Машины для нарезки продуктов на ломтики

На предприятиях общественного питания и торговли для нарезки хлеба, колбас всех видов, мясной деликатесной продукции (ветчины, шейки, карбонада и т. п.), копченых рыбных балыков, сыра и других продуктов на ломтики различной толщины применяются как ручные режущие инструменты, так и машины и механизмы. Использование резательных машин (хлеборезок, машин для нарезки гастрономических продуктов) снижает количество отходов, повышает качество обработки продуктов и культуру обслуживания, производительность труда.

Классификация машин для нарезки продуктов на ломтики

Для нарезки хлебобулочных изделий и гастрономических товаров используются машины, нарезающие эти продукты ломтиками различной толщины. Такие машины называются ломтерезками (слайсерами).

Все выпускаемые ломтерезки можно классифицировать по следующим функциональным признакам:

• • по назначению — для нарезки хлебобулочных изделий (хлеборезки), для нарезки гастрономических товаров (слайсеры);
• • по форме рабочего органа (ножа) — дисковые, с криволинейными и прямолинейными ножами. Ножи могут быть как гладкими, так и зубчатыми;
• • по расположению рабочих органов — с вертикальным, наклонным и горизонтальным расположением рабочих органов. Ломтерезки с горизонтальным расположением выпускают в небольших количествах из-за их громоздкости;

по характеру движения ножей — с вращательным, планетарным, возвратно-поступательным движением. Наиболее распространены ломтерезки с вращательным движением, реже — с планетарным;

• • по способу удержания продукта — толкателями, прижимами, площадками и стенками загрузочных лотков; клином, иглами, захватами;
• • по характеру подачи продукта на режущий инструмент — с поступательной, качательной и вращательной подачей (продукт в момент резания неподвижен).

Хлеборезательные машины

Для резания хлеба применяют машины с ножами разных типов (рис. 10.1): дисковые с планетарным движением; дисковые с вращением вокруг собственной оси (обычно применяют блоки ножей, что не позволяет регулировать толщину нарезки) и со смещенной осью вращения; серповидные; рамные и ленточные. На предприятиях общественного питания применяются хлеборезки с ножами всех типов, кроме ленточного. Машины с планетарным движением дискового ножа в настоящее время не выпускаются. В рамных хлеборезках регулирование толщины отрезаемого ломтика обычно не предусматривается.

Рис. 10.1. Типы ножей для резания хлеба:

а — дисковый с планетарным движением; б — дисковый; в — дисковый со смещенной осью вращения; г — серповидный; д — рамный Достоинствами машин с дисковыми ножами являются высокая скорость резания, простота конструкции и обслуживания. Однако диски, выполненные из дорогостоящей хромистой стали, имеют значительную поверхность трения. Снижение потерь на трение и прилипания мякиша к поверхности ножа обеспечивают нанесением тефлонового покрытия. На дисковых хлеборезках в отдельных случаях получаются клиновидные ломти, наблюдаются повреждения поверхности среза из-за большой толщины дисков и их неизбежного торцевого биения.

Хлеборезки с серповидным режущим инструментом применяются реже рамных машин из-за трудности изготовления и заточки режущего органа.

Рамные хлеборезательные машины в настоящее время имеют наиболее широкое применение на предприятиях общественного питания. Ножи устанавливаются в двух ножевых рамках и совершают возвратнопоступательное движение обычно в вертикальном направлении. Разрезаемый продукт подается в горизонтальном или наклонном направлении перпендикулярно ножам. Отличительной особенностью этих машин является конструкция режущей кромки ножей, представляющей собой пилу с соответствующей заточкой.

Хлебобулочные изделия, особенно свежие, имеют пористую структуру и при нарезании легко деформируются. Качество нарезанного хлеба определяется внешним видом ломтиков, которые должны иметь одинаковую толщину, гладкую поверхность среза и минимальное количество отходов (крошки). Процент отходов при нарезке определяется по формуле.

где т — масса загружаемой порции хлеба, кг; ш₁ — масса качественно нарезанных ломтиков, кг.

Удовлетворительное качество нарезки хлеба обеспечивается правильным выбором режима резания и повышением коэффициента скольжения ножа К$.

Наиболее простым механизмом для резания хлеба является устройство для разрезания булочек модели Speedy фирмы «Hermann Scharfen GmbH & Со. Maschinenfabrik KG» (Германия).

Устройство (рис. 10.2) имеет основание 1, на котором закреплены боковина 4, направляющая 5, сборник крошек 6 и кронштейн 9. По направляющей и боковине перемещается держатель 3 с рукояткой 2. На кронштейне закреплен пластинчатый нож 7, перемещение которого ограничивается упорами 8, а положение относительно рабочей плоскости основания устанавливается регулятором 10.

