автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Межоперационное транспортирование сыпучего полуфабриката пралине

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ. ВУСШЕП ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПСЛ1;Т1ПС1 РСК?

Московский ордзна Трудового Красного Знамс-1 технологически институт гпвдево«! промыпленностл

На правах рукописи

Тултабаев СултЧечбвк Чумановяч

Ш 654.143.7.004.3: 621.867.133 /043.3/

КЕКОПЕР АЩ'ОШЮЕ ТРАЧСПОРТИРОВАШ СЫПУЧЕГО ПОЛУОАШКАТА. ПРАЛКНЕ

Специальность 05.18.12 - Процессы, ыазина ц агрегаты

пвдезой ПрОМЫПЛеННОСТЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соаскаяае ученой степени кшцадата технических наук

¡¿осква - 1991

Работа выполнена на ::а£едро 'Теория механизмов, малин и роботов" Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института тацевой прошшленности и на Московской кондитерской йабрике ям. П.А.Бабаева.

Каучкий руководитель - доктор технических наук» •

Ведущая организация - Всесоюзный научно-исследовательский

Защита диссертации состоится на заседания Специализированного Совета К 063.51.07 Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института пищевой промышленности по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. II.

диссертацией мокно ознакомиться в информационно-технической центре МТИПП.

Отзыв и автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учревдения, просим направлять в Ученый Совет института.

Автореферат разослан

Ученый секретарь *

Специализированного Совета,

кандидат технических наук,доцент • И.М.Савина

лрос'зссор С.А.Мачкхкн

Офицаалыше оппоненты - доктор технических наук,

профессор Л.К. Николаев

- кандидат технических наук и.о. проф. А.И. Драгилев

институт кондитерской промышленности

ОБЩАЯ Х;?А?:ГЕР::СГГ;;ЛА РАБСТВ

Актуарное? ь. 3 настоящее время колэтгорскоз прс::ззодстзо оборудовано високопроиззодлтелытк изгаса:.:.-!, езто::а?а:.г! :: г.о.-у-автоыаташ, в значительной стеной:: удоалетзоряжЕ.^ созро:.:е:п!!Д.: Требования:.!. Вместе с тем разработке с;:сге:.: я устрсЛстз для операцпонного трапепортирозаняя сырья, полуТсСразатоэ :: готозой прозаик: до иастоя-дего в?з:.г не уделяется долгого ян:п.'.аш'_я, хотл часто эти проблема являются пр.тг.гло::, с:ш:тг,е:*. э*.'с:%т;пзкос работ« ново.! технакл.

Сипуча?. полу:;абрлна? лраише (СГГП) пр'здотзздлет собо:! тонхо-изпельченнуа смесь обхареншлс тер?иг. гг.слосодеряадях ядер ореха о сахаром п твердой: играми, в которых кгри яв."-:;тгсл основном структурообразозателем.

.'.'ехоперацношюе транспортнрозанле с::лучего палу1збр;:к4та пралине :;а кондитерских предприятиях езязало с прозеде:п:-з:.: больного объема работ. Особенно зел;гх:: &т;: ойъб:-ы на стар-ас предприятиях, где произыодстзегшпз цеха располагается в разобщеннее помещениях. В настоящее зремл ыегоперацнокное транспортирование СПП ¡заполняется различными средствами механического транспорта, ча^-з всего в передзикних емкостях, которые занимаю? значительную производственную ато;иадь, перегружают знутрздехозие подъемно-транспортные устройсгза, требупт затрат тянелего физического труда.

Особенностью технологам производства пратанозых масс, в боль-со.1 степега определянцей ах качество, является пг ^есс измельчения рецептурной смеси на валковых мельницах, в процессе которого происходит разогрев полу<г брпхата, вызываний. необходимость охлаждения СЩ перед отмлнхоп. Охлаздение проводят в передвижных емко-стлх большого объема, что приводит к созданию болызого перепада температур в объеме продукта. В связи с этим нарушается направленность процесса кристаллизации к:ра, структура СШ становится

неоднородно;:, что о?г :п;ательно сказывается на качестве массы в процессе отадаки, Проблема усложнена отсутствие,'" методик ооъектявного цэмет-°няя свойств, характеризующих качество СПП п^ред отгадкой в зависимости от способа охлаждения, а таксе от регака а особенностей эксплуатации технологических систем, Поугому при возра-стаадл об^ег.'лк производства конфет и требований к качеств-* чод«-лпи разработка п внедрение устройств да непрерывной подачи СШ1 на отьакку к методик ооьективного измерения качества СПП ¿¿¿дяется актуальной задачей, представкявдеЗ интерес для отрасли.

