RU177834U1 - MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER - Google Patents

MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER Download PDF

Info

Publication number
RU177834U1
RU177834U1 RU2017122513U RU2017122513U RU177834U1 RU 177834 U1 RU177834 U1 RU 177834U1 RU 2017122513 U RU2017122513 U RU 2017122513U RU 2017122513 U RU2017122513 U RU 2017122513U RU 177834 U1 RU177834 U1 RU 177834U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
cutting
knife
grinding
blades
Prior art date
Application number
RU2017122513U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Ливанович Атаев
Умар Даниилович Батыров
Тимур Хазреталиевич Карданов
Аскер Заурбекович Токов
Оксана Владимировна Исламова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority to RU2017122513U priority Critical patent/RU177834U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU177834U1 publication Critical patent/RU177834U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/30Mincing machines with perforated discs and feeding worms
    • B02C18/36Knives or perforated discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Лопастной нож (подвижный нож) измельчителя пищевых продуктов относится к устройствам, используемым как к пищевой отрасли промышленности, так и в бытовых условиях для измельчения мяса и других пищевых продуктов. Лопастной нож (фиг. 1) содержит ступицу 1 с посадочным отверстием 2, на которой размещены лопасти 3, имеющие на задних поверхностях дополнительные режущие лезвия 4 с режущими кромками 5. Дополнительные режущие лезвия имеют дугообразную форму и располагаются на концентричных окружностях. Каждое режущее лезвие (фиг. 4) имеет две режущие кромки 5 и 8. Измельчаемый продукт надвигается под давлением на режущую кромку 5 и рассекается (разрезается) ею.Кроме того, при вращении лопасти режущее лезвие 4, преодолевая сопротивление измельчаемой среды, своей режущей кромкой 8 также рассекает продукт. Таким образом, в конструкции ножа заложена возможность реализации одновременного предварительного и окончательного измельчения продукта.Экспериментально подтверждена энергоэффективность подвижного ножа предложенной конструкции. Энергозатраты во всех случаях, при прочих равных условиях, оказались на 35…37% ниже.The blade knife (movable knife) of the food chopper refers to devices used both in the food industry and in domestic conditions for grinding meat and other food products. The blade knife (Fig. 1) contains a hub 1 with a bore hole 2, on which the blades 3 are located, having additional cutting blades 4 with cutting edges 5 on the rear surfaces. The additional cutting blades have an arcuate shape and are located on concentric circles. Each cutting blade (Fig. 4) has two cutting edges 5 and 8. The crushed product is pressed under pressure onto the cutting edge 5 and cut (cut) by it. Moreover, when the blade rotates, the cutting blade 4, overcoming the resistance of the grinding medium, by its cutting edge 8 also dissects the product. Thus, in the design of the knife lies the possibility of implementing simultaneous preliminary and final grinding of the product. The energy efficiency of the moving knife of the proposed design has been experimentally confirmed. In all cases, ceteris paribus, energy costs were 35 ... 37% lower.

Description

Полезная модель относится к элементам режущего механизма измельчителя технологического сырья для производства пищевых продуктов и может быть использована как в пищевой отрасли промышленности, так и в бытовых условиях.The utility model relates to the elements of the cutting mechanism of the grinder of technological raw materials for food production and can be used both in the food industry and in domestic conditions.

Известна конструкция [Патент РФ №2220771 «Нож лопастной», патентообладатель Серебряков В.М.] в виде четырехлопастного ножа: «Нож лопастной содержит ступицу с посадочным отверстием, на которой размещены лопасти, имеющие в поперечном сечении форму параллелограмма с режущими лезвиями на противоположных поверхностях, лопасти имеют площадь поперечного сечения, уменьшающуюся от ступицы к периферии, при этом уменьшение поперечного сечения лопасти от ступицы к периферии выполнено путем уменьшения длины сторон параллелограмма, лежащих в плоскости резания, и/или путем уменьшения острых углов параллелограмма со стороны передних и/или задних поверхностей резания, при этом лопасти могут быть загнуты по окружности, по архимедовой спирали, по логарифмической спирали. Лопасти ножа вдоль режущих лезвий со стороны плоскости резания могут быть снабжены выступами, имеющими в поперечном сечении форму параллелограмма или трапеции. Посадочное отверстие ножа может представлять собой совмещенные двумя противоположными гранями квадрат и шестигранник, имеющие общий центр. Изобретение позволяет повысить режущие свойства ножа и снизить энергозатраты при измельчении продукта».The known design [RF Patent No. 2220771 “Blade knife”, patent holder V. Serebryakov] in the form of a four-blade knife: “The blade knife contains a hub with a landing hole, on which blades are placed, having a cross section in the form of a parallelogram with cutting blades on opposite surfaces , the blades have a cross-sectional area decreasing from the hub to the periphery, while reducing the cross-section of the blade from the hub to the periphery is made by reducing the length of the sides of the parallelogram lying in the plane and cutting and / or by decreasing the acute angles of the parallelogram from the front and / or rear surfaces of the cutting, the blade can be folded circumferentially on archimedean spirals in logarithmic spirals. The blades of the knife along the cutting blades from the side of the cutting plane can be equipped with protrusions having a parallelogram or trapezoid shape in cross section. The landing hole of the knife can be a square and a hexagon combined with two opposite faces, having a common center. The invention improves the cutting properties of the knife and reduce energy consumption when grinding the product. "

Известно, что инструмент, предназначенный для разделения (измельчения) продукта на части, должен иметь лезвие в форме классического клина с углом заострения α не более 5…6°. Поперечное сечение ножа, с точки зрения энергоэффективности, не может иметь форму параллелограмма, трапеции, квадрата или любой другой геометрической фигуры. Поэтому предложенную конструкцию нельзя признать энергоэффективной.It is known that a tool intended for dividing (grinding) a product into parts should have a blade in the form of a classic wedge with a pointed angle α of no more than 5 ... 6 °. The cross section of the knife, from the point of view of energy efficiency, cannot be in the form of a parallelogram, trapezoid, square or any other geometric shape. Therefore, the proposed design cannot be considered energy efficient.

