являющиеся научно-обоснованной основой для дальнейших разработок и исследований в области изучения трибологических свойств материалов.
УДК 664.2
ТОРОИДАЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЧИПСОВ ИЗ ПЛОДООВОЩНОГО СЫРЬЯ
Е.В.Литвинов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Е-mail: zenlit@yandex.ru
На основе анализа существующих в промышленности конструкций для влаготепловой обработки (гидратации, увлажнения, бланширования, сушки и т.д.) пищевого сыпучего растительного сырья при производстве пищевых концентратов, например, плодоовощных чипсов, следует отметить необходимость создания нового аппаратурного оформления во взаимосвязи с рациональностью реализуемых при этом технологий.
В настоящее время совершенствование процесса переработки плодоовощного сырья – одна из важнейших задач для пищевой промышленности, что обусловлено низкой степенью переработки фруктов. Существующие в промышленности конструкции для влаготепловой обработки обладают следующими недостатками:
-низкая тепловая эффективность;
-значительная продолжительность сушки пищевого растительного сырья (2,5÷3 часа);
-моральный и физический износ промышленного оборудования составляет 80 %;
-необходимость механизации вспомогательных погрузоразгрузочных и транспортно-складских стадий;
-известное оборудование, в основном импортное, периодического действия;
-зависимость отечественного рынка от импортной продукции.
Одно из направлений развития производства пищеконцентратов на основе плодоовощного сырья связано с разработкой комбинированного оборудования влаготепловой обработки (ВТО) непре-
116
рывного действия, реализующего последовательно процессы влагопоглощения и владаления с использованием перегретого пара и электромагнитной энергии.
Данное оборудование позволяет интенсифицировать процесс влагопереноса при переработке пищевого растительного сырья, что позволяет сократить продолжительность процессов, снизить энергетические затраты, повысить пищевую ценность и качество готового высушенного продукта.
На основании проведенного анализа литературных данных по конструкциям оборудования влаготепловой обработки пищевого растительного сырья и результатов исследования процесса термовлажностной обработки капиллярно-пористых коллоидных материалов предложена технология получения фруктовых чипсов и конструкция тороидального аппарата непрерывного действия для ее реализации. Разработана экспериментальная установка для влаготепловой обработки пищевого растительного сырья непрерывного действия при атмосферном давлении сочетающая в себе конвективный и СВЧ-энергоподвод. Произведены монтажные работы по созданию шкафа автоматического управления (ШАУ). На разработанной экспериментальной установке проделаны предварительные оценочные эксперименты и построены экспериментальные зависимости.
Анализ проведенных экспериментальных исследований влаготепловой обработки пищевого растительного сырья при атмосферном давлении, показал эффективность сочетания влагопоглощения и владаления для достижения требуемого качества высушенного продукта, снижения энергозатрат и повышения эксергетического КПД.
Был разработан календарный план проведения работ на ближайшие два года. На протяжении первого года планируется разработка конструкторской документации (эскизный и технический проект), чертежей общего вида, сборочных узлов, отдельных секций оборудования. Создание пилотной установки (изготовление и монтаж) и изучение отдельных стадий процесса сушки фруктовых чипсов. Апробация и настройка разработанного оборудования, проведение экспериментов и построение экспериментальных зависимостей. А также подача заявок на предполагаемые изобретения. На протяжении второго года планируется определить химический состав, пищевую и энергетическую ценность, показатели функциональности и безопасности разработанной продукции. Определить антиокси-
117
дантную активность, теплофизические характеристики и свойства фруктовых чипсов. Подать заявку на прохождение процедуры сертификации изготовляемого продукта.
По итогам экономического расчета можно говорит о целесообразности разработки оборудования для производства фруктовых чипсов, так как уровень рентабельности такого оборудования составляет 30%, а срок окупаемости семь месяцев.
УДК 621.3.013.6
СНИЖЕНИЕ ШУМА ДВС ПРИМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ АКТИВНОГО ШУМОПОДАВЛЕНИЯ
А.Н.Кузнецов Воронежский государственный аграрный университет имени Им-
ператора Петра I
E-mail: kuz-basss@yandex.ru
В настоящее время в регионах России наблюдается устойчивая тенденция увеличения количества автомобилей. Например, в Воронежской области численность машин перешагнула порог в 800 тысяч единиц. По количеству автомобилей на тысячу населения регион занимает одно из первых мест в стране. При этом стабильно располагается в первой 10-ке по количеству ДТП, конкурируя с более крупными областями. Это объясняется рядом внешних и внутренних факторов. К внешним относятся возрастающий поток автомобилей, несоответствие дорожных условий стандартам, увеличивающееся количество водителей новичков и др. К внутренним стоит отнести неисправность и «старение» используемых автомобилей (их средний возраст по Воронежской области почти 16 лет, к примеру, в Европе - 8,5), что приводит более интенсивному воздействию на водителей шумовых и вибрационных полей, вызывающих быстрое утомление, рассеянность внимания и замедление реакции. Следовательно, снижение шума автотранспортных средств является одним из резервов увеличения безопасности на дорогах.
