Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля Мосина, Нина Александровна

Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля
<
Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мосина, Нина Александровна. Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.12 / Мосина Нина Александровна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т низкотемператур. и пищевых технологий].- Санкт-Петербург, 2011.- 122 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/70

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние технологии и оборудования для очистки картофеля и овощей 8

1.1. Картофель как объект переработки в продукты питания 8

1.2. Физико-механические принципы, используемые для очистки картофеля 17

1.3. Тенденции совершенствования картофелеочистительной техники 32

1.4. Постановка цели и задач исследований 34

2. Экспериментально-теоретические исследования процесса и аппарата для очистки картофеля и овощей 37

2.1.1 Теоретические предпосылки совершенствования абразивных рабочих органов 37

2.1.2 Расчет параметров процесса очистки картофеля рабочими органами с прерывистым нанесением абразива 48

2.2. Экспериментальное изучение топологии абразивных покрытий рабочих органов картофелеочистительных машин 57

2.2.1. Характеристика объекта исследования 57

2.2.2. Экспериментальная установка и результаты предварительных испытаний 60

2.3. Экспериментальное изучение влияния конструктивных особенностей рабочих органов на потребительские свойства очищенного картофеля 75

2.3.1. Исследование изменения содержания крахмала 75

2.3.2. Исследование влияния топологии абразивного покрытия на качество поверхности очищенных клубней 78

3. Разработка технических рекомендаций по совершенствованию очистки картофеля 83

3.1. Рекомендации по изменению конструкции оборудования 83

3.2. Рекомендации по назначению режимов очистки 92

4. Опыт применения абразивных аппаратов и процессов с дискретным энергоподводом для очистки картофеля 95

4.1 .Общий подход к оценке экономической эффективности процессов и аппаратов с дискретным энергоподводом 95

4.2. Рекомендации по использованию разработанных предложений в других областях 99

Заключение 104

Литература 106

Приложения 120

Введение к работе

Актуальность темы исследований. В соответствии с «Концепцией государственной политики в области здорового питания населения Российской федерации» главной задачей общественного питания является более полное удовлетворение потребностей населения в рациональном, организованном на научной основе питании, повышение качества пищи и культуры обслуживания населения на основе широкого внедрения достижений научно-технического прогресса.

Внедрение новой техники и технологий позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции, обеспечить соблюдение рецептур блюд и изделий, рационально использовать продовольственные ресурсы.

Исследования, проведенные в ряде областей, показывают, что из 100% потребляемых картофеля и овощей на долю картофеля приходится 65%. Ценность картофеля, как продукта питания, подтверждает медико-биологический анализ, свидетельствующий о том, что картофельный белок по качеству эквивалентен белку молока, яиц и говядины и превосходит белки хлебных злаков, сои и бобов.

Вместе с тем, если сравнительную себестоимость 1 килограмма картофелепро-дуктов, приготовленных в домашних условиях, принять за единицу, то в общественном питании она составляет - 0,67, а в промышленности - 0,57, причем последняя цифра имеет тенденцию к снижению. Это обуславливает необходимость совершенствования технологических средств переработки картофеля для общественного питания и бытовых условий.

Решение затронутых вопросов невозможно без проведения исследований по созданию новых процессов и аппаратов для переработки пищевого сырья. Этим исследованиям, затрагивающим проблемы как фундаментального, так и прикладного характера посвящены работы значительного числа отечественных и зарубежных специалистов. Задачи фундаментального характера рассмотрены в трудах Галина Л.А., Демки-на Н.Б., Добычина М.Н., Джонсона К.. Прикладные исследования по созданию новых технологий и оборудования для пищевых производств освещены в работах Панфилова В.А., Стабникова В.Н., Кретова И.Т., Маслова A.M., Мачихина Ю.А., Мачихина С.А., Ильина М.И., Пеленко В.В., Алексеева Г.В.

Большая работа по совершенствованию оборудования для переработки картофеля проводилась и проводится ВНИИторгмашем (Москва), НПО по продуктам питания из картофеля (Минск) и ОКБ Торгмаш (Киев).

За рубежом наиболее интенсивно работы по созданию нового картофелеперера-батывающего оборудования проводятся во Франции, США, ФРГ, Великобритании и Финляндии фирмами Hobart, Dito-Sama, Tit, Hackman, Peelmaster.

