автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка акустического маслоизготовителя с обоснованием конструктивных и режимных параметров

На правах рукописи

Лазуткина Светлана Александровна

РАЗРАБОТКА АКУСТИЧЕСКОГО МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ С ОБОСНОВАНИЕМ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Пенза-2012

11 ОКТ 2012

005053206

005053206

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный заочный университет» (ФГБОУ ВПО РГАЗУ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Симдянкин Аркадий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Курочкин Анатолий Алексеевич ФГБОУ ВПО «Пензенскаягосударствен-ная технологическая академия», профессор кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств»

кандидат технических наук, профессор Парфенов Виктор Степанович ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры «Механизация технологических процессов»

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Мордовский гоударствен-

ный университет им.Н.П.Огарева»

Защита состоится 19октября 2012 года на заседании диссертационного совета Д 220.053.02на базеФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Автореферат разослан 3 сентября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аетуальность темы. Известные технологии получения сливочного масла существенно различаются по нескольким параметрами, в первую очередь, по объемам производства. При больших объемах используется технология преобразования высокожирных сливок вмаслообразователях (МО), при малых - сбивания вмаслоизготовителях (МИ).

Большинство известных МИ в качестве рабочих органов используют различного типа лопатки, лопасти и пр., достаточно эффективно перемешивающие масложировую смесь (МЖС). Однако такой способ имеет существенные недостатки: процесс сбивания занимает длительный период времени (до 2 ч), что повышает его энергоёмкость, а непосредственный контакт МЖС с рабочими органами снижает качество масла из-за его загрязнения частицами механического износа.

Анализ МИ, применяющих виброприводы, показал, что используется только часть энергии генерируемых виброколебаний и полностью игнорируется их воздействие на жировые шарики (ЖШ). Кроме того, сбивание МЖС при неизменных частотах и амплитудах колебаний может входить в противоречие с условиями слипания ЖШ в процессе образования масла.

Поэтому исследования по совершенствованию конструкций маслоизго-товителей, основанных на новых способах использования виброколебаний, являются актуальными и практически значимыми для АПК РФ.

Цель исследований - разработка акустического маслоизготовителя с обоснованием конструктивных и режимных параметров, обеспечивающие повышение эффективности сбивания сливочного масла.

Объект исследований - процесс сбивания масложировой смеси в акустическом маслоизготовителе с рабочими органами, выполненными в виде виброприводов.

Предмет исследований - конструктивные и режимные параметры акустического маслоизготовителя.

Научной новизной работы являются:

• способ приготовления сливочного масла, основанный на воздействии низкочастотных акустических колебаний как на емкость, так и непосредственно на жировые шарики;

• аналитические выражения по расчету амплитудно-частотных характеристик акустического маслоизготовителя;

• методика определения количества и месторасположения источников вибропривода на емкости акустического маслоизготовителя;

• рациональные конструктивные и режимные параметры акустического масло изгото вителя.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение №2446695 «Способ приготовления сливочного масла».

Пра1сгнческая значимость работы. Полученные рациональные конструктивные (диаметр и высота емкости) и режимные (амплитуда и частота колебаний) параметры разработанного акустического маслоизготовителя

з

обеспечивают снижение времени сбивания МЖС на 30...33% и энергоемкости процесса сбивания на 22...27%по сравнению с серийным маслоизготови-телем ИПКС-030.

Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными исследованиями акустического маслоизготовителя в лабораторных и производственных условиях с использованием контрольно-измерительных приборов для регистрации качественных показателей масла (жирность, влага, сухое вещество), приборов для замера температуры и времени сбивания МЖС; применением основных положений теории интегрального и дифференциального исчислений; сходимостью теоретических и экспериментальных данных по частоте и амплитуде колебаний.

Реализация результатов исследований. Акустические маслоизгото-вители прошли производственную проверку в условиях ООО «Сыроваренный завод «Надежда» и ООО «Молочный комбинат ВИТА» Ульяновской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации и ее результаты доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (2007 г.), ФГОУ ВПО «Волгоградская ГСХА» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Российский ГАЗУ» (2010...2011 гг.), Инстшуга механики и энергетики ФГБОУ ВПО «Мордовский ГУ им. Н.П.Огарева» (2009...2010 гг.),ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (2011...2012 гг.), всероссийском конкурсе поддержки высокотехнологичных инновационных молодежных проектов НАИРИТ «Кулибин» (Москва, 2012 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 статьи опубликованы в изданиях, указанных в «Перечне...ВАК», получен патент РФ на изобретение, без соавторов б статей. Общий объем публикаций составляет 2,68п.л., из них автору принадлежит 1,43п.л.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 167 наименований, приложения на 22 с. Работа изложена на 139 е., содержит 46 рис. и 14 табл.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

• способ сбивания масложировой смеси, режимные и конструктивные параметры, конструкция акустического маслоизготовителя, обеспечивающая повышение эффективности процесса сбивания;

• аналитические зависимости, позволяющие рассчитать амплитудно-частотные характеристики акустического маслоизготовителя;

• качественные показатели сбивания сливочного масла.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, дана общая характеристика работы, изложены научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» проанализированы способы изготовления сливочного масла, основные конструкции МИ и МО, а также тенденции их развития. Рассмотрены емкости, привод и рабочие органы промышленных и перспективных МИ с точки зрения эффективности образования масляного зерна при сбивании МЖС. Существенный вклад в вопросы изучения и обоснования процесса получения масляного зерна в МО и МИ внесли такие ученые как Р.П.Асейкин, Н.Н.Баранов, Н.Н.Белянчиков, Ф.А.Вышемирский, П.Л. Гордиенко, А.Д. Грищенко, М.Н. Казанский, В.И. Карнаух, О.Г. Котова, Г.А. Кук, A.A. Курочкин,

В.С.Парфенов, О.Ран, В.Д. Сурков, В.Н. Шувалов и др.

Показано, что все технические решения направлены, в основном, на повышение эффективности перемешивания масложировой смеси, что добиваются усложнением либо движения емкости, либо формы рабочих органов. В первом случае частота вращения емкости, а, следовательно, и производительность МИ будет принудительно ограничиваться, а во втором - повышается сложность извлечения готового продукта и периодической очистки-мойки емкости.

Проанализирована тенденция перехода к МИ, в которых применяются колебательные процессы, инициируемые различного рода бесконтактными возбудителями - генераторами, вибраторами и пр. Такие МИ являются менее энергоемкими, а также более управляемыми за счет изменения амплитуд и частот колебаний и, тем самым, позволяют повысить эффективность процесса сбивания МЖС. Тем не менее, все они используют механические рабочие органы, контактирующие с МЖС, и не используют возможность задания сложного движения ЖШ внутри смеси в процессе сбивания.

В результате установлено, что отсутствуют способы и конструкции МИ, использующих в качестве рабочих органов акустический сигнал, воздействующий как на емкость, так и непосредственно на ЖШ.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Разработать способ сбивания масложировой смеси и обосновать конструктивно-технологическую схему акустического маслоизготовителя.

2. Получить аналитические зависимости, позволяющие определить амплитудно-частотные характеристики акустического маслоизготовителя.

3. Изготовить опытный образец акустического маслоизготовителя и экспериментально определить его оптимальные конструктивные и режимные параметры.

4. Оценить работоспособность акустического маслоизготовителя в производственных условиях и определить его технико-экономическую эффективность.

Во втором разделе «Расчетпо-теоретическое обоснование параметров акустического маслоизготовите.1я»получена. аналитическая зависимость амплитуды колебаний от частоты колебаний, плотности МЖС и времени сбивания, и произведен расчет амплитудно-частотных характеристик вибропривода акустического маслоизготовителя(АМ).

За основу была взята конструкция вибропривода (патент № 2425486«Устройство для бесконтактного сбивания сливок»), выполненного в виде источника акустического сигнала, жестко закрепленного на дне резервуара, и оказывающего вибрационное воздействие на сбиваемую массу за счет распространения в резервуаре волн заданных частот и амплитуд (рис.1).

1 - резервуар; 2 - сливки; 3 - вибропривод; 4 - провода; 5 - генератор акустических волн (РА - ручка изменения амплитуды колебаний, РЧ -ручка изменения частоты колебаний); 6 - акустические волны

Работает устройство для бесконтактного сбивания сливок следующим образом. Резервуар 1 наполняется сливками 2, после чего на вибропривод 3, посредством проводов 4 с генератора 5 подается сигнал периодического действия, а ручками РА и РЧ генератора 5 выставляются его параметры - амплитуда и частота колебаний. При этом в сливках 2 распространяются акустические волны 6, воздействующие на ЖШ и перемешивающие сливки.

