Совершенствование процесса калибрования картофеля на основе моделирования работы ленточного сортирующего устройства

• Автор: Саврасова, Наталья Рэмовна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Обзор способов калибрования клубней картофеля.

1.1.1 Роль операции калибрования клубней в технологии предпосадочной обработке картофеля.

1.1.2 Физикомеханические свойства клубней.

1.1.3 Сравнительный анализ существующих типов сортировоккалибраторов

1.1.4 Конструктивнотехнологическая схема ленточного сортирующего устройства.

1.2 Состояние научных исследований процесса движения и взаимодействия клубней при калибровании.
1.2.1 Анализ исследований, посвященных движению клубней при калибровании на ременных рабочих поверхностях
1.2.2 Обзор научных исследований, посвященных динамике твердых тел, контактирующих с твердой поверхностью
1.2.3 Анализ исследований, посвященных повреждениям клубней при ударах и определению характеристик жесткости и прочности мякоти клубня.
1.3 Выводы, цель и задачи исследований.
Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ И КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛУБНЕЙ ПРИ КАЛИБРОВАНИИ
НА ЛЕНТОЧНОМ СОРТИРУЮЩЕМ УСТРОЙСТВЕ
2.1 Исследование процесса движения и взаимодействия недеформируемых клубней
2.1.1 Математическая модель процесса движения и взаимодействия клубней на поверхности ленточного сортирующего устройства.
2.1.2 Обоснование режима работы и конструктивных параметров ленточного сортирующего устройства
2.2 Теоретическое исследование контактного взаимодействия деформируемого клубня при ударах о поверхность и о другой клубень
2.2.1 Виды и причины повреждений клубней при калибровании.
2.2.2 Анализ напряжений в мякоти клубня при динамическом контактном взаимодействии с ровной поверхностью и другим клубнем.
2.3 Выводы по 2 главе.
Глава 3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Методика использования пакета .Vi для моделирования процесса движения и взаимодействия недеформируемых клубней на поверхности ленточного сортирующего устройства
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований процесса движения и взаимодействия клубней на ленточном сортирующем устройстве
3.4 Методика экспериментального определения модуля упругости и предела прочности мякоти клубня при сжатии
3.5 Методика математической обработки результатов исследований
3.6 Выводы по 3 главе.
Глава 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты моделирования в пакете Vi процесса калибрования клубней ленточным сортирующим устройством.
4.2 Результаты исследований движения и взаимодействия клубней на ленточном сортирующем устройстве.
4.3 Размерномассовые характеристики клубней. Оценка точности калибрования клубней картофеля на ленточном сортирующем устройстве и производительность устройства.
4.4 Результаты определение модуля упругости и предела прочности мякоти клубня при сжатии.
4.5 Результаты расчета допустимых высот падения и скоростей соударения клубней при калибровании
4.6 Экономическая эффективность использования ленточного сортирующего устройства
4.7 Выводы по 4 главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Так как процесс калибрования сопровождается разделением на несколько фракций, то готовой продукцией считается суммарный объем масса всех фракций. Помимо точности сортирования и производительности качество работы машины определяется также повреждаемостью калибруемого материала. Количество клубней, получивших при сортировании механические повреждения, не должно превышать 1 . Чем сильнее повреждены клубни картофеля, тем больше они теряют в весе за счет усиленного испарения влаги с поврежденной поверхности и быстрого дыхании. У поврежденного картофеля более активно протекают процессы жизнедеятельности, чем у здорового, и они раньше начинают прорастать . Согласно ГОСТ при весенней реализации допускается наличие семенных клубней с ростками не более 5 мм. Механические повреждения клубней можно разделить на две группы внешние поверхностные и внутренние. К внешним повреждениям относятся повреждения, которые можно определить внешним осмотром обдир кожуры, царапины, трещины, вмятины, вырывы, порезы, раздавленные клубни и т. Внутренние повреждения потемнения мякоти, внутренние трещины, повреждения сосудистых пучков. Из общего количества повреждений около повреждений возникают в результате перепадов клубней с одного рабочего органа на другой или при падении в приемный бункер , а на перепадах и сепарирующих органах вместе повреждается уже клубней , . Исследования , показали, что наибольшее количество повреждений около приходится на внутренние повреждения потемнения мякоти глубиной до 5 мм. Внутренние механические повреждения мякоти клубней, отрицательно влияют не только на лежкость и вкусовые качества, но и на продуктивность картофеля . У клубней, имеющих внутренних повреждений, энергия прорастания снижается на , , часть из них загнивает или дает нитевидные ростки, которые не могут пробиться сквозь слой почвы, а выросшие из них клубни обычно имеют уродливую форму . Урожайность клубней с внутренними повреждениями ниже, чем у клубней с внешними повреждениями. Многие исследования указывают на большую зависимость механических повреждений клубней от конструкции, формы и режимов работы сортирующих рабочих органов. Основными физикомеханическими свойствами клубней, определяющими в той или иной степени процессы сортирования, являются форма, геометрические размеры, вес, коэффициенты трения качения и скольжения по различным поверхностям и упругость. Клубни картофеля характеризуются длиной , шириной Ь наибольшим поперечным диаметром, толщиной с наименьшим поперечным диаметром и массой т. Форма клубней в достаточной мере определяется соотношением основных размеров и зависит в основном от сорта и условий возделывания картофеля. Форма клубней рядом авторов характеризуется индексом длины и ширины, т. Л.А. Таблица 1. Ввиду большого разнообразия форм и размеров клубней нет их единой размерновесовой характеристики. Но между массой клубня т и его размерами существует определенная зависимость, установленная академиком В. ГТ. Ьсу 1. Анализ большого количества клубней, проведенный В. А,I ВЬ3 С,с3. Лорх от его размеров, построенная по выражению 1. Клубни картофеля при различной крупности имеют разнообразную форму особенно до сортирования. Вместе с тем в ряде случаев возникает необходимость характеризовать отдельный клубень или массу клубней какимлибо одним параметром. Им может быть средний диаметр клубней с1ср. Существует ряд зависимостей для определения среднего диаметра , . Л 0. Ъс. На движение клубней по сортирующим и обрабатывающим рабочим органам оказывают влияние различные величины коэффициентов трения. Величина этих коэффициентов зависит от положения наибольшей оси клубня относительно наклона плоскости. Средние величины коэффициентов трениякачения к и трения скольжения спо поверхностям из некоторых материалов приведены в таблице 1. Таблица 1. Коэффициент трениякачения клубня о клубень составляет А 0,5 0,6, а тренияскольжения с 0,8. Коэффициент внутреннего трения клубней 0,,5 . Углы трения скольжения и качения семенных клубней приведены в таблице 1. Таблица 1.