Несмотря на существенный прогресс в разработке и создании нового технологического оборудования для переработки пищевых продуктов достигнутый благодаря трудам упомянутых российских и зарубежных специалистов оно не всегда отвечает растущим требованиям по энерго- и ресурсосбережению. Основными направлениями совершенствования картофелеочистительной техники являются снижение количества отходов, интенсификация очистки и увеличение надежности рабочих органов. Объектом исследования в данной диссертационной работе является картофель, предметом исследований - процесс механической очистки абразивными элементами.

Пелью диссертационной работы является разработка и исследование рабочих органов картофелеочистительных машин с абразивным принципом действия, обеспечивающих снижение энергопотребления, повышение производительности и надежности работы машин за счет импульсного воздействия на сырье.

Для достижения поставленной цели при выполнении диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:

  1. Провести анализ особенностей картофелеочистительных машин, как объекта ресурсосбережения.

  2. Исследовать возможности совершенствования рабочих органов картофелеочистительных машин с абразивным принципом действия.

  3. Осуществить разработку рабочих органов картофелеочистительных машин, обеспечивающих необходимые эксплуатационные требования посредством импульсного воздействия.

  4. Проанализировать опыт использования разработанных рабочих органов картофелеочистительных машин в опытно-производственных условиях и сформулировать рекомендации по их дальнейшему совершенствованию.

Научная новизна работы состоит в выявлении возможности и создании математического аппарата корректирования модельных представлений о процессе абразивной очистки картофеля путем учета импульсных воздействий, возникающих в процессе взаимодействия очищаемого картофеля и рабочих органов машин периодического действия с дискретным энергоподводом.

Практическая значимость работы состоит в разработке:

технологических рекомендаций по выбору материалов для изготовления рабочих органов картофелеочистительных машин;

конструкций новых рабочих органов для картофелеочистительных машин периодического действия с дискретным энергоподводом;

технологических схем изготовления рабочих органов картофелеочистительных машин методом гальваностегии.

Опробование результатов диссертационной работы осуществлено на экспериментальной базе предприятия ООО «Питерское» (филиал №17 «Ладожский»).

Работа выполнена на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» СПбГУНиПТ в обеспечение работ Перечня критических технологий РФ, утвержденных Президентом России в 2006 году.

Апробация работы выполнялась при изложении основных положений и результатов в 2008 г. в Казани на IX Международной конференции молодых ученых "Пищевые технологии и биотехнологии", на III Международной научно-технической конференции "Инновационные технологии и оборудование для пищевой промышленности" в 2009 г. в Воронеже, а также на ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и преподавателей СПбГУНиПТ в 2006-2009 г.г.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 7 печатных трудах, в том числе 3 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и патенте РФ на полезную модель.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 166 наименований и приложений, изложена на 109 страницах машинописного текста и содержит 46 иллюстраций и 30 таблиц.

Физико-механические принципы, используемые для очистки картофеля

Очистка картофеля одна из наиболее трудоемких операций при его переработке. Из общих затрат труда на выработку 1 т сушеного картофеля на очистку приходится около 60%. Очистка пищевого сырья — это процесс удаления несъедобных (косточки и плодоножки овощей и плодов, кожа животных, перо птицы и т.д.) и малоценных в пищевом отношении (кожица) частей продуктов животного и растительного происхождения.

Для очистки пищевого сырья растительного и животного происхождения применяются следующие способы очистки:

1) физический (паровой)

2) пароводотермический

3) химический

4) комбинированный

5) обжиг воздухом

6) механический 1)Физический (паровой) способ очистки. Сущность парового способа очистки овощей и картофеля заключается в кратковременной обработке (картофеля в течение 60...70 с, моркови в течение 40... 50 с, свеклы в течение 90 с и т. д.) паром под давлением 0,30...0,50 МПа и температуре 140... 180 С для проваривания поверхностного слоя ткани с последующим резким снижением давления.

В результате обработки паром кожица и тонкий поверхностный слой мякоти (1.. .2 мм) сырья прогреваются, под действием перепада давления кожица вспучивается, лопается и легко отделяется от мякоти. Затем овощи поступают в моечно-очистительную машину, где в результате трения клубней между собой и гидравлического действия струй воды под давлением 0,2 МПа кожица смывается и удаляется. Содержание потерь и отходов зависит от глубины гидротермической обработки и степени размягчения подкожного слоя. Отходы при паровом способе очистки составляют: для свеклы — 9... 11%, картофеля — 15... 2 5%, моркови — 10... 12%.