Способ акустического воздействия на МЖС позволяет влиять на процесс сбивания сливочного масла за счет изменения амплитуд и частот колебаний источника акустического сигнала; обеспечивает повышение качества выходного продукта за счет отсутствия непосредственного контакта с ним рабочих органов; обеспечивает повышение надежности устройства за счет уменьшения количества элементов конструкции.

Схема (рис.2) воздействия акустических волн на ЖШ в процессе сбивания описывается следующим уравнением сил

рлс +рА~1гт= рвк ,н, (1)

где Ь"чс - сила лобового сопротивления, возникающая при движении ЖШ под действием внешней возмущающей периодической силы; РА - сила Архимеда; ГТ — сила тяжести; Г~вк—внешняя возмущающая периодическая сила, вынуждающая ЖШ совершать колебания в вертикальной плоскости.

При этом сила лобового сопротивления описывается известным уравнением

FjjC = и2Se , н,

где и — скорость движения жирового шарика, м/с; S - площадь поперечного сечения "ЯП II в направлении, перпендикулярном вектору скорости его движения, м2; р- плотность ЖШ, кг/м3. Сила Архимеда

т? 4 i

где г - радиус ЖШ, м; ptJ- плотность МЖС, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2. Сила тяжести

77 4 3

Сила вынужденных колебаний (при синусоидальной зависимости перемещения ЖШ в МЖС от частоты колебаний x=Asin cot) FBK = -mAuf2sin(£>t, H, 4 з

где m - масса ЖШ (m = —pr с), кг; A - амплитуда вынужденных колебаний, м;а) — частота вынужденных колебаний, рад/с.

Приняты следующие допущения: ЖШ имеют шаровидную форму, плотность ЖШ не изменяется по диаметру, ЖШ не взаимодействуют друг с другом.

Распишем уравнение (1) в проекциях на вертикальную ось, принимая во внимание, что направление силы лобового сопротивления всегда противоположно направлению движения тела:

- u2Sp + — /zr3g(p0 - р) = -—лг^рАсо1 sin cot. (2)

Скорость перемещения ЖШ в МЖС есть производная от перемещения по времени:

о=х' - Аа>со^а>1. Тогда уравнение (2) в дифференциальной форме будет выглядеть следующим образом:

-ЗсОО2 + ^рг3сщ2х + ^рг^(с0-с) = 0 . (з)

Обозначим коэффициенты уравнения:

а = Ъ = ^рг3сщ2; с = ^рг^(с0-с) _

Тогда уравнение (3) примет вид

а(х')2 + Ьх + с = 0 (4)

Разделим переменные:

Ьх + с с!х I Ъх + с 4айх ,

= ш

4а [ . ^ = Г Ж

(5)

(6)

а ' Ж V а (Ьх + с) Проинтегрируем уравнение из (4) с учетом (5):

¿х

V- (Ьх + с) Произведем замену переменных

^-(Ьх + с) = у.

Тогда

Ь ' Ъ '

Подставим полученные выражения в уравнение (6) Откуда найдем у их:

Ъ 2 с Ъ

Х---Г--• V =--¡=/

4а Ъ' 2у[а '

Таким образом, смещение ЖШ в момент времени I будет определяться выражением (принимая во внимание, что Б=лг2):

г _ Щ2 ,2 ё(со ~ с)

--Г~.м. (7)

-> сщ

Подставляя в уравнение (7) выражение х=А$таХ, найдем амплитуду колебаний ЖШ в любой момент времени /при заданной частоте колебанийсл

1 (ГЩ2 (2 §(с0 - с)

\

А =

1 3 сщ2

, м.

(8)

V

у

Полученное выражение позволяет оценить амплитудно-частотные характеристики акустического маслоизготовителя и определить оптимальные режимы генератора колебаний (рис.3).

Основываясь на анализе расчетных значений, можно констатировать, что оптимальными значениями частот для сбивания масла будут являться величины, находящиеся в диапазонах 2...5 Гц и115... 118 Гц, где наблюдается увеличение амплитуды колебаний.

Эффективность процесса сбивания сливок может быть увеличена при использовании модулированного сигнала от одного источника или нескольких источников колебаний. Эффективность процесса может быть повышена использованием нескольких источников колебаний, расположенных, например, в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. В этом случае, если частоты колебаний кратны друг другу, то ЖШ будут двигаться по замкнутым траекториям (фигуры Лиссажу).

,70 Л------------—----------—-

Рисунок 3 - Расчетные значения амплитуды колебаний вибропривода в зависимости от частоты колебаний

Рассмотрим простейший случай расположения одного источника виброколебаний на дне емкости в виде цилиндра. Пусть диаметр источника виброколебаний равен диаметру основания цилиндра (рис.4).

Оценим работу по преодолению силы тяжести ^ = М8 от исходного состояния Н1 = 0 до высоты И2 = А:

А ЖГ-АЖ-

Мф 2 - Мф! = .

(9)

2 М

Рисунок 4 - Расположение одного источника виброколебаний на дне емкости: 1 - емкость; 2 - МЖС; 3 - источник виброколебаний

Тогда мощность (Вт), необходимая для поднятия емкости массой М (кг) на высоту А(м), будет равна

г0 'Вт> (10)

где г„ - время достижения максимального отклонения от исходного состояния, с.

Время достижения максимального отклонения от исходного состояния равно четверти периода

го-т. (11)

Подставим ¡о в выражение, связывающее частоту колебаний (у) и период (7), получим

= (12)

Выразим /¡> через частоту колебаний V, тогда 1

~ &7ГУ ' (13)

Подставим выражение (13) в (10), получим формулу для определения мощности источника виброколебаний, необходимой для поднятия емкости с МЖС на высоту амплитуды колебаний при заданной частоте (рис.5):

N = 8?%уМА , Вт. (14)

Известно, что для работы акустических динамиков, которые могут применяться в рассматриваемом случае как источники акустического сигнала, коэффициент запаса мощности должен составлять порядка 0,6...0,7. Поэтому динамики, устанавливаемые на акустический маслоизго'товитель, в пределах расчетных амплитуд (1-5 мм) и частот (5-120 Гц)колебаний должны иметь мощность в пределах 100-600 Вт.

Рисунок 5 - Графика зависимости мощности источника виброколебаний от частоты и амплитуды колебаний примассе емкости (М): 1 - М=50 кг, А=0,5 мм; 2 - М=50 кг, А=1 мм; 3 - М=100 кг, А=1 мм; 4 - М=50 кг, А=5 мм; 5 - М=100 кг, А= 5 мм

Рисунок 6 - Оборудования для проведения лабораторных исследований: 1 -генератор; 2 - усилитель; 3 — осциллограф; 4 — акустический динамик; 5 — емкость со сливками

В третьем разделе «Программа и методика исследований» разработана общая методика исследований, которая включалавыбор способа сбивания сливок и конструкции рабочих органов АМ; лабораторные исследования разработанной конструкции АМ по основным показателям масла (жирность, влага, сухое вещество), а также по времени сбивания; контрольные исследования экспериментального АМ на соответствие показателей масла требованиям государственных стандартов и технических условий; исследованияв производственных условиях экспериментального АМ.

Лабораторные исследования, предусмотренные программой, проводили на экспериментальном МИ, общий вид которого представлен на рис.6.

її

При этом был реализован предложенный способ сбивания МЖС, суть которого состоит в активации МЖС снаружи (от колеблющейся емкости, в целом, и ее стенок, в частности) и изнутри (от колеблющихся ЖШ). Амплитуда и частота управляющего сигнала могут регулироваться как в зависимости от параметров сливок, поступающих на переработку, так и непосредственно в процессе сбивания масла.

При исследованиях применялись различные формы емкостей для сбивания МЖС: колбы, пробирки, цилиндрические сосуды (пластиковые, металлические, стеклянные) с различным соотношением высоты и диаметра, а также количеством емкостей и их расположением друг относительно друга (несколькими ярусами). Кроме того, был исследован вариант расположения двух акустических динамиков на емкости (во взаимно перпендикулярных плоскостях) для реализации сложного движения жировых шариков внутри МЖС (рис.7).

Рисунок 7 —Установка для сбивания масла с расположением акустических динамиков (позиции 1, 2) на двух взаимно перпендикулярных сторонах емкости

Поскольку при сбивании МЖС разогревается (особенно при частотах колебаний более 100 Гц), то при превышении рекомендуемой температуры в сливки добавлялись кусочки льда, которые, наряду с охлаждением смеси, являлись дополнительными вторичными источниками колебаний.