Гель работа: совсрзекствование процесса структуроо^резоваяая сыпучего полуфабриката щзаишо перед стыиапой 5; «еханизаак:: его ¡.кооперационного транспортирования.

Научная новизна работы. Установлена осноаьые закономерности механической обработки пр&тинових масс в технолохической иодсисте-г.:е образования СПП, в частности, определены общие взаимосвязи аду пгратетрая процессов скеаиБ&чкя, измельчения и охлаждения; выявлены наиболее информативные и влиящне параметры процессов. Определены основные физико-механические характеристика СПП.

• На основе разработанной Физической модели процесса структур0* образог. ;ия СПП перед отминкой теоретически установлен и экспериментально- подтвержден ; рактер изменения прочности СПП в зависимости от высоты и объема охлаждаемого слоя.

Для оценки качества процесса структурообразованяя СПП перед отшнкой разработана м^годика определения прочности на разрыв СШ

Осуществлена экспериментальная проверка достоверности расчетных формул для крутонаклонных скребковых конвейеров оплошного волочения.

На основании проведенных исследований предиокеко структурой образование СПП леред отминкой проводить - процессе его транспортирования скребковым конвейером сплошного волочения.

Практическая ценность работа заключается з следрспем:

- разработана методика объективной оценки качества СТП перед отмянкой;

_ определен рациональный реяпм процесса структуросбразоваюхя СПП перед отминкой;

- разработан ц я спитая экспериментальный образец крутонаклонно го скрёбксзого конвейера сплошного золочения для мекоперацпонно-го транспортирования СГШ, дополнительная прибыль от внедрения которого составляет 6,6 тыс. руб., в год.

Апробация забота. Основные положения диссертационной работу и результаты экспериментальных исследований доложены на 6-й Всесогз-ной научнсн-техгепеской конференции " Электрофизические методы обработка ткпдезых продуктов я сельскохозяйственного сырья" О.!оскза, 1989 г.), 5-й Всесоюзной научной конвенции "Механика сыпучих материалов" (Одесса, 1991 г.) н на расадреннои заседания кайедры "Теория механизмов, :лаиин я роботов" !>П1!ПП.

Публикации. По теке диссертации опубликовано 7 работ, в той числе I обзор и получено положительное решение на изобретение.

Структура и объем работа. Диссертация состоит из ззедения, оести глаз, выводов, списка использованной литература (103 наименования) и приложений. Работа изложена на 715 страницах машинописного текста, включая 2? иллюстраций и таблиц.

СОЕРНАНИЗ Д5ССЕРТАЦК0Ш0Й РАБОТА

Во введении обоснованы актуальность работы »_ леобходииость совершенствования процесса структурообразования СПП и механизации его иеаоперациокного трш.-портированпя, сформулирована цель работы а ее научная новизна.

В первой главе представлен обзор литературы, где приводится анализ существующих технологических схем и процессов производства

кралине а пралкнозых конфетин ыасс, конвейеров, испольэус!^ для хщншерационкого гралспортярэБаяяя сыпучих материзлоз; взлагатог. вопросы сг уктуроаСг^повангя СПП как дасперской системы и с 1-е. йз-зико-кеханаческле свойства; рассматриваются вопросы исаледозантя процесса тракспортироьгзшя штучях катерзалов конвейераш сжоенс-го волоченая.

Ка основе анализа литературы дая мехоперацяониого трелопгртп-ровакпя СПИ выбран скреокоЕьй конвейер сплошного ззолеченяя о кой-турктм скребками, так как трасса тракслортированля СШ1 имезт кру-токаклокный участок.

Вторэя глава посвящена изучению основных фкзшю-мзханкчвекгх свойств СШ.

При проектирования транспортируидего устройства пеобходамс учитывать не тольхо технологическую схему транспортного процесса к конфетные условия аксяяуеташш, но а фаззхо-мэхаянчзокие свойства продукта. Поэтому одной из'задач исследований являлось определенна основных фазико-ыеханхчеоках характеристик СПП.

Определение плотноста, об-штой глаосы, относительной плотности, пористости и утла естествзнного откоса СПП типа "Белочка", "Ночка" доводили по общепринятым методикам применительно для пищевых' сыпучих материале... В результаты исследований уогановлано, что плотность СПП составляет 1290-1320 кгД^: объг?®:ая глаоса -500-540 кг/;.!3; относительная плотность - 39--41$; пористость ~ 61-55$; угол естественного откоса - 45°-47°.

При расчете и проектировании схрзбковнх конвейеров сакозного волочения кроме названных свойств необходимо учктньбть п спеаикя-ческие свойства СПП: липкость (адгезия), теку;;эсть, иасоовая до.?.. влаги и аира.