Известна также конструкция четырехперьевого ножа [SU 1791020 А1] к измельчителю пищевых продуктов, преимущественно мяса, содержащего корпус с центральным отверстием и лезвиями криволинейной формы, образованными пересечением задних и передних поверхностей перьев. Утверждается, что, с целью уменьшения усилий при измельчении, режущие кромки лезвий образованы отрезками дуг окружностей, центры которых лежат на рядом расположенном пере, при этом угол резания каждого лезвия составляет 35-50°, а образующая передней поверхности прямая.Also known is the design of a four-feather knife [SU 1791020 A1] to a food chopper, mainly meat, containing a body with a central hole and curved blades formed by the intersection of the rear and front surfaces of the feathers. It is argued that, in order to reduce grinding forces, the cutting edges of the blades are formed by segments of circular arcs whose centers lie on the adjacent feather, while the cutting angle of each blade is 35-50 °, and the front surface generatrix is straight.

Если угол резания, как утверждает автор изобретения, равен 35-50°, то угол заострения при вершине режущего лезвия будет α=55-40°. Такой угол заострения режущего лезвия, как показывают элементарные расчеты, с точки зрения энергозатрат на процесс измельчения, не является оптимальным.If the cutting angle, according to the inventor, is 35-50 °, then the point angle at the top of the cutting blade will be α = 55-40 °. Such an angle of sharpening of the cutting blade, as shown by elementary calculations, is not optimal from the point of view of energy consumption for the grinding process.

Может быть, автор изобретения ориентировался на геометрические параметры лезвия металлорежущего инструмента, принятые в металлообработке. Обеспечение прочности режущей кромки лезвия металлорежущего инструмента весьма сложная и трудная задача, которая решается, в том числе, и за счет геометрических параметров (углов). В конструкциях деталей измельчительных механизмов измельчителей пищевых продуктов такая проблема практически не имеет место.Maybe the author of the invention was guided by the geometric parameters of the blade of a metal cutting tool, adopted in metalworking. Ensuring the strength of the cutting edge of the blade of a metal cutting tool is a very complex and difficult task, which can be solved, among other things, due to geometric parameters (angles). In the design of parts of the grinding mechanisms of food choppers, such a problem practically does not occur.

В изобретении [Нож к устройствам для измельчения мяса и мясопродуктов, 632392, В02С 18/36; А22С 17/00; В.И. Ивашов, С.Г. Юрков) В.К. Бубыренко, Н.М. Дворак] авторы постарались создать конструкцию подвижного ножа, отвечающего некоторым требованиям к пищевым машинам и аппаратам. В конструкции ножа предусмотрена сменная деталь, которая может быть изготовлена из более, чем корпус ножа, износостойкого материла. В описании к изобретению это звучит следующим образом:In the invention [Knife to devices for grinding meat and meat products, 632392, B02C 18/36; A22C 17/00; IN AND. Ivashov S.G. Yurkov) V.K. Bubyrenko, N.M. Dvorak] the authors tried to create a design of a movable knife that meets some requirements for food machines and apparatuses. The design of the knife provides for a replaceable part, which can be made of more than a knife body, wear-resistant material. In the description of the invention, it sounds as follows:

«Нож к устройствам для измельчения мяса содержит лопастной держатель 1, на каждой лопасти 2 которого расположено сменное режущее лезвие 3, закрепленное с одного конца.“The knife to the meat chopping devices comprises a blade holder 1, on each blade 2 of which there is a replaceable cutting blade 3, fixed at one end.

Предлагаемая конструкция ножа может уменьшить износ лезвий и повысить срок службы инструмента в 2,5-3 раза».The proposed design of the knife can reduce blade wear and increase tool life by 2.5-3 times. "

Авторам в какой-то мере удалось удовлетворить одно требование к пищевому оборудованию (в полной мере это еще никому не удалось), а именно: «Пищевые машины и аппараты должны обладать высокой износостойкостью рабочих органов во избежание попадания частиц металла в перерабатываемый продукт».To some extent, the authors were able to satisfy one requirement for food equipment (nobody has fully succeeded in this yet), namely: “Food machines and apparatus must have high wear resistance of working bodies in order to prevent metal particles from entering the processed product.”

Износ рабочих органов, независимо из каких материалов они изготовлены, всегда имеет и будет иметь место. Другое дело, какова интенсивность этого износа.Depreciation of the working bodies, regardless of what materials they are made of, always has and will take place. Another thing is the intensity of this wear.

Не следует забывать и о том, что мясо является скоропортящимся продуктом. Если в процессе измельчения оно будет попадать в щели, углубления или в другие труднодоступные для очистки места, то это может привести, после очередного измельчения, к тяжелым пищевым отравлениям (порче измельченного продукта).We should not forget that meat is a perishable product. If during the grinding process it will fall into cracks, cavities or other places difficult to clean, then this can lead, after the next grinding, to severe food poisoning (damage to the crushed product).

