2 Тестомесильные машины

2021-03-09 СтудИзба

8.1 Тестомесильные машины

Процесс замеса теста должен обеспечить не только равномерное смешивание компонентов, но и механическую проработку их с целью образования специфической структуры теста.

Для замеса густой опары и теста в промышленности обычно пользуются однотипными месильными машинами, для замеса жидких опар, питательных смесей для жидких дрожжей – специальными смесителями.

Получения высококачественного теста можно достичь, если осуществлять замес при оптимальных интенсивности, длительности и температуре замеса, а также частоте воздействия месильной лопасти.

По роду работы тестомесильные машины делят на машины периодического и непрерывного действия. Первые имеют стационарные месильные ёмкости (дежи) и сменные (подкатные дежи). Дежи бывают неподвижными, со свободным и принудительным вращением. На предприятиях общественного питания для замеса теста широко используются тестомесильные машины периодического действия. Это обусловлено их универсальностью – возможностью быстрого перехода от выработки одного сорта изделий к другому и регулирования продолжительности процесса, а также точностью дозирования компонентов.

По интенсивности воздействия рабочего органа на обрабатываемую массу тестомесильные машины по А. В. Лисовенко делятся на три группы:

– обычные тихоходные, рабочий процесс не сопровождается заметным нагревом теста, на замес расходуется энергии Описание: image001;

– быстроходные (машины для интенсивного замеса теста), рабочий процесс сопровождается нагревом теста на Описание: image002, на замес расходуется Описание: image003;

Рекомендуемые файлы

– супербыстроходные (суперинтенсивные), у которых замес сопровождается нагревом теста на Описание: image004 и требует устройства водяного охлаждения корпуса месильной камеры либо предварительного охлаждения воды, используемой для замеса теста, на замес расходуется Описание: image005.

Величина удельной работы здесь является ориентировочной и не имеет строго разделённого ряда, поскольку может на одной и той же машине изменяться в зависимости от длительности замеса, определяемой качеством муки.

По характеру движения месильного органа бывают машины с круговым, вращательным, планетарным, сложным плоским и пространственным движением месильного органа.

Машина базовая тестомесильная типа МБТМ-140-01 (рисунок 8.1) с объёмом дежи Описание: image006 предназначена для механизации процесса замеса различных видов теста (дрожжевого, бездрожжевого и др.) в кондитерских и кулинарных цехах предприятий общественного питания.

Описание: image007

а

Описание: image008

б

Рисунок 8.1 – Машина тестомесильная МБТМ-140-01:

а – главный вид; б – вид сзади: 1 – электродвигатель; 2, 17 – клиноременная передача;

3 – корпус; 4, 7 – червячный редуктор; 5 – ролик; 6 – пост управления; 8 – крышка;

9 – месильный орган; 10 – бак; 11 – колесо поворотное; 12 – тележка; 13 – колесо неповоротное; 14 – педаль; 15 – крюки; 16 – плита опорная; 18 – ролик натяжной

Машина состоит из опорной плиты 16, на которой установлен корпус 3 и электродвигатель 1, имеющий два конца выходного вала.

На плиту накатывается дежа, состоящая из бака 10 и тележки 12, и дотягивается к корпусу машины эксцентриковыми крюками 15, установленными на одной оси с педалью 14. Через клиноременную передачу 17 вращение через червячный редуктор 7 передаётся на месильный орган 9, а через клиноременную передачу 2, червячный редуктор 4 и ролик 5 на дежу.

Совместно с червячным редуктором 7 смонтирована крышка 8, что образует траверсу. Поворот траверсы осуществляется от индивидуального привода (на рисунке не показан), включающего электродвигатель, червячную передачу и червячный редуктор.

Дежу, бак которой заполнен исходными компонентами, закатывают на опорную плиту и фиксируют при помощи ножной педали. Посредством реле времени устанавливают необходимое время перемешивания компонентов. После нажатия кнопки «Пуск» траверса опускается по рабочего положения и включается электродвигатель привода месильного органа, одновременно приводится во вращение бак дежи. Процесс замеса осуществляется на двух скоростях: при пониженной скорости Описание: image009 в течение Описание: image010 происходит перемешивание компонентов, а затем с повышенной скоростью Описание: image011 протекает собственно замес.

