Tema: Masini pentru sortarea fructelor

Criterii , metode si mijloace tehnice de sortare

Sortarea fructelor consta in separarea masei de fructe rezultate de la recoltare pe fracții omogene din punct de vedere dimensional sau al greutății acestora. Necesitatea sortării rezultă din faptul că uniformitatea dimensională asigura o ambalare ușoară si rapidă in ambalaje standard, da un aspect comercial mai atrăgător, proprietățile fructelor din aceeași fracție sunt mai omogene, ceea ce ușurează depozitarea si condițiile de păstrare (deoarece fructele de diferite dimensiuni au durata de păstrare diferita). De asemenea, sortarea permite să se separe fructele în fracții după valoarea lor alimentară.

Cerinţele impuse maşinilor de sortat decurg din cerinţele de calitate impuse fracţiilor sortate de fructe şi legume prevăzute în standardele şi normativele naţionale în vigoare pentru piaţa internă şi de normative internaţionale, pentru cele destinate exportului. Maşinile de sortat fructe şi legume trebuie să asigure o precizie ridicată de sortare şi un grad redus de vătămări mecanice pentru orice soi prelucrat Practic este suficientă o precizie la care se asigură în fiecare fracţie sortată un conţinut mai redus de 20% fructe din fracţiile alăturate, iar fructele dintr-o fracţie să nu difere dimensional, unele de altele, cu mai mult de 4-6 mm, pentru asigurarea unei uniformităţi dimensionale corespunzătoare. în prezent, în ţările europene, ca şi în normativele noastre, pentru majoritatea fructelor şi legumelor, drept criteriu de calitate pentru fructele de aceeaşi natură din fracţiile sortate, se ia diametrul ecuatorial maxim. Această mărime caracteristică este o mărime aleatoare, care se supune legii de distribuţie normală. Precizia sortării depinde, în principal, de caracteristicile dimensionale ale fructelor şi de tipul organului de sortare.

Pentru asigurarea utilizării maşinii la sortarea întregii game a soiurilor de fructe, cu dimensiuni ce variază în limite largi, aceasta trebuie prevăzută cu reglaje pentru variaţia limitelor fracţiilor după cerinţe.

Alegerea şi folosirea maşinilor de sortat, care lucrează după un principiu sau altul, depinde de forma şi proprietăţile fizico-mecanice ale fructelor, de capacitatea de lucru a maşinii şi de cerinţele de calitate ale fructelor sortate, prevăzute de normativele în vigoare.

După principiul de sortare, maşinile se împart în doua categorii mari: maşini de sortat după dimensiunile geometrice şi maşin de sortat după masa individuală.

Maşinile de sortat după dimensiunile geometrice efectuează separarea fructelor pe fracţii, în funcţie de dimensiunile lor geometrice (diametrul ecuatorial maxim, Dmax diametrul ecuatorial minim, Dmin, înălţimea H, iar maşinile de sortat după masa individuală - în funcţie de masele fructelor. Fiecare din aceste două categorii se pot clasifica după diferite alte criterii.

Exista 2 criterii de sortare a fructelor: dupa masa individuala a fructelor; dupa dimensiunii;

Pentru maşinile de sortat, pe principiul dimensional al fructelor, datorită varietăţii de forme constructive ale organelor de lucru, vom adopta criteriul de clasificare după forma orificiilor suprafeţei de

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 1

Mod Coala N. document Semnăt. Data

sortare, completat cu forma constructivă a organului respectiv. Corespunzător acestui criteriu se dă clasificarea reprezentată în schema din fig. 4

Maşinile de sortat fructe după dimensiuni, diferite constructiv, sunt mai simple, au siguranţă mare în exploatare şi de aceea au căpătat cea mai largă răspândire, în mod deosebit în Italia, Franţa, Olanda, RFG, şi în prezent se extind din ce în ce mai mult la noi în ţară. Aceste maşini efectuează sortarea fructelor şi legumelor, îndeosebi, după diametrul lor, şi mai rar după forma alungită Pe organele de lucru prevăzute cu orifîcii circulare sau conice, sortarea fructelor se face după diametrul lor ecuatorial maxim (Dmax). După aceeaşi caracteristică are loc sortarea şi pe acele organe de lucru cu fante la care se realizează orientarea fructelor de-a lungul fantei prin. deplasarea relativă a acestora faţă de organul de sortare (ex. fante variabile - divergente - de tip transportor cu benzi, cu palpatoare, cu role cu suprafaţa elicoidală şi de tip transportor cu masă conică-carusel).

