Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1. Выбор объекта исследований и его характеристика 10
1.2. Развитие техники и теории получения масла на одношнековых прессах 29
1.2.1. Развитие теории прессования 29
1.2.2. Современные подходы к математическому моделированию работы шнековых прессов 47
1.2.3. Оборудование для получения масла методом прессования 55
1.3. Анализ литературного обзора и задачи исследования 70
Глава 2. Исследование свойств клубней земляного миндаля 72
2.1. Определение биохимического состава земляного миндаля, по даваемого на отжим. Исследование активности липолитических ферментов 72
2.1.1. Исследование биохимического состава фракций, полученных после разделения клубней земляного миндаля 72
2.1.2. Определение активности липолитических ферментов корнеплодов чуфы 74
2.2. Исследование реологических характеристик масла земляного миндаля 79
2.3. Определение плотности жмыха земляного миндаля 82
Глава 3 Экспериментальные исследования процесса отжима масла земляного миндаля в одношнековом прессе 85
3.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов 85
3.2. Исследование влияния подготовки клубней земляного миндаля на выход масла 88
3.3. Исследование изменения масличности мезги по длине пресса.. 89
3.4. Математическое планирование и обработка результатов эксперимента 90
3.4.1. Обоснование выбора пределов изменения входных факторов 91
3.4.2. Исследование влияния основных факторов на процесс прессования земляного миндаля в одношнековом прессе 97
3.4.3 Оптимизация процесса прессования 99
Глава 4. Математическое моделирование процесса работы одношнекового пресса 103
4.1. Предпосылки к созданию математической модели работы шнекового пресса 103
4.2. Математическая модель работы шнекового пресса 104
4.2.1. Математическое описание движения материала в напорной части 104
4.2.2. Математическое описание движения материала в камере до-отжима 112
Глава 5. Комплексная оценка масла и жмыха земляного миндаля ... 117
5.1. Объекты и методы исследований 118
5.2. Результаты исследования масла земляного миндаля 120
5.3. Исследование жмыха земляного миндаля 123
Главa 6. Практическое применение результатов исследований 127
6.1. Разработка конструкции шнекового пресса 127
6.2. Способ переработки клубней земляного миндаля 130
6.3. Бизнес-план проекта 135
6.3.1. Резюме 135
6.3.2. Описание продукта 135
6.3.3. Описание рынка 137
6.3.4. Маркетинговый план 140
6.3.5. Производственный план 143
6.3.6. Организационный план 145
6.3.7. Управление рисками 147
6.3.8. Финансовый план 149
Основные выводы и результаты 162
Библиографический список 163
Приложение 177
- Развитие техники и теории получения масла на одношнековых прессах
- Исследование реологических характеристик масла земляного миндаля
- Исследование влияния подготовки клубней земляного миндаля на выход масла
- Математическая модель работы шнекового пресса
Введение к работе
Одной из наиболее актуальных проблем в настоящее время является улучшение структуры питания населения. В последние годы возрос интерес к использованию новых видов культивируемых зерновых растений, отличающихся от традиционных по комплексу полезных свойств и признаков. Среди новых растительных ресурсов питания, используемых человечеством, особое место занимает земляной миндаль или чуфа, которая в дальнейшем может составить конкуренцию традиционным масличным культурам. Родина чуфы - Северная Африка и Средиземноморье. Растение известно с древнейших времен. Например, в древнем Египте, наравне с пшеницей и ячменем, чуфа была самым древним пищевым продуктом страны.
В настоящее время чуфу выращивают в Испании, Северной Африке, Юж-? ной Америке и США, где она считается весьма перспективной культурой, т.к. обладает огромными пищевыми и кормовыми возможностями. В самом деле, клуб-, ни чуфы можно применять в качестве корма для животных, сырья для кофе, какао, шоколада, хлеба, конфет и пирожных, превосходного пищевого и технического масла, питательной муки, суррогата миндаля, сырья для получения сахара, крахмала, прохладительных напитков, замены десертных орехов и каштанов; также клубни имеют значение в медицине, они богаты витаминами.
В России в XIX веке и известная как сыть чуфа была довольно распространена, выращивали ее в основном как кормовую культуру, но клубни также находили применение для производства масла и кондитерских изделий.
