Тестомесильная машина непрерывного действия

Содержание

Введение

1. Классификация тестомесильных  машин

2. Функциональные схемы тестомесильных  машин периодического действия

2.1 Тестомесильные машины с подкатными  дежами

2.2 Тестомесильные машины периодического  действия со стационарными дежами

3. Функциональные схемы тестомесильных машин непрерывного действия

4. Тестомесильная машина И8-ХТА-12/1

5. Расчет тестомесильной машины

5.1 Расход энергии на замес  теста

5.2 Производительность тестомесильной  машины

5.3 Величина удельной работы

5.4 Выбор моторредуктора

5.5 Кинематический расчет привода

5.6 Расчет зубчатой цилиндрической  передачи

5.7 Проектирование приводного вала

5.8 Расчетная схема приводного  вала

5.9 Проверка приводного вала  на усталостную прочность

5.10 Расчет подшипников на срок  службы по динамической грузоподъемности

5.11 Подбор шпонок для приводного  вала

5.12 Подбор и проверка муфт

Заключение

Список литературы

Введение

В хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленности на различных этапах технологического процесса широко применяются смесительные машины. Процесс перемешивания может осуществляться с различной интенсивностью, частотой воздействия рабочего органа и длительностью в зависимости от конструкции смесителя и свойств обрабатываемых компонентов. Интенсификация рабочих процессов в смесительных камерах способствует значительному сокращению процесса брожения и повышению качества готовых изделий.

Замес хлебопекарного теста заключается в смешивании сырья (муки, воды, дрожжей, соли, сахара и других компонентов) в однородную массу, придании этой массе необходимых структурно-механических свойств, насыщении ее воздухом и создания благоприятных условий для последующих технологических операций.

Тестомесильные машины в зависимости от рецептурного состава и особенностей ассортимента должны оказывать различное воздействие на тесто и последующее его созревание. От работы тестомесильных машин зависит в итоге качество готовой продукции. Конструкция тестомесильной машины во многом определяется свойствами замешиваемого сырья, например эластично-упругое тесто требует более интенсивного проминания, чем пластичное.

Специфика процессов перемешивания рецептурных смесей и полуфабрикатов в хлебопекарном производстве обусловлена как свойствами сыпучего компонента — муки, так и жидкими компонентами, содержащими микроорганизмы (дрожжи, молочнокислые бактерии и др.) и активные ферменты. В работе представлены отечественные и зарубежные тестомесильные машины. Изложены сведения о принципах действия и конструктивных особенностях. Приведены классификационные матрицы функциональных схем тестомесильных машин.

1. Классификация тестомесильных  машин

Для замеса теста применяются различные типы машин, которые в зависимости от вида муки, рецептурного состава и особенностей ассортимента оказывают различное механическое воздействие на тесто. Качество работы тестомесильных машин определяют качеством готовой продукции.

Замес густой опары и теста обычно осуществляется однотипными месильными машинами; замес жидких опар, питательных смесей для жидких дрожжей — специальными смесителями. Для получения высококачественного теста замес необходимо осуществлять при оптимальных интенсивности, длительности, температуре и частоте воздействия месильной лопасти.

По роду работы тестомесильные машины делятся на машины периодического и непрерывного действия. Первые имеют стационарные месильные емкости (дежи) и сменные (подкатные дежи). Дежи бывают неподвижными, со свободным и принудительным вращением. Все машины непрерывного действия имеют стационарные рабочие камеры.

По интенсивности воздействия рабочего органа на обрабатываемую массу тестомесильные машины делятся па три группы:

- обычные тихоходные — рабочий  процесс не сопровождается заметным  нагревом теста, удельный расход  энергии 5—12Дж/г;

- быстроходные (машины для интенсивного  замеса теста) - рабочий процесс не сопровождается заметным нагревом теста на 5—7°С, на замес расходуется 20— 40 Дж/г;

- супербыстроходные (суперинтенсивные) машины, замес сопровождается нагревом теста на 10—20 °С и требует устройства водяного охлаждения корпуса месильной камеры либо предварительного охлаждения воды, испольуемой для теста, на замес расходуется 30—45 Дж/г.

Величина удельной работы здесь не имеет строго разделенного ряда, поскольку она на одной и той же машине может меняться в зависимости от длительности замеса, определяемой качеством муки.

В зависимости от расположения оси месильного органа различают машины с горизонтальной, наклонной и вертикальной осями.