В конструкции ножа предусмотрены резьбовые отверстия, углубления для винтов с потайными головками и другие щели. Рассчитывать на то, что оператор, обслуживающий машину, каждый раз после смены будет разбирать нож и пинцетом из углублений, щелей и отверстий будет извлекать застрявшие там кусочки мяса, не следует. И в том не будет необходимости, если в своей изобретательской деятельности руководствоваться принципами соответствия требованиям, предъявляемым к пищевым машинам и аппаратам, а именно:The design of the knife provides threaded holes, recesses for countersunk screws and other slots. It is not necessary to rely on the operator serving the machine to disassemble the knife every time after the shift and to remove pieces of meat that are stuck there from the recesses, slots and holes. And this will not be necessary if in its inventive activity it is guided by the principles of compliance with the requirements for food machines and devices, namely:

«Машины и аппараты должны состоять из отдельных, несложно соединяемых между собой агрегатов и узлов для быстрой разборки и сборки после периодической санитарной обработки машин, а также при их монтаже и ремонте. На внешних и внутренних поверхностях машин и аппаратов и деталях, соприкасающихся с продуктом (кроме особых случаев), не должно быть щелей, раковин, впадин, выступов и острых углов, труднодоступных для промывки и очистки». Это требование в конструкции ножа проигнорировано.“Machines and apparatuses should consist of separate aggregates and units that are easily connected to each other for quick disassembly and assembly after periodic sanitization of machines, as well as during their installation and repair. On the external and internal surfaces of machines and apparatuses and parts in contact with the product (except for special cases), there shall be no cracks, sinks, cavities, protrusions and sharp corners that are difficult to access for washing and cleaning. ” This requirement in the design of the knife is ignored.

Кроме того, угол заострения режущего лезвия равен 90°, что также не является оптимальным с точки зрения энергозатрат.In addition, the angle of sharpening of the cutting blade is 90 °, which is also not optimal from the point of view of energy consumption.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является [Патент РФ №2297282, классы: В02С 18/36 ножи или перфорированные диски, авторы Власова В.К. и др.] нож для измельчения мясопродуктов.The closest to the claimed technical solution for the technical nature and the technical result achieved is [RF Patent No. 2297282, classes: V02C 18/36 knives or perforated discs, authors Vlasova VK and others.] knife for grinding meat products.

Утверждается, что задачей изобретения является повышение качества измельчения мясопродукта и производительности труда. «Поставленная задача решается тем, что в ноже к устройству для измельчения мясопродуктов, содержащем соединенные в виде крестовины лопасти с цилиндрическими канавками на режущих кромках и кольцевые режущие кромки, выполненные у основания лопастей, цилиндрические канавки выполнены на кольцевой режущей кромке под углом 15°-30° к оси ножа в направлении его вращения, а задние поверхности лопастей, относительно режущих кромок, выполнены в виде треугольных выемок и с наклоном относительно оси устройства, а на задней поверхности лопастей относительно режущих кромок, выполнено не менее одной цилиндрической канавки в виде спирали Архимеда».It is claimed that the object of the invention is to improve the quality of grinding meat products and labor productivity. “The problem is solved in that in the knife to the device for grinding meat products, containing blades connected in the form of a cross with cylindrical grooves on the cutting edges and annular cutting edges made at the base of the blades, cylindrical grooves are made on the annular cutting edge at an angle of 15 ° -30 ° to the axis of the knife in the direction of its rotation, and the rear surfaces of the blades relative to the cutting edges are made in the form of triangular recesses and with an inclination relative to the axis of the device, and on the rear surface of the blades Tel'nykh cutting edges, formed at least one cylindrical groove in the form of a spiral of Archimedes ".

Сразу отметим, что в используемых общепринятых терминах имеется некоторая вольность их использования. Эта ситуация затрудняет понимание истинной цели и методов ее достижения. Например, на фиг. 2 поз. 6 обозначает заднюю поверхность лопасти 1 и указывает на плоскую поверхность, а на фиг. 3 поз 2 показывает также плоскую поверхность, тогда как в тексте она имеет наименование «Режущая кромка». Кроме того, сечение заштриховано так, что лопасть является сборной. Но об этом в тексте ничего не сказано. Утверждать, что «… лопасти с цилиндрическими канавками на режущих кромках …» не очень корректно.Immediately, we note that in the generally accepted terms used there is some liberty to use them. This situation makes it difficult to understand the true goal and methods for achieving it. For example, in FIG. 2 poses 6 denotes the rear surface of the blade 1 and indicates a flat surface, and in FIG. 3 pos. 2 also shows a flat surface, while in the text it has the name “Cutting Edge”. In addition, the cross section is hatched so that the blade is prefabricated. But nothing is said about this in the text. To say that "... blades with cylindrical grooves on the cutting edges ..." is not very correct.

В политехническом словаре сказано: «Режущая кромка - кромка лезвия инструмента, образуемая пересечением передней и задней поверхностей лезвия». Следовательно, режущая кромка это линия (прямая или кривая) и на ней не могут быть цилиндрические канавки.The Polytechnic Dictionary says: "The cutting edge is the edge of the tool blade, formed by the intersection of the front and rear surfaces of the blade." Therefore, the cutting edge is a line (straight or curved) and there can be no cylindrical grooves on it.

Другое дело, лезвие - «Лезвие инструмента - клинообразный элемент режущего инструмента, предназначенный для проникновения в материал заготовки и отделения слоя с материала». На лезвии могут быть канавки любой формы и размеров.Another thing is the blade - “The tool blade is a wedge-shaped element of the cutting tool designed to penetrate into the workpiece material and to separate the layer from the material." There may be grooves of any shape and size on the blade.

