دليل هندسة التطبيقات لشركة كوريا إيفر-باور
محرك دودي وعجلة دودية لخلاط الطعام وعجانة العجين
تُولّد عجانة حلزونية سعة 300 لتر، تُقلّب 60 كيلوغرامًا من دقيق القمح المُرطّب بسرعة 60 دورة في الدقيقة، مقاومة لزجة تُعادل 380 نيوتن متر عند عمود الخلط. يجب على المحرك التغلب على هذه المقاومة باستمرار لمدة 12 دقيقة لدورة خلط كاملة دون توقف أو ارتفاع درجة حرارته أو تلوث العجين. يُوفّر زوج التروس الدودية بين المحرك والخلاط مُضاعفة العزم، وخفض السرعة، والأهم من ذلك، مُطابقة المواد المُستخدمة في صناعة الأغذية، مما يضمن سلامة المنتج للاستهلاك البشري.
تُعدّ خلاطات الطعام وعجانات العجين من أكثر تطبيقات التروس الدودية استخدامًا في الصناعات التحويلية، حيث تتميز بأعلى عزم دوران وأقل سرعة دوران، إذ تتراوح سرعات دورانها بين 20 و80 دورة في الدقيقة، وعزم دورانها بين 100 و2000 نيوتن متر، مدفوعًا بمقاومة لزوجة المنتج المراد خلطه. يعتمد عزم الدوران الناتج عن الحمل اللزج على ثلاثة متغيرات: لزوجة المنتج (صلصة سائلة جدًا عند 0.01 باسكال.ثانية مقابل عجينة خبز صلبة عند 50 باسكال.ثانية فأكثر)، وحجم المحرك، وسرعة الدوران. تقوم حاسبة الحمل اللزج T = k × µ × V × n بتحويل هذه المدخلات إلى عزم الدوران المطلوب. يتطلب الامتثال لمعايير سلامة الأغذية استخدام مواد تشحيم مسجلة لدى NSF H1 (آمنة للاستخدام عند التلامس العرضي)، ومواد من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البرونز الآمن غذائيًا، وهياكل محكمة الإغلاق بمعيار IP65 أو IP69K للتنظيف اليومي بالضغط العالي، ومواد مانعة للتسرب (EPDM أو PTFE) مقاومة لأحماض الطعام ومواد التنظيف الكيميائية. يُعد زوج التروس الدودية في خلاط الطعام أحد التطبيقات القليلة التي تكون فيها كل من المواصفات الميكانيكية (عزم دوران عالٍ، سرعة منخفضة) والمواصفات التنظيمية (سلامة الغذاء، مقاومة الغسيل) في أعلى مستوياتها في وقت واحد.
لماذا تستخدم خلاطات الطعام أزواج التروس الدودية؟
تشترك خلاطات الطعام الصناعية - مثل العجانات الحلزونية، والخلاطات الكوكبية، والخلاطات الشريطية، والخلاطات ذات المضرب، ومطاحن اللحوم - في متطلب ميكانيكي واحد: عزم دوران عالٍ جدًا عند سرعة منخفضة جدًا. يحتاج خلاط كوكبي سعة 200 لتر، يقوم بتقليب عجينة الخبز بسرعة 40 دورة في الدقيقة، إلى عزم دوران يزيد عن 500 نيوتن متر عند المحرك. يتطلب ذلك، من محرك يعمل بسرعة 1450 دورة في الدقيقة، نسبة تروس تبلغ 36:1 ومضاعفة عزم دوران من نفس الرتبة - وهو ما يمكن تحقيقه في مرحلة واحدة من تروس الدودة.
يؤدي توجيه المحرك بزاوية 90 درجة لزوج التروس الدودية إلى وضع المحرك أفقيًا خلف وعاء الخلاط بينما يشير عمود التحريك عموديًا إلى أسفل داخل الوعاء - وهو توافق هندسي طبيعي لا يمكن لأنواع التروس المضمنة تكراره بدون وصلة زاوية قائمة إضافية.
توفر مرحلة واحدة من التروس الدودية بنسبة 30:1 إلى 60:1 خرجًا من 100 إلى 2000 نيوتن متر من محركات تتراوح قدرتها من 1.5 إلى 15 كيلو واط - وهو ما يتوافق مع نطاق الحمل اللزج لمعظم تطبيقات خلط الطعام بدون ناقل حركة متعدد المراحل.
