Месильные машины для высоковязких пищевых сред
Для замеса теста применяют различные типы тестомесильных машин, которые в зависимости от вида муки, рецептурного состава и особенностей ассортимента оказывают различное механическое воздействие на тесто.
Тестомесильные машины периодического действия «Стандарт» и Т1-ХТ2А (рис.) применяются на хлебозаводах малой и средней мощности и предназначены для замеса опары и теста из пшеничной и ржаной муки в подкатных дежах вместимостью 330 л.
Рис. Тестомесильная машина «Стандарт»
Машина «Стандарт» состоит из станины 1, закрепленной на фундаментной плите 2. Внутри станины расположен приводной электродвигатель 3, а снаружи — червячный вал 5, служащий для вращения подкатной дежи 10. Она смонтирована на трехколесной каретке 7, которая накатывается на фундаментную плиту и закрепляется на ней с помощью упора и специального фиксатора 8. При этом имеющийся на деже зубчатый венец 9 входит в зацепление с червячным валом 5. Дежа закрывается крышкой 6. Сверху на станине расположен червячный редуктор 13, приводимый в движение от электродвигателя через клиноременную передачу 11 и фрикционную муфту 12. Месильный рычаг 4 на нижнем конце имеет лопасть, которая и осуществляет замес теста в деже.
Верхний конец месильного рычага с помощью подшипника шарнирно соединен с колесом червячного редуктора и благодаря промежуточной шаровой опоре совершает поступательное круговое движение. Аналогичное движение совершает и месильная лопасть.
Во время работы машины месильная лопасть в нижнем положении проходит плотно возле днища дежи, а в верхнем выходит за плоскость обреза нижней кромки дежи. При этом в начале замеса происходит интенсивное распыление муки. Перемешивание и замес происходят не на всей траектории движения месильной лопасти, а лишь на 20 %, что существенно снижает КПД машины. Замес осуществляется при постоянной частоте вращения месильного рычага (п = 23,5 об/мин), поэтому на машине невозможно обеспечить различную интенсивность замеса на отдельных стадиях процесса.
Техническая характеристика тестомесильных машин
|
Показатель |
«Стандарт» |
T1-XT2A |
|
Вместимость дежи, л....... |
330 |
330 |
|
Длительность замеса, мин...... |
10 |
6...10 |
|
Число качаний месильного рычага, мин-1 |
23,5 |
24,2 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
4,5 |
3 |
|
Частота вращения дежи, мин-1 . . . . |
5,9 |
6,46 |
|
Масса машины без дежи, кг..... |
553 |
662 |
Поскольку на хлебозаводах в настоящее время эксплуатируется большое число таких машин, следует обратить внимание на возможность реконструкции месильной лопасти и приводной части машины с целью интенсификации замеса. Модернизация машин «Стандарт», проводимая в течение нескольких лет, не коснулась изменения самого принципа замеса, а заключалась в совершенствовании конструкции отдельных узлов и улучшении их эксплуатационной надежности.
Тестомесильная машина Т1-ХТ2А (рис.) отличается от тестомесильной машины «Стандарт» тем, что вместо червячного привода дежи с помощью червячного венца осуществляется привод плиты, на которой закрепляется дежа. При разработке конструкции достигнуто улучшение санитарных условий работы, некоторое уменьшение массы дежи и удешевление ее изготовления, повышена надежность.
Рис. Тестомесильная машина T1-XT2A
Станина 2 тестомесильной машины Т1-ХТ2А с приводным устройством 3, месильной лопастью 4, маховиком 5 смонтирована на фундаментной плите 1. Дежа имеет откидную крышку 6. В фундаментной плите смонтированы два червячных редуктора. На выходном валу редуктора 8 насажен поворотный стол 9, на котором имеются направляющие 11 для дежи, стойка и фиксатор с педалью 10, упорный кронштейн 7.
При работе дежу накатывают на поворотный стол, центрируют и фиксируют с помощью защелки. Затем закрывают крышку, загружают дежу и включают привод. По окончании замеса крышку поднимают. При этом выключается фрикционная муфта на валу привода месильного органа и затормаживается ее привод, а стол с дежой продолжает вращаться до тех пор, пока специальный упор на плите не коснется конечного выключателя, который отключает электродвигатель. При этом дежа останавливается в положении, удобном для откатывания. С помощью ножной педали освобождают фиксатор и откатывают дежу.
Повысить интенсивность замеса можно за счет изменения конфигурации месильной лопасти, например в виде спирали, Ф- или Г-образного рычага, а также соответствующей реконструкции приводной станции.
Тестомесильная машина ТМ-63М (рис.) предназначена для замеса специального крутого теста для бараночных и некоторых мучных кондитерских изделий. Относится к тихоходным машинам с двумя Z-образными лопастями, которые при замесе периодически подвергают усиленному механическому воздействию отдельные порции теста.
