Разработка и обоснование параметров устройства для влажной обработки зерна и семян

• Автор: Гафин, Мунир Мазгутович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Свойства зерна как объекта переработки

1.1.1. Технологические свойства зерна

1.1.2. Структурномеханические свойства зерна

1.1.3. Гидротермические свойства зерна

1.2. Классификация машин для обработки зерна водой .

1.3. Существующие конструкции технических средств мойки зерна перед размолом или посевом

1.4. Анализ существующих исследований мойки зерна

1.4.1. Транспортирующие рабочие органы спиральновинтового типа

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Конструктивнотехнологическая схема, устройство и рабочий процесс разработанной установки для мойки зерна и удаления
от поверхности зерна внешней влаги
2.2. Движение зерна в спокойной водной среде осаждением
2.3. Процесс заволаживания зерна перед размолом или посевом
2.4. Удаление воды вертикальным перемещением влажного зерна спиральновинтовой центрифугой
2.4.1. Производительность и продолжительность перемещения зерна по вертикальной трассе
2.5. Энергетические параметры технологического процесса подготовки зерна к размолу .
2.6. Выводы.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
3.1. Программа исследований
3.2. Приборы, установки для исследований .
3.3. Методика определения основных показателей процесса перемещения зерна.
3.4. Методика обработки результатов экспериментальных исследований .
3.4.1 Выбор экспериментальной области факторного
пространства
3.4.2. Выделение наиболее значимых факторов
3.5. Выводы.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Материальнотехническая база экспериментальных исследований
4.2. Вертикальный подъем зерна
4.3. Горизонтальное перемещение зерна в водной среде
4.4. Движение зерна в водной среде
4.5. Работоспособность спирали вертикального подъема
4.6. Выводы.
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1. Общие положения
5.2. Стоимость изготовления устройства для мойки зерна
5.3. Выводы
Общие выводы
ЛИТЕРАТУРА


Совершенствование технологического процесса погрузки зерна в моечную емкость, мойки зерна, выгрузки мытого зерна, отвода загрязненной воды с примесями, удаления от зерна внешней влаги центрифугированием и подачи мытого зерна к бункерам для заволаживания путем разработки нового моечного устройства на базе вращающихся спирально-винтовых транспортирующих рабочих органов является актуальной задачей, решение которой имеет важное народнохозяйственное значение на пути механизации трудоемких процессов и сокращения затрат при размоле зерна и повышения интенсивности всхожести семян гречихи. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Мука — порошкообразный продукт в основном из зерна пшеницы и ржи со сложным химическим составом. Нахождение в зерне различных по химическому составу и физическим свойствам частиц - от грубых, окрашенных в различные оттенки коричневого цвета оболочек, до белого цвета частиц эндоспермы, приводят к несоответствию требованиям, предъявляемым такому продукту по качеству [2]. Технология получения муки - это совокупность методов обработки, изменения состояния, свойств, формы сырья, осуществляемых в процессе переработки зерна. Производство муки осуществляется проведением комплекса операций, объединенных в единую логическую цепь. Это и есть технологический процесс. Зерновая масса как объект переработки, представляет сложную многокомпонентную систему, состоящую из семян дикорастущих растений, соломистых частиц, минеральных примесей, семян ядовитых растений, плесени, грибков, частей покрова насекомых, волосков грызунов, живых и неживых особей насекомых. Зерно как биологический объект - чрезвычайно сложное образование. Зерно относится к анизотропным телам, когда каждая его точка обладает различными свойствами. Анизотропия наблюдается как из-за различия структурно-механических свойств отдельных анатомических частей зерна, так и внутри каждой анатомической части. В частности, микротвердость эндоспермы зерна различна в центре и на границе с алейроновым слоем. Термины «качество зерна» и «технические свойства зерна» имеют одинаковый смысл. Для оценки технологических свойств зерна используются и ряд частных критериев: зольность муки, содержание жира, фосфора, процент трещиноватых зерен, крупность зерна (масса штук зерен) и т. К одному из важных показателей технологических свойств зерна относится влажность, в практике мукомольного производства данное явление имеет понятие «технологическая влажность». Технологическая влажность - это влажность, при которой переработка зерна осуществляется с максимальной эффективностью. Влажность мягкой пшеницы при сортовых помолах составляет ,5. По размерам зерна косвенно судят о содержании в зерне эндоспермы. По стекловидности эндоспермы выбирают параметры гидротермической обработки. На рисунке 1. Вт. Рисунок 1. Рисунок 1. Ь,а - длина, толщина, ширина зерна; Flu - поверхность шара; F3 - поверхность единичного зерна; V - объем зерна; к - постоянный коэффициент (0, для пшеницы и ржи). В исследованиях ученых (Ульрих Н. Нормальное зерно имеет рщ = 1,1, щуплые рщ = 1,2. Способность зерна разрушаться с образованием крупчатых продуктов оценивается релаксационными свойствами и твердозерностью. Явление релаксации имеет место в зерне при измельчении и при отволаживании увлажненного зерна. Величина прочности зерна и его частей в большей степени зависит от влажности: влажность увеличивает пластичность зерна. Увеличение влажности ведет также к снижению твердости зерна. В технологии муки, крупы и комбикормов изменение структурномеханических свойств зерна осуществляется под воздействием влаги и тепла при проведении операции гидротермической обработки. Влаготепловой обработкой оптимизируют технологические свойства зерна перед размолом и посевом. Зерно, с термодинамической точки зрения, - это открытая система, обменивающаяся с окружающей средой массой и энергией путем увлажнения или подсушивания. Зерно и окружающая среда находятся в динамическом равновесии. Зерно любой культуры, как живой объект, приспособлено к мгновенному захвату влаги (наружные оболочки имеют значительное количество пор, пустот и капилляров). Поглощение зерном влаги идет ступенчато (рисунок 1.