78 / 80
76
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 6, 2011
þò òó èëè èíóþ ñêîðîñòü èíäåíòîðà. Ñâîéñòâà ñàìîé
çàòîïëåííîé ñòðóè ïðåäïîëàãàþò íåêîå ðàñïðåäåëå-
íèå ñêîðîñòè ÷àñòèö â ëþáîì åå ïîïåðå÷íîì ñå÷å-
íèè îò ìàêñèìàëüíîé
v
max
äî ìèíèìàëüíîé
v
min
, ïðè-
÷åì (
v
max
–
v
min
)/
v
max
≈
65 %. Ýòîò ôàêò, íåñîìíåííî,
îòðèöàòåëüíî ñêàçûâàåòñÿ íà êà÷åñòâå ìÿã÷åíèÿ, ïî-
ñêîëüêó â ðàáî÷åì äèàïàçîíå ñêîðîñòåé ýòî îòíîøå-
íèå íå äîëæíî ïðåâûøàòü 25 % [1].
Ñòðåìëåíèå ëèêâèäèðîâàòü óêàçàííûé íåäîñòà-
òîê ÝÑÏ ïðèâåëî ê ñîçäàíèþ ñïåöèàëüíûõ óñò-
ðîéñòâ — ñèñòåì ýëåêòðîìàãíèòíîãî ðàçãîíà (ÑÝÐ),
ïîçâîëÿþùèõ ïðîèçâîäèòü äîïîëíèòåëüíûé ðàçãîí
÷àñòèö â ñòðóå è îäíîâðåìåííî íåñêîëüêî ñòàáèëè-
çèðîâàòü âåëè÷èíó èõ óäàðíîãî èìïóëüñà. Ñòàëüíûå
òåëà ðàáî÷åãî àãåíòà îáëàäàþò ôåððîìàãíèòíûìè
ñâîéñòâàìè è, ñëåäîâàòåëüíî, ñïîñîáíû óñêîðÿòüñÿ
íåîäíîðîäíûì ìàãíèòíûì ïîëåì. Â ðàáîòå [2] âïåð-
âûå îïèñàíî òàêîå óñòðîéñòâî â êà÷åñòâå íàñàäêè ê
ÝÑÏ. Äàëüíåéøàÿ ðàáîòà â ýòîì íàïðàâëåíèè ïîç-
âîëèëà ñîçäàòü áîëåå ïðîñòóþ â èçãîòîâëåíèè è óï-
ðàâëåíèè ÑÝÐ. Íåîäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ñî-
çäàåòñÿ ëèíåéíûì óâåëè÷åíèåì ÷èñëà âèòêîâ, ïðè-
õîäÿùèõñÿ íà åäèíèöó äëèíû êàòóøêè, îò åå íà÷àëà
(âõîä ðàáî÷åãî àãåíòà) äî êîíöà (âûõîä ÷àñòèö èç êà-
òóøêè). Ïðîâåäåííûé àíàëèç ýôôåêòèâíîñòè òàêîé
ñèñòåìû [1] ïîçâîëèë ñâÿçàòü ñêîðîñòü
v
1
âûëåòà èç
ñèñòåìû ñ íà÷àëüíîé ñêîðîñòüþ
v
0
ãäå
μ
0
— ìàãíèòíàÿ ïîñòîÿííàÿ;
Ì
— íàìàãíè÷åí-
íîñòü ôåððîìàãíåòèêà â íàñûùåíèè;
I
— ñèëà òîêà
â êàòóøêå;
l
— åå äëèííà;
ñ
— ïëîòíîñòü èíäåíòîðà;
d
— äèàìåòð ïðîâîäà êàòóøêè.
