ВОПРОС 4. ШПРИЦЫ С ШЕСТЕРЕННЫМИ ВЫТЕСНИТЕЛЯМИ

Шестеренные вытеснители обеспечивают непрерывный цикл работы шприцов. Применяют вытеснители с внешним и внутренним зацеплением зубчатых колес.

Вытеснитель с внешним зацеплением использован в шприце-дозаторе И1-ФШТ «Донбасс». На рис. 8 показан поперечный разрез шприца по рабо­чим механизмам. Шприц состоит из шестеренного вытеснителя, подающего шнека, двух дозаторов, перекрутчиков и цевок. Все это собрано в сварной стани­не 1. Шестерня 19 и зубчатое колесо 21 вытеснителя закреплены на валах 20 и 22. Вал 20 шестерни связан механической передачей с трехфазным асинхронным электродвигателем. От этого же электродвигателя приводится во вращение пода­ющий

Рис.8. Разрез рабочего механизма шприца И1-ФШТ «Донбасс»:

1-станина машины; 2- корпус; 3-подающий шнек; 4,23-двигатели перекрутчика; 5-рейка; 6-зубчатое колесо; 7,16-педали; 8-поршень дозатора; 9,10-диски дозаторов; 11-втулка; 12-накопительная гайка; 13-цевка; 14-подшипники; 15 зубчатое колесо; 17-радиальное отверстие; 18-вал перекрутчика; 19-шестерня вытеснителя; 20,22-валы; 21-зубчатое колесо

вертикальный шнек 3, проходящий в загрузочный бункер. Вытеснитель, шнек и диски 9 и 10 дозаторов устанавливают в единый сварной корпус 2. Диски приводятся во вращение от двигателя вытеснителя через ряд передач.

Дозатором производится объемное дозирование. Для этого в дисках просвер­лены диаметральные отверстия, в которых помещают поршни 8. Поршень состо­ит из двух частей, соединенных резьбой, что позволяет изменять его длину и со­ответственно объем фарша в отверстии. Диски дозаторов устанавливают так, чтобы отверстия находились под углом 90 .

Механизм перекрутки состоит из валов 18, в которых просверлены осевые и ра­диальные17 отверстия. На задних торцах валов закреплены зубчатые колеса 6, вхо­дящие в зацепление с рейками 5. Рейки связаны тягами с рычагами педалей 7 и 16.

На передней части валов на шариковых подшипниках 14 установлены втулки 11, к которым с одной стороны накидной гайкой 12 прикреплены цевки 13, а с другой — зубчатые колеса 15. Зубчатые колеса связаны механической передачей с двумя автономными асинхронными электродвигателями 4 и 23.

Шприц может работать с одной или двумя цевками одновременно. Для пуска шприца нажимают на одну или обе педали 7 и 16. При этом включается главный привод и приводы перекрутчиков. Валы 18 рейками поворачиваются радиальны­ми отверстиями 17 в сторону дисков дозаторов, открывая путь фаршу.

Вертикальный шнек 3 подает фарш из бункера в зону загрузки вытеснители, где он попадает во впадины между зубьями колес и перемещается ими вдоль бо­ковых стенок корпуса в зону нагнетания. Зубья входят в зацепление и вытесняют фарш через патрубок к дискам дозатора. Фарш поступает в отверстие одного дис­ка и надавливает на поршень 8, вытесняя фарш, находящийся с другой стороны, в радиальное отверстие вала перекрутчика. Отверстия дисков соединяются с зоной нагнетания вытеснителя поочередно.

Из вала 18 через центральное отверстие фарш нагнетается в колбасную обо­лочку, предварительно надетую на цевку. При этом оболочку придерживает рука­ми рабочий. Для перекрутки цевка совершает четыре оборота на один оборот дис­ка дозировщика. Так как дозировщики работают периодически, а вытеснитель -непрерывно, появляется избыточное количество фарша, которое через клапан и отводной патрубок возвращается в корпус шнека.

