Повышение долговечности рабочих органов пятивальцовых мельниц кондитерского производства

• Автор: Лавринович, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ABSTRACT
AUSBLICK

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Классификация процессов измельчения

1.2. Обзор измельчающего оборудования кондитерского производства

1.3. Теории и механизмы изнашивания. Виды износа рабочих органов измельчающего оборудования

1.4. Методы защиты рабочих органов измельчающего оборудования

Выводы и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОФИЛИРОВАНИЯ

И РАСЧЕТА ИЗНОСА ВАЛЬЦОВ ПЯТИВАЛЬЦОВЫХ МЕЛЬНИЦ

2.1. Обоснование профилирования вальцов

2.2. Выбор расчетной модели изнашивания
Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОФИЛИРОВАНИЯ
И ИСХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ИЗНОСА ВАЛЬЦОВ
3.1. Анализ дисперсности и абразивной составляющей примесей шоколадной массы при выработке ресурса (износе) вальцов
3.2. Измерение геометрических параметров рабочей части вальцов

3.3. Исследование материала рабочей части вальцов
3.3.1. Анализ химического состава материала
3.3.2. Металлографический анализ структуры материала
3.3.3. Распределение твердости по глубине
Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И
ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ
4.1. Расчет профиля рабочей поверхности вальцов
4.2. Расчет износа вальцов
4.2.1. Расчет износа вальцов по результатам их измерений
4.2.2. Количественная оценка износа вальцов
по расчетно-аналитической модели
4.3. Рекомендации по практической реализации результатов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обозначения и сокращения
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Описание компьютерной программы расчета износа вальцов
2. Диаграмма фазового равновесия Железо-Углерод
3. Внедрение результатов в высшей школе и на производстве
4. Примеры промышленной реализации

ABSTRACT
The subject of the dissertation is “The Extension of Service Life of the working Parts of Five-Roll-mills in Confectionary Production”.
The aim of the research is extending the service life of Roll mill (Refiner) rolls in confectionary production for securing quality stability of the refined semi-product. To gain this aim the following problems have been solved:
-theoretical substantiation and determination of profile parameters of the working surface of rolls;
- computer modeling of the roll profile change due to the process of depreciation;
- the development of the theoretical model of roll wear and its calculation with the help of this model;
- the selection of depreciation criteria of rolls, the elaboration of the techniques of recovering their working surface, and recommendation for roll maintenance.
Main Results of the Research
1. The procedure of examining the state of rolls has been worked out and construction-technology reserves for extending the service life of roll-mill rolls in confectionary production have been solved.
2. The procedure of calculating deflection lines of rolls during their operation has been elaborated.
3. The formula for calculating wear degree based on such factors as abrasive effect, mechanical properties of roll material, cinematic and geometric parameters of mill has been proposed.
4. The program for roll profiles computer modelling has been worked out.
5. The structure, chemical composition and mechanical properties of material of the roll working parts have been studied.
6. The composition and concentration of the abrasive constituent of refined chocolate mass before and after its rolling have been defined.
7. The adequacy of proposed theoretical models was proved both experimentally and practically by using roll-mills made by “Carle & Montanari SpA” and “Petzholdt Heidenauer GmbH” firms.
Main results of the research in question have been already introduced into confectionary enterprises as well as the higher schools academic process.

Концентрация абразивных частиц Са цементита и ледебурита определялась как на входе массы в мельницу, так и на выходе до прохождения ее через магнитный сепаратор [ 100 ]. Средняя концентрация абразива в шоколадной массе при ее вальцевании составила Са = ЗТ0-4 ± 0,5-10-4 по массе.
Увеличение концентрации абразивных частиц за счет износа самих вальцов составило 1 -1 (Г* по массе.
Величина условного напряжения разрушения абразивных частиц ау можно принять с достаточной точностью, равной пределу прочности ав. Тогда для цементита и ледебурита ов ~ 8-108 Па.
Средний радиус абразивных частиц определялся с помощью оптического микроскопа и последующей статистической обработки [ 101 ]. Его величина составила 2-10'5± 0,2-10'5 м.
Данные по плотности вальцуемого полуфабриката (шоколадной массы) заимствованы из работ [ 102, 103 ].
3.2. ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ВАЛЬЦОВ
Наиболее точный и достоверный способ определения геометрических параметров рабочей поверхности вальцов предусматривает:
- установку вальца на круглошлифовальный или высокоточный токарный станок;
- использование микрометрической головки со щупом, жестко базированной на суппорте станка.
Такой способ позволяет: а) проводить сканирование всей рабочей поверхности вальца и получать полную информацию о линии профиля его рабочей поверхности в любом осевом сечении; б) определять некруглости и радиальные биения вальца в любом его поперечном сечении.
Однако далеко не каждое кондитерское производство может себе позволить приобретение и эксплуатацию таких станков ввиду их высокой стоимости.