По характеру движения месильного органа есть машины с круговым, вращательным, планетарным, сложным плоским и пространственным движением месильного органа.

В зависимости от механизма воздействия на процесс перемешивания различают машины с обычным механическим воздействием, вибрационным, ультразвуковым, электровихревым и др.

По виду приготавливаемых смесей разделяют машины для замеса густых опар и теста при влажности 30—52% и для приготовления жидких опар и питательных смесей при влажности 60—70 %.

По количеству конструктивно выделенных месильных камер, обеспечивающих необходимые параметры па разных стадиях замеса, различают одно-, двух- и трехкамерные тестомесильные машины.

В зависимости от системы управления тестомесильные машины бывают с ручным, полуавтоматическим и автоматическим управлением.

2. Функциональные схемы  тестомесильных машин периодического действия

2.1 Тестомесильные машины с подкатными дежами

Особенностью работы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами является то, что перед замесом в дежу загружается определенная порция компонентов, дежу подкатывают и фиксируют на фундаментной площадке тестомесильной машины. После замеса дежу с тестом откатывают в камеру брожения, где оно созревает в течение нескольких часов. К месильной машине в это время подкатывают следующую дежу и цикл повторяется.

Рис. 1. Функциональные схемы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами (ряды 1—4)

В 1-м ряду даны схемы тестомесильных машин с наклонной осью вращения месильной лопасти и вертикальной осью вращения месильной емкости.

1-а) — тестомесильные машины с поступательным круговым движением наклонной месильной лопасти. Предназначены для замеса ржаного и пшеничного теста. Месильная лопасть выполнена в виде изогнутого рычага, опирающегося па шаровую опору. Приводной конец рычага совершает круговое движение, все точки месильной лопасти при работе описывают окружности. К этой группе относятся тихоходные месильные машины «Стандарт», ТММ-1М, Т1-ХТ2А и др.

1-b) — тестомесильные машины с двумя плоскими изогнутыми лопастями, вращающимися из противоположных направлениях и описывающими при этом поверхность конуса.

1-c) — тестомесильные машины с вращающейся наклонной вилкообразной месильной лопастью и приводной дежой с центральным стержнем, способствующим усиленной механической проработке теста, выпускаются многими европейскими фирмами, снабжены автоматическим реле времени и специальным подъемником-опрокидывателем для разгрузки дежи от теста.

1-d) — тестомесильные машины с наклонной осью вращения месильной спиралеобразном лопасти, описывающей при вращении поверхность двойного конуса. При работе дежа совершает вращательное движение и последовательно подводит под воздействие месильной лопасти всю емкость. К этой группе относятся тестомесильные машины типа ДК.

Во 2-м ряду изображены схемы тестомесильных машин со сложным плоским и пространственным движением месильной лопасти. Дежи в обоих случаях имеют привод. Конструкции обеих машин устарели, в свое время обеспечивали высокое качество замеса.

2-а) тестомесильные машины с месильной лопастью, рабочим конец которой совершает криволинейное плоское движение. К ним относятся громоздкие тихоходные устаревшие машины ХТШ и др.

2-b) -- тестомесильные машины с месильной лопастью, совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса. К этой группе относятся тестомесильные машины марки HLK, S-125 и S-250, выпускаемые в ГДР.

В 3-м ряду показаны схемы тестомесильных машин с вертикальной осью вращения месильной лопасти, смещенной от центра дежи.

3-а) — тестомесильные машины с вращающейся дежой и спиральной месильной лопастью, смещенной от центра дежи.

3-b) и 3-с) — тестомесильные машины с неподвижной дежой и плоскими месильными лопастями, совершающими планетарное движение. Месильные лопасти обладают большим лобовым сопротивлением и, следовательно, неэффективно используют энергию привода.

3-b) — тестомесильные машины с двумя П-образпыми месильными лопастями, совершающими планетарное движение. Такие машины производит фирма «Нагема» (ГДР).

3-d) — тестомесильные машины с несимметричной месильной лопастью, ось которой смещена от центра неподвижной дежи. Лопасть совершает планетарное движение. К этой группе относится тестомесильная машина А2-ХТБ.

З-e) — тестомесильные машины с вертикальным многолопастным валом, смещенным относительно центра вращения дежи.

В 4-м ряду показаны схемы высокоинтеисивных тестомесильных машин с неподвижными дежами и вертикальными месильными валами с радиальными лопастями.