В советское время новый всплеск интереса к чуфе связан с именами Н.И. Вавилова, Б.М. Козо-Полянского и С.Н. Голицына. К 1941 году посадки чуфы достигали 1500 га. Однако ограниченные возможности сельскохозяйственного-машиностроения того времени, трудности уборки и сушки клубней сразу стали очень существенным препятствием к расширению площадей под чуфой.
В настоящее время земляной миндаль в России практически не известен. Не разработаны способы его выращивания, хранения и переработки.
Наиболее рациональным способом переработки клубней чуфы, при котором происходит комплексное использование и сохранение всех его компонентов, является прессование.
Земляной миндаль (чуфа) является единственным масличным корнеплодом, а высокое содержание крахмала и углеводов самым отрицательным образом сказывается на выходе масла, несмотря на его довольно большое содержание (до 30 %). Масло земляного миндаля по своему составу и вкусовым качествам не уступает оливковому, однако технология его получения до сих пор не отработана.
Теорией шнековых прессов занимался целый ряд ученых. И в настоящее время до конца не выяснен механизм процессов, протекающих в прессах. Над данной проблемой работали ученые: А.И. Скипин, A.M. Голдовский, В.А. Масли-ков, В.В. Белобородов, Г.В. Зарембо-Рацевич, В.Т. Алымов, В.П. Кичигин, Ю.А. Толчинский, Ю.П. Кудрин, B.C. Морозов, Торнер Р.В., Г.Е. Мельник и др., а также ряд зарубежных авторов: R.T. Anderson, H.G. Schwartzberg, М.Т. Shirato, V.S. Vadke, F.W. Sosulski, C.A. Shook, G.C. Mrema, P.B. McNulty и др.
Эффективно работающий пресс должен обеспечивать требуемую производительность и глубокий отжим при оптимальных технико-экономических показателях.
До настоящего времени не существует полной теории работы шнековых прессов и их создание в основном опирается на экспериментальные исследования и эмпирические зависимости, полученные на основе экспериментов. Это объясняется тем, что в винтовом канале шнекового пресса изменяются свойства масличного материала: плотность, размеры и гранулометрический состав частиц, количество масла внутри частиц и в межчастичных порах, прочность. Указанные изменения в большой степени затрудняют анализ процессов прессования и отжима, и не позволяют перевести проектирование прессов новых конструкций на четкую методичекую основу.
Конструктивные особенности прессов и различные качественные характеристики используемого сырья позволяют в широких пределах комбинировать параметры процесса прессования, что создает условия для целенаправленного изме-
нения структуры и свойств готовой продукции — масла и жмыха. Применение "холодного" прессования пищевых масел обеспечивает сохранение биохимические показателей, питательных веществ, что способствует повышению их усвояемости и получению продукта хорошего качества. Однако спрос на такие масла незначителен из-за достаточно малого. срока хранения в отличие от рафинированных и дезодорированных масел. Поэтому необходимо разрабатывать технологии получения масла с сохранением всех показателей качества и использование таких продуктов в других отраслях, таких как медицина и косметология.
В настоящее время один из множества способов получения растительного масла является прессование. Большинство современных прессов изготавливаются для отжима масла определенных культур, перенастройка таких прессов на другую масличную культуру представляется затруднительной, и даже если возможна, отжим масла осуществляется менее эффективно. Это обстоятельство является совершенно неприемлемым для производств малой мощности, которым необходим недорогой универсальный пресс, способный отжимать масло как из высоко; так и из низко-масличных культур.
В данной работе предпринят теоретический анализ и экспериментальные-исследования для разработки процесса для отжима масла земляного миндаля в шнековом прессе.
Проведена оптимизация основных параметров процесса прессования в шнековом прессе. В результате разработки модели шнекового пресса получена возможность проектирования прессов на любую производительность и с оптимальными параметрами. На основании проведенных исследований разработана, новая конструкция универсального шнекового пресса.
Работа выполнялась на кафедре машин и аппаратов пищевых производств (МАПП) Воронежской государственной технологической академии. Хотелось бы выразить искреннюю благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Антипову Сергею Тихоновичу и за оказанную помощь и консультации при выполнении диссертационной работы, а также признательность коллективу кафедры МАПП за содействие при оформлении диссертации.
