Разработка и расчёт линии первичной переработки бройлеров убойного цеха мощностью 40000 голов в смену

Федеральное агентство по образованию ГОУВПО «Марийский государственный университет»

Кафедра «Механизация производства и переработки

сельскохозяйственной продукции"

специальность 311 500 Механизация переработки с/х продукции ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ Зав. кафедрой канд. техн. наук, доцент Попов И.И.

" «2004 г.

Курсовой проект на тему:

«Разработка и расчёт линии первичной переработки бройлеров убойного цеха мощностью 40000 голов в смену»

Выполнил: студент АТИ,

группа МП-47

Проверил: к.т.н., доцент

Януков Н.В.

Йошкар-Ола, 2005

Введение

3

1. Обоснование проекта. Определение объёма и ассортимента продукции. Необходимость разработки реконструкции. 5

2. Технологическая часть 6

2.1. Характеристика современного состояния цехов по первичной переработке птиц 6

2.2. Анализ организации технологического процесса в цехе по первичной переработке птицы 7

2.3. Выбор и обоснование технологических схем 24

2.4. Расчёт сырья и готовой продукции 25

2.5. Расчёт линии 28

2.6. Выбор, расчёт необходимого технологического оборудования 32

2.7. Расчёт площади цеха 35

3. Конструктивная часть 37

3.1. Характеристика машины непрерывного действия В2-ФЦЛ-6/9 для отделения ног 37

4. БЖД и экологическая оценка проекта 38

4.1. Анализ опасных и вредных факторов 38

4.2. Безопасность экологическая и при чрезвычайной ситуации 41

5. Технико-экономическая оценка проекта 47

Заключение

49

Литература

52

Птицеперерабатывающая промышленность занимает одно из важных мест в обеспечении населения высококачественными продуктами питания. За 30 лет функционирования системы птицеводческой промышленности производство яиц увеличилось с 2 до 25 млрд. шт., мяса птицы в убойной массе — с 53 до 1 709 тыс. т.

Экономическая эффективность отрасли обусловлена низкими затратами кормов на производство единицы продукции. По конверсии корма мясное птицеводство превосходит все другие животноводческие отрасли благодаря биологическим особенно-стям птицы. На производство 1 кг мяса бройлеров затрачивается кормов соответственно в 1,5 и 2,5 раза меньше, чем на такую же массу свинины и говядины.

Способность птицы к наивысшей конверсии корма при ее хорошей адаптации к промышленным условиям содержания, диетические качества продуктов (высокая массовая доля белка при пониженной энергетической ценности и уровне холестерина) являются факторами интенсивного развития отрасли.

Мясо птицы — качественный, богатый белками продукт с пониженной энергетической ценностью по сравнению со свини-ной и говядиной. Разнообразие сырья, обладающего разными функциональными свойствами: темное и светлое мясо, механически обваленное мясо, субпродукты — представляет неограничен-ные возможности для создания птицепродуктов комбинирован-ного состава с широким спектром сенсорных характеристик: эмульгированные и цельномышечные продукты, рубленые полуфабрикаты и формованные продукты типа ветчины и т. д.

Развитию птицеводства способствуют успехи в области, кормления птицы, совершенствования технологических процессов переработки и применяемого оборудования, улучшения ветеринарно-профилактической работы; интегрирование компаний и комплексов, повышение эффективности управленческих решений; всесторонний учет требований рынка.

Эффективная работа птицеперерабатывающих предприятий в большой степени зависит от цеха первичной переработки птиц, в котором проводят следующие операции: прием, взвешивание, выемка из клеток и навешивание птицы на конвейер, электрооглушение переменным током промышленной частоты или им-пульсным током, убой и обескровливание, удаление махового и хвостового пера, ослабление удерживаемости оперения в коже тушек птицы (шпарка и подшпарка горячей водой), съем оперения с тушек птицы, полупотрошение или потрошение тушек, мойка тушек изнутри и снаружи и подсушка поверхности тушек, формовка, охлаждение, сортировка, маркировка, групповое взвешивание, упаковка тушек и маркировка ящиков, направление тушек в холодильник на хранение или замораживание.

1 Обоснование проекта. Определение объёма и ассортимента продукции. Необходимость разработки реконструкции

При выполнении данного проекта реконструируется уже существующее предприятие с целью достижения следующих задач:

максимальное использование и переработка сырья в разнообразную продукцию;

перемещение сырья, полуфабрикатов, материалов и отходов в определённой последовательности по наикротчайшим направлениям и с наименьшими затратами;

отсутствие пересечения производственных потоков (или сведение их к минимуму) и транспортировки сырья, полуфабрикатов через помещения, в которых не производится их обработка;

возможность варьирования технологической схемы по мере изменения технологического процесса;

обеспечение наиболее эффективных технико-экономических показателей (по себестоимости продукции, производительности труда и т. д.);

сокращение транспортных и вспомогательных операций.

Создавая новую линию, не стоит забывать о том, что технологическая схема должна обеспечивать:

комплексную переработку всех видов сырья;

переработку сырья различного качества;

минимальные сроки переработки;

максимальное использование сырья;

высокое качество продукции;

использование высокопроизводительного оборудования;

сокращение транспортных и вспомогательных операций.

2 Технологическая часть

2.1 Характеристика современного состояния цехов по первичной переработке птицы

Отечественная птицеперерабатывающая промышленность в настоящее время насчитывает около 650 птицеперерабатывающих предприятий и цехов средней мощностью 1100 т в смену. Основу их технического оснащения составляют конвейерные ли-нии мощностью 500−3000 голов в ч. Более 30% линий эксплуати-руются свыше 10 лет и требуют замены. Производительность труда на отечественных линиях в 2 раза ниже, чем на линиях ряда зарубежных фирм. Комплектные линии не выпускаются.

