автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Автореферат диссертации по теме "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ"
л'Ъ у-О 91
МизерецКиЙ Николай Николаевич
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Специальность 05.18.12 - процессы и аппараты
Министерство высшего н среднего специального образования РСФСР
МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
пищевых производств
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва - ШКО
Работа дополнена в Московском технолога час ком и бс гит уте м левой х молочной промиаленвости.
Официальные оадоневты:
доктор технических наук, профессор И.А.РОГОВ
доктор технических наук, профессор А.П.ИВДФЕР
доктор технических наук, профессор Й.Е.ЕЕЫАРИНБЕ
Ввдум* оргавкзацая; ВНЕИИП (Всесоюзный ваучдо-мсследоза-тельсххЯ жвстнтут мясной вромшиенкоств).
Зацмта диссертации состоится " " , 1980 г.
в_часов на заседав!в слваналиаарованного Совета
А 063.«.01 оо защите ^ссертацяй на совскание ученой степени доктора технических наук при Московском технологическом институте мясной и полочной ирошшевности по адресу: г.Косква, 109029, у*.Талалихина* 33, 1Ш1ВД].
С ¿¿»сертацкей можно озваюшнься в библиотеке института.
Автореферат разослан " "_ 1980 р.
Учений секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук
В.И.Йваюв
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность проблемы. В век научно-технического прогресса нет вадобмоств доказывать необходимость к важность развития теории. В Докладе ХХУ съезду КПСС Л.И.Брежнев указывал, что "На ны-неинем этапе разбитвя страны потребность в дальнейшей творческой разработке теория не уменьшается, а, наоборот, становится е*е больней* Новые возможности для плодотворных исследований как общетеоретического, фу кдамвнгальиого, сак л прикладного характера открываются на стыке различных наук, в частности естественных и обиественных, Их следует использовать в полной пере. Партия я государство нуждается в исследованиях, связанных прежде всего со всесторовинк развитием производства я управления производствен, в рекомендациях, давних возможность существенно повысить его эффективность. Представляется существенно вахныы углубленное исследование вопросов, относящихся к тенденциям развитая ваааго общества, его производительных сил".
Теоретические основы процессе» и аппаратов химической технология как инженерной науки были заложены в СССР фундаментальными работами Ф.А.Денисова, А.Г.Касаткина, А.А.Кирова, А.КЛрупсдого, И.А.Тищенко. Исследования Н.В.Барановского, С. II. Гре бе кика, Н.Я.Ди-кнеа, И.Ф.Дьяченко, С.Ф.Жигалова,С.3.Кагана,А.«.Кутепова,Г.Д.Кука, В.И.Девав, Н.Н.Аипаюва, 0.Г.Ду ни на,В.И.Аысянского, А.Н.Нальского,
B.А.Иалвсова, Б.Н.Матова, П.И.Николаева, А.И.Селеева, А.Н.Шанов-ского, В.Д.Попова, Ф.А.Редько, Н.Л.Рогова, П.Г.Романкова,В.Н.Стаб-янкова, В.Д.Суркова, Н.К.Федорова послужили теоретической и экспериментальной базой создания научных основ процессов и аппаратов пищевых производств.
Ренаюкув роль в формирования теоретических основ технологии мяса и мясопродуктов сыграли работы А.С.£олв*акова,В.В.Бадьфарца, Е.В.Гаавого, В.И.Горбатова, н.КЛуравскоЙ, Ю.Ф.Заяса, С.Г.Либерма-на, Д.В*Павлова, А.А.Соколова, И.А.Смородииаева, Ц.П.Янушкина. Су-явственный вклад в создание и развитие науки о мясе в области ее физико-химических овнов внесли Г.В.Бакувц, О.О.Бабдоян.В.И.Воло-винская, В.Д.Граф, В.Е.Гуль, В.В.Гуслянников, А.В.Измайлов, . И.И.Каргальцев, Н.И.Козин, Н.Н.Крылова, В.И.Курко, В.П.Латымев,
C.Н.Лясковская, А.Н.ЧихаИлов, &.И,Ольиааова, В.В.Пальмин.В.Т.Спи-риа, М.Г.ТульчевскиЙ, Создание теоре-
| имени К. А. Тимирямм 1 ЦНБ имени Н.И. Желомова ] Фонд научный литературы
Л.&.
ти ческах основ ресяогии лицевых продуктов связано с кие ваш Л.Я.Ауэрмана, Б.М.Азарова, А.Б.Горбатова, Г.Е.Ли1ювова,В.Д.Косо-го, С.А.Мачнхина, Ю.А.Мачихина, £.А.Николаева.
Теория тепло- и ыассопереносв б процессах и аппаратах пищевых производив опирается на работы Й.М.Аношша, Н.А.Б^ренкова, А.Н.Вшшлесского, А.Д.Гухмана, Д.А.Долинекого, В.И.Ивавова, Н.М.Корсшькова, В. В.Красникова, С.С.Кутателадзе, В.Ф.Лебедева, Е.Д.Лебедева, А.Н.Лешалкииа, А.В.Лыкова, Г. А. Максимова, Д.М.Кас-лога, Н.И.Медниковой, Ю. А. Михайлова, С./.Ноздрина, А.М.Николаева, Б.П.Табачникова. Создана» теоретических основ холодильной технологии пищевых продуктов способствовали работы В.В.Ануфриева, Н.А.Годовкива, А.А.Гоголина, Е.З.Хадан, Г.Д.Ковчакова, М.П.Кузьмина, А.И.Пискарева, Д.Г.Рютова, Д.АЛркстодуло, Г.Б.Чяжоьа, С.Г.Чуклмна, И.Г,Чумака, А.П.Шеффера.
Большая заслуга в разработка теории процесса суики л, в частности, сублимационной сушки пищевых продуктов принадлежит А.С. Гинзбургу, Э.И.Гуйго, Ю.В.Космодемьянскому, М.Ю.Лурье, А.В.Лыковой, Э.И.Каухчеивнли, В.И.Иахрозову, В.И.Нуатаеву, В.Г.Поповекому. Основы теории гидромеханических процессов пдцевых производств создавы работами Г.И.Бремера, Е.М.Гольдива, Ю.И.Дытнерского, в.А. Жухихова, В.П.Золотива, В.С«Каминского, В.Д.Карамзина,3.Б.Кристалла, Н.Я.Лукьянова, И.В.Лысковцова, С.А,Плюшкина, В.И.Соколова, Е.В.Семенова, И.Ц.Федоткина, В.М.Чеснокова, Д.Е.Шкоропада.
Теоретические основы расчетов и конструирования аппаратов пищевых прохэводств базируются на исследованиях А.Д.Домашнева, Н.Ф.Казакова, З.Б.Канторовича, А.А.Латинского, А.П.Николаева,
A.Я.Соколова, А.Р.Толчниского, В.И.Толубанского, К.П.Шунекого.Основы теории автоматизации маиин и оборудования пищевых проиаводега заложены работаыи В.Ю.Ыдониса, А.А.Лапяина, Б.Ф.Новицкого,
B.Н.Шувалова.
Теоретические основы экономики технологических процессов и оборудования мясной я полочной промышленности сформированы »следованиями и.Б.Давченкова, В.Б.Дардика, Н.В.Зеиеюсо, С.Б.Краснова, Н.Я.Калиты, В.В.Лебедева, Б.Д.Степанова, Б.Й.Стерлигова, А.И.Сухо-рукова, Н.П.Холоднова, С.С.Шнмцера. Общая теория оптимизации технологических процессов и оборудовавия мясной промышленности еще не разработана. Репанию актуальных задач из этой области исследований посвящены работы А.Д.Годъфанда, В.Б.Дубинекого, Е.А.Ивая-
кина, Б.Ц.Камовникова, В.В.Кремснтуло, Б.II.Морозова, Б.Н.Иаксимо-ва, Т.В.Мякенькой, Н.К.Смирнова. 0б1ея теория системного анализа процессов и аппаратов химической технологий создана В.В.Кафаровым. Реальный вклад г развитие общей теории систем внес Н.К.Куликов, предложи виий структурную схему процесса познана я я аналитический аппарат для ее реализации при математической моделировании объектов различной природы. Технологические процессы и оборудование мясной промышленности как объекты системного анализа не рассматривали оъ.
Б области математического моделирования процессов и аппаратов мясоперерабатывающего производства широко известны работы И.Г.Длямовскогс, А.Н.Бражникова, В.А.Каргшчева, В.П.Ковалькова, В.В.Крылова, Е.С.Кузнецова, JI.И,Логинова, А.Д.Фреэоргера, А.П.Фролова, Г.Г.Шиллера, П.П.Ювкова. Общая теория математического моделирования технологических подсистем мясной промышленности не разработана.
Анализ состояния проблемы математического моделирования,сложившегося в мясной промышленности за период с 1930 г. к настоящему временя, со всей очевидностью показывает, что в этой области исследования все еде наблюдается заметное отставание от подобных исследований в других отраслях промышленности СССР.
Так, при формализации содержательного описания слабо используется современный математический аппарат; в подавляющем болвиин-стве случаев построение и рассмотрение аналитических схем осуществляется вне связи их с процессами функционирования конкретных технологических подсистем мясокомбината; отсутствует рациональная классификация построенных аналитических моделей, не выделены типовые математические модели; не предложено общих теоретических принципов построения и реализации нетипоьых аналитических моделей в ранее неисследованных классах технологических подсистем мясной промышленности; построение и реализация аналитических моделей ограничивается, в лучшем случае, предложением абстрактных решений; отсутствует систематическая црове;ха таких решений; теоретические рекомендации редко доводятся до практической реализации; не исследованы вопросы методологии аналитического моделирования объектов мясной промышленности и т.п.
Ь сваэя с этим проблему разработки основ общей теории математического моделирования объектов мясной промышленности как иерар-
хической многоуровневой системы в создавая на ее базе новых методов зналигичесного моделирования я конкретных математических моделей различных технологических процессов в оборудования £ мясной промышленности следует признать общественно целееообразной и обоснованной.
Цель я задачи.исследования. Целью данного исследования было обобщение информация, имеющейся в отрасли но указанной проблеме и разработка на этой базе основ обчей теории математического моделирования процессов н аппаратов как элемента общей теории технологических подсистем мясной промышленности. в соответствия с поставленной целы» в диссертации были сформулированы следующие основные задачи* подлежащие разрешению:
предложить обцие теоретические принципы построения и реализации аналитических моделей с целью оптимизации технологических процессов в оборудования мясной промышленности; выделить типовые математические модели, наиболее характерные для различных технологических подсистем мясной промышлевэости и предложить сути их совершенствования; предложить общие принципы классификации аналитических моделей технологических процессов и оборудования мясной промышленности и пути их реализации; разработать алгоритм построения и реализации ветиповых математических моделей технологических процессов и оборудования нясной промыиленности;
разработать научные основы обобщенных методе расчета, а также принципы современного аппаратурного оформления и оптимального конструирования эффективных технических средств с целы» совершенствования суцествувоих к создания новых высокопроизводительны* процессов м аппаратов мясной промыыанностн, обеспечивающих надежную экономичность я качество выпускаемой продукции;
показа» на примерах аостроения конкретных «политических моделей малоисследованных технологических процессов и оборудования возможности реализации в мясной промышленности непрерывной цепи: словесное описание - аналитическая модель - расчет - номограмма -проект - конструкция - внедрение - эффективность.
$б;ьекти_и методы исследования. Для достижения намеченной поли м реввнмя поставленных в диссертации задач в качестве основных объектов исмадованяв были выбраны технологические процессы и оборудование для разруивявя структуры сырья и создания структуры продукта 1 их аналитические модели.
Ерш этой главное внимание удалял исследованию, совериенст-вовавию, разработке и внедрение в мясную промышленность сб^лктов из тех маломэученных классов технологически: процессов» оОорудо-ваняя я аналитических моделей, которые в период 1930-1575 гг. имели низкие уровень» тейп насыщения научао-техническами публикациями и авторскими свидетельствами.
Пря построения основ общей теории математического моделирования технологических подсистем мневой промышленности в качестве преимущественного метода исследования был принят программно-целевой метод системного анализа и синтеза.
На промежуточных стадиях исследования для построения автономных аналитических моделей наиболее существенных фнвнхо-хикнческнх свойств сырья и готовой продувши, а также наиболее характерных гидродинамических, теоломассообиевных и конструктивных особенностей технологических подсистем мясной промышленности наряду с косвенны на (аналитическими и аналоговыми) методами широко пржмеаяли и современные прямые методы анализа {микрокинофотосъемка, нефелометрия, осциллограф»ровавие, электронно-лучевая микроскопия и стробоскопия и т.п.).
В ходе исследования для осуществления натурных экспериментов были спроектированы, изготовлены и испытаны как отдельные специальные приборы, так и разнообразные лабораторные и опытно-промыи-денные установки различного назначения.
Планирование опытов проводили по рекомендациям математической теории научного эксперимента, а обработку полученных экспериментальных данных выполняли методами математической статистики с использованием современных ЭВМ*
Научная новизна и практическая ценность ревзльтатов исследование Обобщение информации по проблеме аналитического моделирования технологических процессов м оборудования в мясной промышленности СССР за период 1930-1975 гг. в рамки* единой теории осуществлено впервые.
