ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, предназначена для измельчения плодов и овощей и может быть использована в индивидуальных фермерских и крестьянских хозяйствах, пищевой промышленности, а также для бытовых нужд.
Известен измельчитель плодоовощной продукции, содержащий станину, закрепленный на ней корпус с камерой измельчений, загрузочную горловину и выгрузное окно, а также мотор-редуктор с приводным валом, отличающийся тем, что перемещение ножевой стенки по направляющим внутри корпуса навстречу противорежущему подпору, повторяющему форму рабочей поверхности зигзагообразной ножевой стенки, осуществляется кривошипно-шатунным механизмом, приводящимся в движение от мотора-редуктора, при этом ножи в ножевой стенке расположены под углом скольжения 30° (Патент РФ №129845, дата публикации 10.07.2013 г.).
Недостатком измельчителя является низкая энергоэффективность, обусловленная тем, что энергозатраты технологического процесса включают преодоление дополнительных сил трения при перемещении материала по внутренней поверхности рабочей камеры. Кроме этого отсутствие механизма непрерывной дозированной подачи сырья в рабочую камеру снижает уровень механизации операции и производительность устройства. При этом отсутствие возможности ориентации сырья в зоне резания, увеличивает вероятность образования разнородного гранулометрического состава готовой измельченной продукции и способствует увеличению энергозатрат.
Известен измельчитель бытовой, содержащий прямоугольный корпус с приемным окном и камерой измельчения, а также комбинированный толкатель с двумя боковыми и центральным сегментом в момент резания материала перемещается сверху вниз по направляющим крышке-фиксатору и пластине, размещенной в пазах корпуса, причем контактирующая часть центрального сегмента с обрабатываемым материалом имеет вогнутую поверхность, обеспечивая надежную фиксацию последнего в момент начала резания, а при обратном движении вверх ход толкателя ограничивается выступами центрального сегмента (Патент РФ №135242, опубликовано 10.12.2013 г.).
Недостатком измельчителя является то, что конструкция предусматривает только ручной привод, вследствие этого устройство обладает низкой производительностью и не практично при использовании в промышленных условиях. Кроме этого, измельчитель не имеет дозированной системы подачи обрабатываемого сырья в рабочую камеру, что также отражается на снижении производительности, а, следовательно, и степени механизации выполнения операции резания. Также применение комбинированного толкателя из трех сегментов не позволяет полностью удалять ломтики измельченного сырья из межножевого пространства, что приводит к дополнительным затратам энергии при последующем цикле измельчения, где усилие будет складываться из усилия резания новой единицы сырья и удаления выталкиванием застрявшие ломтиков предыдущего материала.
За прототип принят механизм для фигурной нарезки сырых овощей МС 28-100, служащий для нарезки овощей чесночком и фигурными брусочками. Механизм приводится в действие универсальным приводом ПУ-0,6 и состоит из корпуса, редуктора, загрузочной воронки, сменных ножевых рамок и стоек. К корпусу редуктора прикреплен хвостовик для зацепления с рабочим валом универсального привода. В корпусе механизма установлен червячный редуктор. Червячное колесо редуктора с помощью шпонки соединено с коленчатым валом, вращающимся в подшипниках скольжения. Палец колена проходит через отверстие, имеющееся в рамке штока. На концах рамки штока закреплены два ролика, перемещающиеся по направляющим корпуса при возвратно-поступательном движении штока. Шток проходит через втулку и гайку, установленные в корпусе редуктора. На нижнем конце штока укреплен поршень. Легкосъемная ножевая рамка установлена на стойках (Антонов, Н.М. Процессы измельчения плодоовощных материалов в общественном питании: монография / Н.М. Антонов, Н.И. Лебедь - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2014. - 172 с.).
Недостатком механизма является также отсутствие системы дозированной подачи сырья, сказывающейся на снижении уровня механизации и применения дополнительного ручного труда для обеспечения непрерывности технологического процесса. Кроме этого использование ножевого аппарата с ножами, расположенными в одной плоскости, приводит к повышению энергозатрат при резании, что ограничивает применение механизма для плодоовощного сырья с высокими прочностными свойствами.