Наибольшее количество доз на каждой цевке 130 в 1 мин, величина дозы от 13 до 125г. Мощность электродвигателя главного привода 2,8кВт, каждого пере­крутчика — 0,27 кВт. Масса машины 630 кг.

Шнековые вытеснители широко используют в шприцах. Они обеспечивают непрерывность в работе, универсальность по перерабатываемой продукции, не­значительное влияние на исходные свойства фаршей. На практике применяют вытеснители с одним или двумя (сдвоенными) шнеками. Были предложены вы­теснители с тремя и четырьмя шпеками, но они не показали преимуществ в про­изводительности и качестве работы, а в устройстве, металлоемкости и обслужива­нии уступали двухшнековым.

Шприц ЯЗ-ФШ2-Б (рис. 10) имеет два одинаковых одношнековых вытеснителя с автономными приводами, смонтированными на сварной станине 11. Шнеки уста­навливают в цилиндрические корпуса3, прикрепленные фланцами к передней плас­тинке 12 станины. Корпуса установлены наклонно, и к верхней их части прикрепля­ют переходники с резьбой, к которым накидными гайками прикрепляют цевки 4. Снизу к передней пластине прикреплены подшипниковые опоры с промежуточны­ми валами, соединенные одним концом муфтами 9 с асинхронными электродвигате­лями 10. Другими концами промежуточные валы соединены со шнеками.

Рис.10. Шприц Я3- ФШ2-Б со шнековым вытеснителем:

1 — педаль; 2 - вакуумпровод; 3 — корпус шнека; 4 – цевка; 5 – ловушка-расширитель; 6—бункер; 7- вакуумметр; 8- кожух; 9 — муфта; 10— электродвигатель; 11 — станина; 12 — передняя пластина станины

Система вакуумирования шприца состоит из ловушек-расширителей 5, вакуум­метров 7, резиновых вакуумных шлангов, игольчатых регуляторов давления и запор­ных клапанов, которые тягами 2 соединены с педалями управления 1. Шприц присо­единяют к автономному вакуумному насосу, который должен обеспечить давление от 0,04 до 0,05 МПа. Все вращающиеся детали шприца закрыты кожухом 9.

Шприц работает как простой наполнитель. Рабочий надевает на цевку колбасную оболочку, нажимая на педаль, включает электродвигатель и открывает кла­пан вакуумной системы. После заполнения оболочки машину выключают, отпус­кая педаль. Производительность шприца на две цевки при производстве вареных колбас 2700 кг/ч, полукопченых 1400 кг/ч. Мощность каждого электродвигателя 4 кВт, масса машины 317 кг.

Шприц ЯЗ-ФША имеет только один шнек и одну цевку. Устройство механизма шприца аналогично рассмотренному выше. Его производительность до 1300кг/ч.

Одношнековые вытеснители просты по устройству, но имеет ряд недостатков. Фарш в цилиндре перемещается не только в осевом направлении, но и частично вращается вместе со шнеком, что приводит к нежелательному перетиранию и к пе­рераспределению по объему фарша компонентов. Кроме того, на выходе из вытес­нителя наблюдается пульсация фарша. Этих недостатков лишен двухшнековый вы­теснитель, шнеки 1 которого (рис. 11) имеют правую и левую навивку и спрофилированы так, что входят во взаимное зацепление. Муфтами 2 они соедине­ны с валами редуктора и приводятся но встречное движение. Подобная схема обеспечивает строго осевое смещение фарша, без пульсаций и перетирания. Шне­ки имеют три зоны: А — нагнетания, Б — загрузки, В — вакуумирования. Нагнетающую часть шнеков профилируют в зависимости от консистенции фарша и заме­няют в машине при переходе на другой вид продукции. В зоне вакуумирования шнеки выводят фарш, который туда попадает из-за разности давлений. Шнеки из­готавливают из нержавеющих сталей, прецизионно обрабатывают и шлифуют.

Рис. 11.Сдвоенные шнеки шнекового вытеснителя:

1 — шнеки; 2 — соединительные муфты; А - зона нагнетания; Б - загрузки; В – вакуумирования