На основе систематического изучения литературных источников и собственных теоретических и экспериментальных исследований выдвинута общетеоретическая концепция и создана система понятий общей теории математического моделирования технологических подсистем мясной оромыкяевяоетк.
Определены уровень м темп насыщения технологических подсн-
сми мясной прошмлеввости теоретическими, вксперниенхальными я яроектно-внедревческиин разработка», а также определева их обеспеченность процессами холодильной технология, холодильным оборудованием и авторскими свидетельствами в период 1ЭТ0-1975 гг.
Полученные в 8той частя исследования данные являются новыми и практически полезный, так как позволяют доотаточво обоснованно прогнозировать перспективные направления дальнеймего развития мясной нроммиленности СССР.
Представлено отображение системы "технологические процессы и оборудование мясной прокиилеввосхя" в пространстве ее характеристик на необходимом м достаточном уровне формализации основных понятий* Приведена сводка многочисленных качественных характеристик возможных видов связи между отдельными элементами технологических подсистем мясной яромымленностя. Установлены иерархия, структура и предложены условные обозначения и уравнения этих видов связи.
Предложена система регулятивных принципов аналитического моделирования технологических процессов и оборудования мясной промышленности, выделены и определены ее ключевые элементы, выявлены методологические особенности и показано место основ теории аналитического моделирования технологических подсистем мясной промыилен-ности в обмой системе наук.
Введен ряд понятий (связность, енергетическая я контурная функции, постеном, урновая схема с переключением, группа типовых решающих систем оптимизации я т.о.) я дама их физическая интерпретация. Предложены уравнения и алгоритмы, позволяющие формализовать дескриптивное оиисание вариационного принципа Разумовского и осуществить единообразный я целенаправленный подход яри анализе, синтезе я оптимизации технологических подсистем мясной промышленности.
Полученные в этой части исследования результаты являются новыми и практически полезными, так как указывают конкретные пути объединения феноменологического я микроскопического методов описания особенностей протекания совмещенных процессов разруяеиия и создания структуры и особенностей функционирования оборудовании для их осуществленая, а также место грушш тяповмх уравнений теории технологическах подсистем мясной оромнжленюстн в общей иерархе типовых уравнений связи.
Определены тип, частость я области преимущественного применения аналитических моделей в мясной оромымлеиноста в период 19526
1975 гг. Изучена структура ахи моделей и установлены устойчивые статистические связи между ваш. Установлено, что распределения аналитических моделей до периодам наблюдения и до классам технологических подсистем мясной промышленности имеют колебательный характер.
Предложены обмие принципы и система классификации аналитических моделей. Выделены основные классы технологических подсистем мясной промыиенности и их аналитически моделей. Систематизированы методы оптимизации и определены перспективные области их применения в мясной промышленности. Разработан класс отображений системы "технологические процессы и оборудование мясной промышленноеиГ, заданных аксиоматически, ш совокупности свойств в пространства ее характеристик.
Приведенные в «той ча$ти исследования рекомендации являются новыми я практически полезными, т.к. позволяют синтезировать простейший алгоритм для осуществления диалога между любой из технологических подсистем мясной промышленности и управляющей ЭВМ-
В ходе построения основ общей теории аналитического моделирования исследован большой класс технологических процессов и оборудования мясной промышленности (агломерация, Оантериофугмрование, варка, выпечка, диспергирование, дообвалка, дымообразование, замораживание, измельчение, коагуляция, мойка, молекулярная $ядьтра-цин, нагрев, обезвоживание, обездвиживание, обезжиривание, отстаивание, регенерация, резание, сушка, центрифугирование, циклонирование, экстракция) и определены их физико-химические, гидродинамические, тепломассооСменные м конструктивные характеристики.
Дополнены и развиты понятия о типовых объектах моделирования, аналитических моделях я оценках качества и аффективное« технологических подсистем мясной промышленности. На обширном экспериментальном материале и разнообразных примера^ построения аналитических моделей физико-химических свойств сырья и готовой продукции, статических, кинетических, динамических и конструктивных особенностей технологических процессов и оборудования в размерной и безразмерной формах показана возможность реализации в мясной промышленности непрерывной цели; дескриптивное описание - эффективность.
Научная новизна и практическая ценность предложенных в этой части исследования способов и устройств подтверждается полученными авторскими свидетельствами: И* 194649, № 276980, № 305913, * 423451,
* 428734, * 452524, * 452525, * 455734, * 460042, * 469451,
* 526393, » 543578, Иг 561570, * 566551, * 592155, * 635946, fe 642360, * 671858.
1пробация и реализации результатов исследовааия. Основные результаты исследований so хеке диссертация былипредиетом докладов в обсуздеввй: на Всесоюзной иаучдо-технлческой конференция работников мясной в птицеперерабатывающей промьшенвоств "Еерспек-тивы улучшения качества я ассортимента дродукцм, развития технологии, механизации и автоматизации в мясной в птицеперерабатывающей промышленности" (Москва, i960), на Всесоюзной научной конференции "Ветеринарная санитария н экспертиза в мясной и молочной промышленности" (Москва, 1962), на Всесоюзном семинаре "Интенсификация в механизация технологических процессов консервирования кожевенного в мехового сырья ва мясокомбинатах* (Москва, 1964), на Межвузовской конференции "Новые физические методы в пищевой промвыевноств" (Москва, 1967), на ХУ Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Хельсинки,1969), на ХУ1 Европейском конгрессе работников НИЛ мясной промышленности (Варна, 1970), ва Симпозиуме Международного института холода по весовым потерям пищевых продуктов при охлаждение, заморахяваяии» хранении в транспортировке (Ленинград,1970), ва ХУП Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Бристоль,1971), яа Межикств-тутской конференции "Совершенствование техыологических процессов мясной к птицеперерабатывающей промиыевностя" (Восква,1971), на 1УШ Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Гельф,1972), па ХШ конгрессе Международного института холода (Важявгтон,1975), на Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование процессов сувкв молочных продуктов" (Волко-выск,1973), на XIX Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Париж,1975). ва заседая» Научвого Совета ГКВТ СМ СССР по проблеме "Проиаводство и прикенение искусственного холода в отраслях пищевой цромыоленности, торговле, сельском хозяйстве и на транспорте" (Москва,1974), ва их Международном конгрессе по молочному делу (Яовнй Дели,1974), на XXI Европейском конгрессе работников НИИ мясной проммжяевности (Берн,1975), ва ХХП Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Махьмо.1976), ва ХХШ Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности (Москва,1977), ва ХХП Европейском конгрессе ра-
ботников НИЕ мясной промымен&ости {Кудьмбах,1978), на ХХ7 Европейском конгрессе работников НИИ мясной промышленности {Будапешт, 1979.).
На КАШ демонстрировались: "Линия приготовления и регенерации тузлука" (Москва, 1964), "Установка для замораживания тушек птицы в жидкости" (1*осхва,1ЭТ2), "Прибор для определения линейной скорости смачивания воронкообразных пищевых продуктов" (Мосхва,
1974), "Установка для охлаждения вареных колбасных изделий в пенном воздунно-Кндкостном потоке" (Мосхва, I960).
Построенные в ходе исследования аналитические модели физико-химических свойств сырья и готовой продукции, статических, кинетических, динамических и конструктивных особенностей технологических подсистем мясной промышленности и основанные на них инженерные решения наклк практическое применение в разработках ГИПРОШКО, БШШ1Ш, ВНИХИ и 1Ш1ШШ, внедренных на мясокомбинатах БССР, ГрузССР, МССР, РСФСР и УССР; реализованы spi интенсификация технологических процессов и модернизации оборудования ва Астраханском рыбокомбинате, Московском желатиновом заводе. Московском заводе сычужного фермента, московском мясокомбинате и предприятии п/я Р-6476; использованы в работах В.М.Коблова, К.Н.Пабаднна (УШ.1969), Н.Г. Тульчевского {КТИПП, 1971), Г.Б.Брика (УкрНШММП, 1972), В.Е.Ца-рикаева (ГСХИ, 1974), А.М.Бражникова, ВЛ.Карпычева, А.И.Пелеева (МТИШШ,1974), А.В.Горбунова (Московское объединение "Молоко",
1975), В.В.Семенова (НТИММП, 1976), В.В.Гусляниикова, И.И.Кар-гальцева (ВИШ, 1977), А.В.Горбатова (НХИШШ, 1979), Ю.Н.Добро-мирова, А.С.Гинзбурга, А.П.Рысина (1ГГШШ, 1979), B.Ü.Иванова (НТИММП, I960), С.В.Космодемьянского (НГИМИП, 1980); ряд результатов исследования приведен в монографиях, учебниках и учебных пособиях, а также используется в лекционных курвах.
Публикация результатов иссладумя«ят По теме диссертации основные научные положения, выводы, научно-технические рекомендации и описания изобретений (зарегистрированных в ГК СИ СССР-по делам открытий и изобретений) s области интенсификации, совериевствова-ння, создания, аналитического моделирования я оптимизации технологических процессов i оборудования мясной и молочной промынлен-носхи опубликованы за вермод 1959-1960 гг. в 158 печатных работах.
Структуру я объем работы. Диссертация представляет собой обобщенное наложение результатов исследований, проведенных авто-
ром ь 195^-1980 гг. Диссертация состоит из введения, четырех . глав, заключения, оСвлх. выводов, списка литературы, содержащего наименования источников на русском и иностранном языках (включая авторские свидетельства) и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 261 странице машинописного текста. Диссертация содержит в рисунков, 28 таблиц, 68 формул.
Указанная структура диссертации обусловлена необходимостью выделить то новое, что она вносит в исследование проблемы аналитического моделирования технологических процессов н оборудования мясной промышен костя, я те основные положения, которые выкосятся на защиту (Введение); обобщить имеющиеся в литературе данные о состоянии и перспективах развития аналитического ыодедирования технологических подсистем мясокомбината, выбрать область, поставить задачи исследования и наметить пути их ренения (Глава I); обосновать принятые методы исследования, создать систему понятий теории аналитического моделирования технологических процессов и оборудования мясной промыяленностя и определять ее место в общей системе наук (Глава 0); обсудить результаты опытной проверки выдвинутых научных положении я дать их теоретическое обоснование, предложить рекомендации по конкретной реализации и практическому использованию выводов диссертации при решении прикладных задач оптимизации, возникающих в процессе функционирования мясной промышленности (Глава Ш); показать процедуру применения развитых в диссертация методов, систематизирование представить прикладные результат1» исследования и привести примеры практической реализации основных положений общей теории к ее следствий с предъявлением как ожидаемых, так и достигнутых технико-экономических показателей ухе реализованных инженерных разработок (Глава 17); подчеркнуть характерные особенности н провести ретроспективный анализ представленных в диссертации теоретических и экспериментальных результатов исследования (Заключение); кратко сформулировать «топ диссертации (Общхе выводы).
Автор защищает: регулятивные принципы теория и их следствия, позволяющие не только единообразно рассматривать особенности существующих технологических подсистем мясной промыяленности, но и указывать конкретные пути их соверменствовання, а также путя создания новмх аффективных технологических процессов и оборудования в ятой от-
1"А
расли промыкхенности;
аналитические результаты теории, позволяете с единой точки время осуществляй, г ранках обобщенной модели формализованное списание линейных и нелинейных технологических подсистем мясяой промышленности я разрабатывать на зтой основе научные методы расчета технологических процессов ■ оборудования отрасли, отражающие ках количественные, так н качественные стороны описываемых явлений;
методы теории, позволяющие находи» принципиальные реиекия ирокот о класса инженерно-технических задач отрасли, и предложенные на базе этих методов научно обоснованные конструктивные разработки технологического оборудования различного назначения для осуществленияпроцессов разруиеяия структуры сырья и создавая структуры продукта мясной промыжденности.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация представляет собой обобщенное в пределах комплексного исследования взлохевие разработанных автором научных основ общей проблемно-ориентированной теории аналитического моделирования технологических процессов и оборудования мясной промш-ленности,
В первой главе диссертации мясная промышленность СССР впервые представлена как больщая экономическая система. В связи с этим дана" современная трактовка таких фундаментальных понятий,как система, структура, иерархия и модель. Подчеркнуто отсутствие исследований, специально посвященных разработке общетеоретических основ аналитического моделирования системы "технологические процессы и оборудование мясной промышленности". Показаны иерархичность и тенденция развитая этой отрасли промышленности в десятой пятилетке.
При рассмотрении технологических процессов и оборудования в качестве подсистемы мясной промыаленностм было выделено 15 классов технологических подсистем мясокомбината, наименование которых приведено в таблД. В результате статистического исследования получены данные о насыщенности в 1930-1975 гг. выделенных технологических подсистем мясной промынленвости (за вычетом класса 27 как относящегося х области товароведения) теоретическими« экспериментальными, проектными и внедренческими разработками (си.табл.2). Как
видно из тэСл.2, наибохьнее число разработок в настоящее время относится к Б, 71 и ДУ классам основной системы мясокомбината. Это можно объяснив, с одной сторона, продолжением развитая мясной промышленности в традиционном направлении (производство соловых, копченых, колбасных азделвй), с другой стороны, появлением новых направлений (более полное использование субпродуктов и отходов производства на пищевые, кормовые и технические цеди), а также бурным развитием птицеперерабатывающей промышленности как достаточно обособленной ее подотрасли. Резерват развития мясной промышленности являются те направления, которые представлены в табл.2 уровнем развития, не превышавшим 10%. Это, в первую очередь, производство лицевых, кормовых и технических изделий из крови, костя, кишечного сырья, шнур, волос, петнны (см.классы УП-ХШ).
