5.6.1. Рабочие органы для резки сырья

Машины для резки классифицируются по следующим признакам: конструкции и форме режущего инструмента, форме режущей поверхности, виду резки, положению режущего инструмента. По конструкции и форме режущего инструмента (рис. 5.14) различают ножи: дисковый или круговой, плоский, ленточный, серповидный или саблевидный, чашечковый или конусообразный, винтовой или спиралевидный; проволока или струна. Дисковые ножи с гладким лезвием используют главным образом для резки пластичных и мягких материалов. Для твердого или хрупкого материала такие ножи тоже применяются, если лезвие имеет острые зубья.

Чтобы условия резки были благоприятными, рекомендуется выбирать радиус диска ножа в 2,5-3 раза больше толщины разрезаемого материала. Окружные скорости ножа в основном в пределах 10-80 м/с. Целесообразный угол резания составляет 8-15°. Круговые ножи удобны тем, что при соответствующем конструктивном оформлении втягивают разрезаемый материал в зону резки.

Плоские ножи широко применяются в пищевой промышленности. Их лезвия могут быть гладкими или зубчатыми. Работают они большей частью по принципу разрезания давлением или ножниц.

Толщина ножа должна быть как можно меньше, иначе его сопротивление при резании сильно увеличивается, особенно при двустороннем фиксировании разрезаемого материала. На силу резания влияет угол заточки лезвия ножа. Оптимальные параметры угла заточки ножа 12-20°.

Ленточные ножи годятся для резания хлеба, сухарных плит и других мучных изделий в горячем состоянии. Благодаря относительно малой ширине этих ножей сила трения и количество налипшего материала меньше, чем у дисковых ножей. Лезвие ленточного ножа в основном зубчатое.

Скорость бесконечного ленточного ножа может равняться 5-50 м/с. Тем самым можно достичь высокой скорости протяжки при большой скорости резки. Оптимальная толщина ленточных ножей примерно 1 мм. С учетом нагрузки на изгиб диаметры направляющего и приводного барабанов должны быть, по крайней мере, в 100 раз больше толщины ленты.

Саблеобразные и дугообразные ножи используются прежде всего для поперечной резки жгутообразных материалов и для мелкого дробления при переработке овощей. Их режущий контур выполнен в виде либо архимедовой, либо логарифмической спирали. В первом случае при постоянной угловой скорости ножа скорость резания постоянна, во втором — постоянна плавность вдоль радиуса ножа. Их толщина от 2 до 5 мм и угол наклона лезвия 8-12°.

Режущая проволока — эффективный разделительный орган, по качеству резки соответствует ножам с тупыми лезвиями. Она может быть использована для резки материалов вязко-пластичной гомогенной структуры (масла, маргарина, конфетной массы) или хрупких, таких как вафли. Диаметр режущей проволоки от 0,2 до 2 мм.

При выборе оптимального режущего органа большое значение отводится также выбору материала ножа. Он должен отвечать требованиям пищевой гигиены, быть износостойким и иметь незначительный коэффициент трения. Поверхность ножей для уменьшения трения можно покрывать, например, тефлоном.

Форма режущей поверхности (рис. 5.15) ножа бывает зубчатая, волнообразная, гладкая, односторонняя, двусторонняя.

Применяются следующие виды резки (рис. 5.16): давление, строгание, свободное падение, свободное резание.

Положение режущего инструмента (рис. 5.17) может быть: неподвижное (закрепленное, стационарное), поступательное, вращательное или колебательное движение.

Относительное движение материала и режущего органа, необходимое для резки, можно создать:

- посредством движения разрезаемого материала относительно закрепленного режущего органа;

- посредством движения режущего органа относительно покоящегося разрезаемого материала;

- посредством движения разрезаемого материала и режущего органа.

Процесс резания можно интенсифицировать, правильно выбирая режущий инструмент, движение разрезаемого материала и режущего органа, а также предварительно обрабатывая разрезаемый материал. Разнообразие способов и устройств для резки пищевых продуктов обусловливает возможность применения механизмов различного типа для одних и тех же процессов.