.Едя определения характеристики текучести СПП по "функция разрушения", предложенной Дненике, применяли катод испытаний

/

сыпучих гхатзрзалов па одноосное сжатие. Для устранения трения продукта о стенка готовили цилиндрические образца в разъемной, секционированной по зысоте форма.

Прочность образца на раздавливание определяли, прикладывая нагрузку к торцу, с помощью прибора ИПГ-1, обеспечиваэдего перемещение нагружающего диска о постоянной скоростью У =» 1,0 -ТО" * :.'/с.

По результатам из?леренк" построили графита функции разрушения для СПП типа "Белочка" я "Ночка". Классификация "функции разрушения" по Лненике показала,- что СПП по характеру текучести относится к средне те кучим и плохотекучим материалам, следовательно, требуют принудительной подачи в процессе дозирования и обрусения при разгрузке скребкового конвейера.

Исследование адгезионных свойств СПП проводили на адгеззо-метре, работающем по методу разномерного отрыва. Адгезионнуз прочность СПП определяли в зависимости от температуры продукта и предварительного давления контакта.

Результаты исследований показали, что с увеличением величины предварительного давления контакта от 100 до 300 Па адгезионна* прочность увеличивалась в 2 раза, а при изменении температуры от 15° до 50°С уменьшалась в 2 раза.

Третья глаза посвяцена системному исследованию подсистемы образования СПП (С^) поточной линии кондитерского производства прали-новых конфет.

Рассмотрен технологический процесс приготовления СПП, применяемый на Московской кондитерской фабрика им. П.А.Бабаева, схема которого представлена на ~ис. I.

Установлено, что основными недостатками процесса являются: невозможность получения однородной структуры СПП перед отшнкой, значительные площади для охлаг-даэдего оборудования, применение тяжелого ручного труда при передвижении емкостей.

- С -

Рис. I. Схема хомплеисно-кехаакзированноЕ линии производства пралиновых касс

1 - пятавалкоЕыа мельницу, 6,12 - охлаждающий шкаф,

2 — переданные эдаост'". 7 - - лтателъ СПП,

3 - грузовой лифт, " 8 - декеопроквдыватель,

4 - смеситель периодического 9 - наклонный транспортер,

действия, Ю -насос для. подачи жира, .

•5 - формующая машина, II - смеситель пластикатор.

Анализ взаимосвязей между параметрам прессов, реализуема в подсистеме Cj.начинала о построения операторной модели. На рис.2 показаны п перечислены элементы подсистем Cj, матеьитиче-ская модель формирования качества СШ1, в которой имеет вид:

где Цл- обобщенный показатель качества (СГТК) СПИ; х'''- ОПК

тертого ореха; fj- ОПК serpa; f,'- ОПК сахарной пудры; ОПК

сыпучих добавок; Д,. - передаточная 5ункцпг. uu) дозирования м '

тертого ореха; /)fa - ITS дозирования sipa; A(_t - 115 дозирования сахарной пудры; - ГК> дозирования сыпучих добавок; 4¿t - Г. смепгоания компонентов; Axt- ПО измельчения рецептурной \'.ассы; Ai ~ охлаждения СПП.

Ka "оскозскоП кондитерской фабрике км. П.А.Бсбаеза дозирование компонентов, их смепгаание и измельчение осудестзляа? на ком-плексно-!.!ех2!<лзпровапкои участке. 3 связи с эти:,: для дальнейшего анализа был построен rpaí» (рис. 3), на котором показана связь режимных параметров с характеристика1,« обрабатываемого продукта.

На этапе дозирования питатели, имеицие определенные параметры (КП0), долены обеспечивать необходимую точность дозирован;«

( Ад ). 3 уравнении (I) обобценные показатели качества X(¡¡ , 11} tu

/л » Хв определяются ГОСТом и влиять на них з плоцессе обпа-

í а . Ю

зования оПП невозможно, а передаточные функции А } , Aía , At¡ , Jif.e определяется точностью дозирования.

На этапе смепизания сходные показатели компонентов ( , »Унг^М^Ы ) в совокупности с режимными ( TítTtt nt ) и конструктивными (КП ) параметрами формируй® основной показатель качества проста - однородность смеси (ОС) п ее температуру (Tg). При ото:.: слезет отметить, что высокая концентрация твердой фазы,

л„№

С]г - подсистема образования СПП с заданными технологическими показателями качестза. I - оператор образования измельченной рецептурной смеси.

1 - процессор охлаждения,СИЛ 2 - процессор дозирование т&ртого ореха.

2 - процессор измельчения рецептурной смеси 3,- процессор дозировании егхарноЯ пудры. II- оператор образования рецелтурноГ. ллеси. 4 - процессор дозирования сыпучих добавок. I - тооцессор смезиг.ания исходных компонентов. 5 - процессор дозирозания жира.