عندما يفتح المشغل غطاء الخلاط أو يرفع الوعاء، يتوقف المحرك ويجب أن يبقى المحرك في مكانه. تمنع أزواج التروس الدودية ذاتية القفل المحرك من الانزلاق أو الدوران العكسي بفعل ترسب العجين الثقيل - وهو شرط أمان بموجب معيار EN 12041 (خلاطات الطعام).
يمكن تصميم غلاف التروس الدودية بأسطح خارجية ملساء، وخالية من الشقوق، وبأسطح مائلة لتصريف المياه أثناء الغسيل بالضغط العالي، مما يدعم مبادئ التصميم الصحي لنظام تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP). وتقوم علب التروس المدمجة ذات الحواف المتعددة وزعانف التبريد بتجميع بقايا الطعام التي تؤوي البكتيريا.
حاسبة عزم الدوران تحت تأثير الأحمال اللزجة — من لزوجة المنتج إلى عزم الدوران الناتج
يتأثر عزم الدوران المطلوب على زوج التروس الدودية في خلاط الطعام بشكل أساسي بمقاومة لزوجة المنتج المراد خلطه. فالسوائل الخفيفة (كالصلصات والمشروبات) تُولّد مقاومة ضئيلة، بينما تُولّد المعاجين والعجائن السميكة مقاومة عالية. ويمكن تقدير عزم الدوران الناتج عن الحمل اللزج من لزوجة المنتج، وحجم منطقة الخلط، وسرعة الدوران باستخدام صيغة تجريبية مبسطة.
يُبيّن الجدول أدناه قيم عزم الدوران اللزج النموذجية لمختلف المنتجات الغذائية الشائعة وأحجام الخلاطات. يُتيح هذا المرجع لمصممي معدات الطعام تقدير عزم الدوران المطلوب لزوج التروس الدودية قبل إجراء تحليل ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) المُفصّل للمُحرّك.
قيم عزم الدوران عند خرج 60 دورة في الدقيقة مع محرك حلزوني (k = 1.5)، بما في ذلك K_start = 2.0 و SF = 1.5. تختلف القيم الفعلية باختلاف هندسة المحرك ومستوى التعبئة ودرجة حرارة المنتج.
يُظهر الجدول نطاقًا واسعًا يصل إلى 100 ضعف في متطلبات عزم الدوران، بدءًا من صلصة خفيفة في خلاط صغير (8 نيوتن متر) وصولًا إلى موتشي متماسك في خلاط كبير (أكثر من 3000 نيوتن متر). يُفسر هذا النطاق سبب اختلاف المسافات المركزية بين أزواج التروس الدودية في خلاطات الطعام، من 50 مم (خلاطات الصلصة) إلى 250 مم (عجانات العجين الصناعية). يتطلب اختيار الحجم المناسب معرفة لزوجة المنتج وحجم الخلاط، وليس فقط قدرة المحرك. فمحرك بقدرة 5.5 كيلوواط يُشغل خلاط صلصة، ومحرك آخر بقدرة 5.5 كيلوواط يُشغل عجانة عجين، يحتاجان إلى أزواج تروس دودية مختلفة تمامًا، نظرًا لاختلاف خصائص الحمل اللزج.
مواصفات المواد والزيوت المستخدمة في صناعة الأغذية
يجب أن تتوافق معدات تجهيز الأغذية مع لوائح المواد الملامسة للأغذية، حتى عندما يكون زوج التروس الدودية مُغلفًا في غلاف محكم الإغلاق لا يلامس الطعام مباشرةً. يكمن خطر التسرب في تسرب الزيت أو الشحم من خلال مانع التسرب أثناء التشغيل، فقد يلامس المنتج الغذائي. تنص اللوائح (FDA 21 CFR 178.3570، لائحة الاتحاد الأوروبي 1935/2004) على أن أي مادة تشحيم قد تلامس الطعام يجب أن تكون مسجلة لدى مؤسسة NSF H1 (آمنة من التلامس العرضي).
