CC BY
26
Таблица 2
Сезон хранения, годы Теплота дыхания продукта, до, Вт/т Потери массы продукта, п, % Коэффициент емгс, доли единицы
МГС | ОГС МГС ОГС расчет опыт
1986—1987 1987—1988 7,20 7,40 13,50 16,00 2,28 2,10 6,22 7,60 1,37 1,57 1,45 1,68
таты хранения яблок Голденспур в идентичных, по отношению к трансмиссионным теплопритокам, штабелях шириной 4,8 м с укрытиями МГС и без них ОГС. Процент потерь за период хранения определяли по отношению к массе исходного образца (нетто); теплоту дыхания — по интенсивности дыхания, определяемой по количеству выделившегося углекислого газа.
Из табл. 2 следует, что расхождения между расчетными и опытными значениями коэффициента емгс составили 5,5 и 6,5%.
ВЫВОДЫ
1. На общее термическое сопротивление трансмиссионным теплопритокам при хранении в МГС значительное влияние оказывают термические сопротивления воздушных прослоек между ограждениями
камеры и укрытием штабеля и между укрытием штабеля и его поверхностью.
2. Технологическая эффективность использования модифицированной газовой среды при хранении плодов и овощей заключается не только в снижении интенсивности дыхания продукта, но и в дополнительной защите его от трансмиссионных тепло-притоков.
3. Анализ указанных факторов необходим при разработке конструкций стационарных укрытий штабелей и оптимизации коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций холодильных камер с локальной системой кондиционирования воздуха.
ЛИТЕРАТУРА
1. Жадан В. 3. Теплофизические основы хранения сочного растительного сырья на пищевых предприятиях.— М.: Пищ. пром-сть, 1976.— 238 с.
2. Курылев Е. С., Герасимов Н. А. Холодильные установки.— М.: Машиностроение, 1980.—
622 с.
3. М и х е е в М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.— М.: Энергия, 1973.— 320 с.
4. Полимерные пленки для выращивания и хранения плодов и овощей.— М.: Химия, 1985.— 232 с.
5. Стефанович В. В., Комарницкий Б. В. Система охлаждения судовых рефрижераторных помещений: Справочник.— Л.: Судостроение, 1984.— 160 с.
и*:дЧ
Кафедра кондиционирования воздуха
Поступила 30.06.(
621.626/927
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗАНИЯ КАРАМЕЛЬНЫХ МАСС
А. А. ОСПАНОВ, А. А. СУРАШОВ, А. В. ПОПЕЛЮШКО
Алма-Атинский филиал Джамбулского технологического института легкой и пищевой промышленности
Предложена машина для измельчения доброкачественных карамельных отходов с целью их рациональной переработки. Основными рабочими органами являются ножи продольно-поперечного резания, вступающие в силовое взаимодействие через слой материала с противорежущим элементом с гребенчатыми зубами, причем режущие кромки продольных ножей состоят из двух половин (рис. 1 и 2) [1].
Целью настоящей работы является определение равнодействующей критической силы Ркру направленной со стороны ножей и способной возбудить процесс резания. В общем виде
Р.- = Ркрл+Ркр» (!)
— максимальное критическое усилие на ноже 2 продольного резания;
(2)
Р л и Рлрп— то же на левой и правой половине ножа 2;
Ркр.2 — Т0 Же Н3 НОЖе 1 ПОПереЧ-НОГО резания.
Для определения величины параметров, входящих в уравнения (1) и (2), спроецируем все действующие на ножи 1 и 2 силы на ось г. Тогда для левой и правой половины ножа 2 продольного резания уравнения равновесия запишутся так:
I Ргр. I
где Ркр\ = Лер.л
кр
Р.
Рис. 1. Схема сил, действующих на нож 2 продольного резания: 3 и 4 — соответственно левые м правые режущие кромки ножа 2; 5 — противорежущий элемент с кромками 6 и 7; 8 — слой карамельной массы
X
А
І; і *
Рнг. 2. С* УСЫ. тіп:л
где с
*,;■ я-Т ,
7: , и ГІ.