Убой и обработка птицы происходит на поточно-механизированных линиях по традиционной технологии и состоит из известных последовательно выполняемых операций, включающих полупотрошение и полное потрошение, характеризуется высокой долей невостребованных отходов, неиспользуемых совсем или используемых крайне нерационально.

При переработке птицы получают пищевую, техническую и кормовую продукцию. К пищевой продукции относят мясо птицы в тушках, предназначенное для реализации и промышленной переработки, обработанные субпродукты (печень, сердце, мышечный желудок), шеи, головы, ноги; к технической продукции — перо пуховое сырье, жир с желудков и железистые желудки; к кормовой — отходы переработки (кровь, пищеводы, зобы, желчные пузыри, трахеи, селезенки, яичники, семенники, кутикулы).

Выход пищевой продукции определяется технологией обработки. В натуральном и стоимостном выражении выход про-дукции больше при переработке с полным потрошением птицы.

В условиях рыночной экономики перед птицеперерабатывающей промышленностью России стоят задачи интенсификации переработки птицы и продуктов птицеводства, улучшения качества и расширения ассортимента продукции, технического перевооружения предприятий.

2.2 Анализ организации технологического процесса в цехе по первичной переработке птицы

Первичная переработка птицы складывается из следующих последовательно проводимых основных операций: прием, взвешивание, выемка из клеток и навешивание птицы на конвейер, электрооглушение переменным током промышленной частоты или им-пульсным током, убой и обескровливание, удаление махового и хвостового пера, ослабление удерживаемости оперения в коже тушек птицы (шпарка и подшпарка горячей водой), съем оперения с тушек птицы, полупотрошение или потрошение тушек, мойка тушек изнутри и снаружи и подсушка поверхно-сти тушек, формовка, охлаждение, сортировка, маркировка, групповое взвешивание, упаковка тушек и маркировка ящиков, направление тушек в холодильник на хранение или замораживание.

Убой птицы можно производить разными способами. Во всех случаях при выборе способа убоя руководствуются соображениями безопасности для бойца, гуманности, простотой способа, ветеринарно-санитарными требованиями и необходимостью получения полноценного и доброкачественного мяса птицы и других продуктов. Степень обескровливания тушки птицы является одним из важнейших факторов, влияющих на качество мяса, поэтому в первую очередь при убое птицы на это следует обращать внимание.

Организация приёма и предубойного содержания птицы

Способ доставки выбирают по данным технико-экономического оборудования строительства или реконструкции птицекомбината. При проектировании типовых птицекомбинатов принимают способ доставки, в процентах от суточной мощности цеха первичной переработки птицы: автотранспортом — 90; по железной дороге — 10.

В качестве тары для перевозки птицы применяют ящики-клетки, контейнеры, специальные птицевозы.

Габаритные размеры клеток, см:

куры и утки 90×60×30

гуси и индейки 90×60×40

При транспортировании автотранспортом в ящиках размещают по 15−20 кур, в металлических пятиярусных контейнерах (по типу Московского птицекомбината) — по 500 кур.

Вместимость каждой машины при размещении в ящиках составляет 700−1000 кур или, при размещении птицы в контейнерах — по 2 контейнера.

По железной дороге птицу перевозят в обычных товарных или багажных вагонах в клетках и ящиках в несколько ярусов. Вместимость двухосного вагона — 1000−2000 кур.

Приемка птицы от поставщиков производится в помеще-нии, изолированном от прочих цехов птицекомбината. Птицу принимают по счету, живой массе и видам. Вместимость прием-ного цеха соответствует суточной производственной мощности птицекомбината.

Рассортированную птицу в приемном цехе взвешивают по группам и направляют в цех передержки птицы на передержку или просидку в соответствии с приведенными ниже схемами.

Приём сухопутной птицы: поступление (в основном автотранспортом) в ящиках, клетках — ветосмотр и отбраковка больной птицы — сортировка здоровой птицы по полу, возрасту, упитанности — пересадка в передвижные клетки — групповое взвешивание — отправка на передвижку или просидку.

Изолятор и санитарная бойня

Для содержания и переработки больной и подозрительной по заболеванию птицы предусматривают изолятор и санитарную бойню (камеру). Вместимость изолятора и пропускную способность санитарной бойни проектируют из расчета 1% от суточной мощности цеха переработки птицы.

Изолятор и санитарная бойня должны быть сблокированы с цехом приёма птицы. Больную птицу из приемного помещения передают в изолятор через люки.

В составе санитарной бойни должны быть предусмотрены:

— помещение для первичной переработки больной птицы;

— камера для охлаждения птицы и хранения её до получения результатов лабораторного анализа;

— отделение для стерилизации условно-годных тушек птицы, состоящее из двух изолированных друг от друга помещений: для загрузки в стерилизатор сырых тушек и выгрузки стерилизованных тушек птиц.

Цех передержки птицы

Передержка птицы рассчитывается на двухсуточный запас.

Для передержки или выдержки кур используют клеточные батареи КБА, КВН-ЗУ с механизированной раздачей корма, уборкой помета и автопоением. Для загрузки кормов в батареи проек-тируют транспортер БЦМ, для удаления помета — транспортер ТС-2. Клеточные батареи и транспортеры подбирают по каталогу.