Рис. 10.2. Устройство для разрезания булочек Speedy:

1 — основание; 2 — рукоятка; 3 — держатель; 4 — боковина; 5 — направляющая; 6 — сборник; 7 — нож; 8 — упоры; 9 — кронштейн; 10 — регулятор; 11 — щиток Установив регулятором требуемую высоту разреза, в держатель укладывают булочку и перемещением рукояткой обеспечивают разрезание. Расположение ножа под углом относительно направления перемещения держателя, обеспечивает скользящее резание.

Габаритные размеры устройства модели Speedy — 490×300×180 мм.

Хлеборезательная машина МРХ-200 (Россия) с планетарным движением дискового ножа состоит из следующих основных частей: рамы с электродвигателем, корпуса, передаточного механизма, дискового ножа, двух горизонтальных лотков с ограждениями, а также механизмов регулировки толщины отрезаемых ломтиков, подачи хлеба к ножу и заточки ножа.

Хлеборезка (рис. 10.3) приводится в движение от электродвигателя. С помощью клиноременной и цепной 20 передач вращательное движение сообщается главному (приводному) валу 19. Соосно валу в крышке 12 расположена ось 9. На выходных концах вала и оси установлен противовес 5, причем к валу он крепится жестко, а на оси — через подшипник 8. Вместе с приводным валом во вращательное движение приводится привинченный к противовесу кронштейн 11 с осью 13 дискового ножа 18, в результате чего нож совершает движение вокруг приводного вала. Вращение дискового ножа вокруг собственной оси осуществляется посредством цепной передачи между звездочками 6 и 14. Для этого звездочке 6 обеспечивается неподвижность (вращательное движение сохраняется) за счет фиксации в рабочем положении рукоятки 10 посредством выступа поворотной рукоятки входящего в паз на крышке. Кронштейн вместе со звездочкой 6 может перемещаться относительно противовеса 5, обеспечивая натяжение цепи.

Рис. 10.3. Машина хлеборезательная МРХ-200:

• 1 — корпус; 2 — лоток загрузочный; 3 — лоток разгрузочный;
• 4 — ограждение; 5 — противовес; 6, 14 — звездочки; 7 — винт стопорный; 8 — шарикоподшипник; 9, 13 — оси; 10 — рукоятка; 11 — кронштейн;
• 12 — крышка; 15 — стойка; 16 — винт; 17 — приспособление заточное;
• 18 — нож дисковый; 19 — вал приводной; 20 — передача цепная; 21 — диск регулировочный; 22 — гайка фасонная; 23 — решетка защитная

Толщина нарезаемых ломтиков хлеба регулируется от 5 до 20 мм. Механизм регулирования (на рис. не показан) состоит из эксцентрика с пальцем и двух дисков, насаженных на приводной вал. Один диск с делениями служит для указания толщины нарезаемых ломтиков, второй регулировочный 21 имеет спиральную прорезь, в которую входит палец эксцентрика. Механизм регулировки связан с узлом подачи хлеба под дисковый нож. Узел подачи состоит из шатуна с кривошипом и ходового винта, перемещающего ролик и связанную с ним каретку. Кривошипом служит роликовая обгонная муфта свободного хода.

При поворачивании регулировочного диска вместе с ним поворачивается палец эксцентрика, вследствие чего изменяется эксцентриситет, а следовательно, и размах шатуна, что в свою очередь влияет на угол поворота обгонной муфты и ходового винта. Винтовая нарезка на ходовом валу передвигает ролик с кареткой, в которой с помощью захвата в виде изогнутых игл закреплен хлеб.

Каретка вместе с продуктом совершает прерывисто-поступательное движение в направлении дискового ножа с шагом, равным толщине отрезаемого ломтика. Движение каретки связано с вращением дискового ножа таким образом, что хлеб подается в то время, когда нож находится в верхнем положении. Во время резания каретка неподвижна. Эта синхронизация достигается благодаря соответствующему положению эксцентрика относительно ножа. Возвращение каретки в исходное положение осуществляется после нажатия сверху на ручку. Ролик выходит из зацепления с ходовым винтом, и каретка вручную перемещается в исходное положение.

Машина снабжена приспособлением 17 для заточки ножа, которое состоит из двух абразивных дисков, вращающихся на осях. Приспособление расположено на стойке 15, которая установлена в отверстие крышки 12 и закреплена в нем винтом 16. Возле узла заточки на крышке имеются две кнопки, при нажатии на которые нож скребками очищается от приставшего к нему хлебу. При заточке ножа стопорным винтом 7 противовес фиксируют в верхнем положении неподвижно относительно корпуса. Стойку 15 поворачивают на 180° и абразивные диски подводят к ножу. Ручку рукоятки 10 опускают в горизонтальное положение и, вращая рукоятку, обеспечивают вращение дискового ножа через цепную передачу, чем и обеспечивается его заточка.