Больвой интерес представляет исследование насыщенности технологических подсистем мнсной промышленности процессами холодильной технологии и холодильным оборудованием. Как видно из табл.2, уровень развитая холодильной техники и технология в целом соответствует уровне развития мясной промышленности. В наибольшей степени насыщены холодом 17, 71, УШ а 117 классы основной системы мясокомбината. Это и естественно, так как все усилия исследователей и разработчиков в рассматриваемый период {1930-1975 гг.) были направлены на обеспечение холодом процессов холодильной обработка сырья и готовой продукции в мясной промышленности.
Анализ структуры исследованных научно-технических разработок дает основание считать, что в мясной промышленности СССР соотноже-ние между теоретическими, экспериментальными, проектными и внедренческими разработками не является оптимальным. Отставание темпа развития теоретических разработок от темпа развития экспериментальных разработок показывает актуальность проблем аналитического моделирования технологических процессов и оборудования мясной промышленности, что подтверждается и другими исследователями (А.11. Бражников,1973; В.И.Горбатов,1972; С.Е.Краснов а Б.И.Стерлигов, 1973; В.Ф.Лебедев,1972).
Проблемы аналитического моделирования мясной промышленности как больной экономической системы исключительно сложны и многообразны и не могут быть решены однозначно в пределах какого-либо одного исследования или одним исследователем. Как иерархическая многоуровневая система мясная промышленность должна бить отнесена
Т2
к группе тех вероятностных систем, аналитическое моделированае которых возможно осуществить только по отдельным подсистемам. Поэтому аналитическое моделирование мясной промышленности представляется как процесс построения н изучения системы автономных аналитических моделей, т.е. таких моделей, которые в определенных границах обладают некоторой обособленности ■ относительной самостоятельность».
Современная наука не располагает вя единой теорией, ни общими способами построевая аналитических моделей. В атом смысле проблема аналитического моделирования объектов различной природы остается проблемой номер один мировой науки, причем о возможности ее положительного решения существуют диаметрально противоположные . мнения. Не менее сложной проблемой в мясной промывлеяности является выбор уровня аналитического моделирования, так как любо! объект в атом случае может рассматриваться и в качестве микрообъекта я в качестве макрообъекта. Весьма трудной представляется в мясной промышленности и проблема изоморфизма аналитических моделей, потому что в этой области речь идет об аналитическом моделировании объектов животного происхождения, т.е. биологических систем, относящихся к категории самых сложных иерархических систем окружающей вас природы. При современном уровне развития науки успех реиеяия этой проблемы возможен, только на пути построения комбинированной системы статистических в динамических аналитических моделей. Опыт построения -и практического применения аналитических моделей в народном хозяйстве СССР показывает, что высокая экономическая эффективность аналитического моделирования достигается в тех случаях,когда одновременно с разработкой все новых и новых аналитических моделей технологических процессов, оборудования и других объектов реиается и проблема их классификации.
Таков далеко не полный перечень обеих проблем, с которыми сталкивается исследователь при аналитическом моделировании объектов мясной промышленности. Вое изложенное выяе дает основание считать, что проблемы построения и реализации аналитических моделей технологических процессов и оборудования мяской промышленности находятся к настоящему моменту лишь в стадии постановки и на объединены в рамках общей теории. В первом приближении такая теория представляется как некоторая система общих принципов построения и реализации аналитических моделей реальных объектов мясной промыв-
ленности, развивавшаяся на основе классификации этих объектов и классификации отражающих их аналитических иоделей, с примерами построения и реализация конкретных аналитических моделей в различных областях мясной промышленности.
Для выбора преимущественных объектов аналитического моделирования был осуществлен статистический анализ насыщенности технологических подсистем мясной промышленности СССР авторскими свидетельствами, выданными в период 1930-1975 гг. В целях компактного представления все авторские свидетельства, полученные в мясной промышленности за период 1930-1975 гг., были приведены в соответствие с 10 укрупненными классами технологических подсистем мясокомбината, характеристика которых дана в таСл.З, а в качестве репрезентативного представителя мясной промышленности СССР был выбран ВНИЙНП. результаты статистического анализа приведены в табл.4. Как следует из данных табл.4, наибольшее число авторских свидетельств в мясной промышленности СССР выдано по Ш я УП классам технологических подсистем мясокомбината, что хороко согласуется с данными табл.2. Сравнительно полно обеспечены авторскими свидетельствами такие класс П и класс 1У. Слабо насыщены авторскими свидетельствами классы I, У, 71, УН, IX и X.
Все вышеизложенное позволяет достаточно обоснованно в качестве преимущественных объектов аналитического моделирования выбрать те технологические подсистемы, которые относятся к группе малоизученных подсистем мясной проиывлеиноетн СССР с низким уровнем насыщения их авторскими свидетельствами н являются в связи с этим перспективной областью исследования.
Вторая глява диссертации посвящена изложению разработанных автором общих теоретических принципов построения и реализации аналитических моделей технологических процессов и оборудования мясной промышленности. Показано, что технологические подсистемы мясокомбината принадлежат к классу плохо организованных систем, четкое определение которых дано В.В.Налимовнм (1971). При изучении диффузных систем главным инвариантом по-прежнему остается принцип причинности, отражающий связь между взаимодействием объектов я изменением их состояния,которое происходит в определенных условиях посредством передачи материя и движения от причины к следствию.
Применительно к рассматриваемому в диссертации случаю систе-
из причиняо-следствевн ых связей, возникающих между основными подсистемами мясокомбината, может бить условно изображена в виде четырехблочной структурной схемы, представленной на рнс.1, где
я П - состояния обрабатываемого сырья до и после взаимодействия с технологический оборудованием К, а I - управляющее воздействие на подсистемы ГУ, Ш и П. Как видно из рис.Г, важнейшими элементами системы "технологические процессы и оборудование мясной промышленности" являются объединяющие ее связи. Поскольку понятие связи не имеет общепринятого употребления, представлена сводка качественных характеристик данного понятия и произведено его сравнение с понятием отношения. Показано, что при определении понятие отношения я понятие связи могут находиться в различных взаимоотношениях, характер которых в каждом конкретном случае определяется узким контекстом. Так, например, мясная промышленность связана в единое целое спецификой потребляемого сырья, в то же время мясокомбинат и птицекомбинат характеризуются различными отношениями.
Поэтому, рассматривая связность в качестве неотъемлемого свойства системы, а более точно в качестве функция ее состояния, имеется полное основание считать, что в рамках развиваемой теории как физические, так и экономические связи в системе "технологические процессы и оборудование мясной промышленности" могут выступать в роля моделей аналитических связей. Построение основ теории аналитического моделирования технологических подсистем мясокомбинате немыслимо без использования понятия аналогия. В связи с этим представлены иерархия в структурный состав возможных видов связи иекду этими подсистемами. Показано, что тождество, равенство и подобие являются частными случаями аналогии, которая в свою очередь является частным случаем соответствия. Этот факт наталкивает за мысль о тон, что по сходству структур различных связей возмох-90 в определенной мере судить и об общности их внешних проявлений. Структурный анализ различных свойств мясопродуктов был осущест-элен А.А.Соколовым (1965), структурный анализ разных форм технологического оборудования был проведен А.И.Пелеевнм (1971). Уместно отметить, что для целей аналитического моделирования объектов мчс-юй промышленности преимуществами структурного анализа можно воспользоваться только н том случае, если каким-либо пуг*м устеяов-гено соответствие между структурами сопоставляемых систем.
Наличие кооперативных связей в снетене "технологические процессы и оборудование мясной промышленности" и неизбежное» их разрыва в процессе ее анализа приводит к появлении стохастнчностм результатов исследования этой системы и к переходу на статистические илм вероятностные способы описания и объяснения при ее.аналитическом моделировании. Обсуждая же достоинства той и; мной аналитической модели главное внимание следует обращать не столько на уровень ее формализации, сколько на уровень логического обоснования этой модели. Таким образом, теория аналитического моделирования технологических процессов и оборудования мясной промышленности должна строиться, с одной стороны, как теория выдвижения возможно более точных гипотез при минимальном числе упрощающих предпосылок, с другой стороны» как теория наиболее простого м полного описания совокупности экспериментальных данных с целью поиска наиболее устойчивых структур м связей в моделируемых системах. В качестве регулятивных принципов «той теории выделены и сформулированы принцип системности» принцип связности и принцип целенаправленности.
В соответствии с принципом системности необходимо стремиться к построению м реализации на одиночных, изолированных друг от друга, моделей отдельных свойств какого-либо алемевта системы "технологические процессы и оборудование мясной промышленности", а к построению и реализации иерархической системы аналитических моделей, описывающих и объясняющих существенные стороны процесса функционирования в пространстве м времени системы "мясная промышленность" в целом, в соответствии с принципом связности при построении и реализации аналитической модели системм "мясная промышленность" в первую очередь необходимо стремиться связать воедино прямые м обратные процессы* характеризующие ее развитие во времени. В соответствии с принципом целенаправленности при аналитическом моделировании системы "мясная промышленность" с целью получения новых званий о вей необходимо стремиться не столько к построению и изучению некоторой абстрактной, не связанной с реальной действительностью» аналитической системы вообще, ■ сколько к построению и реализации целенаправленной системы конкретных уравнений связи, наиболее соответствующей народнохозяйственному оптимуму м наилучшим образом отражающей конечные целя социалистического расширенного воспроизводства в мясной промышленности СССР. Указанные принципы вместе с их следствиями предлагаются в качестве ключевых элементов системы регуля-
tu винх принципов аналитического моделирования. технологических процессов м оборудования несной промышленности.
Обяая теория аналитического моделирования технологических подсистем отрасли как частный случай общей теории систем характеризуется следующими особенностями: ее объектом изучения являются технологические процессы и оборудование мясной промышленности; ее предметом изучения являются структура и генетика зтих систем; ее цель» изучения является построение, изучение и реализация оптимальных аналитических моделей технологических процессов м оборудования отрасли с целью их оптимизации; ее методом исследования является теоретико-системный метод; ее исчислением является логико-математическое исчисление. Характерными особенностями технологических процессов и оборудования мясной промышленности как объектов аналитического моделирования являются: ограниченность траекторий их движения в пространстве и времени; расположение этих траекторий в собственном пространстве и времени самих объектов моделирования; наличие у этих объектов свойств структурной, геометрической м динамической симметрии, имеющей едину» теоретико-групповую природу.
В соответствии с общепринятой схемой построения теории как научной системы в качестве общетеоретической концепции основ об-яей теории аналитического моделирования технологических подсистем мясной промыидевностн выдвигается теория неравновесных колебательных процессов. В свете этой концепции технологические процессы и оборудование мясокомбинатов можно рассматривать как необратимые термодинамические системы, их аналитические модели - как вероятностные информационные системы, а сам процесс аналитического моделирования - как неравновесный колебательный процесс. Все изложенное выше дает необходимые и достаточные основания представить аналитическую модель предлагаемой теорси X • связывающую ее символику €> , аксиоматику ЗД. • систему правил fp и интерпретации ^ в виде лексикографического равенства:
1 = о
Предлагаемая теория направлена на решение конкретной задачи: предложить мясной проммжхеиностм практически приемлемы» и простые
инженерные методы количественного анализа и синтеза технологических подсистем с помощью типовых аналитических моделей типичных технологических процессов и оборудования мясокомбинатов на основе системного анализа. Показано, что конечной целью применения аналитических моделей является оптимизация инженерных решений, принимаемых в мясной промышленности на основе опыта нлм интуиции.
Постулируемое утверждение, что существующая абстрактная система - это достаточное множество объединенных общими признаками различных множеств, составляющих единое целое, т.е. такая система, "... по отношению к которой все остальные системы суть те или иные ее интерпретации, те иди иные конкретные ее реализации" (Ю.А.7рмен-цез,1974), позволяет выделить и сформулировать семь аксиом теории относительно технологических подсистем мясной промышленности и их аналитических моделей:(I) аксиому существования, (2) аксисыу достаточности, (3) аксиому множественности, (4-) аксиому связности, (5) аксиому общности, (6) аксиому выделенное» м (?) аксиому целенаправленности. Аксиомы (1)-(7) имеют достаточно общий характер и дают основание в избранной области исследования (аналитическое моделирование технологических процессов и оборудования мясной промышленности) рассматривать любой объект изучения как системный. Предложен алгоритм построения абстрактной аналитической модели и сформулированы основные законы теории, являющиеся следствиями ее аксиом; (I) закон определения числа способов системообраэованяя, (П) полизакон, (Ш) закон соответствия, (17) закон развития. Единообразное аналитическое описание "технологических процессов м оборудования мясной промышленности" как неравновесной термодинамической системы, характеризующейся связностью ( V )> энтропией ( 3 ) * постоянной ( ) возможно осуществить на основе обобщенного уравнения:
уя = я .