Рйс. 3 Граф взаимосвязей режимных параметров с

показателями полуфабриката пралине в подсистеме С|.

с одно* стороны, к высокая вязкость нэдкой фазц, с другой, затрудняют образование равномерно распределенной суспензия, которая монет быть получена только в результате продолжительного смеппвания. В связи с эти;.: передаточная функция А^ зависит от продолкитель-ности смели:зания, которое рекомендуется проводить б течение 15-25 мнк.

Ка этапе измельчения основными технологическими параметрам, характеризующими процесс измельчения пралиновых масс, являются степень измельчения (СИ) в процентах по Реутову, температура массы после вальцевания (Tg) и производительность СП) пятивалковых мельниц. При этом степень измельчения пралиновых масс зависит от величина зазора незду валками, т.е. от ее производительности. Например, чтобы получить СШ высокого качества и достаточной степени измельчения, необходимо обеспечить непрерывное дозирование рецептурной смеси и регулирование зазора между валками пятивалковой мельншш с таким условием, чтобы производительность ее не превышала 400-6СО кг/ч, что соответствует степени измельчения 89-90$. Таким образом на этапе измельчения- из всего набора параметров наиболее информативным к контролируемым является степень измельчания, которая казывае- количество частиц размером более 35 мил, так как более 1фупгше чаитицы ощущакг^я на вкус, ухудшая тем самым качество готового продукта.

■Ка этапе охлаждения исходные показатели компонентов ( , , Tg , CI1) г совокупности с рваамыми (Т^ , Т. ) параметрами формируют основной показатель качества СПП А4 3 - готовность продукта к отминке. Для высокодасперсных систем, к которым, относятся (ЛШ после измельчения, важным фактором, определяющим их свойства,.является соотношение между прочностью (Т) связей частиц, (контактов) и иг числом ( V ) в единице объема. При этом число ;,i;H..,,... -ог ( if ) определяется размером частиц ( d ), формой (Ф)

■л способом упаковки ( V ). Таким образом основной путь управления процессом структурообразоваяия СПИ перед отмлнко": - ото управление прочностью контактов между частицами продукта.

В четвертой главе представлена физическая модель процесса структурообразования СПП перед отмкнхсЗ в зависимости о? вт^сотц н объема охлаждаемого слоя.

Анализ литературных данных и системное исследование подсистемы образования СПП показало, что наиболее слабо исследовано влияние процесса структурообразования СПП на процес" отмпкки пралнпозых масс. Поэтому для методологически правильного исследования процесса структурообразования СПП перед отминкой, например, в больоо?. емкости, потребовалась разработка физической модели процесса.

Кинетику основных этапов структурообразования СПП мояно представить на схеме (рис. 4). После вальцевания СПП состоит из.агломератов частиц твердой фазы, связанных жидким жиром (схематически представлено ка рис. 4а). С увеличением удельно.1 поверхности части! твердо" фазы при смачивании ¡гадким зяром их поверхности, ка-Ш!лляркые усилия, стягивающие частицы, увеличивается. По принятой технологии СПП после измельчения охлазиаэт в большее емкостях от температуры 35°-40°С до температуры 2-1°-23°С в течение 12-48 часов. При таком способе охлаждения кроме капиллярных сил на струк-турообразование СИЛ оказывал» влияние силы, определяемые высотой продукта в емкости. Так из-за давления вышележащего слоя изменяются такие характеристики продукта, как пористость " насыпнач масса, которые связаны с объемом свободной упаковки частиц. Чем больше высота слоя, тем сильнее происходит уплотнение СПП под действием силы тякести, при этом жидкиЛ япр может явиться своеобразной смазкой, когда частицы, перемещаясь друг относительно друга, заполняют пустоты, причем мелкие частицы проникают мезду крупными, что щмзодпт к росту числа контактов (рис. 46). Одновременно растут

Рис.4. Схема структурообразо-. ваши трехфазной систему по принятой технологии

Рис.5. Схема структурообразо-вания трехфазной системы по предлагаемой технология

площадь контакта медду частицами и су^Ьрши! прочность контактов. На поверхности ег.кости уплотнение но происходят и сохраняется структура, представленная на рис. 4а. Совмеспп;!'! рост прочности индивидуальных контактов и числа контактов обуславливает пошлте-няе прочности продукта й целом.