Задача полезной модели - повышение уровня механизации операции резания плодоовощного сырья, исключение ручного труда, снижение энергетических затрат, увеличение качества готовой продукции.
Технический результат - возможность проведения непрерывного процесса резания плодоовощного сырья на ломтики с пониженными энергозатратами.
Технический результат достигается измельчителем плодов и овощей, содержащим корпус с крышкой, внутри корпуса установлен вал-червяк, червячное колесо, соединенное с коленчатым валом, вращающимся на втулках, шток с пуансоном, загрузочную воронку, дополнительно содержащим вибратор-встряхиватель и дозатор барабанного типа, вибратор-встряхиватель расположен сбоку загрузочной воронки; дозатор расположен между загрузочной воронкой и направляющим каналом, дозатор имеет в нижней горловине перекидной клапан, а привод дозатора осуществляется червяной парой от коленчатого вала привода штока измельчителя, режущий аппарат выполнен в виде ножей, расположенных зигзагообразно со сдвигом по вертикали, а пуансон представлен объемным сектором с выступами для входа в межножевое пространство, полностью повторяя форму рабочей поверхности режущего аппарата, под режущим аппаратом расположено выпускное окно и установлена выгрузная емкость, а корпус закреплен на станине.
На фиг. 1 изображен измельчитель плодов и овощей, общий вид, на фиг. 2 - схема режущего аппарата и пуансона.
Устройство содержит станину 1, закрепленный на ней корпус 2 с крышкой 3 и загрузочной воронкой 4, расположенный сбоку нее вибратор-встряхиватель 5, закрепленный под загрузочной воронкой дозатор 6 барабанного типа, вращающийся от червячной пары 7, перекидной клапан 8, направляющий канал 9, внутри корпуса 1 установлен вал-червяк 10, червячное колесо 11, соединенное с коленчатым валом 12, вращающимся во втулках 13, шток 14 с пуансоном 15, оснащенный выступами 16, режущий аппарат 17 с ножами 18, под режущим аппаратом 17 расположено выпускное окно 19 и установлена выгрузная емкость 20.
Устройство работает следующим образом. Обрабатываемый материал через загрузочную воронку 4, дозатор 6 барабанного типа и направляющий канал 8 непрерывно поступал в зону резания. Посредством передачи крутящего момента приводом (на рисунке не показан) через вал-червяк 10 и червячное колесо на коленчатый вал 12 шток 14 с пуансоном 15 перемещался вертикально вниз навстречу режущему аппарату 17 с обрабатываемым материалом, который измельчался на ломтики заданной толщины, удаляемые через выпускное окно 19 в выгрузную емкость 20.
Применение самоориентации плодоовощного сырья при подаче его из направляющего канала с последующей фиксацией в центре режущего аппарата обеспечивает минимизацию энергетических затрат за счет контакта обрабатываемого сырья при резании не более чем с двумя ножами в одной горизонтальной плоскости, а также позволяет получить однородный гранулометрический состав готовой продукции.
Использование в качестве привода дозатора барабанного типа крутящий момент коленчатого вала штока измельчителя позволяет снизить потребляемую мощность устройства. Применение червячной пары для передачи вращения барабанному дозатору обеспечивает высокую синхронизацию процесса резания и дозированной подачи сырья в рабочую камеру.
Вертикальное расположение режущего аппарата с ножами, установленными зигзагообразно, а также подача сырья непосредственно на ножи обеспечивает отсутствие энергозатрат привода, связанных с принудительным перемещением сырья по рабочим поверхностям измельчителя и минимизирует силы трения
Устройство может быть реализовано в пищевой промышленности и сельскохозяйственном производстве.
Таким образом, заявленный измельчитель плодов и овощей, содержащий корпус с крышкой, вал-червяк, червячное колесо, соединенное с коленчатым валом, вращающимся на втулках, шток с пуансоном, загрузочную воронку с вибратором-встряхивателем и дозатором барабанного типа, привод которого осуществляется червяной парой от коленчатого вала привода штока измельчителя, обеспечивает технический результат - возможность проведения непрерывного процесса резания плодоовощного сырья на ломтики с пониженными энергозатратами.