Измельчение — механический процесс, при котором воздействие рабочих органов на обрабатываемый продукт сопровождается переходом последнего за пределы упругих деформаций. Поэтому при выборе способа измельчения первостепенное значение приобретают такие свойства продукта, как упругость, вязкость, пластичность. Под упругостью понимается свойство продукта восстанавливать свои форму и размеры после прекращения воздействия на него внешней нагрузки, под влиянием которой они были изменены. Это свойство характеризуется модулем упругости. Исходя из этого, все продукты подвергаемые измельчению, не могут рассматриваться как упругие. Наличие у них таких явлений, как релаксация (падение напряжения при неизменной деформации) и ползучесть (рост деформации при постоянных нагрузках), позволяет отнести эти продукты к упруго-вязким и вязкопластическим телам.

Кроме перечисленных свойств продуктов на процесс их измельчения влияют и такие физико-механические параметры: коэффициент Пуассона м, коэффициент трения продукта f, разрушающее контактное напряжение у.

По характеру применяемых усилий измельчение производят следующими способами: разрыванием — разрушением при растяжении; раздавливанием — разрушением при сжатии; размалыванием — разрушением при изгибе; сдвиганием одного слоя продукта относительно другого — разрушением при сдвиге; созданием на малых участках поверхности продукта больших контактных напряжений — разрушением лезвием.

В зависимости от физико-механических свойств продуктов, особенностей технологического процесса, требований к дисперсности, качеству поверхности раздела, форме конечного продукта этот процесс осуществляют на различных измельчающих машинах.

По роду воздействия на продукт машины, предназначенные для его измельчения, можно подразделить на три основные группы:

— для дробления пищевых продуктов (размолочные машины и механизмы);

— для измельчения вареных пищевых продуктов (протирочные машины);

— для нарезки пищевых продуктов.

Механическое оборудование на предприятиях общественного питания используется очень широко наряду с тепловым оборудованием. Степень механизации, автоматизации предприятий отражает их конкурентоспособность, а значит и рентабельность и организацию труда на предприятии.

В качестве одной из машин рассматривается протирочная машина, предназначенная для приготовления картофельного пюре, протертого творога, фруктового пюре. Технологический процесс состоит из следующих операций: подготовленное сырье (мойка, варка и др.) подаётся в приемный бункер машины, далее происходит протирание сырья и получение готового продукта. По принципу измельчения это работа истирания и раздавливания, такой же принцип осуществляется при дроблении (щековая, конусная, вальцовая дробилки). При данном виде измельчения важен только размер получаемого продукта.

Принципиальная схема протирочной машины показана на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 — Схема протирочной машины: 1 — разгрузочный патрубок; 2 — корпус; 3 — перфорированный цилиндр; 4 — приемный бункер; 5 — рабочие лопасти; 6 — приводной вал.

Промышленность выпускает протирочную машину МП-800, протирочнорезательную машину МУ-1000 и осваивает выпуск овощерезательно-протирочного механизма МОП-II-1 к приводу П-II. Кроме того, в настоящее время на предприятиях общественного питания широко применяются протирочные механизмы 822-7 и МС-4-7-8-20 к универсальным приводам. Первый выполнен на базе овощерезательного механизма 822-10, второй — на базе взбивального механизма.

Рисунок 1.2 — Схема протирочной машины МП-800

Машина МП-800. Машина (рис. 1.2) состоит из алюминиевого корпуса 4 и сварного каркаса 17, внутри которых размещены электродвигатель 18, клиноременная передача 1 и приводной вал. Электродвигатель установлен вертикально. На валу электродвигателя на шпонке укреплен шкив, который с помощью клинового ремня, передает вращательное движение шкиву, жестко закрепленному на вертикальном приводном валу 5, смонтированном в двух роликоподшипниках 2. Затяжка подшипников регулируется резьбовым разрезным кольцом, которое стопорится специальным винтом. Подшипники уплотнены резиновыми манжетами 3.

Литой загрузочный бункер 10 устанавливается на корпусе и крепится к нему двумя откидными болтами. Верхняя конусная часть бункера служит приемной воронкой 12 для загрузки сырья, нижняя цилиндрическая 5 — рабочей камерой, в которой перемещается вращающийся ротор 11. На цилиндрической части бункера 8 имеется люк 14 для выброса отходов. Люк закрыт крышкой, подвешенной на оси 13 и запирающейся эксцентриковым зажимом с рукояткой 15. Для сбора отходов предусмотрена емкость 16. На приводном валу 5 крепятся сменные роторы 11 для обработки различных продуктов.

Сменные решетки 9 или терочный диск неподвижно установлены в корпусе и удерживаются от вращения бункером 10. Регулирование зазора между неподвижной решеткой 9 (ситом) и вращающимся ротором осуществляется через промежуточный стакан, который надевается на вал по высоте с помощью гайки и фиксируется винтом. На этом же станке ниже решетки на двух шипах укреплен сбрасыватель 6, служащий для выбрасывания протертого продукта из корпуса в выходной лоток 7, выполненный в виде крышки, шарнирно соединенной с корпусом. На роторе 11 имеются лопасти, угол наклона которых при вращении по часовой стрелке обеспечивает прижатие протираемого продукта к ситу, а при вращении против часовой стрелки — перемещение непротертых остатков вверх по цилиндрической стенке бункера к люку для выброса отходов.

