Введение к работе
Актуальность проблемы. На предприятиях массового питания и мясной промышленности при выработке котлет, пельменей, мягких полуфабрикатов, мясных хлебов и колбас широко применяются машины для измельчения мясного сырья; мясорубки и волчки. Независимо от производительности (20...4500 кг/ч) машины для измельчения шса имеют одинаковый принцип действия и, как правило, снабжаются комплектом режущего механизма, состоящего из набора неподвижных перфорированных .решеток и вращающихся многоперах ножей, установленных между собой в определенной последовательности.
Несмотря на многолетний опыт создания и эксплуатации мясору-
недостатков, которые не позволяют осуществлять процессы измельчения с наименьшим расходом электроэнергии при достижении высокого качества готового продукта.
Известная практика конструирования режущего механизма, основанная на широком использовании приближенных методов расчета с применением большого числа эмпирических коэффициентов и уточняющих поправок, не отражает реальные процессы, протекающие в рабочей камере: резание ножом и продавливавие сырья через перфорированную ножевую решетку; специфику свойств мяса, возмущающее действие со стороны вращающихся кожей, взаимосвязь геометрических параметров ножевых решеток и ножей, рост гидравлического сопротивления при движении сырья через систему ножевых решеток и т.п.
КрОМе ТОГО. ИЗ-ЯЯ ИППШтялЯЯКИЯ ияг.тщк иетплик^ ОТС'/!ГСТНИЯ
единых подходов системного модульного принципа конструирования, невозможным становится унификация режущего механизма для всего типоразмерного ряда мясорубок и волчков.
Отсюда возникает необходимость в разработке новых теоретических подходов и создании универсального метода расчета рабочих органов с высокими эксплуатационными и энергетическими характеристиками.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка теоретических положений конструирования режущего механизма мясорубок и волчков, обеспечивающего достижение наибольшей производительности при наименьших удельных энергозатратак и высоком качестве измельчаемого сырья.
Даш достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:
установить основные закономерности и определить факторы, взаимосвязанно влияющие на повышение эффективности работы режущего механизма;
разработать математическую модель для расчета параметров перфорации ножевых решеток;
исследовать влияние параметров перфорации и толщины ножевых решеток на основные показатели работы машины;
разработать методы и средства экспериментального исследования рабочих параметров режущего механизма;
разработать инженерную методику и. номограмму для расчета параметров унифицированного режущего механизма;
разработать эскизную и конструкторскую документацию на но-
раторные и производственные испытания мясорубок и волчков с модернизированными рабочими органами.
научная новизна полученных результатов:
дано дальнейшее развитие теории конструирования рабочих органов машин для измельчения мясного сырья с использованием закона "золотой" пропорции и свойств математического ряда чисел Фибоначчи;
с учетом деформационного поведения мясного сырья разработана математическая модель перфорированной ножевой решетки;
создана новая инженерная методика и номограмма для определения геометрических параметров режущего механизма для всего ти-поразмерного ряда мясорубок и волчков; ~~~~
— W*»4"YUr»OtTa П*йГ\Г%ЛЧ*Т>ПГАОї*Є»а ffv\rikr%ry*a *г«rear nonfteme rmnwiTinnttm^w» _
HOCTH машины; получены формулы для расчета геометрических параметров режущего механизма как единой взаимосвязанной системы;
- теоретически обоснована и экспериментально докавана необ
ходимость уменьшения толщины ножевых решеток по ходу движения из
мельчаемого сырья при одновременном увеличении их наружных диа
метров;
Практическая значимость подученных результатов.- Разработана новая инженерная методика и номограмма для расчета унифицированного режущего механизма.
Разработана конструкторская документация на новый режущий механизм мясорубки типа МИМ и волчков типа МП-160 и Кб-ФВЗП-200, которая передана Барановичскому ПО "Бедорусторгмаш" для внедрения в производство.
Созданы экспериментальные опытные образцы режущего механиз-
«а, которые прошли производственные испытания на Витебском мясокомбинате ПО "Витебокмясомолпроы" (приказ М268 от 21.09.94г.), на Московском мясокомбинате промьшшенно-торговой компании "Агролрод--маш" (приказ М76 от 3.06.94г.) и в столовой №?6 Могшгевского комбината общественного питания Ш "Лавсан".
Экономический эффект от внедрения результатов исследований на ГО "Еелоруоторгмаш" составил 1 919950 рублей (в ценах октября 1993г.).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- предложена теория конструирования режущего механизма машин
для измельчения мяса с использованием свойств "золотой" пропорции
и математического ряда чисел Фибоначчи, на основе которой разра-
ботяна инхрнотяа Н«?Т0ДЙК2 Д СПрОДСЛСПЯг ГСС»5Трп-ііС^ііл п №UHD~
труктивных параметров рабочих органов мясорубок и волчков;
получена математическая модель ножевой перфорированной решетки, возводящая получать одинаковое значение коэффициента перфорации по всей рабочей поверхности;
уточнена формула для определения теоретической производительности мясорубки и волчка; получены формулы для определения диаметра отверстий перфорации, их количества и толщин ножевых решеток во "взаимосвязи между собой;
разработанатновая конструкция режущего механизма и оптими
зированы его конструктивные элементы, что позволило получить наи
большую производительность машин при снижении удельных энергозат
рат и повышении качества измельчения;
- оазозйотана номогряммя лля определения reciisrp:r-;cc:ssc ns
раметров ножевых решеток всего типоразмерного класса мясорубок и
волчков.
Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований, включенные в диссертацию, докладывались: на ХШ научно-технической конференции МТИ (Могилев, 15-1Б апреля 1993г.) я на международной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в пищевой промышленности" (Могилев, 22-24 ноября 1995г.), а также экспонировались на республиканской выставке "Наука высшей школы - национальной экономике". Пищевая промышленность. Минск, февраль 199Бг. (БЕЛВУЗНАУКА-95).
Опубдикованность результатов. По теме диссертационной работы опубликовано шесть научных работ, из которых одна статья в научно-производственном журнале и два патента на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (92 наименования), 9 приложений. Работа издалека на 165 страницах машинописного текста, включает 35 рисунков, 6 таблиц и 49 стр. приложений.