После завершения цикла обработки отключается двигатель привода месильного органа, траверса поднимается в крайнее верхнее положение и отключается второй электродвигатель. Нажимают на педаль и откатывают дежу.

Тестомесильная машина А2-ХТМ с планетарным движением рабочего органа обеспечивает усиленную механическую обработку теста. При этом подкатная дежа ёмкостью Описание: image006 в процессе замеса неподвижна.

Машина (рисунок 8.2) состоит из фундаментной плиты 6, станины 1, траверсы 8 с установленными на ней механизмом поворота 7 и приводом 9 месильного органа, крышки 4, месильного органа 5, ограждения 3, поддона 2 и электрооборудования, встроенного в станину.

На фундаментной плите расположены направляющие пальцы, отверстия для установки и фиксации подкатной дежи в рабочем положении, а также электроблокировки фиксации дежи. На фундаментной плите закреплена станина с направляющими, на которые устанавливается выдвижной блок с электрооборудованием.

Траверса 8 шарнирно соединена с неподвижной осью станины 1, что обеспечивает возможность её поворота на угол Описание: image012 относительно неподвижной оси. Механизм поворота траверсы 7 состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и винтовой пары. Корпус гайки имеет две оси с сухарями, соприкасающимися с рабочей поверхностью упора стойки. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи передаётся на винт, которое преобразуется во вращательное движение траверсы, так как корпус гайки винтовой пары неподвижен.

Описание: image013

Рисунок 8.2 – Тестомесильная машина А2-ХТМ:

1 – станина; 2 – поддон; 3 – ограждение; 4 – крышка; 5 – месильный орган; 6 – фундаментная плита; 7 – механизм поворота;

8 – траверса; 9 – привод месильного органа

Привод 9 месильного органа состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и планетарного редуктора. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи и планетарного редуктора передаётся месильному органу. Месильный орган совершает вращательное движение вокруг собственной оси и планетарное – вокруг оси дежи.

Планетарное движение рабочего органа может использоваться при замесе тестовых полуфабрикатов влажностью от Описание: image014 до Описание: image015. Для маловязких полуфабрикатов вместо Описание: image016-образной месильной лопасти применяется спиралевидная конструкция, которая вызывает линии тока, чрезвычайно благоприятные для их перемешивания, поскольку весь объём обрабатываемого материала находится в движении.

Для замеса крутого теста применяются тестомесильные машины (рисунок 8.3) по своей конструкции близкие к фаршемешалкам. Технологические возможности современных машин данного типа расширены, и они имеют возможность перемешивать тесто различных сортов (дрожжевого, бездрожжевого, крутого бараночного, для пельменей, кондитерских изделий), кондитерские массы, а также использоваться как фаршемешалки. Рабочим органом данных машин являются встречно вращающиеся месильные лопасти 11, чаще всего Описание: image017-образные. Разгрузка дежи осуществляется путём ручного опрокидывания дежи 9 рычагом 8.

Описание: image018

Рисунок 8.3 – Машина тестомесильная ТММ-3:

1 – рама; 2 – электродвигатель; 3 – клиноременная передача;

4 – редуктор; 5 – цепная передача; 6 – зубчатая передача;

7 – крышка; 8 – рычаг; 9 – дежа; 10 – пост управления; 11 – месильные лопасти

Производительность тестомесильной машины периодического действия

Описание: image019,

8.1

где Описание: image020 – масса загружаемого в дежу продукта, Описание: image021; Описание: image022 – продолжительность цикла обработки порции продукта, Описание: image023; Описание: image024 – коэффициент использования объёма дежи или корыта, для машин с подкатными дежами Описание: image025, для машин со стационарной ёмкостью Описание: image026; Описание: image027 – плотность теста (до брожения) или полуфабриката, Описание: image028; Описание: image029 – вместимость дежи или месильного корыта, Описание: image030; Описание: image031, Описание: image032 – время, расходуемое соответственно на загрузку и разгрузку продукта, а также на отмеривание, засыпку муки, налив жидких рецептурных компонентов, подкатку и откатку дежи и т. д., Описание: image023; Описание: image033 – время, расходуемое на замес теста, Описание: image023.

