Материал: Инновационные технологии и материалы. сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

На основе проведенного анализа современных конструкций сеялок для посева мелкосеменных культур в стране и за рубежом нами предложена оригинальная конструкции высевающего аппарата. Экспериментальные исследования работы высевающего аппарата проведены при высеве семян моркови на специальном стенде.

Цель работы – совершенствование высевающего аппарата вибрационного типа для обеспечения качественного посева малосыпучих семян мелкосеменных культур (на примере семян моркови). Исходя из цели исследования, необходимо решить следующие задачи: первое – изучить физико-механические свойства семян моркови; второе – найти оптимальные параметры конструкции и режимов работы экспериментального вибрационного высевающего аппарата для мелкосеменных культур и проверить теоретические закономерности; третье - оценить эффективность применения предлагаемой конструкции высевающего аппарата.

Внастоящее время изготовлен экспериментальный вибрационный высевающий аппарат для лабораторных исследований (рис. 1.). При использовании такого вибрационного высевающего аппарата не требуется тщательной калибровки семян, посевной материал травмируется меньше и при высеве не образует сводов. Предлагаемый экспериментальный высевающий аппарат имеет механический привод от электродвигателя.

Влабораторных условиях изучены физико-механические свойства двух качественно различных образцов семян моркови, и определены показатели, необходимые для обоснования оптимальных параметров конструкции высевающего аппарата: среднегеометрический размер семян, угол естественного откоса и угол трения семян. С использованием специальной методики проведены испытания по объемному дозированию семян высевающим аппаратом и оценке равномерности распределения семян по длине рядка и ширине.

Врезультате анализа опытных данных определены следующие предварительные параметры режимов работы и конструкции высевающего аппарата.

По размерным характеристикам семян определены ориентировочные размеры высевного окна высевающего аппарата:

2,4 мм ≤ t ≤ 5 мм.

Определено, что максимальный минутный высев семян про-

121

исходит при частоте колебаний вибродозатора n=(350…400) мин-1

Схема экспериментального вибрационного высевающего аппарата для посева мелкосеменных культур (вид сбоку)

1 – бункер для семян; 2 – подвижная стенка (вибродозатор); 3 – шарнир привода вибродозатора; 4 - шатун; 5 - шарниры крепления вибродозатора к бункеру; 6 – упругая прокладка; 7 – отогнутые наружу кромки неподвижны стенок; 8 – кривошип

По результатам опытов по оценке равномерности распределения семян в рядке (по ширине и длине) строим графики распределения частот по заданным размерным интервалам. Наилучшие статистические характеристики имеют распределения, полученные при частотах n=350 мин-1 и n=400 мин-1. Интервальные распределения по длине и по ширине рядка при заданных частотах близки к нормальному с коэффициентом корреляции, близким к единице.

В настоящее время подана заявка на получение патента РФ «Вибрационный высевающий аппарат»

Проведена экономическая оценка эффективности применения вибрационного высевающего аппарата при посеве мелкосеменных культур.

Предлагаемый высевающий аппарат можно использовать в овощных сеялках, а также в сеялках для посева культур, имеющих мелкие семена. Применение такой простой конструкции высевающего аппарата дает экономию посевного материала за счет более равномерного распределения семян в рядке и снижения их травмирования.

Предложенное техническое решение дает возможность коммерциализации его в относительно малые сроки с получением эффекта засчет повышения качества посева.

122

УДК 637.146

РАЗРАБОТКА ВАКУУМ-СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШИЛКИ СО СТУПЕНЧАТЫМ ПОНИЖЕНИЕМ ДАВЛЕНИЯ

Р.А.Барыкин, С.В.Шахов, Н.В.Суханова, С.А.Бокадаров Воронежский государственный университет инженерных

технологий

E-mail: s_shahov@mail.ru

Сублимационное консервирование – одно из наиболее эффективных направления холодильной и сушильной техники для сохранения пищевых продуктов, биологических материалов и медицинских препаратов. Бурное развитие автоматизации технологических линий с использованием вычислительной техники требует точного математического описания процессов и элементов конструкций аппаратов, что подразумевает проведение обширных фундаментальных и прикладных исследований системы процессов интенсивного обезвоживания пищевых сред на основе вакуум-сублимационной сушки. Поэтому разработка системы процессов для интенсивного обезвоживания пищевых сред на основе вакуум-сублимационной сушки является важной и актуальной задачей, без решения которой невозможно создать технику и технологию с более высокими по отношению к существующим технико-экономическими показателями.

