Реферат: Обладнання для інспектування, сортування та калібрування плодів і овочів

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 × 1700 × 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 = d 3/ 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.