(2)
Раскрытие левой к правой неопределенностей уравнения (2), представляющего собой формализованное выражение принципа системности, для каждой жонкретной системы порождает определенную систему уравнений свази для нахождения того или иного оптимума. Это обстоятельство дает основание утверждать, что в качестве аналитической модели соответствия может быть принято соответствующее представление, причем в качестве представлений груши относительно вмде-
леивых динамических систем могут оыть приваты функции, а в качестве представлений группы относительно выделенных стохастических систем - расаределенин. В силу закона определение числа способов системообразования ( N ■ 2 11—тп.) понятие представления системы "технологические процессы и оборудование мясной промиллеиноета" в пространстве ее характеристик не исчерпывается приведенными выке примерами (см. табл.1-табд.4 и рис.1), во может быть уточнено н расширено за счет и таких его форм, которые изображены на рис.2 и рис.3. Необходимо иметь в виду, что среди различных представлений указанной системы могут встретиться я взаимоисключающие друг друга, причем степень этого взаимоисключения определяется линь связностью их аксиоматик.
Введение понятия связности позволяет рассматривать процессы разрукения структуры как процессы, в которых связность сырья к оборудования с течением времени снижается, а процессы создания структуры как процессы, в которых связность сырья и оборудования повыиается. Это дает основание для оценки степени аавериеяяоети ( Т] ) процессов разрушения и создания структуры из систем "технологические процессы и оборудование мясной лромыилаявости" ввести функцию, связывающую атот показатель с числом Дьярматя ( Су ):
-Л ■ (3)
Для представления реяенлй отдельных уравнений или систем уравнений связи, порождаемых задачами термодинамического программирования технологичеоких подсистем мясной цромымхенности, может быть предложено бесконечное множество реиающих систем. В связи с атим введено понятие группы решающих систем, выделены ее элементы (группа реиающих функций, группа решающих распределений, группа контурных функций, группа решающих систем оптимизации, группа типовых решающих систем), а в качестве элементарного строительного блока для представления этой группы предхокеио использовать показательно-степенной поливом (аостеном):
Понятие постеиома в определенной мере обобщает понятие функции с гибкой структурой (Н.К.Куликов,1964). Математические ограничения, накладываемые на классы функций ( 11 ) и ( "О ), должны со-
глас овиваться с физическими и экономическими требованиями, предъявляемыми к соответствующей аналитической модели той ила хной технологической подсистемы мясной промышленности. Надо отметить, что ностеном (4) даже в рамках достаточно общего принципа оптимальности Дубовмцкого-Милютина не предлагается в качестве универсальной реиающей системы для поиска неподвижных точек в задачах оптимизации объектов мясной промышленности и предназначен преимущественно на роль методологической функции» а не вычислительной. Данное положение связано с отсутствием в математике общего метода решения уравнений в частных производных. В то же время нельзя полностью согласиться с утверждением Ф.Чаки (1975) о невозможности осуществить аналитическое моделирование какого-либо материального объекта по части нелинейной зависимости между его переменными. Такое моделирование возможно, но всякое предсказание, сделанное на его основе, является приближенным. Например, знание порядка химической реакции позволяет предопределить ее исход, не определяя ее механизма (АЛенинджер,1974). В ряде случаев подобная ситуация в мясной и молочной промышленности с инженерной точки зрения характеризуется как оптимальная (А.М.Бражшшов.хЭТЗ; Б.Л.Камовниког,197б; Е.В.Семенов,1976).
Следует подчеркнуть, что понятию "оптимальная система" (технологический процесс, оборудование, аналитическая кодель н т.п.) можно придать смысл лишь при наличии некоторого класса конкурирующих систем, с каждой мз которых связано определенное значение ка-кой-лнбо целевой функции. Поэтому под оптимизацией системы "технологические процессы и оборудование мясвой промышленности" следует понимать процесс нахождения и реализации такого варианта этой системы (совместимого с наложенными на нее ограничена кии), при котором построенная соответствующим образом ее целевая функция принимает экстремальное значение. Сейчас нет и в ближайшее время не ожидается открытия единого метода в смысле конкретной схемы операций исследователя, с помощью которого можно было бы решить все проблемы, возникающие при оптимизации технологических подсистем мясной промышленности, если при этом иыеть в виду решение любой задачи в самом общей виде. Неоднократные попытки зарубежных ученых предложить такой универсальный метод ремения произвольных задач (А.Ньюзлл, Дж.Шоу, Г.Саймон,1959; Д.ПоЙа.1%1; Р.Бенерджи,1974) оказались бесплодными.
На и в юс позициях стоит советская наука, Отказавшись от поиска единого метода решения произвольных задач, отечественные ученые на основе новятия типового объекта моделирования успешно развивают идею типовой аналитической модели. Это направление следует считать наиболее фундаментальным я на пути реиеяия проблем, связанных с формализацией в разработкой методов решения задач, возникающих в теории и практике мясной промышленности. .
й„уретьей глав» диссертации представлены результаты исследования аналитического моделирования как метода оптимизации технологических процессов н оборудования мясной промышленности. Показано, что возрастание роли разнообразных аналитических методов моделирования в практике мясоперерабатывающего производства и продолжающейся рост числа, а во качества опубликованных аналитических моделей, создают в этой отрасли промышленности критическую ситуацию. Б связи с втим были выявлен" наиболее часто встречающиеся формы м области преимущественного применения аналитических моделей в мясной промышленности, а также изучена структура зтях моделей и установлен! устойчивые статистические связи между ними с цель» определения особенностей характера этих связей и их генезиса в период 1952-1975 гг. В качестве объекта наблюдения была выбрана совокупность аналитических моделей технологических подсистем мясной промышленности, представленных в графической форме. В табл.5 приведены нумерация 81 типа »тих моделей, вх внешний вид и частость применения. Например, модель, расположенная на пересечения строки "3" и столбца "6", имеет номер "36" в применялась в мясной промышленности в период 1952-1975 гг. с частостью 'р * 1,3%. Другие характеристики исследованного массива моделей показаны в табл.6.
Наибольшее предпочтение ( <р » 4-6,8%) в рассмотренный период (1952-1975 гг.) исследователи отдавали моделям: fe I, I 5( 1 6; относительно часто ( -р * 2-3*9%) применялись также подели: К 13, fe 14, * 15, 1П,1 21, fe 30, I! 32, fe 33, fe 34, fe 42, fe 47, fe 50, fe 52, fe 65, fe 79. Наименьшее предпочтение ( -p « 0,1-1,3%) отдавалось моделям: К 2, fe II, fe 23, fe 28, fe 29, fe 31, fe 40, fe 53, fe 62, fe 66, fe 68, fe 72, fe 78, fe 79, fe 81. Как видно из табл.6»ваи-более насыщены моделями (fe I-* 81) в период 1952-1975 гг. были УШ ( г « 34,7%), Л ( г » 15,7%), 1У ( -I « 13,?%), УВ ( г «II,7» i 1 (г * 9,3%) классы ос ионной свстемм мясокомбината (см.табл.3). В наименьшей мере моделями указанного вида были насыщены техноло-
гическяе подсистем« IX ( г * 3,1%), I (Л ■ 2,1%) м П ( i = 1,3%) классов. Эти подсистемы являются перспективными областями применения методов аналитического моделирования в мясной промышленности. Для внесения определенности в указанное многозначное соответствие между физическими и аналитическими системами установлен элементарный порядок в самом множестве аналитических моделей № I-К 81, которому иа основе закона симметрии сопоставлена система индексирования, представленная в табл.7. £ рамках этой системы каждая группа аналитических моделей из табл.5 имеет определенный индекс. Например: * 3 (1-3), * 19 (I-I), * 24 (1-2), te 40 (1-4), te I (B-I), * 4 (П-2), * 10 (П-3), llí 27 (Л-4) и т.д. Такая группировка аналитических моделей (te I- te 81) технологических процессов я оборудования мясной промышленности отвечает хан требование мини мума внутригрупвовой, так и требование максимума мехгрупповой дне персии меры.
Предложенная система разлнчеиня аналитических моделей по ввеа нему виду является весьма условной, т.к. кривые te I-te 81 отличат ся друг ох друга не только своим местоположением и усредненной ля вивй наклона относительно координатных осей, но и структурой. Структура произвольной кривой а ее отличив от другой кривой могут быть вскрыты с помощи аналитического аппарата общей теории систем и, в первую очередь, методами структурного анализа. С позиций структурного анализа аналитические модели (te i-te 81) технологических подсистем (1-Х) мясной промышленности возможно рассматри вать как кривые распределений, что позволяет при построении, изучении м реализации этих моделей в инженерных целях вполне обоснованно применять аналитический аппарат теория интегральных преобразований м разнообразную вычислительную технику. Распространяя действие закова симметрии на все кривые распределений, их можно расположить симметрично трехмерной системе декартовых координат «¿у , где t » £ - 1,8 (а - квадрат нормированного показателя кососхи, S - нормированный показатель крутости я у -нормированный показатель рассеяния кривой распределения). Предложенная система расположения кривых распределений изображена на рис,Z (ось у на рисунке не показана) и не требует особых поясне ниа. Каждую кривую.распределения можно представить как график жди как отрезок графика контурной функции, если под отображаемой областью понимать "звездный" контур, под контурной функцией - функ-
цию, заданную на контуре, а под отображающей областью - график контурной функцнн, аргументом "х", которой является центральный угол, длина контурной дуга иди площадь контурного сектора. Ярн атом ординату и абсциссу точки, движущейся но контуру против хода часовой стрелки, можно назвать соответственно "синусом" ( S ) н "косинусом" (О ), отдавая дань исторической традиции (А.И.Маркуяевач, 1974).
При таком представлении название конкретной контурной Функции связывается с геометрической формой контура. Так, в случав круга ато будут общеизвестные круговые функции ( siix, cos ОС ). Аналогично могут быть введены понятия хвадратичесвой функции ( cqpoc ), астроиднческой функции (Sax.caoc ) и т.д. Для
сравнения в табл.8 приведены значения контурных функций sax * Зггъое н sq,x для значений аргумента в пределах 0 ос ^ 90°. "Истокообразное" представление контурных функций дает основание каждый контур рассматривать как некоторый "механизм", а каждый график контурной функции - как некоторое "явление" природы. Применение группы контурных функций в практике аналитического моделирования технологических процессов н оборудования мясной промышденно-стм в качестве тнповмх моделей весьма перспективно. Например, такие сложные явления как зависимость толялвы слоя льда в мясопродуктах от продолжительности сублимационной сушки, зависимость критерия Фурье от относительной температуры охлаждающей поверхности аппаратов для созревания мяса, зависимость температуры замораживаемого мяса ох продолжительности процесса замораживания, зависимость перекнсного числа от длительности хранения свиных жиров м другие подобные зависимости о помощью астромдической функции легко могут быть представлены аналитической моделью вида:
'Lj. = S& ОС .
Аналитической моделью вида — с помощью квадра-
тичаской функция могут быть представлены; зависимость прочности дермы от концентрации серной кислоты, зависимость реологических характеристик колбасного фарша от длительности жуттерованмя, зависимость весового количества газа, протекающего через зазор в сопряжения поршень-цилиндр от угла поворота кривокипа холодильного компрессора, зависимость выплавляемое» клея от содержания
клейдалщих веществ в кроте, зависимость напряженности магнитного поля в рабочей зове устройств для кагалтвой обработки воды от дла-ны индуктора и другие подобные зависимости.
Оценивая все усиливающуюся в последки« годы тенденцию к описание рав личных физических м экономических объектов с помощью типовых распределений как стремление современной науки объяснить огромное разнообразие явлений окружающего нас мира ха основе небольшого числа фундслаятадьных научных принципов, следует полагать, что систематизация аналитических моделей технологических процессов и оборудования по вне»нему виду будет способствовать воплощению этой идеи в практику аналитического моделирования предприятий мясоперерабатывающего производства. Руководствуясь глубокой взаимосвязью между сохранением, симметрией, экстремальностью и причинностью, установленной 0.С.Разумовским (1975) и сформулированным им общим для макро- и микросистем вариационным принципом, предлагается уравнение (2) рассматривать как основу для объединения феноменологического и микроскопического описания технологических подсистем мясной промыыеаностж, В соответствии с этим принципом "всякое действительное состояние материальной системы есть экстремальный случай по отноиевию ко всему многообразию возможных состояний системы* (Современный детерминизм м наука,1575, том I, с.318). Используя обобщенное уравнение (2), можно формализовать принцип целенаправленности, записав его в виде:
Л Z — О . (6)
В этом случае для формализации вариационного принципа Разумовского достаточно в уравнении (6) положи» Z = £ . Соотношение (б), воссоединяя в себе интегральный принцип Дьнрмати,принцип максимальной вероятности фейнмана, принцип мииропричинности Боголюбова, принцип 8йнжтейяа и другие подобны« принципы, позволяет объединить связанные с ними типовые уравнения теории макроскопических систем и типовые уравнения теории микроскопических систем в общую группу типовых уравнений связи. В качестве унифицированного уравнения общей теораи технологических подсистем мясной оромымлеикостж предка гается обобщенный аналог уравнения
Бохьцмана-1иувижля: ^ _ д
где S> , tj , tv t ttv - соответствеяно операторы преобразования и их порядки, зависящие от иерархического уровня элементов системы м иерархического уровня взаимодействия между ними, a f и 5- " соответственно Функции распределения и взаимодействия
Уравнение (7) как формализованное выражение п[«нцноа связности может быть положено в основу классификации типовых уравнений связи. Например, эволюционные уравнения И.П.Павлоцкого (1973) являются частными случаями уравнения (7). Придавая символам 2> , £/ . ^ , ty , tv * rtv в обобщенном уравнении взаимодействия (7) те или иные значения, можно получить все уравнения из группы типовых уравнений связи теории технологических процессов м оборудования мясной промыкленности, причем конечный результат расчета по этим уравнениям не зависит от того, в свете каких представлений осуществляется зтот расчет. Необходимо отметить, что использо вание для далей аналитического моделирования технологических подсистем мясоперерабатывающего производства уравнения (7), т.е. фактически законов распределения вероятностей, помогая в феноменологическом описании обнарукить внутренний механизм взаимодействий и статистически обосновать значение различных интегральных параметров, характеризующих ату термодинамическую систему, не игнорирует динамического подхода к проблеме фильтрации и прогнозирования, а только переносят его действие на более высокий уровень познания*
Для представления группы решающих распределений в виде иерархической структуры в качестве вероятностного механизма прокого класса явлений предложена урновая схема с переключением, моделирующая временной процесс, происходящий во внутренне активной материальной системе, взаимодействующей с внеянай средой. Аналитической моделью атой схемы является закон распределения вероятностей:
системы.