Fig.5. Organ de sortare cu cilindri cu orificii circulare cu diametrele d<d2<d3

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 2

Mod Coala N. document Semnăt. Data

1- mantaua perforată; 2.-jgheab de colectare a fracției separate prin orificiile cilindrului; 3 - masa de alimentare cu fructe; 4 - plane înclinate de trecere între cilindrii alăturaţi; I, II, III, IV - fracţiile sortate in ordinea calităţii după mărime; 5 - colector final

In figura 5 este dată schema maşinii de sortare de tip suprafeţe cilindrice cu orificii fixe. Suprafeţele cilindrice sunt montate cu axele orizontal şi sunt antrenate în mişcare de rotaţie. Diametrele orificiilor cresc de la un cilindru la altul în sensul deplasării materialului (d1<d2<d3).

Pentru reducerea vătămărilor mecanice ale fructelor, suprafeţele exterioare ale cilindrilor şi ale jgheaburilor de colectare sunt căptuşite cu mase plastice buretoase de protecţie.

Organul activ de tip transportor cu bandă perforată, cu orificii circulare fixe, este reprezentat schematic unde benzile de sortare sunt montate succesiv în ordine crescândă a diametrelor orificiilor (dl<d2<d:i)y iar în fîg.6. este realizat un montaj mixt (seric-paralel) al benzilor de sortare.

Ramurile active ale benzilor sunt dispuse înclinat faţă de orizontală cu un unghi de până la 15°. între cele două ramuri ale fiecărei benzi se află câte un transportor cu bandă care colectează şi scoate fracţiile sortate din maşină.

Fig. 6. Schema organului de sortare de tip transportor, cu benzi perforate - cu orificii circulare fixe, cu dispunerea succesivă (în serie) a benzilor de sortare (d x <d2<dş); 1 - planul înclinat de alimentare; 2 -bandă fără sfârşit, perforată cu orificii circulare; 3 - transportor pentru colectarea şi scoaterea în afară a fracţiei separate; 4 - tamburul motor al benzii; I, II, III, IV - fracţiile în ordinea descrescătoare a calităţii.

Schema tehnologica a unei masini. Componenta si functionare Masina de sortat cu organ cu fante divergente

Din punct de vedere constructiv, acest principiu de sortare prin fante, este realizat într-o mare varietate de tipuri, şi anume:

- fante divergente formate de transportoare cu benzi şi pereţi fixi;- fante divergente de tip transportor cu curele rotunde;- fante divergente formate din role cilindrice cu suprafaţa elicoidală;- fante variabile în trepte formate de role cilindrice şi palpatoare;- fante divergente de tip transportor cu masă conică (carusel).

Maşina de sortat cu organ cu fante divergente formate de benzi înclinate( fig 7) realizează o sortare după dimensiunea maximă (diametrul maxim Dmax) în porţiunea fantei cu dimensiunea corespunzătoare. Organul activ este compus din două benzi - una înclinată din cauciuc 1, de tip transportor, care deplasează fructele de-a lungul fantei, şi alta din bandă de fetru în poziţie verticală 2, care este fixă — formând intre ele o fantă cu dimensiunea crescătoare continuu sau în trepte în sensul deplasării ramurii transportoare superioare L.

Reglarea distanţei între benzi (dimensiunile fantei) se realizează de Ia un mecanism cu şurub 4. In cazul fantei în trepte (4-8 trepte), pentru fiecare treaptă există câte un mecanism şurub de reglare independentă. La aceste maşini vătămările prin ciocnire a fructelor sunt reduse, deoarece sunt evitate loviturile acestora.

