ВОПРОС № 4 Щеточные машины.

Щеточные машины.Их применя­ют преимущественно при очистке ки­шок крупного рогатого скота. Они со­стоят, как правило, из подающих ва­ликов, обеспечивающих заданную скорость движения кишок, и двух щеточных барабанов. Скорость дви­жения кишок в таких машинах равна 0,3...0,4 м/с, а окружная скорость на поверхности щеточного барабана дос­тигает 12...18 м/с. Благодаря разне­сти скоростей при совпадении их направления кишки очищаются от бал­ластных, предварительно раздроблен­ных оболочек.

Щеточные барабаны изготовляют диаметром 170...250 мм из щетины, рисовой соломы, морской травы, кап­роновых или других синтетических нитей.

Щеточная машина фирмы «Айвл» (Англия) показана на рис. 10, а. Эта комбинированная машина пред­назначена для отжима содержимого и обезжиривания говяжьих кишок. Кишки проходят вначале через два рифленых обрезиненных валика 1 и 2, отжимающих содержимое и под­держивающих скорость движения оболочки. Далее в зазоре между дву­мя щеточными барабанами 3 и 4, имеющими большую окружную ско­рость, чем скорость движения кишок, удаляется жир с их поверхности.

Производительность машины до 80 черев в 1 ч при мощности привода 3 кВт.

Шляморазрыхляющая машина (рис. 10, б)имеет три группы вали­ков и щеточные барабаны. Гладкий металлический валик 1 и рифленый обрезиненный 2 подают кишки в ма­шину и обеспечивают поддержание заданной скорости их движения. Рифленые валики 3 я 4 дробят обо­лочки на одной стороне кишок, а ва­лик 6 — с другой. При этом кишки опираются на гладкий валик 9. По­верхность очищается щеточными ба­рабанами 7 и 8.

Производительность машины до 200 говяжьих черев в 1 ч при мощности привода 1,5 кВт.

черев всех видов скота:

1 — стойки; 2 — плита; 3 — боковины; 4 — редуктор; 5 — электродвигатель; 6 — очищающий рифленый обрези-ненный валик; 7 — эксцентриковый вал; 8 — щиток; 9 — дробящий валик; 10 — подающий валик; 11, 16 — фор­сунки; 12 — пластина; 13, 15 — эксцентрики; 14 — пружина; 17 — пластинчатый валик; А — свиные и бараньи черевы; Б — говяжьи и конские черевы.

а — отжимочно-обезжиривающая машина фирмы «Айвл» (Англия): 1, 2 — рифленые резиновые отжимные вали­ки; 3, 4 — щеточные барабаны; 5 — форсунки для воды; б — шляморазрыхляющая машина: 1, 9 — гладкие ме­таллические валики; 2...4, 6 — рифленые обрезиненные валики; 5 — направляющая; 7,8 — щеточные барабаны

Основные расчеты.При расчете машин для механической обработки кишок необходимо знать физическую сущность процесса и характеристики кишок.

Некоторые сведения из теории. Отжим содержимого и шляма из внутренней полости кишок — принудительное вытеснение этих масс под действием давления, создаваемогопри прохождении кишок со скорос­тью v через зазор, равный двум тол­щинам стенки 25 в неподвижной пе­регородке (рис. 11, а)или между двумя вращающимися валиками (рис. 11, б).

Представим кишку в виде трубы конечной длины l с элас­тичными стенками. Осредненные гео­метрические характеристики наиболее длинных кишок (черев) даны в табл. 1.

Сила (Н), необходимая для вы­давливания массы из внутренней по­лости,

(1)

где d — внутренний диаметр, м; р — давление массы, Па.

Из гидравлики давление (Па) опре­деляется как сумма потерь:

Р = Р_о + Р_вых + Р_тр + P_ск, (2)

где р₀ — давление начального сдвига; Р_вых — давление на выходе из кишки; Р_тр, — потери давления на трение; P_ск — потери на скорост­ной напор.

Экспериментально установлено, что для отжимаемых масс р₀ = 0. В то же время р_вых = 0.

Тогда давление (Па)

(3)

где λ— коэффициент трения массы о стенки; l — длина оболочки, м; ρ — плотность удаляе­мой массы, кг/м³.

Учитывая, что >> 1, получаем

(4)

Коэффициент k = λd определен эк­спериментально и равен: k = 6,8 при отжиме содержимого и k = 2,72 при отжиме шляма.

Давление массы внутри полости создает напряжение в стенках киш­ки. Наибольшие (по Лапласу) окруж­ные напряжения

(5)

Подставив в эту формулу значение р (Па), получим уравнение

(6)

из которого видно, что напряжение в стенке пропорционально v. Времен­ные сопротивления на разрыв стенок кишок зависят от многих факторов, в том числе от вида, возраста, упитан­ности животных. Из опытных данных принимают для расчетов предельные скорости при отжиме содержимого 0,24 м/с, при шлямовке 0,38 м/с. При больших скоростях возможен разрыв наименее прочных кишок.