"pmw. = § f£
a- n.t)( i— ту
«t-t- ft ■*•«■)—(n.^
Систему классификации типовых распределений вероятностей,построенную на основе соотноиекяя (в), не следует идентифицировать как строгое разделение, т.к. для каждой сколь угодно широкой
классификационной системы в соответствии с теоремой о неполноте всегда зайдется элемент, местоположение которого может быть указано только после того, как будет расширена сама эта система. Такое положение дает повод утверждать, что в мясной промышленности нет преимущественных или специфических систем классификации, а есть только преимущественные или специфические точки зрения исследователей, определяющие целевое назначение подобных систем. Примерами зтому служат классификация технологических процессов (¿.А.Соколов,1965) и классификация технологического оборудования ( А.Й.Пелеев,19?1) предприятий мясной промышленности, классификация процессов холодильной технологии (Н.А.Головкин, Г.Б.Чихов, 1963) и классификация физических методов обработки (И.А.Рогов, А.Б.ГорСатов,1974) пищевых продуктов, классификация сублимационных установок (Б.П.Камовников,197б).
Представляя группу типовых распределений вероятностей как мощную решающую систему оптимизации технологических подсистем мясной промышленности, следует иметь в виду, что проблема постановки н реиения задач аналитического моделирования ыожет быть рассмотрена и в терминах функций веса как элементов группы решающих функций.Группа решающих распределений вероятностей связана с группой решающих функций обобщенной гипергеоыетричесхой функцией Лау-ркчелла, которая, являясь производящей функцией для гкпергеомет-ричесхого распределения, одновременно является и решением обобщенного уравнения гипергеометрического тиса (А.Д.Дязарев, 1980). £ связи с этим предлагается определять представления группы решающих функций как частные решения обобщенного уравнения связи (7), а саму группу решающих функций рассматривать как ядро решающих систем оптимизации технологических процессов в оборудования мясной промышленности. Например, в процессе создания аналитической теории центрифугирования жидкостей (19ЗД-1980) для решения типового уравнения связи f с успехом были использованы синусы высших порядков; ядром аналитической теории процессов термической обработки мясопродуктов (А. П. Бражников, 1973) является постеном вида ц,— г*?'- гд^а ; в основу исследования Б*П.Камовникова (1976) положена контурная функция типа -у. = -|-агс sin,
в теоретических построениях Б.И.Ивашова (1980), С.Б.Космодемьянского (1960), А.Б.Лыковой (1980), использован постеном -и-Г5'.
Так как сдецнфические аспекты классификации реяающях Функций и аспекты измерения расстояния между яиыи относятся исключительно к компетенции математики! иерархическая структура группы решающих функций представлена лимь как совокупность ее лексикографических подгрупп (ряды, элеыентарные функции, специальные функции, полиномы). Отмечая вахное значение группы решающих функций, не следует забывать о возможности построения "... классов отображений, описываемых ве ках решения тех илн иных систем уравнений с частными пронзводными.„.л (Н.А.Лаврентьев, Б.В.Шабат, 1973). В качестве основы одвого из таких классов предлагается коятурный алгоритм, в состав которого входят: предписание о нахождении численных значений показателей й, , предписание о нахождении по численным значениям этих показателей графика контурной функции; предписание о нахождении расстояния между теоретическим м экспериментальным графиками контурных функций; предписание о нахождении по графику контурной функции типа генерирующего контура (табл.10).
Множество сконструированных таким образом алгоритмов, каждый из которых каждому графику контурной функции ставит в соответствие единственный (при заданном соответствии трех пар граничных точек) генерирующий контур и, наоборот, представляется как группа контурных алгоритмов, т.е. хак класс отображений, заданных аксиоматически, по совокупности характерных свойств. При необходимости группа контурных алгоритмов может быть существенно расширена за счет увеличения числа системообразующих признаков и их интерпретации. Группа контурных алгоритмов предлагается в качестве решающей системы оптимизации на всех ее стадиях (правивиной, структурной, параметрической) при автоматизированном поиске новых технологических процессов и оборудования мясной промышленности на проектирующей ЭВМ, а также для ведения диалога между существующими технологическими подсистемами и управляющей ЭВМ. В связи с этим необходимо заметить, что современная наука, подчеркивая важно« значение прикцинной оптимизации, ке в состоянии пока предложить каких-либо методов ее осуществления за исключением метода эвристического программировании (¿.Я.ПоковннкинДЭТб)* В работе приведены возможности существующих методов оптимизации (по данным Е.И.Рогова, 1973) на пути реализация хахдого из пятнадцати классов аналитических моделей системы "технологические процессы и оборудование
мясной промышленности" н их огибавшая.
Для сравнительной оценки экономической эффективности технологических подсистем при их оптимизации может быть использован критерий К предельно допустимых капитальных вложений:
К= т • д Р, (9)
{Нл-е-^'»]-1}
где Т - срок окупаемости« - прирост прибыли в Т -ом
году, Л и а - коэффициенты удорожания и К - степень повышения производительности.
Изложенные выше основы обшей теории аналитического моделирования технологических подсистем мясной промышленности позволяет выделить некоторые существенные следствия прикладного значения. Например, в качестве следствия принципа системности в формализованном виде может быть предъявлено выражение производительности П любой (из исследованных в работе) технологической подсистемы (рис.3) в виде произведения ее количественных м (экстенсивных) в качественных ТГ\ (интенсивных) характеристик:
(10)
Соотношение (10), связывая экономические ( П ) в физические ( М , 11 ) характеристики технологических подсистем (1-ХУ) мясной промышленности, позволяет замкнуть предлокенную систему уравнений (2)49) в рамках общего уравнения теории (I).
Учитывая, что структура аналитической модели показателя^ зависит от.принципа действия, заложенного в основу работы того или иного технологического процесса или оборудования, в качестве обобщенного следствия регулятивных принципов теории в вербальной форме может быть предъявлен принцип активизации границ взаимодействия. В соответствии с этим принципом, повышая или понижая связность границ взаимодействия, можно обнаружить новые закономерности, явления м свойства в поведении взаимодействующих тел. Принцип активизации границ взаимодействия предлагается в качестве огибающей эвристических принципов поиска новых проектинкшетрук-
торскях ре ее HJ Й (Г.С.Альтжуллер,1973; А.И.Полоииыкин,1976). Принцип активизация Границ взаимодействия, позволяя формировать необходимый я достаточный набор механизмов действия для последувиеа хх оптимизация» связывает теории и практик; эксперимента, изобретательства, конструирования я проектирования технологических подсистем в мясной промышленности в единое целое. Конкретные примеры я результаты применения этого принципа в пределах данного исследования приведены в iaOs.II. В табл. 9 представлена охваченная диссертацией область исследования, а на рис.4 поведен пример процедуры поиска онтнмужа (для случая процесса дообвалки кости) методом стягиваниях пересечений.
Ва базе ретроспективного обзора теоретических м экспериментальных результатов исследования, их обобщения и выводов показано, что совокупность сформулированных я всесторонне обоснованных в теоретической части диссертации научных положений может быть предъявлена как перспективное направление в теории ж практике анализа м синтеза технологических процессов и оборудования мясной промышленности, способствующее реиенжю актуальных задач автоматизированного войска оптимальных технологических подсистем отрасли с помощью проектирующих я управляющих ЭБИ.
В четвертой главе диссертация представлено обобщенное наложение прикладных результатов теории, т.к. исходные положения,выводы и рекомендации, предъявляемы« ж ващите, содержатся в ранее опубликованных работах автора, а большинство усовершенствованных идя разработанных вновь на их основе математяческях моделей, процесс» ж аппаратов реализовано в ШШ, КБ м на мясоперерабатывающих предприятии отрасли, этот раздел, опирающийся на данные экспериментальных исследований, проведенных автором лично или совместно с учеххкамх (7,Р.Барбеттх,1976; А.Н.Богатырев, 1972;.К.П.Венгер, 1971; В. Б. Дуби не кий, 1975; В.Е.0ваилна,1977; В.А.Кабанов, 1974; В.I,Кондратенко,1979; А.Я.Леонов,1977; А.А.Очиров,1974; Б.А.Смирнов, 1971; А .В .Сница рь, 1970, В. П. Тут ем ч,1975; H.H.Устинов,1980; й.1.»айвииевский,1970; В.И.Ходос, 1977; В.Н.Чесиожо», 1973; Т.В. Чижиков», 1972; В.В.Кев«льков,1980; Х.Ф.1евкувов,1968; Г.1.1ж-хов,1978), а также другими исследователями, првддагаетси а каче-«тва практической части диссертации, подтверждающей нравжль кость •е теоретической чае».
В соответствии о принципом системности (2) предложена уточ-
венная классификаций структур сырья а готовой продукции десной промышленности, рассматриваемых как смеси веществ (без учета явлений взаимодействия на границе раздела компонентов системы; см* рис.2-1, рве.5). Использование определения абстрактной системы и вытекающих из него сами аксиом позволило установить ряд соотношений между (в) и совокупность» известных расчетных Формул для нахождения численных значений коэффициента теплопроводности различных сыесей при изотермическом - _L , угловом - а и адиабатическом дроблении элементарной ячейки (Г.Н.Дульнев, Ю.П.Зармчияк, 1974). Существующая в этой совокупности формул иерархия обусловлена имеющимися между ними конкретными связями. В частности, помимо тривиальных предельных переходов найдены оригинальные взаимооднозначные соответствия между формулами В.И.Оделевского (1951) и между формулами А.Н.Лепелкмна, С.И.Ноздрина, В.В.Зотова (1977) и Вудсайда (1956). Показана применимость функции fiTl?) np*
о (й.Н.Цизерецкий, 1964) в Функции (5) (как более простой по строена», чем функция ф ) для моделирования структур с замкнутыми включениями (куб, бипирамида. иар) и структур с переменным сечением компонент.
Уточнение классификации структур позволило достаточно обоснованно подойти в разработке достоверных математических моделей некоторых физико-химических свойств вещества (адгезия /15,29/, влажность /1,5,6/, вязкость /60/, дисперсный состав /21,31/, жиросо-дервание /2,4,6,8,28/, плотность /7,38,51,55/, проницаемость /17, 42,45/, прочность /10,46,60/, стереометрия /11,16,35,38,39,45/* теплоемкость /7,38,47,54,55/, теплоотдача /34,62,63/, теплопроводность /7,38,47,55/, химическая активность /9,13,17,22,23,24,32, 41,46,52,58,59/) как твердых тел (КРС /35/, туюки птицы /47/, полутуза RFC /16,38/, ыывечние /11,17,46,54/, жировые /2,4,6,9,10, 13,15,28/, костные /1,5,6,8,39,43/ в коллегеносодержащие /24,41/ ткани, сырье для выработки колбасных изделий /46/, полочного /22, 29/ и сычужного /32,52,58,59/ порошков и коптильного дыма /51/), так и жидкостей (желудочный сок /45/, топленые жиры /54/, колла-геносодержащяе растворы /23,24,41,47/, кровь /21,31,42,45,60/, меланж /55/, модельные жидкости /31,34,45,47,62,63/), наиболее характерных для мясной промышленности. Обобщенному представлению атих моделей в виде гетерогенного ряда /54/ способствовало использование соотношения /4/.
Отраслевая наука на современной этапе ее развития постоянно нуждается в таких моделях. Особенно возрастет потребность в ямх в XI пятилетке при ревениц корректных и некорректных задач интенсификации гидромеханики /8,12,14,18,19,21,28,29,30,31,42,45,57,60/, тепломассообмена /1,2,4-9,11,16-18,22-24,28-30,32,41,46,53,57-59, 61,62,65/ и механической обработки сырья /10,15,16,35,39,43,46, 49,51,56,61/ как основных составляющих проблемы интенсификации, любого технологического процесса мясоперерабатывающего производства /6,34,37,44,47-49/. Для оценки эффективности процессов при их сопоставлении в рамках концепции этого понятия, сформулированной в "Комплексной программе НТП до 2000 г." (1К СССР,1979) следует разработать (о учетом модели мяса высиего качества) критерий эффективности процесса. Такой критерий разработан и определен соотношениями (3), (9), (10).