إلى جانب مواد التشحيم، يجب أن تكون مواد الدودة والعجلة غير سامة وغير مسببة للحساسية ومقاومة لأحماض الطعام (الستريك، والأسيتيك، واللاكتيك) والمواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف (الصودا الكاوية، وحمض البيرأسيتيك، والمحاليل المكلورة) المستخدمة في الغسيل اليومي.
دُودَة: الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304 أو الفولاذ الكربوني المطلي بالزنك.
عجلة: برونز الفوسفور CuSn12Ni (آمن للاستخدام مع الطعام، غير سام).
شحم: مادة NSF H1 الاصطناعية PAG أو المصنوعة من السيليكون.
ختم: مانع تسرب شفوي من مادة EPDM، IP65.
ل: علبة تروس مغلقة ليست في منطقة تناثر الماء المباشر. تُستخدم في المخابز، والبضائع الجافة، وتصنيع الأغذية بشكل عام.
دُودَة: الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316L.
عجلة: برونز الألومنيوم CuAl10Fe5Ni5 (مقاومة فائقة للمنظفات المكلورة).
شحم: NSF H1 فلوروسيليكون مدعم بمادة PTFE.
ختم: ختم شفاه من مادة PTFE، IP69K (غسيل ساخن عالي الضغط وفقًا لمعيار DIN 31653).
ل: اللحوم، منتجات الألبان، المأكولات البحرية - مناطق عالية الخطورة في نظام تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP) مع غسل يومي بمواد كاوية.
قام مصنع كوري لإنتاج الكيمتشي بتشغيل ثلاث خلاطات مجدافية سعة 200 لتر لخلط معجون التوابل. تم تحديد أزواج التروس الدودية وفقًا للمعايير الصناعية القياسية - دودة من الفولاذ الكربوني مع شحم معدني مقاوم للتآكل، وعجلة من البرونز الفوسفوري، وختم مانع للتسرب من النتريل. كانت المواصفات كافية ميكانيكيًا (يتناسب عزم الدوران والنسبة مع الحمل اللزج). في غضون أربعة أشهر، ظهر تسرب للشحم من ختم عمود الإخراج في زوجين من أصل ثلاثة - حيث أدى الغسيل اليومي بالماء الساخن عند 65 درجة مئوية بمحلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 2% إلى تدهور أختام النتريل. لامس الشحم المتسرب معجون توابل الكيمتشي أثناء عملية الإنتاج، مما استدعى سحب دفعة من المنتج وإجراء تدقيق لسلامة الغذاء. تجاوزت تكلفة السحب 85,000 دولار أمريكي. لم يكن السبب الرئيسي هو الأداء الميكانيكي لزوج التروس الدودية، بل كان مواصفات الختم ومادة التشحيم. مواصفات الاستبدال: دودة من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304، وعجلة من البرونز الفوسفوري (بدون تغيير)، وشحم سيليكون NSF H1، وختم EPDM مُصنّف للاستخدام مع الغسل بمواد قلوية. زيادة التكلفة للزوج الواحد: 62 دولارًا أمريكيًا (من 180 دولارًا أمريكيًا إلى 242 دولارًا أمريكيًا). كان من شأن هذه الترقية التي تبلغ تكلفتها 62 دولارًا أمريكيًا لكل زوج من الأزواج الثلاثة - أي 186 دولارًا أمريكيًا إجمالًا - أن تمنع عملية سحب منتجات بقيمة 85,000 دولار أمريكي. العبرة: في مجال تصنيع الأغذية، لا تُعدّ مواصفات الختم ومواد التشحيم ترقية "مستحسنة"، بل هي شرط أساسي للامتثال لمعايير سلامة الأغذية، ولها تبعات مالية ضخمة قد تصل إلى حدّ عمليات سحب المنتجات.
