Механико-технологическое обоснование эффективных технологий и технических средств для первичной переработки плодов тыквы

• Автор: Шапров, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 393 с. : ил.

Содержание

Обозначения, принятые в диссертации

Введение.

Глава 1 Современное состояние проблемы и основные направления исследований

1.1 Значение бахчеводства.

1.2 Технологии и технические средства для переработки плодов бахчевых культур.

1.2.1 Направления послеуборочной переработки плодов тыквы

1.2.2 Механизация выделения семян

1.2.3 Механизация удаления коры

1.2.4 Краткий обзор теоретических и экспериментальных исследований

Глава 2 Физикомеханические и реологические свойст ва плодов тыквы.

2.1 Методика исследований физикомеханических параметров плода
2.1.1 Общая методика и программа экспериментальных исследований
2.1.2 Методика определения строения внутренней полости плода
2.1.3 Методика определения размерномассовой характеристики и фрикционных свойств плодов.
2.1.4 Методика определения прочностных показателей плода.
2.2 Результаты экспериментальных исследований.
2.2.1 Строение внутренней полости плода
2.2.2 Размерномассовые характеристики плодов тыквы и их составных частей.
2.2.3 Фрикционные свойства плодов тыквы.
2.2.4 Прочностные показатели плода
2.3 Реологическая модель плода тыквы как объекта механического воздействия.
2.4 Методика оптимального планирования эксперимента
Глава 3 Теоретические и экспериментальные исследования
выделителя семян транспортерного типа
3.1 Обоснование технологической схемы выделителя семян и выбор отделяющего аппарата
3.2 Основное условие, определяющее возможность отделения семян.
3.3 Обоснование размеров куска при отделении семян.
3.4 Определение технологических параметров протирочного транспортра
3.5 Теоретическое определение основных параметров деки
3.6 Оптимизация процесса отделения семян из плодов тыквы
Глава 4 Теоретические и экспериментальные исследования выделителя
семян гидродинамического типа
4.1. Выбор технологической схемы семявыделительной установки гидравлического типа
4.2 Теоретические основы гидравлических струй.
4.2.1 Кинематическая структура гидравлических струй.
4.2.2 Высота и дальность полета струи.
4.2.3 Структура затопленной свободной струи.
4.2.4 Динамические свойства струи.
4.2.5 Взаимодействие струи с различными материалами.
4.3 Процесс выделения семян из половинок плодов.
4.4 Обоснование основных параметров выделителя семян
4.4.1 Конструктивные параметры транспортера плодов.
4.4.2 Определение скорости транспортера плодов.
4.4.3 Расчет оптимального давления вымывающей струи
4.4.4 Определение площади поперечного сечения насадки
4.5 Оптимизация конструктивных и кинематических
параметров выделителя семян
Выводы.
Глава 5 Теоретические и экспериментальные исследования
очистителя плодов щеточного типа
5.1 Технологический процесс удаления коры щточным аппаратом.
5.2 Определение основных кинематических параметров цилиндрических щточных барабанов машины для
удаления коры с плодов тыквы.
5.3 Определение силовых параметров рабочего процесса удаления коры.
5.4 Оптимизация конструктивных и кинематических
параметров машины для удаления коры с плодов тыквы.
Выводы.
Глава 6 Реализация результатов исследований и экономическая эффективность комплекса машин для переработки плодов тыквы
6.1 Техникоэкономическое обоснование машины для переработки плодов тыквы на технические цели
6.2 Техникоэкономическое обоснование выделителя
семян из плодов тыквы гидравлического типа.
6.3 Техникоэкономическое обоснование машины
для очистки плодов тыквы.
Основные вывод и предложения
Список используемой литературы


Проходя через его решетчатую поверхность, семена попадают в поддон 4, откуда шнеком 2 направляются в бункернакопитель 1. При заполнении бункера семена перегружаются в автотранспорт и доставляются на стационарные пункты для дальнейшей доработки протирки, мойки, сушки. Аналогично работает выделитель семян рисунок 1. СССР 6 . Его особенность это сепаратор в виде шестигранного пирамидального ротора, в котором отделение семян от корки происходит в результате активного встряхивания и интенсивного соприкосновения между собой соседних частей плодов. Рисунок 1. Крупные куски и ворох выводятся из сепаратора по лотку схода корок 8 и используются в качестве корма сельскохозяйственным животным или утилизируются как отходы производства. Это и является главным недостатком данной машины. Кроме того, отмечается высокая загрязненность семян мелкими частицами вороха, которая приводит к необходимости использования специальных очистительных устройств, что усложняет технологический процесс выделения семян и приводит к их дополнительному травмированию. По аналогичной схеме работает машина для выделения семян НН США. Более эффективны выделители семян транспортерного типа с истирающими рабочими органами. Данная технологическая схема позволяет выделять семена из более крупных кусков плодов. За счет этого улучшается процесс отделения семян, так как сепарирующие органы не перегружаются мелкой фракцией. При этом снижаются потери семян в выходе корка и уменьшаются энергозатраты на измельчение плодов. Истирающие рабочие органы создают при переработке плодов условия, практически исключающие ударные воздействия на семена. Конструктивное исполнение данных выделителей позволяет вести процесс выделения семян непрерывно, что оказывает положительное влияние на производительность. На данном принципе основана работа машины рисунок 1. СССР 5 . Рисунок 1. В ней плоды из приемного бункера 2 попадают к шнекам. При этом сначала ножами 5 шнеков, а затем ножами 6 кожухов кора плодов надрезается в разных направлениях, что снижает е прочность. Так как высота ножей 5 и 6 меньше толщиныкоры, то повреждения семян не происходит. Затем эти надрезанные плоды попадают на скатную доску , за которой расположена плоская перфорированная дека с отверстиями, достаточными для прохода семян. Находящийся над ней бильный барабан 7, вращаясь, своими бичами прижимает плод к скатной доске и раздавливает его на куски. Эти куски со скатной доски попадают на деку. Для отделения семян, кроме перемещения куска по перфорированной деке, необходимо обеспечить защемление куска между скребковым транспортером и декой. Скребки транспортера выполнены в виде упругих элементов , на рабочих поверхностях которых в шахматном порядке расположены эластичные пальцы . Зазор между декой и рабочей ветвыо транспортера устанавливается меньше, чем высота скребков. Следовательно, скребок, входя в этот зазор, изгибается и воздействует на кусок плода. Куски плода на деке могут быть расположены как мякотью вниз, так и вверх. Если кусок расположен мякотью вниз, то при его перемещении по деке мякоть с семенами взаимодействует с ее выступами, за счет чего и происходит отделение семян от коры. Если же кусок плода расположен мякотью вверх, то при его перемещении по деке, е выступы замедляют движение куска, в результате чего движущиеся сверху упругие скребки эластичными пальцами отделяют семена от мякоти. Корки с деки сбрасываются в приемную часть транспортера отгрузки корок , с помощью которого они загружаются в транспортное средство. Кусочки мякоти эластичными лопастями протирочного шнека протираются через кожух, в результате чего от них отделяются оставшиеся семена. Сок из перфорированного кожуха поступает в поддон и отводится в емкость. Недостатком данной машины является то, что при забивании отверстий деки резко снижается производительность и качество отделения семян. Кроме того, технологический процесс, основанный на раздавливании плодов, требует больших затрат энергии. Более эффективно работает комбайн для выделения семян из плодов бахчевых культур рисунок 1. РФ 2. Рисунок 1.