В процессе структурообразования СПП происходит кристаллизация твердых яироз. При кристаллизация жаровая сг.ось из жидкого состояния (коагуляциокной структуры) переходит в кондексациошю-кристаллизациоинуи структуру, и в СПП при температуре жшз тегяю-ратурц плавления смеси гиров образуется кристаллический каркас. При этом зародыши кристаллов кира образуются, как правило, на по-ззрхности частиц твердой фазы, причем с большей вероятностью -в местах контакта между частицат/и, так как отрицательная кривизна поверхности увеличивает пересыщена Процесс срастания частиц в конденсационко-кристаллкзационнуго структуру пачтае? развиваться

с появлением контактных: зародышей мостиков между образовавшимися

*

кристалликами кира. При этом медленное охлаждение СПП у основания

.i

емкости (рис. 46) дает'возможность последовательной кристаллизации глицеридов жира в■соответствии с их температурой застывания,причем твердые глицеридч образуют крупные кристаллы, обусловливающие зернистую структуру. Ioj ) й;строе охлавдеяяе СПП на поверхности емкости (рис. 4а)' способствует образования более мелких кристаллов ¡¡яра и ведет к получению мелкокристаллической г пуктуры. В результате возниг "веная кристаллизационных контактов происходит резкий рост их прочности и прочности всего СПП.

Таким образом при охлаждении СПИ а больших емкостях, при равной дисперсное л и црочих условиях, процесо структурообразоза-1шя, угочавдий зарождение и рост кристаллов кира и. упаковку частиц, проходит неравномерно по высоте и объему слон. Очевидно, прочность структуры у образцов, отобр&^шх у основания емкости

(puc.-JO), будет боле« высокой по сравнению с образца;.®, отобранными с поверхности емкости (рис. 4а), ток как прочность на разр?з в данном случг. будет определяться средне!1. прочностью единичного мо-стшся тара мекду частицами и числом мостиков в единице объема. Кро-мо того, моаю предположить, что в результате появления кристаллов кира разно:! величии», оазмер агломератов, образовавшихся из частиц дисперсной Фазы ц кристаллов кира СПП у образцов, отобранных у основания емкости, увеличится болше по сравнению с образца'.« с поверхности емкости.

Прочность кристаллизационных контактов СПП играет вахную роль при отмшке, где производится смешивание СПП с остеваимся рецептурным количеством какао-масла до получения массы однородно!; консистенции, поскольку чрезмерное упрочнение потребует дополнителен« энергетических затрат. Удельная работа, затрачиваемая цри получении массы, будет зависеть от прочности кристаллизационных контактов. При отшнхе СПП с прочными свяачми потребуется относительно большая работа для получения массы с одноро^зюЛ структурой (рис. 4в), по сравнению с сыпучим продуктом с менее прочны!.« связями (рио. 4а). Прочность кристаллизационных контактов влияет также на качество пралпновой конфетной массы: при прочных контактах мекду частицами и соответственно плотной упаковке кратковременная отминка не позволяет получать массу с однородной структурой, что в своп оче. редь ухудшает качество готового продукта.

Таким образом, для получения пралиновнх масс с однородно'! структурой и пластичной консистенцией необ-лдимо обеспечить получение СИП с минимально возмокной прочность», для чего процесс струк-турообразования СПП перед отг.ашкоЛ необходимо проводить при относительно небольшой высоте слоя продукта.

Одним из путей снижения прочности контактов является проведение процесса структурообразованкл СПП в процессе транспортирования

скребковым конзеЯсром сплошного волочения. При ота\: ;,лл о';сж:чс-ияя интенсивного охлаждения целесообразно ¡плоть ¡.илш.-^'нно нуга.высоту слоя продукта в коробо конвоИера и малую скорость тяговой цепи конвейера душ цадяцеИ транспортировки СИП. 'Лл-ла процесс структурообразоваккя иотт бить предстпилои согласно о&мс,щюл-ставлешго.Ч на рис. 5.

Для расчета капиллярных ' л сцспленил мегду тпорг.тл частица-ют СПП примем вид контпкга частиц некоторой об'сктипио:! 'орт. Анализ различных чидоз контактов показал, что наиболее близким к изучаемому СИЛ является соприкосновение гераини конуса с пюско-стью (рис. 6).

Ри.,. 6. Контакт вершины конуса с плоскость»' '

Капиллярное давление внутри мостика, заключенного мсоду чэ- • стицами, равно:

Л3

Где бк - поверхностное натянение жидкого жир ,-н/к; 2{ и ?л радиус криь.. .ни кольца и мениска кольца, м. Из рио. 5 имеем

гъ/Щ

Тогда капиллярное давление равно:

■Р,-■■ (з)

Учитываячто сила капиллярного с-'соления ^ равна произведению капиллярного давления на площадь контакте частиц (прибди-

кенко плоаадь круга радиусом ?/ ), получим:

Н-ябА^-Я,* (4)

однако кроме этой силы, возникающей в результате страдательного капиллярного давления, слезет учитывать еде одну - силу поверхностного натякекк.1 кадкой $азы:

Ъ = , Н (50

При сложении сил получаем, что

/ 2

/г = Л . (6)

Допустим, что слоя СИП состоит из частиц некоторой средней величины Я и частицы твердой фазы образуют в слое кубпчооку» упаковку. Тогда максимальная прочность (при В/а % ) пр;: капиллярном контакте р расчете «а едшпгпу гло:цади слоя, о учетом того, что угол достаточно мал, составит:

- яб„г £ ^ „

£мя-дГ*(;Г+') . ¿а (?)