Л.чя іінЙЖл ■-Чі коном Гуки
. « Р, — ш .
ОкиЦ'ЇІІТСгКЛ ЗііЯчРііІ Й і:
г.'К' і —
У -з
{ Ч'ЧГТЧЧ 7
Даліт .чіюі і.і 1 У ,. н
і реіміТ І І -.МИ і-
Оіі|іМЄ,ін"ь '■ '.і
' ■'і* !—іЦц я і1 •V.
рГИЯ,\?і
м;£у укрып нм
І* ІІГІТ0 Л Ьііч.-і! ;і 11 -і м "р хр-апн ии ЗДІЬКО 3 с: м *<•:' <\ НО Я 3 ЧПнол {НОННІй*
)№бХ0ДНК і! І їм і}.’ них у К ры И й ••:*нт:;в тепло іе к хато^пль і ы х
JHjkv.4HpObft.ii4
:>;»:л;и хрлікчр-я Ш.иыл ігедії’шзг-й-:.
» Г. а Хила
(грГч’ІШЇ- | ':'Ї0 ІІ 'Л'ІМЬ ~ї:ПЛО-НГЯ Н КІМ ІКІ II ґ
- т с
і г - к н и Ь. В. ;р-.іт:ір ін. х і.м.чс к, 4=;-.— л.ч.і с.
»:-м./.іг ЇО'ЗІІ.ЬУ
сІ2! .626/027
Рис. 2. Схема сил, действующих на нож / поперечного резания
Р — Р -4- Р — Т, 4- Т "
Г.ҐЛ п.л І г сі*: А • ~ 1
В У і
* КР-П -1 І'.-І І
І
где
Рп И Р.
Р и Р
СЖ.Л СЖ.П
где
Рл = б,А/, 6і
толщина (острота) лезвия; п- ■ 3Е — разрушающее напряжение;
есж я — относительное сжатие вертикаль-
ного слоя сырья под фаской АВ; Е — модуль упругости измельчаемого материала.
Окончательно Рр л = 6\Ы\гсж ВЕ. (6)
Значение е м на расстоянии у от оси г опреде-
' ' (7)
ляется из соотношения еИв = ксжЛ/пл,
где
/г.
сжатия
- толщина предварительного слоя материала ножом 2;
Нл —толщина перерезаемого слоя материала левой половиной ножа 2.
С учетом (7) формула (6) имеет вид:
Рр, = б.А/.Л,
і /Ь-ЛЕ.
(8)
Далее определяем значение остальных составляющих Ркрл по уравнению (3). Зная коэффициент трения / измельчаемого сырья о фаску лезвия, можно определить силу трения Т2.л:
Т2.л = №л,
где /=^ф, а _ф — угол трения;
Nл — нормальная сила давления материала на фаску АВ левой половины ножа 2.
где Р] — угол заточки режущей кромки ножа 2.
Для определения сил сжатия Рсжл и обжатия РФ фаски ножа рассмотрим действие элементарных сил йРсж и йР0 со стороны материала 8 на фаску АВ ножа 2 на элементарных участках йу и сИгсжА
(П)
где С,
йу = <іксжЛ ійРі С і = АВ соэР] = /гс, , Л':
величина, характеризующая уровень расположения режущей кромки 3 ножа 2 на лезвие.
С учетом формул (7) и (11) значение элементарной силы сжатия составит:
“сж.цР'СІН сж
tgpl
(3)
(4)
максимальные усилия резания на режущих кромках 3 и 4 в момент начала резания слоя материала; усилия сжатия материала фасками АВ и ВМ;
силы трения левой и правой граней о материал;
проекции сил трения фасок Т2л иТ2п ножа 2 на вертикальную ось г. Для определения усилия резания воспользуемся законом Гука [2]:
Рр.л - Рлар, (5)
площадь лезвия ножа длиной АЛ;
4рсж.л = °РйУ = ес
= £А‘~УМЛг*.ДвР,- (I2)
Проинтегрируем (12) в пределах от 0 до Сь Тогда
с 1
Рсж.л = Е/кл *еР1 5 КжЛ а1гсжА = Е/2клС‘\ 1еР,<13) о
При определении силы РФ относительную деформацию в горизонтальном направлении обозначим через гсжг и выразим через есжд. Для этого воспользуйся существующей зависимостью [2]:
(14)
где ц — коэффициент Пуассона.