Развитие техники и теории получения масла на одношнековых прессах
Процесс отжима можно описать следующим образом. Во время работы пресса шнековый вал транспортирует масличный материал внутри маслоотжимной камеры, которая набрана из пластин с малыми зазорами между ними. Геометрия канала шнека, образованного набором отдельных витков, обеспечивает снижение свободного объема витков по ходу движения материала от загрузочной воронки до выходного зазора пресса и тем самым подвергает материал сжатию. Сжатие материала влечет за собой повышение давления, при этом масло отжимается из мезги. Отжатое прессовое масло отводится из зоны прессования через щели между пластинами, образующими маслоотжимную камеру, а отжатый материал проходит через кольцевой зазор на выходе из неё.
Исследованием процесса прессования подсолнечной мезги на прессе ФП занимался В. А. Масликов в 1950-х годах.
Работу шнекового пресса можно описать с двух сторон: количественной и качественной. Количественная характеристика работы шнекового пресса охватывает: производительность пресса, мощность, потребную для работы пресса. Качественная же охватывает остаточную масличность отпрессованного материала. Поэтому в связи полным отсутствием теории работы шнекового пресса, целью его работы стало рассмотрение теоретических и практических сторон количественной работы масло-отжимного пресса.
Кроме работ А.И. Скипина [88], анализировавшего работу шнекового вала и получившего уравнение для определения производительности пресса по семенам подсолнечника, до того времени в технической литературе практически не поднимался вопрос о производительности шнекового пресса. Но рассматривая работу А.И. Скипина, можно найти целый ряд неточностей. Например, подсчитывая свободный объем витка - объем, где помещается прессуемая мезга, А.И. Скипин не учитывал наличие объема нитки на витке, что приводило к завышенной величине свободного объема витка. Величина этой ошибки для различных прессов колеблется в пределах от 5 % (для пресса типа ФП) до 30% (для пресса типа ЕП). Степень сжатия мезги в прессе А.И. Скипин определял путем деления свободного объема первого витка на свободный объем последнего витка на шнековом валу. Несмотря на то, что рассматриваемая величина является характерной величиной, однако ее нельзя назвать степенью сжатия, обеспечиваемой прессом. Это объясняется тем, что за последним витком шнекового вала во всех прессах имеется предматричная камера, т.е. участок вала, где нет витков и где мезга еще дополнительно сжимается. Также не учитывалось влияние регулировочного конуса, положение которого значительно влияет на величину дополнительного сжатия мезги. Поэтому степень сжатия мезги, которую определил А.И. Скипин, можно рассматривать как характерную для данной конкретной конструкции шнекового вала, но никак не характеристику шнекового пресса в целом. Немаловажно и то, что по исследованиям В.А. Масликова уравнение, полученное А.И. Скипиным, оказалось сложным и не отражающим изменения производительности пресса при изменении положения регулировочного конуса, а сам метод установления расчетного уравнения, как показали исследования, содержал ряд ошибок. В силу указанных причин полученное А.И. Скипиным уравнение оказалось лишено какой-либо практической ценности.
А.И. Голдовский рассматривал в своей работе процессы прессования на шне-ковых прессах с точки зрения механики твердых тел [22], хотя существует подход объяснения процесса прессования и с точки зрения физико-химических явлений,,, проходящих в материале во время прессования.
Позднее исследование работы шнековых прессов получило развитие в работах, В.А. Масликова [58-62]. Он проанализировал существующие теории прессования как в бывшем СССР, так и за рубежом. Так как процессы, происходящие при прессовании на шнековом прессе очень сложны, он подошел к рассмотрению шнековых прессов как с конструктивной, так и технологической точек зрения. Теория, удовлетворительно объясняющая эти процессы, должна учитывать целый ряд разделов науки, таких как механика твердого тела, гидравлика и др.
В.А. Масликов рассматривает процесс прессования следующим образом. В поступающем на прессование материала имеется значительное количество пустот. По мере продвижения по шнековому валу материал подвергается сжатию, в результате чего происходит сближение частиц, то есть сокращение внешней поверхности, на которой находится часть масла. С увеличением давления внешняя поверхность сокращается с одновременным уменьшением пустот между частицами. При этом происходит выделение масла.
При дальнейшем увеличении давления сжатию будут подвергаться уже сами частицы. В результате этого капилляры, которые в большом количестве пронизывают гелевую часть частиц и в которых также находится масло, будут сжиматься. Следовательно, при сжатии материала сокращается внутренняя поверхность и поэтому продолжается выделение, но уже капиллярного масла. При дальнейшем повышении давления возрастает деформация гелевой части частиц и некоторые капилляры запрессовываются с частично оставшимся маслом.