На валу электродвигателя смонтирован фрикционный тормоз с электромагнитом для гашения кинетической энергии вращающихся частей машины после выключения электродвигателя.

Производительность хлеборезки МРХ-200 — 200 рез./мин; габаритные размеры — 1200×600×730 мм; мощность электродвигателя — 0,4 кВт.

Хлеборезательные машины с дисковым ножом со смещенной осью вращения серии Diskus выпускает фирма «Treif-Maschinenbau GmbH» (Германия). Дисковые ножи имеют тефлоновое покрытие, не требуют смазки, что позволяют нарезать даже свежеиспеченный хлеб. В машинах можно производить регулировку толщины нарезки ломтиков в довольно широком диапазоне. Такие машины рационально использовать в супермаркетах и хлебных магазинах, автоматически устанавливая толщину нарезки по требованию покупателя.

Хлеборезка АХМ-300Т производства фирмы «БолгарТоргМаш» (Болгария) предназначена для нарезания хлеба продолговатой формы типа «батон» и «кэйк» длиной до 380 мм и шириной до 160 мм на ломтики толщиной 5—20 мм. Машина прерывистого действия: по окончании цикла нарезки хлебного батона она отключается, находясь в готовности к новому подключению.

Хлеборезка состоит (рис. 10.4, а) из рамы, кожухов, привода, механизмов резания и подачи, регулятора толщины отрезаемых ломтиков, приемного и разгрузочного устройств, электропусковых и блокировочных устройств. Доступ к регулятору толщины 15 обеспечивается через дверцу 7.

Рис. 10.4. Машина хлеборезательная АХМ-300Т:

а — общий вид: 1 — корпус; 2 — разгрузочный лоток; 3,5 — пластмассовые крышки; 4 — ограждение ножа; 6 — выключатель; 7 — дверца; 8 — серповидный нож; 9 — прижимные пластины; 10 — толкатель; 11 — ящик сбора крошек;

• 12 — обгонная муфта; 13 — шатун; 14 — концевой выключатель; 15 — регулятор; 16 — штепсельный разъем; б — кинематическая схема: 1 — электродвигатель; 2,4 — клиноременная передача; 3, 9, 16 — валы; 5 — эксцентрик; 6 — шатун;
• 7 — концевой выключатель; 8 — обгонная муфта; 10 — цепной питатель;
• 11 — коническая передача; 12 — палец; 13 — толкатель; 14 — серповидный нож;
• 15 — пружина

Перед началом работы необходимо отрегулировать толщину нарезки ломтиков посредством регулятора 15. После подачи электропитания загрузить хлебный батон в приемное устройство таким образом, чтобы конец батона был проколот шипами толкателя 10 и удерживался прижимными пластинами 9. Закрыть крышку 5 приемного устройства. Нажать кнопку «Пуск».

Описание работы хлеборезки дается по кинематической схеме (рис. 10.4, б). Вращение от электродвигателя 1 через двухступенчатую клиноременную передачу 2 и 4 передается на вал 16 с серповидным ножом 14. С другого конца вала движение передается через эксцентриковый делитель к подающему механизму следующим образом: через шатун 6 эксцентрик 5 приводит в движение обгонную муфту 8, которая с помощью промежуточного вала 9 и пары конических шестерен приводит в движение цепной питатель 10, на цепи которого установлены два пальца 12.

Один палец, двигаясь с цепью, перемещает толкатель 13, благодаря которому хлебный батон направляется к ножу. В то время, когда толкатель перемещается пальцем к ножу, ползун растягивает пружину 15. По достижении конечного положения палец освобождает толкатель, и он под действием возвратного механизма, состоящего из пружины и ползуна, возвращается в исходное положение. В этот момент второй палец нажимает на концевой выключатель 7, электродвигатель отключается и машина останавливается. На этом заканчивается цикл нарезки одного хлебного батона.

Нарезанные ломтики хлеба убирают с разгрузочного лотка 2, предварительно открыв предохранительную крышку 3, при этом срабатывает блокировка и в целях безопасности машина автоматически отключается.

Производительность хлеборезки АХМ-300Т в зависимости от толщины нарезаемых ломтиков — 85—300 бат/ч; габаритные размеры — 1050×590×540 мм; мощность электродвигателя — 0,37 кВт.

Машина хлеборезальная автоматическая АХРМ-300 производства ООО ПТП «Станкостроитель» (Россия) предназначена для нарезки батонов и буханок хлеба продолговатой формы (размером до 380×150×135 мм) на ломтики толщиной от 5 до 25 мм.