Нормы проходов и расстояний, мм, не менее:

между клетками с учётом проходов 600

от верха батареи до низа балок перекрытия 500

для напольного транспортёра 2000

Оглушение

Электрооглушение предназначено для анастезирования живой сухопутной сельскохозяйственной птицы посредствам воздействия на неё электрическим током с использованием воды в качестве контактной среды. Для этой операции можно использовать аппарат РЗ-ФЭО. Для подвода тока в этом аппарате используют ванну с водой или слабым рассолом. На станине аппарата закреплена стойка, состоящая из двух швеллеров. По швеллерам на колесах с помощью винтовой передачи и штурвала перемещается каретка. На ней закреплена ванна, в которой поплавковым регулятором поддерживается заданный уровень воды. Ванна с двух сторон ограждена пластмассовыми щитами и изолирована от других конструкций. Ток от электрического шкафа подается к ванне и направляющей, смонтированной на несущих конструкциях конвейера. Оглушение происходит после того, как головы птицы попадают в ванну с водой, а подвеска контактирует с направляющей. Напряжение оглушения регулируют в зависимости от вида птицы в пределах от 60 до 210 В. Производительность аппарата (голов в 1 ч) составляет: при оглушении бройлеров 6000.

Все аппараты, использующие для оглушения электричество, должны быть надежно заземлены и снабжены блокирующими устройствами, которые отключают аппарат при осмотрах и ремонте.

Наружный убой

Для этого возьмём машину наружного убоя В2-ФЦ-2Л-6/4. Состоит из стойки, привода, каркаса, направляющих, рычагов, дискового ножа, маховика, направляющей и ключа. Стойка служит для монтажа сборочных единиц и деталей машины, регулирования машины по высоте и представляет собой конструкцию «труба в трубе». Регулировку по высоте производят через коническую пару шестерни и пару «винт-гайка». Привод состоит из электродвигателя, который через кулачковую муфту и подшипниковый узел передаёт вращение дисковому ножу. Каркас укреплён на стойке и использован для установки направляющих, образующих щель для ориентации голов. Рычаги необходимы для торможения головы. Дисковый нож служит для надрезки сонной артерии и ярёмной вены птицы.

После электрооглушения тушки конвейером подаются к машине наружного убоя. Голова на уровне шеи попадает в щель между направляющими, затем рычаг притормаживает её до тех пор, пока сонная артерия и ярёмная вена не окажутся в зоне вращающегося дискового ножа. Одновременно происходит ориентация положения головы с помощью направляющей. После вскрытия ярёмной вены и сонной артерии тушки поступают на участок обескровливания. Производительность машины 6000 шт/ч.

Обескровливание

Убой и обескровливание всех видов птицы на конвейерах производится вручную или с помощью машин-автоматов. При ручном убое применяют лотки, конфигурация и длина которых соответствуют конфигурации и производительности конвейера. Лотки устанавливаются под цепным конвейером. Длина лотка должна обеспечить полный сбор крови с учетом продолжительности обескровливания, равной 1—2 мин.

Лоток 66 М предназначен для убоя и обескровливания кур. Он состоит из трубчатой рамы, на которой устанавливаются съемные боковые щиты ограждения.

В передней части лотка имеется люк, который закрывается прозрачной дверцей. Дверца отодвигается, и через отверстие рабочий производит убой. Кровь поступает в поддон и по наклонным поверхностям стекает в трап. Направляющие фиксируют птицу, облегчая убой. Все детали лотка изготовляют из оцинкованного железа. Длина лотка 4 м.

Удаления хвостового оперения кур

Машина для удаления хвостового оперения кур смонтирована на сварной раме, на которой установлены два валика. Валики состоят из вала и закреплённого на нём резиновой оболочки, имеющей цилиндрическую и коническую части. На цилиндрической части нанесена винтовая нарезка, а на конической — продольная. Верхний вал занимает горизонтальное положение, а нижний — наклонное, так что конические части соприкасаются и продольные нарезки входят в зацепление.

Валики, установленные в подшипниках качения, приводятся во вращение от электродвигателя через клиноремённую передачу и коническую зубчатую передачу. Перед валиками расположены витки, образующие щель, через которую проходит перо.

Машину обслуживает один рабочий, который заправляет перья в клиновой зазор между валиками, далее они с помощью винтовой нарезки перемещаются на коническую часть валиков, откуда и удаляются. Щитки предохраняют гузку птицы от попадания в валики.

Производительность машины до 500 тушек в 1 ч, частота вращения валиков 5 с^-1, мощность электродвигателя привода 1 кВт.

Шпарка тушек птицы

Тушки птицы всех видов шпарят погружением в горячую воду. Кроме того, тушки водоплавающей птицы можно обрабатывать в камерах паровоздушной смесью при температуре 80…85 °С. Погружением в горячую воду проводят полную шпарку (когда обрабатывают всю поверхность тушки) или подшпарку (когда дополнительно обрабатывают головы, шеи, концы крыльев, в которых перо удерживается наиболее прочно).

В шпарильных чанах на тушки направляют интенсивные потоки горячей воды, которые должны двигаться против направления роста и прилегания к коже оперения. Этим достигаются полное погружение тушек в воду и разрыхление покрова из перьев, что интенсифицирует теплообмен. Потоки воды создаются осевыми насосами.

Используем двухсекционный аппарат с расположением насосов в боковых карманах, который состоит из средней секции, к которой с передней стороны прикреплен пеногаситель, а с противоположной — поворотная секция. Корпус секций прямоугольной формы, сварной, усиленный каркасом из уголков. В боковых стенках корпуса сделаны окна, на которых закреплены карманы, переходящие в верхней части в раструб, располагаемый вдоль всей секции. Раструб сверху закрыт крышкой, а с внутренней стороны в нем есть щель, через которую вода под напором подается во внутренний корпус. В кармане установлен осевой трехлопастный пропеллерный водяной насос. Крыльчатка насоса закреплена на валу, вращающемся в сферическом, радиальном и упорном подшипниках. Насос приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. На каждой секции устанавливается по два насоса. Вода в аппарате подогревается острым паром. Для разогрева воды перед началом работы включают три эжектора, а поддерживают температуру одним или двумя. Терморегулятор обеспечивает отклонение температуры в пределах 0,5 °С.

