Наукові основи ресурсозберігаючого розподілу овочефруктової суспензії на перфорованій поверхні

Енергія удару, здатного зруйнувати шкарлупу фруктової кісточки, є вірогідною величиною, яка описується логарифмічно нормальним законом розподілу

 , (41)

де Р (Е) – імовірність пошкодження шкарлупи кісточки при енергії молотка Е

М – середнє геометричне значення енергії удару, необхідної для руйнування

  середньоквадратичне відхилення lg E від математичного очікування.

Результати статистичної обробки результатів дослідження руйнування кісточок наведено в табл. 4, 5.

Слід відзначити, що з імовірністю 95% енергія, необхідна для пошкодження кісточки сливи, може відрізнятися в більшу або меншу сторону в 1, 7 разів, а для кісточки абрикоси – у 2, 5 разів. Покриття робочого органу еластичним матеріалом (гумою) збільшує енергію, необхідну для руйнування фруктових кісточок.

На основі експериментальних даних по формулі (17) розраховано граничну відносну швидкість, при якій з вірогідністю 99% кісточка після зіткнення з робочим органом машини залишиться непошкодженою. Для вишневих кісточок ця швидкість становить 20 м/с, абрикосових – 22 м/с, сливових – 12, 5 м/с.

 

Таблиця 4.

Параметри логарифмічно нормального закону розподілу енергії пошкодження шкарлупи фруктових кісточок при іспитах на жорсткій основі, температурі 20С

Вид кісточок Стан кісточок Параметри розподілу

М, Дж 

Вишня Вологі 0, 131 1, 13

Сухі 0, 145 1, 20

Абрикоса Вологі 0, 773 1, 31

 

 

Таблиця 5.

Параметри логарифмічно нормального закону розподілу енергії пошкодження шкарлупи кісточок сливи при гумовій прокладці між кісточкою й ковадлом

Товщина

гумової прокладки, мм Параметри розподілу при температурі (С) кісточок

20 95... 100

М, Дж  М, Дж 

0 0, 098 1, 39 0, 15 1, 45

3, 37 0, 27 1, 38 0, 30 1, 24

6, 75 0, 44 1, 35 0, 40 1, 30

10, 12 0, 50 1, 42 0, 50 1, 31

13, 5 0, 57 1, 38 0, 55 1, 31

 

Рух продукту й відокремлення обробленого напівфабрикату в інерційній машині безперервної дії було досліджено на прикладах томатної суспензії, абрикосового й айвового попередньо протертих напівфабрикатів. При цьому варіювалися швидкість обертального руху бил, завантаження машини, кут випередження бил. Приклад одержаних даних наведено на рис. 9. Колова швидкість бил у цьому прикладі становила 13, 9 м/с, радіус барабану  45, 5 мм, кут випередження бил  6, діаметр отворів перфорації  0, 35 мм, подача сировини  134 г/с.

Аналіз експериментальних даних показав, що при розподілі цих продуктів спостерігається порівняно невеликі зміни товщини шару продукту в поперечному перерізу барабана, дуже значне зменшення осьової складової швидкості. Коефіцієнт витрат знижується до як завгодно малого рівня. При розподілі суспензії насіннєвих та кісточкових культур процес можна розділити на стадії переважного відділення дисперсійного середовища, тканин, що запасають поживні речовини й ковзання відходів.

Відокремлення дисперсійного середовища можна описати моделлю витікання розбавленої суспензії (10), а тканин, що запасають поживні речовини – моделлю протирання (15). На другій стадії спостерігається зменшення товщини шару напівфабрикату, що відокремлюється при проходженні над отвором била, пропорційне до виходу напівфабрикату, що збігається з результатами теоретичного дослідження для моделі протирання концентрованої суспензії. Приклад такої залежності наведено на рис. 10.

Параметри, які характеризують витратні характеристики перфорованої поверхні інерційної машини при розподілі досліджених овочефруктових суспензій, наведено в табл. 6.

 

Таблиця 6

Витратні характеристики перфорованої поверхні при розподілі овочефруктової суспензії

Суспензія Умови розподілу Стадія

відокремлення дисперсійного середовища Стадія відокремлення тканин, що запасають Гранична кількість відходів, % 

d, мм v, м/с , град. Z, шт вит В1, % lвих., % В2, , %

Томатна 2, 8 5, 0

7, 5 0 1 2 0, 35 63 4, 0 35 2

Абрикосовий напівфабрикат 0, 35 6, 9

13, 9 6 2 0, 25 40 2, 0 56 3

Айвовий

напівфабрикат 0, 35 6, 9 5 2 0, 20 23 0, 8 34 43

13, 9 0 2 0, 20 48 1, 25 50 3, 0

 

У шостому розділі розкрито шляхи вдосконалення протиральних машин та впровадження результатів дослідження.

Показано, що для продуктивного розподілу суспензії на перфорованій поверхні необхідно виконати умову (4) швидкісного протирання суспензії. Порівняно також роботу машин, які відрізняються структурою потоку в робочій зоні. Показано, що в машині повного перемішування вміст баластових часток у відходах завжди менший, ніж у машині ідеального витискування. Відношення концентрацій збільшується з ростом глибини розподілу суспензії.

На основі цих даних проведено якісний аналіз можливостей протиральних машин різних конструктивних схем, які описані в науково-технічній інформації (табл. 7).

 

Таблиця 7.

Порівняння конструктивних схем протиральних машин

Конструктивна схема Чинник оцінки конструкції