مواصفات ثلاثة أزواج تروس دودة لخلاط الطعام
الحالة 1 - مصنع كيمتشي كوري: خلاط ذو مجداف سعة 200 لتر، بيئة غسيل بمواد كاوية
حدد مصنع كوري للكيمتشي أزواج تروس دودة لثلاث خلاطات مجدافية سعة 200 لتر لخلط معجون التوابل (غوتشوجارو، ثوم، زنجبيل، صلصة سمك - لزوجة تقريبية 15 باسكال.ثانية). سرعة الخلط: 40 دورة في الدقيقة. معامل هندسة الخلط k = 1.8 (نوع المجداف). عزم اللزوجة T_viscous = 1.8 × 15 × 200 × 40 = 216,000 نيوتن.ملم = 216 نيوتن.متر. K_start = 2.0 (المعجون البارد أكثر صلابة). SF = 1.5. عزم الدوران T_required = 216 × 2.0 × 1.5 = 648 نيوتن.متر. المحرك: 5.5 كيلوواط، 1,450 دورة في الدقيقة. النسبة: 36:1. زوج تروس دودة (مواصفات مُعدّلة بعد سحب المنتج): بدء تشغيل فردي، وحدة 5، مسافة مركزية 125 مم، دودة من الفولاذ المقاوم للصدأ AISI 304 مصقولة بدقة Ra 0.6 ميكرومتر، عجلة من البرونز الفوسفوري CuSn12Ni. الشحم: NSF H1 سيليكوني، مانع تسرب EPDM، IP65. عزم الدوران المُقدّر: 820 نيوتن متر - هامش أمان كافٍ فوق 648 نيوتن متر. الغسيل اليومي: 65 درجة مئوية، 2% هيدروكسيد الصوديوم، ضغط 30 بار. صمدت مانعة تسرب EPDM لمدة 2.5 سنة قبل استبدالها المُجدول (مقابل 4 أشهر لمانعة تسرب النتريل). تكلفة الزوج: 242 دولارًا أمريكيًا. الإنتاج السنوي: 2400 طن من الكيمتشي - يحمي الزوج الذي تبلغ تكلفته 242 دولارًا أمريكيًا دفعات من المنتج تتراوح قيمتها بين 15000 و25000 دولار أمريكي لكل دفعة.
الحالة الثانية - مصنع موتشي ياباني: عجانة سعة 100 لتر، لزوجة شديدة، تحدٍ حراري
حدد مصنع ياباني متخصص في صناعة الواغاشي (الحلويات التقليدية) أزواج تروس دودة لعجانة ساخنة سعتها 100 لتر لإنتاج الموتشي (كعكة أرز لزجة مطحونة - لزوجة من 100 إلى 200+ باسكال.ثانية عند درجة حرارة خلط من 60 إلى 80 درجة مئوية). كان هذا من بين أكثر تطبيقات خلاطات الطعام تطلبًا: لزوجة عالية جدًا مع درجة حرارة مرتفعة. سرعة المحرك: 25 دورة في الدقيقة (بطيئة لمنع تمزق بنية الموتشي). k = 2.2 (عجانة بشفرة سيجما). T_viscous عند µ = 150 باسكال.ثانية: 2.2 × 150 × 100 × 25 = 825,000 نيوتن.ملم = 825 نيوتن.م. K_start = 2.5 (كتلة الموتشي الباردة شبه صلبة). SF = 2.0 (هامش لزوجة عالٍ جدًا). عزم الدوران المطلوب = 825 × 2.5 × 2.0 = 4125 نيوتن متر. تجاوز هذا الحد قدرة زوج التروس الدودية المفردة عند المسافات المركزية القياسية، وتم حل المشكلة باستخدام زوج بمسافة مركزية 250 مم مصمم لتحمل عزم دوران 4500 نيوتن متر. المحرك: 11 كيلوواط. النسبة: 58:1. الدودة: فولاذ مقاوم للصدأ AISI 316L (أحماض غذائية من أرز موتشيكو). العجلة: برونز فوسفوري مصبوب بالطرد المركزي (مقاومة للصدمات لتحمل ارتفاعات عزم الدوران عند بدء التشغيل البارد). تشحيم بحمام زيت باستخدام زيت صناعي NSF H1 PAG - تم اختيار حمام الزيت بدلاً من الشحم لأن درجة حرارة المنتج البالغة 80 درجة مئوية تشع حرارة إلى غلاف التروس، مما يرفع درجة حرارة الغلاف إلى 65 إلى 75 درجة مئوية باستمرار. تصفح مخفض تروس دودي صالح للاستخدام مع المواد الغذائية خيارات لتطبيقات معالجة الأغذية ذات اللزوجة العالية.
