Матриці виготовляють з антикорозійних міцних матеріалів, таких, як латунь ЛС59-1 (ГОСТ 15527 - 70), тверда фосфористая бронза БрАЖ9-4л і нержавіюча сталь 1Х18Н9Т (ГОСТ 5949 - 75). При відсутності нержавіючої сталі її замінюють менш дефіцитної хромистой сталлю марок 2X13 і 3X13 (ГОСТ 5949 - 75).
Види матриць. Круглі матриці (рис. 4.5). Встановлюють в шнекових пресах для виробництва коротких виробів, так як її форма забезпечує найбільш ефективну різання таких виробів; винятком є макаронний прес ЛПЛ-2М, де кругла матриця має більш широке застосування.
Ріс.4.5. Круглі матриці
а - з підкладним колосником; б - з накладними колосником; в - висотою 60 мм
Розміри матриці залежать від продуктивності преса. У пресах ЛПЛ-2М використовують матриці діаметром 298 мм, в пресах ЛГТШ -350 мм, в пресах зарубіжних фірм - 400 мм і більше.
Висота матриць повинна відповідати умовам міцності, Так як в шнекових пресах матриці постійно відчувають високий тиск по всій площі - від 7 до 9 МПа. Це тиск особливо зростає в момент пуску преса - до 10 ... 14 МПа.
Матриці діаметром 298 мм виготовляються трьох типорозмірів по висоті: 22, 28 і 60 мм. Перші дві експлуатуються зі спеціальними опорними пристроями - колосниками. На виробництві застосовують колосники двох типів - підкладні і накладні.
У матрицях з підкладним колосниками (див. Рис. 4.5, а) є дві поперечні смуги 3, якими матриці встановлюються на ребра 1 колосників. Діаметр обичайки 2 таких колосників дорівнює діаметру круглої матриці 4. Матриці з підкладним колосниками мають обмежене застосування, так як дозволяють формувати вироби, які ріжуться тільки в підвісному стані.
У матрицях з накладними колосниками (див. Рис. 4.5, б) в центральній частині є отвір, в який вставляється болт 2 з двома поперечними ребрами 1. Матриця і ребра стягуються гайкою 3.
Матриці висотою 60 мм (див. Рис. 4.5, в) мають необхідну міцність і експлуатуються без колосників. Такий тип матриць найбільш широко поширений.
Прямокутні двохсмугові матриці (рис. 4.6) встановлюють в тубусах шнекових пресів для формування довгих виробів з подальшим розвішуванням їх на Бастун. Двополосні матриці застосовують в пресах автоматизованих ліній, де два пасма відформованих виробів розподіляються одночасно на два Бастун. Кожна смуга матриці має по кілька рядів формуючих отворів. Число рядів залежить від розміру поперечного перерізу виробів: в матрицях для макаронів особливих діаметром 5 мм і локшини широкої перетином 1 х 4 мм формуючі отвори в кожній смузі розташовані в два ряди, для макаронів
Мал. 4.6. Прямокутна двухполосная матриця
соломка діаметром 3,5 мм - в - три, для вермішелі тонкої діаметром 1,8 мм - в сім рядів.
Прямокутні матриці мають довжину 955 ... 1245 мм, ширину 200 мм. Товщина матриць коливається від 35 до 50 мм.
Формуючі отвори макаронних матриць. Формуючі отвори поділяються на два види: без вкладишів для формування нітеобразних і стрічкоподібна макаронних виробів і з вкладишами для формування трубчастих виробів і деяких видів фігурних виробів.
З матриць з форм отворами без вкладиша найбільшого поширення набули матриці з вставками для виробництва вермішелі і локшини. Їх виготовляють з латуні, діаметром 298 і висотою 60 мм. У диску матриці висвердлені колодязі, усередині яких встановлюються вставки, які мають форму дисків діаметром 18 або 20 мм і товщиною 5 ... 10,5 мм. У кожній вставці просвердлені отвори різного профілю (рис. 4.7).
На рис. 4.7, а зображена дискова вставка 1 для формування вермішелі звичайної діаметром 1,5 мм. У круглій матриці 102 такі вставки, в кожній по 19 формуючих отворів, армованих фторопластом. Всього в матриці 1938 отворів.