Качественные показатели сливочного масла включали содержание влаги (%), жирность (%), сухое вещество (%), которые определялись по ГОСТ Р 52969-2008 и ТУ 10.02.848-90 «Масло бутербродное»в заводских лабораториях ООО «Сыроваренный завод «Надежда» Ульяновской области. Гидростатическим способом определялся воздух в составе масла, а также жирность пахты (<0,4%) с использованием жиромеров, серной кислоты, термостатов и центрифуги.

Для измерения температуры МЖС в процессе сбивания применен радиационный пирометр CENTER 350 с погрешностью измерения ±2°С в диа-

пазоне температур -20...+350°С, дискретностью показаний - 0,5°С; временем измерения - 0,5 с; спектральным диапазоном — 7... 18 мкм; показателем визирования — 8:1. Замеры производились в четырех точках по периметру емкости (через 90°) на уровне середины рабочего объема емкости.

С целью подтверждения теоретических расчетов и нахождения рациональных конструктивных и режимных параметров AM применялась методика многофакторного планирования экспериментальных исследований. В качестве факторов были выбраны следующие параметры: Xt — диаметр основания цилиндрической емкости (min =10 см, шах = 20 см, среднее =15 см); Х2 - масса сливок (min = 50 г, тах = 100 г, среднее = 75 г);Х3 — частота колебаний (min = 5 Гц, шах =117 Гц, среднее = 56 Гц);Х4 - амплитуда колебаний (min = 0,5 мм, тах = 5 мм, среднее = 2,75 мм).Уровни варьирования факторов Х3 и Х4 выбраны на основании проведенных в разделе 2 расчетов, Х[ — на основании согласования диаметров основания цилиндрических емкостей и диаметров динамиков, Х2 - из соображений заполнения емкостей на 40...60% от их общего объема.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований акустического маслоизготовителя» для подтверждения возможности реализации способа сбивания МЖС с помощью акустического сигнала, а также результатов теоретических расчетов были проведены лабораторные исследования в трех диапазонах частот: низкие частоты (60 Гц ...600 Гц), средние частоты (1...6 кГц), высокие частоты (12...16 кГц). На низких частотах через 4 минуты наблюдается появление пенной массы; через 23 минуты МСЖ свернулась в творожную массу; через 46 минут наблюдается образование пахты и мелких сгустков масла; через 55 минут наблюдается отделение пахты и образование однородной массы сливочного масла.

При сбивании МЖС на средних частотах через 10 минут наблюдается появление пенной массы; через 60 минут МЖС свернулась в творожную массу; через 115 минут наблюдается образование пахты и мелких сгустков масла; через 150 минут наблюдается отделение пахты и образование однородной массы сливочного масла.

При сбивании МЖС на высоких частотах никаких изменений ни в одном из слоев исходного продукта (сливок) не наблюдалось. Общее время проведения опыта —2,5 ч. Результаты экспериментов показаны на рис.8.

Таким образом, результаты экспериментальных исследований доказывают возможность использования акустического сигнала в качестве рабочего органа маслоизготовителя.

Дальнейшие исследования проводились в направлении поиска оптимальных частот и амплитуд колебаний вибропривода при сбивании МЖС, а также формы емкостей. При использовании акустических динамиков марки DLSR6A и XS-6949MK3 (диапазон частот генератора акустических колебаний изменялся от 5 Гц до 1000 Гц, а амплитуда колебаний - от 1 мм до 5 мм) сливки приходили в движение, но образования масла не происходило. При использовании динамика25ГДИ-3-4 на частоте 5 Гц и амплитуде 5 мм через 5 минут появилась пена, через 15 минут произошло загустевание сливок. За-

13

густевшие сливки взбивали в течение 45 минут, в результате получили масло, но без выхода пахты.

Рисунок 8 — Зависимости изменения времени сбивания масложировой смеси от частоты акустического сигнала

Анализ результатов исследований показал, что эксперимент проводился со сливками, находящимися в открытой ёмкости, поэтому в процессе сбивания происходило их интенсивное насыщение воздухом, особенно на высоких частотах. Поэтому последующие эксперименты были проведены с использованием емкостей, сливки в которых были изолированы от внешней среды. Была выявлена оптимальная форма емкости — цилиндр, желательно большого диаметраи малой высоты (рекомендуемое соотношение 10:1).

Обработка экспериментальных данных проводилась с использованием языка программирования (^Вавю по методике, основанной на общих положениях теории планирования многофакторного эксперимента 24,с дополнением 16-ти опытов 9-ю в центре плана. Температура сливок до начала сбивания во всех экспериментах составляла +10...12°С. Расчетный критерий Стьюдента составилР! = 2,17. В результате проведенных экспериментов были получены следующие уравнения регрессии, которые описывали:

1. Жирность (критерий Фишера Рр = 20,2166)

Уж=65,10027-3,328044Х,-0,1500118Х2-2,527981Х3+3,1947X4-6,558711Х„--3,758723Х22-1,258723Х33-0,9587044X44-0,8187497Х,2+2,96875Х13--3,03125Х14+1,043751Х2з-0,2562501X24-3,04375Х34;

2. Влажность (критерий Фишера Бр = 21,25725) Ув=54,74532+3,311376Х!+0,1333436Х2+2,477976Хз-3,244704Х4 + +0,4478135Х„-2,352205X22-4,852205Х33-5,152193X44+0,8375Х12-2,9125Х13+ +3,0875Х14-0,9875003Х23+0,3125001Х24+3,0625Х34;

3. Сухое вещество (критерий Фишера Рр = 0,3610358) Усо=3,079374+0,016668X^0,016668Х2+0,050004Х3+0,050004X4--0,1630964Х, ,-0,630964Х22-0,1630964Х33-0,1630964X^,-0,01875Х12--0,05625Х1з-0,05625Х14-0,05625Х2з-0,05625Х24-0,01875Хз4;

4. Время сбивания (критерий Фишера Рр = 24,28625)

Увр=70,71301+1,1112Х,+1,16676Х2+1,16676Х3-3,22248Х,-4,055088Х,!--2,555088Х22-4,555088Х33-5,055088X44+1,4375Х,,-3,3125Х13+2,1875Х14--2,5625Х2Э-0,0625Х24+2,4375Хз4;

5. Температуру (критерий Фишера Рр = 1,597947)

Ут=29,29355+0,16668X1-0,77784Х2+0,38892Х3+0,2778Х,-2,797013Х„--1,297013Х22-1,797013Хзз-1,797013X44+0,375Х14+0,375Х2з+0,25Х24-0,5Хз4.

Масло, соответствующее действующим стандартам, было получено только в двух случаях из 25 опытов — при частоте колебаний 5 Гц и амплитуде 5 мм при объеме наполнения в 40. ..80% емкостей двух различных диаметров (табл.).

Таблица - Результаты планируемого эксперимента 24

№№ Жирность, % Влага, % Сухое вещество, % Время сбивания, мин Температура МЖС, °С

1. 51,9 46,2 1,9 62 21

2. 50,9 46,6 2,5 52 23

3. 49,9 47,6 2,5 60 19

4. 49,3 48,2 2,5 62 24

5. 77,3 20,2 2,5 33 24

6. 47,5 50,0 2,5 68 19

7. 52,7 44,8 2,5 57 23

8. 50,2 47,0 2,8 61 22

9. 50,1 47,4 2,5 55 23

10. 73,9 23,6 2,5 45 21

11. 52,5 45,0 2,5 55 23

12. 49,9 47,6 2,5 58 21

13. 54,5 43,0 2,5 56 21

14. 52,1 45,4 2,5 54 24

15. 48,7 48,8 2,5 61 22

16. 48,7 48,8 2,5 52 24

17. 49,7 47,8 2,5 57 23

18. 49,1 48,4 2,5 58 22

19. 49,3 48,2 2,5 60 24

20. 55,1 42,4 2,5 58 24

21. 54,9 42,6 2.5 56 25

22. 54,5 43,0 2,5 58 22

23. 54,1 43,4 2,5 57 25

24. 55,9 41,6 2,5 56 22

25. 54,9 42,6 2,5 55 24

Поскольку масло из масложировой смеси получается только при двух условиях, то получение уравнения регрессии не могут адекватно описывать процесс сбивания, что подтверждается отбрасыванием незначимых коэффициентов относительно критерия Фишера. Тем не менее, полученные результаты опытов (см. табл.) подтверждают теоретические положения.

При проведении исследований в производственных условиях была использована следующая комплектация установки: герметично закрывающаяся молочная емкость 35 литров, резиновый подвес, динамик НХ-301, генератор Г3-36, усилитель 35У-102 (рис.9). Емкость крепилась к потолку помещения за резиновый подвес, а на ее дне был закреплен акустический динамик, соединенный с выходом усилителя, подключенного к генератору. Резиновый подвес позволял максимально полно использовать мощность динамиков, изолировав емкость от контакта с другими объектами.