Ротор для протирания косточковых плодов состоит из двух частей, соединенных невыпадающим винтом. Нижняя часть — ступица с упругими пальцами — осуществляет протирание. Верхняя часть — выбрасыватель отходов — свободно поворачивается относительно ступицы. Угол поворота выбрасывателя ограничивается упором и вырезом на нижнем торце втулки выбрасывателя.

В зависимости от протираемого продукта рекомендуется следующее сочетание рабочих органов: ротор лопастей и сито с отверстиями 3 мм — для картофеля, бобовых, отварных овощей и круп, рыбы; ротор лопастной и сито с отверстиями 1,5 мм — для отварной печени и свинины.

Работу на машине осуществляют следующим образом. Продукт загружают в бункер машины при равномерно вращающемся роторе, где он протирается через сито и сбрасывателем выбрасывается из машины в приемную емкость, установленную на подставке. После прекращения выхода протертого продукта нажимают кнопку «Стоп». Затем открывают откидную крышку выходного лотка и с помощью лопатки полностью удаляют простертый продукт. При протирании продуктов с большим количеством отходов последние периодически удаляют из рабочей камеры машины. По окончании работы машину отключают от сети и снимают рабочие органы для санитарной обработки.

Протирочно-резательная машина МУ-1000 (модель 723-7М). Машина состоит из привода и исполнительного механизма, предназначенного для нарезания сырых овощей и протирания вареных овощей, фруктов, крупяных продуктов, творога и др.

Привод состоит из редуктора, электродвигателя и станины. Фланцевый электродвигатель укреплен на корпусе редуктора и вместе с ним установлен на станине. В корпусе редуктора в постоянном зацеплении находятся две пары цилиндрических шестерен, понижающих частоту вращения. Для закрепления подсоединяемого исполнительного механизма 723-7М крышка корпуса редуктора оборудована двумя винтами-барашками. Приводной вал смонтирован в крышке и имеет на наружном торце паз, в который входит конец хвостовика вала исполнительного механизма. Основой исполнительного механизма является полый вертикальный цилиндрический корпус, открытый сверху и снизу. К нему с наружной стороны прикреплен цилиндрический хвостовик 5, с внутренней — редукторная коробка 6 зубчатого конического редуктора. В редукторной коробке в двух шарикоподшипниках смонтирован вертикальный вал конических шестерен. Горизонтальный вал 4 смонтирован в запрессованных втулках (одна втулка расположена в коробке зубчатого конического редуктора, вторая— в хвостовике 5). На верхнюю часть вертикального вала насаживаются сменные рабочие органы. При использовании механизма для протирания продуктов к торцевой части корпуса прикрепляют протирочный диск-сито 1, а над ним на вертикальном приводном валу располагают протирочные лопасти 2. Затем поверх сита и лопастей устанавливают и закрепляют на корпусе загрузочный бункер, внутри которого находится двухзаходная улитка 3. Сверху к загрузочному бункеру крепится воронка.

Рис. 1.3 Протирочный механизм МУ-1000 (модель 723-7М)

Подлежащий обработке продукт подается через воронку к двухзаходной улитке, которая направляет его к вращающимся лопастям. Последние захватывают продукт, продвигают его вдоль сита и продавливают через его отверстия, превращая продукт к пюреобразную массу.

Овощерезательно-протирочный механизм МОП-II-1. Механизм (рис. 1.4) состоит из редуктора 1, сменного овощерезательного приспособления, протирочной воронки, а также набора сменных рабочих органов и принадлежностей.

Редуктор 1 состоит из алюминиевого корпуса, хвостовика, конических шестерен и роликоподшипников, вертикального вала, крышек подшипников и крепежных деталей.

В корпусе хвостовика на двух конических роликоподшипниках установлен горизонтальный вал, уплотненный манжетой. Между манжетой и роликоподшипником находится промежуточное кольцо. Хвостовик крепится винтами к корпусу редуктора. Одна шестерня закреплена на приводном горизонтальном валу с помощью шпонки, гайки и стопорной шайбы. Другая шестерня вместе с радиально-упорным подшипником насажена на вертикальный вал: Крышка подшипника имеет манжету, предотвращающую попадание влаги в редуктор. В верхней части вертикального вала установлены гайки и стакан, на резьбу которого навинчен сбрасыватель готового продукта. Гайка служит для регулирования положения стакана по высоте. Стакан и гайка фиксируются винтом. От поворачивания стакан удерживается шпонкой. Овощерезательное приспособление или устанавливаемая вместо него протирочная воронка 2 закрепляются на корпусе с помощью откидных кронштейнов с винтами.

При протирочных операциях под воронку 2 устанавливают протирочный диск-сито 3 с отверстиями 0 2 или 5 мм. Протирочный рабочий ротор-лопасть 4 фиксируют винтом 5. Голоска винта предохраняет диск-сито от проворачивания.

Рис. 1.4 — Механизм-МОП-II-1 с протирочным приспособлением

Лопастной ротор служит для протирания продуктов и представляет собой сварную деталь, состоящую из втулки и двух лопастей, которые обеспечивают прижатие протираемого продукта ситу. На втулке имеется паз для установки ротора на вал механизма и резьба для невыпадающего винта. Последний имеет левую резьбу и предназначен для крепления рабочего органа к валу механизма.

Диск-сито 3 состоит из литого корпуса и сита, последнее крепится к корпусу заклепками.

Работа протирочного механизма осуществляется следующим образом. При протирке продукт из загрузочной воронки поступает в рабочую камеру, где захватывается вращающейся лопастью, прижимается к ситу и продавливается через него. Выбрасывается продукт сбрасывателем в подставленную тару.