Определи! угол Л через количество жидкого клра в продукте (рис. 6): ' .

/_ ¿»-А.?.

-щг <9>

где Ц - массовая доля жира, Рк ,р - плотность зкидкой и твердой фаз, нДг.

После соответствующих преобразований формула (7) получит вид:

- 2? -

При кряст&глпэацпи тяордах гиров доля контактов, занятая мостиками, равна их дола в объеме всего продукта. При этом число мостиков жира в единице объема зависит от способа упаковки частиц твердой фазы СПП, поэтому

^ = // (то)

где П- пористость, %•, (1-П) - тепень заполнения объема твердой фазой.

Тогда прочность СПП при кристаллизационном контакте приблизительно равна:

Гъ!уАр.({-П).Т (И)

адз - прочность твердого .тара в кристаллических мостиках,Па.

Полученная формула (II) позволит оиредэлить прочность сыпучих материалов при кристаллазаконном контакта.

Пятая глава посвящена ¡экспериментальным исследованиям.

Для к--.:ерения прочности на ¡разрыв образцов, приготовленных из СПП, применили мэтод, сходный о клеевым методом. В отличие от ет-зевого метода образцы формфовали в разъемной, секционированной ' по высоте форме. Про гот того, для получения чистого аутогазионного отрыва покрывали дополнительно клеем верхнюю и нияаюю части боковой поверхности цилиндра на расстоянии 5-10 ш от соответствующих борцов, к ним наклеягали тогшю полоски прочно.. Зукагя. Затем с помощью хомутиков, изготовленных из той зэ бутдаги, крепялг; образец к дискам-держателям, через которнз передавата растягивающую нагрузку.

На ряс. 7 представлены заглситлости прочности па разрыв от ул-лстдашцеЁ нагрузки для СПП типа "Волочка". На оскоте анализа по-1 лученных результатов установила, что ппочность на разрыв у образцов, отобратгах у основания едкости, в 1,5-2 раза зыие по сравнения

о -образцом!, взятыми с поверхности емкости.

Уделыгуг поверхность частэд твердой фазы СПП типа "Белочка" определяли на приборе ПСХ-4. По величине удельной поверхности установили, что средний диаметр агломератов, образовавшихся из частиц твердой фазы и кристаллов тара, у образцов, отобранних у основания емкости, увол...плся по сравнению с образцшя с поверхности емкости на Результаты экспериментов показали, что физическая модель процесса структурообразовалкя СПП перед отминкой,приведется в главе 4, отракает реальный процесс структурообразова-ния СПП в больсой емкости.

. J/-J! оценки значений прочности на разрыв СПП использовали зависимость прочности Т от упяотнямцей нагрузки б . 3 качестве модели использовали эмпирическое уравнение Ньютона и Гранта:

fyUA + Щб • {12)

где Т - прочность на разрыве, Па; А и В - константы; б - уплотняющая нагрузка. Па.

Графическая зависимость ^^^ от б , представленная на рис. S и соответствующая уравнению (12), может быть описана прямой линией. Как видно из рис, 8, тангенс угла наклона параллельных прямых близок к 0,5. Поэтому угловой коэффициент приняли за конст-чту, а уравнение (12) выразили следующем образом:

• А,{б , na ,т.л

tío)

где aj - константа. Неудобную размерность константы исключили путем зелени уравнения (13) на идентичное:

Т'=Алб, Ла (14)

где А2 - этнический коэффициент,которой определяется по ronrsr-ку, предстявлокному на рис. 9.

Т, кПа

2,0

1,0

0.5

О

Л

/

/ > ~г

Х2

г

30

60

90 б, кПа

Рис. V. Зависимость прочности на разрыв X от уплотняющей нагрузки б

I - у основания емкости; 2 - на поверхности емкости

10

I 3 // * б ? -Сод б, Па

Рис.д. Зависимость от <%?б , соответствующая уравнению (12) .

I - у основания емкости; 2 - на поверхности емкости

т

400

гс!

100

25

' о 1 2 3 о (О,

Рис.9. Зависимость Т2 от 6 , соответствующая уравнении (14).