Для уничтожения пены, которая образуется в процессе работы аппарата, предусмотрен пеногаситель, состоящий из камеры с решёткой и форсунок, разбрызгивающих воду. Аппарат двухходовой; его устанавливают под конвейером, и птица движется в нем двумя рядами в противоположных направлениях. Для этого в поворотной секции служит оборотная звездочка конвейера.

Односекционный аппарат состоит из поворотной секции и пеногасителя, а трехсекционный имеет две средние секции. Производительность аппара-тов в зависимости от числа секций меняется от 500 до 5000 голов в 1 ч, мощность электродвигателя каждого насоса 2,8 кВт.

Удаления оперения с тушек птицы

Для удаления оперения с тушек птицы созданы разнообразные по конструкции машины, использующие вальцовые, пластинчатые и бильные рабочие органы. Разнообразие машин вызвано различием в силах удержания оперения у птицы одного вида и ещё большим различием — у птицы разных видов. Удаление оперения — одна из наиболее трудоёмких технологических операций убоя и первичной переработки птицы. При ручной обработке она занимает до 80% трудовых затрат. Современные машины, связанные в единый технологический поток с предварительной тепловой обработкой, полностью исключают ручной труд.

Конструкция машин и комплектация технологических потоков зависят от вида перерабатываемой птицы и от производительности потоков. Отечественные линии созданы для переработки в 1 ч: 500, 1000, 2000 и 3000 кур, цыплят и бройлеров.

Машина удаления оперения К7-ФЦЛ/7 предназначена для снятия крупного и мелкого оперения с тушек птицы на убойных линиях.

Состоит из двух панелей, двух опорных рам, оросительной и рычажной систем. Каждая панель представляет собой каркас, сваренный из листов и стяжек. На одном из листов каждого каркаса смонтированы три ряда узлов ротодисков.

В верхней части каждой панели смонтированы оросительные трубопроводы, являющиеся одновременно и направляющими для подвесок конвейера.

Удаление пера происходит при перемещении зафиксированных в подвесках конвейера тушек птицы между ротодисковыми панелями внутри машины путём захвата пера вращающимися рифлёными резиновыми пальцами. Перо смывается в жёлоб водой. Производительность машины 3000 шт/ч.

Оборудование для обработки тушек птицы

Размеры и масса тушек птицы на много меньше, чем туш убойных животных. Кроме того, на промышленных линиях перерабатывают от 500 до 5000 тушек бройлеров в 1 ч и до 2000 тушек крупной птицы в 1 ч. Все это делает необходимым и возможным создание машин-автоматов для потрошения и комплексно-механизированных и автоматизированных линий, где ручной труд сведен до минимума и связан в основном с контролем качества и безопасности продуктов. Как и все биологические объекты, тушки птицы даже одного вида различают по размерам и строению, поэтому для успешной работы линий требуется подбор тушек по массе. Правда, в последних разработках многие автоматы имеют рабочие органы, позволяющие перерабатывать тушки с большим разбросом по массе. У тушек птицы после удаления оперения отделяют голову и отрезают ноги, после чего тушки вручную или с помощью пересадочного автомата передают на линию полного потрошения. Конвейер потрошения состоит из подвесного цепного или тросового транспортера, по рельсу которого на роликах перемещаются проволочные подвески. В них тушки птицы фиксируются за суставы ног. Конвейер объединяет машины и автоматы, выполняющие технологические опера-ции. Наиболее распространены в нашей стране и за рубежом роторные автоматы, в которых тушки фиксируются в отдельной ячейке, снабженной набором необходимых фиксирующих и обрабатывающих инструментов. Технологическая операция проводится без снятия тушки с конвейера во время вращения ротора.

В Дании фирмой «Атлас» разработана линия, состоящая из линейных автоматов, в которых тушки обрабатываются партиями по восемь штук на плоских подложках-столах. На них тушки фиксируются и перемещаются через зоны, имеющие по восемь инструментов, необходимых для проведения технологических операций.

Оборудование для отделения голов

В оборудовании этого вида происходят отрыв головы в результате натяжения шеи и удаление ее вместе с трахеей и пищеводом.

Машина В2-ФЦЛ-61/16 для отделения голов от тушек кур. Корпус машины, состоящий из двух щек, крепится шарнирно на кронштейне стойки. Стойка выполнена по схеме «труба в трубе» и оборудована механизмом регулирования по высоте, состоящим из конической зубчатой передачи и пары винт—гайка. Угол наклона корпуса регулируется винтовой тягой и маховиком. В корпусе установлен рабочий конвейер, на цепи которого имеются захваты. Конвейер приводится в движение от электродвигателя мощностью 0,55кВт. через редуктор и цепную передачу.

Тушки птицы, подвешенные за ноги в подвески, подаются к машине горизонтальным технологическим конвейером. Головы попадают в щель между направляющими и фиксируются захватами рабочего конвейера. Оба конвейера двигаются в одну сторону, но скорость цепи рабочего конвейера на 20% меньше скорости технологического. Голова, придерживаемая захватами цепи, притягивается к щели, и шея натягивается за счет разности скоростей конвейеров и наклона направляющей. Происходит отрыв головы и вместе с ней трахеи и пищевода. Захваты выгружают голову из машины. Производительность машины 3000 — 5000 тушек в 1 ч.

Оборудование для отделения ног

В зависимости от производительности технологической линии ноги отрезают от тушек птицы вручную с помощью резака или на поточных машинах-автоматах, в которых в качестве режущего инструмента используются дисковые ножи. Наиболее подходящей для этой операции является машина В2-ФЦЛ-6/9.

Оборудование для вырезания клоаки

Для этого используем роторную машина-автомат НПО «Комплекс» предназначена для вырезания клоаки и вскрытия брюшной полости тушек кур. Управление процессом осуществляется механически с помощью копиров. Машина состоит из рамы с неподвижной осью, закрепленной шпонкой. На шпонках установлены неподвижно копиры (средний, верхний и нижний), а также рабочие и фиксирующие органы.