Представленные фигуры (чертежи) и нечеткость использования общепринятых терминов затрудняют понимание некоторых положений в тексте. Например, в той части текста, где рассматривается принцип работы ножа утверждается «При вращении ножа его режущие кромки 2 лопастей 1 врезаются в подаваемый под давлением перерабатываемый продукт и … Для той же цели служит и наклон, т.к. изменение длины режущих кромок обеспечивается изменением угла наклона стенок треугольных канавок 3, выполненных на режущих кромках 6 лопастей 1, в то время … Выполнение на обратной режущим кромкам 2 поверхности 6 спиральных цилиндрических канавок 7, выполненных по спирали Архимеда, позволяет не только осуществлять предварительное измельчение продукта, но и обеспечивает подачу мясопродукта, предварительно измельченного на режущих кромках 4, в зоны …»The presented figures (drawings) and the vagueness of the use of generally accepted terms make it difficult to understand some provisions in the text. For example, in the part of the text where the principle of operation of the knife is considered, it is stated: “When the knife is rotated, its cutting edges of the 2 blades 1 cut into the processed product supplied under pressure and ... For the same purpose, the tilt also serves, because changing the length of the cutting edges is provided by changing the angle of inclination of the walls of the triangular grooves 3, made on the cutting edges 6 of the blades 1, at the same time ... Performing on the reverse cutting edges 2 of the surface 6 of the spiral cylindrical grooves 7, made in the Archimedes spiral, allows not only to pre-grind the product , but also provides the supply of meat products, pre-crushed on the cutting edges 4, in the zone ... "

Из этого текста вытекает, что на фиг. 2 и фиг. 3 поз. 2 и 6 имеют одно наименование - режущая кромка, но это не так. Кроме того спиральные цилиндрические канавки 7 к поверхности 6 не имеют никакого отношения, потому что они расположены на другой поверхности (других поверхностях).It follows from this text that in FIG. 2 and FIG. 3 poses 2 and 6 have one name - the cutting edge, but this is not so. In addition, the spiral cylindrical grooves 7 to the surface 6 have no relation, because they are located on another surface (other surfaces).

К сожалению, в настоящее время отсутствует стандарт на термины применительно к частям и элементам подвижного ножа измельчителя пищевых продуктов. Поэтому, пользуясь терминологией, принятой в продовольственном машиностроении, выделим характерные поверхности лопасти, имеющей в поперечном сечении, приблизительно, прямоугольную форму:Unfortunately, there is currently no standard for terms applicable to parts and elements of a moving knife for a food chopper. Therefore, using the terminology adopted in food engineering, we distinguish the characteristic surface of the blade, which in cross section is approximately rectangular in shape:

1) поверхность лопасти, обращенная к решетке и контактирующая с ней - поверхность резания;1) the surface of the blade facing the grate and in contact with it is the cutting surface;

2) поверхность лопасти, расположенная на противоположной стороне от поверхности резания - задняя поверхность;2) the surface of the blade located on the opposite side of the cutting surface is the rear surface;

3) поверхность лопасти, к которой примыкает режущая кромка и является переходной между поверхностями резания и задней - передняя поверхность.3) the surface of the blade, which is adjacent to the cutting edge and is transitional between the cutting surfaces and the back - the front surface.

Патент на изобретение МПК 2297282 В02С 18/36 принят за прототип предполагаемой полезной модели.The patent for the invention of IPC 2297282 В02С 18/36 is adopted as a prototype of the proposed utility model.

Утверждается, что «Задачей изобретения является повышение качества измельчения мясопродукта и производительности труда».It is alleged that "The objective of the invention is to improve the quality of grinding meat products and labor productivity."

А как добиться повышения качества измельчения мясопродукта? Например, за счет снижения энергозатрат на процесс измельчения пищевых продуктов, по крайней мере, можно сохранить качественные показатели исходного сырья в измельченном продукте. Мясо должно резаться, а не перетираться и терять сок!And how to improve the quality of grinding meat products? For example, by reducing energy costs for the process of grinding food, at least you can maintain the quality of the feedstock in the crushed product. The meat should be cut, not rubbed and lose juice!

Из фиг. 2 и фиг. 3 вытекает, что передняя поверхность образует с плоскостью резания угол 90° (угол заострения при вершине лезвия). Такой угол не является оптимальным с точки зрения энергоэффективности. С точки зрения энергоэффективности этот угол не должен быть более 6…8° в конструкциях измельчительных механизмов пищевых продуктов. С этой точки зрения поперечное сечение лопасти ножа может иметь форму только классического клина. Тогда лопасть не будет иметь передней поверхности. В этом случае поверхность резания пересекается с задней поверхностью, образуя режущую кромку, которая может быть прямолинейной, криволинейной, зигзагообразной и т.д.From FIG. 2 and FIG. 3 it follows that the front surface forms an angle of 90 ° with the cutting plane (the point angle at the tip of the blade). This angle is not optimal in terms of energy efficiency. From the point of view of energy efficiency, this angle should not be more than 6 ... 8 ° in the designs of grinding mechanisms of food products. From this point of view, the cross section of the blade of a knife can only take the form of a classic wedge. Then the blade will not have a front surface. In this case, the cutting surface intersects with the rear surface, forming a cutting edge, which can be rectilinear, curved, zigzag, etc.

Далее в описании принципа работы ножа утверждается, что «… Выполнение на обратной режущим 2 поверхности 6 спиральных цилиндрических канавок 7, выполненных по спирали Архимеда, позволяет не только осуществлять предварительное измельчение продукта, но и обеспечивает …».Further, in the description of the principle of operation of the knife, it is stated that "... Performing on the reverse cutting surface 2 of the spiral cylindrical grooves 7 made in the spiral of Archimedes, allows not only to carry out preliminary grinding of the product, but also provides ...".

Другими словами, авторы попытались совместить в конструкции ножа предварительное измельчение продукта с окончательным. Но в канавках цилиндрической формы, даже если они выполнены по спирали Архимеда, как может происходить измельчение продукта, особенно мяса.In other words, the authors tried to combine the preliminary grinding of the product with the final one in the design of the knife. But in the grooves of a cylindrical shape, even if they are made in a spiral of Archimedes, how can grinding of the product, especially meat, occur.