Время, необходимое для проведения вспомогательных операций Описание: image034, можно принимать в пределах Описание: image035.

Объём дежи, представляющей собой усечённый конус с усечённым параболоидом, определяется по формуле:

Описание: image036,

8.2

где Описание: image037 – объём усечённого конуса, Описание: image030; Описание: image038 – объём усечённого параболоида, Описание: image030; Описание: image039 – большой диаметр усечённого конуса, Описание: image040; Описание: image041 – меньший диаметр усечённого конуса, Описание: image040; Описание: image042 – высота усечённого конуса, Описание: image040; Описание: image043 – высота усечённого параболоида, Описание: image040; Описание: image044 – диаметр днища дежи, Описание: image040.

Для обеспечения печей тестовыми заготовками производительность тестомесильных машин можно определять по формуле:

Описание: image045,

8.3

где Описание: image046 – производительность печи по горячим изделиям, Описание: image047; Описание: image048 – упёк, Описание: image049 к горячей продукции; Описание: image050 – коэффициент, учитывающий возможные остановки машины на регулировку и очистку, для машин периодического действия Описание: image051.

Технологическая мощность тестомесильных машин периодического действия рассчитывается по формуле:

Описание: image052,

8.4

где Описание: image053 – мощность, необходимая для вращения месильного органа при замесе теста, Описание: image054; Описание: image055 – мощность, необходимая для вращения дежи, Описание: image054.

Первое слагаемое равно

Описание: image056,

8.5

где Описание: image057 – максимальный радиус вращения месильного органа, Описание: image040; Описание: image058 – угловая скорость вращения месильного органа, Описание: image059.

Мощность, необходимая для вращения дежи составляет

Описание: image060,

8.6

где Описание: image061 – коэффициент трения вала дежи в опорах, Описание: image062; Описание: image063 – радиус цапфы вала дежи, Описание: image040; Описание: image064 – угловая скорость вращения дежи, Описание: image059; Описание: image065 – масса дежи, Описание: image021.

Ориентировочно мощность тихоходных тестомесильных машин

Описание: image066,

8.7

где Описание: image067 – количество месильных органов, Описание: image068

Средняя мощность, потребляемая электродвигателем тестомесильной машины периодического действия,

Описание: image069,

8.8

где Описание: image070 – удельная работа замеса теста, Описание: image071; Описание: image072 – КПД приводного механизма; Описание: image073 – КПД электродвигателя, Описание: image074.

Технологическую мощность тестомесильных машин периодического действия можно также рассчитывать по формуле:

Описание: image075,

8.9

где Описание: image053 – мощность, необходимая для подъёма теста месильным рычагом, Описание: image076; Описание: image055 – мощность, необходимая для преодоления сил сцепления продукта со стенкой дежи, Описание: image076; Описание: image077 – мощность, необходимая для вращения дежи при замесе теста, Описание: image076.

Первое слагаемое рассчитывается по формуле:

Описание: image078.

8.10

Мощность Описание: image055 равна

Описание: image079,

8.11

где Описание: image080 – площадь стенок дежи, на которых лопастью преодолевается сопротивление сил сцепления теста со стенками, Описание: image081; Описание: image082 – удельное сопротивление сил сцепления продукта со стенками дежи, Описание: image083, Описание: image084.

Площадь стенок дежи

Описание: image085,

8.12

где Описание: image086 – длина образующей конуса, Описание: image040.

Мощность, необходимая для вращения дежи при замесе теста, рассчитывается по формуле (8.5) в Описание: image054.

Мощность для привода тестомесильных машин с горизонтальным или вертикальным расположением рабочих органов можно определять по величине расхода энергии на замес:

Описание: image087,

8.13

где Описание: image070 – баланс энергозатрат, Описание: image088; Описание: image089 – частота вращения вала месильной лопасти, Описание: image090; Описание: image072 – КПД привода.

Баланс энергозатрат за один цикл месильной лопасти складывается из работы Описание: image091, расходуемой на перемешивание массы, работы Описание: image092 на перемещение лопастей, работы Описание: image093, расходуемой на нагрев теста и соприкасающихся с ним металлических частей машины, работы Описание: image094, расходуемой на изменение структуры теста.

