крепления опорных дисков и одновременно ребрами жесткости.

В опорных дисках с двух сторон по периметру расположены кольцевые пластины для крепления дисков к барабану. В центре каждый диск имеет ступицу, являющуюся корпусом подшипника качения. Корпуса подшипников закрыты с двух сторон крышками с войлочны­ми уплотнителями.

С внутренней стороны к цилиндру приварены четыре пластины, к которым винтами кре­пятся четыре кронштейна с рабочими кольцами.

При работе установки подвешенная за задние конечности туша передвигается по под­весному пути к непрерывно-вращающемуся барабану установки.

Рис. 3.1.

1 - барабан; 2 - тянущий палец; 3 - цепь; 4 - фиксатор.

Барабан вращается по ходу технологического процесса переработки животных по часо­вой стрелке, и кольцо с зафиксированной забелованной частью шкуры набрасывают на тяну­щий палец, движущийся сверху вниз.

Шкура снимается в вертикальном направлении, причем туши МРС немного отклоняются в сторону барабана. При этом поверхность туши соприкасается с предохранительным ко­зырьком, обеспечивающим надлежащее санитарное состояние поверхности туши, с которой снимается шкура.

Снятая шкура с цепью освобождается от тянущего пальца автоматически в верхней час­ти барабана благодаря сходу ролика с копира, весу цепи и шкуры.

Установка конвейерная непрерывного действия типа ФСН.

Установка ФСН предназначена для съемки шкур с туш от шеи к хвосту. Она состоит из наклонного конвейера съемки шкур и горизонтального конвейера для фиксации передних конечностей. Конвейеры монтируют вдоль конвейера разделки и транспортировки туш.

Наклонный конвейер съемки состоит из стенда для монтажа узлов установки и ее обслу­живания; фермы с жесткой направляющей для роликов тяговой цепи; приводной, натяжной и поворотной станций и привода.

Стенд - сварная конструкция из швеллеров, уголков, труб и листовой стали.

Ферма конвейера представляет собой сварную конструкцию из швеллеров, и толстой листовой стали.

Тяговая цепь - специальная роликовая цепь с шагом 150 мм. Расстояние между крючка­ми для пальца цепи фиксации и роликами составляет 600 мм.

Приводная станция состоит из чугунного корпуса, внутри которого размещены верти­кальный и горизонтальный валы, вращающиеся в подшипниках скольжения и две кониче­ские шестерни. На вертикальном валу закреплена ведущая звездочка тяговой цепи, на гори­зонтальном - ведомая звездочка привода конвейера.

Поворотную станцию устанавливают на ферму в места поворота тяговой цепи. Она со­стоит из чугунного кронштейна для крепления оси и звездочки.

Натяжная станция состоит из рамы, изготовленной из уголков, соединенных между со­бой стяжками одновременно являющимися направляющими каретки с четырьмя втулками для направляющих и звездочки.

Основными узлами конвейера фиксации передних конечностей являются станина, сталь­ной транспортер с захватами, привод и циркульная пила.

Цепной транспортер содержит приводную и натяжную станции и цепь с захватами. Приводная станция состоит из вала, вращающегося в подшипниках скольжения и двух звездочек, закрепленных на валу. Одна звездочка - ведомая звездочка привода, другая - ве­дущая цепного транспортера.

Натяжная станция состоит из двух чугунных блоков с пазами для ползушек, горизон­тальной оси с ползушками, на которой вращается в подшипниках скольжения ведомая звез­дочка цепного транспортера.

Положение туш при съемке шкур - вертикальное транспортируемое.

7. Установки для съемки шкур с туш свиней

Установка Омского мясокомбината.

Состоит из стальной вертикальной рамы, приводной и натяжной станций, пластинчатой цепи (t = 100 мм), с закрепленными на ней фигурными крюками, рычажного фиксирующего приспособления, направляющего желоба и стола для приема снятых шкур.

Рисунок 3.3

1 - конвейер цепной подвесной наклонный;

2 - конвейер цепной напольный; 3 - конвейер подвесной горизонтальный.