В ходе его экспериментальной проверки /1,4,5,7,8,9,10,11,15, 17,18,29,35,39,41,42,43,46,51,52,54,58,59,61/ был решен ряд оптимизационных задач по определению рациональных значений режимных параметров (например, оптимальных доз гидродинамических /7,18,28, 30,53,57/, механических /10,11,15,22,29/, химических /4,9,13,17, 24,41,46/ и энергетических /2,18,23,42,52,59/ активаторов интенсификации) в процессах агломерации частиц молочного порошка /22,29/, вытопки жиров /4,6,28,50/, гиперфильтрация растворов /42/, дооб-валки кости /46/, дыыообразования /51,56/, замораживания туяек птицы /7/* коагуляции белков крови /60/, обезвоживания кормов /I, 5,6/, оглуиеняя КГС /35/, охлаждения колбасных изделий /61/, посола мясопродуктов шприцеванием /17/, резания ппика /10,15/, сублимационной сушки сычужного фермента /58,59/, центрифугирования жидкостей /8,21/, экстракции желатина /18,23,24/ и сычужного фермента /52/, а также рациональных значений конструктивных параметров рабочих органов ротационного бокса /35/, дообвадочной мамины /26,40,43/, пластинчатого теплообменника /65/, тарельчатой центра-фуги /3,14,19/, непрерывно действующего экстрактора /18/ и другого оборудования.
Анализ опыта исследования указанных задач (Е.М.Гольдин,1961; Э.И.Хаухчеивиля,1968; A,И.Бражников,1973; автор /30/; Б.В.Сеаенов, 1976) показал, что в основу их приближенного реиеяия (в соответствии с принципами (6) и (7) ) без существенного яокажевия принятых физических моделей (см.рмс.5) может быть положен метод поэтапной
редукции ИСХОДЕН! уравнений СВЯЗИ, ОПИСЫВавЩЖХ типовые процессы мясоперерабатывающей технологии, к уравнение
[=ir dx] = о , СП)
«, а.
общее реиеиие которого дхя случая плоской задачи при граничных условиях третьего рода имеет ввд:
(12)
т. . о / \m--M 2, т.ч-1 i Kf „
_ + ew(i-A) (13)
, , (r»t-H)[*<>*4-l)-M]ft(rt-l) ГЦ)
M— ft(m-t-l)—1
Сводка 158 математвчеоких моделей (например, см. /6,34,37, 47/), полученных на пути реализации теоретической части исследования, приведена в "Приложениях" к диссертации. Эти модели созданы в результате анализа вли теоретического обобщения экспериментальных данных, собранных при изучении особенностей производства конкретного вида продукции мясной и молочной промышленности; например, желатина /18,23,24,41/, жиров /2,4,8,9,13,26,50/, колбасных изделий /10,11,15,17,42,45,46,51,56,61/, кормов /1,5,6,21,60/, мяса /16,26,35,38,39,40,43,46,53,54,5V,62,63/, сычужного фермента /32,52,58,59/, сухого молока /22,29/, птицы /7,55/.
Оки представлены в форме: принципиальных схем, уточнявших гидро-тешокассообмеввые особенности процессов, например, варки и охлаждения колбасных изделий (рис.6-1, рис.6-4) /34,63/, вытопки киров (рис.6-3) /2,4,6,9,13,26,50/, дообвалкя кос» (табл. II) /26,39,40,43,46,48/, замораживания тушек птицы (табл.II,рис.5-2) /7,34/, коагуляция крова (табл.II, рис.5-3) /21,45,58/»оглуиения КГС (рис.6-2) /35/, ехстрахции желатина в сычужного фермента (рис. 5-2-ржс.5-5) /18,23,24,34,37,41; 32,52/, сублимационной сумки сычужного фермента (рис.5-2 - рис.5-4) /58,59/, центрифугирования пищевых жидкостей (рис.5-1, рис.5-4. рис.5-5) /3,8,12,14,19,21,30, 31/; критериальных ааввеивоотей между физико-хммичесхнми, динами-
ческнми л лонсгрунтивныка фактора**, определяющими аффективном* работы тарельчатой центрифуг« (критерии, X • Т /14.21; 12, 19; 34/), гисе^нльтра (критерии , вк . 5с . 11е /42,45/), тепяообменника (критерия -д. « Т1 »В! »Го , N11 , Ре /7,34,36, 57,62,63/), бокса (критерии Б , X , к /35/), дообвадочной мащны (критерии , К , п /48,26,40/), критериальаыг зависимостей общих дин всех классов технологического оборудования мясной промышленности (критерии Ц' , Т1 * . П , с? , К /48, 47,43,45,33,27,48/); номограмм:-р (рис.2-2) /37/, П (рмс.2-4) /16/, <3 (рис.2-7) /33/,7\ (рис.4) /43/, Ь /19/, 6-ЛГ-Р , /16/, Н /65/. Описание разработанных с помощью втих моделей инженерных методов расчета приведено в /1-3,5,7,8,13,14,16,19,21, 26-29,33,35,38,51 ,.54-56,60,64,65/.
Указанные методы расчета наили практическое применение при разработке новых способов /а.с.«» 428734, а.е.* 452324, а.с.
* 460042, а.С.* 592155, а.с.» 642360/ м устройств /а.с.» 194649, а.с.» 276980, а.е.* 305913, а.с.» 423451, а.с.* 452325, а.с.
* 455734, а.С.Й 469451, а.е.* 526393, а.с.» 543378, а.с.» 561570, а.с.И* 566551, а.с.* 635946, а.с.» 671858/ с целью совершенствования существующих /4,6,8,10,18,24,50,56,58/ и создания перспективных /22,26,28,29,35,42,43,52,57,60/ видов технологического оборудования мясной проиыиаенносхи: непрерывно действующего коагулятора крови (см.табл.11), ыашивы для дообвалки кости в солевых растворах (см.табл.II) рох&ционного бокса (см.рис.6-2), аппарата для непрерывной вытопки хяров (см.рис.6-3), установки дяя охлаждения колбасных изделий (ом.рие.б-4), аппарата для измельчения и пере-мевивання сырья в ЭШ), экстрактора сычужного фермента, прибора для определения скорости скачивания порошков.
Эти разработки реализованы в технологических линиях производства жиров (1968,1970,1977),.кормов (1970,1975), желвмяа (1972, 1973), ,переработки КРС (1977), производства колбасных изделий (1972,1973,1974,1975,1978,1980) и сычужного фермента (1980), действующих на мясокомбинатах страны (например, в городах Алма-Ата, Ангарск, Брянск, Бухара, Витебск, Волковысск, Гомель, Горький, Киявяев, Нявсж, Михайлов», Могилев, Москва, Нововоровежск, Новомосковск, Ориа, Паневехис, Пинск, Подольск, Пярну, Схепяогорск, Сухуми, Тбилиси, Тирасполь, Тростжнец, Улан-Удэ, Чернигов, Чита). Экономический аффект от нх внедрения, обусловленный увеличением
выхода продукции и улучаенмем ее качества, составляет более 2,5 млн.рублей в год.
В "Заключен»* показано, что в условиях фрагментарности к нередко противоречивости имеющихся рекомендаций по проблеме оптимизации производства продуктов питания (АН СССР, А.А.Жученко, 1980)* развитая в диссертации системная концепция оптимизации процессов и аппаратов является единственно правильной. (Южно надеяться, что применение основных положений разработанной теории будет способствовать утверждению выдвинутой концепции в практике мясной промыкленяости и в конечном итоге созданию общей теорем технологических подсистем втой отрасли народного хозяйства.
Автор выражает искренни» благодарность д.т.н.* проф. В.Д.Суркову м д.т.н., проф. Э.И.Каухпеявнля за постоянное внимание и помощь в работе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
В результате изучения информации, производственного опыта, аналитических и экспериментальных данных собственных исследований м мх научного обобщения разработана теория математического моделирования процессов и аппаратов как часть общей теории технологических подсистем мясной лромыщденвости.
1. Анализ общей каргинм развития технологических подсистем мясной промышленности в период I930-1975 гг. и методов их математического моделирования позволяет утверждать* что адекватные модели явлений* имеющих место при функционировании процессов и аппаратов, могут быть построены только на база рационального сочетания инструментальных и аналитических методов исследования.
2. Специфика математического моделирования технологических подсистем мясной промыыенвостм заключается в доминировании вероятностных моделей над динамическими. Наблюдающаяся тенденция применения нетрадиционных активаторов интенсификации мясоперерабатывающего производства все более повывает роль обобщенных методов аналитического исследования процессов м аппаратов.
3. Дог аналитического описания особенностей процессов* протекающих в технологических аппаратах с конечной скоростью* достаточно ограничиться редукцией классических уравнений связи ила их систем х обобщенному реиевип уравнения Фурье-Фмка-Райхардта-Яре-
дивгера с коэффициентами проводи нос» в вид« рас среде лен».
Математические модели, построенные на основе этой редукция, являются надежными в могут Сыть рекомендованы к преимущественному использованию при разработка инженерных методов расчета процессов и аппаратов о целью совершенствования существующих и создания воввх видов технологического оборудования мясной промышленности.
5. Разработанные методы иахенериых расчетов позволили.решить ряд оптимизационных задач, а реализованные на основе втмх решений новые процессы, установки, мамины, аппараты и приборы капли практическое применение в действующих на многих мясокомбинатах страны технологических линиях*
Основные работы, опубликованные по теме диссертации:
I* Графо-авалигическяЙ метод расчета кинетики тепло-массо-обмена при выработке сухих животных кормов. "Кясная индустрия СССР", 196?, 6 7, с.5-7 (в соавторства).
2. Аналитический, метод определения выхода жира при гидролизе мездрового сырья под давлением. "Кясная индустрия СССР", К 9, 1968, с.19-21 (в соавторстве).
5. Дифференциальный метод определения показателя надежности конструктивных злементов жидкостннх центрифуг. ЩШИТЭаегпнщемаа, "Каиняостроекив для пищевой промышленности", вип.9, 1968, с.3-6 (в соавторстве).
4. Извлечение пищевого жира из животного жиросырья методом щелочного гидролиза под давлением. ЦШШТЭИмясомолпром, 1969, 68 с. (в соавторстве).
5.Зависимость продолжительности термической обработки кости от степени обезвоживания. ЦШШЭНмясомолпром, "Нясная промышленность", выц.2, 1969, с.10-12 (в соавторстве).
6* Математическое моделирование процессов обезвоживания и обеэжирования пищевого и технического мясного сырья. Доклады 1У Европейского конгресса работников ШШ мясной промышленности. Хельсинки, август, 1969, том л, с.46-54 (в соавторстве).
7. Иммерсионный способ замораживания туиек птицы в охлаждающих жидкостях как возможность устранения усушки продукта. Доклады Симпозиума Международного института холода по весовым потерям пищевых продуктов. Ленинград, сентябрь, 1970, Препринт К 40,
6 е. (я соавторстве).
8. Нате камче мая модель процесса обезжированяя костя в цев-трифуге. Доклады ХУ1 Европейского конгресса работников ВИИ мясной дромыыеввости. Варна, август-сентябрь, 1970, том П, 0.1217-1226 (в соавторстве).
9. Экспериментальное определевяе коэффициента химической активности мелочных реагентов в процессе гидролиза свиной .мездры под давлением. Тезисы докладов Межккстяхутской конференция »Совер-иенствование технологических процессов мясной и птицеперерабатывание й промыилонности". И..ВНИЯ1Ш, 1971, с.98,99 (в соавторстве).
10. Определение структурно-механических свойств «пика. Предельное напряжение сдвига. "Мясная индустрия СССР", 1971, № I, с.35-37 (в соавторстве).
11. Геометрические характеристики объемного центра диффузии. Изв.вузов СССР, "Лицевая технология", 1971, * 2, с. 138-140 (в соавторстве) .
12. Математическая модель двнкеяия жидкости в межтарелочном пространстве центробежного очистителя. Изв.вузов СССР "Пищевая технология", 1971, * 4, с.121-125 (в соавторстве).
13. Аналитический метод определения коаффяциента химической активности мелочных реагентов (на грузинском языке). Тбилиси, ГрузНИИТЭИ, 1571, К 12, 8 с* (в соавторстве).
14* Влияние конструктивных факторов на разделяющую способность жидкостных центрифуг. Доклады ХУП Европейского конгресса работников Ш1 мясной прокниленносх*. Бристоль, сентябрь, 1971* с.611-617 (в соавторстве).
15. Исследование адгезионных свойств и пика. Труды ВНШШ, вып.XX?, чЛ, 1971, с.58-66 (в соавторстве).
16. Определение зависимости между поверхность«), объемом и кассой долутуия крупного рогатого скота. "Мясная индустрия СССР", 1971, К 12, С.31, 32 (В соавторстве).
17. Роль активаторов проницаемости в процессе иврмцеваяяя мяса рассолом. Доклады ХУ1 Европейского конгресса работников НИИ мясной промымленяооти. Гельф, сентябрь, 1972, раздел 0, с.313-319 (в соавторстве).
18. Гидродинамические особенности процесса высокотемпературной акстракцви жадина > непрерывном потоке. Доклады ОТ 5вро-лейского коягресоа работников НИЙ мясной промыыениосхя. Гельф,
сентябрь, 1972. раздел 0, с.328-334 (в соавторстве).
19. Определение оптимального расстояния между тарелками сепараторов по критерию устойчивости потока. "Молочная нроиы(ценность", 1973, Я! 2, с.27-28 (в соавторства).