Основным источником шума автомобиля, как известно, является двигатель внутреннего сгорания (ДВС), а точнее его рабочий процесс, приводящий к периодическому выбросу наружу потока
118
выхлопных газов. От 30 до 50% внешнего звукового поля определяются именно шумом выхлопа. При этом у всех ДВС основная мощность излучения расположена в области низких частот, с наличием 2-х или более гармонических составляющих, определяемых частотой вращения двигателя. Для низкочастотного шума характерно слабое поглощение препятствиями, он может распространяться на большие расстояния. Это обуславливает также социаль- но-экономические аспекты борьбы с шумом ДВС при возрастающем потоке машин. Шум низких частот хоть и не обладает таким раздражающим действием как высоких, но в его диапазон входят резонансные частоты внутренних органов человека. При совпадении с ними высоких уровней шума наблюдается снижение работоспособности и возникает риск возникновения у человека заболеваний.
Серийно выпускаемые глушители пассивного типа традиционно качественно снижают высоко- и среднечастотный шум, но, так как их эффективность связана с длинной волны звука, не способны хорошо ослабить низкочастотный.
Одним из наиболее эффективных способов борьбы с низкочастотными шумами является применение системы активного шумоподавления. Данные системы применяются для снижения уровней звука систем вентиляции и кондиционирования воздуха, трансформаторов, уменьшении шума в салонах самолетов и т.д.
Принцип работы системы активного шумоподавления заключается в улавливании шума от источника, формировании обратной волны от вторичного источника и последующей интерференции исходной и сформированной звуковых волн, с взаимным ослаблением. Результирующий шум фиксируется датчиком ошибки, сигнал которого является функцией для адаптивного фильтра, реализованного в блоке управления. Алгоритм адаптации стремится минимизировать среднеквадратическую мощность этого сигнала, соответствующим образом перестраивая значения весовых коэффициентов фильтра.
При установке данной системы на серийные глушители, используются методы online-идентификации передаточных функций внутренних полостей, что позволяет увеличить качество и гибкость работы системы активного шумоподавления.
В настоящее время основной проблемой при реализации данной системы в глушителях шума выхлопа ДВС является доводка
119
имеющихся или разработка новых, защищенных от негативного воздействия потока выхлопных газов активных органов, которые должны улавливать шум и посылать обратную звуковую волну. В качестве справочного и ошибочного датчика используются керамические микрофоны, выполненные по технологии MEMS, а у применяемого динамика вместо стандартного подвеса и диффузора используются металлические, с необходимыми параметрами.
УДК 631.331.022
ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ВЫСЕВА СЕМЯН МОРКОВИ ВИБРАЦИОННЫМ ВЫСЕВАЮЩИМ АППАРАТОМ
В.П.Евсюкова Воронежский государственный аграрный университет имени
Императора Петра I E-mail: evva333@rambler.ru
При высеве мелких малосыпучих семян овощных и других культур всегда имеет место вопрос экономии посевного материала. В связи с этим стоит задача создания современной отечественной универсальной сеялки с высевающими аппаратами такой конструкции, которая обеспечит высев семян как одной культуры, так и смеси семян нескольких культур сразу с высокой равномерностью и минимальной повреждаемостью посевного материала, причем расход семян должен быть как можно меньше, а качество посева должно соответствовать агротехническим требованиям.
Высевающие аппараты вибрационного типа обеспечивают хорошую равномерность дозирования и устойчивость к забиванию. Под действием вибрации масса семян «приобретает» свойства жидкости, и поэтому свободно и равномерно истекает через выходное окно из семенного бункера в семяпровод, что позволяет снизить травмирование малосыпучих мелких семян при посеве и обеспечить экономию посевного материала.
Известно несколько конструкций выбрационных высевающих аппаратов, каждая из которых имеет свои особенности, однако практически все они отличаются своей сложностью.
120