Паровой способ очистки сырья имеет следующие преимущества по сравнению с другими способами очистки:

овощи любых форм и размеров хорошо очищаются, что устраняет необходимость их зрительного калибрования;

обработанные овощи имеют сырую мякоть, что особенно важно при дальнейшем измельчении на резательных машинах;

минимальные потери вследствие малой глубины обработки подкожного слоя овощей;

минимальные изменения качества по цвету, вкусу и консистенции; сведение к минимуму возможных механических повреждений.

К недостаткам парового способа очистки следует отнести следующее:

Высокие энергозатраты

Громоздкость оборудования, делающая невозможным использование данного метода на предприятиях общественного питания. 2) Пароводотермический способ очистки предусматривает гидротермическую обработку (водой и паром) овощей и картофеля. В результате гидротермической обработки ослабляются связи между клетками кожицы и мякоти и создаются условия для механического отделения кожицы.

Пароводотермическая обработка сырья состоит из следующих стадий:

—тепловая обработка сырья паром в четыре этапа: 1) нагревание, 2) бланширование, 3) предварительная и 4) окончательная доводка;

—водяная обработка осуществляется частично в автоклаве за счет образующегося конденсата и в основном в термостате в течение 5... 15 мин в зависимости от вида и размеров сырья и моечно-очистительной машины;

—механическая обработка проводится в моечно-очистительной машине за счет трения клубней между собой;

—охлаждение под душем после обработки в моечно-очистительной машине.

Пароводотермическая обработка сырья приводит к физико-химическим и структурно-механическим изменениям сырья. При этом происходит размягчение ткани.

Режимы пароводотермической обработки овощей и картофеля устанавливают в зависимости от размеров сырья. Для улучшения и ускорения очистки моркови применяют комбинированную обработку с добавлением в термостат щелочного раствора в виде гашеной извести из расчета 750 г Са(ОН)2 на 100 л воды (0,75 %).

Содержание отходов и потерь зависит от сорта сырья, его размеров, качества, продолжительности хранения и составляет в среднем: при обработке картофеля — 30...40%, моркови — 22...25%, свеклы — 20...25%. Большие потери и высокое энергопотребление при пароводотермическом способе обработки являются его основным недостатком. 3) Химический способ очистки заключается в том, что овощи, картофель обрабатывают нагретыми растворами щелочей, преимущественно растворами едкого натра (каустической соды), реже — едкого кали или негашеной извести.

Сырье, предназначенное для очистки, загружают в кипящий щелочной раствор. В процессе обработки протопектин кожуры подвергается расщеплению, связь кожицы с клетками мякоти нарушается и она легко отделяется и смывается водой в щеточных, роторных или барабанных моечных машинах в течение 2...4 мин водой под давлением 0,6...0,8 МПа.

Продолжительность обработки сырья щелочным раствором зависит от температуры раствора и его концентрации, а также от сорта сырья и времени (сезона) переработки.

Для уменьшения расхода щелочи и моечной воды и для обеспечения наиболее тесного контакта щелочного раствора с поверхностью овощей и облегчения последующей отмывки щелочи в рабочий раствор добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). Применение ПАВ, понижающего поверхностное натяжение щелочного раствора, позволяет уменьшить концентрацию щелочного раствора в два раза и сократить отходы сырья при очистке на 10...45 %.

Оборудование для проведения щелочной обработки выполняется в виде специальной ванны с перфорированным вращающимся барабаном или с барабаном с вращающимся шнеком.

К недостаткам химического метода очистки следует отнести высокий расход воды и невозможность использования сточных вод для получения крахмала.

4) Комбинированный способ очистки предусматривает сочетание двух и более факторов, воздействующих на обрабатываемое сырье (пара и щелочного раствора, щелочного раствора и механической очистки, щелочного раствора и инфракрасного нагрева и др.).

При щелочно-паровом способе очистки картофель подвергают комбинированной обработке щелочным раствором и паром в аппаратах, работающих под давлением или при атмосферном давлении. При этом применяют более слабые щелочные растворы (5 %), что позволяет снизить расход щелочи и уменьшить отходы по сравнению со щелочным способом.

При щелочно-механическом способе очистки обработанное в слабом щелочном растворе сырье подвергают кратковременной очистке в машинах с абразивной поверхностью.