Fig. 7. Schema organului de sortare cu fante divergente formate de benzi înclinate; 1 - bandă transportoare înclinată; 2 - banda fixă verticală din pânză de fetru; 3 - suportul de fixare al benzii 2; 4-mecanismul de reglare a dimensiunii fantei dintre cele două benzi.

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 3

Mod Coala N. document Semnăt. Data

Tot după dimensiunea maximă a fructelor are loc sortarea pe organul de sortare cu fante formate de role şi palpatoare, fig. 8.

Fig. 8. Schema organului de sortare cu fante formate de role cilindrice şi palpatoare;

1 - role cilindrice perechi; 2- palpatoare articulate liber şi independent; 3 - limitatoare reglabile pentru palpatoare; 4 - lanţ pentru fixarea articulată a rolelor; 5 - căi fixe de sprijin a fusurilor rolelor pentru a determina rotirea rolelor trase de lanţuri; 6.- transportoare pentru scoaterea, in afara maşinii, a fracţiilor sortate; 7 - rotor cu palete pentru uniformizarea alimentării rolelor cu fructe pe un singur rând; 8 - roată de lanţ pentru antrenarea lanţului: I, II, III, IV - fracţiile în ordinea scăderii calităţii

Pentru asigurarea unei precizii ridicate de sortare este necesar ca alimentarea organului de lucru cu fructe să se realizeze uniform şi într-un singur strat şi şir (fruct după fruct), operaţie făcută în condiţii satisfăcătoare de paravanul 5 de orientare în fantă a fructelor la alimentare, în continuare, datorită rotirii conului şi unghiului .de înclinare a generatoarei sale, fructele sunt purtate de-a lungul fantei între con şi bandă şi apăsate (centrifugate) în fantă, trecând prin fantă la jgheaburile de colectare, în zonele corespunzătoare dimensiunii fructelor (unde dimensiunea fantei este mai mare decât a fructelor), fructele de aceeaşi dimensiune separându-se în aceeaşi zonă a fantei şi ajungând în aceeaşi fracţie. Datorită rotirii fructelor în timpul deplasării de-a lungul fantei, are loc şi o orientare a lor, aşezându~se cu axa de simetrie (care reprezintă şi axă proprie de rotaţie), aproximativ perpendicular pe fantă, rezultând o sortare după diametrul maxim al fructelor. Fantele divergente pot fi formate şi de role cilindrice cu canale elicoidale, practicate la suprafaţă rolele fiind grupate perechi şi rotindu-se în sens contrar spre exterior. Din această cauză fructele' înaintează de-a lungul fantei divergente între role. Pe lungimea rolelor sunt delimitate mai multe sectoare de colectare după numărul de fracţii. Acest tip de organ de sortare se întâlneşte Ia maşina M. Fochaux (Franţa) folosită pentru sortarea fructelor de orice formă geometrică.

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 4

Mod Coala N. document Semnăt. Data

Fig. 9. Schema organului de .sortare de tip carusel, cu fantă variabilă; 1 - con cu mişcare de rotaţie; 2 - bandă circulară;3 - mecanism de reglare a dimensiunii fantei între bandă şi con; 4 -jgheaburi de recepţie a fracţiilor sortate: I-IV fracţii sortate; 5 - paravan pentru orientarea fructelor în fantă la alimentare.

MAȘINI DE SPĂLAT FRUCTE

Mașini de spălat cu bandă

Mașinile de spălat cu bandă au ca și organ principal de lucru o bandă transportoare, care

transportă produsul pe sub jeturi de apă.

Tabelul II.1 prezintă principalele tipuri de mașini de spălat cu bandă și domeniile lor de utilizare.

Tabelul II.1 – Mașini de spălat cu bandă: tipuri și utilizări

Tip mașină UtilizareCu dușuri Spălarea fructelor și legumelor cu textură moale, care nu necesită

o spălare intensăSpălarea finală a produselor

Prin barbotare cu aer Spălarea fructelor și legumelor cu textură semi tare și tareSpălarea produselor nu prea murdareSpălarea finală a produselor

Cu bazin de înmuiere Spălare prin înmuiere, frecare, barbotare de aer si stropireCu două bazine de înmuiere Spălarea roșiilorCu perii Spălarea produselor vegetale cu textură tare, impurificate cu

pământ

II.2.1. Mașini de spălat cu dușuri

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 5

Mod Coala N. document Semnăt. Data

Mașinile de spălat cu dușuri utilizează ca și metodă de spălare stropirea. Eficacitatea jetului de

spălare este determinată de presiunea cu care ajunge apa pe suprafața produsului (2 bar).