В процессе испытаний емкость заполнялась на 25...60% от объема, и в течение 45...90 мин производилось сбивание сливок на частоте колебаний 5 Гц при амплитуде 2 мм. Исследования в производственных условиях показали следующее. Полученное масло при 45...60-минутном сбивании МЖС соответствовало требованиям стандарта по основным качественным параметрам при условии заполнения сливками 25...30% от общего объема емкости; при заполнении емкости на величину 35...40% от общего объема качественные показатели масла снижались до уровня бутербродного, время увеличивалось до 80...90 мин; при заполнении емкости на 50...60% от общего объема качественные показатели масла переставали соответствовать требованиям стандартов; с увеличением времени сбивания сливок их температура возрастала с 14...16 °С до 22...24 °С, и требовалось дополнительное охлаждение.

Таким образом было установлено, что для снижения времени сбивания и повышения качества конечного продукта необходимо увеличить мощность сигнала, поступающего на акустический динамик, а также дополнительно охлаждать сбиваемую смесь при увеличении заполнения емкости свыше 40%.

С целью комплектования установки для сбивания масла в производственных условиях были выбраны генератор низкочастотных сигналовГЗ-120 (диапазон частот5 Гц-500 кГц, 5 поддиапазонов), усилитель мощности Сег\ут-Уе£а СУ-1800 (регулятор уровня с 21-ой позицией; мощность стерео-выхода 400 Вт - 8 Ом; 600 Вт - 4 Ом; 900 Вт - 2 Ом, мощность моновыхо-да1200 Вт - 8 Ом; 1800 Вт - 4 Ом, потребление тока при полной мощности при 4 Ом/8 Ом: 19,5А/9,5А), динамик Р120/130ЬР (диаметр 305 мм, мощность 600 Вт, сопротивление 8 Ом). В качестве емкости для сбивания масла -герметично закрывающаяся пластиковый бидон, имеющий наружный диаметр, равный или больший диаметра динамика.

/

Рисунок 9 — Общая схема установки для сбивания масла: 1 — генератор;

2 —усилитель; 3 - динамик; 4 — емкость; 5 - резиновый подвес

В пятом разделе «Оценка экономической эффективности использования акустического маслоизготовителя» был выбран аналог, близкий по характеристикам к АМ. При этом принималось во внимание, что экспериментальный МИ по своим характеристикам находится между маслоизготови-телями и маслобойками: увеличением выходной мощности акустических динамиков АМ переводится в класс маслоизготовителей, снижением — маслобоек. Сравнение АМ проводилось с наиболее приемлемым по характеристикам для малого и среднего агробизнеса маслоизготовителемИПКС-ОЗО.Расчетная годовая экономия за счет внедрения акустического маслоизготовителя составляет 46736 руб., годовой экономический эффект 10630 руб., срок окупаемости капитальных вложений 1,1 года при годовом объеме переработки сливок 20000 кг.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ конструкций маслоизготовителей, использующих в качестве рабочего органа виброприводы, показал, что используется только часть энергии генерируемых виброколебаний и полностью игнорируется их воздействие на жировые шарики. На основании этого был предложен способ и устройство для активации процесса сбивания масложировой смеси как снаружи (от колеблющейся емкости, в целом, и ее стенок, в частности), так и изнутри (от колеблющихся жировых шариков) за счет использования акустических сигналов низкочастотного диапазона, в том числе частотно- и/или амплитудно-модулированных.

2. Получена аналитическая зависимость, связывающая амплитуду колебаний жирового шарика с частотой колебаний, временем сбивания и плотностью сливок, которая позволяет оценить амплитудно-частотные характеристики акустического маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сли-

17

вок и определить оптимальные режимы генератора колебаний. Расчетами показано, что оптимальные значения частот для сбивания масла - 2...5 Гц и 115... 118 Гц, где наблюдается значительное увеличение амплитуды колебаний независимо от времени сбивания. Получена также аналитическая зависимость мощности акустического маслоизготовителя от частоты и амплитуды колебаний, а также массы емкости со сливками.

3. Лабораторными исследованиями доказана возможность использования низкочастотного акустического сигнала в качестве рабочего органа маслоизготовителя. При этом установлено, что с увеличением частоты колебаний интенсивность сбивания снижается вплоть до полного прекращения на частотах свыше 12 кГц. Показано, что оптимальной частотой колебаний является расчетное значение 5Гц, а рациональным диапазоном амплитуд - 2...5 мм (режимные параметры). При этом емкость для сбивания сливок должна быть герметизирована во избежание насыщения масложировой смеси воздухом, а ее оптимальная форма — цилиндр с соотношением диаметра к высоте 10:1 (конструктивные параметры).

4. Производственные исследования показали, что масло, полученное при 45...60-минутном сбивании масложировой смеси на частоте колебаний 5 Гц и амплитуде 2 мм, соответствовало требованиям стандарта по основным качественным показателями (жирность 74-78%; влага 20-24%, сухое вещество 2,5%) при условии заполнения сливками 25...30% от общего объема емкости. При заполнении емкости на 35...40% от общего объема качественные показатели масла снижались до уровня бутербродного, время увеличивалось до 80...90 мин. В случае заполнения емкости на величину >50% от общего объема качественные показатели масла переставали соответствовать требованиям стандартов, при этом с увеличением времени сбивания сливок их температура возрастала до 24 °С и требовалось дополнительное охлаждение. На основании результатов производственных исследований был подобран комплект установки для сбивания масла, содержащий генератор низкочастотный ГЗ-120, усилитель мощности Cerwin-Vega CV-1800, акустический динамик P120/130LF, емкость - герметично закрывающаяся пластиковая бочка, имеющая наружный диаметр, равный или больший диаметра динамика. Расчетная годовая экономия за счет внедрения акустического маслоизготовителя составляет 46736 руб., годовой экономический эффект 10630 руб., срок окупаемости капитальных вложений 1,1 года при годовом объеме переработки сливок 20000 кг.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Лазуткина, С.А.Оценка амплитудно-частотных характеристик устройства для «бесконтактного» сбивания сливок / С.А. Лазуткина, A.A. Симдянкин, Е.Е. Сим-дянкина/АГракторы и сельскохозяйственные машины. - 2010. - № 9. - С. 43-44.

2. Лазуткина, С.А.Анализ характеристик маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сливок / С.А. Лазуткина, A.A. Симдянкин, Е.Е. Симдянкина//Гракторы и сельскохозяйственные машины. - 2012. - № 3. - С.55-56.

Патент на изобретение РФ

3. Пат. 2446695 РФ, МКП А 01 J 15/10. Способ приготовления сливочного масла / А.А. Симдянкин, Е.Е. Симдянкина, С.А. Лазуткина. - № 2010112678/10; Заявлено 01.04.2010; Опубл. 10.04.2012, Бюл. № 10.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

4. Лазуткина, С.А.Способы бактерицидной обработки молока / С.А. Лазуткина //Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник материалов НПК.-Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.91-93.

5. Лазуткина, С.А. Анализ конструкций маслоизготовителей / С.А. Лазутки-на//Наука и молодежь: новые идеи и решения: сборник материалов IV международной НПК. - Волгоград: ИПК Нива ВГСХА, 2010. - С. 188-190.

6. Лазуткина, С.А. Оценка возможности использования акустических волн в качестве рабочего органа маслоизготовигеля / СА. Лазуткина // Вестник Российского государственного агарного заочного университета. - Москва: РИЦ РГАЗУ, 2010. - № 8(13).-С. 95-98.

7. Лазуткина, С.А. Оценка амплитудно-частотных характеристик маслоизгото-вителя «бесконтактного» типа / С.А. Лазуткина, Е.Е. Симдянкина // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сборник материалов НПК МГУ им. Н.П.Огарева - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010. -С. В16ЛШ£гкина, С.А. Лабораторные исследования маслоизготовителя, основанного на использовании волн акустического диапазона / С.А. Лазуткина // Вестник Российского государственного агарного заочного университета - Москва: РИЦ РГАЗУ, 2010. - № 9(14). - С. 84-87.

9. Лазуткина, С.А. Производственная проверка параметров маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сливок / С.А. Лазуткина // Энергоэффективность технологии и средств механизации в АПК: сборник материалов международной НПК МГУ им. Н.П.Огарева-Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2011 -С.113-115

10. Лазуткина, С.А. Экспериментальное исследование маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сливок / С.А. Лазуткина // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: сборник материалов Ш международной НПК. - Ульяновск: УГСХА, 2011. - С. 262-267.

