Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В различных отраслях перерабатывающей промышленности широко используются процессы формования. Среди технологических процессов производства изделий из пластических пищевых материалов, формование также занимает важное место, определяя степень механизации поточных линий, их производительность и энергопотребление при качественном выпуске продукции.
Несовершенство вытеснителей формующих машин непрерывного действия и трубопроводного транспорта для пластических пищевых сред, формующих сквозных и конвергентных каналов, а также формующего инструмента штамповально-режущих и прокатывающих устройств для поштучного формования корпусов изделий ограничивает интенсификацию производства широкого ассортимента пищевой продукции, изготавливаемой как из пластических гомогенных сред, так и из пластических пищевых материалов с крупно-дисперсными компонентами.
К настоящему времени накоплен значительный научно-практический материал в области формования разнообразной пищевой продукции применительно к конструированию и эксплуатации соответствующего технологического оборудования.
Поэтому обобщение разрозненного научно-практического опыта, направленное на совершенствование формующего оборудования для формования пластических пищевых материалов в сквозных и конвергентных каналах, а также штамповально-режущими технологическими операциями и прокаткой, представляет собой крупную и актуальную проблему, которая имеет важное народно-хозяйственное значение.
Научной базой совершенствования оборудования предприятий пищевых производств для формования пластических пищевых материалов, включая шестеренные вытеснители, которое основано на учете пластических свойств пищевых материалов и упругих (эластичных) свойств конструкционных материалов рабочих органов формующего инструмента, является физико-химическая механика.
Решение и координирование рассматриваемой проблемы осуществлялось в соответствии с научно-техническими программами ГКИГ при СМ СССР (1982), Минвуза РОЇСР "Нечерноземье" (1980 - 1984 гг.) и "Продовольствие" (1981 - 1983 гг.) РАСХ "Научное обеспечение отраслей АПК" раздел "Высокоэффективное оборудование пищевых производств" (1990 - 1992 гг.), планами НИР Минпищепрома РСЗСР, Мое-
ческой конференции "Разработка комбинированных продуктов питания" (медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация, Кемерово, 1991 г.), Всесоюзной научной конференции "Механика сыпучих материалов" (Одесса, 1991 г.), Республиканской научно-технической конференции "Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий, оборудования и новых видов пищевых продуктов в пицевые и перерабатывающие отрасли АПК (Киев, 1991 г.), на межгосударственном научном семинаре "Современные проблемы качества мясного сырья и его переработки" -(Кемерозо, 1993 г.). а также на предприятиях пквевчх производств.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано более 85 работ, в том числе 20 авторских свидетельств и патентов.
СТРУКТУРА И ОБЪел РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений.
Основное содержание диссертации изложено на 371 страницах текста. Диссертация содержит 76 рисунков, 33 таблицы, список литературы включает 216 источников.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ совокупность положений, раскрывающих закономерность Формования пластических пищевых материалов как комплексного процесса эффективного образования новой поверхности изделий е результате комбинированнного действия на объект формования нормального давления, касательного сдвига и активных контактных касательных напрядений со стороны рабочих органов формующего инструмента, которые моделируются твердыми и эластичными элементами.
результаты физического моделирования реологических свойств пищевых материалов, полученные динамическими методами ротационной и капиллярной вискозиметрии, сжатием материала в замкнутом объеме, а также методом квазистатического нагружения;
метод определения математических моделей реологического состояния пищевых материалов при сдвиговом течении;
классификацию пищевых материалов, содержащую пластично-текучие и пластично-деформируемые пищевые материалы;
параметры, характеризующие свойства упругих (эластичных) конструкционных элементов формующего инструмента;
параметрические схемы, физические, механические и математические модели формообразования новых поверхностей изделий, формуемых как из пластических пищевых сред, так и из отдельных заготовок
для корпусов изделий, основанные на одновременном действии сложного напряжения, которое содержит компоненты нормального давления, касательного сдвига и активных касательных ' напряжений в поверхностных слоях формуемого материала от силового контакта с эластичным материалом формующего инструмента;
результаты теоретических и экспериментальных исследований кинематики и динамики формования пластично-деформируемых пищевых материалов на новых формующих устройствах вытеснением шестеренными вытеснителями через сквозные формующие каналы: формования в конвергентных каналах, прокаткой, а также формования штамповально-режущими операциями с учетом контактного взаимодействия упругих свойств формуемых пищевых сред или отдельных корпусов изделий и упругих (эластичных) свойств конструкционных материалов рабочих органов формующего инструмента.
результаты вытеснения пищевых пластично-текучих сред новыми шестеренными вытеснителями.