Din punct de vedere constructiv - funcțional, mașina de spălat cu dușuri (figura II. 1) se compune din:

1 - jgheab de alimentare cu material murdar

2 - transportor cu bandă

3 - grupuri de dușuri

4 - role de susținere a benzii

5 - rolă de acționare a benzii

6 - jgheab de evacuare pentru produs spălat

7 - rolă de întindere a benzii (rolă antrenată)

8 - cadru

9 - racord de evacuare a apei de spălare

10 - electromotor

11 - reductor.

Figura II. 1 - Schema mașinii de spălat cu dușuri

Modul de lucru al unei astfel de mașinii de spălat este următorul: se pornește motorul electric (10) și

prin intermediul sistemului de acționare format din reductor (11) și transmisie, mișcarea este transmisă la

rola de acționare (5) care antrenează banda (2). Materialul murdar se alimentează prin jgheabul de

alimentare (1) pe bandă (2), aceasta îl transportă pe sub două grupuri cu dușuri (3), care îl spală cu jeturi

de apă. La capătul opus alimentării, produsul spălat se evacuează pe un jgheab (6). Apa murdară se

colectează și se evacuează printr-un racord (9). La final motorul electric se oprește.

În general, grosimea produselor pe bandă reprezintă maxim o fracțiune de 1/10 din lățimea ei.

În tabelul 11.2. se dă un exemplu de caracteristici tehnice ale unei astfel de mașini de spălat.

Tabelul 11.2 - Caracteristici tehnice ale mașinii de spălat cu dușuri - exemplu

Caracteristici ValoriLățimea benzii [mm] 800Viteza benzii [m/s] 0,2înălțimea stratului de produs [mm] 80Puterea electromotorului de antrenare [kW] 1,5

la o turație de 1000 rot/min

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 6

Mod Coala N. document Semnăt. Data

II.2.2. Mașini de spălat prin barbotare cu aer

Mașinile de spălat prin barbotare cu aer realizează operația de spălare a produselor murdare în trei

etape:

- înmuiere la intrarea materialului murdar în bazinul de spălare;

- barbotare cu aer comprimat

- stropire la ieșirea produsului din bazinul de spălare.

Din punct de vedere constructiv - funcțional, mașina de spălat prin barbotare cu aer se compune din:

1 - jgheab de evacuare pentru produs spălat

2 - rolă de acționare a transportorului cu bandă

3 - dușuri de spălare

4 - transportor cu bandă

5 - motor electric de pornire / oprire a ventilatorului

6 - ventilator

7 - conductă de barbotare a aerului

8 - bazin (cuvă) de spălare

9 - preaplin

10 - cadru

11 - rolă antrenată

12 - dispozitiv de întindere a benzii

13 - racord de evacuare pentru apa de spălare.

Modul de lucru al unei astfel de mașini de spălat este următorul: în bazinul de spălare (8) se

introduce apă, apoi materialul murdar. Se produce astfel o primă spălare a materialului, prin înmuiere. Se

acționează motorul electric (5) și se pornește ventilatorul (6) care suflă astfel aer în interiorul bazinului de

spălare (8) prin conducta de barbotare (7). Este a doua etapă de spălare a materialului – prin barbotare cu

aer. Se pornește motorul electric pentru antrenarea în mișcare a transportorului cu bandă (4), produsul de

la fundul bazinului este astfel preluat și transportat la partea superioară către jgheabul de evacuare (1).

Înainte de ieșirea din mașina de spălat, are loca treia etapă de spălare a produsului, cu apa provenită de la

dușuri (3). La final, după evacuarea produsului spălat din mașină, se opresc motoarele electrice și apa de

spălare murdară se golește prin racordul (13).