20* Новые методы ревекия некоторых дифференциальные уравнений. Сборник научных трудов 1ГТОШШ по итогам НИР, К., 1ЕГИШШ,
1973, с.75-77.
21. Критерий качества разделения многофазных дисперсных систем и его применение в процессах сепарирования крови убойных животных. Доклады ХП Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Париж, 1973, том 17, с.1703-1714 (в соавторстве).
22. Математическая модель процесса растворения порошкообразных материалов. Сборник научных трудов МТИМШ1 по итогам НИР. п., ИТИЮЩ, 1973, с.99-101 (в соавторстве).
23. Математическая модель кинетики экстракции желатина. ЩШГГЗИмясомолпром. "Клеежелатииовая промышленность", вып.1,
1974, с.9-И (в соавторстве).
24. Математическая модель кинетики потерь белка в процессе щедочно-солевой обработки оссеина. Труды ВШШШ, выпЛХУИ, 1974, с.49-51 (в соавторстве).
25* Построение переходной матрицы при математическом моделировании объектов мясной промышленности. Труды ВШШМП, вып.ГПИ, 1974, с.62-64 (в соавторстве)*
26. Применение метода балльной оценки для выбора перспективного варианта конструкции при проектировании нового вида оборудования. Труды.ВНИИ1Ш, вып.ХХУО, 1974, с.65-69 (в соавторстве).
27* Метод определения объема предельно допустимых затрат при расчете сравнительной экономической эффективности от внедрения результатов научно-исследовательских работ в производство. Труды ЕНИИМП, ВЫП.ХХ71, 1974, с.70-72 (В соавторстве).
2в. Аналитический метод определения выхода жжра в процессе его вытопки.а реактивно-струйном гаавнтеле. "Мясная индустрия СССР", 1974, * 9, с.31 (В соавторства).
29. Математическая модель кинетики смачивания сухих молочных продуктов (на английском языхе). Тезисы докладов XIX Международного конгресса по молочному делу. Новый Деля, декабрь, 1974, том I, с.309, 310 (а соавторстве).
30. Влияние неравномерности вращения разделительных тарелок
на характер движения центрифугируемой жидкости. "Теоретические основы химической технологии*, том IX, * I, 1975, 0.90-96 (в соавторстве) .
31. Движение взвевевных частиц в межхарелочном пространстве очистители, Республиканский межвузовский сборник "Технология и оборудование лицевой промышленности м пищевое машиностроение", Краснодар* КИИ, 1975, выл Л, с.1*0-149 (в соавторстве).
32. Определение участков связывания белков сычужным ферментом. Сборник научных трудов НГИ10Щ по итогам НИР. К., ИТИ10Ш, 1975, с.52, 53 (в соавторстве).
33. Связь между производительность» м стоимость» технологического оборудования. Сборник научных трудов ШИКНИ, И., КТИШШ,
1975, с.5».
34. Общие закономерности совмещенных процессов разрушения и создания структуры. Сборник научных трудов МТИ1ЫП по итогам ШР. П., «ТИЮШ, 19^5, о.190-195.
35. Выбор геометрической формы бокса для оглушения крупного рогатого скота. "Мясная индустрия СССР", № 4, 1975, с.29, 30
(в соавторстве).
36. Ренурентное оценивание в экономических исследованиях. Труды ВШИ ЮЗ, ВЫП.ХХХ1, 1975, с. 82-8* (в соавторстве).
37. Соверменствованме некоторых технологических процессов на основе методов аналитического моделирования. Доклады XXI Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Берн* август-сеатнбрь, 1975, с.116-119 (в соавторстве).
38. Инженерный метод определения теплофавических характеристик мяса в процессе его холодильной обработки. Доклады ХХП Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Иальмо, август-сентябрь* 1976* том I, е.ДХ:1-с.Д1:5 (в соавторстве).
39. Экспериментальное определение некоторых стереометрических параметров костей позвоночника крупного рогатого скота. Доклады ХХП Европейского конгресса работников НИИ мясной промым-ленвости. Мадьмо* август-сентябрь* 1976* том П* с.14:1-14:7 (в соавторстве).
40. Опыт программно-целевого построения шкалы типоразмеров оборудования для дообвалки мяса. "Ияекая индустрия СССР", * 10,
1976, с.14-16 (в соавторство).
41. Математическая модель кинетики поглощения щелочи в про-
цеесв щелочно-солевой обработки оссеина. Труды ВНИИ1Ш, вьш.ХХНУ, 1976, с.13-15 (в соавторстве).
42. Математическая модель гиперфнлырацяи растворов животного провсхождееия. Из в. вузов СССР. "Пищевая технохогия", 1977, 1S 6, с.93-96 (в соавторстве).
43. Теоретические и экспериментальные основы оптимизация конструктивных форы оборудования для дообвалки мяса. Доклады ХЕШ Европейского конгресса работников ВДВ мясной промышленности. Москва, сентябрь,1977, сессия К, доклад KI, с.1-17 (в соавторстве).
44. Оптимизация технологически процессов и оборудовав«» как системный метод экономии энергетических ресурсов мясной промышленности. Доклады ХХШ Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Москва, сентябрь, 1977, сессия К, доклад К9, с.1-16 (в соавторстве).
45. Разделение жидких систем животного происхождения мембранными методами при низких температурах* Доклады ХХШ Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Москва, сентябрь, 1977, сессия 0, доклад 018, с.1-19 (в соавторстве).
46. Исследование фнэяко-хккическхх процессов при дообвалке мнса с применением солевых растворов. - Труды ШШИМП, 1975, вып.XIII, с.78-86 (в соавторстве).
47. Оптимизация энергоемкости технологического оборудования мясной проиывлевностя. - Доклады ХХУ Европейского конгресса ра-ботнвхов НИИ мясной промывхеввости. Будапешт (Венгрия), август, 1979, т.И, доклад 13.7, с.999-1003 (в соавторстве).
48. Оптимизация технологических подсистем мясной промывлен-ности. Доклады 1Х1У Европейского конгресса работников НИИ мясной промышленности. Кульмбах (ФРГ), сентябрь, 1978, т.а, доклад F3, 0.1-0.5 (в соавторстве).
49* Применение робототехвнческкх систем в мясной промышленности. - Доклады ХХУ Европейского конгресса работников (Ш мясной промышленности. Будапешт (Венгрия), август, 1979, т*Ш, доклад 14.4, C.IG35-I039 (в соавторстве).
50. Усовершенствование процесса производства пвиевых животных жиров. - Труды ВНИИМП, 1978, вып.ХХЛ ■ с.22-27 (в соавторству.
51. Температурные режимы образования дыма во фрикционных ды-могевераторах. - Экспресс-ввформация, ЦШШТЗИ, мясная промышленности, 1974, вып.14, 6.26-27 (в соавторстве).
52. Пут» интенсификации производства сычужного Фермента. Мясная индустрия СССР, 1979, * с.18-19 (в соавторстве).
53. Особенности развития структурных: форм двухфазного потока,при кипении аммиака в вертикальных плоских целевых каналах. Труди ВШИ МЛ, 1976, ВЫЛ.ШУ, с.84-94 (в соавторстве).
54. Теоретические к экспериментальные основы расчета тепло-физических характеристик мяса и мясопродуктов. Доклады 2X17 Европейского конгресса работников НИИ мясной промыилевностя* Кульмба: (ФРГ), сентябрь, 1978, т.1, доклад Д14, с.1-5 (в соавторстве).
55. Исследование теплофизическхх свойств яйце продуктов. Мясная индустрия СССР, 1979, X* 3, с.35-37 (в соавторства).
56. Использование ЭВМ для расчета производительности дымоге< нератора фрикционного типа. Мясная индустрия СССР, 1974, к II,
с.33-34 (в соавторстве).
57. О механизме процесса кипения аммиака в вертикальных каналах с малой шириной цедя. Труды ВКИИМП, 1976, внп.ХШ, с,80-84 (в соавторстве).
58. Применение сублимационной сумки для ковсервяроваямя сычужного фермента. - Мясная индустрия СССР, 1976, № 9, с.26-29
(в соавторстве).
59. Определение критических температур сублимационной сужки сычужного фермента. Молочная промыжленяость, 1979, № 8, 0.42-44 (в соавторстве).
60. Графический метод определения гидравлических характеристик потока крови в трубах. Мясная индустрия СССР, 1977, * 6,
с.39-41 (в соавторстве).
61. Исследование охлаждения мяса при «го измельчении и посоле. Мясная индустрия СССР, 1978, * 8, с,25-27 (в соавторстве).
62. К расчету коэффициента теплоотдача при кипении хладагентов в вертикальных каналах. Холодильная техника, 1978, К II, с.26-28 (в соавторстве).
£3. Использование метода математического моделирования для определения оптимаиьной высоты аммиачного испарителя. Мясная над; стрня СССР, 1978, № 12, с.27-29 (в соавторстве).
Авторские свидетельства: I. А.с. 194649 (СССР). Барабан центробежного сепаратора-очистителя для жидкости / В.Д.Сурхов, Н.Н.МизерецкиЙ, В.В.Докучаев. Опубл. В Б.И., 1967, № 8.
2. А.с.276980 (СССР). Устройство для охлаждения а замораживания продуктов / А.С.Большаков, Н.В.йзерецсий, В.В.Докучаев, К.П.Венгер. - Опубл. в БЯ, 1970, fe 24.
3. A.c. 305913 (СССР). Центробежный очиститель жидкости / В.Д.Сурков, Н.Е.Федоров, Н.Н.Иаверецхий, В.Б.Докучаев. - Опубл. в Б.И., 1971, fe 19.
4. A.c. 423451 (СССР). Установка для суохя коагулята крова убойных животных / Н.Н.ИнэерецкиЙ» В.И.Ходос. - Опубл. в Б.Н., 1974, * 14.
5* A.C. 426734 (СССР). Способ производства сухжх быстрорастворимых жиросодерхащих шлочлых продуктов / Н.Н.Хипатов, Г.Б.Дворецкий, Л.А.Кабанов, Н.Н.Казерецкжй. - Опубл. в Б.И.,1974, № 19.
6. A.c. 452324 (СССР). Способ коагулята крови убойных хл-воткых / Н.Н.Кизерецхий, В.И.Юдос, Т.В.Чижикова. - Опубл. в Б.Н., 1974, * 45.
7. A.c. 452325 (СССР). Устройство для коагуляции крови / Н.Н.Ияэерецмй, В.И.Юдос, Т.В.Чижижова. - Опубл. в Б.И., 1974, » 45.
8. A.c. 455734 (СССР). Устройство для коагуляции крови / Н.Н.Шаерещшй, В.И.Юдос. - Опубл. в Б.И., 1975, Ii I*
9. A.c. 460042 (СССР). Способ отделения остатков мяса.от обваленной кости и получения мясной массы для колбасного и консервного дренаводетва / Р.Р.Барбетти, А.Н.Богатырев, В.И.Горбатов,
В.А.Граф, Н.Н.Нваереяжий. - Опубл. в Б.И., 1975, К 6.
10. A.c. 469451 (СССР). Устройство для отдаления остатков мяса с обваленной кости ж получения мясной массы для колбасного
а консервного производства / Р.Р.Барбетти, А.Н.Богатырев,В.К.Горбатов, В.А.Граф, Ü.H.Laaeредкий, Т.В.Чижикова. - Опубл. в Б.1., 1974, fe 17.
11. A.C. 526393 (СССР). Устройство для концентрировании.жидкостей^/ В.ВЛевельжов, Н.Н.ЁаверециЙ.-Опубл.в Б.И., 1976, 6 32.
12. А.о. 543378 (СССР). Устройство для отделения остатков tuca с обв*л»нвой кости и дли обвалки гохов/Р.Р.Барбеттж, А.Н.Богатырев, В.И.Горбатов, Б.1.Грияжтейн, Б.В.Кзаерецый, А.О.Кхихи.-Окубл. в Б.1., 1977, К 3.
. 13. A.c. 561570 (СССР). Спаситель непрерывного действия для специй / Б.В.Ц»»р«жнй* А.Г.Таксаиц, В.П.Давыдова. - Опубл. в Б*И., 1977, » 22.
14. A.c. 566551 (СССР). Устройство для отдалвыя остатков мяса с обваленное косТи / Р.Р.Барбеття, А. Н. Богаты ре в, в. И.Горбатов, Б.И.Грннитейн, Н.Я.МизерецкнЙ, А.О.Нинка. - Опубл. в Б.И.,
1977, * 28.
15. A.c. 592X55 (СССР). Не подлежит опубликовании в открыто! печати, Б.И.» 1978, * 5.
16. A.c. 655946 (СССР). Устройство для охлаждения вареных колбасных изделий / Г.Л.Шилов, Н.Н.Мизерецкий. - Опубл. в Б.И.,
1978, * 45.
17. A.c. 642360 (СССР). Способ получения сычужного фермента/ H.H.Устинов, В.С.Богданов, И.К.Горохов, В.И.Кондратенко, А.В.Лазарева, Н.Н.Иизерецкий, Н.Д.Попова. - Опубл. в Б.И., 1979, * 2.
