УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССИРОВАНИЯ МЯСА

Полезная модель относится к мясной промышленности, а именно к устройствам для размягчения мясного сырья массированием на стадии посола в производстве колбасных и ветчинных изделий на предприятиях мясной промышленности и общественного питания.
Известно устройство для массирования мяса по патенту РФ №2118493 /МПК А22С 9/00, опубликовано 10.09.1998/. Устройство содержит раму, установленный на горизонтальном валу с возможностью одновременного вращения и качательного перемещения в вертикальной плоскости, барабан с крышкой для загрузки и выгрузки сырья, привод и пульт управления. Барабан представляет собой треугольную призму, торцевые грани которой выполнены в виде правильных треугольников и расположены асимметрично одна относительно другой, а ось вращения совмещена с центрами симметрии этих граней.
Недостатками известного устройства являются трудоемкость его изготовления из-за сложной конструкции барабана, неудовлетворительное качество сырья на выходе из-за слабого силового воздействия на мясной материал, длительность процесса обработки.
Наиболее близким аналогом является устройство по авт.св. №902696, А22С 7/00, заявлено 22.10.79, опубликовано 07.02.82, Бюл. №5. Устройство имеет емкость, раму, механизм колебательного движения, опоры перемещающиеся относительно друг друга.
Недостаток устройства заключается в малой степени воздействия на обрабатываемое мясо, сложность и ненадежность устройства, неудовлетворительное качество обработки.
Целью создания полезной модели является упрощение конструкции устройства, увеличение интенсивности обработки и повышения качества сырья.
Раскрытие полезной модели.
В основу заявленной полезной модели положена задача создания новой технологии применения инерционного регулируемого силового воздействия обработки мясного сырья в процессе посола.
Технический результат - упрощение конструкции устройства, существенное сокращение продолжительности технологического процесса, повышение качества готового продукта.
Цель достигается тем, что в устройстве для массирования мяса, содержащем раму, барабан и источник привода, отличающемся тем, что барабан снабжен двумя пальцами, шарнирно связанными с двумя кривошипами с находящимися под углом α геометрическими осями шарниров, оси которых отстоят друг от друга на расстоянии , при этом геометрические оси валов кривошипов и пальцев барабана расположены под прямым углом и удалены друг от друга на расстоянии , равном .
На фигуре показана схема устройства для массирования мяса, которое содержит раму 1, на которой закреплен источник привода 2 (мотор-редуктор или электродвигатель с редуктором). На выходном валу 4 источника привода 2 закреплен ведущий кривошип 5. Второй, ведомый кривошип 9, установлен в стакане 3, последний закреплен на раме 1.
Ведущий кривошип 5 шарнирно соединен с пальцем 6 барабана 7, ведомый кривошип 9 так же шарнирно соединен со вторым пальцем 10 барабана 7.
Геометрические оси шарниров обеих кривошипов 5 и 9 расположены под углом α и отстоят друг от друга на расстоянии .
Геометрические оси пальцев 6 и 10, соответственно вала 4 и вала 8 ведомого кривошипа 9 расположены под прямым углом и отстоят друг от друга на расстоянии , равном .
Угол расположения α геометрических осей шарниров кривошипов 5 и 9 можно назначать в пределах 10…35°, расстояние  0,7…0,8 от длины выбранного барабана.
На кривошипах 5 и 9 закреплены противовесы 11 для уравновешивания массы барабана.
Барабан имеет крышки (на схеме не показаны) для загрузки и разгрузки материала для обработки мяса.
Устройство работает следующим образом.
Куски мяса с раствором посола загружают в барабан 7 через крышку загрузки (на схеме не показана) на 0,6…0,7 объема барабана. Включают источник привода 2, от которого вращение передается ведущему кривошипу 5, через палец 6 барабану 7 и через палец 10 ведомому кривошипу 9.
Так как вращение с постоянной угловой скоростью ведущего кривошипа 5 расположено в вертикальной плоскости, а вращение ведомого кривошипа 9 в горизонтальной плоскости с переменной угловой скоростью, барабан 7 имеет сложное пространственное неравномерное движение в пределах одного оборота.
max
Максимальное значение ω угловой скорости ведомого кривошипа 9 определяется по формуле,
минимальное значение по формуле,
где α - угол расположения геометрических осей шарниров кривошипов;
ω - угловая скорость ведущего кривошипа.
Сила воздействия Р (Н) на кусок мяса, находящегося в барабане, определяется формулой
где m - масса куска мяса, кг;
- длина кривошипов, м;
max
ω - максимальное значение угловой скорости ведомого кривошипа, рад/с;
2
ε - угловое ускорение ведомого кривошипа, рад/с.
На каждом обороте на мясные куски будут действовать силы воздействия Р, которые одновременно будут массировать мясо при соударении с торцовой стенкой барабана и внедрять раствор посола в структуру мяса.
Процесс качественной обработки мяса занимает не более 4…5 мин, против 40…60 мин в прототипе с меньшими показателями качества обработки.
Осуществление изобретения.
Для практической потребности массирования мяса в растворе посола назначается вместимость барабана и определяется диаметр и длина барабана. Например, примем вместимость барабана 10 л (диаметр 21 см, длина 30 см). Для выбранного барабана назначаем расстояние .
Примем угол расположения α геометрических осей шарниров кривошипов равным 15°, тогда длина кривошипов  определится из выражения ,
.
Таким образом, устройство имеет следующие параметры: вместимость барабана 10 л, угол α=15°, , , угол между геометрическими осями валов вращения кривошипов, то же самое угол между геометрическими осями шарниров шатуна равен 90°.
-1
Примем частоту вращения ведущего кривошипа 120 мин, что соответствует угловой скорости ω=πn/30=3,14⋅120/30=12,56 рад/с.
Максимальное значение угловой скорости ведомого кривошипа составит (формула 1), .
Минимальное значение (формула 2) равно,
.
2
Сила воздействия на куски мяса, находящиеся в барабане, определится по формуле (3), примем куски мяса массой 2 кг, сила инерционного воздействия будет равна (угловое ускорение ε=ω/t, время t одного оборота составит 120/60=2 с, изменение угловой скорости происходит на полуобороте, т.е. за 1 с и угловое ускорение составит ω=ω/t=16,37/1=16,37 рад/с)
.
Таким образом, на каждый кусок мяса массой 2 кг на каждом обороте будет воздействовать инерционная сила Р=27,75 Н, которая будет одновременно массировать мясо при соударении о торцовую крышку барабана и пропитываться раствором посола. На качественную обработку кусков мяса достаточно воздействовать в течение 4…5 мин.
Регулировать инерционную силу воздействия на куски мяса можно углом α расположения осей шарниров кривошипов в пределах 10…35° и частотой вращения кривошипов.