Отсюда элементарная сила обжатия йРо
(1Р„ — гЕйксж1 = 1л£ЛА [/1гл ак
Проинтегрировав выражение (15), получим:
(15)
РФо.л = »Е/К і >гсжЛМсжЛ = \і-Е/2ЬлСІ (16) о
Подставим (13) и (16) в (10):
ЫЛ = Е/2клС2\ tgPlS^пPl + ц£/2йлС?созРі =
= £/2/глС? (1^(31 этр, + [асоэРО. (17)
После проецирования Т2л на вертикальную ось г и с учетом (9) и (17) будем иметь значение Т2л:
Т2л = Г^соэр! = соэр, = £/2/г,/С? (зіп2Рі +
+ цсоз2р,)- (18)
Значение силы трения Тх,л граней режущей кромки о материал составит Тх.л = [Рг0.,, (^)
где Рга.л — усилия обжатия боковой грани ножа 2.
Силу Р0.л определяем аналогично выражению (15), но при этом пределы интегрирования изменяются от 0 до ксж ,. Тогда
Рго-л = ^Е/кл\ ксжЛйксжА - цЕ/2кУсжЛ. (20)
С учетом (20) формула (19) имеет вид:
\і}Е/2ІілН
2
сж. 1
(21)
(10)
Подставляя значения всех составляющих сил уравнения (3) из формул (8), (13), (18), (21), получаем окончательно:
- £/^(2б,А/|/г^; - * I. (22)
где к\ = С?[1дР1 + Яз1п2Р1 + м-С052р,) + ц/аЗ.л] —
<23)
коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств / и [х разрезаемого материала; параметров режущей кромки Р; и Сь величины предварительного сжатия слоя материала ЬсжХ, возникающих при внедрении ножа в материал. Аналогично без доказательств напишем окон-
и-
V— і.их' рГ£С\‘и_н к іі
— /Ж N
нательную формулу для определения Ркрп правой половины ножа 2:
Ркрп = Е/2кп(261М1ксж] + к1). (24)
Тогда формула (2) с учетом (22) и (24) имеет вид:
Р
е (гбіД/И^і k\)h
но без учета С і; hc*
средняя толщина
(25)
Ь-л + ь„_
2
поперечного слоя.
С учетом (25) и (28) общая формула (1) для определения Ркр преобразуется к виду:
п Е \ $Ь\М{ЬсжЛ + к\) (Ал + Нп)
кр~~ 2 1 ШШ
+
Для определения величины Р 2 составляем уравнения равновесия сил, действующих на нож 1 поперечного резания:
РКР.2 = Рр+Рсж I Т, + т;. (26)
В этом уравнении силу сопротивления массы перерезанию вычисляем по формулам (5) и (8) с учетом коэффициента (у<1), учитывающего снижение вр вследствие предварительного деформирования (разрушения) слоя материала острыми кромками 3 и 4 ножа 2 продольного резания [1]. Тогда
Р., у62М20р = уЬ2М2ксж2/ксрЕ. (27)
Значения остальных составляющих сил в уравнении (27) определяются аналогично соответствующим формулам (13), (18), (21).
Окончательная формула имеет вид:
РкрЛ = Ен^/2кср (2уб2Д/2 + ксх2к2), (28)
где Ь = + / [ц (1+соз-рз) + БШ-рг], (29)
коэффициент, аналогичный к,
h„.i(2yb2M2-
2k2)'
Л-,Г
Значения параметров Е, ксж, к\ и 62 в. формуле (30) определяются экспериментально.
ВЫВОДЫ
Предложена формула для определения критического усилия применительно для принципиально новой схемы резания, учитывающая влияние конструктивно-технических и режимных параметров процесса измельчения.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. с. 1127560 (СССР). Устройство для измельчения мясокостного сырья/А. А. Оспанов.— Опубл. в Б. И., 1983, № 45.