Работа, расходуемая на перемешивание массы

Описание: image095,

8.14

где Описание: image067 – количество месильных лопастей на валу, Описание: image068; Описание: image096 – ширина лопасти, Описание: image040 (рисунок 8.4); Описание: image097 – угол наклона лопасти к оси вала, Описание: image098; Описание: image099, Описание: image100 – соответственно, наибольший и наименьший радиусы окружностей, описываемых лопастью, Описание: image040; Описание: image101 – коэффициент подачи теста, показывающий, какая доля теста, захваченная лопастью, перемещается в осевом направлении, Описание: image102; Описание: image103 – шаг установки лопастей, Описание: image040.

Описание: image104

Рисунок 8.4 – Расчётная схема месильной лопасти

Работа, расходуемая на перемещение лопастей

Описание: image105,

8.15

где Описание: image106 – толщина лопасти, Описание: image040; Описание: image107 – плотность материала лопасти, Описание: image028.

Работа, расходуемая на нагрев

Описание: image108,

8.16

где Описание: image109, Описание: image110 – соответственно масса теста в деже и масса металлоконструкции машины, находящейся в контакте с тестом, Описание: image021; Описание: image111, Описание: image112 – средние теплоёмкости, соответственно, теста и металла, Описание: image113; Описание: image114, Описание: image115 – температуры теста соответственно в начале и конце процесса замеса, Описание: image116; Описание: image117, Описание: image118 – температуры металлоконструкции машины, находящейся в контакте с тестом, соответственно, в начале и конце процесса замеса, Описание: image116.

Работа, расходуемая на изменение структуры теста

Описание: image119.

8.17

Тестомесильные машины типа ТММ-1М имеют месильную лопасть в виде скребка, выгнутого в соответствии с профилем днища и стенок дежи. Движение лопасти имеет пространственную траекторию в виде конуса, при которой происходит подъём лопасти выше верхней кромки дежи, то есть она выходит из теста. Для расчёта мощности такого типа тестомесильных машин Л. П. Проничкина предлагает следующую методику.

Мощность, необходимая для работы месильного органа при замесе теста

Описание: image120,

8.18

где Описание: image121 – мощность, зависящая от лобового сопротивления при внедрении лопасти в тесто (горизонтальная плоскость), Описание: image076; Описание: image122 – мощность, необходимая для подъёма какого-либо объёма теста при выходе лопасти из теста, Описание: image076.

Первое слагаемое рассчитывается по формуле:

Описание: image123,

8.19

здесь Описание: image050 – удельное давление на тесто в процессе замеса (пластификации), Описание: image124, Описание: image125, Описание: image126 – площадь лопасти, Описание: image081; Описание: image127 – радиус окружности, по которой движется лопасть (основание конуса, образованного при вращении лопасти), Описание: image040.

Мощность Описание: image122 рассчитывается по формуле:

Описание: image128,

8.20

где Описание: image129 – вес теста, захватываемого лопастью при подъёме вверх, Описание: image042; Описание: image130 – вес лопасти, Описание: image042.

Вес захватываемого лопастью теста

Описание: image131,

8.21

где Описание: image132 – коэффициент лобового сопротивления, зависящий от соотношения частот вращения лопасти и дежи, Описание: image133; Описание: image134 – коэффициент захвата теста лопастью, зависящий от вязкости и липкости теста, Описание: image135; Описание: image042 – высота подъёма теста лопастью, Описание: image040, обычно Описание: image136.

Мощность, необходимая для вращения дежи при замесе теста,

Описание: image137,

8.22

где Описание: image138 – мощность, необходимая для преодоления сил трения в опорах дежи, Описание: image076; Описание: image139 – мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления теста движению дежи (силы смятия), Описание: image076.

Первое слагаемое равно:

Описание: image140.

Бесплатная лекция: "Языческие верования" также доступна.

8.23

Мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления

Описание: image141,

8.24

где Описание: image142 – приведённый радиус сопротивления движению лопасти относительно продольной оси дежи при замесе теста, Описание: image040.

Свежие статьи
Популярно сейчас