الحالة 3 - مصنع نودلز فيتنامي: خلاط عجين سعة 300 لتر، تنافسي من حيث التكلفة، ذو إنتاجية عالية
حدد مصنع فيتنامي للمعكرونة سريعة التحضير أزواج تروس دودة لثمانية خلاطات عجين حلزونية متطابقة سعة 300 لتر، تُستخدم لإنتاج عجين معكرونة القمح بشكل مستمر على مدار ورديتين. لزوجة العجين: من 30 إلى 50 باسكال.ثانية. سرعة المحرك: 60 دورة في الدقيقة. k = 1.5 (خطاف حلزوني). عزم اللزوجة عند µ = 40 باسكال.ثانية (المدى المتوسط): 1.5 × 40 × 300 × 60 = 1,080,000 نيوتن.ملم = 1,080 نيوتن.متر. K_start = 1.8 (مزيج الدقيق والماء أقل صلابة من العجين النقي عند بدء التشغيل). SF = 1.5. عزم الدوران المطلوب = 1,080 × 1.8 × 1.5 = 2,916 نيوتن.متر. قدرة المحرك: 15 كيلوواط. النسبة: 24:1. زوج تروس دودة: بدء تشغيل أحادي، وحدة 8، مسافة مركزية 200 مم، عزم دوران 3200 نيوتن متر. المادة: دودة من الفولاذ الكربوني المطلي بالزنك (بسعر تنافسي)، عجلة من البرونز الفوسفوري. الشحم: مركب الليثيوم NSF H1. مانع التسرب: EPDM، IP65. كان استخدام الطلاء بالزنك (بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ) مقبولاً لأن هيكل الخلاط مغلق بالكامل ولا توجد منطقة تناثر طعام مباشرة، كما أن نظام التنظيف يعتمد على الماء الدافئ فقط (بدون مواد كيميائية كاوية - خط إنتاج المعكرونة الجافة لا يُولّد خطر التلوث البيولوجي الذي يتطلب التنظيف بالمواد الكاوية). تكلفة الزوج: 165 دولارًا أمريكيًا. سعر الجملة لـ 8 وحدات: 148 دولارًا أمريكيًا للوحدة. الإنتاج السنوي لكل خلاط: 4800 طن من عجينة المعكرونة - تمثل تكلفة زوج تروس الدودة أقل من 0.003% من قيمة المنتج الذي يمر عبره.
الأسئلة الشائعة
س: هل استخدام مادة التشحيم NSF H1 إلزامي لجميع أزواج التروس الدودية في خلاطات الطعام؟
يُشترط استخدام مُشحِّم NSF H1 عندما يكون للمُشحِّم أي مسار للتلامس مع الطعام، حتى لو كان ذلك من خلال تسرب من مانع التسرب خلال عمر الجهاز. إذا كان غلاف التروس الدودية مُغلقًا بالكامل داخل هيكل الخلاط، دون وجود أي مسار مباشر أو غير مباشر بين غلاف التروس ومنطقة الطعام (يتم التحقق من ذلك من خلال تقييم مخاطر HACCP)، فقد يكون مُشحِّم NSF H2 (غير مُلامس للطعام) مقبولًا. مع ذلك، يُلزم معظم مُدققي سلامة الأغذية وكبار مُصنِّعي الأغذية باستخدام مُشحِّم NSF H1 لجميع المُشحِّمات داخل منطقة الإنتاج، بغض النظر عن حالة الإغلاق، حيث يُعتبر خطر فشل مانع التسرب الذي يُؤدي إلى مسار تلامس غير متوقع غير مقبول مُقارنةً بفارق التكلفة. يُكلِّف شحم NSF H1 ما يُقارب ضعفين إلى أربعة أضعاف تكلفة الشحم الصناعي القياسي للكيلوغرام الواحد، ولكن الكمية لكل زوج من التروس الدودية (من 50 إلى 200 غرام) تجعل فرق التكلفة ضئيلًا للغاية: عادةً من 3 إلى 8 دولارات أمريكية لكل زوج.