Конструктивно и по принципу действия машина аналогична АХМ- 300 Т. Основным отличием машины является возможность нарезки не только батонов, но и буханок хлеба. Высота буханок хлеба значительно больше высоты батона, поэтому при их нарезке возникают силы, отжимающие боковой прижим, что ухудшает качество нарезки хлеба. В данной машине (рис. 10.5, а) изменена конструкция приемного устройства 7: вместо двух боковых прижимов установлен один со стороны режущего ножа, а ширина корыта приемного устройства уменьшена. При нарезке хлеба буханка прижимается боковым прижимом 20 (рис. 10.5, б) к неподвижной стенке корыта, что препятствует отрицательному влиянию горизонтальной составляющей силы резания ножа.

Рис. 10.5. Машина хлеборезальная автоматическая АХРМ-300:

а — общий вид: 1 — корпус; 2 — ящик; 3 — платформа; 4 — крышка предохранительная; 5 — ограждение ножа; 6 — крышка; 7 — устройство приемное; 8 — пульт управления; 9 — ножки регулируемые; 10 — выключатель;

б — кинематическая схема: 1 — электродвигатель; 2,4 — ремень клиновый;

• 3, 5,11 — валы; 6 — регулятор; 7 — шатун; 8 — упор; 9 — выключатель конечный; 10 — муфта; 12 — толкатель цепной; 13 — пружина; 14 — шестерня коническая; 15 — шайба; 16 — узел подшипниковый; 17 — толкатель; 18 — хлеб; 19 — нож; 20 — прижим; в — механическая часть машины (клиновый ремень условно не показан): 1 — шкив; 2 — диск регулировочный; 3 — втулка;
• 4, 24 — гайка; 5 — эксцентрик; 6 — палец; 7 — шатун; 8, 20 — вал; 9 — втулка;
• 10 — ступица; 11 — фланец; 12, 21 — корпус подшипниковый; 13, 27 — вал;
• 14 — цепь; 15, 19 — шестерня коническая; 16 — пружина; 17, 18 — фланец;
• 22 — звездочка; 23 — нож; 25 — диск; 26 — подшипник; 28 — шкала;
• 29 — пружина; 30 — толкатель; 31 — ролик

На основании машины (рис. 10.5, в) закреплены две стойки (показаны штрихпунктирными линиями). В подшипниковых опорах, установленных на стойках, расположены два вала 27 и 13. Вал 27 получает вращательное движение через шкив 1 и передает его серповидному ножу 23 и эксцентрику 5, а вал 13 обеспечивает прерывисто-вращательное движение конической шестерне 15 посредством эксцентрикового делителя. Через коническую шестерню 19 движение передается выталкивателю.

Подача продукта в зону резания происходит следующим образом. Вал 27 с помощью эксцентрика 5 и шатуна 7 приводит в движение роликовую обгонную муфту свободного хода. За один оборот вала фланец 11 обгонной муфты совершает качательное движение, поворачиваясь на определенный угол. При этом ступица 10 обгонной муфты поворачивается только в одном направлении, так как при вращении фланца обгонной муфты в обратном направлении движение ступице муфты не передается. Обеспечивается это тем, что при вращении против часовой стрелки ролик 31 закрывается в узкую часть паза и здесь заклинивается. Образуется жесткое соединение фланца с валом через ролик. При вращении фланца в противоположном направлении ролик выходит в широкую часть паза, и фланец оказывается разъединенным с валом. В этом направлении он может вращаться свободно. Толкатель 30, имеющий слабую пружину 29, выполняет вспомогательную роль. Он удерживает ролик в постоянном соприкасании с обоймой фланца.

Ступица 10 обгонной муфты шпонкой соединена с валом 13, который совершает прерывисто-вращательное движение в одном направлении. Конические шестерни 15 и 19 передают такой же вид движения на вал 20, на выходном конце которого установлена звездочка 22 цепного толкателя. Палец толкателя передвигает выталкиватель и вместе с ним продукт в направлении серповидного ножа прерывисто-поступательным движением с заданным шагом. Это обеспечивает нарезание ломтиков хлеба одинаковой толщины.

Толщина отрезаемых ломтиков хлеба равна величине перемещения выталкивателя за один период качания обгонной муфты и пропорциональна углу ее поворота. Угол поворота обгонной муфты изменяется механизмом регулировки толщины нарезки, состоящим из регулировочного диска 2 с делениями и спиральной прорезью и фасонной гайки 4. При ослаблении гайки 4 и повороте регулировочного диска палец 5 эксцентрика перемещается в прорези диска, благодаря чему изменяется величина эксцентриситета эксцентрика относительно вала 27. От величины эксцентриситета зависят угол поворота роликовой обгонной муфты и величина перемещения выталкивателя с хлебом, т. е. осуществляется бесступенчатое регулирование толщины нарезанных ломтиков.