Кроме того, если лезвие лопасти должно быть выполнено в виде клина с учетом заострения α не более 6…8°, то следует признать неудачной ее конструкцию в поперечном сечении в виде прямоугольника. Вращающаяся лопасть ножа непрерывно преодолевает сопротивление измельчаемой среды. И это сопротивление тем больше, чем больше площадь максимального продольного сечения лопасти, измеренная в плоскости, нормальной к рабочей поверхности решетки.In addition, if the blade of the blade should be made in the form of a wedge taking into account the sharpening α of not more than 6 ... 8 °, then its design in the cross section in the form of a rectangle should be considered unsuccessful. The rotating blade of the knife continuously overcomes the resistance of the ground medium. And this resistance is greater, the larger the area of the maximum longitudinal section of the blade, measured in a plane normal to the working surface of the grating.

Отметим, что в рассматриваемом случае используется способ измельчения продуктов раскалыванием (разделением). Другими словами, используется процесс механического расчленения продукта, с помощью вклинивающегося в него рабочего органа для измельчения продукта без предъявления требований к форме отделившихся частей, при этом лезвия ножей должны отделять куски продукта путем резания, а не отрыва их.Note that in this case, the method of grinding products by splitting (separation) is used. In other words, the process of mechanical disintegration of the product is used, with the help of a working body wedging into it to grind the product without presenting requirements for the shape of the separated parts, while the knife blades should separate the pieces of the product by cutting, rather than tearing them off.

Если бы конструкция лопасти ножа соответствовала требованиям энергоэффективности, то бы она имела в любом поперечном сечении форму классического клина, у которого нет передней поверхности, и на которой не могут быть треугольные канавки или канавки любой другой формы.If the design of the blade of the knife met the requirements of energy efficiency, then it would have in any cross section the shape of a classic wedge that does not have a front surface, and on which there can be no triangular grooves or grooves of any other shape.

Не случайно, что лезвия почти всех ручных инструментов, предназначенных для разделения материалов (продуктов), имеют форму клина (бытовой нож, хозяйственные ножницы, скальпель хирурга, секатор садовода и т.д.). Нельзя игнорировать многотысячелетний опыт, подкрепленный расчетами.It is no coincidence that the blades of almost all hand tools designed to separate materials (products) have the shape of a wedge (household knife, household scissors, surgeon's scalpel, gardener's secateurs, etc.). Many thousands of years of experience backed by calculations cannot be ignored.

Известно, что, почти все продукты, подлежащие измельчению, подвергаются предварительной обработке, т.е. предварительно разделяются на куски определенных размеров. Чем меньше размеры этих кусков, тем меньшему механическому (внешнему) воздействию подвергается измельчаемый продукт в зоне окончательного измельчения.It is known that almost all products subject to grinding are pre-processed, i.e. pre-divided into pieces of certain sizes. The smaller the size of these pieces, the less mechanical (external) impact the product being ground is subjected to in the final grinding zone.

Традиционно в конструкциях подвижных ножей предусматриваются элементы, предназначенные только для окончательного измельчения. Можно попытаться так сконструировать подвижный нож, чтобы предварительное измельчение продукта было совмещено с окончательным.Traditionally, the designs of movable knives provide elements intended only for final grinding. You can try to design a movable knife so that the preliminary grinding of the product is combined with the final one.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение энергоэффективности измельчения пищевых продуктов (уменьшение энергозатрат) и, как следствие, сохранение качественных показателей исходного сырья в измельченном виде.The objective of the proposed utility model is to increase the energy efficiency of food grinding (reducing energy consumption) and, as a result, preserving the quality indicators of the raw material in crushed form.

Для решения поставленной задачи был, сконструирован подвижный нож с лопастями, на задних поверхностях которых имеются режущие лезвия, расположенные по дугам концентричных окружностей. Для предварительного измельчения продукта здесь используется так называемый в технике «эффект пилы». Режущая кромка лезвия, даже самого ровного и острозаточенного, всегда имеет микрозазубрины (это легко заметить под микроскопом). Не случайно, что серп, ручное орудие в виде изогнутого полукругом конструкция, имеет мелко зазубренный профиль для срезывания хлебных злаков с корня.To solve this problem, a movable knife with blades was designed, on the rear surfaces of which there are cutting blades located along arcs of concentric circles. For pre-grinding the product, the so-called “saw effect” technique is used here. The cutting edge of the blade, even the most even and sharpened, always has micro notches (this is easy to notice under a microscope). It is no coincidence that the sickle, a hand tool in the form of a curved semicircle design, has a finely serrated profile for cutting cereals from the root.

Если лезвие будет совершать вращательное движение, а измельчаемый продукт (например, мясо) будет надвигаться на него под давлением вдоль шнека, то разделение продукта на части будет происходить с меньшими энергозатратами, нежели при неподвижном лезвии.If the blade rotates and the product being crushed (for example, meat) moves on it under pressure along the screw, then the product will be divided into parts with less energy consumption than when the blade is stationary.

Раскрытие полезной модели. Техническое решение, предлагаемое в полезной модели, заложено в конструкции подвижного ножа, которая показана на фиг. 1, 2, 3, 4, 5.Disclosure of a utility model. The technical solution proposed in the utility model is incorporated in the design of the movable knife, which is shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5.

Крестообразный нож для измельчения пищевых продуктов содержит ступицу 1, с посадочным отверстием 2, на которой размещены лопасти 3, на задних поверхностях которых имеются лезвия 4 с режущими кромками 5 и 8, кроме того, лопасти имеют режущие кромки 6 (для окончательного измельчения) и передние поверхности 7.The cross-shaped knife for grinding food contains a hub 1, with a landing hole 2, on which the blades 3 are placed, on the rear surfaces of which there are blades 4 with cutting edges 5 and 8, in addition, the blades have cutting edges 6 (for final grinding) and front surface 7.