س: كيف يؤثر الغسيل اليومي على عمر خدمة زوج التروس الدودية؟
يُؤدي الغسيل اليومي عالي الضغط (من 30 إلى 80 بار، ومن 60 إلى 85 درجة مئوية، غالبًا باستخدام محاليل كاوية أو مكلورة) إلى إجهاد موانع التسرب في علبة التروس أكثر بكثير من إجهاد أسنان التروس نفسها. تتشقق موانع التسرب المصنوعة من النتريل القياسي وتفقد مرونتها بعد 6 إلى 12 شهرًا من الغسيل اليومي بالمحاليل الكاوية. بينما تقاوم موانع التسرب المصنوعة من مادة EPDM المحاليل الكاوية لمدة تتراوح بين سنتين وثلاث سنوات. أما موانع التسرب المصنوعة من مادة PTFE فتقاوم جميع مواد تنظيف الأغذية تقريبًا إلى أجل غير مسمى، ولكنها توفر أداءً أقل فعالية في منع التسرب. النهج الموصى به: استبدال موانع التسرب المصنوعة من مادة EPDM كل سنتين في حالة الغسيل العادي؛ واستبدال موانع التسرب المصنوعة من مادة PTFE في حالة الغسيل عالي الكثافة (اللحوم، منتجات الألبان) مع فحص بصري سنوي. يُنصح بتخصيص ميزانية لاستبدال موانع التسرب كجزء من تكاليف الصيانة الدورية، فهي أقل تكلفة بكثير من تكلفة تسرب الشحوم إلى منطقة الطعام نتيجةً لتلف مانع التسرب.
س: هل يمكن استخدام عجلة بلاستيكية لتقليل الضوضاء في زوج التروس الدودية لخلاط الطعام؟
تُستخدم العجلات البلاستيكية (نايلون MC، بولي أوكسي ميثيلين) في خلاطات الطعام الصغيرة (خلاطات المخابز التي توضع على سطح الطاولة، وخلاطات الصلصات التي تقل سعتها عن 50 لترًا) حيث يكون عزم الدوران أقل من 30 نيوتن متر، ويكون مستوى الضوضاء عاملاً مهمًا (مثل المطاعم ذات المطابخ المفتوحة). أما بالنسبة لخلاطات الطعام الصناعية التي تزيد سعتها عن 50 لترًا، فإن عزم الدوران المطلوب يتجاوز عادةً قدرة تحمل العجلات البلاستيكية - إذ أن عجين الخبز عند عزم دوران يزيد عن 300 نيوتن متر كفيل بسحق سن بلاستيكي في غضون دقائق. لذلك، تستخدم خلاطات الطعام الصناعية عجلات من البرونز الفوسفوري أو البرونز الألومنيومي حصريًا. ويُعدّ مستوى الضوضاء المرتفع (البرونز أعلى من البلاستيك بمقدار 8 إلى 12 ديسيبل) مقبولًا في بيئات المصانع حيث تتراوح ضوضاء الخلفية من معدات الإنتاج الأخرى بين 70 و85 ديسيبل (A).
س: كيف يمكنني تقدير لزوجة منتج غذائي لم أقم بخلطه من قبل؟
توفر قواعد بيانات لزوجة الأغذية المنشورة (مثل كتاب ستيف "الأساليب الريولوجية في هندسة عمليات الأغذية") قيمًا مرجعية للمنتجات الغذائية الشائعة. ولتسهيل التقدير عمليًا: إذا كان المنتج ينسكب بسهولة كالماء، فإن قيمة µ تكون أقل من 1 باسكال.ثانية. إذا كان يتدفق ببطء كالعسل، فإن قيمة µ تتراوح بين 2 و10 باسكال.ثانية. إذا حافظ على شكله لفترة وجيزة كالمايونيز، فإن قيمة µ تتراوح بين 10 و50 باسكال.ثانية. إذا حافظ على شكله بشكل دائم كعجينة الخبز الصلبة أو الموتشي، فإن قيمة µ تتراوح بين 50 و200 باسكال.ثانية أو أكثر. تجدر الإشارة إلى أن معظم المنتجات الغذائية غير نيوتونية (تتغير لزوجتها بتغير معدل القص)، لذا فإن "اللزوجة" المستخدمة في حاسبة عزم الدوران هي اللزوجة الظاهرية عند معدل قص المحرك - وليست قيمة ثابتة. بالنسبة للتطبيقات الحساسة، يُنصح بقياس لزوجة المنتج باستخدام مقياس لزوجة دوراني عند سرعة دوران المحرك المستهدفة قبل تحديد مواصفات زوج التروس الدودية.