4-а) — тестомесильные машины с одним или двумя тонкими стержнями на месильном валу. Такие машины очень интенсифицируют замес, чрезмерно перегревают тесто и требуют большого расхода энергии. В ЧССР эти машины выпускают под индексом VPT, в ГДР — IMK-150, «Момент» (СССР), фирмы «Штефана» (ФРГ).

4-b) — тестомесильные машины с вращающимся много-лопастным месильным органом и соосной дежой, у стенки которой расположена тормозная лопасть. К ним относятся тестомесильные машины ESI (Венгрия) с очень высокой интенсивностью замеса..

4-с) — тестомесильные машины с необычным техническим решением. Месильные лопасти сложной конфигурации закреплены на двух вертикальных валах крестообразно и размещены так, что пересекают траектории движения и деже, которая выполнена в виде двух вертикальных соединенных цилиндров. Для замеса дежа поднимается в верхнее положение с помощью механического подъемника. Такие машины выпускает английская фирма «Бекер Перкинс». Они используются для замеса кондитерского теста любых изделий.

 

 

 

 

 

 

2.2 Тестомесильные машины  периодического действия со стационарными дежами

Отличительной особенностью этих машин является механическая разгрузка месильной емкости от теста путем наклона или поворота на угол, достаточный для саморазгрузки. Машины со стационарными дежами есть тихоходные и скоростные.

Рис. 2. Функциональные схемы тестомесильных машин периодического действия со стационарными дежами (ряды 5—7)

В 5-м ряду приведены схемы тестомесильных машин с горизонтальными месильными валами прямой, наклонной и Z-образной формы, вращающиеся в полуцилиндрических рабочих емкостях. Для разгрузки месильной емкости от теста они поворачиваются вокруг горизонтальной оси в сторону разгрузки.

В основном они базируются на устаревших принципиальных решениях, по обеспечивают хорошую пластикацию пшеничного теста и механическую саморазгрузку от теста при повороте дежи. Рабочие органы перемешивают тесто в основном по радиальному направлению, осевая циркуляция теста незначительна.

5-а) — тестомесильные машины с горизонтальными и наклоненными под небольшим углом цилиндрическими месильными валами, вращающимися вокруг горизонтальной оси на равных расстояниях и полуцилидрическои стационарной месильной емкости; обычно снабжают водяной рубашкой для отбора тепла и снижения температуры нагрева теста.

5-b)— тестомесильные машины с горизонтальным валом и закрепленными на нем Л-образпыми лопастями, зафиксированными со смещением па 90°. Месильная емкость выполнена в виде полуцилиндрического корыта с водяной рубашкой.

5-с) — тестомесильные машины с шарнирной Z-образиой месильной лопастью, вращающейся вокруг горизонтальной оси и допускающей вращение концов лопасти с различной скоростью. К этой группе относится тестомесильная машина РЗ-ХТИ-3.

5-d)— тестомесильные машины со стационарной дежой и спаренными Z-образными лопастями, вращающимися в противоположные стороны вокруг горизонтальной оси; снабжены стационарной поворотной месильной емкостью (ТМ-63). Применяются при замесе крутого теста для бараночных, пряничных изделий и др.

В 6-м ряду даны схемы высокоинтенсивных тестомесильных машин с месильной емкостью, выполненной в виде горизонтального цилиндра, в котором вращается вал с месильными лопастями.

6-b) — тестомесильные машины с горизонтальными многолопастным валом, смещенным относительно центра цилиндрической неподвижной стационарной дежи, и с вращающейся пристенной лопастью, непрерывно зачищающей стенки от теста. Имеют современную конструкцию месильных лопастей, и высокий КПД.

6-с) — тестомесильные машины с горизонтальной цилиндрической емкостью и расположенным по центру в ней месильным валом с четырьмя Il-образными лопастями с поворотом на 90°.

В 7-м ряду приведены схемы высокоинтенсивных тестомесильных машин с неподвижной вертикальной цилиндрической месильной емкостью, в центре которой расположен вал с месильной лопастью.

7-а) — тестомесильные машины с цилиндрической дежой со сферическим днищем, через которое пропущен месильный вал с одной или двумя месильными лопастями, выполненными и виде тонкого цилиндрического или плоского стержня. Аналогичные машины выпускаются фирмами «Штефан» в ФРГ, «Штройобал» в ЧССР и др.

7-b) —на месильном валу закреплены винтообразные лопасти, а на крышке дежи смонтирована защищающая лопасть с индивидуальным приводом. Такие машины выпускает в ФРГ фирмой «Штефан».