Верхний копир состоит из двух дисков, соединенных в центре ступицей и на периферии планками. К планкам крепятся направляющие, по которым перекатываются ролики рабочих органов. Средний и нижний копиры приварены к дискам. Рабочий орган машины состоит из двух дисков, установленных на оси на подшипниках качения. Диски жестко соединены наклонными стержнями-носителями, по которым перемещаются ползуны. К нижнему ползуну прикреплена прямоугольная труба-штырь, на конце которой имеются фреза для вырезания клоаки и плоский нож для вскрытия брюшной полости. Нож закреплен на оси в прорези штыря и связан тягой с верхним ползуном. Штырь и тяга перемещаются продольно с помощью ползунов, ролики которых перемещаются по направляющей верхнего копира. На штырях свободно установлены звездочки, входящие в зацепление с роликами, закрепленными на части окружности среднего неподвижного диска. В той части, где на диске нет роликов, звездочки скользят по его внешней окружности лысками и фиксируются в определенном положении. Звездочки вращаются в подшипниках, которые консольно прикреплены к нижнему диску. Фиксация тушки осуществляется с помощью фиксатора гузки, установленного на ползуне, и прижима, закрепленного на диске. Ползун перемещается вдоль носителей, укрепленных между дисками, а диск связан с диском вертикальными стойками. Поэтому все диски с рабочими органами и органами фиксации вращаются в одну сторону с одинаковой скоростью. Движением, фиксирующих и прижимающих органов управляют копиры, по которым перекатываются ролики.

Приводится в движение вся система от звездочки подвесного конвейера, которая соединена с верхним диском пальцем.

Тушка птицы, закрепленная в подвеске, по подвесному пути подается в машину. При этом через звездочку конвейера приводятся в движение все механизмы машины. При входе в машину подвески упираются в направляющую, и петля фиксатора гузки оказывается сверху между ногами тушки. При дальнейшем движении ротора ползун, на котором закреплен фиксатор, опускается под действием ролика и среднего копира и вместе с ними опускается фиксатор гузки, фиксируя тушку. После этого прижим под действием нижнего копира поворачивается на оси и прижимает тушку к упору фиксатора гузки, в результате чего вспучивается живот тушки. Далее ролики, перекатываясь по направляющим верхнего копира, перемещают ползуны по носителям вниз, перемещая одновременно прикрепленные к ним штырь и тягу. В прорези штыря на оси закреплен нож, который не выходит за габариты штыря. В этот момент звездочка, через которую проходит штырь, входит в зацепление с роликами неподвижного среднего диска, начинает вращаться и приводит во вращение штырь, на конце которого установлена фреза. Вращаясь и перемещаясь одновременно вниз, фреза вырезает клоаку.

В самом нижнем положении штыря с фрезой на среднем диске заканчивается участок с роликами, звездочки выходят из зацепления, перестают вращаться и фиксируются лыской. При этом фиксация осуществляется так, что плоский нож своим лезвием располагается в сторону брюшка. Далее ползун, связанный с тягой ножа, начинает подниматься вверх при неподвижном штыре, за счет чего нож поворачивается на оси. Затем штырь и тяга ножа ползунами перемещаются одновременно вверх и нож разрезает брюшную полость.

После подъема рабочего органа в исходное положение он проходит через зону форсунок, вода из которых очищает ножи и вымывает из фрезы клоаку. Фиксатор и прижим отходят, освобождая тушку, которая выходит из машины. Производительность машины до 6100 тушек в 1 ч.

Оборудование для извлечения внутренностей из тушек птицы

В большинстве случаев автоматические машины строят по роторному принципу. Роторная машина-автомат НПО «Комплекс» состоит из рамы, на которой в опорах неподвижно закреплена ось. На оси также неподвижно установлены копиры, которые управляют рабочими и фиксирующими механизмами. Рабочий механизм, извлекающий внутренности, состоит из штанги с прижимом и петли, изготовленных в виде двуплечих рычагов и закрепленных на оси несущего ползуна. Второе плечо рычагов выполнено в виде проушины с фигурным пазом, который надет на ролик, закрепленный в управляющем ползуне. Ползуны являются втулками, которые перемещаются по цилиндрическим направляющим, закрепленным наклонно в верхнем и нижнем дисках, установленных на оси в подшипниках качения.

Диски с направляющими образуют рабочий ротор. Фиксирующие органы состоят из верхних и нижних фиксаторов. Верхние фиксаторы выполнены в виде петли и прикреплены к ползунам, перемещающимся по верти-кальным направляющим, которые закреплены между нижним диском и кольцом. Ползуны перемещаются с помощью копира, по которому перекатываются ролики. Нижние фиксаторы крепятся на оси, установленной в кронштейне ползуна. Они перемещаются вертикально вместе с ползуном и поворачиваются на оси за счет копира.

Тушки птицы, подвешенные за ноги в подвески, подаются в ма-шину конвейером, тяговая цепь которого охватывает оборотную звездочку, одновременно являющуюся приводной звездочкой машины. Для этого она соединена пальцем с верхним диском рабочего ротора.

Тушки птицы заходят в машину спиной к ее центру, верхние фиксаторы попадают между ногами, а направляющая ограничивает перемещение подвесок в радиальном направлении, что улучшает условия фиксации.

В этот момент ползун фиксирующего органа перемещается вниз копиром, по которому перекатываются ролики, и верхний фиксатор ложится на тушку. Одновременно поворачивается на оси нижний фиксатор, ролик которого упирается в копир и ориентирует тушку относительно рабочих органов (штанги и петли), находящихся в крайнем верхнем по-ложении. Происходят фиксация и ориентирование тушки.