Осуществление полезной модели. Исследования, выполненные с подвижными ножами предложенной конструкции, установленными на измельчителях с электрическим приводом, подтвердили их энергоэффективность.Implementation of a utility model. Studies performed with movable knives of the proposed design, mounted on grinders with an electric drive, confirmed their energy efficiency.

Подвижные ножи были изготовлены из рессорно-пружинной стали (по ГОСТ 2052-53) марки 65Г, отожжены при температуре около ~810°С, закалены при температуре 830°С, охлаждены в масле, отпущены при температуре 480°С.The movable knives were made of spring-spring steel (according to GOST 2052-53) grade 65G, annealed at a temperature of about ~ 810 ° C, hardened at a temperature of 830 ° C, cooled in oil, tempered at a temperature of 480 ° C.

Были также изготовлены ножи из углеродистой высококачественной стали марки У13А (по ГОСТ 1435-74), которая отличается от качественной стали более низким содержанием серы, фосфора и марганца и большей чистотой по неметаллическим включениям, меньше выкрашивается в тонкой режущей кромке при шлифовании (заточке) и эксплуатации.Knives were also made of carbon steel of the high grade U13A (according to GOST 1435-74), which differs from high-quality steel with a lower content of sulfur, phosphorus and manganese and a higher purity in non-metallic inclusions, less tint in the thin cutting edge during grinding (sharpening) and operation.

Испытания проводились как с закаленными, так и с незакаленными ножами (при этом температура закалки - ~800°С, охлаждающая среда - масло, твердость после закалки ~HRC62).The tests were carried out with both hardened and non-hardened knives (in this case, the hardening temperature is ~ 800 ° C, the cooling medium is oil, and the hardness after hardening is ~ HRC62).

Следует отметить, что ножи, изготовленные из стали марки У13А, оказались более энергоэффективными по сравнению с ножами, изготовленными из стали 65Г.It should be noted that knives made of steel grade U13A, were more energy efficient compared to knives made of steel 65G.

Для сравнительных испытаний были изготовлены и испытаны ножи предлагаемой конструкции, т.е. с режущими лезвиями на задних поверхностях лопастей и без таких лезвий.For comparative tests, knives of the proposed design were manufactured and tested, i.e. with cutting blades on the rear surfaces of the blades and without such blades.

Другими словами, ножи отличались друг от друга только наличием или отсутствием режущих лезвий на задних поверхностях лопастей.In other words, the knives differed from each other only in the presence or absence of cutting blades on the rear surfaces of the blades.

В процессе испытания ножей встал вопрос об оптимальном количестве режущих лезвий на задних поверхностях лопастей (на единицу длины в радиальном направлении).In the process of testing knives, the question arose about the optimal number of cutting blades on the rear surfaces of the blades (per unit length in the radial direction).

Испытания показали, что чем плотнее расположены лезвия (чем их больше на единице длины), тем энергоэффективность ножа выше.Tests have shown that the denser the blades are located (the more they are per unit length), the higher the knife’s energy efficiency.

Но плотное размещение режущих лезвий на задней поверхности лопасти не в полной мере отвечает требованиям, предъявленным к пищевым машинам и аппаратам, а именно: «… не должно быть щелей, раковин, впадин, …, труднодоступных для промывки, очистки и санитарной обработки».But the tight placement of the cutting blades on the rear surface of the blade does not fully meet the requirements for food machines and devices, namely: "... there should be no cracks, sinks, cavities, ... difficult to access for washing, cleaning and sanitation."

В узких впадинах между режущими лезвиями измельчаемый продукт задерживается, что затрудняет процесс очистки ножа.In the narrow depressions between the cutting blades, the milled product is delayed, which complicates the cleaning process of the knife.

Оптимальным, по результатам наших испытаний, следует считать, наличие одного режущего лезвия на длине 7…10 мм. Энергозатраты на процесс измельчения мяса при использовании подвижных ножей предложенной конструкции оказались на 35…37% ниже, по сравнению с энергозатратами на процесс измельчения с подвижными ножами конструкции, предлагаемыми в [Патент РФ №2297282, классы В02С 18/36 ножи или перфорированные диски].The optimal, according to the results of our tests, should be considered the presence of one cutting blade at a length of 7 ... 10 mm. The energy consumption for the meat grinding process using moving knives of the proposed design turned out to be 35 ... 37% lower compared to the energy consumption for the grinding process with moving knives of the structure proposed in [RF Patent No. 2297282, classes V02C 18/36 knives or perforated disks].

И этому имеется очень простое объяснение. Наличие на задней поверхности лопасти ножа цилиндрической канавки (одной), выполненной по спирали Архимеда, как утверждают авторы патента-прототипа, позволяет осуществлять измельчение продукта. Никакого измельчения продукта эти канавки не могут осуществлять, потому что не имеют режущих кромок. Измельчение осуществляется только всеми режущими кромками, имеющимися на лопастях подвижного ножа и режущими кромками рабочих отверстий решетки.And there is a very simple explanation for this. The presence on the rear surface of the blade of the knife of a cylindrical groove (one), made in a spiral of Archimedes, according to the authors of the patent prototype, allows the grinding of the product. These grooves cannot carry out any grinding of the product, because they do not have cutting edges. Grinding is carried out only by all the cutting edges available on the blades of the movable knife and the cutting edges of the working holes of the lattice.