Подписано в печать 27.08.12. Объем 1,04 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ №62.

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74..

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ способов промышленного изготовления сливочного масла.

1.2 Классификация конструкций маслоизготовителей периодического действия.

1.3 Оценка направлений исследований в создании перспективных конструкций маслоизготовителей.

1.4 Выводы.

1.5 Цель и задачи исследований.

2. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОГО ВИБРОМАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ.

2.1 Анализ существующих положений теорий сбивания сливок и образования масляного зерна.

2.2 Расчет амплитудно-частотных характеристик вибропривода акустического маслоизготовителя.

2.3 Оценка количества и размещения источников виброприводов на емкости маслоизготовителя.

2.4 Определение потребной мощности маслоизготовителя.

2.5 Выводы.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа. Общая структура исследования.

3.2 Методика лабораторных исследований экспериментального маслоизготовителя. масла.

3.2.2 Методика определения температуры масложировой смеси в процессе сбивания.

3.3 Методика проведения многофакторного эксперимента.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АКУСТИЧЕСКОГО ВИБРОМАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ.

4.1 Экспериментальное исследование способа сбивания масла с использованием волн акустического диапазона.

4.2 Результаты исследований процесса сбивания масла с выходом уравнений регрессии.

4.3 Исследование процесса сбивания масла в производственных условиях.

4.3.1 Исследование процесса сбивания масла на предприятие

ООО «Сыроваренный завод «Надежда».

4.3.2 Результаты производственных испытаний акустического маслоизготовителя.

4.3.3 Выбор комплектации установки для сбивания масла в условиях малого и среднего перерабатывающего предприятия.

4.5 Выводы.

5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЯ.

Важнейшими и пока еще наиболее доступными продуктами питания населения Российской Федерации, в том числе детей, остаются молоко и продукты его переработки - масло, творог, различные кисломолочные производные и пр. При этом наиболее ценным по содержанию продуктом, практически полностью усваиваемым организмом человека, остается сливочное масло - в настоящее время известно более 20 сортов масла и спредов.

Известные технологии получения сливочного масла существенно различаются по нескольким параметрам и, в первую очередь, по объемам производства. При больших объемах (более 300 л сливок в смену) используется технология преобразования высокожирных сливок на маслообразователях (МО), а при малых - сбивания на маслоизготовителях (МИ) [22.25, 39, 57]. Следует подчеркнуть, что на сегодняшний день, когда более половины всего производства сливочного масла смещается на минизаводы и небольшие мо-локоперерабатывающие предприятия, использование энергоёмкого оборудования, характерного для МО, становится экономически нецелесообразным.

Большинство известных МИ в качестве рабочих органов используют различного типа лопатки, лопасти и пр., достаточно эффективно перемешивающие масложировую смесь (МЖС) в процессе сбивания. Однако, такой способ перемешивания сбиваемой массы имеет несколько существенных недостатков: процесс сбивания занимает длительный период времени (до 2 ч), что значительно снижает производительность и повышает энергоёмкость процесса [3.21, 107.128, 151], а непосредственный контакт МЖС с рабочими органами приводит к снижению качества масла вследствие его загрязнения частицами механического износа.

Анализ конструкций МИ, использующих в качестве рабочего органа (или одним из рабочих органов в комбинации с рабочими органами механического типа) различного типа виброприводы (ВП), показала, что они применяются лишь как элементы, вынуждающие емкость, наполненную масложи-ровой смесью, совершать однонаправленные механические колебания [47, 104, 136]. При этом, используется лишь часть энергии генерируемых виброколебаний (ВК) и полностью игнорируется воздействие ВК на микроуровне -непосредственно на жировые шарики (ЖШ). Кроме того, сбивание МЖС производится при неизменных частотах и амплитудах колебаний ВП масло-изготовителей, что может входить в противоречие с условиями слипания ЖШ в процессе образования масла.

Таким образом, проведенный анализ показал необходимость совершенствования конструкций маслоизготовителей, основанных на принципах использования виброколебаний, теоретического и экспериментального исследования процесса работы, обоснования конструкции и оптимальных режимов их эксплуатации.

Основываясь на вышесказанном, была сформулирована цель исследований, выбран предмет и объект исследований.

Цель исследований - разработка акустического маслоизготовителя с обоснованием конструктивных и режимных параметров, обеспечивающие повышение эффективности сбивания сливочного масла.

Объект исследований - процесс сбивания масложировой смеси в акустическом масло изготовителе с рабочими органами, выполненными в виде виброприводов.

Предмет исследований - конструктивные и режимные параметры акустического маслоизготовителя.

Методика исследований. Разработана общая методика исследований, которая включала выбор способа сбивания сливок и конструкции рабочих органов АМ; лабораторные исследования разработанной конструкции АМ по основным показателям масла (жирность, влага, сухое вещество), а также по времени сбивания; контрольные исследования экспериментального АМ на соответствие показателей масла требованиям государственных стандартов и технических условий; исследования в производственных условиях экспериментального АМ.

Научной новизной работы являются:

• способ приготовления сливочного масла, основанный на воздействии низкочастотных акустических колебаний как на емкость, так и непосредственно на жировые шарики;

• аналитические выражения по расчету амплитудно-частотных характеристик акустического маслоизготовителя;

• методика определения количества и месторасположения источников вибропривода на емкости акустического маслоизготовителя;

• рациональные конструктивные и режимные параметры акустического маслоизготовителя.

Новизна технического решения подтверждена патентом РФ на изобретение №2446695 «Способ приготовления сливочного масла».

Практическая значимость работы. Полученные рациональные конструктивные (диаметр и высота емкости) и режимные (амплитуда и частота колебаний) параметры разработанного акустического маслоизготовителя обеспечивают снижение времени сбивания МЖС на 30.33% и энергоемкости процесса сбивания на 22.27%по сравнению с серийным маслоизготови-телем ИПЕСС-030.

Реализация результатов исследований. Акустические маслоизгото-вители прошли производственную проверку в условиях ООО «Сыроваренный завод «Надежда» и ООО «Молочный комбинат ВИТА» Ульяновской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 статьи опубликованы в изданиях, указанных в «Перечне.ВАК», получен патент РФ на изобретение, без соавторов 6 статей. Общий объем публикаций составляет 2,68 п.л., из них автору принадлежит 1,43 п.л.

Апробация работы. Основные положения диссертации и ее результаты доложены и одобрены на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО

Пензенская ГСХА» (2007 г.), ФГОУ ВПО «Волгоградская ГСХА» (2009 г.), ФГОУ ВПО «Российский ГАЗУ» (2010.2011 гг.), Института механики и энергетики ФГБОУ ВПО «Мордовский ГУ им. Н.П.Огарева» (2009.2010 гг.), ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА» (2011.2012 гг.), всероссийском конкурсе поддержки высокотехнологичных инновационных молодежных проектов НАИРИТ «Кулибин» (Москва, 2012 г.).

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 167 наименований, приложения на 22 с. Работа изложена на 139 е., содержит 46 рис. и 14 табл.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ конструкций маслоизготовителей, использующих в качестве рабочего органа виброприводы, показал, что используется только часть энергии генерируемых виброколебаний и полностью игнорируется их воздействие на жировые шарики. На основании этого был предложен способ и устройство для активации процесса сбивания масложировой смеси как снаружи (от колеблющейся емкости, в целом, и ее стенок, в частности), так и изнутри (от колеблющихся жировых шариков) за счет использования акустических сигналов низкочастотного диапазона, в том числе частотно- и/или амплитуд-но-модулированных.

2. Получена аналитическая зависимость, связывающая амплитуду колебаний жирового шарика с частотой колебаний, временем сбивания и плотностью сливок, которая позволяет оценить амплитудно-частотные характеристики акустического маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сливок и определить оптимальные режимы генератора колебаний. Расчетами показано, что оптимальные значения частот для сбивания масла - 2.5 Гц и 115. 118 Гц, где наблюдается значительное увеличение амплитуды колебаний независимо от времени сбивания. Получена также аналитическая зависимость мощности акустического маслоизготовителя от частоты и амплитуды колебаний, а также массы емкости со сливками.

3. Лабораторными исследованиями доказана возможность использования низкочастотного акустического сигнала в качестве рабочего органа маслоизготовителя. При этом установлено, что с увеличением частоты колебаний интенсивность сбивания снижается вплоть до полного прекращения на частотах свыше 12 кГц. Показано, что оптимальной частотой колебаний является расчетное значение 5Гц, а рациональным диапазоном амплитуд - 2. .5 мм (режимные параметры). При этом емкость для сбивания сливок должна быть герметизирована во избежание насыщения масложировой смеси воздухом, а ее оптимальная форма - цилиндр с соотношением диаметра к высоте 10:1 (конструктивные параметры).