Дискова вставка має фторопластову прокладку 3 товщиною 4 мм і верхній диск 2, який захищає фторопласт від
Мал. 4.7. Дискові вставки макаронних матриць для формування: а - вермішелі звичайної; б - вермішелі тонкої; в - локшини
Формуючі отвори матриць
| Розмір перетину, мм | Число дискових вставок | Число формуючих отворів в кожній вставці | Загальна кількість формуючих отворів діаметром 298 мм в матриці |
| вермішель | |||
| 1,5 | 102 | 19 | 1938 |
| 1,2 | 102 | 55 | 5610 |
| 2,5 | 114 | 10 | 1140 |
| локшина | |||
| 3 х 1 | 102 | 11 | 1122 |
| 3 х 1,6 | 120 | 5 | 600 |
| 5 х 1 | 102 | 11 | 1122 |
| 7 х 1,2 | 120 | 3 | 360 |
| 7,2 х 1,2 | 120 | 2 | 240 |
навантажень і пошкоджень при попаданні в колодязь сторонніх предметів.
Зображена на рис. 4.7, 6 дискова вставка має 55 отворів діаметром 1,2 мм для формування більш тонкої вермішелі. У цій дискової вставки простіша конструкція; вона не армована фторопластом. Матриці для локшини мало чим відрізняються від матриць для вермішелі. Різниця тільки в конструкції дискових вставок (табл. 4.1). У дискових вставок для локшини (див. Рис. 4.7, в) формуючі отвори мають в перетині форму прямокутної щілини з закругленими краями, щоб вироби не рвалися по довжині.
Одним з основних вимог, яким повинні задовольняти формуючі отвори, є наявність антиадгезійних властивостей. Для формуючих отворів виготовляють спеціальні вставки з фторопласту-4. Крім того, формуючі отвори можна полірувати, хромувати, але це менш ефективно.
Формуючий отвір матриць з вкладишами складається з двох основних елементів: багатоступінчастого каналу циліндричної форми, висвердленого в диску матриці, і закріпленого в каналі вкладиша.
На рис. 4.8 представлені формуючі елементи в макаронних матрицях різних конструкцій для отримання трубчастих виробів. На рис. 4.8, а зображена конструкція формуючого елемента, що не армованого фторопластом. Пластифікований тісто під великим тиском входить в циліндричну частина отвору 5 найбільшого діаметра, розтинають опорами 4 вкладиша
Мал. 4.8. Формуючі елементи макаронних матриць різних конструкцій.
а - НЕ армований фторопластом; б - з фторопластовим кільцем;
в - для отримання ріжків рифлених; г - з трьохопорним вкладишем,
на три потоки і, обійшовши їх, надходить в більш вузьку перехідну частину 3 каналу, де три потоку тесту з'єднуються, попередньо ущільнюються і, огинаючи ніжку 2 вкладиша, перетворюються в трубку. Остаточне формування і ущільнення вироби відбуваються в формуючої щілини 1 матриці.
На рис. 4.8, б показана конструкція формуючих отворів, що мають фторопластовий кільце 2 ступеневої профілю, встановлене на виступі 7 корпусу матриці. Висота кільця відповідає висоті формуючої щілини 3. Над кільцем розташовується металева втулка 4, яка охороняє його від тиску потоку тесту і підтримує опори 5 вкладиша.
Обидві конструкції формуючих елементів використовуються в круглих матрицях діаметром 298 мм для формування трубчастих макаронів діаметром 5,5 і 7 мм, а також для формування ріжків діаметр більш 20 мм.