8. Оборудование для съемки шкур с туш КРС

Конвейерный агрегат Московского мясокомбината.

Агрегат состоит из системы конвейеров (рис. 3.4). Он работает по принципу снятия шкуры в горизонтальном положении (спиной вниз) при непрерывном движении туши в конвейер­ном потоке за счет скоростей двух конвейеров.

Тушу фиксируют с помощью крюков за передние конечности к скалкам конвейера, зад­ние конечности туши находятся на роликах и движутся по двум параллельным однорельсо­вым путям. Шкуру с помощью цепи фиксации закрепляют к конвейеру отрыва шкуры, ско­рость движения которого меньше скорости движения конечностей.

Снятая шкура поступает на приемный транспортер. Угол отрыва близок к 0.

При работе на установке исключена возможность загрязнения и бактериальной обсемененности поверхности туши в момент отрыва шкуры от туши и, тем самым, достигается более высокое качество съемки. Благодаря правым и лекальным направляющим разрывов шкур, количество выхватов мяса и жира минимально.

Конвейер фиксации передних конечностей представляет собой две синхронно движу­щиеся пластинчатые цепи, соединенные скалками, к которым крюками фиксируются конеч­ности. Расстояние между цепями - 1130 мм, между скалками - 3600 мм.

Рисунок 3.4. Конвейерная установка «Москва – 4» для съемки шкур с туш КРС.

1 - рельсы; 2 - цепи; 3 – балка; 4 – звездочки направляющие; 5 – звездочки ведущие;

6 – звездочки натяжные; 7 – электродвигатель; 8 – редуктор; 9 – пальцы; 10 – направляющие; 11 – вал;

12 – транспортер ленточный; 13 – спуск; 14 – электродвигатель; 15 – площадки;

Конвейер съемки шкур содержит специальную цепь, к пластинам которой приварены крючки для фиксации шкуры. Задние конечности туши подвешены к роликам.

Каркас представляет собой сварной каркас из швеллеров, крепится к полу. На каркасе установлена натяжная станция, представляющая собой звездочку, положение которой регу­лируют с помощью винтового натяжного устройства.

Установка конвейерная Ленинградского мясокомбината.

Установка состоит из системы конвейеров: подвесного конвейера, перемещающего тушу вдоль установки; конвейера фиксации передних конечностей и наклонного конвейера для съемки шкуры. Шкуру снимают с движущейся туши в направлении от шеи к хвосту и транс­портируют специальным наклонно-горизонтальным цепным транспортером.

Подвесной конвейер (конвейер разделки) - с его помощью по полосовому пути переме­щаются роликовые тележки с тушами.

Конвейер фиксации передних конечностей, расположенный на расстоянии 1500 мм от подвесного конвейера, имеет ту же скорость, что и конвейер разделки, поэтому туша дви­жется в вертикально-наклонном направлении.

Наклонный конвейер движется с большей скоростью, чем конвейер разделки и имеет Г-образную форму. Угол наклона выбран таким образом, чтобы одновременно создавалось го­ризонтальное и вертикальное смещение шкуры, при этом скорость горизонтального смеще­ния равна скорости движения конвейера разделки туш, а вертикальная скорость - скорости продольной съемки шкуры.

Установка работает следующим образом. Крюки цепи накладывают на передние конеч­ности. Завязывают шкуру, снятую с передних конечностей. Узел цепи надевают на крюк це­пи наклонного конвейера съемки шкур. Пальцы цепи, висящей на передних конечностях, на­кладывают на крюк конвейера фиксации передних конечностей. Вследствие разности скоро­стей транспортирующего конвейера и конвейера съемки шкуры натягиваются и их подсека­ют боенским ножом.

Наклонным конвейером производится съемка шкур одновременно с 7-8 туш. Продолжи­тельность съемки - 30-100 с.

Все три конвейера работают синхронно: туша находится в перпендикулярном положе­нии по отношению к конвейеру фиксации передних конечностей и к конвейеру съемки шкур.