Исследование реологических характеристик масла земляного миндаля
Определяющее влияние на протекание процесса прессования, и качество получаемого продукта оказывают реологические свойства материала, которые в свою очередь зависят от таких параметров, как влажность исходного сырья, температура прессования и др.
Цель данной работы - изучение зависимости реологических свойств (эффективной вязкости) масла земляного миндаля от температуры. Это позволит проанализировать поведение масличного материала внутри винтового канала шнекового пресса, влияние температуры на выход масла и выбрать рациональный технологический режим обработки.
Особенно важно определить влияние температуры на реологические свойства сырья.Вязкость — важная физико-химическая характеристика веществ. Значение вязкости приходится учитывать при переходе и перетекании жидкостей по трубам, через отверстия и т. д. Знание вязкости позволяет нам судить о готовности или качестве продуктов или полупродуктов производства, поскольку вязкость тесно связана со структурой вещества и отражает те физико-химические изменения материала, которые происходят во время технологических процессов.
В жидкостях, где расстояния между молекулами много меньше, чем в газах, вязкость обусловлена в первую очередь межмолекулярным взаимодействием, ограничивающим подвижность молекул. В жидкости молекула может проникнуть в соседний слой лишь при образовании в нём полости, достаточной для перескакивания туда молекулы. На образование полости (на «рыхление» жидкости) расходуется так называемая энергия активации вязкого течения.
Энергия активации уменьшается с ростом температуры и понижением давления. В этом состоит одна из причин резкого снижения вязкости жидкостей с повышением температуры и роста её при высоких давлениях. При повышении давления до нескольких тыс. атмосфер, динамическая вязкость увеличивается в десятки и сотни раз.
Вязкость жидкостей зависит от химической структуры их молекул. В рядах сходных химических соединений (насыщенные углеводороды, спирты, органические кислоты и т. д.) вязкость изменяется закономерно — возрастает с возрастанием молекулярной массы.
Возникновение в жидкостях пространственных структур, образуемых сцеплением частиц или макромолекул, вызывает резкое повышение вязкости. При течении «структурированной» жидкости работа внешней силы затрачивается не только на преодоление истинной (ньютоновской) вязкости, но и на разрушение структуры.
Определение вязкости масла земляного миндаля и смеси масла со жмыхом (5:1) было осуществлено при помощи вибровискозиметра SV-10 представленного нарис. 2.3.
Вибровискозиметр SV-10 предназначен для измерения динамической вязкости различных жидкостей в химической, нефтяной, пищевой, фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности, а также для научных исследований. Принцип действия его основан на зависимости мощности, которая затрачивается на возбуждение вибрации двух тонких сенсорных пластин с частотой 30 Гц и постоянной амплитудой около 1 мм, от вязкости жидкости. Указанный принцип, реализованный в приборе, позволяет проводить измерения во всем диапазоне без замены сенсорных пластин. Сенсор, представляющий тонкую пластину, не деформирует структуру образца. Таким образом, возможно стабильное измерение неньютоновских жидкостей. Кроме того, можно измерить вязкость образца, содержащего пузырьки, не разрушая их. Вибровискозиметр (рис. 2.3) состоит из измерительного блока и блока управления с цифровым дисплеем. В приборе установлен температурный датчик, обеспечивающий измерение температуры исследуемой жидкости.
На рис 2.4 представлена зависимость динамической вязкости от температуры для фильтрованного масла и смеси масла и жмыха земляного миндаля (5:1).Из анализа кривых динамической вязкости сделан вывод, что оптимальный диапазон температур для истечения масла находится в пределах от 40 до 70 С.
Плотность сыпучих материалов зависит от химического состава, структуры и влажности. Эксперимент по определению плотности жмыха земляного миндаля проводился при помощи гидростатических весов, приведенных на рис. 2.5.
Эксперимент проводили следующим образом. Отбирали подряд три навески массой по 5 г каждая. Взвешивали на аналитических весах и помещали каждую на
Исследование влияния подготовки клубней земляного миндаля на выход масла
На степень отжима клубней земляного миндаля огромное влияние оказывает влажность исходного продукта (рис. 3.3). Кроме того повысить выход масла можно добавлением лузги (рис. 3.4).