Целью работы является разработка установки для вакуумсублимационной сушки со ступенчатым понижением давления с использованием теплоты фазового превращения, что позволит значительно сократить энергетические затраты не менее чем на 40-50 %.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

-создание экспериментальной установки вакуумсублимационной сушилки со ступенчатым понижением давления с использованием теплоты фазовых превращений;

-изучение основных кинетических закономерностей процесса вакуум-сублимационной сушки пищевых сред и выявление рациональной области режимных параметров, обеспечивающих получение готовой продукции высокого качества при эффективном использовании материальных и энергетических ресурсов;

-разработка математической модели оптимального функционирования вакуум-сублимационной сушилки со ступенчатым пони-

123

жением давления с использованием теплоты фазовых превращений.

-создание системы автоматического управления вакуумсублимационной сушилки со ступенчатым понижением давления

-создание комплекта чертежей промышленной установки.

Врезультате патентного исследования был проведен анализ методов вакуум-сублимационного обезвоживания пищевых сред, в результате чего было установлено, что предлагаемая установка превосходит все существующие в экономии энергетических затрат.

На данный момент проведен анализ современного состояния теоретических и практических основ обезвоживания пищевых сред в технологической системе при помощи вакуум-сублимационной сушилки со ступенчатым понижением давления. Выполнена комплексная оценка пищевого сырья как объекта интенсивного обезвоживания на основе вакуум-сублимационной сушки.

Вкачестве объекта исследований предлагается следующая схема установки:

Схема вакуум-сублимационной установки со ступенчатым понижением давления:

1-секции; 2-обечайка; 3-теплопрводящяя перегородка; 4,5- соеденительные патрубки; 6,7-электромагнитные клапаны; 8-нагреватель.

124

УДК 665.37

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РОТАЦИОННО–ПЛЕНОЧНОГО АППАРАТА

В.Е.Константинов, С.Т.Антипов, С.Алтайулы

Воронежский технический университет инженерных технологий

E-mail: d84616736@yandex.ru

Фосфатиды содержится во всех без исключения животных и растительных тканях, так как являются основой клеточных мембран. Они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности: пищевой при производстве кондитерских и хлебобулочных изделий, маргарина; комбикормовой; фармацевтической. Основным источником для получения фосфатидов являются семена масличных культур.

Процесс производства фосфатидных концентратов осуществляется методом гидратации, т.е. добавлением воды в масло, при этом фосфатиды коагулируют в виде хлопьев, это основано на их коллоидно-гидрофильных свойствах. Масло с гидратированными хлопьями фосфатидов центрифугируется в сепараторах отделяется непрерывного действия. Полученный в результате гидратации растительных масел гидратационный (гидрофильный) осадок, имеющий высокую начальную влажность (50-70 % к общему весу), при хранении интенсивно окисляется. Для увеличения срока хранения и улучшения качества пищевых фосфатидных концентратов гидратационный осадок подвергается сушке до содержания влаги в нем менее 1 %. При этом из-за недостатков аппаратов использующихся в настоящее время происходят изменения в перерабатываемом материале, что приводит к ухудшению качественных показателей фосфатидных концентратов и снижению производительности. Поэтому изыскание путей интенсификации процесса сушки и повышение качества готового продукта является актуальной задачей.

Для решения этой задачи нами разработана новая конструкция цилиндрического ротационно-пленочного аппарата, который позволяет экономить энергетические ресурсы, не снижая качественные показатели готового продукта.

125