Теоретические предпосылки совершенствования абразивных рабочих органов

Выполненный выше анализ состояния развития картофелеочистительного оборудования свидетельствует о том, что значительная часть его использует в качестве рабочих органов абразивные вкладыши, усовершенствование которых является одним из наиболее эффективных методов улучшения его эксплуатационных характеристик.

Механический способ очистки, реализованный на рассматриваемом типе машин, позволяет получать полуфабрикат с высокими потребительскими свойствами, создавать машины небольшой производительности, пригодные для использования на малых предприятиях пищевой промышленности. Все это свидетельствует о необходимости исследования возможностей совершенствования абразивных рабочих органов картофелеочистительных машин.

С этой целью представляется целесообразным исследовать особенности модельных представлений о работе машин периодического действия с абразивными рабочими органами.

К картофелеочистительным машинам периодического действия относятся дисковые МОК-150, МОК-300 и конусные МОК-250, МОК-350.

Принцип работы картофелечистки с конусным рабочим органом можно рассмотреть на примере МОК-250 (рис 2.1). Машина состоит из рабочей камеры, загрузочного и приводного устройства, разгрузочного люка, пульта управления и станины. Рабочая камера выполнена в виде пустотелого цилиндра, стенки которого покрыты съемными абразивными сегментами. Сверху рабочая камера закрыта крышкой с загрузочным отверстием, через которое неочищенные клубни попадают внутрь. Рабочим органом служит абразивная коническая чаша с волнами, укрепленная на вертикальном валу. Вал вращается в двух подшипниках, вращение передается от электродвигателя через понижающую клиноременную передачу. Для выгрузки очищенных клубней в стенке камеры предусмотрено разгрузочное отверстие, закрываемое откидной дверцей. Подача воды в рабочую камеру осуществляется через загрузочный лоток посредством ниппеля, к которому вода подается через гибкий резиновый шланг. Для слива воды и отходов предусмотрен сливной патрубок. Электродвигатель установлен на вертикальной станине, он управляется с пульта посредством кнопок «Пуск» и «Стоп».

При включении электродвигателя вращение через клиноременную передачу передается рабочему валу, а от него — рабочему органу. Клубни, поступающие в рабочую камеру, попадают на горизонтальную часть конической чаши, вовлекаются в движение рабочим органом и под действием центробежной силы начинают перемещаются от центра. При этом между клубнем и абразивной поверхностью рабочего органа возникает сила трения, направленная в противоположную сторону от относительного движения. В результате этого клубень закручивается вокруг своей оси. При его проскальзывании кожица сдирается микрозубцами абразива. Одновременно клубни поворачиваются, перекатываются, что обеспечивает касание различных участков поверхностей клубней и абразивной поверхности рабочего органа.

Далее из-за конусности рабочего органа клубни начинают подниматься вверх под действием центробежной силы и вылетают по винтовой траектории на вертикальные стенки рабочей камеры, покрытые абразивными вкладышами. Ударившись об специально предусмотренный отбойник, клубни возвращаются на горизонтальный участок чаши и процесс многократно повторяется.

Сдирание с клубней наружных покровов происходит в рабочих камерах картофелечисток периодического действия острыми гранями абразивных зерен. Клубень, попадая на абразивную поверхность, приводится по отношению к ней в относительное движение. В момент соприкосновения с абразивной поверхностью клубень трется об нее, в результате чего между ними возникает сила трения, направленная в противоположную инерционной силе сторону. Одновременно микрозубцы абразива входят в тело клубня, при этом происходит сдирание с него наружных покровов и одновременное закручивание клубня. Величина закручивания, а также степень изменения скорости и направления движения клубня в результате соприкосновения его с абразивной поверхностью в значительной мере зависят от взаиморасположения соседних клубней, формы клубня и места соприкосновения поверхности клубня с абразивной поверхностью. В месте соприкосновения клубня с абразивом происходит не только трение клубня, но и его разрушение — отделение частичек продукта от его основной массы. Поэтому термины, связанные с трением, при механическом способе очистки следует понимать условно. Сдирание кожуры происходит при проскальзывании клубня по опорной поверхности вращающегося конического диска и при ударе с проскальзыванием по неподвижной абразивной стенке рабочей камеры.

Рассмотрим классическую модель движения клубня в камере картофеле-очистительной машины (рис 2.2). Она предполагает следующие допущения: клубень рассматривается как правильная сфера, перемещение которой происходит под действием центробежной силы, силы трения и силы собственной тяжести клубня без учета влияния остальных клубней, находящихся в рабочей камере. Как показывает многолетний опыт использования рассматриваемого оборудования, подобная модель позволяет достаточно точно определить кинематику движения клубня по рабочей камере, в том числе и рассчитать угол, под которым основная масса клубней будет попадать на вертикальные стенки цилиндра.

Движение клубня в камере можно разделить на несколько этапов.

1-2 Под действием центробежной силы клубень отбрасывается с плоской части диска на коническую.

2-3 За счет составляющей центробежной силы клубень поднимается по конической чаше и попадает на стенку рабочей камеры .

3-4-5 Под действием сил инерции клубень по спиральной траектории поднимается вверх до отбойника.

5-6 Клубень ударяется об отбойник, теряет скорость и падает на плоскую часть диска.

Исследование влияния топологии абразивного покрытия на качество поверхности очищенных клубней

В процессе проведения предварительных исследований, сопровождавших отладку экспериментальной установки и технологии изготовления образцов, изучалось также влияние конструктивных особенностей новых абразивных рабочих органов на шероховатость получаемого полуфабриката.

Текстура поверхности очищенных клубней, как известно [33], существенно влияет на кулинарные свойства картофеля, способствуя, например, поглощению жира при жарке. Появление на поверхности клубня сразу после очистки под воздействием воздуха красно-коричневой окраски объясняется ферментативным окислением тиразина с образованием меланина. И чем сильней поверхность повреждена, тем интенсивней идет окисление и, как следствие, снижается длительность хранения продукта [45].

Эксперимент проводился в лаборатории иммуногистохимии центрального научно-исследовательского рентгенорадиологического института старшим лаборантом Бещук О.В. При проведении исследований для определения характеристик шероховатости клубней картофеля, очищенных разными рабочими органами брали пластины толщиной 2 мм, вырезанные в плоскости, проходящей через центр клубня. Периметр этих пластин изучался под микроскопом с измерительной сеткой, где при увеличении х25 определялись соответствующие параметры. Исследования проводились на клубнях, очищенных в декабре с помощью сплошного абразива и прерывистого абразива с углом нанесения полос 60 градусов. Полученные срезы изображены на рисунке 2.19.

Кроме состояния очищенной поверхности оценивалась и целостность внутреннего строения (не возникло ли повреждение крахмальных зерен). Для этого брали пластины толщиной 2 мм, их внутреннее строение исследовалось при увеличении хЮО. Полученные срезы изображены на рисунке 2.20

Анализ полученных фотографий свидетельствует о том, что шероховатость поверхности выше при применении прерывистого абразива. При его использовании начинает сказываться действие кромок терочных полос, вырывающих отдельные частицы мякоти. В ряде случаев шероховатости самих терочных полос неспособны "загладить" поверхность клубня, которая остается с рядом достаточно глубоких бороздок. Наименьшей шероховатостью обладают клубни, очищенные рабочими органами на основе сплошного абразива. Внутреннее же строение клубня не подвергается существенному влиянию при любом выбранном типе абразивного покрытия. Соответственно режущие кромки прерывистого абразива не влияют негативно на целостность крахмальных зерен (что привело бы к потере питательных веществ при дальнейшей термической обработке клубней).

Проведенные экспериментальные исследования показали, что замена сплошных терочных элементов на элементы с абразивными полосами позволяет увеличить производительность очистки картофеля на 30-40% за счет сокращения времени его обработки. Следовательно, существенно снизить энергоемкость процесса. При этом оптимальным углом наклона полос является угол 60 градусов. При очистке картофеля прерывистыми терочными элементами не меняется структура клубня и его состав.

Рекомендации по использованию разработанных предложений в других областях

Абразивные покрытия, изготавливаемые методом гальваностегии с исследованными выше конструктивно-технологическими параметрами, могут использоваться не только для переработки картофеля и овощей, но и для достаточно широкого класса технологического оборудования по обработке продуктов питания, где необходимо удаление поверхностного слоя сырья — очистки.

Широкое распространение такое оборудование получило, например, в крупяном производстве и переработке злаковых культур.

Одним из наиболее распространенных видов машин, используемым в крупяном производстве является шелушильный постав. На эффективность работы шелушильного постава влияет в первую очередь состояние рабочих поверхностей. Необходимо не реже одного раза в месяц делать повторную насечку поверхности для восстановления первоначальной шероховатости. Периодически, 2-3 раза в смену, надо проверять и регулировать зазор между дисками. Следует немедленно заменять или ремонтировать рабочие поверхности дисков при появлении трещин или выкрашивании части абразивной массы.