Анализируя графические зависимости, был установлен диапазон оптимальной влажности чуфы 8,5-9 %, обеспечивающий наименьшую остаточную масличность и, следовательно, наибольший выход масла. Также значительно снизить остаточную масличность позволяет добавление в чуфу лузги подсолнечника, что позволяет получить жмых с остаточной масличностью в 13 % при форпрессова-нии и до 6 % при окончательном отжиме.
На рисунке 3.4 представлена зависимость остаточной масличности мезги по длине пресса в зависимости от зазоров для выхода масла. При увеличении данного параметра выше 1 мм, происходит значительный выход твердый фракции, что снижает эффективность прессования, а при уменьшении зазора менее 0,15 мм выход масла снижается. Как видно по кривой №1, имеет место нарастание маслич-ности в первых 2/3 длины зеерной камеры. Мы предположили, что это связано с недостаточной величиной кольцевых зазоров для выхода масла. Это приводило к неравномерному истечению масла и как следствие его запрессовке. Экспериментальным путем нами были подобраны оптимальные зазоры для выхода масла (кривая о-; -2 Для исследования влияния параметров процесса прессования на качество получаемого продукта и обоснование режима прессования было выполнено планирование эксперимента, позволяющая варьировать одновременно все факторы и получать количественные оценки эффектов их взаимодействия.
Исследование процесса прессования мезги земляного миндаля проводилось на установке (рис 3.1). Для проверки воспроизводимости полученных результатов часть опытов проводилась в трехкратной повторности. Стабильность полученных данных подтвердила надежность работы всех систем установки. і пред _11 - для пресса ПШМ-80 при LKAM 470 мм, 2ж 2,0 мм, МИАЧ - 23 %;2 - для пресса ПШМ-80 при LKAM- 470 мм, 2Ж- 0,85 мм, МНАЧ - 23 %;3 -для экспеллераПШМ-1, МНАЧ-17%, Z-лил/-210 мм
Исследование влияния условий прессования на характер прессования, и качество готового продукта позволяет глубже понять и оценить физику данного процесса. С этой целью была проведена серия экспериментов для понимания процесса прессования. На основании экспериментальных данных, были построены следующие графические зависимости: влияния частоты вращения шнека на выход масла (рис. 3.5); влияния на выход масла влажности перерабатываемой смеси при различной величине зазора для выхода масла (рис. 3.3); зависимости давления в зеерной камере от величины кольцевого зазора для выхода жмыха (рис. 3.6). Анализируя графические зависимости можно сделать вывод, что при увеличении частоты вращения шнека возрастание температуры происходит быстрее для смеси с меньшей влажностью из-за увеличения коэффициента трения продукта о шнек и корпус шнековой камеры, чем для смеси с большой влажностью. При этом наблюдалось, что при данных условиях эксперимента выход масла увеличивался при снижении влажности и уменьшении величины сечения канала для выхода масла, а также при снижении частоты вращения. Однако для однозначного определения оптимальных параметров процесса прессования этого не достаточно. Для принятия окончательного решения по выбору оптимальных режимов исследуемого процесса необходимо провести серию экспериментов по распределению температуры, влажности и давления мезги при частоте вращения 20 мин"1, так как при этом значении происходит увеличение выхода масла. Нами также было установлено, что при снижении влагосодержания ниже 8 % происходит снижение выхода масла из-за высокой температуры пресса, т.к. происходит "сгорание" масла. При повышении влажности выше 10 % также снижается выход масла, т.к. излишняя влага препятствует эффективному сжатию мезги. Из анализа зависимости изображенной на рис 3.6 было установлено, что величина сечения канала отверстия для выхода масла будет постоянна и иметь значение 0,5 мм для окончательного отжима и 2,5 мм для форпрессования, так как при уменьшении данного параметра происходит значительное снижение выхода масла вплоть до полной остановки, а. при увеличении сечения отверстия происходит значительный выход твердой фазы и уменьшение давления в камере. Из анализа графиков рис 3.3 - 3.6 мы пришли к выводу, что наибольшее влияние на процесс прессования, оказывают следующие параметры: температура мезги Т С, величина сечения зазора для выхода жмыха Z мм, массовая доля влаги в продукте WL %. От зависимости этих параметров будет зависеть не только выход масла, но и его качество. Изучая их взаимное влияние на процесс, можно выявить оптимальный режим прессования.