Производительность машины АХРМ-300 в зависимости от толщины нарезанных ломтиков — 85—340 бат/ч; частота вращения ножа — 120 об/мин; габаритные размеры — 1050×586×536 мм; установленная мощность — 0,37 кВт.

Рамные хлеборезки выпускаются в настольном и напольном исполнении. Первые из них, как правило, не предназначены для эксплуатации в условиях продолжительной непрерывной работы, а вторые — предназначены. Особенностью конструкции данных хлеборезок является необходимость преобразования вращательного движения вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение ножевых рамок.

Хлеборезки моделей МКР 11.6 и МКР 13 производства фирмы «Lozamet Sp. z. о. о.» (Польша) режут все виды хлеба — от черствого до свежеиспеченного. В рамках модели МКР 11.6 установлено 38 ножей, модели МКР 13 — 30. Особенностью хлеборезок является то, что в процессе резания хлеб остается неподвижным, а блок ножевых рамок подается на него. Это требует придания ножевым рамкам возвратно-поступательного движения, а всему блоку — качательного на заданный угол.

Машина (рис. 10.6) состоит из следующих основных узлов и механизмов: корпуса 3, привода, блока ножевых рамок 1 и гребенчатого держателя 13.

Рис. 10.6. Машина хлеборезательная МКР 11.6:

• 1 — блок ножевых рамок; 2 — полка; 3 — корпус; 4 — ножки; 5 — ограничитель;
• 6 — рукоятка; 7 — ограждение; 8 — кнопка управления; 9 — лоток; 10 — ручка блока; 11 — упор; 12 — столик; 13 — держатель гребенчатый

Возвратно-поступательное движение ножевых рамок обеспечивается приводом, смонтированным внутри корпуса и включающим в себя электродвигатель, клиноременную передачу и кривошипно-шатунный механизм. Качательное движение шарнирно установленному блоку обеспечивается двумя пружинами растяжения. При поднятии блока ножевых рамок за ручку 10 в рабочее положение производится взвод пружин и фиксация блока в этом положении. Натяжение пружин регулируется, обеспечивая усилие для поднятия блока около 50 Н. Для обеспечения плавности хода блока ножевых рамок при опускании в машине установлен гидравлический демпфер. Смягчение удара при крайних положениях блока обеспечивается резиновыми амортизаторами, установленными на корпусе. Под зоной резания в корпус установлен выдвижной лоток 9 для сбора крошек и мелких обрезков.

Гребенчатый держатель 13 имеет V-образную форму и установлен шарнирно на оси. Поворот держателя осуществляется рукояткой 6: при ее повороте против часовой стрелки держатель занимает положение загрузки, а при повороте в противоположную сторону до упора в ограничитель 5 — рабочее. Ограничитель выполнен в виде эксцентрика, что позволяет регулировать установку держателя в рабочем положении относительно блока ножевых рамок.

С целью обеспечения безопасности с торцов рабочая зона закрывается двумя ограждениями 7, закрепленными на корпусе.

Перед началом работы блок ножевых рамок поднимается оператором за ручку в крайнее верхнее положение. При опущенном в положение загрузки держателе на него укладывается хлеб и посредством рукоятки он переводится в рабочее положение. После включения машины блок ножевых рамок автоматически опускается, ножи проходят между гребнями держателя, и производится разрезание хлеба, который оказывается над блоком ножевых рамок. По завершении процесса резания машина автоматически выключается. На корпусе машины установлен наклонный упаковочный столик. На него укладывается разрезанная буханка, сохранившая свою форму, на нее надевается полиэтиленовый пакет, затем упакованный хлеб снимается со столика. Таким образом, упаковываются все разрезанные буханки. Далее возможно клипсование пакета. После этого цикл повторяется.

Производительность машин серии МКР — до 150 бат./ч; толщина нарезаемых ломтиков — 11 или 13 мм; габаритные размеры — 460×620×700 мм; мощность электродвигателя — 0,37 кВт.

В машине для резки хлеба EVA JUNIOR производства ООО «СЭМЗ» (Россия), как и в большинстве рамных хлеборезок, разрезаемый продукт подается на ножевые рамки.

Машина (рис. 10.7) представляет собой сварной корпус 1, внутри которого установлен рамный механизм резки 8. Также на корпус установлен толкательный механизм 4, предназначенный для продвижения хлеба по столешнице 3 через ножи механизма резки. Его перемещение обеспечивается рычажно-пружинным механизмом, изменяя натяжение пружины которого, регулируют усилие толкателя. На правой стенке корпуса расположена рукоятка толкательного механизма 5, которая взводит его и одновременно запускает электродвигатель привода механизма резки, в свою очередь приводящий в движение ножевые рамки с помощью передаточных механизмов. Для прижима нарезаемого продукта к столешнице на корпусе установлена гребенка 2. Под механизмом резки внутри корпуса установлен ящик 9 для сбора крошек.

Оператор располагается с лицевой стороны машины. Для запуска машины он переводит рукоятку в направлении от себя, при этом начинает работать механизм резки, а толкатель поднимается в верхнее положение. Удерживая рукоятку, оператор укладывает хлеб на столешницу параллельно ножевым рамкам, между толкателем и ножами. После освобождения рукоятки толкатель движется к ножам, продвигая тем самым хлеб сквозь ножи в сторону полки. С помощью гребенки нарезаемое изделие прижимается к столешнице и равномерно проходит через ножи. При этом усилие толкателя должно быть отрегулировано таким образом, чтобы не мять хлеб, но при этом самостоятельно продвигать его через ножи. Отходы, образующиеся при разрезании хлеба, собираются в ящике 9 и впоследствии легко удаляются.

Толщина нарезки на машине EVA JUNIOR — 10—20 мм; габаритные размеры — 700×650×620 мм; мощность электродвигателя — 0,37 кВт.

В хлеборезательной машине ХМ-302 производства ООО ПТП «Станкостроитель» (Россия) предусмотрена (рис. 10.8) принудительная подача хлеба в зону резания приспособлением, состоящим из каретки, с установленным на ней гребенчатым толкателем 5. Перемещение каретки с толкателем вдоль наклонного подающего стола 4 происходит при вращении оператором рукоятки. Возврат каретки в верхнее положение осуществляется посредством возвратного механизма 6. Привод ножевых рамок идентичен другим рамным хлеборезкам.

Рис. 10.7. Машина для резки хлеба EVA JUNIOR:

1 — корпус; 2 — гребенка; 3 — столешница; 4 — толкатель; 5 — рукоятка; 6 — выключатель вводной; 7 — кнопка аварийного останова; 8 — механизм резки; 9 — ящик; 10 — полка.

Рис. 10.8. Машина хлеборезательная ХМ-302:

1,7 — стенки; 2 — рамки ножевые; 3 — столик упаковочный; 4 — стол подающий; 5 — толкатель гребенчатый; 6 — механизм возвратный; 8 — стол принимающий; 9 — приемник нарезанного хлеба Порядок работы на машине следующий: каретка с толкателем переводится в верхнее положение, буханки хлеба укладываются в ряд на подающий стол, нажатием кнопки «Пуск» машина включается в работу, с помощью рукоятки каретка с толкателем катится по направляющему профилю и подает хлеб в зону резания. Разрезанный на ломти хлеб попадает в специальный приемник 9, который не позволяет распасться буханке. По окончании нарезки буханок машина нажатием кнопки «Стоп» выключается. Для упаковки разрезанного хлеба используется столик 3. Нарезанная буханка хлеба укладывается на него, на буханку и столик надевается полиэтиленовый пакет и снимается для последующего клипсования.

Производительность машины ХМ-302 в зависимости от толщины (7—12 мм) нарезанных ломтиков — 230—300 бат./ч; габаритные размеры — 860×650×880 мм; мощность электродвигателя — 0,25 кВт.

В напольной хлеборезке модели WKP производства фирмы «Lozamet Sp. z. о. о.» в зависимости от типа хлеборезки, шаг ножей в рамке может быть стандартным — 9, 11, 13 мм, а также изменятся от 8 до 22 мм (через 1 мм).

Машина (рис. 10.9) имеет сборно-сварной корпус 1, закрываемый облицовкой, в котором расположены основные группы механизмов: режущий, приводной и подающий.

Рис. 10.9. Хлеборезка WKP-C45 (облицовка, подающая полка и приемный стол условно не показаны):

• 1 — корпус; 2 — рычаг S-образный; 3 — колеса; 4 — кронштейн; 5 — ящик;
• 6 — рукоятка загрузки; 7 — электродвигатель; 8 — ось; 9 — тормоз; 10 — пульт управления; 11 — шатун; 12 — шкив; 13 — коромысло; 14 — направляющая; 15 — гребенка прижимная; 16, 18 — рамки ножевые; 17 — узлы натяжение ножей; 19 — пружина плоская; 20 — крышка; 21 — толкатель гребенчатый; 22 — рычаг; 23 — ограничитель; 24 — упор; 25 — тяга; 26 — пружина

растяжения Режущий механизм включает в себя две ножевые рамки 16 и 18, совершающие возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Натяжение ножей в рамках регулируется посредством винтового узла 17.