Конструкция шелушильного постава с применением абразивного покрытия, изготовленного методом гальваностегии, приведена на рисунке 4.15.

Принципиальной особенностью предложенной конструкции является выполнение терочного покрытия дискретным, например в виде полос или ромбов определенных размеров, зависящих от размера зерен обрабатываемого продукта. При этом само терочное покрытие размещают на тонком слое упругого материала, например резины.

Такая конструкция абразивного покрытия позволяет увеличить площадь соприкосновения терочного слоя с обрабатываемым продуктом, а следовательно увеличить эффективность работы постава.

Шелушильный постав при использовании такого покрытия включает станину, корпус, питающий механизм, патрубок для вывода продуктов и два терочных элемента, между которыми имеется рабочий зазор. Терочные элементы выполнены многослойными и состоят из жесткого основания 1, слоя упругого материала 4 и рабочего слоя 2, выполненного в виде металлической связки, в которой закреплены абразивные частицы. Слой 2 металлической связки выполнен дискретным в виде расположенных рядами полос или ромбов определенных размеров, которые обращены своей шероховатой поверхностью в сторону обрабатываемого зерна 3.

Работает шелушильный постав следующим образом. Зерно через питающий механизм поступает на вращающийся нижний терочный элемент и в результате центробежной силы увлекается в рабочий зазор. Величина зазора устанавливается несколько меньше размера зерна, поэтому шелушение производится сжатием и сдвигом. При сжатии оболочки зерно раскалывается, а в результате того, что нижний терочный элемент смещается относительно верхнего, происходит сдвиг расколовшихся частей.

Зерно 3, находящееся между терочными элементами деформирует слой 4, изготовленный из упругого материала, что предотвращает дробление ядра. Одновременно с этим рабочий слой 2, благодаря деформации упругого слоя 4, контактирует с поверхностью зерна по большей площади, что способствует увеличению силы, сдвигающей расколовшуюся оболочку.

Закрепление рабочего слоя 2 на упругом слое 4 может осуществляться с предварительной металлизацией заранее размеченных участков, например одним из следующих способов [74].

При получении металлических покрытий химическим восстановлением металлов из солей и комплексных соединений осуществляют окислительно-восстановительные реакции, основанные на электронном обмене. Скорость процесса зависит от вида восстановителя, концентрации ионов водорода (рН), температуры, наличия катализаторов. Наиболее легко восстанавливаются ионы металлов, связанные в комплексные соединения. Прочность сцепления металлического покрытия, полученного указанным способом, определяется величиной адгезии между поверхностями металла и упругого слоя и зависит от степени смачиваемости и шероховатости поверхности этого слоя.

Гальваническая металлизация основана на осаждении металлов из водных растворов или солей при электролизе. Качество покрытий зависит от режима электролиза, от концентрации соли осаждаемого металла в электролите, от температуры и плотности тока. Хорошую адгезию обеспечивает специальное травление в концентрированной серной или смеси хромовой и серной кислот. Протравливание поверхностей приводит к образованию микроканалов и микропустот, которые заполняются химически восстановленной медью. Полученный токопроводящий слой подвергается гальваническому омеднению. Гальванические покрытия толщиной 30 мкм имеют высокую износостойкость и коррозионную устойчивость.

Одним из наиболее дешевых способов металлизации является распыление. Это термомеханический процесс, при котором расплавленный металл воздушной струей дробится на мелкие частицы и наносится на поверхность изделий. Способом распыления можно получить толщину покрытия до нескольких миллиметров. Для распыления применяют металлы или их сплавы с достаточно низкой температурой плавления.

Экспериментальный рабочий орган для шелушильного постава использовали при шелушении риса и овса. Рис, подготовленный в соответствии с установленными требованиями, загружался в шлифовальный постав, проходил обработку по штатному режиму, после чего сход сита №2,5 направлялся на повторную шлифовку. Такая процедура повторялась четыре раза.

Для овса шлифовку проводили в два этапа. Окружная скорость дисков постав при первичном шлифовании назначалась 20 м/с, а при повторной обработке - 16 м/с. Эффективность работы экспериментального и штатного поставов оценивали по выходу готового продукта высшего и первого сортов. Результаты эксперимента приведены в таблице 4.14.

Похожие диссертации на Совершенствование процесса и аппарата с дискретным энергоподводом для очистки картофеля