Безусловно, что на измельчение продукта режущими лезвиями, расположенными на задних поверхностях лопастей ножа, расходуется энергия. Энергия также расходуется на окончательное измельчение продукта режущими кромками лопастей совместно с режущими кромками отверстий решетки. Суммарные затраты энергии на измельчение продукта ножами предложенной конструкции оказались меньше, нежели затраты энергии на окончательное измельчение продукта без его предварительного измельчения. Такое положение можно объяснить с позиций закона синергии. Закон синергии гласит, что сумма свойств системы не равна сумме свойств ее компонентов. Разность между суммой свойств системы и суммой свойств ее компонентов и есть синергический эффект.Of course, energy is consumed for grinding the product with cutting blades located on the rear surfaces of the knife blades. Energy is also spent on the final grinding of the product by the cutting edges of the blades together with the cutting edges of the holes of the grate. The total energy costs for grinding the product with knives of the proposed design were less than the energy costs for the final grinding of the product without preliminary grinding. This situation can be explained from the standpoint of the law of synergy. The law of synergy states that the sum of the properties of a system is not equal to the sum of the properties of its components. The difference between the sum of the properties of a system and the sum of the properties of its components is a synergistic effect.

Следует отметить, что трудоемкость изготовления ножа, предложенной конструкции, повышается на 10…12%. Поэтому может показаться, что такая экономия не представляет большого практического интереса.It should be noted that the complexity of manufacturing a knife of the proposed design increases by 10 ... 12%. Therefore, it may seem that such savings are not of great practical interest.

При этом не надо забывать, что энергоемкие процессы затратны не только из-за чрезмерного потребления энергии, но и оборудование, на котором реализуются эти процессы, является более материалоемким и затратным в эксплуатации. Кроме того, наметился рост цен на металлы, электроэнергию, газ, практически на все расходные материалы и поэтому изыскание путей снижения удельных затрат на единицу производимой продукции является актуальной задачей.It should not be forgotten that energy-intensive processes are expensive not only because of excessive energy consumption, but also the equipment on which these processes are implemented is more material-intensive and expensive to operate. In addition, there has been an increase in prices for metals, electricity, gas, almost all consumables and therefore finding ways to reduce unit costs per unit of output is an urgent task.

Замечено, что процессы измельчения пищевых продуктов являются чрезвычайно энергоемкими. Например, промышленные измельчители парного мяса, в том числе и блоков замороженного, имеют электродвигатели мощностью 30…55 кВт, тогда как установленная мощность электродвигателей на металлорежущих станках, в среднем, не превышает 8…10 кВт.It has been observed that food grinding processes are extremely energy intensive. For example, industrial grinders of fresh meat, including frozen blocks, have electric motors with a power of 30 ... 55 kW, while the installed capacity of electric motors on metal cutting machines, on average, does not exceed 8 ... 10 kW.

Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:

на фиг. 1 изображена конструкция вращающегося ножа (вид со стороны шнека):in FIG. 1 shows the design of a rotating knife (view from the auger side):

1 - ступица ножа;1 - the hub of the knife;

2 - посадочное отверстие;2 - landing hole;

3 - лопасть ножа;3 - knife blade;

4 - режущее лезвие;4 - cutting blade;

5 - режущая кромка;5 - cutting edge;

на фиг. 2 показаны конструктивные элементы лезвия, расположенного на задней поверхности лопасти:in FIG. 2 shows the structural elements of the blade located on the rear surface of the blade:

3 - лопасть ножа;3 - knife blade;

4 - режущее лезвие;4 - cutting blade;

5 - режущая кромка;5 - cutting edge;

9 - направление вращения лопасти;9 - direction of rotation of the blade;

на фиг. 3 показано поперечное сечение лезвия, расположенного на задней поверхности лопасти:in FIG. 3 shows a cross section of a blade located on the rear surface of the blade:

4 - режущее лезвие;4 - cutting blade;

5 - режущая кромка;5 - cutting edge;

α - угол заострения при вершине режущего клина;α is the point angle at the top of the cutting wedge;

на фиг. 4 показан вид лопасти со стороны передней поверхности:in FIG. 4 shows a view of the blade from the front surface:

4 - режущее лезвие на задней поверхности лопасти;4 - a cutting blade on the rear surface of the blade;

5 - режущая кромка на стороне лезвия, обращенной к шнеку;5 - cutting edge on the side of the blade facing the screw;

6 - режущая кромка на поверхности лопасти, обращенной к решетке;6 - cutting edge on the surface of the blade facing the grate;

7 - передняя поверхность лопасти;7 - the front surface of the blade;

на фиг. 5 показан продольный разрез лопасти:in FIG. 5 shows a longitudinal section of the blade:

4 - режущее лезвие.4 - cutting blade.

Техническим результатом полезной модели является крестообразный подвижный (вращающийся) нож с лопастями, имеющими на задних поверхностях дополнительные режущие лезвия, с помощью которых осуществляется предварительное измельчение продукта резанием (разрезанием).The technical result of the utility model is a cross-shaped movable (rotating) knife with blades having additional cutting blades on the rear surfaces, with which the product is preliminarily ground by cutting (cutting).

Полезная модель позволяет создать конструкцию ножа, который, за счет наличия большей суммарной длины режущих кромок (по сравнению с ножом традиционной конструкции), обеспечивает повышение производительности труда и качества измельчения продукта. Если измельчению подвергается, например, мясо, то оно не должно перетираться до пастообразного состояния. Для измельчения продукта до пастообразного состояния существуют мельницы.The utility model allows you to create a knife design, which, due to the presence of a greater total length of the cutting edges (compared with a knife of a traditional design), provides an increase in labor productivity and the quality of grinding the product. If, for example, meat is minced, it should not be rubbed to a pasty state. To grind the product to a pasty state, there are mills.

Снижение энергозатрат на процесс измельчения свидетельствует о том, что у ножа повысились режущие свойства и, как следствие, уменьшилась вероятность ухудшения качественных показателей сырья после измельчения.The reduction in energy consumption for the grinding process indicates that the knife has improved cutting properties and, as a result, the likelihood of deterioration in the quality of raw materials after grinding has decreased.