Передача движения ножевым рамкам обеспечивается неравноплечим коромыслом 13, которое установлено на оси 8 и несет еще две оси, отстоящие от первой на равном расстоянии. К этим осям посредством кронштейнов шарнирно крепятся ножевые рамки 16 и 18. Второй опорой рамок являются плоские пружины 19, закрепленные на корпусе. Более длинное плечо коромысла посредством шатуна 11 связано со шкивом 12. Такая конструкция позволяет преобразовать вращательное движение шкива в качательное движение коромысла и, соответственно, в возвратно-поступательное движение ножевых рамок. Ход ножевых рамок регулируется путем изменения положения головки шатуна в спиральном пазе обода шкива.

Вращательное движение шкиву 12 передается от электродвигателя 7 посредством клинового ремня.

Перемещение хлеба в пространство нарезки осуществляется посредством гребенчатого толкателя 21, перемещающего вдоль подающей полки по направляющим 14. Перемещение толкателя обеспечивается посредством пружины растяжения 26, взводимой рычажной системой, которая приводится в действие посредством рукоятки 6. В процессе поворачивания рукоятки влево должно чувствоваться сопротивление, которое оказывает пружина, а после уменьшения нажатия рукоятки толкатель должен автоматически вернуться в исходное положение.

Между ножами, над зоной резания, установлена прижимная гребенка 15, имеющая возможность совершать качательное движение. Это обеспечивается установкой гребенки на оси, закрепленной на корпусе, и связью рычага 22 с корпусом машины посредством пружины. Нижнее положение гребенки обеспечивается упором рычага в ограничитель 23.

Для повышения маневренности машина установлена на четыре самоустанавливающихся колеса 3, два из которых оснащены тормозом 9.

Хлеборезку включают нажатием кнопки «Start». Рукоятку загрузки нужно повернуть влево (против часовой стрелки) до момента, пока гребенчатый толкатель не окажется на краю подающей полки. Одновременно включится электродвигатель, и начнут двигаться ножевые рамки. Придерживая рукоятку, укладывают булку хлеба на подающей полке перед толкателем. Удерживают и медленно отпускают рукоятку загрузки до тех пор, пока ножи не соприкоснутся с хлебом. После этого рукоятку освобождают. Гребенчатый толкатель автоматически проводит хлеб через зону резания и выталкивает его на приемный стол. Прижимная гребенка обеспечивает постоянный прижим разрезаемого продукта к подающей полке. После окончания нарезки хлеба рукоятка загрузки возвращается в исходное положение, и привод автоматически выключается.

После остановки машины нарезанный хлеб снимается со стола и перекладывается в контейнер. При необходимости упаковки хлеба в полиэтиленовые пакеты его перемещают на упаковочный столик, установленный в верхней части крышки. С целью нарезки следующей булки хлеба нужно повернуть рукоятку загрузки и повторить действия.

Производительность машины WKP-C45 — до 280 бат./ч; толщина нарезаемых ломтиков — 8—22 мм; размер нарезаемого продукта — 440×250×150 мм; габаритные размеры — 660×715×1250 мм; мощность электродвигателя — 0,4 кВт.

Производительность хлеборезок Q с ножами 1—4 типов.

где т — масса нарезаемого хлеба, кг; Г_ц — продолжительность цикла нарезания хлеба, с; t₃ — время подачи хлеба, включая время на закрепление и продвижение его в зону резания, с, t₃ = 10—15 с; t₀ — время нарезания хлеба, с,.

где I — длина подаваемой порции хлеба, мм; п_в — частота вращения приводного вала, об/мин; h — толщина отрезаемого ломтика, м. Производительность хлеборезок Q с рамными ножами.

где v — скорость подачи хлеба, м/с; п_л — количество одновременно нарезаемых ломтиков; т_л — масса ломтика, кг; а — шаг между осями изделий, м.

Технологическая мощность хлеборезок N с ножами 1—4 типов.

где N₁ — мощность, необходимая для нарезания хлеба, Вт; N₂ — мощность, необходимая для продвижения хлеба, Вт.

Мощность N_l3 необходимая для нарезания хлеба,.

где Р_р — проекция результирующего усилия, приложенного к ножу, на направление скорости резания, Н; v_p — скорость резания продукта, м/с. Проекция Р_р результирующего усилия.

где Р-, — усилие на разрезание продукта режущей кромкой ножа, Н; (3 — угол скольжения, град (см. формулу (8.84)); Р₂ — усилие на отгибание отрезаемого ломтика, Н; а — угол заточки ножа, град;/— коэффициент трения хлеба о нож, / = 0,4—0,6.

Усилие на разрезание Р_г рассчитывается по формуле.