4. Производственные исследования показали, что масло, полученное при 45.60-минутном сбивании масложировой смеси на частоте колебаний 5 Гц и амплитуде 2 мм, соответствовало требованиям стандарта по основным качественным показателями (жирность 74-78%; влага 20-24%, сухое вещество 2,5%) при условии заполнения сливками 25.30% от общего объема емкости. При заполнении емкости на 35.40% от общего объема качественные показатели масла снижались до уровня бутербродного, время увеличивалось до 80.90 мин. В случае заполнения емкости на величину >50% от общего объема качественные показатели масла переставали соответствовать требованиям стандартов, при этом с увеличением времени сбивания сливок их температура возрастала до 24 °С и требовалось дополнительное охлаждение. На основании результатов производственных исследований был подобран комплект установки для сбивания масла, содержащий генератор низкочастотный ГЗ-120, усилитель мощности Сег\¥т-Уе§а СУ-1800, акустический динамик I

Р120/130ЬР, емкость - герметично закрывающаяся пластиковая бочка, имеющая наружный диаметр, равный или больший диаметра динамика. Расчетная годовая экономия за счет внедрения акустического маслоизготови-теля составляет 46736 руб., годовой экономический эффект 10630 руб., срок окупаемости капитальных вложений 1,1 года при годовом объеме переработки сливок 20000 кг.

1. Адлер, Ю.П. Введение в планирование эксперимента / Ю.П. Адлер. М.: Металлургия, 1969. - 159 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Наука, 1976. - 279 с.

3. A.c. 295220 ГДР СССР, МКИ1 А 01 J 15/12. Маслоизготовитель.

4. A.c. 552936 СССР, МКИ2 А 01 J 15/12. Маслоизготовитель непрерывного действия.

5. A.c. 379234 СССР, МКИ1 А 01 J 15/12. Маслоизготовитель.

6. A.c. 1692425 СССР, МКИ5 А 01 J 15/04. Устройство для сбивания масла.

7. A.c. 1183028. СССР, МКИ4 А 01 J 15/04, А 47 J 43/04. Устройство для сбивания масла.

8. A.c. 2054248 РФ МКИ6 А 01 J 15/04. Маслоизготовитель периодического действия.

9. A.c. 34618 СССР, МКИ1 А 01 J 15/06. Описание маслобойки.

10. A.c. 288798 СССР, МКИ2 А 01 J 15/04. Маслоизготовитель.

11. A.c. 1454368 СССР, МКИ3 А 01 J 15/12. Устройство для переработки молока и сливок в домашних условиях.

12. A.c. 1692424 СССР, МКИ5 А 01 J 15/04. Маслоизготовитель периодического действия.

13. A.c. 1494885 СССР, МКИ4 А 01 J 15/04. Устройство для сбивания сливок.

14. A.c. 424539 СССР, МКИ3 А 01 J 15/04. Устройство для получения сливочного масла.

15. A.c. 476859 СССР, МКИ3 А 01 J 15/02. Маслосбиватель непрерывного действия.

16. A.c. 1040633 СССР, МКИ4 А 01 J 15/04. Маслоизготовитель.

17. A.c. 1081833 СССР, МКИ4 А 01 J 15/02. Устройство для непрерывного сбивания сливок.

18. A.c. 1395225 СССР, МКИ4 А 01 J 15/04. Сбиватель маслоизгото-вителя непрерывного действия.

19. A.c. 1591892 СССР, МКИ5 А 01 J 15/04. Сбиватель маслоизгото-вителя непрерывного действия.

20. A.c. 1496726 СССР, МКИ4 А 01 J 15/02. Маслоизготовитель непрерывного действия.

21. A.c. 2038008 РФ, МКИ5 А 01 J 15/02. Маслоизготовитель периодического действия.

22. Андриянов, Ю.П. Производство сливочного масла / Ю.П. Анд-риянов. М.: Агропромиздат, 1988. - 302 с.

23. Антонова, B.C. Технология молока и молочных продуктов /B.C. Антонова, A.C. Соловьев. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2001. -440 с.

24. Барабанщиков, Н.В. Качество молока и молочных продуктов / Н.В. Барабанщиков. М.: Колос, 1980.-241 с.

25. Баранов, H.H. Совершенствование технологии производства масла на непрерывных маслосбивателях. Автореф. дис. канд. техн. наук / H.H. Баранов. -М.: 1953. 18 с.

26. Басонов, O.A. Качественные показатели сливочного масла в зависимости от породности коров / O.A. Басонов, Т.П. Логинова // Молочная промышленность. 2005. - № 3. - С. 32 - 33.

27. Белоусов, А.П. Физико-химические процессы в производстве масла сбиванием сливок / А.П. Белоусов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 192 с.

28. Бержинскас, Г.Г. Исследование влияния технологических факторов на структуру и консистенцию сливочного масла, изготавливаемого непрерывным сбиванием: Автореф. дис.канд. техн. наук / Г.Г. Бержинскас. -Каунас, 1969.-22 с.

29. Брусиловский, Л.П. Приборы технологического контроля молочной Промышленности: Справочник / Л.П. Брусиловский. 2-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1990. - 320 с.

30. Вадюгина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почвы / А.Ф. Вадюгина, З.А. Корчагина. М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с.

31. Вайдель, А.Н. Ошибки измерения физических величин / А.Н. Вандель. Л.: Наука, 1974. - 108 с.

32. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/ Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1967. -159 с.

33. Верглесов, В.М. Изучение основных закономерностей кристаллизации молочного жира и их влияние на формирование структуры сливочного масла: Автореф. дис. канд. техн. наук /В.М.Верглезов Киев, 1973.-22 с.

34. Волкова, H.A. Экономическое обоснование инженерно-технических решений дипломных проектов / H.A. Волкова. Пенза, 2000. -167 с.

35. Вышемирский, Ф.А. Маслоделие в России. (История, состояние, перспективы) / Ф.А. Вышемирский // Углич: Рыбинский Дом печати, 1998. -592 с.

36. Вышемирский, Ф.А. Современный ассортимент сливочного масла / Ф.А. Вышемирский, Е.В. Топиникова // Сыроделие и маслоделие. 2010. - № 4. - С. 46-48.

37. Вышемирский, Ф.А. Производство сливочного масла / Ф.А. Вышемирский. М.: Агропромиздат, 1987. - 362 с.

38. Вышемирский, Ф.А. Фактор повышения качества сливочного масла / Ф.А. Вышемирский. М.: 1971. - 234 с.

39. Вышемирский, Ф.А. Новое в технологии, технике и методах контроля в маслоделии/Ф.А. Вышемирский. Углич: ВНИИМС, 1981. - 68 с.

40. Вышемирский, Ф. А. Влияние компонентного состава на особенности структуры и качество сливочного масла / Ф.А. Вышемирский. М.:

41. ЦНИИТЭИмясомолпром / Обзорная информация. Маслодельная и сыродельная промышленность /, 1974. № 5. - 37 с.

42. Вышемирский, Ф. А. Рациональное использование сырья и повышение биологической ценности сливочного масла. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром / Экспресс-информация. Маслодельная и сыродельная промышленность/, 1977.-№5.-С. 1-7.

43. Вышемирский, Ф. А. Сливочное масло пониженной жирности / Ф.А. Вышемирский, Е.В. Топникова, Г.П. Терешин, Ф.Н. Хайрутдинов, Р.Г. Ахметов // Молочная промышленность. 2000. - № 10. - С. 176.

44. Вышемирский, Ф. А. Изучение качественных показателей и экономической эффективности производства сливочного масла различными способами / Ф.А. Вышемирский, В.Т. Мирин. Труды ВНИИМСа, 1972. -№ IX. - С. 3-32.

45. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов / К.К. Горбатова // СПб.: Гиорд, 2005. 320 с.

46. Горбатова, К.К. Строение оболочки жировых шариков / К.К. Горбатова, Гунькова П.И., Белодедова Ж.В., Кольцова М.В. // Молочная промышленность. 2011. - №1. - С. 48—49.

47. Гордиенко, А.Д. О влиянии пены и формы потока на процесс маслообразования / А.Д. Гордиенко // Молочная промышленность. 1949. -№12.-С. 14-16.

48. Горелик, Г.С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику / Г.С. Горелик. М.: Физматлит, 1959. - 572 с.

49. ГОСТ Р 52969-2008. Масло сливочное. Технические условия.

50. ГОСТ Р 52253-2004. Масло и паста масляная из коровьего молока. Общие технические условия.

51. ГОСТ Р 52054-2003. Молоко натуральное коровье сырье.

