РАЗДЕЛ 2.
Обоснование механики процесса виброобработки и конструкции технологической
машины для обработки замороженных полуфабрикатов
2.1 Поиск режима и механики процесса вибрационной
обработки замороженных полуфабрикатов.
В предыдущем разделе подробно рассмотрены существующие способы и машины для
обработки замороженных вареников и пельменей и выявлены их недостатки. Согласно
проведенному анализу практических и литературных данных существенный прогресс в
совершенствовании процесса остаточной обработки ЗП может быть достигнут при
модернизации и совершенствовании процесса обработки ЗП на колеблющейся
перфорированной поверхности. Однако для достижения высокой удельной
производительности и технологической эффективности данного процесса необходимо
разработать (принять за основу) и осуществить новый искусственный режим
виброперемещения ЗП в процессе их обработки. Особенностью этого режима должно
являться наличие постоянного числа этапов виброперемещения, расположенных в
определённой последовательности, на интервалах первого (скольжения, покоя) и
второго (полёта) рода [41, 42, 43] за каждый период колебаний перфорированной
поверхности.
Чтобы добиться наилучшего извлечения муки и удаления крошек с поверхностей
замороженных вареников и пельменей, при их шлифовании о колеблющуюся
поверхность рабочего органа и друг о друга, необходимо достичь максимально
возможной скорости соударения (максимально возможного ударного импульса) ЗП с
рабочим органом. Скорость соударения (импульс силы от соударения) должна быть
безопасной для целостности поверхностей полуфабрикатов [85]. Одновременно для
повышения удельной производительности процесса обработки ЗП необходимо снизить
время виброобработки продукта путем достижения максимально возможной
виброскорости рабочего органа при требуемом режиме обработки и перемещения
продукта.
Однако увеличение амплитуды А и угловой частоты щ колебаний перфорированной
поверхности, без предварительных конструктивных изменений для достижения
требуемого режима виброперемещения продукта, будет способствовать увеличению
длительности интервала второго рода. В этом случае ЗП будут находиться в полёте
более нескольких периодов колебаний, а этап скольжения по разделительной
поверхности будет практически отсутствовать, и частота соударений ЗП с рабочим
органом существенно снизится. Это приведет к увеличению энергоемкости и
длительности процесса обработки ЗП (снижению производительности) вместе с
дестабилизацией последнего по величине ударных импульсов, как указано в
подразделе 1.1.
Таким образом, для стабилизации усилий соударений ЗП о рабочую поверхность и
увеличения их количества необходимо осуществить режим обработки продукта, при
котором достичь за один период колебаний рабочего органа, как минимум, одного
гарантированного соударения ЗП с рабочей поверхностью. В этом случае процесс
обработки ЗП на колеблющейся перфорированной поверхности будет протекать
значительно интенсивнее.
Для реализации требуемого режима виброперемещения ЗП целесообразно вести
процесс обработки полуфабрикатов между двумя жестко связанными между собой
колеблющимися плоскими рабочими поверхностями: нижней — разделяющей
перфорированной и верхней — отражающей [86, 87, 88, 89, приложение 3]. При
таком техническом решении всегда обеспечиваются два гарантированных соударения
ЗП об отражающую и разделяющую поверхности пластин рабочего органа в каждом
периоде их колебаний. Причем изменение интенсивности колебаний верхней и нижней
поверхностей в пределах границ существования данного режима движения
замороженных полуфабрикатов, не нарушает постоянства двух гарантированных
соударений слоя продукта с рабочими поверхностями в каждом периоде их
колебаний.
Процесс вибрационной обработки замороженных вареников и пельменей [86 – 89]
осуществляется следующим образом (рис. 2.1). Под действием интенсивных
колебаний нижней разделяющей и верхней отражающей рабочих поверхностей ЗП,
поступающие непрерывно в пространство между ними, соударяются в каждом периоде
колебаний с каждой рабочей поверхностью. Ввиду ограниченности пространства
между рабочими поверхностями, полуфабрикаты интенсивно взаимодействуют с ними и
между собой. Последнему обстоятельству будет способствовать асимметричная форма
полуфабрикатов, а именно несовпадение положения центра тяжести каждой единицы
продукта с положением центра тяжести наибольшей площади проекции этой единицы
продукта, что вызывает явление относительного вращения ЗП в фазе полета внутри
рабочего органа, что интенсифицирует взаимодействие полуфабрикатов в слое. Мука
и тестовые крошки, извлекаемые с поверхностей ЗП при такой обработке,
просыпаются через отверстия нижней перфорированной разделительной пластины,
после чего извлеченная сыпучая масса подлежит безотлагательной сепарации.
Для реализации описанного процесса вибрационной обработки замороженных
полуфабрикатов необходимо обосновать новые технические решения конструктивных
схем машины для отделения ЗП от муки.
Синтез технических решений для реализации процесса
обработки замороженных полуфабрикатов.
Для заключительной обработки замороженных полуфабрикатов с тестовой
поверхностью предложен вибрационный способ [86 – 89], который включает
извлечение пересыпной муки с мелкими крошками из облоя и шлифование
поверхностей замороженных вареников и пельменей. Принципиальная схема процесса
вибрационной обработки ЗП приведена на рис. 2.1. При разработке на основе
предложенного способа вибромашины с совмещенными процессами обработки ЗП и
сепарации СМ, извлекаемой
- Киев+380960830922