РАБОЧИЙ ОРГАН МЯСОРУБКИ

Полезная модель относится к бытовой технике, в частности к рабочим органам мясорубок, и может быть использована в домашних и производственных условиях.
Известен рабочий орган мясорубки (нож), выполненный с прямолинейной кромкой [АС №1644896, кл. A47J 43/04].
Недостатком этой конструкции является быстрое затупление режущей кромки, которое приводит к не резанию мяса, а его смятию или разрыву, что значительно снижает качество продукции.
Наиболее близким к аналогам с заявляемой полезной модели являются изобретения [RU №2059400, кл. A47J 43/04], [RU №2402971, кл. A47J 43/04]. Мясорубки содержат ножи, режущие кромки которых выполнены выпуклыми по логарифмической кривой (рис. 1, а) и линии, описываемой уравнением
Конструктивными недостатками этих ножей является относительно быстрое тупление режущих кромок, что приводит к некачественному измельчению и сдавливанию мяса с недопустимым выделением мясного сока.
Техническим результатом предложенной модели, является усовершенствование лезвийной режущей кромки ножа, увеличение производительности мясорубки, повышение качества мясной продукции, повышение долговечности ножа.
Технический результат достигается за счет того, что нож выполнен с выпуклой криволинейной режущей кромкой, профиль которой определен параметрическим уравнением циклоиды (х = R (t - sin t); у = R (1 - cos t), где t - параметр, R = 1 см. - радиус производящей окружности, и вся рабочая часть ножа содержит поверхностный слой, выполненный из композита железо-карбид бора, нанесенного электрохимическим способом.
Рассмотрим действие сил на частицу мяса при ее движение вдоль прямой и выпуклой линии ножа [1] (Фиг. 1а и 1б).
Для этого составим дифференциальное уравнение движения частицы мяса вдоль оси x:
1) при прямолинейном движении
2) при движении по выпуклой кривой
где m - масса частицы мяса;
- ускорение частицы;
N - сила реакции поверхности;
V - скорость движения частицы мяса;
ρ - радиус кривизны выпуклой кривой.
Из уравнения (2) следует:
Из уравнения (3) следует:
Из уравнений (4) и (5) видно, что сила реакции N, а значит и сила давления при движении частиц мяса по выпуклой поверхности меньше, на величину  чем по прямой.
А это сказывается на давлении частиц мяса на рабочую поверхность, на износ лезвия, и как следствие, на энергоемкость процесса резания.
Так как длина режущей кромки ножа, имеющей форму циклоиды, больше длины режущей кромки логарифмической кривой (1), то появляется, за счет конструктивных изменений, возможность увеличить производительность труда.
Так как средний радиус кривизны циклоиды больше среднего радиуса кривизны логарифмической кривой (1), то это тоже дополнительно способствует снижению давления мяса на лезвие ножа (5) и уменьшению износа лезвийной части ножа.
Нанесение износостойкого композиционного электрохимического покрытия (КЭП) производится на рабочую часть ножа для увеличения износостойкости.
2
Технологический процесс нанесения износостойких композиционных электрохимических покрытий (КЭП) на основе железа включает ряд операций: очистку, мойку, обезжиривание (в стандартном электролите при 1,0…2,0 А/дм или венской известью) [Гурьянов Г.В., Кисель Ю.Е. Электрохимические сплавы и композиты на основе железа. Брянск: Издательство БГИТА, 2015. 96 с.]. Режимы анодной обработки и нанесения покрытий были установлены в работе.
3
2
2
2
Условия получения износостойких КЭП: состав электролита (кг/м) FeCl * 4HO - 500, электрокорунд белый марки M14 - 80 - 90; режимы - плотность тока 20 - 30 А/дм, рН - 0,7 - 1,0, температура 50 - 60°С. Для поддержания частиц во взвешенном состоянии и подачи их к поверхности катода наиболее предпочтительным является струйное перемешивание с мешалкой, установленной в отдельной секции. Скорость потока электролита - суспензии необходимо поддерживать 0,1…0,2 м/с.
Продолжительность процесса осаждения слоя КЭП толщиной 0,2 - 0,5 мм. составляет 0,5…2 часов. С целью повышения производительности процесса, композиционное покрытие целесообразно наносить в электролизере ванного типа при одновременной загрузке в него 10-50 деталей.
При осаждении КЭП на ножи финишную обработку можно исключить, поскольку покрытие получается равномерным с высоким классом шероховатости и не требуют дополнительных затрат энергии при работе детали на стадии приработки.
Нож не подвергается термической обработки, что позволяет сохранить однородную (гомогенную) структуру закаленной стали его сердцевины, придав высокую твердость, механическую прочность поверхности.
Высокая поверхностная твердость 10…11 ГПа рабочей части ножа, достигаемая за счет нанесения слоя композита, что обеспечивает меньшее изнашивание режущей кромки. После операции нанесения покрытий поверхность режущей кромки ножа представляет гетерогенную структуру, которая обеспечивает высокую износостойкость и прочность рабочей части ножа.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 2 изображен рабочий орган мясорубки.
Рабочий орган мясорубки состоит из четырех подрезающих лезвий 1, рабочей лезвийной части 2, режущей кромки 3, выполненной в форме циклоиды, отверстие для крепления рабочего органа 4.
Режущая кромка ножа 3, выполненная в форме циклоиды, позволяет использовать более длинный участок режущей кромки при прохождении мяса над отверстиями решетки.
Источники информации:
1. АС №1644896, кл. A47J 43/04.
2. RU №2059400, кл. A47J 43/04.
3. RU №2402971, кл. A47J 43/04.
4. Гурьянов Г.В., Кисель Ю.Е. Электрохимические сплавы и композиты на основе железа. Брянск: Издательство БГИТА, 2015. 96 с.