После этого приводятся в движение несущий и управляющий ползуны, ролики которых перемещаются в пазах копиров. Управляющий ползун приближается к несущему, и ролики, перемещаясь по фигурным пазам проушин, поворачивают петлю и штангу на оси, раздвигая их. После этого несущий и управляющий ползуны начинают перемещаться одновременно вниз, не меняя взаимного положения, и петля входит в разрез брюшной полости тушки, протыкает ее в районе ключицы и располагается между кожей шеи и самой шеей. Во время перемещения петли нижний фиксатор копиром отводится в первоначальное положение, что позволяет штанге с прижимом опуститься вниз снаружи тушки. Затем управляющий ползун начинает подниматься вверх относительно неподвижного несущего ползуна и ролики, двигаясь в пазах управляющих проушин, сближают петлю и штангу. Позвоночник тушки оказывается сжатым изнутри петлей и снаружи прижимом. Далее начинают подниматься одновременно оба ползуна, не меняя взаимного положения. Внутренности тушки отрываются и выводятся наружу петлей. При выходе из тушки петля и прижим соединяются, удерживая вынутые внутренности.

После полного извлечения внутренностей управляющий ползун вновь приближается к несущему ползуну и петля расходится с прижимом, освобождая внутренности, которые оказываются снаружи на спине тушки и в таком виде поступают на ветеринарный контроль. В этот момент ролик, перемещаясь по копиру, поднимает ползун и вместе с ним верхний фиксатор. Тушка освобождается и выводится из машины. Рабочие органы и фиксаторы промываются горячей водой.

Оборудование для очистки внутренней полости тушек

После удаления внутренностей (зоб, легкие, желудок, сердце, печень и кишки) внутри кожи шеи остаются остатки зоба, трахея и пищевод. Для их удаления используют специальные роторные машины-автоматы.

Роторная машина-автомат НПО «Комплекс» для очистки внутренней полости шеи тушек птицы смонтирована на раме с неподвижно установленной осью. На оси жестко укреплен копир. На вращающемся рабочем роторе с помощью ползунов установлены рабочие органы. На раме укреплен очищающий механизм с вращающейся щеткой. Машина включается в технологический конвейер, который на подвесках перемещает подвешенные за ноги тушки птицы. Тяговая цепь конвейера перекинута через звездочку, которая является и приводом ротора.

Рабочий ротор этой машины состоит из двух дисков: верхнего и нижнего, соединенных наклонно установленными направляющими. Диски установлены на оси на подшипниках качения. По направляющим перемещается ползун, ролик которого перемещается по копиру, неподвижно закрепленному на оси шпонкой.

В ползуне имеются подшипники скольжения, в которых устанавливается рабочий орган, выполненный в виде стержня, на конце которого имеется продольная нарезка. Стержень проходит через звездочку, установленную во втулке на нижнем диске. Звездочка входит в зацепление с пальцами цевочного колеса, которое установлено на оси с помощью подшипников качения.

Ротор приводится во вращение от звездочки конвейера через штырь. На нижнем диске ротора крепится коронная шестерня планетарной передачи. Солнечная шестерня крепится к цевочному колесу, а сателлиты устанавливаются на водиле, неподвижно шпонкой закрепленном на оси. Тушка птицы входит в машину грудкой, обращенной к центру, и позиционируется направляющими и зажимами. За счет вращения звездочки через штырь приводится во вращение рабочий ротор. Ползун, управляемый копиром, опускается вниз, и рабочий орган вводится через разрез в брюшную полость. Одновременно он приводится во вращение звездочкой через планетарную передачу. На стержень рабочего органа наматываются остатки зоба, трахея и пищевод. Этот стержень протыкает тушку в районе ключицы и проходит между шеей и кожей. В самом нижнем положении рабочего органа, когда он вышел за пределы тушки, удаленные ткани счищаются с него вращающейся щеткой. Далее рабочий орган поднимается в исходное положение, тушка освобождается от фиксации и выводится из машины.

Применение планетарной передачи позволяет получить достаточно большую частоту вращения рабочего органа, в результате чего происходит более полная очистка. Производительность машины до 6100 тушек в 1ч.

Оборудование для отделения шеи

В данном проекте мы будем использовать машину Я6-ФПШ для отделения шеи от тушек кур, имеющая корпус, в котором установлены подающие шнеки и их привод с вариатором скорости, передавливающие диски с автономным приводом и выжимные направляющие. Корпус установлен на станине, снабжённый механизмом регулирования высоты и угла наклона.

Машину устанавливают под прямым участком подвесного технологического конвейера, и разрезанные продольно шеи тушек птицы, подвешенные за ноги, попадают между направляющими, захватываются шнеками, которые подают их к передавливающим дискам. Шеи вытягиваются, и крылья упираются в кожухи, закрывающие сверху направляющие и шнеки.

Шнеки имеют два шага нарезки, что обеспечивает на начальном участке скорость движение шеи, в 1,24 раза большую скорости конвейера и в 1,17 раза меньшую скорости конвейера между пережимающими дисками, которые пережимают и ломают шею на уровне плеч. Затем пережатым местом шея попадает в зазор между выжимными направляющими. В это же время конвейер начинает подъем, и кожа шеи вместе с тушкой вытягивается из направляющих.

Мойка тушек изнутри и снаружи и подсушка поверхности тушек

Устройство моющее В2-ФЦЛ-6/73 предназначено для автоматической мойки внутренней полости и наружной поверхности тушек кур на конвейерных линиях потрошения.

Состоит из рамы, вала, звёздочки, копира, десяти форсунок и двух оросителей.

Закон движения рабочих органов в вертикальном направлении задаётся копиром. Форсунки обеспечивают мойку внутренней поверхности тушек. Вода подаётся одновременно с вводом форсунки внутрь тушки. В нижнем положении каретки форсунка разрывает оболочку шейного воздушного мешка для обеспечения свободного вытекания воды из внутренней полости тушки. Оросители необходимы для наружной мойки тушек. Производительность машины 6000 шт/ч.