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 7

Mod Coala N. document Semnăt. Data

Figura II.2 – Schema mașinii de spălat prin barbotare cu aer

În tabelul II.3. se dă un exemplu de caracteristici tehnice ale unei astfel de mașini de spălat.

Tabelul II.3 – Caracteristici tehnice ale mașinii de spălat prin barbotare cu aer – exemplu

Caracteristici ValoriCapacitate de prelucrare [t/h] 3-5Capacitatea cuvei [m3] 1Consum de apă [m3/h] 1.5Lățimea benzii [mm] 700Viteza benzii [m/s] 0.18Consum de aer [m3/h] 425Puterea electromotorului de acționare a benzii [kW] 1.1

la o turație de 940 rot/minPuterea electromotorului de acționare a ventilatorului [kW] 0,25Dimensiuni de gabarit [mm x mm x mm] 3775x1773x1635Masa [kq] 500

II.2.3. Mașinile de spălat cu perii

În mașinile de spălat cu perii, spălarea produselor murdare se realizează în trei etape:

- înmuiere la intrarea materialului murdar în bazin;

- curățare prin acțiunea mecanică a periilor

- stropire la ieșirea produsului din bazinul de spălare.

Din punct de vedere constructiv - funcțional, mașina de spălat cu perii (figura 11.3) se compune din:

1 - elevator

2 - dușuri de spălare

3 - perii rotative

4 - perii fixe

5 - preaplin

6 - fund falsElab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 8

Mod Coala N. document Semnăt. Data

7 - pâlnie de alimentare cu material murdar

8 - gură de evacuare pentru produs spălat

9 - sistem de acționare a elevatorului

10 - racord de evacuare pentru apă de spălare.

Figura II.3 – Schema mașinii de spălat cu perii

Modul de lucru al unei astfel de mașini de spălat este următorul: în incinta de spălare (bazin) se

introduce apă și prin pâlnia de alimentare (7) materialul murdar. De la un motor electric se pun în mișcare

periile rotative (3) care antrenează materialul de pe fundul bazinului în mișcare pe fundul fals (6) al

incintei de spălare, între ele și periile fixe (4). Se produce astfel curățarea materialului. Un sistem de

acționare (9), format din motor electric – reductor – transmisie, pune în mișcare elevatorul (1), care

transportă materialul de la fundul bazinului de spălare către partea superioară. Înainte de evacuarea din

mașina de spălat prin gura (8), materialul mai este spălat suplimentar prin stropire cu apă de la dușuri (2).

În final, după evacuarea produsului spălat din mașină, se opresc motoarele electrice, apa murdară și

impuritățile grele se golesc prin racordul (10).

Nivelul apei din cuva de spălare este menținut constant prin intermediul unui preaplin (5), care

are și rol de îndepărtarea impurităților ușoare.

Apa murdară și impuritățile grele se evacuează din mașina de spălat printr-un racord (10) dispus

la partea inferioară a mașinii.

Dacă mașina de spălat cu perii se utilizează la spălarea castraveților, apa din cuvă se încălzește

prin barbotare cu abur pentru ca stratul de ceară de pe suprafața castraveților să se dizolve.

În tabelul 11.4. se dă un exemplu de caracteristici tehnice ale unei astfel de mașini de spălat.

Tabelul 11.3 - Caracteristici tehnice ale mașinii de spălat prin barbotare - exemplu

Caracteristici ValoriProductivitate [kq/h] 1200-3000Consum de apă [m3/h] 3-5Putere [kW] 2.2

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 9

Mod Coala N. document Semnăt. Data

II.3. Mașini de spălat cu ax cu palete sau cu șnec

Mașinile de spălat cu ax cu palete sau cu șnec au ca și organ principal de lucru un ax cu palete sau

un șnec.

La acest tip de mașini, spălarea se realizează prin înmuiere și frecarea produsului de organul de

transport.

În tabelul II.4 sunt prezentate principalele tipuri de mașini de spălat cu ax cu palete sau cu șnec și

modul de realizare a spălării pentru fiecare mașină în parte, funcție de destinație.