Рис. Тестомесильная машина ТМ-63М
Тестомесильная машина ТМ-63М состоит из месильной камеры 7, выполненной в виде соединенных двух полуцилиндрических днищ с наращенными крайними стенками. На торцовых стенках месильной камеры в цапфах закреплены подшипники месильных лопастей 6.
Подшипник передней месильной лопасти опирается через корпус и цапфу на станину 2 тестомесильной машины. Цапфы второго вала свободно опираются на станину. Сверху месильная камера закрыта крышкой 3 с откидной дверкой 5. В первой вмонтированы патрубки 4 для загрузки муки и жидких компонентов. Привод валов месильных лопастей осуществляется от электродвигателя 13 с помощью клиноременной 12, цепной 10 и зубчатых передач 8 и 9.
По окончании замеса привод отключают и включают механизм поворота дежи. Тесто под действием собственного веса выгружается в тестоспуск или на транспортер. Для разгрузки дежи путем опрокидывания служит система механизмов, включающая поводок 14, ходовую гайку с пальцем 16, винт 15, клиноременную передачу 11 и электродвигатель 1.
Рабочий процесс характеризуется однотипностью воздействия на всех трех стадиях замеса. По этой причине хуже всего обстоит дело с организацией смешивания, т. е. первой стадии замеса, которая накладывается по времени на вторую стадию и удлиняет замес. Не совсем удобна выгрузка теста и зачистка от него месильной емкости. В конструктивном отношении применение открытых цепных и зубчатых передач на тестомесильной машине также нельзя признать удачным.
Техническая характеристика тестомесильной машины ТМ-63М
Производительность, кг/ч...........900
Продолжительность замеса, мин.........до 10... 12
Установленная мощность электродвигателей, кВт. ... 5,1
Частота вращения месильного органа, мин-1.....38
Масса одного замеса, кг............150
Габаритные размеры, мм......................1520x850x1550
Масса, кг................800
Машина РЗ-ХТИ-З (рис.) предназначена для интенсивного замеса пшеничного теста с переменным режимом замеса, который обеспечивается путем применения трехскоростного электродвигателя. Машина имеет стационарную корытообразную месильную емкость, которая при разгрузке поворачивается вокруг горизонтальной оси.
Рис. Тестомесильная машина РЗ-ХТИ-З
Рабочая емкость машины 5 установлена на двух поворотных цапфах 4, которые вмонтированы в поворотные опоры 3, закрепленные на станине 1. Внутри цапф пропущены приводные валы 2, на концах которых в месильной емкости закреплены Г-образные рычаги 6 месильного органа, соединенные между собой вилкообразным рычагом и штангой 7. Привод месильного органа осуществляется от двух приводных электродвигателей 9 через зубчатые редукторы 10. Конструкция месильного органа благодаря применению различных скоростей правого и левого Г-образных рычагов позволяет изменять свое пространственное положение относительно опор.
Загрузка компонентов осуществляется через патрубки, вмонтированные в неподвижной крышке 8. Выгрузка теста осуществляется путем поворота корыта с помощью индивидуального привода. Управление машиной осуществляется автоматически по заданной программе.
Замес теста в машине осуществляется следующим образом. Г-образные рычаги попеременно в течение половины оборота перемещаются параллельно цилиндрической части месильной емкости на небольшом расстоянии от нее, за один оборот прорабатывается сравнительно небольшая масса теста, но при этом возникают большие нагрузки на валу месильной лопасти. В последующие пол-оборота над цилиндрической частью днища проходит углом соединение штанги с шарнирным рычагом и перемешивает массу иным образом, однако воздействие самой цилиндрической штанги на тесто менее значительно даже при дифференциальной скорости ее концов.
К достоинствам машины следует отнести интенсивное воздействие на тесто при замесе, способствующее сокращению брожения теста, автоматическое управление процессом замеса, устройство механизированной разгрузки при периодическом замесе.
Техническая характеристика тестомесильной машины РЗ-ХТИ-З
Производительность, т/сут..................23...28
Продолжительность замеса, мин..............до 3,0
Установленная мощность, кВт................21
Частота вращения месильного органа, мин-1 .... 60; 90; 120
Вместимость месильной камеры, м3............0,35
Габаритные размеры, мм....................1860x1400x1870
Масса, кг............................800
Тестомесильные машины непрерывного действия обычно имеют стационарную месильную емкость и расположенные в ней вращающиеся или совершающие круговое движение месильные органы. Интенсивность замеса в них может быть повышена за счет применения тормозных лопастей или выступов на стенках месильной камеры.
Тестомесильная машина Х-12Д (рис.) относится к тихоходным однокамерным машинам и предназначена для замеса пшеничного и ржаного теста.