Для подсушки поверхности тушек можно использовать туннель, в котором они обдуваются воздухом.

Охлаждение

Камера орошения РЗ-ФО2-Ц-3/1 предназначена для охлаждения потрошёных тушек методом их орошения холодной водой на подвесных конвейерах.

Она представляет собой прямоугольную сварную конструкцию, состоящую из ванны с боковыми, торцевыми и потолочными стенками. Внутри камеры для поддержания определённого уровня воды установлена герметичная перегородка. Вода нагнетается в форсунки коллекторов через сетчатый фильтр с помощью центробежного насоса. Продолжительность орошения тушек в камерах 10 мин. Производительность камеры 6000 шт/ч.

Сортировка

Эта операция производится вручную работниками.

Маркировка

Прибор электроклеймения тушек птицы ПК-2 предназначен для маркировки тушек птицы всех видов на две категории (1 и 2) по их упитанности при сортировке.

Состоит из металлического корпуса, трансформатора и нумератора. Электроклеймо наносят на кожу бедра тушки с наружной его стороны методом выжигания в ней цифр «1» или «2». Производительность клейма 2000 — 3600 шт/ч.

Упаковка

Для этой операции применим комплекс упаковочно — весовой ФУА. Он предназначен для упаковки потрошёных, охлаждённых, прошедших сортировку по массе тушек кур в термоусадочную плёнку, взвешивание каждой упаковки, наклеивания самоклеющегося чека и выдачи этикетки учёта с итоговыми данными на ящик, партию по бригаде. Производительность комплекса 6600 упаковок в час.

Хранение

Холодильная обработка тушек птиц включает хранение тушек в охлаждённом виде в камере с температурой -2С в течение 3 — 5 сут.

2.3 Выбор и обоснование технологической схемы

Технологическая схема убоя и первичной переработки птиц — это последовательный перечень всех операций и процессов технологической обработки тушек птиц с соблюдением регламентированных режимов (температуры, давления, длительности процесса и т. д.).

Технологическую схему следует составлять так, чтобы легко можно было определить, на какой стадии производят убой, обескровливание и другие операции, где формируются и удаляются отходы производства, указывают места подачи тары.

До выбора технологической схемы проводят расчёт сырья и готовой продукции производства, руководствуясь заданной мощностью предприятия, а затем в зависимости от массы сырья и полученных продуктов убоя делают обоснованный выбор проектного решения технологической схемы.

Цель данного проекта — создание новой универсальной линии, предназначенной для убоя и разделки тушек птицы, путём использования новых методов обработки сырья, модернизированного или нового оборудования, непрерывно действующих установок, но с учётом их экономической целесообразности. Полученная схема представлена в данном проекте (см. формат, А 4).

При выполнении проекта мы будем ориентироваться на опыт работы действующих отечественных или зарубежных предприятий, рекомендаций новаторов производства или результатов научно-исследовательских работ.

Пользуясь схемой переработки сырья, составляют материальный расчёт сырья и готовой продукции. При этом уточняют массу сырья, полуфабрикатов, отходов и вспомогательных материалов.

Расчёты позволяют доказать рациональность и соответствие технологической схемы объёмам производства, целесообразность видов транспортировки продукции и отходов.

2.4 Расчёт сырья и готовой продукции

Заданная мощность цеха первичной переработки птиц 40 000 голов в смену.

Живую массу сырья в цехе убоя и обработки тушек птицы А, кг, рассчитывают по формуле

А=М*100/z, (1)

где:

М — масса мяса, вырабатываемая в смену, кг;

z — норма выхода, % к живой массе (учебное пособие [2]).

Количество голов поступающей в цех убоя живой птицы — N, шт., определяем по формуле:

N=А/g, (2)

где:

g — средняя живая масса одной головы, кг: цыплят — 1, кур — 1,5.

Из формулы (2) получим:

А=NЧg=40 000Ч1,5=60 000 (кг).

Тогда масса мяса, вырабатываемого в смену, будет равна М=АЧz/100=60 000Ч62,1/100=37 260 (кг).

Результаты расчетов занесём в таблицу (табл. 1).

Таблица 1

Расчет производственной мощности цеха первичной переработки птиц

Массу сырья М_с, кг, в отделении обработки пера определяют по формуле

М_с=АЧgЧz/100, (3)

где:

М_с — масса сырья в смену, кг;

А — количество голов живой птицы, поступающей в цех убоя, шт.;

g — средняя живая масса одной головы, кг;

z — норма выхода сырья, % к живой массе.

М_с=40 000Ч1,5Ч5,5/100=3300 (кг).

При выполнении сырьевых расчётов по холодильнику следует иметь в виду, что сырьём в данном случае является продукция, поступающая на холодильную обработку.

При расчёте массы готовой продукции в зависимости от принятой технологической схемы обработки учитывают нормы убыли при холодильной обработке и хранении охлаждённой продукции: усушку при охлаждении и хранении охлаждённой продукции, усушку при замораживании и хранении замороженной продукции.

Массу готовой продукции холодильника А_г, кг, определяют по формуле:

А_г=А_сЧ (100-g)/100, (4)

где:

А_с — масса сырья, поступившего на холодильную обработку, кг;

g — нормы усушки, % к массе сырья или продукции (=2).

А_г=37 260Ч (100−2)/100=36 514,8 (кг).

После расчета сырья ведут расчет вспомогательных материалов, тары, обосновывают технологические схемы, определяют оборудование, число работающих, производственные площади. Согласно результатам расчетов приступают к компоновочному решению цеха с учетом основных требований, предъявляемых к организации технологических процессов, механизации, научной организации труда, а также санитарно-ветеринарному контролю и технике безопасности.