Повышенные энергозатраты на процесс измельчения говорят о том, что продукт перетирается, имеет место чрезмерный нагрев деталей механизма измельчения, а это может резко ухудшить качественные показатели измельченного продукта. Важно сохранить химические и биологические свойства измельчаемого сырья в измельченном продукте. Механическим измельчением исходного сырья не удается улучшить химические и биологические свойства в измельченном продукте, но при неудачном конструктивном и эксплуатационном (при чрезмерно изношенных ножах) сочетании подвижного ножа и решетки измельченный продукт может оказаться непригодным к использованию.Increased energy costs for the grinding process indicate that the product is frayed, there is excessive heating of the details of the grinding mechanism, and this can dramatically degrade the quality indicators of the crushed product. It is important to preserve the chemical and biological properties of the ground material in the ground product. By mechanical grinding of the feedstock, it is not possible to improve the chemical and biological properties in the crushed product, but if the design and operation (with excessively worn knives) are unsuccessful, the combination of a movable knife and grate, the crushed product may not be suitable for use.

Claims (1)

Лопастной нож крестообразного вида, используемый в измельчителях пищевых продуктов, содержащий ступицу с посадочным отверстием, на которой размещены лопасти, отличающийся тем, что на их задних поверхностях имеются дополнительные дугообразные режущие лезвия, расположенные на концентричных окружностях.The cross-shaped blade knife used in food choppers, containing a hub with a landing hole on which the blades are placed, characterized in that on their rear surfaces there are additional arcuate cutting blades located on concentric circles.
RU2017122513U 2017-06-26 2017-06-26 MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER RU177834U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122513U RU177834U1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122513U RU177834U1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU177834U1 true RU177834U1 (en) 2018-03-14

Family

ID=61628789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122513U RU177834U1 (en) 2017-06-26 2017-06-26 MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU177834U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201541U1 (en) * 2020-09-03 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс" Reversible mincing knife
CN114052536A (en) * 2020-07-30 2022-02-18 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 Grinding knife, knife assembly and food processor
CN117261341A (en) * 2023-11-22 2023-12-22 严格生物科技产业发展有限公司 A pressure processing head for plant extract preparation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086302C1 (en) * 1995-03-23 1997-08-10 Эдуард Федорович Сыроватский Method for reprocessing of bulk frozen meat and crusher for mixture of fresh-killed or cooled and frozen meat
DE19836715A1 (en) * 1998-08-13 2000-02-17 Walter Feuring Meat mincer has twin cutter blade arrangement with inclined gap preventing blockages caused by cartilage, tendons and bones
RU2297282C1 (en) * 2005-09-07 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Meat product grinding knife
RU147009U1 (en) * 2014-07-08 2014-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛАРИС ИНТЕРНЕЙШНЛ ЛИМИТЕД" MEAT GRINDER, WORKING BODY AND CUTTING Knot, INCLUDING KNIFE AND GRILLE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2086302C1 (en) * 1995-03-23 1997-08-10 Эдуард Федорович Сыроватский Method for reprocessing of bulk frozen meat and crusher for mixture of fresh-killed or cooled and frozen meat
DE19836715A1 (en) * 1998-08-13 2000-02-17 Walter Feuring Meat mincer has twin cutter blade arrangement with inclined gap preventing blockages caused by cartilage, tendons and bones
RU2297282C1 (en) * 2005-09-07 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) Meat product grinding knife
RU147009U1 (en) * 2014-07-08 2014-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛАРИС ИНТЕРНЕЙШНЛ ЛИМИТЕД" MEAT GRINDER, WORKING BODY AND CUTTING Knot, INCLUDING KNIFE AND GRILLE

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114052536A (en) * 2020-07-30 2022-02-18 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 Grinding knife, knife assembly and food processor
CN114052536B (en) * 2020-07-30 2023-03-14 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 Grinding knife, knife assembly and food processor
RU201541U1 (en) * 2020-09-03 2020-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Прогресс" Reversible mincing knife
CN117261341A (en) * 2023-11-22 2023-12-22 严格生物科技产业发展有限公司 A pressure processing head for plant extract preparation
CN117261341B (en) * 2023-11-22 2024-04-02 严格生物科技产业发展有限公司 A pressure processing head for plant extract preparation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU177834U1 (en) MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER
US20150282518A1 (en) Apparatus and method for hulling for harvested pistachios
US7004413B2 (en) Grinder cutter tooth and anvil assembly
JP6253511B2 (en) Biaxial differential crusher
Batyrov et al. Upgraded rotary cross-shaped food shredder knife
Batyrov et al. Research of ways of preserving the quality of grinded food products in the process of grinding
US2854047A (en) Shredder spool with bar knives
US5667153A (en) Pressure and feed screw for meat grinders
CN201483555U (en) Combined round-strip noodle shred-cutting knife
RU171426U1 (en) MEAT GRINDER GRILL
US9643189B2 (en) Blade set for a meat grinder
RU186537U1 (en) FOOD GRINDING MILL GRILLE
JP2022547838A (en) Multifunctional extrusion shear and its application
RU171672U1 (en) MOBILE CROSS-SHAPED KNIFE OF FOOD GRINDER
US3123116A (en) hughes
CN112369226A (en) Straw chopper
CN110665609A (en) Crushing blade
RU201541U1 (en) Reversible mincing knife
RU220311U1 (en) Universal screw-knife chopper
CN219092295U (en) Sanitary split colloid mill
CN203862346U (en) Smashing cutter of pulverizer for multilated currency note
CN213960858U (en) Straw chopper
RU2213617C1 (en) Cutting unit of food-stuff grinding device
CN211838307U (en) Crushing blade
RU198456U1 (en) Grinder for meat grinder

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180627