Рис. Тестомесильная машина Х-12Д
Машина состоит из полуцилиндрической месильной емкости 5, в центре которой расположен месильный вал 4 с лопатками 3. Сверху корпус закрывается откидной крышкой. Мука подается в машину через прямоугольный патрубок 1, оборудованный двумя емкостными датчиками уровня 7. Дозируется мука роторным питателем, приводимым в движение от главного вала кривошипно-шатунным механизмом 10 и клиновым фрикционным храповиком 9. Над питателем установлен ворошитель 8, совершающий качательное движение через систему рычагов. Для наблюдения за работой дозатора муки служит окно 2. Выходит тесто из машины через патрубок 6. Привод машины осуществляется от электродвигателя 13 через редуктор 12 и зубчатую передачу 11. На передней панели расположены четыре качающихся крановых дозатора жидких компонентов.
Работает машина следующим образом. Все компоненты малыми дозами от дозаторов подаются непрерывно в переднюю часть корыта, отделенного порогом, перемешиваются лопатками 3 с наклонной поверхностью и проталкиваются вдоль корыта. По мере продвижения массы до патрубка 6 она перемешивается и пластифицируется.
Очистка машины производится без разборки, что весьма неудобно. Недостатками машины являются слабый промес теста, значительные колебания состава из-за ненадежной работы дозирующих систем и отсутствие устройств для регулирования скорости вращения месильного вала и длительности замеса.
Предельная частота вращения месильного вала ограничена 48 об/мин, а интенсивность механического воздействия — усилием, которое образуется в результате трения теста о стенки месильной камеры. Поэтому в данном случае невозможно повысить интенсивность замеса путем увеличения частоты вращения. Однако если уменьшить рабочую площадь месильных лопаток или на стенке месильной емкости установить тормозные лопатки или штыри, то можно повысить частоту вращения и интенсивность замеса.
Техническая характеристика тестомесильной машины Х-12Д
Производительность, т/сут................15...20
Установленная мощность, кВт ....... 3
Частота вращения месильных валов, мин ... 48
Габаритные размеры, мм..................2160x1400x2390
Масса, кг............................780
Машина непрерывного действия марки ШМ-1М (рис.) со стационарной емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа предназначена для получения пластичного теста из муки и эмульсии. В патрубок 8 камеры 7 предварительного смешивания дозаторами подается мука и эмульсия. В камере вращается вал 5 с секторными месильными лопастями 6. Цепь 3 сообщает вращение валу 5 от вала 2.
Рис. Месильная машина ШМ-1М непрерывного действия
Машина непрерывного действия марки ШМ-1М со стационарной емкостью и горизонтальной осью вращения месильного органа предназначена для получения пластичного теста из муки и эмульсии. В патрубок 8 камеры 7 предварительного смешивания дозаторами подается мука и эмульсия. В камере вращается вал 5 с секторными месильными лопастями 6. Цепь 3 сообщает вращение валу 5 от вала 2.
Благодаря развороту месильных лопастей смесь в камере продвигается к патрубку 4 и поступает в камеру 13 окончательного смешения на виток шнека 14. Камера 13 имеет рубашку 12 из двух частей. Это позволяет создавать нужный температурный режим в начале и конце замеса. Лопасти 10 образуют две винтовые линии с углами (0,2.. .0,25) п рад к оси вала. Каждая пара лопастей повернута по отношению к соседней на угол 90°. Вал 2 приводится в движение от электродвигателя 1. В камере окончательного смешивания получается готовое тесто.
Продолжительность замеса регулируется шибером 11. При прикрытии шибером выпускного отверстия продолжительность замеса теста увеличивается. Через отверстия с крышками 9 производится очистка камер по окончании работы. При их открывании обесточивается приводной электродвигатель. В рассмотренной машине смешиваются два компонента сахарного теста: эмульсия и мука. Эти компоненты подаются объемными дозаторами.
Техническая характеристика месильной машины ШМ-1М
Производительность, кг/ч..............900... 13 00
Угловая скорость месильного органа, рад/с:
в камере предварительного смешивания . 2,5...5,8
в камере окончательного смешивания . . . 0,8... 1,8
Установленная мощность, кВт......10
Габаритные размеры, мм..............3900x985x1780
Масса, кг...........2315
Лопастной вибросмеситель марки ШВС (рис. а) предназначен для смешивания компонентов рецептурной смеси в кондитерском производстве.
Рис. 12.14. Лопастной вибросмеситель типа ШВС: а — общий вид; б — схема; в — месильная камера
Месильная камера 7 с кронштейнами 8 и противовесом 11 образует жесткую конструкцию с вибратором 10 посередине. Основу вибратора составляет вал с дисбалансами. Вся система покоится на пружинах 9. Частота колебания месилки равна частоте вращения вала с дисбалансами. Спиральные пружины смягченную вибрацию передают на станину 12. Внутри камеры 7 в противоположные стороны вращаются валы с лопастями, которые приводятся от электродвигателя 2 через редуктор 3. Привод вибратора осуществлен от электродвигателя 1. Валы с лопастями и вибратор с приводами соединены муфтами, представляющими собой резинотканевый шланг 4, зажатый с двух сторон хомутами. Камера снабжена крышкой б и воронкой 5.
Схема вибросмесителя приведена на рис. б, а конструкция месильной камеры — на рис. в. Валы 7 и 2, расположенные в месильной камере 7, имеют лопасти 6, установленные под углом к валам. Для устранения попадания масла в камеру из подшипникового узла 3 установлены сальники 5 с нажимной втулкой 4. В этой смесильной машине амплитуда колебаний изменяется путем изменения дисбаланса.
Техническая характеристика лопастного вибросмесителя типа ШВС
Производительность, кг/ч........650
Угловая скорость месильного органа, рад/с . . 18
Установленная мощность, кВт......3,8
Габаритные размеры, мм..............2400x480x1200
Масса, кг...........2315
Машина РЗ-ХТО (рис.) относится к двухкамерным тестомесильным машинам с повышенным механическим воздействием на тесто в зоне пластификации.
Рис. Схема тестомесильной машины РЗ-ХТО: 1 — патрубок для подачи жидких компонентов, 2 — патрубок для муки, 3 — патрубок для густых компонентов, 4 — камера смешения, 5 — мо-тор-редуктор, 6 — месильная лопасть, 7 — редуктор, 8 — переходный патрубок, 9—пластификатор, 10—термометр, 11 —электродвигатель
Машина имеет две раздельные камеры: смешения и пластификации. В камере смешения 4 расположены две месильные лопасти б, на концах которых установлены винтовые шнеки, а между ними — спиральная образующая. Подача муки в камеру смешения производится через патрубок 2, жидких компонентов — через патрубок 1. Патрубок 3 служит для возврата в машину дефектного теста. Привод валов смесителя осуществлен от мотора-редуктора 5 мощностью 2,2 кВт. В конце камеры смешения тесто поступает в переходный патрубок 8 и далее в пластификатор 9, или камеру интенсивной проработки месильными валами (конфигурация валов показана на разрезе А-А), приводимыми во вращение от электродвигателя 11 через редуктор 7. На выходе из камеры установлен термометр 10 для контроля температуры теста.
В камере пластификации осуществляется интенсивная механическая обработка теста путем продавливания его между звездообразными валками, вращающимися в разные стороны и работающими по принципу шестеренчатого насоса. В зоне сжатия (на рис. заштрихована) давление теста повышается до 3-105 Па, а температура теста — на 10... 15 °С. Для изменения степени проработки теста в пластификаторе в схеме машины предусмотрена установка тиристорного преобразователя частоты, позволяющая плавно изменять обороты вала пластификатора.
Общий вид машины приведен на рис.
Рис. Тестомесильная машина РЗ-ХТО
Станина машины собрана из чугунных плит 1, 3, 4, 15, которые скреплены с чугунными корпусами редуктора 5 и смесительной камеры 9. На плите 1 укреплен электродвигатель 2, а на плите 3 — мотор-редуктор 5, натяжной ролик 16 и редуктор 14. Для удобства очистки камера предварительного смешения снабжена откидной крышкой 7 с петлями и винтовыми зажимами 8. Для облегчения открывания крышки ее петли снабжены устройством, компенсирующим массу крышки. Загрузочная воронка имеет боковые дверки 6, открытие которых облегчают доступ для очистки смесительной камеры. Крышки и дверки снабжены резиновыми уплотнителями, герметизирующими место разъема.
Подобную откидную крышку имеет и камера пластификатора 10. Помимо этого имеется винтовое устройство 12, позволяющее выводить рабочие органы пластификатора из камеры 11. Для удобства очистки и промывки смонтирован лоток 13.
Тестомесильная машина РЗ-ХТО обеспечивает интенсивный замес теста, улучшающий качественные показатели готовых изделий, и открывает широкие возможности применения новых прогрессивных технологических схем, сокращающих длительность цикла брожения теста перед разделкой.
Следует, однако, обратить внимание на то, что в настоящей машине процесс смешения объединен со второй фазой замеса, поэтому требует значительного расхода энергии. Пластификация теста за счет сжатия до 3·105 Па нуждается в уточнении, поскольку сжатие между параллельными ребрами валков для придания продольного перемещения сопровождается повышенным нагревом теста и является нежелательным.
Техническая характеристика тестомесильной машины РЗ-ХТО
Производительность, т/сут..................до 10
Установленная мощность, кВт................17
Частота вращения месильного органа, об/мин . . 50... 150
Габаритные размеры, мм....................3040x500x2200
Масса, кг............................450