س: ما هو العمر الافتراضي النموذجي لزوج تروس دودة خلاط الطعام؟
تعمل خلاطات الطعام عادةً من 4 إلى 10 ساعات يوميًا مع دورات خلط متقطعة (من 10 إلى 20 دقيقة لكل دفعة، من 10 إلى 30 دفعة يوميًا). عند تشغيلها من 2000 إلى 3500 ساعة سنويًا، تدوم عجلة البرونز في زوج التروس الدودية المصممة بشكل صحيح من 4 إلى 8 سنوات قبل أن يتطلب نمو الخلوص استبدالها. أما الدودة الفولاذية (المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو المطلية) فتدوم من 10 إلى 15 عامًا أو أكثر. غالبًا ما يكون العامل المحدد لعمرها الافتراضي في تطبيقات الأغذية هو تدهور مانع التسرب نتيجة الغسيل وليس تآكل أسنان التروس - قد تحتاج موانع التسرب إلى الاستبدال كل سنتين إلى ثلاث سنوات بينما لا تزال أسنان التروس في حالة جيدة. إن تخطيط استبدال موانع التسرب كبند صيانة روتيني يطيل العمر التشغيلي العملي لمجموعة زوج التروس الدودية بالكامل.
تعمل أزواج التروس الدودية في خلاطات الطعام وعجانات العجين عند نقطة التقاء متطلبات ميكانيكية فائقة (حمل لزج يتراوح بين 100 و3000 نيوتن متر فأكثر) مع متطلبات صارمة لسلامة الغذاء (مواد تشحيم من فئة NSF H1، ومواد آمنة غذائيًا، وأختام مقاومة للغسل). وتقوم حاسبة الحمل اللزج - T = k × µ × V × n - بتحويل لزوجة المنتج وحجم الخلاط وسرعة المحرك إلى عزم الدوران المطلوب، مما يسد الفجوة بين مواصفات المنتج التي يحددها فنيو الأغذية وتصنيف عزم الدوران الذي يحدده مهندسو التروس. إن مواصفات المواد ومواد التشحيم الغذائية ليست ترقيات اختيارية، بل هي متطلبات أساسية لسلامة الغذاء، ويترتب على إغفالها عواقب مالية وخيمة قد تصل إلى حد سحب المنتج من السوق. وتُعتبر الزيادة في تكلفة المواصفات الغذائية (التي تتراوح عادةً بين 30 و60% فوق المواصفات الصناعية القياسية) ضئيلة مقارنةً بقيمة المنتج الغذائي المُعالَج في الخلاط وتكلفة سحب المنتج في حال تلوثه.
بالنسبة لمصنعي معدات الطعام الذين يحددون أزواج تروس دودة الخلاط، يقوم قسم الهندسة لدينا بإجراء حسابات الحمل اللزج ومطابقة النتيجة مع حزمة المواد الغذائية المناسبة. الكتالوج القياسي مجموعات تروس دودة صالحة للاستخدام مع المواد الغذائية قم بالشحن باستخدام شحم NSF H1، ودودة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مطلية بالزنك، وعبوات مانعة للتسرب من مادة EPDM بمسافة مركزية تتراوح من 50 إلى 250 مم. أرسل مواصفات محرك خلاط الطعام مع نوع المنتج، وحجم الخلاط، وسرعة المحرك، ونظام الغسيل.
تحديد أزواج التروس الدودية لخلاطات الطعام أو العجانات؟
أرسل نوع المنتج (أو تقدير لزوجته)، وحجم الخلاط، وسرعة ونوع المحرك، ومواد التنظيف المستخدمة، ومعايير سلامة الغذاء (HACCP، FDA، الاتحاد الأوروبي). سنقوم بحساب عزم الدوران الناتج عن الحمل اللزج، ونوصي بحجم الإطار المناسب، والمادة، ومجموعة مواد التشحيم الغذائية.
المحرر: Cxm