На рис. 4.8, в зображені формуючі отвори для отримання ріжків рифлених. На відміну від макаронів ріжки мають вигнуту форму. Це досягається тим, що в ніжці 2 вкладиша є виїмка 7, в результаті опір виходу тесту через формуючий отвір з цього боку зменшується, тісто виходить з більшою швидкістю і загинає трубку в протилежну
У прямокутних матрицях формующий елемент має триколісні вкладиш (див. Рис. 4.8, г) з наскрізним отвором. Така конструкція формуючого елемента забезпечує надходження повітря всередину макаронної трубки через висвердлених канал в матриці і через металеву трубку-вкладиш. Необхідність такої конструкції викликана тим, що після формування через прямокутні матриці вироби розвішуються на Бастун. В цьому випадку в місцях перегину трубки на Бастун або при відрізанні макаронних пасом може виникнути вакуум, внаслідок чого трубчасті вироби можуть злипнутися.
| трубчасті вироби | Діаметр виробів, мм | Число формуючих отворів в матриці |
| макарони: | ||
| особливі | 5,5 | 600 |
| звичайні | 7 | 420 |
| ріжки: | ||
| гладкі | 3,6 | 432 |
| рифлені | 5 | 272 |
| » | 5,5 | 214 |
| гладкі | 5,5 | 278 |
| особливі | 5,5 | 600 |
Число формуючих отворів в матрицях діаметром 298 мм для формування трубчастих виробів приведено нижче.
Основи технологічного розрахунку макаронних матриць. Продуктивність П (кг / с) макаронної матриці по сухим виробам визначають за формулою:
де u - швидкість формованіяізделій з матриці, м / с (u = - 0,02 ... 0,05 м / с); рт - щільність спресованого тесту, кг / м3 (рт = = 1300 ... 1350 кг / м3); Wт і Wі- вологість відповідно тесту і сухих виробів,% (Wт = 29 ... 32% і Wи = 12,5 ... 13%); f- площа живого перетину матриці, м2.
Площа живого перетину матриць для трубчастих виробів f, вермішелі fв і локшини / л визначають за такими формулами:
де n - число отворів в матриці;
де d0 - діаметр формуючого отвору, м;
де I і а - відповідно довжина і ширина формуючої щілини, м.
Мийка матриць. Для миття круглих і прямокутних матриць призначена універсальна машина ЛМН (рис. 4.9), яка складається з таких основних вузлів: піддону 9 зі зливною трубою, механізму приводу, що гойдаються соплових пристроїв 3, бака-пастки 11, насоса і системи трубопроводів з вентилями 1, 10 .
Піддон 9 виконаний у вигляді замкнутого коритоподібного профілю з відкидною кришкою і встановлений всередині литий станини, яка надає необхідну жорсткість і стійкість всієї маши-
Мал. 4.9. Машина ЛМН для мийки матриць
ні. Бічна поверхня станини з одного боку утворює корпус редуктора приводу, з іншого - опори валів миючого механізму. Усередині піддону на горизонтально розташованих осях встановлені два ролика 16 і 14, на які ставлять круглу або прямокутну матрицю. На валу ролика 14 закріплено зубчасте колесо 72, з яким вводиться в зачеплення знімна зубчаста рейка 8. На рейці є упори для закріплення прямокутної матриці 7.
Привід роликів здійснюється від електродвигуна 5 потужністю 0,4 кВт, з частотою обертання 1400 хв-1 через черв'ячний редуктор 6 і систему шестерень. Привід має реверсивний управління. Реверс може бути автоматичним і ручним. Частота обертання круглих матриць 1,16 хв-1, швидкість зворотно-поступального руху прямокутних матриць 15,8 мм / с.
Автоматичний реверс здійснюється при митті прямокутної матриці, яка в крайніх положеннях через упори з важелями впливає на кінцеві вимикачі.
Усередині піддону по обидва боки роликів встановлені два гойдаються трубопроводу з індивідуальним підведенням від насоса. Привід гойдаються соплових пристроїв здійснений від загального редуктора за допомогою ланцюгової передачі 4, ексцентрика 18 і кулисного механізму 19. Частота хитань соплових пристроїв 18,3 хв-1.
Бак-пастка 13 має коритоподібного форму, встановлений під піддоном і розділений сітчастими перегородками 13, 75 на три відсіки. З одного боку з бака по трубопроводу 7 7забірается очищена вода і насосом по трубопроводу 2 подається на обидва гойдаються сопла, з протилежного - по зливному трубопроводу забруднена тестовими відходами вода зливається в баки.