52. ГОСТ 3626-73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества.

53. ГОСТ 5867-90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира.

54. ГОСТ 37-91. Масло коровье. Технические условия.

55. ГОСТ 3624-92. Молоко и молочные продукты. Титриметриче-ские методы определения кислотности.

56. ГОСТ 11.006-74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим.

57. Грищенко, А.Д. О влиянии термомеханических условий обработки сливок на агрегацию жировых шариков и кристаллизацию триглицеридов молочного жира. Автореф. дис. д-ра техн. наук / А.Д. Грищенко. Д.: 1962.

58. Грищенко, А.Д. Кинетическая закономерность агрегации жировых шариков / А.Д. Грищенко // Молочная промышленность. 1966. - №4. -С. 28-29.

59. Грищенко, А.Д. Уравнение определения производительности аппарата для непрерывного сбивания сливок в масло / А.Д. Грищенко // Молочная промышленность. 1966. - №4. - С. 8-9.

60. Грищенко, А.Д. Сливочное масло / А.Д. Грищенко. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 328 с.

61. Грищенко, А.Д. Регулирование структуры и консистенции сливочного масла / А.Д. Грищенко // Сыроделие и маслоделие. 2002 № 3. -с. 29-32.

62. Громкоговорители фирмы Р.аисИо. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.paudio.ru.

63. Заводы по переработке молока. Компания вгасеМАХ. Электронный ресурс. Режим доступа: http://gracemax.ru/pererabotka-moloka/masloizgotoviteli.html.

64. Измерительные приборы НПЦ М-Профит. Электронный ресурс. Режим доступа: Ьйр:// www.mprofit.ru/catalog201.htm.

65. Инихов, Г.С. Методы анализа молока и молочных продуктов / Г.С. Инихов, Н.П. Брио. М.: Пищевая промышленность, 1971. - 424 с.

66. Казанский, М.М. Исследование жировых шариков в процессах, предшествующих сбиванию масла / М.М. Казанский // Тр. ВМХИ. Бюл. 80. Вологда, 1929. С. 59-79.

67. Казанский, М.М. Развитие теорий маслообразования и направление основных исследований в этой области / М.М. Казанский // Изв. вузов СССР. Пищевая технология. 1958. №4. - С. 100-107.

68. Казанский, М.М. Содержание воды в масле / М.М. Казанский // Молочное хозяйство. 1927. № 16. - С. 21-23.

69. Казанский, М.М. Факторы повышения качества масла / М.М. Казанский. Дис. докт. техн. наук. Омск, 1942.

70. Качераускис, Д. Регулирование влияния химического состава молочного жира на свойства сливочного масла / Д. Качераускис, J1. Купрене. -Труды Литовского филиала ВНИИМСа, 1970. т. V. - с. 227-242.

71. Кинг, Н. Оболочки жировых шариков молока / Н. Кинг. М.: Пище-промиздат, 1956. 94 с.

72. Костин, Я.И. Новые автоматизированные системы и технические средства контроля технологических процессов в молочной промышленности / Я.И. Костин. М.: ВНИКМИ, 1988. - 102 с.

73. Котова, О.Г. Повышение качества сливочного масла / О.Г. Кото-ва. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 127 с.

74. Котова, О.Г. Учебное пособие по технологии масла / О.Г. Котова. Лениндрад - Вологда, 1973. - 72 с.

75. Косачёв, Г.Г. Экономическая оценка сельскохозяйственной техники / Г.Г. Косачёв. М.: Колос, 1978. - 240 с.

76. Крашенин, П.Ф. Исследование физико-химических свойств сливок и масла / П.Ф. Крашенин. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 112 с.

77. Крусь, Г.Н. Методы исследования молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, A.M. Шалыгина, З.В. Волокитина. М.: Колос, 2000. - 368 с.

78. Кузьмин, Ю.Н. Современные зарубежные маслоизготовители периодического действия / Ю.Н. Кузьмин. М.: 1969. - 124 с.

79. Кузьмин, Ю.Н. Современные зарубежные маслоизготовители непрерывного действия / Ю.Н. Кузьмин. М.: 1961. - 106 с.

80. Кук, Г.А. Пастеризация молока / Г.А. Кук. М.: Пищепромиздат, 1951.- 186 с.

81. Кук, Г.А. Гидродинамическая теория маслообразования / Г.А. Кук. Труды ЛИХПМ. - Т.4, 1953. - 318 с.

82. Курочкин, А. А. Машины и аппараты для переработки молока и мяса: Учебн. пособие / А. А. Курочкин, В. М. Зимников, Б. А. Чагин и др. -Пенза: Пенз. Технологии. Ин-т., 2000. 453 с.

83. Курочкин, А. А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства : учеб. для вузов / А. А. Курочкин. М. : КолосС, 2010.-503 с.

84. Кухонная посуда. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.kotel-opt.ru.

85. Лазуткина, С.А. Способы бактерицидной обработки молока / С.А. Лазуткина // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник материалов научно-практической конференции. Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.91-93.

86. Лазуткина, С.А. Анализ конструкций маслоизготовителей / С.А. Лазуткина // Наука и молодежь: новые идеи и решения: сборник материалов IV международной научно-практической конференции. Волгоград: ИПК Нива ВГСХА, 2010. - С. 188-190.

87. Лазуткина, С.А. Оценка возможности использования акустических волн в качестве рабочего органа маслоизготовителя / С.А. Лазуткина // Вестник Российского государственного агарного заочного университета. Москва: РИЦ РГАЗУ, 2010. - № 8(13). - С. 95-98.

88. Лебедев Д.С. Влияние рационов кормления коров на качество и стойкость масла // Молочная промышленность. 1967. - № 10. - С. 42 - 45.

89. Лыженкова, И.И. Способы улучшения качества и повышения сохранности сливочного масла: Автореф. дис.канд. техн. наук / И.И. Лыженкова. Вологда, 1983. - 20 с.

90. Маслоизготовители периодического действия. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.food-industry.ru>catalogue.zhirov. таз1оЬо]-кь

91. Маслоизготовитель ЛИДЕР-ОМЕ-О,13. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.msk.pulscen.ru/. ./таз1о12§о1:оуке1Пс1еготе013 уаЗоте01.

92. Маслоизготовитель периодического действия МИБС-0.2. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.equipnet.ru/equip/ equip2000.html.

93. Маслоизготовители. Концерн Пром Снаб Комплект. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.kpsk.ru/pages/ masloizgotoviteli.html.

94. Мачтин, Д.И. Контроль использования сырья на маслодельных и сыродельных заводах / Д.И. Мачтин. М.: Пищевая промышленность, 1971. - 280 с.

95. Мельников, C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Ро-щин. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, 1980. - 168с.

96. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений (основные положения). М.: ВИЭСХ, 1977. - 24 с.

97. Методика определения оптовых цен на новые сельскохозяйственные машины. М.: Прейскурантгиз, 1969. - 239 с.

98. Методика определения экономической эффективности универсальных машин в эксплуатации. М.: ВИСХОМ, 1964. - 24 с.

99. Михайлов, Ю. Н. Опыт выработки бутербродного масла / Ю.Н. Михайлов // Молочная промышленность, 1977. № 8. - С. 35-36.

100. Молоко. Молочные продукты и консервы молочные. Методы анализа. М.: Издательство стандартов, 1997. - 318 с.

101. Морз, Ф. Колебания и звук /Ф. Морз. М.: Гостехтеориздат, 1949.-495 с.

102. Морозов, Н.М. Экономическая эффективность комплексной механизации и автоматизации / Н.М. Морозов. М.: Россельхозиздат, 1976. -77 с.

103. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов /В.В. Налимов, H.A. Чернова. М.: Наука, 1965. -310 с.

104. Пат. 2306697 РФ, МПК6 А 01 J 15/00. Маслоизготовитель периодического действия.

105. Пат. 2269890 РФ, МПК8 А 01 J 15/00, А 01 J 15/02, А 01 J 15/04. Маслоизготовитель периодического действия.

106. Пат. 94002971 РФ, МКИ6 А 01 J 15/04. Маслоизготовитель.

107. Пат. 2043018 РФ, МКИ6 А 01 J 15/12. Бытовая маслобойка.

108. Пат. 2084138 РФ, МКИ6 А 01 J 15/04. Устройство для сбиваниямасла.

109. Пат. 2020806 РФ, МКИ5 А 01 J 15/04. Устройство для сбивания масла.

110. Пат. 2094983 РФ, МКИ6 А 01 J 15/04. Устройство для сбивания масла.

111. Пат. 2186487, РФ, МКИ6 А 01 J 15/00, А 01 J 15/02, А 01 J 15/06. Маслоизготовитель периодического действия.