2. Писаренко Г. С., Агарев В. А. и др. Сопротивление материалов.— Киев, 1963.
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств Поступила 16.12.88
663.916.15
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНФЕТНЫХ МАСС С КРУПНЫМИ ДОБАВЛЕНИЯМИ
В. А. ПАНФИЛОВ, |М. Б. ЭПНГОР|, М. Л. ПАРЦУФ, А. С. ОВЧИННИКОВА, Г. П. ГАВРИЛОВА, Н. А. АГАЛЬЦОВА Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности Всесоюзный научно-исследовательский институт кондитерской промышленности Экспериментальная фабрика кондитерских изделий «Подольская»
В технологии кондитерских изделий с крупными добавлениями перспективными являются продукты экструдированных круп ПЭК в виде гранул. Однако из-за низкой плотности и прочности этих продуктов осложняются процессы смешивания и формования: трудно обеспечить равномерное распределение гранул в конфетной массе и исключить их разрушение. Высокая же гигроскопичность приводит к потере хрустящих свойств изделий, если влажность связующего состава превышает 3—4%.
Нами изучены реологические свойства масс пралине с добавлением ПЭК в виде гранул. Эти конфетные массы можно рассматривать как дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является пралине, а дисперсной фазой — гранулы ПЭК Для описания свойств таких систем удобно использовать относительную ВЯЗКОСТЬ Г|/т)о, равную отношению вязкости дисперсной системы Г) к вязкости дисперсной среды Т)0.
Известные зависимости [1, 2] относительной
вязкости от объемной концентрации дисперсной фазы справедливы лишь при небольших концентрациях.
Для высококонцентрированных систем относительную вязкость целесообразно выразить как функцию толщины прослойки дисперсионной среды между частицами дисперсной фазы. Такой подход
(1)
позволяет одновременно учесть размер, форму и способ упаковки частиц.
В данной работе получена эмпирическая зависимость относительной вязкости конфетной массы от количества гранул ПЭК, выраженного через толщину прослойки между ними.
Толщину прослойки определяли по следующей формуле:
б = юоо(1~£~-а),
где б — половина толщины прослойки, мм;
ф — объемная концентрация гранул ПЭК в долях единицы;
(Г объем межзернового пространства в долях единицы (при гексагональной упаковке частиц а=0,26, при кубической — а=0,48);
5 й — удельная поверхность гранул ПЭК, м2/м3.
В этой формуле выражение (1—ср—а) определяет объем дисперсионной среды, идущей на образование прослойки, а произведение равно суммарной
поверхности частиц
Для определения удельной поверхности ПЭК в виде гранул провели ситовой анализ.
Для каждой фракции определили удельную поверхность по формуле:
ґ-де і' ■:
06: nj.'Ti у гс
l [A'iJL hlt: нззгіг ффїікцнн.
МОЖІКЇ Li ЇГН І
|-№ ІIT !». її'.
Щ 'І'
Ж -і m По,: hu.ThK1.' .
І і,.і,'.И Я м.
фоMv.ny ■;-Тіі t.
■1.111 і Ч-Г і-. НҐІг.'-н і і. 'і £ н Н £ і ■ 111 -1 і .1. ^міі м>. Йр^кр&пЮч Ik-ill ill На iK'vij:
FKMueptaJflS мі
M і CO.'.-fl. ПрЧ Kitfj ha. ДОд H3 ІІҐЛЇ! [hi! "ВИШ ІІІІ KifC ІЇСПС-.1Є ii.-:ili
дзхжсішя НОМСрЁ. ггугйн л определяли ■' зязкостп грові..
і*
килфетазд: и:...*: ичеют одшгзясйі і*, nr* *!г*і і -і»-' гранул
V.4J4N. <1 —j.l.jCf.
її ii n
00 I'I It l.' ll| JOI
in' і 1-й Vпг/.нчс; • iiii;u4t 111> i4- u.i ні* Kfi:4ji;ii"i!-iv* i|p:*j; мй и и h i. iH jj.j j
1 OH I |l.'lj||IIKIIii'li p.j.s ?) \ U »|i"i .її»*; .»
