Доповідь
на тему: "ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ІНСПЕКТУВАННЯ, СОРТУВАННЯ ТА КАЛІБРУВАННЯ ПЛОДІВ І ОВОЧІВ"
У виробництві консервованої продукції можна використовувати тільки сировину, яка відповідає стандартам технологічної інструкції. На консервних заводах є пристрої і машини для інспектування кондиційної і вибракування некондиційної продукції. З цією метою використовують різні обладнання і машини.
Машини для інспектування
Інспектувальні та сортувальні конвеєри за конструкцією практично не відрізняються від стрічкових. Продукт для інспектування подається повільно рухомою стрічкою і розміщений в один шар. Працівники, що його оглядають, стоять з обох сторін конвеєра. Некондиційну сировину знімають і скидають через лотки на конвеєр, яким вона надходить у спеціальні контейнери або ящики.
Недоліком стрічкових конвеєрів є недоступність для огляду нижньої частини продукту, що міститься на стрічці. З урахуванням цього розроблено інспектувальні конвеєри з роликовим конвеєрним полотном. Під час його руху ролики, що лежать на гумових опорах-поличках, обертаються і повертають плоди, розміщені на них в один шар. Завдяки обертанню можна оглянути всю поверхню плодів округлих або циліндричної форми.
Конвеєр інспектувальний роликовий А9-КТ2-0 призначений для інспектування і споліскування овочів і фруктів. Складається він з каркаса, транспортного полотна, завантажувального бункера, карманів, приводу і душового пристрою. На каркасі укріплені підшипники ведучого і натяжного валів із зірочками. Останні несуть на собі тяговий ланцюг з конвеєрним полотном, яке виготовлене з дюралюмінієвих роликів діаметром 70 мм.
Під час руху полотна ролики перекочуються по гумових напрямних, примушуючи повертатися продукт, що знаходиться на них, і тим самим забезпечуються кращі умови інспекції. На полотно продукт потрапляє через завантажувальний бункер, у якому є заслінка, котрою регулюється товщина шару продукту. Для видалення відходів уздовж конвеєра з обох його сторін розміщені спеціальні збірники.
Продукт, що пройшов інспектування, обполіскується водою з душового пристрою, встановленого над похилою частиною конвеєра, і вивантажується через регульований за висотою лоток.
Інспектувальний роликовий конвеєр А9-КТ2-0. Конвеєр інспектувальний з прогумованою стрічкою і сітчастим елеватором призначений переважно для інспектування томатів.
Технічна характеристика
Продуктивність, кг/с (т/год)... ... ... ... ... ... ... ... ... .2,2 - 2,8 (7,5 - 10,0)
Ширина стрічки конвеєра, м... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...0,8
Швидкість руху, м/с... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .0,21
Кількість душових точок у мийному пристрої... ... ... ... ... ... ... ... ...28
Габаритні розміри, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7000 Ч 1700 Ч 960
Маса, кг... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1365
Продуктивність конвеєра для інспектування, кг/г,
П = 3600nkbhpv,
де n - кількість парних робочих місць (n = П/2q); b - ширина інспектувальної стрічки або роликового полотна (0,6...0,9 м); k - шару продукту, що інспектується, м; р - насипна маса продукту, кг/м3; v - швидкість руху інспектувального полотна (0,10 - 0,12 м/с).
Інспектування сировини може бути суміщене із сортуванням його за стиглістю, кольором тощо. Продуктивність сортувальних конвеєрів визначають за нормою виробітку виконавця цієї операції - qc.
На основі цього визначають кількість парних місць nc = П/2q. Швидкість руху сортувального полотна приймають такою самою, як і для інспектування.
Сортувальні засоби
Сортувальні засоби призначені для сортування плодів і овочів за вимогами до сировини. У консервному виробництві проводять сортування вручну на конвеєрах і гідравлічне, що ґрунтується на різниці у щільності плодів.
Конвеєр сортувальний А9-К1 для ручного сортування. Під час роботи конвеєра працівники розміщуються з обох його сторін. Каркас конвеєра виготовлений із стальних труб, між якими натягнута прогумована стрічка, що підтримується знизу опорними роликами.
Електродвигун за допомогою черв’ячного редуктора і пасової передачі приводить в обертання вал приводного барабана.
Сировина подається на завантажувальний лоток, звідки потрапляє на стрічку, яка перегородками розділена на три частини. Сировина надходить у бічні відсіки стрічки. Працівники розділяють сировину на два сорти, вибираючи більші (або дрібніші) плоди із загального потоку і укладають їх на середню частину стрічки. У кінці конвеєра є три лотки для відведення сировини за призначенням. Конвеєр складається із станини, приводної і натяжної станцій.
Є кілька модифікацій таких конвеєрів залежно від їх продуктивності і габаритів.
Сировина надходить у завантажувальний пристрій, де регульована заслінка забезпечує рівномірний розподіл продукту по всій ширині робочого полотна. Бортами воно розділене на три частини: в центральну спрямовується відсортований продукт.
Між місцями обслуговування є збірники, у яких відсортований для переробки продукт може нагромаджуватися або відразу перевантажуватися в контейнер.
Конвеєр роликовий сортувальний А9-К2-1,10,0 призначений для розділення плодоовочевої сировини за стиглістю, кольором, наявністю плямистості, опіків і вибракування некондиційних плодів. Залежно від продуктивності, габаритів і маси конвеєрів є кілька їх модифікацій.
Технічна характеристика конвеєра А9-К2-1,10,0
Швидкість руху робочого полотна, м/с... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...0,15
Висота робочого полотна над рівнем підлоги, мм... ... ... ... ... ... .900
Ширина робочого полотна, мм... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...1000
Висота, мм:
завантаження... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...1100
розвантаження... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1600
Споживана електроенергія, кВт/год... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...1,1
Витрата води на споліскування 1 т сировини, м3/год... ... ... ... ... .1,0
Конструкція конвеєра А9-К2-1,10,0 аналогічна конструкції конвеєра А9-К1-1,10,0.
Гідравлічні сортувальники. Призначені для розділення зеленого горошку, кукурудзяних зерен тощо за щільністю. Перестиглий горошок має велику щільність, оскільки частина його цукру перетворилася на крохмаль. Горошок молочної стиглості, з якого виробляють консерви вищого сорту, містить більше цукру і має меншу щільність. Якщо зерно горошку опустити у місткість з рідиною, щільність якої близька до середньої щільності горошку, то зерно горошку розділиться на дві фракції: зерна зі щільністю, більшою за щільність рідини, опустяться вниз, а більш легкі спливуть.
Принцип дії гідравлічного сортувальника такий. По металевому жолобу.
проходить суміш горошку з розсолом щільністю до 1080 кг/м3. Маса розсолу в суміші в 6 - 8 разів більша за масу горошку. Залежно від щільності зерен горошку частина їх спливає, а частина опускається вниз. Якщо жолоб з висотою Н розділити в кінці горизонтальною перегородкою на два потоки з висотам и h1 і h2 і вивести окремо, а потім відокремити на ситі від горошку розсіл, то можна отримати два сорти зерен горошку за щільністю, а отже, і за сортовими властивостями.
Калібрувальні пристрої і машини
Технологічне значення калібрування полягає у відокремленні і збиранні
однакових за розмірами плодів і ягід. Завдяки цьому поліпшується товарний
вигляд консервів (у скляній тарі), можна запобігти розварюванню дрібних плодів, що піддаються тепловій обробці разом з великими. Калібрування здійснюють прямим і непрямим способами.
За прямого способу плоди переміщуються уздовж щілини, ширина якої змінюється. У місці, де розмір щілини більший за розмір плода, останній провалюється у бункер або на стрічку конвеєра і спрямовується за призначенням.
При використанні непрямого способу калібрування враховують залежність між масою і геометричними розмірами окремих плодів. За даними В.П. Горячкіна, маса яблук (у грамах) перебуває в такій залежності від їх геометричних розмірів:
G = d3/2,82,
де - d діаметр яблука, см.
Сортування плодів і овочів на машинах ґрунтується на відмінностях у їх фізичних властивостях (щільність, колір, форма та ін).
Використовують різні калібрувальні машини: тросові, валково-стрічкові, вагові, гвинтові та ін.
Калібрування плодів на групи з приблизно однаковими розмірами і масою забезпечує приблизно однакову їх якість.
Стрічкові калібрувальні пристрої - це послідовно змонтовані під нахилом стрічкові конвеєри з отворами різних діаметрів (d1, d2, d3). Потрапляючи на стрічки конвеєра в отвори свого діаметра, плоди розділяються на три групи. Замість стрічки можна використати вібраційні полотна або одне полотно, розділене по ширині на зони з різними отворами.
Вібраційні калібрувальні пристрої застосовують для калібрування картоплі та інших твердих плодів.
Барабанні калібрувальні пристрої мають вигляд барабанів, що обертаються, з отворами на поверхні. Поверхня їх розділена на зони з отворами, що розміщені у послідовності зростання їх розмірів, які мають різну форму (круглу, овальну). Різновидом барабанних калібрувальних пристроїв є паралельно змонтовані перфоровані барабани, що обертаються, між якими є плоска похила поверхня (вулик). Плід потрапляє в отвір барабана і падає у збиральний лоток всередині барабана, а потім надходить на подальшу переробку. Більші за розміром плоди спрямовуються на наступний барабан і т.д.
Дискові калібрувальні пристрої складаються з корпусного диска, що обертається, і довгастих ребер і, розміщених над диском так, що утворюють отвори діаметром d1, d2, d3. Розміри отвору можна регулювати зміною положення ребер над поверхнею диска. Плоди, потрапляючи на поверхню диска, гравітаційно і під дією відцентрової сили, що утворюється при його обертанні, виштовхуються в отвори між ребром і поверхнею диска.
У валкових калібрувальних пристроях і валково-стрічкових отвір утворюється відповідно між двома паралельно змонтованими ступінчастими валиками, що обертаються, між ступінчастим валиком і похило змонтованим стрічковим конвеєром.
Тросові калібрувальні пристрої складаються з рухомих тросів, які паралельно розходяться. Зверху на рисунку показано положення плода, коли він лежить на рухомих тросах, відстань S між центрами яких менша за діаметр d плода. Коли відстань між тросами перевищує діаметр плода, він падає у збірник.
Гвинтові калібрувальні пристрої здійснюють калібрування плодів кулястої форми двома шнеками, що обертаються в протилежні сторони, з постійним кроком і зменшуваним діаметром.
Конусні калібрувальні пристрої аналогічні за будовою гвинтовим. Калібрувальний ефект забезпечується двома конічними валиками, відстань між твірними яких постійно збільшується.
Вагові калібрувальні пристрої придатні для калібрування плодів будь-якої геометричної форми: плоскої, округлої, кулястої, видовженої. Крім того, їх продуктивність теоретично необмежена. Калібрувальний пристрій складається з ряду послідовно встановлених стаціонарних вагових пристроїв і рухомого чашкового конвеєра з плодами. Застосовують також вагові калібрувальні пристрої, що складаються з рухомих об’єднаних механізмів вага-чашка.
Продуктивність калібрувальної машини, кг/год,
П = 3600 * (v / d) * ϕ mz,
де v - швидкість переміщення плодів по калібрувальному органу, м/c; d - середній діаметр плода або його довжина (для огірків, кабачків), м; ϕ = 0,6...0,65 - коефіцієнт заповнення калібрувального полотна (потоку); m - середня маса плода, кг; z - кількість потоків (пар тросів, валів тощо).
Розглянемо роботу таких пристроїв на прикладі універсальної калібрувальної машини. Її зварна станина виготовлена із стального прокату і встановлена на чотирьох колесах. Завантажувальний бункер розміщений над п’ятьма вузькими похилими стрічковими конвеєрами, на яких є скребки. Скидачі, що обертаються, подають продукт в калібрувальну головку. Тут є п’ять пар ступінчастих валиків, які обертаються назустріч один одному. Комплект із ступінчастих і гвинтових валиків різних розмірів дає змогу калібрувати плоди й овочі, різні за формою і розміром. Калібрувальна головка закріплена на станині за допомогою кронштейна.
У збірник плоди випадають з калібрувальної головки. Чим більша відстань між завантажувальним бункером і плодами, тим більші плоди знаходяться у збірниках, оскільки щілина розміщена під ними.
Стрічковий конвеєр встановлений під розвантажувальним бункером. У міру заповнення одного з них його розвантажують на стрічковий конвеєр і подають на наступну операцію плоди одного розміру.
Привод машини складається з електродвигуна з черв’ячним редуктором і ланцюгових передач.
Валково-стрічкова калібрувальна машина. Стрічка конвеєра розміщена під невеликим кутом до горизонтальної площини у бік калібрувального вала. Вал по довжині має уступи різних діаметрів, які зменшуються від місця надходження плодів, що калібруються. Завдяки нахилу стрічки плоди скочуються в зазор між калібрувальним валом, що обертається, і стрічкою, одночасно переміщуючись вперед у бік зазорів, які збільшуються.
У місці, де розмір зазору стає більшим за розмір плода, останній падає в лоток і потрапляє в один з відсіків стола, в яких таким чином збираються плоди однакових розмірів. Якщо калібруються кулясті плоди (абрикоси, персики, яблука, апельсини), то можна обмежитися тільки валково-стрічковою калібрувальною машиною. Для калібрування за двома розмірами (за товщиною і довжиною, наприклад, при калібруванні огірків) однієї валково-стрічкової калібрувальної машини недостатньо. В такому разі продукт, відкалібрований за товщиною, калібрують далі за довжиною. Для цього він переміщується уздовж поверхні з отворами різних розмірів. Залежно від довжини продукт падає у відповідному місці в підставлені збірники. Тут збираються овочі або інші продукти, майже однакові за товщиною і довжиною. Для нормальної експлуатації валково-стрічкових машин плоди мають бути розміщені на стрічці по одному вздовж калібрувального вала.
Гвинтова калібрувальна машина. Нескладним калібрувальним елементом її є пара гвинтів з постійним кроком і змінним діаметром вала, що, обертаючись у протилежні сторони, утворюють щілину, яка поступово змінюється.
На цьому принципі ґрунтується робота чотирипотокової машини. Чотири пари гвинтових калібрувальних елементів змонтовані на станині, виготовленій з кутової сталі. Під калібрувальними пристроями розміщений стрічковий конвеєр, розділений перегородками на потоків. Продукт, залежно від розміру, потрапляє в один з потоків і виноситься конвеєром до місця призначення. У гвинтових калібрувальних машинах діаметр вала в кожному наступному витку відрізняється від діаметра попереднього витка на 5 мм. Тому розміри плодів у кожному потоці конвеєра, відділеному перегородкою, відрізняються на 5 мм.
Продуктивність машини залежить від кваліфікації працівників, що укладають вручну продукт на перший виток гвинтової пари, і коливається у межах 600 - 1000 кг/рік (0,17 - 0,28 кг/с).
Технічну продуктивність її можна визначити за частотою обертання гвинтових калібрувальних елементів. За паспортними даними, калібрувальні елементи роблять 54 хв-1, тобто приймають 54 плоди за хвилину (0,9 плода за секунду).
Вагова калібрувальна машина. У цьому калібрувальному пристрої робочий орган - ваги-чашки об’єднані в один рухомий механізм. До нескінченного ланцюга накладкою прикріплений двоплечий важіль-коромисло і, на одному кінці якого укріплена чашка, а на іншому ковзний контр вантаж. Положення контрвантажу на коромислі зумовлює спрацювання механізму і випадання плода. Контрвантаж переміщується уздовж нерухомої напрямної, розміщеної під кутом до конвеєра. В результаті створюється змінний момент уздовж нерухомої напрямної, але постійний у кожній її точці. Отже, різні за масою плоди, створюючи певний перекидний момент, переміщатимуться вздовж машини до того місця, в якому перекидний момент контрвантажу не зможе втримати коромисло в горизонтальному положенні. Рівновага порушується, і плід випадає у збірник. Для різних видів сировини і різних помологічних сортів необхідний набір контрвантажів різної маси.
Продуктивність калібрувальних машин залежить від кваліфікації працівників, зайнятих укладанням плодів у чашки, і становить близько 1 т/год.
Література
1. Горбатюк В.И. Процессы и аппараты пищевих производств. - М.: Колос, 1999.
2. Гореньков Э.С., Бибергал В.Л. Оборудование консервного производства. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1989.
3. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - 2-е изд. - М.: Колос, 1999.
4. Обладнання підприємств переробної і харчової промисловості / І.С. Гулий, М.М. Пушанко, Л.О. Орлов та ін.; За ред. І.С. Гулого. - Вінниця: Нова книга, 2001.