112. Пат. 2047289 РФ, МКИ6 А 01 J 15/02. Устройство для сбиваниямасла.

113. Пат. 2269890 РФ, МКИ8 А 01 J 15/00, А 01 J 15/02, А 01 J 15/04. Маслоизготовитель периодического действия.

114. Пат. 2134515 РФ, МКИ6 А 23 С 15/06, А 01 J 15/00, А 01 J 15/10. Способ и устройство для получения масла.

115. Пат. 2070805 РФ, МПК6 А 23 С 15/02, А 01 J 15/02. Способ получения масла из молока или жидкого молочного продукта и установка для его осуществления.

116. Пат. 2128908 РФ, МКИ3 А 01 J 15/02. Устройство для сбиваниямасла.

117. Пат. 2059359 РФ, МПК6 А 01 J 15/04. Устройство для сбиваниямасла.

118. Пат. 2044473 РФ, МПК 6 А 01 J 15/00, А 01 J 15/10. Устройство для сбивания масла.

119. Пат. 2061360 РФ, МПК6 А 01 J 15/08. Маслоизготовитель периодического действия.

120. Пат. 2049386 РФ, МПК7 А 01 J 15/04. Устройство для сбиваниямасла.

121. Пат. 2128909 РФ, МПК А 01 J 15/06. Устройство для взбивания пищевых продуктов.

122. Пат. 2063127 РФ, МПК А 01 J 15/00. Устройство для сбивания молочного сырья и обработки масляного зерна.

123. Пат. 2067820 РФ, МПК6 А 01 J 15/10. Установка для изготовления сливочного масла.

124. Пат. 2020858 РФ, МПК А 47 J 43/04. Миксер для взбивания жиро-содержащих смесей "Серна Ф".

125. Пат. 2446695 РФ, МПК А 01 J 15/10. Способ приготовления сливочного масла.

126. Петровский, К. С. Сливки и пахта / К.С. Петровский. М.: ЦНИИТЭИмясомолпром / Обзорная информация. Маслодельная и сыродельная промышленность /, 1976. - № 5. - 16 с.

127. Покровский, А.А. О биологической и пищевой ценности пищевых продуктов питания / А.А. Покровский // Вопросы питания. 1975. - № 3. -С. 25-40.

128. Полиэтиленовые бидоны. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.zti.rU/category/l 4-plastikovye-bidony.

129. Производство сливочного масла: Справочник / Ф.А. Вышемир-ский. М.: Агропромиздат, 1988. - 304 с.

130. Производство и реализация молочного оборудования. ООО «Аспект». Электронный ресурс. Режим доступа: http://aspektprom.ru/?cat=26.

131. Ретро мьюзик. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.retromus.ru.

132. РТМ 23.2.36-73. Основы планирования эксперимента в сельскохозяйственных машинах. М.: ВИСХОМ, 1974. - 116 с.

133. Савельев, И.В. Курс общей физики. Т.1. Механика, колебания и волны, молекулярная физика / И.В. Савельев. М.: Наука, 1970. - 508 с.

134. Сборник технологических инструкций по производству сливочного и топленого масла / Под ред. Ф.А. Вышемирского. Углич: НПО «Углич», 1994.-364 с.

135. Симдянкин, A.A. Оценка амплитудно-частотных характеристик устройства для «бесконтактного» сбивания сливок / Е.Е. Симдянкина, С.А. Лазуткина // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2010. - № 9. -С. 43^4.

136. Симдянкин, A.A. Анализ характеристик маслоизготовителя для «бесконтактного» сбивания сливок / Е.Е. Симдянкина, С.А. Лазуткина // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2012.-№3.-С. 55-56.

137. Словари и энциклопедии на Академике. Электронный ресурс. -Режим доступа: http:// dic.academic.ru.

138. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследованиях технологических процессов / A.A. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981.- 184с.

139. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов / A.A. Спиридонов, Н.Г. Васильев. -Учебное пособие. Свердловск: изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1975. - 140 с.

140. Ставрова, Э.Р. Метод определения вытекания жидкого жира из масла / Э.Р. Ставрова // Молочная промышленность. 1970. № 12. - С. 14-16.

141. Степанова, Л.И. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.2. Масло коровье и комбинированное / Л.И. Степанова. СПб: ГИОРД, 2003. - 336 с.

142. Сурков, В.Д. Теория кавитации и процесса сбивания масла / В.Д. Сурков // Молочная промышленность. 1948. - №10. - С. 21-22.

143. Сурков, В.Д. Гидромеханические основы молокопереработки: Автореф. дис. д-ра техн. наук / В.Д. Сурков. М.: 1950. - 28 с.

144. Стригин, C.B. Разработка и обоснование конструктивно-режимных параметров маслоизготовителя периодического действия: Автореф. дис.канд. техн. наук / C.B. Стригин. Пенза, 2008. - 18 с.

145. Твердохлеб, Г.В. Фазовые изменения молочного жира при подготовке и сбивании сливок в масло / Г.В. Твердохлеб, А.И. Пискун // Известия вузов. Пищевая технология. - 1973. - №2. - С. 48-51.

146. Твердохлеб, Г.В. Фазовые изменения глицеридов молочного жира и их роль в формировании структуры и консистенции масла: Дис. д-ра. техн. наук / Г.В. Твердохлеб. Д., 1961.

147. Твердохлеб, Г. В. Закономерности отвердевания молочного жира.- М.: ЦНИИТЭИмясомолпром // Молочная промышленность. 1971. -№ 11.-С. 23-33.

148. Терюшков, В.П. Повышение использования молочного жира за счет оптимизации параметров маслоизготовителя: Автореф. дис.канд. техн. наук / В.П. Терюшков. Пенза, 2003. - 16 с.

149. ТУ 10.02.848-90. Масло бутербродное.

150. Фетисов, Е.А. Статистические методы контроля качества молочной продукции: Справочное руководство / Е.А. Фетисов. М.: Агропромиз-дат, 1985.-238с.

151. Христаускене, Д. Роль нежировых веществ в формировании структуры отдельных видов сливочного масла, вырабатываемого сбиванием / Д. Христаускене, Д. Качераускис. Труды Литовского филиала ВНИИМСа, 1976.-т. X.-С. 219-228.

152. Шенк, X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М.: Мир, 1972.-381с.

153. Яковлев, B.C. Газохраматический анализ жирно-кислотного состава сливочного масла / B.C. Яковлев, Т.С. Куликовская, Б.А. Крапивкин // Молочная промышленность. 2000. № 1. - С. 39-43.

154. Яшин, A.B. Снижение энергоемкости производства сливочного масла с обоснованием конструктивно-кинематических параметров маслоизготовителя: Автореф. дис.канд. техн. наук / A.B. Яшин. Пенза, 2007. -18 с.

155. Hunziker, O.F. The Butter Industry, Printing Products Corp. / O.F. Hunziker // Chicago Illinois. 1940. - P. 1-23.

156. Jensen, R.G. Fundamentals of Dairy Chemistry, Van Nostrand Reinhold Co. Inc. / R.G. Jensen, R.W. Clark, N.P. Wong // New York. 1988. -P. 171-213.

157. Hettinga, D.H. Desinging Foods / D.H. Hettinga // National Academy Press, Washington, D.C. 1988. - 292 p.

158. Faran, Z. Manufacture and characterization of camtl milk butter. / Z. Faran, T. Streiff, V.R. Bachmann // Milchwissenschaft. 1989. - № 44(7). -P. 412-414.

159. Hunziker, J.R. The Butter Indastry / J.R. Hunziker // La Grange, Illinois. 1927. - 286 p.

160. Maher, A. The influence of new equipment on microbiological count of milk in dairy Celeia, Graduation thesis./A. Maher// Maribor. 2007. - P. 40-52.

161. Janzekovic, M. The milk quality and feasibility analysis of loose housing dairy cows a case study / M. Janzekovic, C. Rozman // Mljekarstvo. -2006. -№ 56. - P. 59-66.

162. Chambers, J.V. The microbiology of raw milk. Dairy microbiology handbook: the microbiology of milk and milk products / J.V. Chambers // Wiley-Interscience. 2002. - P. 39-90.

163. Singh, H. Physico-chemical properties of milk. / H. Singh, O.J. McCarthy, J.A. Lucey // Advances Dairy Chemistry. 1997. - № 3. - P. 469-518.

164. Walsta, P. Dairy Technology: principles of milk properties and processes, CRC Preess / P. Walsta, T.J. Geurts, A. Nooman, A. Jellema, B. Majs // Boca Raton, Londan, New York. 1999. - P. 727-767.