Tabelul II.4 – Tipuri de mașini de spălat cu ax cu palete sau cu șnec

Tip mașină Principii de spălarePentru spălarea sfeclei de zahăr -îndepărtarea pământului

-îndepărtarea pietrelor-îndepărtarea nisipului și a coditelor de sfeclă

Lurcerno pentru spălarea cartofilor - spălare în contracurentSimplă pentru spălat grâu - separare de praf, pietricele, bulgări de pământ, pleavă și

paie de pe suprafața boabelor de grâuCombinată pentru spălat grâu - spălarea propriu-zisă a boabelor de grâu

-separarea impurităților mai ușoare si mai orele decât grâulPasiruk pentru spălarea cartofilor - înmuiere, transport cu șnec, tambur scuturător

II.4. Mașini de spălat rotative

Mașinile de spălat rotative au ca și organ de lucru principal un tambur, înclinat față de orizontală, din

tablă perforată, șipci sau vergele metalice, cu rol de a reține produsul și a permite eliminarea reziduurilor.

Tamburul se rotește, iar produsul de spălat se alimentează în interior și, datorită înclinării tamburului, se

deplasează către partea opusă alimentării, unde se evacuează. În interiorul tamburului se alimentează și

apa de spălare, astfel încât în timpul deplasării materialului în interiorul tamburului se produce atât

spălarea prin înmuiere cât și separarea și eliminarea eventualelor impurități de pe suprafață datorită

frecării produselor între ele.

II.5. Mașini de spălat prin flotație

La acest tip de mașini, spălarea se realizează prin flotație.

În figura 11.8 se dă un exemplu de utilizare a acestui tip de mașini și anume la spălarea mazării. Din

punct de vedere constructiv - funcțional, mașina se compune din:

1 - pâlnie de alimentare pentru material murdar

2 - pereți transversali

3 - jgheab pentru colectarea impurităților ușoare

4 - cameră de flotație

5 - conductă de evacuare pentru produs spălat

6, 8 - dușuri

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 10

Mod Coala N. document Semnăt. Data

7 - sită oscilantă

9 - sită

10 - cameră de compensație

11 - gură de evacuare pentru impurități grele

12 - rezervor pentru apă murdară

13 – rezervor pentru produsul spălat.

Figura II.8 – Schema mașinii de spălat prin flotație

Modul de lucru ale mașinii este următorul: boabele de mazăre se alimentează printr-o pâlnie (1)

pe sita (9). Impuritățile grele se decantează și se evacuează apoi prin gura (11).Boabele de mazăre,

împreună cu impuritățile ușoare, sub acțiunea jetului de apă la dușuri (8), trec de pe sită (9) în camera de

flotație (separare) (4). Datorită pereților transversali(șicane) (2) și lărgirii secțiunii, viteza curentului de

apă, produs și impurități se micșorează și ca urmare mazărea cade la fundul camerei. Impuritățile ușoare

rămase la suprafața apei se colectează într-un jgheab (3). La partea inferioară a camerei de flotație (4),

prin intermediul unei pompe, apa antrenează mazărea într-un curent și astfel aceasta trece pe jgheabul

înclinat (5) și de aici pe sita oscilantă (7) unde este spălată suplimentar cu apa de la dușuri (6). Produsul

se colectează la final în buncărul de produs (13), iar apa murdară trece prin orificiile sitei (7) și se

colectează într-un rezervor (12).

În tabelul II.6 se dă un exemplu de caracteristici tehnice ale unei astfel de mașini de spălat.

Tabelul II.6 – Caracteristici tehnice ale mașinii de spălat prin flotație –exemplu

Caracteristici ValoriCapacitatea de scalare [t/h] 4Puterea electromotorului de la pompa de recirculare [kW]

2,8la o turație de 1500 rot/min

Debitul pompei de recirculare [l/s] 10,5

Dimensiuni de gabarit [mm x mm x mm] 3100 x 1200x1725

Elab.

P.P.P.A.Coala

Verif. 11

Mod Coala N. document Semnăt. Data