После отделения шкуры туша подходит к конвейеру фиксации передних конечностей, где при помощи специальной направляющей кольцо цепи фиксации передних конечностей снимается с крюка цепи фиксирующего конвейера. Крюки конвейера снимают с передних конечностей вручную.

Установка периодического действия ФУАМ с поворотным фиксатором.

Установка ФУАМ (рис. 3.5) позволяет интенсифицировать процесс съемки шкур, улучшить качество съемки и уменьшить прирези мяса и жира на шкуре

Это достига­ется за счет:

- возможности изменения скорости движения тяговой цепи;

- наличия поворотного фик­сатора со скобами, расположенными на выступе (поворотного вала) пустотелого вала по­воротного фиксатора, позволяющего производить съемку шкур с различных по величине туш;

- наличия разности уровней подвесного пути, что обеспечивает натяжение зафиксированной туши в момент ее перемещения от участка фиксации к участку съемки шкуры;

- и правиль­ного соотношения горизонтального и вертикального участков съемки шкур профильной на­правляющей тяговой цепи.

Рисунок 5. Установка ФУАМ.

1 – поворотное фиксирующее приспособление;

2 – поворотное устройство для установки механизированного отвода туш

после съемки и передачи на конвейер; 3 – труба.

Агрегат состоит из установки, предназначенной для съемки шкур с зафиксированных туш скота и поворотного фиксатора, обеспечивающего фиксацию туш, их подачу к установ­ке и от установки на следующую технологическую операцию. Основными узлами являются ферма с жесткой профильной направляющей, тяговая цепь с крючками, приводная, натяж­ная, поворотная звездочки, привод тяговой цепи.

Ферма с жесткой профильной направляющей представляет собой сварную конструкцию из сортовой стали. Со стороны фермы, обращенной к фиксатору, расположен лоток для на­правления движения снимаемой шкуры, а с противоположной стороны - труба с лотком для спуска на стол снимаемой шкуры.

Тяговая цепь имеет опорные ролики. Поворотный фиксатор состоит из пустотелого вер­тикального вала, на котором закреплены рычаги транспортировки туш и сходы фиксации туш, привода и устройства с конечным выключателем для автоматической остановки фикса­тора после поворота на 90°.

При работе на агрегате фиксатор захватывает с помощью рычага тушу и перемещает ее к месту фиксации, остановка фиксатора после поворота на 90° происходит автоматически пу­тем включения в работу конечного включателя привода. Поступившую тушу фиксируют це­пью с кольцами. Укрепленная туша подается к месту съемки шкуры, где подсекалыцик на­брасывает кольцо цепи фиксации шкуры на крюк непрерывно-движущейся тяговой цепи. После снятия шкуры с туши включают поворотный фиксатор и туша перемещается к участку снятия крепления. В этот момент на ее место поступает следующая туша для обработки.

9. Методика выполнения работы

9.1 Составить технологическую схему установки.

9.2 Составить кинематическую схему установки.

9.3 Определить пропускную способность установки для съемки шкур «Москва-4»:

М = 3600 · uc · j/1с, гол/час

где: uc - максимальная скорость движения скалок, используемых для фиксации передних ко­нечностей (uc = 10,6 м/мин);

j - коэффициент использования максимально возможной производительности уста­новки (j = 1);

1с - расстояние между скалками для фиксации передних конечностей (1с = 4,2 м).

9.4 Определить длину установки «Москва-4»:

L = lc · zo = 1с · [М · t/(60 +2)], м

где: zo - количество туш, проходящих одновременную обработку на установке, гол;

t - длительность обработки туши на установке, мин (t = 0,4 мин);

9.5 Мощность двигателя к установкам для съемки шкур непрерывного действия опреде­ляют по формуле:

N = Pc · uc · hа/60 · 1000 · hi · · · h,

где: Рс - усилие съемки (для КРС Рс = 1000 кг);

zo - количество туш, одновременно подвергаемых съемке шкуры, шт., причем zо = М · t/60 + 2;

uc - скорость движения тягового органа, м/мин. (uc = 10,6);