где q_p — удельное сопротивление резания, Н/м, зависит от вида хлеба и времени его хранения; Ъ — длина режущей кромки ножа, производящей резание хлеба, м, приближенно равна диагонали сечения нарезаемого хлеба.

Усилие на отгибание Р₂ отрезаемого ломтика.

где, а — угол заточки ножа, рад; G — модуль сдвига хлеба, Па.

Скорость резания продукта v_p определяется значением коэффициента скольжения Кр = v_T/v_n (где v_n — скорость подачи продукта на нож, м/с), которое зависит от формы и характера движения ножа при нарезке хлеба.

При планетарном движении дисковый нож (рис. 10.10, а) совершает движение вокруг собственной оси О с угловой скоростью со_н и вместе с водилом — вокруг оси А с угловой скоростью о)_в (например, хлеборезка МРХ-200).

Рис. 10.10. Схема к определению коэффициента скольжения К0:

а — при резании планетарным дисковым ножом; б — при резании серповидным ножом Для произвольной точки В, лежащей на лезвии дискового ножа, абсолютная скорость.

где v_Bo — вектор относительной скорости точки В (скорость точки В относительно оси вращения ножа О); v_Bn — вектор переносной скорости точки В (абсолютная скорость точки О),.

где 0)_н, со_в — соответственно, угловые скорости ножа и водила, рад/с; г_н, г_в — радиусы дискового ножа и водила, соответственно, м.

Нормальная и касательная составляющая v_B определяются как сумма проекций v_Bo и v_Bn на касательную к режущей кромке ножа и на нормаль к лезвию ножа в рассматриваемой точке:

где 0 — угол между двумя радиусами ножа, один из которых проходит через точку В, другой перпендикулярен водилу, град.

Тогда коэффициент скольжения.

Угол 0 считается положительным для точек лезвия ножа, лежащих на дуге DE, и отрицательным — для лежащих на дуге ЕС.

Коэффициент скольжения Кр планетарного дискового ножа является переменным по длине лезвия. В точке Е при 0 = О = о)_нг_н/со_вг_в, а в точках D и С, лежащих на продолжении водила, = °о (чистое скольжение).

Для расчета мощности коэффициент скольжения Кр может быть приближенно определен по формуле.

где п_н — частота вращения ножа, об/мин.

Тогда скорость резания продукта v_p для хлеборезки с планетарным движением дискового ножа определяется выражением.

При нарезании хлеба вращающимся серповидным ножом (рис. 10.10, б) скорость резания v_p в произвольной точке М направлена перпендикулярно радиусу г. Данную скорость можно разложить относительно режущей кромки лезвия на v_T и v_n. При этом v_T направлена по касательной к криволинейной режущей кромке ножа, проведенной через точку М, a v_n направлена перпендикулярно v_r Для произвольной точки М, взятой на криволинейном лезвии в полярных координатах, коэффициент скольжения К₍₃ можно представить в виде дифференциального уравнения, используя подобие треугольников ВМС и ЛММ', т. е. МС/ВС = АМ/АМ'.

Тогда.

где г_рв — радиус-вектор точки М'; 0 — текущий угол поворота радиуса от нулевого положения.

Коэффициент скольжения Кр при вращении дискового ножа вокруг собственной оси можно определять по формуле.

где v_n — скорость подачи продукта на нож, м/с.

Коэффициент скольжения для хлеборезок типа АХМ с серповидным ножом можно принимать Кр = 2,2 = const.

Для хлеборезок с дисковым ножом, вращающимся вокруг собственной оси, и для хлеборезок с серповидным ножом для инженерных расчетов скорость резания v_p можно принять.

где г_р — расстояние от оси вращения ножа до центра нарезаемого хлеба, м.

Мощность N₂, затрачиваемая на подачу хлеба в процессе нарезания, рассчитывается по формуле.

где Р_тр — сила трения между хлебом и лотком, Н; — скорость продвижения хлеба, м/с; G_n — вес загружаемой порции хлеба, Н;/— коэффициент трения хлеба о стальной лоток, / = 0,5—0,7; т — масса загружаемой порции хлеба, кг.

Скорость продвижения хлеба Vj определяется по формуле:

• для хлеборезок с планетарным дисковым ножом.

где Т_к — продолжительность кинематического цикла, т. е. время полного оборота главного приводного вала, с;

• для хлеборезок с серповидным ножом.

где п_пит — частота вращения ведущей звездочки питателя, мин^-1; D_3B — диаметр звездочки цепного питателя, м.

Мощность N, необходимая для разрезания хлеба рамными ножами:

где Р — сопротивление резанию, Н; v_H — скорость движения ножей, м/с; F — площадь поверхности разрезания ломтика, м²; п — количество разрезов.