Електрообладнання машини включає в себе два електродвигуни для приводу і насоса, пульт управління, кінцеві вимикачі і систему монтажних проводів. Електродвигуни мають незалежне один від одного управління. Пуск і зупинка їх здійснюються з пульта управління. На боковинах піддона є два кінцевих вимикача, зблокованих з приводом насоса. При піднятті кришки піддону двигун насоса відключається і подача води до сопла припиняється.
На машину для мийки встановлюють попередньо отмоченной матриці. Перед початком роботи з системи підігріву води в бак-пастку заливають чисту воду температурою 30 ... 40 ° С до
При митті круглих матриць матриця вертикально ставиться на приводні ролики і фіксується обмежувачем. За допомогою кулисного механізму регулюється і встановлюється кут гойдання 25 ° соплового пристрої з розрахунку охоплення моющей струменем не менше половини діаметра круглої матриці.
При митті прямокутних матриць попередньо ставлять зубчасту рейку, яку вводять в зачеплення з приводним опорним роликом, а потім на рейці вертикально встановлюють і закріплюють матрицю. Після цього ставлять упори, які, впливаючи на кінцеві вимикачі, здійснюють реверс приводу, і рейка з матрицею здійснює зворотно-поступальний рух. За допомогою кулисного механізму регулюється кут гойдання соплового пристрою. Після виконання зазначених операцій кришка піддона закривається і включається насос.
Насос забирає воду з секції 15 бака-пастки і подає її на два соплових гойдаються пристрої з обох сторін матриці. Очищення формуючих отворів макаронної матриці відбувається силою водяного струменя, що виходить з сопел під тиском, при цьому матриця рівномірно миється з двох сторін. Відпрацьована вода потрапляє в бак-пастку і, пройшовши послідовно всі три відсіки, очищається і знову надходить до насоса.
У процесі використання знову очищеної води для мийки матриць забруднена вода частково видаляється, а до забірному пристрою подається чиста. Тривалість мийки круглої матриці 20 хв, прямокутної - 30 хв. Витрата миючої води на одну круглу матрицю 15 л, на прямокутну - 25 л.
Правила утримання матриць. Для утримання матриць в належному технічному стані на підприємствах є графіки зміни матриць, їх чистки, технічного огляду і ремонту. Кожна матриця закріплюється за певним пресом і колосником, тому на матриці вказується номер преса. Одна матриця знаходиться в експлуатації не більше доби, після чого вона підлягає заміні.
Знімати матрицю з преса слід тільки спеціальним знімачем. При установці матриці в кільце преса можна застосовувати
Для миття матриць на підприємстві передбачено відділення для миття, яке включає в себе наступне обладнання та інвентар:
- ванну для миття матриць;
- ванну з гніздами для отмочкі матриць. Гнізда розташовані на висоті 150 ... 200 мм від дна на відстані 150 мм одне від іншого. До верхньої частини ванни підведений трубопровід для холодної і гарячої води. Для зливу води в каналізацію передбачена труба з сіткою.
- світлову підставку для перевірки чистоти матриці після миття;
- спеціальний стелаж або етажерку для зберігання чистих матриць;
- шафа з інструментом і запасними частинами для ремонту матриць.
Матрицю опускають в ванну для відмочування і встановлюють на ребро. Температура води у ванні 40 ... 50 ° С, тривалість відмочування 10 ... 12 ч. Після відмочування матрицю встановлюють в мийну машину. При огляді необхідно звернути увагу на розміри і профіль отворів і вкладишів. Вкладиші в формуючих отворах повинні бути щільно встановлені, а вісь вкладиша збігатися з віссю отвору. Краї формуючих щілин і вкладишів не повинні мати задирок.
Для технічного огляду та поточного ремонту вкладиші макаронної матриці виймають тільки в разі потреби.
Видалення і центрування вкладишів виробляються спеціальної оправкой, виготовленої з бронзи БрАНС9-4 і має форму трубки, зовнішній діаметр якої прийнято відповідно до зовнішнім діаметром формуючої щілини -0,02 мм, а внутрішній діаметр - відповідно до діаметра застосованого ніжки вкладиша + 0,02 мм. Оправлення кінцем впирається в опори (заплечики) вкладиша, який вичавлюється з отвору матриці.