Установили, что константа для образцов, отобрашшх у основания емкости, равна 41,7, а с поверхности - 1й,7.

Для выбора методики расчета скребкового конвейера сплошного волочения бол разработан и изготовлен экспериментальны;' котзейер о контурными скребками. При этом длина рабочей ветви составила 3 м.

Установили, что с увеличением угла наклона конвейера с 45 до 75° производительность падает на 6?!. С увеличением скорости движения рабочего органа конвейера с 0,17 до 6,25 и/с производительность возрастает на 27^.

Определены экспериментальные значения потребной мощности приводного электродвигателя конвейера при транспортировании СШ и расчетные значения. Установлено, что с увеличением шага скребков в 5 раз, при угле наклона конвейера р =75°, фактическая мощность приводного электродвигателя увеличивается на 1<>Т. Увелпчп-

иаютсд такяэ значения, полученные по методике П,".г-'л>:а;Ьот, Л.Д.Твдс1;:-'о на 11%, и то вреда как значения, полученные по мото-днкэ р.Л.Зонксва, умочышггся па 10%. Сопостааченка росчстша и оксперкг.:ептолышг. значений потребной модности прнво;зюго олоктро-дзигате.тл показало, что отклонение этих величин но методике Й.И.Михайлова, ^.Д.Ткщбн.чо по правшаот 5*, я по мзтодлке Р.Л.Зонковп -Дяя расчета коньойс-рй сп. .иного волочения дая моаяпсрациоиио-го тро:-сспортировш1гл СПП применили методику, прздлокенпую Ю.И.":!-п Л.Д.Твдепяо.'

1Псстая глаг.а посвящмт практической реализации результатов КеСД|?.;;.03ЭИИЯ .

На осяоваяиа проведенных аосявдовшщП сформулировали практически« реко-.'зндгцни но совершенствованию процесса сгруктуроофаясва-кап С1Ш перед отакчиоХ, в частности, продаояепо процесс структуро-сбрьсованоя СПП ггропо/ить в процесса транспортирования продукта скребкез!« хояяеРере:л сплошного волочения, ,

Предг-^но ".чтед^ка ззиуговлонйя и ^решения цилиндрических образцов тля определения прочности сыпучих «,¿сериалов на разрыв и иэтодяха обмятгшюй оценки качества СПП перед отшшШ.

Тдеявиительяо к устояияк конфетного цеха Московской кондитерской фабр'®«! ям. П.А.лабс-з'га спроектирован скребковш! конвеЛор сплошного -лолочегчя дяя транопортарозатш СПП от пативалковых пель-чвд па отм>ику. С^ека кошэейзряой лсш праведен ка рис, 10, 2кс,прз..,1е «овой конвейерной лиши дает ьозкоаность: - согсракш. арододактолшооть процесса с^ук'гурообразсв.хаш СПП перед ог-шкой о 12-48 часов перьодачеоким способом до струк-гуэообразотжпя в лроц«соо транспортирования л скребковом кон?сЯ-ср.л сшгоаяого голочоюш; высвободить црочьводственнце площадя; улус-ть качестве СПЯ гзрад окдзжеой; ссклвчкгь тяжелый ручной тр?Д.

Рис. Ю. Предлагаемая схема конвейерной линии

Т - ачтнзалковые мельницы

2 - скребког.и! конвейер сплсик^го волочения

3 - смесители периодического действия А - направлягадий лоток

- дз -

Экопомччесвяй эффект от внедрения конвейерной липни составляв» в,6 ТЫС. руб.

ЗАКЛЮЧЕН И Е

1. Анализ литература локазап, что основшод недостатке!-« ири-

уоняемсй техгкки к «у.кологли производства полуфабриката пралине являются: дшгелглооть лроизв«.. .отвонного цикла, эпачитсчышо производственные площади для охлаздащего обору доап'гля, неоднородность структуру пралине пгред отг-инкой, ьрименениз тлголого ручного труда при передвияоншг змкостей.

2. Установлено, что СИП но характеру текучести, получонкзг.у ^-взультетам испитая:;:! па одноосное сгатио, относится к сродно-

текут-тч и пло>^?8"уим матери,-,лом, следовательно, требу-эт прплуд.:-;:'.-;лы:о:Т подрой » пределе дозирована; и обругаа:'Ш1 ¡три разгрузке ссребкових конвейеров.

