Разработка и обоснование шнекового пресс - экструдера с боковым расположением фильер

• Автор: Данилкин, Алексей Павлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РАЗВИТИЯ ПРЕССУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ ЭКСТРУДЕРОВ.

1.1 Анализ существующих исследований по приготовлению кормов

1.2 Процесс экструдирования и применение экструзионных технологий в производстве кормов.

1.3 Классификация шнековых прессующих механизмов и их

конструкции.

1.4 Выводы по обзору

2. ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА

ЭКСТРУДИРОВАНИЯ.

2.1 Задачи теоретических исследований.

2.2 Анализ теоретической производительности шнекового пресс
экструдера
2.3 Объемное напряженное состояние цилиндрического резервуара
2.4 Анализ истечения экструдируемого материала
2.5 Определение мощности шнекового пресс экструдера.
2.6. Выводы по второй главе.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Общая методика экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальная установка, приборы и оборудование
3.3 Разработка аналоговоцифрового преобразователя последовательного приближения
3.4 Разработка программного обеспечения измерительного устройства.
3.5 Методика определения внутреннего давления в сменных насадках
3.6 Материалы применяемые при исследованиях.
3.8 Методика проведения эксперимента, отбор и обработка образцов .
3.9 Анализ образцов и оценка качества процесса экструдирования
3.9.1 Методика определения содержания крахмала.
3.9.2 Определение содержание декстринов в корме.
3.9.3 Определение крошимости гранул
4. ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследований базового пресса экструдера.
4.2 Результаты исследования экспериментального пресса экструдера.
4.3 Результаты оптимизационных экспериментов.
4.4 Результаты сравнения теоретических и экспериментальных
исследований
5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭКСТРУДЕРА.
5.1 Методика инженерного расчета экструдера.
5.1. Производственная проверка.
5.2. Экономическая эффективность исследуемого экструдера.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При обработке зернофуража и других продуктов протекают эффективные непрерывные процессы, влаготермической, механической и химической деформации его компонентов. Такая технология позволяет не только получать корма, но и продукты питания, полуфабрикаты с новыми потребительскими свойствами. Экструдеры для производства кормов на основе зерновых культур предназначены как для варочной экструзии, при температуре переработки выше 0°С, так и для получения продуктов теплой (. С) и холодной (до °С) экструзии [3]. При экструдирован и и с давлением МПа в экструдере возникают большие силы сдвига, благодаря чему появляется возможность формовать необходимую структуру из белков растительного происхождения, что невозможно в условиях традиционной технологии тепловой обработки. При этом за счет совмещения нескольких операций сокращается продолжительность всего технологического процесса, что позволяет уменьшить его трудоемкость, снизить энергопотребление и материалоемкость. Экструзионная обработка крахмалосодержащих материалов повышает их усвоение, улучшает вкусовые качества. Под воздействием механических усилий, тепла и влаги крахмал и крахмалосодержащее сырье превращается в гомогенную массу, по консистенции сходную с макаронным тестом, но имеющую в отличие от него термодинамически неустойчивую структуру и высокую степень клейстеризации зерен. При выпресовывании клейстеризованной массы с определенной скоростью шнеком экструдера изменяется состояние зерен крахмала, в результате действия напряжений сдвига перед матрицей создается необходимое давление продукта. Оно действует в двух противоположных направлениях: в сторону матрицы фильеры и реактивно в сторону приемной зоны. Такой процесс происходит как по межвитковому пространству шнека (прямой поток), так и через зазор между наружным диаметром шнека и внутренним диаметром цилиндра (утечка). Высокое всестороннее давление на прессуемый материал, используемое для производства готового продукта, вызывает большие силовые нагрузки на контактные поверхности рабочих органов прессующего механизма, что приводит к сокращению долговечности их деталей [4,5]. Влияние этих факторов и множества других на качество экструдированного корма, представляет собой сложную практическую задачу, но ее решение указывает на пути управления протекающим процессом. Поэтому повышение производительности экструзионной техники и уменьшение энергоемкости и материалоемкости являются на сегодняшний день актуальной задачей. РК3. Цель исследования. Повышение эффективности шнекового пресс - экструдера с расположением фильер на боковой поверхности корпуса. Задачи исследования. Провести анализ и определить основные направления развития экструдеров. Теоретически и экспериментально обосновать конструктивно режимные параметры пресс - экструдера с боковым расположением фильер. Объект исследования. Технологический процесс производства корма пресс - экструдером. Предмет исследования. Закономерности взаимодействия корма с рабочими органами пресс -экструдера. Реализация результатов исследований. Разработанный экспериментальный образец экструдера внедрен в хозяйстве ОПХ «Заречное» Костанайской области, Республики Казахстан. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях Оренбургского государственного аграрного университета (г. Оренбург, Россия, - г. Костанайского государственного университета им. А.Байтурсынова (г. Костанай, Республика Казахстан, -г. Костанайского инженерно экономического университета им. М.Дулатова (г. Костанай, Республика Казахстан, -г. Рудненского индустриального института (г. Рудный, Республика, Казахстан г. По материалам диссертации опубликовано шесть работ, в том числе одна монография. Получено положительное заключение о выдаче предварительного патента на изобретение (заявка / . Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунка, 5 таблиц, список литературы включает 9 наименований, 7 страниц приложений.