При компоновке ЦППБ следует предусматривать наличие цеха передержки птиц, изолятора и санитарной бойни, помещение первичной переработки, санитарной обработки троллеев, крючков и других вспомогательных орудий труда. Необходимо предусмотреть участок сбора и переработки крови на пищевые цели, помещение для опорожнения желудков, участок для обработки субпродуктов, а также участок резервных подвесных путей для размещения на них не менее 1−1,5% голов от сменной выработки.

При выборе и составлении полных технологических схем производства следует, используя отраслевую нормативную документацию и научно-техническую литературу, дать обоснованное решение технологической схемы с учетом передового опыта.

2.5 Расчёт линии

Расчет конвейерной линии сводят к определению ее скорости и общей длины, которая складывается из длины отдельных рабочих мест у конвейеров, входящих в линию и количества занятых рабочих.

Длину конвейерных путей, столов, чанов L, м, рассчитывают по формуле:

L=(AЧlЧt/TЧ60)+L₁, (5)

где:

А — производительность, голов в смену;

l — расстояние между двумя единицами продукции или рабочими

местами, м;

t — продолжительность обработки продукции, мин;

L₁ — дополнительная длина для организации нормальной работы на участке, м.

Длину участка обескровливания птицы L, м, определяют по формуле:

L=AЧlЧt/60ЧT, (6)

где:

А — количество перерабатываемой птицы в смену, голов;

l — длина участка конвейера между подвесками, м;

t — время обескровливания, мин;

T — продолжительность работы конвейера в смену, мин.

Длину участка для каждой отдельной операции (рабочего места) L, м, определяют по формуле

L=Чt, (7)

где:

— скорость конвейера, м/мин;

t — длительность операции на рабочем месте, мин.

Скорость конвейера зависит от производительности цеха, типа конвейера и расстояния между тушками птиц. Ее определяют по формуле:

=AЧl/TЧ60, (8)

t=60/n, (9)

где n — норма выработки, голов/с.

В данном проекте мы применим формулу (7). Так как в проектируемом цехе используется конвейер, скорость которого равна 0,266 м/с, то получим следующие результаты

первичная обработка птицы:

приём, взвешивание живой птицы L₁=0,266Ч1,730=0,46 (м);

навешивание живой птицы на конвейер L₂=0,266Ч27,69=7,37 (м);

убой птицы, регулирование линии L₃=0,266Ч0,860=0,23 (м);

доощипка тушек L₄=0,266Ч3,880=1,03 (м);

процесс потрошения

навешивание на конвейер потрошения, контроль за потрошителем L₅=0,266Ч13,82=3,68 (м);

отделение лёгких, сердца и печени L₆=0,266Ч27,69 =7,37 (м);

сбор жира с мышечных желудков L₇ =0,266Ч6,910=1,84 (м);

контроль за машиной по обработке

желудков, по отделению шеи, L₈ =0,266Ч5,190=1,38 (м);

сортировка и маркировка L₉ =0,266Ч6,910=1,84 (м);

навешивание на конвейер сортировки L₁₀=0,266Ч10,78=2,87 (м);

упаковывание тушек в ящики

групповое взвешивание L₁₁=0,266Ч6,910=1,840 (м);

наклеивание этикеток L₁₂=0,266Ч62,28=16,57 (м);

забивка ящиков с птицей L₁₃=0,266Ч21,42=5,690 (м);

маркировка пустых ящиков L₁₄=0,266Ч1,730=0,460 (м);

контроль качества обработки

субпродуктов L₁₅=0,266Ч3,880=1,030 (м);

упаковывание и взвешивание

субпродуктов, забивка ящиков

с субпродуктами L₁₆=0,266Ч0,860=0,230 (м).

Расчёт необходимой рабочей силы с учётом механизации работ производят для определения производительности труда в проектируемом производстве, а также размеров и количества единиц некоторого технологического оборудования (столов, конвейеров), предназначенного для выполнения ручных операций.

Численность производственных рабочих в цеха убоя и переработки тушек птицы можно рассчитать по укрупнённым нормам выработки или нормам времени на одного рабочего в смену по формуле:

n=A/p, (10)

где:

A — масса сырья (готовой продукции), перерабатываемой в смену, кг (или

голов);

p — норма выработки в смену на одного рабочего, кг (или голов).

Укрупнённые нормы выработки на одного рабочего при убое и обработке потрошёной птицы составляют, голов/ч: бройлеры — 22; индейки — 6; утки — 11; гуси — 6.

n=40 000/22Ч8=227,27 (чел.); принимаем n=228 человек.

Численность вспомогательных рабочих определяют, исходя из 20% от численности основных рабочих.

n _вспом.=228Ч20%=45,6 (чел.); принимаем n _вспом.=46 человек.

2.6 Выбор, расчёт необходимого технологического

оборудования

После расчета длины конвейерных линий переработки птицы подбирают и рассчитывают необходимое количество основных видов машин, агрегатов, входящих в линии.

Количество единиц оборудования n, шт., рассчитывают

по формулам:

периодического действия:

n=AЧ/GЧT, (11)

где:

А - масса обрабатываемого сырья, кг;

— длительность операции или цикла, мин или ч;

G - единовременная загрузка оборудования, кг;

Т — длительность смены, мин или ч;

непрерывного действия:

n=A/QЧT, (12)

где:

А — масса обрабатываемого сырья, кг;

Q - часовая производительность оборудования, кг/ч;

Т- длительность смены, ч.

Электрооглушение — РЗ-ФЭО, непрерывного действия:

n=40 000/6000Ч8=0,83 (шт.); принимаем n=1 машина.

Наружный убой — В2-ФЦ-2Л-6/4, непрерывного действия:

n=40 000/6000Ч8=0,83 (шт.); принимаем n=1 машина.