3. Анализ те:счодоп;ческой подса стели образования СЩП 'нокогол, что сумеет гшее влияние па качество СИП оказгаазт прсцооо отрук-•турооСрззовадия, кинетика которого определяемая диспарсисстья частиц и прочностью контактов келду нимл„

А. На основе рязработашоЛ¡Тязячаояой модели процесса структу-рообразоваиия С1Ш пер-гд отглгакой теоретически устлновле'с.и экспериментально подтверждай характер изменения прочности СПП в задге;:-!'.ости от высоты п объема охлазд немого слся,

5. Пол,/ 1впо уравнение, »озаотявдев определить прочность оцту-тех материалов при гфиотатляоацконком контакте,

6. Анализ фязкчзекой «одел* я экеяершеятпшпю исследования показали, что для получения прадшювых касс с однородной структурой я пластичной коксяотеадюй, иеобходяго обеспеч"ть получение ' СПЯ с кикшаяыю возможной прочностью, для чего ¿¡роцесс структуре-образованяя СПП перед отмиккой необходимо проводить при. относятель-

но кобелиной высоте слоя продукта.

7. Установлено, что одним из путей снижения прочности контактов являога. проведение процесса структурообразевания в процесса траисгторт1^)овк: скребковым конвейером сшюпкэго волочения.

8. Разработано методика изготовления и крепления цилиндрических образцов для определения прочности СПИ ка разрыв, обеспечивающая равномерное расприделение растлгивавдих напряженна по сечению

и по длине образца и позволяющая оперативно определять прочность СПП перед отминкой.

0. Предложена методика обх-очтивной оценки качества СПП перед отминкой.

■ 10. Сопоставление эксперямонталытих значеш:й потребной мощности приводного электродвигателя конвейера к расчетных значений, полученных по мзтодякам расчета Р.Л.Зенкова к Ю.Н.Глхайлова, Л.Д. Тиденко показало, что для расчета скребкового когаейера сплошного волочения для меяюперапионкого транспортирования СПП необходимо использовать методику, предложенную"Ю.51.Михайловым и Л.,г,.Тзденко.

II. Разработан, изготовлен и испытан на Московской кондитерской фабрике им. П.Л.Бабаева экспериментальный образец скребкового конвейера сплопного волочения о контурными скребками.

• 12. Внедрение новой кошюйерней линии д::е? яозмокность: сократить продолжительность процесса структурообразсзания СПП перед отминкой с 12-40 часов периодическим способом до структурообразова-ния в процессе транспортировали в скробкором конвейере сплошного волочения; высвободить производственные площади; усилить качество СПП перед отминкой; исключить тякелн" ручный труд. Экономический эффект от внедрения конвейерной линии составляет 6,5 тис. руб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации '

1. Иачихин С.А., Щин C.B., Ту.чтпбаев .С.Ч. ¡Юоледоволпе. структурно-механических характеристик ецгц-чпх материалов :;.-!:г-;:тсиского

прояяводс-гза /Дезлсч докладов 6-Я всесоюзной научно-технической конференции "Электрофизические метода обработки пищевых нродуктон а. сельскохозяйственного сырья"/ - М.: МИГОВ, 1939. - С. 27Я.

2. ¡Один C.B., Тултабаев СЛ., Мусаев' Г.М. Кинетика образована структуры пралднозих коифэт//Пищевая промшленность, 1900. -

Ü Î. - С. 48-50»

3. Тултабаев СЛ., Мачглш С.А., Хитин C.B. Роолопиеокио свойства сыпучих кондатарских материалов//Пищавая промышленность,1990,-№4. - С. 31-32.

4. Еелокрылов Ю.О., "йщш C.B., Тултабаев СЛ. Оборудование дчя переработки специальных коштонэнтоз, яосользуешх в кондитерской промышленности. Обзорная информация, серия. Маплши и оборудований для перерабатывающих отраслей АПК. - М.': Информагротех, 1991. -40 о.

5. Мачяхин С.А., Тултабаев Г t., Цщш с.В. Исследование процесса возникновения кристаллизационных структур при охлаждении порошкообразных праликовых касс. /Дозмеи докладов 5-Я Ьооооюзной научной конференции "Мехенига сыпучих материалов" /- Одеоса, ОТИПЛ, 1991. -С. 16.

6. МачпхюгС.А., Тултабаев СЛ., Ющш C.B., Дарбиаев Т. Метод определения прочности пороикообразных кондитерских' материалов на разрыв/Дезисы док.' юв 5-й Всесоюзной научной конференции

гл'сыпучих материалов"/- Одеоса, ОШШ, 1991. - С. 43.

7. Устройство для перегрузки сыпучего мг-ориала: Заявка № 48 82434/13-~Ю552, заявл. 15.11,90. Решение патентной экспертизы от 01.08.91/ Тултабаев СЦЧ., (Лачихии С.А., Юдин C.B., Карпунин A.A.

Ьодп. к печати 24.12.91 Усл. п. л. 1,75

Заказ 171I'•

Формат 60x84 I/I6

Тирах ICO экз

Типография ШШ1. г