18. A.c. 671858 (СССР). Устройство для разделения фаз / Н.Н.Мизерецкий, М.Н.Устинов. - Опубл. в Б.И., 1979, № 25.
Таблица I
Классификация технологических подсистем мясокомбината
Bal К*асс ~
X Сырье
И Транспортировка, приемка, содержание, убой скота и разделка сырья
Ш Обработка субпродуктов
1У Холодильная обработка и хранение мяса и мясопродуктов
У Производство соленых и копченых изделий
У1 Производство колбасных и кулинарных изделий и полуфабрикатов
УП Производство консервов и концентратов
У! Производство пищевых жиров
IX Производство технических жиров, кормовых продуктов и техфабрикатов
X Переработка крови
XI Обработка кишок
ХП Обработка шкур, волоса и щетины
ХШ Производство клея и желатина
XIV Переработка птицы и яйца
XV Продукция
Насыщенность технологических подсистем мясной промышленности СССР теоретическими, экспериментальными, проектными и внедренческими разработками (к % к обтеку числу научно-технических разработок за 1930-1973 гг.)
Класс | Теория {Эксперимент ¡Проектирова- I Итого
; ! {ние и внедре-! _]_I_;ние_1_
I 0,8/1,8 1,5/2,2 0,7/1,0 3/5
п 3,0/1,1 5,4/1,3 2,6/0,6 11/3
1 5,6/2,2 10,3/2,6 5,1/1,2 21/6
1У 3,2/14 5.9/17,2 2,9/7,8 12/39
У 2,2/2,5 3,9/3,1 1,9/1,4 8/7
У1 4,1/5 7,3/6,2 3,6/2,8 15/14
УП 0,8/1,4 1,5/1,8 0,7/0,8 3/4
УШ 0,5/2,2 1,0/2,6 0,5/1,2 2/6
II 1.4/0,7 2,4/0,9 Г,2/0,4 5/2
X 0,5/0,4 1,0/0,4 0,5/0,2 2/1
XI 0,3/0,7 0,5/0,9 0,2/0,4 1/2
хп 0,3/0,7 0,5/0,9 0,2/0,4 х/г
т 0,5/0,4 1,0/0,4 0,5/0,2 г/г
Х1У 3,8/2,9 6,8/3,5 3,4/1,6 14/8
Итого 27/36 49/44 24/20 100
Примечание: Разработки: числитель - в области мясоперерабатывающего производстве, знаменатель - в области холодильной техники в технологии.
Табаков 3
Укрупненная классификация технологических подсистем мясокомбината
I Траяояорткровка, приемка, содержание скота
II Твой скота я разделка сырья I Обработка субпродуктов
17 Холодильная обработка я хранение кяса я мясопродуктов
7 Переработка срока, обработка касок, вкур, вохоса, метаны
71 Прояаводство жиров
70 Прояаводство солевых, копченых, колбас вщ, кулякаркых наделяй я полуфабрикатов
7В Производство консервов и концентратов
II Производство кормовых продуктов и техфабрикатов
^ Производство клея и желатина
Таблица 4
Распределение изобретений по технологическим подсистемам мясной дромыиленяос*! СССР в период 1930-1973 гг. (в % к общему числу)
Класс I1930-194011941-195011951-1ЭбрI1961-1970!1971-19731Итого
I 0 0,7 0,4 0,4 0,4 1,9
п 1,5 1,5 2,2 5,6 0 10,8
в 0 4,9 7,9 9,4 0,7 22,9
17 0 2,6 7,1 3 0,4- 13,1
.7 0,4 0 3,7 1.5 0,4 6,0
71 0 1,1 2,6 1,5 0,7 5,9
7П 0 11,0 8,2 2,6 25,9
70 0 0.4 2,2 1,9 0 4,5
IX 0,4 0,4 0,7 2,2 1,9 5,6
X 0,4 1,9 0,4 0.7 0 3,4
Итого 2,7 17,6 ■ 38,2 34,4 7,1 100
0 I г 3 4 5 6 7 8 9
0 1 4,0 S. /^Ct 1Я 0,3 6.9 4.3 J 1 0.6 1Ц. К
I 0.0 г* К 1.3 / i г,а 1,4 У К > Û.+
а cue к" J 1.7 1 0,3 X 1,8 \ ' 0.» V. о.з V 1 0,9 К
3 гл г V. К, 'Г - 'Л" к is. h
4 К 0.» 2,t - 1 M J.3 O.Í 0.« j. 2,г - (/Л 'У -ь.
ТаЙлшш 5 ( яродоляеяие )
0 i 2 3 4 5 6 7 8 9
5 \У г.о /л > 0,4 У О.!" /А 1.0
É 0.5 к 0,1 V, Л û,î у' M V 0.1 о.э 0.4 Л
7 0.8 V o.s "V о,г Л- IF S.0 г- V. . о,г С ол Г с
8 o.s LZ
Распределение аналстеческих моделей Л 1-Я 81 по периодам паблгденвя л по классам технологических подсистем мясной промышленности к пегиод 1952-1973 гг.
Распределение по периодам
Период |1952-1955|195б-1?60[19бХ-1965(1966-1970|1971-1973
Частость II 23 21 29 16
Распределение по классам
Класс I П I 1У У Л УП УШ IX I
Частость,% 2,1 1,3 9,3 13,2 15,7 34,7 11,7 3,1 4,5
Таблица 7
Система индексирования аналитических моделей, представленных в графическом виде
Квадрант! Наклон1 Группа местоположения [треадовой 1-
__1л»аговали 1 XI. 2 I 3 14
90
I (П) И 1-1 1-2 1-3 1-4 180 90
П (I) 0 П-1 П-2 П-3 П-4 О
360
О (IX) □ Ш-1 Ш-2 Ш-3 1-4 270
180
П (И) |2Э 1У-1 1У-2 1У-3 1У-4
270
Таблице 8 Значения контурных функцяй
- œ i sa ж j StltX ¡ sqx
0o 0 0 0
10° 0,10 0,17 0,18
20° 0,16 0,34 0,36
30° 0,22 0,50 0,58
40° 0,27 0,64 0,84
45° 0,30 0,71 I
50° 0,32 0,77 X
60° 0,38 0,87 I
70° 0,45 0,94 I
80° 0,57 0,98 T
90° I I I
Таблица 9
Оптимизация Сырь*
Фиахимия I Статика | уйметика 1 Црцамика i Энергии а
_Дропессовые основы переработки сырья_
до времен вые методы математиасксдро моделирования
_Чрим?и?ияе ЭВМ_
Совершенствование_[__Создание нового_
Технологическое оборудование мясной промыиденности _Продукт_
м СП Оргаяизалжя
2> 9 в СО к
1 о V
и а1
о а
8? л о
м
м Алгоритм
(в) (6) f А
! ф 1 9 ■ч
-а ■—' к
СП
к»
а
м <я Подсистема
м : € : м
1 я О
:
>-| о
м
ш Щ
м Пропесс 01
** 5 а о ;
1* ы шп
о ;
чз пжс
• 4
М Распределение
»О (а • ; а :
и а * ш
1 ; 1) г
Ь) о <~» ь г
£ н 1 ; Л ъ>
Ч 1 О
м и Форта
ЧР О 3 с» ■в л 3
1 & 1
$ г
1 1
& г
м со Эвристика
АРИЗ АОПР ПАГВ
8 Э
В ел
В N
М Крутость
с* • ■с г 9
Косость А
; 1
я СС *
: • *
Л *
Очгствтель
л
\ У î
а. с . Jt 194649
Заиорахиватель
а.с. Я 276980
Очиститель
а.с. S 3059X3
ТшЗлкпа II
3
Управление
И
0 Сырье
Продзтщия ¥
»
ш
ш
0
ОТ"
_L
U
щ I т II У m IV
i 1 1 i X
н 1 1 i i
m i 1 i i
IV 1 1 i i
Рис. I
р I 3 1 . Р Я >1 е -и
р-1 0 г 4 2 * 1 !е|
\ -г-
Р(ЕЮ 2 0 3 Л Ч 5« ' г
2-1 I 3 71 5 * — > _|— / \ \
\Л
к
*4 -1
г 4 о о.з ал ив ое Су о м, м4 мв м, М
Х'У
Потребность в научно-технических разработках
Период Класс подсистемы Итого *
I П Ж гг V VI УИ К X
1930-1970 14 10 4 8 к 12 2 13 к 13 100
1971-1975 13 8 8 II II 12 3 10 12 12 100
1976 -2000 К 10 10 10 10 10 5 10 Ю 10 100
а
|.в 1.» 1.4 1Л
(7 = К«,я)
Э-2
-
-г-
а
£
1 > 5 * » Я"
К
3-0
Сц -
Т?—Гг
Рис, 2
Й
Технологически пронесся
о0ортяованЕ8
ДЛЯ
8
Экотрегнрованте « « » Аглоиеряроьаяже » » » Яообваиа
а. с. Л 592X55 а* е. * 428734 а. с. « 566551
* « . ...
Шгклонироваяже п.р» Л 2I67IE Конаентрярованже а.с. Л 526393
* * 4 • ♦ •
Субшмроваете Перешиваяже Охлаждение
П.р. * 2473665 а.с. Л 561570 п. р. Л 2407823
'S
U
о
H
о
Î а
Рис. 3
30 60 90 120 150 Тдм
Ряс. 4
Pic. 7
Аппарат для обработки сырья s ЭШ
Рис. 8
Ыашика для дообвалки кости
Гис. 10
Аппарат для экстракции сычужного фермента
ШСС1ТШШ f 1 lOtUÏ muimf С t 1 J H Btnruiicufc ifotm tmnojuicrtui тжд! элмиапи с а с т е пи
гаши rnitiw« шмошстш ШШШ TtlAOtU» шиаиОстиТ mumm CtJIfVl . t)linOjt!KTU> У UtlU 1И t эжтигош minniEicruà IHItltl) CIIIU1 . ÎJUlfMlÉCIlI« mti «o llltniiciiui тшпаинги!
к 4J t- о >* и к* о *- s Е г> -о fe* «а о ям ■s Ö «M г» m «L. w * к«- OÏ tf^ "и 3 «a V a ** о fS ** "2* sg- op intlílll" чмвошисиА mu в tt пиши Imutii: ПШШ.ПШШ шарю cuonot ríHCfflU fiiiíitiírn таяшшшА ттолияш iH«î®ritiimu" widiiim ITttnïlntno-púwt пали» J f 1 t1 £ »B J ^ nttroCtOUlECLOi ЭКЕТЮШ*И1К» 1 tuccïitctoï oiTim ITUltll^ икгшп! таги 1 тляии! ___I
SB- f»rtt«ti«i T titittitJ } ! ailpclíltctoi Cfi?»OH !£<£>» ; It [ > *t К (I LtirnOKIÍMli ¡ . itttiiiïr î ÍIMIEHJ ! tniiHii.' ; utair»omoi [(«Mttttot .«»humicio»; t_t_'A4j nrjtüí i |«яш;1ило*н'МЦ| nrntmir "71í !.r>finim ~J tiicciitam(uitotoi ¡_C.t4tJt»»l«j i____.l^otts.cil.li .., ' "i i i i i i p Г i in il < i,i , MifûC(o«»Mcnot ! ' (TfO i » * * J» » í i. J i jtiíiiñí Пот 'ttinini twin ! тп'ин , 3*UfOIWt«W THH0ÍO ftûft* I '.P.'J.J. ГЛ.».». . i.i.it) rfni«ï«Vi "|f ~ " ' ' [МССМКЮЙ (tHlQlOi ' П""! i i » t L___________i
« A* < Oü t-u M _ ÎP Ы «t y os »с Ii ill Гтвяй il идя nil j мпгщщих toilI_ 1 IIIIILOp 1Г111 Et*) [шашек» «inmt [пигщойя гсиш» ïfUltHïl T tor » It 1 эишшш эшошдами irouccoi Jj
с «а * 9 SS "8 щ îh оЭн :нг ! iridLIH . ; ! ишилистсши ¡ ИШОЮ» ШИК»
set "i? .нкнмг nom сем их ПШИИ Etinrotoi эштюлшш ■ Mittill ItOtll стих IIMtEt ШШ um Itorsf (NtITIil
Pac. 13
Классификация типовых уравнений связи
О л»^ «х^ л?
Рис. 15
Поиск оптимума методом стягивающих пересечений
Николай Николаевич шзерецкая
теоретические ii экспериментальные основы
опгищзация технологических процессов и оборудования мясной шзшпдешюсш
Специальность 03,18.12 - Процессы и аппараты цзщевыз производств
Заказ 1761 Тираж 100
Формах 60x84/32 - 4 п.л. - 4,16 уч., - изд.«.
Механизированное множительное производство ВНШШПа
-
Похожие работы
- Исследование и разработка систем весового дозирования мясного сырья для приготовления колбасного фарша и паштетной массы
- Совершенствование процесса резания мясного сырья на основе математического моделирования формы режущих инструментов
- Получение биологически полноценных сбалансированных по составу мясных продуктов с применением порошкообразных молочно-овощных полуфабрикатов и повышение их качества на основе совершенствования технологических процессов
- Исследование процесса тумблирования мяса в технологии производства соленых мясных изделий
- Научно-практические основы оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов
-
- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
- Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов
- Первичная обработка и хранение продукции растениеводства
- Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
- Технология сахара и сахаристых продуктов
- Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
- Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
- Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин
- Технология чая, табака и табачных изделий
- Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
- Техническая микробиология
- Процессы и аппараты пищевых производств
- Технология консервированных пищевых продуктов
- Хранение и холодильная технология пищевых продуктов
- Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
- Технология продуктов общественного питания
- Промышленное рыболовство
- Технология биологически активных веществ