Критерием оценки у - выход масла по отношению к массе первоначального сырья %, обусловлен наибольшей значимостью для процесса прессования. Все изучаемые факторы были совместимы и некоррелируемы между собой, а пределы их изменения приведены в таблице 3.1. Выбор интервалов изменения факторов обусловлен технологическими условиями процесса прессования и техническими параметрами пресса.
Длина зеерной камеры LKaM изменялась в приделах от 47 до 95 мм, так как только в этих приделах для данной конструкции пресса обеспечивался нормальный режим работы.
Величина сечения зазора для выхода жмыха Ъж, определяет главным образом величину давления в камере. Как видно из рисунка (рис 3.6.) с уменьшением влагосодержания и величины зазора происходит увеличение давления в зеерной камере. Это обусловлено тем, что менее влажный материал имеет большую сте
Математическая модель работы шнекового пресса
В большинстве работ рассматривается движение материала через каналы шнека в зеерном цилиндре. Целью нашего теоретического исследования является разработка математической модели процесса прессования масличного материала на одношнековых машинах с постоянной глубиной нарезки, учитывающей наличие в прессе двух зон прессования: напорной и камеры доотжима шнекового пресса, а также влияния возвратного потока материала через зазор между гребнем шнека и цилиндром.
Принцип отжима масла заключается в том, что шнековый вал транспортирует масличный материал внутри зеерного цилиндра, который набран из пластин с малыми зазорами между ними. В винтовом канале шнекового пресса изменяются свойства масличного материала: плотность, размеры и гранулометрический состав частиц, количество масла внутри частиц и в межчастичных порах, прочность и реология прессуемого материала. Анализ работ последнего времени по прессованию позволяет сделать вывод о преобладании "геометрического" подхода при анализе процессов прессования и отжима. Основанием для теоретического исследования является уточнение выражений в работе Ю.А. Мачихина и Ю.В. Клаповского.
Рассмотрим течение масличного материала в винтовом канале шнека [26] (рис. 4.1). Плоскостью є0%, проходящей через ось шнека, выделим в продольном сечении одного витка область S. При повороте области а вокруг оси % на угол 0 область S описывает винтовое тело, а каждая её точка Р0 - винтовую линию с шагом 2жЯ. Где X — элемент длины шнека. Обозначим через х, z и 9 винтовые криволинейные координаты произвольной точки тела Р, определим их следующим образом.
Рассмотрим векторное поле скоростей U(x,z,6), при этом вектор U задается контравариантными координатами: где с учетом винтовой симметрии положим:винтовых координатах, описывающие двумерное изотермическое установившееся течение в винтовом канале шнека, получим путем преобразований из общих дифференциальных уравнений движения вязкой жидкости: рода; /i( ), Ki[ ) - функции Бесселя мнимого аргумента; щ,р\- собственныезначения.
Входящие в эти равенства постоянные коэффициенты определяются из граничных условий.
Общая скорость в произвольной точке канала шнека вычисляется по формуле:В настоящее время для проведения предварительных расчетов основных технологических параметров и анализа влияния разнообразных факторов на производительность шнековых прессов широкое распространение получил несколько упрощенный подход к физической картине процесса.
Обозначения, принятые для перемененных в последующих зависимостях, обусловлены необходимостью применения их при алгоритмизации с возможностью отражения их физического смысла. При развертке винтового канала шнека на плоскости, задача упрощается (рис. 4.4).
В движение приводится поверхность маслоотжимнои камеры, а шнек фиксируется. В этом случае движущаяся поверхность увлекает за собой вязкий продукт, а неподвижная поверхность витков шнека удерживает его.
Направление движения продукта задается линией нарезки шнека и не совпадает с направлением движения поверхности зеерного цилиндра.
В общем виде решение задачи течения мезги в канале шнека достигается совместным решением уравнений: движения, неразрывности, сохранения энергии и реологического уравнения состояния при соответствующих граничных условиях.
Рассмотрев установившееся изотермическое двумерное течение, получим дифференциальное уравнение, описывающее течение материала в канале шнекового пресса:имеет видгде H и W — глубина и ширина канала шнека, м; V — скорость движения верхней стенки м/с; m - индекс текучести; ф - угол подъема винтовой линии, град.
Первое слагаемое в уравнении (4.14) характеризует скорость вынужденного потока, т. е. скорость потока, возникающего за счет сил вязкого трения при движении цилиндра. Второе слагаемое характеризует распределение скоростей в потоке, вызванное градиентом давления по оси канала шнека. Производительность шнекового пресса:
