Автоматизированные установки для разделения туш.

Цель работы. Изучить назначение, устройство и принцип действия автоматизированных установок для разделения туш крупного рогатого скота, свиней.

Процесс разделения туш на полутуши переносными пилами различной конструкции — физически тяжелая для рабочих операция. При распиливании туш большой длины рабочие находятся на подъемно-опускной площадке, непрерывно перемещаясь вслед за пилой вверх и вниз.

Автоматизированная установка В2-ФСП/4 для распиливания туш, крупного рогатого скотана полутуши состоит из режущего механизма 5 (рис.4.1), механизмов отсекания 7 и подачи 10, механизма дорастяжки туши, пульта управления 38 и системы подготовки и подачи сжатого воздуха.

Туша на двух троллеях подается спиной к установке. Первый троллей поворачивает рычаг датчика механизма отсекания 7, замыкается конечный выключатель, который подает воздух в пневмоцилиндр 6. Стержень-отсекатель выходит вперед и останавливает второй троллей. В это время начинает подаваться воздух в пневмоцилиндр 29 механизма подачи, перемещающего рейку 34. Толкатель рейки, скользя по копиру, выходит над подвесным рельсом и перемещает первый троллей по подвесному пути. Когда второй троллей проходит через второй толкатель рейки, отсекатель освобождает его и туша рейкой подается в зону разрезания. При этом срабатывает датчик пневмоцилиндра 11 дорастяжки, шток которого поворачивает рычаги 8, устанавливающие тушу в положение, необходимое для распиливания. Рейка освобождается и возвращается в исходное положение. В этот момент срабатывает пневмоцилиндр 13 поперечной подачи режущего механизма 5 и он подается в зону распиловки. В крайнем переднем положении включаются двигатель пилы и двигатель перемещения режущего механизма вниз. Происходит распиливание туши. При достижении крайнего нижнего положения срабатывает конечный выключатель 23 и при этом пила останавливается, а режущий механизм возвращается в исходное положение. Во время распиливания для мойки и охлаждения пилы подается холодная вода. При обратном ходе пила омывается горячей водой.

Рис.4.1. Автоматизированная установка В2-ФСП/4 для распиливания туш крупного рогатого скота:

1 — поддон; 2 — стойка; 3 — электродвигатель; 4 — дисковое пильное полотно; 5 — режущий механизм; 6, 11, 13, 29 — пневмоцилиндры; 7 — механизм отсекания; 8 — рычаг дорастяжки; 9 — рельс; 10 — механизм подачи; 12 — каркас; 14 — ходовой ролик; 15 — ведущая звездочка; 16 — червячный редуктор; 17 — цепь; 18 — датчик цепи; 19, 20 — датчики механизма резания; 21 — колонна; 22 — корпус привода; 23 — конечный выключатель; 24 — оборотная звездочка; 25 — основание; 26 — рама механизма подачи; 27, 28, 33 — неподвижные блоки; 30 — подвижной блок; 31 — каретка; 32 — трос; 34 — рейка; 35, 37 — толкатели; 36 — копир; 38 — пульт управления

После окончания процесса распиливания троллеи освобождаются от фиксации и туша выводится из установки. Процесс выполняется в автоматическом режиме по программе в микроконтроллере пульта управления или в ручном. На установке могут обрабатываться туши массой 200...600 кг при наибольшей производительности до 65 туш в 1ч. Скорость движения режущего механизма 0,083 м/с, продолжительность одного цикла до 55 с. Мощность двигателя пилы 11 кВт, механизма перемещения 1,0 кВт. Масса опилок, получаемых при распиливании, 0,045 % массы туши.

Полуавтоматическая установка ДС-9 фирмы «Шлумбергер» (Франция) для разрубки туш свиней. Установка (рис.4.2, а) состоит из сварной прямоугольной стойки 11, к которой прикреплена пластина - направляющая каретки 9. По пластине пневмоцилиндром 10 на четырех роликах 8 перемещается каретка 7. Во втулке 13 свободно движется шток 14, на одном конце которого расположены рукоятки управления 12, а на другом — режущий механизм. Он состоит из корпуса 3, секача 2, направляющего пальца 1, расширителя 4, пневмопривода 5. Принципиальная схема режущего механизма показана на рис 4.2, б. Секач 2 закреплен на оси 3 и пальцем 7 соединен со штоком пневмоцилиндра 10, который шарнирно крепится за заднюю крышку пальцем 11 к корпусу. Частота колебания секача от 3 до 3,3 Гц, длина режущей кромки 0,54 м. Форма заточкирежущей кромки показана на рис. 2, в. Рас­тянутая на двух троллеях туша подается по конвейеру в зону разруба. Предварительно дисковой пилой распиливаются тазовая кость и один-два позвонка для вскрытия мозгового канала позвоночного столба. Рабочий за рукоятку 4 (рис.4.2, г) подает секач в зону заруба, вводит направляющий палец в мозговой канал и включает подачу воздуха к режущему механизму 1 и пневмоцилиндру перемещения каретки 3. После разделения туши каретка с режущим механизмом возвращается пневмоцилиндром в исходное положение, и цикл повторяется. Производительность установки 200... 240 туш в 1 ч при массе туши 80... 90 кг. Недостатки установки — разрушение и размазывание спинного мозга, а также отсутствие фиксации туши в зоне шейных позвонков и ниже. Конструкция секача и режимы его вибрации не обеспечивают ровной поверхности раздела.

Рис. 4.2. Полуавтоматическая установка ДС-9 фирмы «Шлумбергер» (Франция)

для разрубки туш свиней:

а — общий вид: 1 — направляющий палец; 2 — секач; 3 — корпус; 4 — расширитель; 5 — пневмопривод; С — шланг; 7 — каретка; 8 - ролик; 9 — направляющая каретки; 10 — пневмоцилиндр; 11 — стойка; 12 — рукоятки управления; 13 — втулка; 14 — шток; 15 — ось секача; б — схема рубящего механизма: 1 — направляющий палец; 2 — секач; 3 — ось; 4 — корпус; 5 — втулка; 6 — шток; 7, 11 — пальцы; 8 — шток поршня; 9 — поршень; 10 — пневмоцилиндр; 12 — штуцера для сжатого воздуха; в — форма заточки секача; г — технологическая схема: 1 — режущий механизм; 2 — конвейер; 3 — каретка; 4 — рукоятка; 5 — стойка

Автоматические установки фирмы «Дуран» (Франция) для разрубки туш свиней (рис 4.3) имеют вибросекачи с электромеханическим приводом и систему фиксации, позволящую осуществлять без растяжки разрубку туш свиней, подвешенных на разногах или троллеях. Изготовляют установки двух видов: стационарные и движущиеся.

В стационарной установке (рис. 4.3, а) разрубают тушу, неподвижно зафиксированную на подвесном конвейере. Установка состоит из рамы 2, на которой закреплено основание 3 с двумя вертикальными направляющими 4, скрепленными вверху траверсой. По вертикальным направляющим гидроцилиндром перемещается каретка 9, к которой на горизонтальных направляющих прикреплен корпус механизма разрубки 7. Гидроцилиндр соединен с кареткой цепью 10, перекинутой через звездочки, установленные в траверсе. Механизм разрубки 7 имеет два параллельно движущихся вибросекача с электромеханическим приводом. Фиксация осуществляется внутренним упором 5 и четырьмя роликами внешнего фиксатора 6. Установка снабжена автономной гидростанцией 14 с электродвигателем 13. Производительность установки до 50 туш в 1 ч.

В установке (рис.4.3, б), на которой разрубается туша, движущаяся на подвесном конвейере, основание с вертикальными направляющими укреплено на горизонтальных продольных рельсах и перемещается вместе с тушей гидроцилиндром. В установках использованы те же механизмы разрубки 4 и фиксации 5. Снаружи установка закрыта каркасом 6, к которому с боковых и задней сторон прикреплены металлические щиты. С передней стороны установлены вертикальные 7, 8 и горизонтальные 2 шторки, перемещающиеся вместе с кареткой и защищающие внутренние полости машины от попадания грязи. В этом исполнении установка обеспечивает обработку до 140 туш в 1 ч.

Рис. 4.3. Автоматические установки фирмы «Дуран» (Франция) для разрубки туш свиней:

а — стационарная: 1 — регулируемая опора; 2 — рама; 3 — основание; 4 — направляющие; 5 — внутренний упор; в — внешний фиксатор; 7 — механизм разрубки; 8 — привод; 9 — каретка; 10 — цепь; 11 — стойка; 12 — шкаф управления; 13 — электродвигатель; 14 — гидростанция; б — передвижная: 1 — регулируемая опора; 2 — горизонтальные шторки; 3 — внутренний упор; 4 — механизм разрубки; 5 — внешний фиксатор; 6 —каркас; 7,8 — вертикальные шторки

Схема рубящего и фиксирующего механизмов этих установок показана на рис.4.4. Рубящий механизм состоит из двух плоских стальных пластин — секачей 8, 9 с односторонней заточкой. Секачи, закрепленные на оси 11, приводятся в колебательное встречное движение двумя эксцентриками 17, установленными в противофазе. Эксцентрики, соединенные с плечом секача шатунами 14, приводятся во вращение от электродвигателя через цилиндрический редуктор. Секачи имеют большую боковую поверхность и помещены в плоский корпус 10, что позволяет надежно удерживать их в плоскости разруба.

Туша подается к режущей головке брюшной частью и фиксируется устройством, состоящим из внутреннего упора и внешних роликов. Во внутреннюю полость туши упираются четыре конических ролика 21, попарно (на осях) установленных на каретке 20. В свою очередь, каретка шарнирно пальцем 19 крепится на упоре 18, жестко зафиксированном на корпусе режущего механизма 10. По хребту снаружи перекатываются четыре ролика, установленные на осях 1 в каретке 3 попарно: два больших 2 и два малых 5. Поверхность роликов коническая и спрофилирована так, чтобы они плотно прилегали к хребту туши.

Каретка 3 пальцем 4 установлена на рычаге 6, шарнирно закрепленном на корпусе 10 режущего механизма. Рычаг соединен со штоком гидроцилиндра и поворачивается им на оси.

Установка работает следующим образом. Туша на двух троллеях или на разноге подается к установке. Когда туша попадает в зону резания, датчик дает команду на включение автоматизированной системы управления установкой. Режущий механизм, находящийся в верхнем положении с откинутым внешним фиксатором, выдвигается вперед и попадает между задними конечностями. После этого гидроцилиндром опускается каретка 3 внешнего фиксатора, ролики которой перемещаются до тех пор, пока внутренняя полость туши не упрется в ролики внутреннего упора. При этом туша фиксируется и секачи подводятся точно к линии разруба. После этого включается электропривод секачей и жидкость подается в гидроцилиндр для подъема штока. Секачи поочередно наносят удары в зоне резания, а осевая сила создается за счет силы тяжести каретки с режущим механизмом, перемещающейся по вертикальным направляющим.

В установке, разрубающей движущуюся тушу, включается гидроцилиндр продольного синхронного смещения каретки с режущим механизмом. Движение каретки вниз ограничивается датчиком, который дает команду на выключение привода секачей и на отведение внешнего фиксатора. Каретка отводится назад и затем гидроцилиндром через цепь поднимается в верхнее исходное положение. Установка готова к следующему циклу. Управление процессом осуществляется в полностью автоматизированном цикле, но может проводиться и в режиме ручного управления. После окончания каждого цикла разрубки ножи и ролики фиксаторов стерилизуются горячей водой и паром.

Рис. 4. Схема рубящего и фиксирующего механизмов автоматической установки фирмы «Дуран» (Франция):

1 — ось; 2 — большие ролики; 3, 20 — каретки; 4, 12, 13, 19 — пальцы; 5 — малые ролики; 6 — рычаг; 7 — туша; 8, 9 — секачи; 10 — корпус режущего механизма; 11 — ось секачей; 14 — шатуны; 15 — втулка; 16 — шток; 17 — эксцентрики; 18 — упор; 21, 22 — ролики внутреннего упора

Автоматическая установка ДС-16 фирмы «Шлумбергер» (Франция) для разрубки туш свиней на полутушипоказана на рис. 4.5. Узлы резания и фиксации в этой установке разделены. Рубящий орган — вибросекач с одним ножом 7, выполненным в виде плоской пластины с прямой режущей кромкой и двусторонней заточкой. Секач помещается между двумя пластинами корпуса 8, которые фиксируют его в плоскости разреза, закреплен на оси 12 и приводится в колебательное движение от электродвигателя 16 через передачи, эксцентрик 18 и шатун 15.

Корпус 8 режущего механизма установлен на двух втулках 10, которые могут перемещаться по горизонтальным направляющим 11. Эти направляющие закреплены в каретке 14, которая перемещается по вертикальным стойкам 22. На корпусе режущего механизма имеется рычаг 19, к которому пальцем 20 шарнирно крепится внутренний упор 21. Внешний фиксатор состоит из двух пар роликов: больших 3 и малых 6, установленных на осях на пластине 4. Пластина шарнирно прикреплена к каретке 5, которая перемещается по стойкам 2. Стойки 2 и 22 закреплены на основании 1.

Режущий механизм, а также внешний фиксатор перемещаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях пневмоцилиндрами (на схеме не показаны). Туша на троллеях или разноге подается к установке брюшной частью по подвесному пути 9, после чего включается автоматический цикл работы машины. Режущий механизм перемещается вперед и располагается между задними конечностями туши. Упор 21 касается внутренней поверхности туши в зоне позвоночника и прижимает ее хребет к роликам 3 и 6 внешнего фиксатора. После этого включается электропривод секача и приводы синхронного перемещения кареток режущего механизма и фиксаторов.

Рис.4.5. Принципиальная схема автоматической установки ДС-16 фирмы «Шлумбергер» (Франция) для разрубки туш свиней на полутуши:

1 — основание; 2 — стойка фиксатора; 3 — большие ролики; 4 — пластина; 5 — каретка фиксатора; 6 — малые ролики; 7 — нож; 8 - корпус; 9 — подвесной путь; 10 — втулка корпуса; 11 — горизонтальные направляющие; 12 — ось секача; 13, 20 — пальцы; 14 — каретка режущего механизма; 15 — шатун; 16 — электродвигатель; 17 — вал эксцентрика; 18 — эксцентрик; 19 — рычаг; 21 — внутренний упор; 22 — стойка режущего механизма

Длина разруба регулируется конечным датчиком, который дает команду на выключение секача и возвращение его и внешнего фиксатора в исходное положение. В этот период происходят их мойка и стерилизация горячей водой. Производительность установки до 360 туш свиней в 1 ч при массе туши 68... 100 кг. Мощность электровигателя режущего механизма 4 кВт, масса установки 4000 кг.

Работа № 5.