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïî ôîð-
ìóëå (2) çàâèñèìîñòè
v
1
=
f
(
v
0
) äëÿ ÑÝÐ ñ çàäàííûìè
ïåðåìåííûìè è ïîñòðîåíà ñîîòâåòñòâóþùàÿ ãèñòî-
ãðàììà. Àíàëèç ãèñòîãðàììû ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âû-
âîä î òîì, ÷òî ÷àñòèöû, èìåþùèå ìåíüøóþ íà÷àëü-
íóþ ñêîðîñòü
v
0
, ïîëó÷àþò îòíîñèòåëüíî áîëüøèé
ïðèðîñò âûõîäíîé ñêîðîñòè. Òàê, íàïðèìåð, åñëè
ïðåäâàðèòåëüíî ðàçîãíàòü èíäåíòîðû äî ñêîðîñòåé
ïîðÿäêà 20 ì/ñ, òî íà âûõîäå ÝÑÏ áåç ÑÝÐ ðåàëüíûå
âûõîäíûå ñêîðîñòè ðàçëè÷íûõ òåë ðàáî÷åãî àãåíòà
áóäóò íàõîäèòüñÿ â äèàïàçîíå 20±10 ì/ñ. Êàê âèäíî
èç ðèñ. 2, èñïîëüçîâàíèå ÑÝÐ ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü íà
âûõîäå ðàçáðîñ ñêîðîñòåé îò 29 äî 41 ì/ñ, ÷òî ïðàê-
òè÷åñêè ñîîòâåòñòâóåò ðàáî÷åìó äèàïàçîíó.
Òàêèì îáðàçîì, â ðàññìàòðèâàåìîé ÑÝÐ ïðîèñõî-
äèò «ñãëàæèâàíèå» âûõîäíûõ ñêîðîñòåé ÷àñòèö, ÷òî
ïðèâîäèò ê âûðàâíèâàíèþ èõ ïî àáñîëþòíîé âåëè-
÷èíå, à ñëåäîâàòåëüíî, è ê ñòàáèëèçàöèè óäàðíîãî
èìïóëüñà â ñå÷åíèè ïîëó÷àåìîé ñòðóè, ÷òî, â ñâîþ
î÷åðåäü, ïîâûøàåò êà÷åñòâî îáðàáîòêè. Ñëåäîâà-
òåëüíî, ïðåäëîæåííàÿ ñèñòåìà ýëåêòðîìàãíèòíîãî
ðàçãîíà ìîæåò áûòü ðåêîìåíäîâàíà ê èñïîëüçîâà-
íèþ â îáîðóäîâàíèè äëÿ ìÿã÷åíèÿ êîæè óäàðîì
ñòðóåé ôåððîìàãíèòíûõ ÷àñòèö.
Èññëåäîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ ïðîöåññà óäàðíîãî
ìÿã÷åíèÿ êîæ ïîêàçàëè, ÷òî îäíèì èç îñíîâíûõ
ôàêòîðîâ, âëèÿþùèõ íà ñòåïåíü ðàçâîëîêíåíèÿ åå
âíóòðåííåé ñòðóêòóðû, ïðè âñåõ ïðî÷èõ ðàâíûõ óñ-
ëîâèÿõ ñëóæèò ñòåïåíü óâëàæíåíèÿ îáðàçöîâ. Êàê
âèäíî èç ãðàôèêà, ïðèâåäåííîãî íà ðèñ. 3, íàèáîëü-
øàÿ ñòåïåíü ðàçâîëîêíåíèÿ íàáëþäàåòñÿ ó îáðàç-
öîâ, èìåþùèõ âëàæíîñòü 40–50 %.
Ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ ìàññîâàÿ äîëÿ âëàãè
â îáðàçöàõ ó êîæ õðîìîâîãî äóáëåíèÿ ñîñòàâëÿåò
10–16 %.  ýòîì äèàïàçîíå âëàæíîñòè óâåëè÷åíèå
âíóòðåííåé ñòðóêòóðû îáðàáàòûâàåìîãî ìàòåðèàëà
ïðàêòè÷åñêè íå íàáëþäàåòñÿ. Ïðè ìàëîé âëàæíîñòè
îáðàçöîâ (ìåíåå 10 %) ïðîöåññ óäàðíîé îáðàáîòêè
ìîæåò ïðèâîäèòü ê ñëèïàíèþ âîëîêîí ôèáðèëë êîë-
ëàãåíà, ÷òî óâåëè÷èâàåò æåñòêîñòü îáðàáàòûâàåìîãî
ìàòåðèàëà.
Àíàëèòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ïðîöåññà óäàðíîãî
ìÿã÷åíèÿ êîæ, âûïîëíåííîå â ðàìêàõ âîëíîâîé òåî-
ðèè óäàðà [1], ïîçâîëèëî ðàñêðûòü ìåõàíèçì ìÿã÷å-
íèÿ êîæ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè÷èíîé, âûçûâàþùåé
ðàçâîëîêíåíèå ôèáðèëë êîëëàãåíà, óâåëè÷åíèå ïî-
ðèñòîñòè âíóòðåííåé ñòðóêòóðû êîæ è, êàê ñëåäñò-
âèå, ïîâûøåíèå åå ýëàñòè÷íîñòè (ìÿãêîñòè), ÿâëÿ-
åòñÿ ñàì ïðîöåññ ïðîòåêàíèÿ êàæäîãî åäèíè÷íîãî
óäàðà, êîòîðûé íîñèò âèáðîäèíàìè÷åñêèé õàðàêòåð.
Óâëàæíåíèå êîæè, âî-ïåðâûõ, ñíèæàåò âçàèìîäåé-
ñòâèå ìàêðîìîëåêóë èç-çà îòðèöàòåëüíîãî âëèÿíèÿ
âîäû. Âî-âòîðûõ, ÿâëÿÿñü óïðóãîé ñðåäîé, ìîëåêóëû
âîäû ïåðåíîñÿò ýíåðãèþ, îòäàâàåìóþ èíäåíòîðîì
ïðè óäàðå, èç ïðèãðàíè÷íîãî ñëîÿ â ãëóáü îáðàáàòû-
âàåìîãî ìàòåðèàëà, ñîçäàâàÿ ýôôåêò ãèäðîäèíàìè-
÷åñêîãî óäàðà. Îáà ýòè ôàêòîðà ñïîñîáñòâóþò óëó÷-
øåíèþ ðàçâîëîêíåíèÿ ôèáðèëë êîëëàãåíà, ÷òî è
ïðèâîäèò ê ïîâûøåíèþ ýëàñòè÷íîñòè êîæè.
2
0
1
0
2
2
,
ì MIl
v v
cd
= +
(2)
120
100
80
60
40
20
0
v
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ðèñ. 2. Ôóíêöèÿ v
1
= f
(
v
0
):
–
ñêîðîñòü ÷àñòèö íà âõîäå â
ñèñòåìó (ì/ñ): 1 – 10; 2 – 20; 3 – 30; 4 – 40; 5 – 50; 6 – 60;
7 – 70; 8 – 80; 9 – 90; 10 – 100;
–
ñêîðîñòü ÷àñòèö
íà âûõîäå èç ñèñòåìû (ì/ñ): 1 – 29,2; 2 – 33,9; 3 – 40,7;
4 – 48,5; 5 – 57; 6 – 66; 7 – 75,2; 8 – 84,6; 9 – 94,1; 10 – 104
Разволо нение, %
250
200
150
100
50
0
15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Влажность образцв, %
2
1
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü ñòåïåíè ðàçâîëîêíåíèÿ îáðàçöà èç âû-
ðîñòêà õðîìîâîãî ìåòîäà äóáëåíèÿ îò åãî âëàæíîñòè ïðè
ìÿã÷åíèè óäàðîì; ðàáî÷èé äèàïàçîí ñêîðîñòè: 1 – 20–40 ì/ñ;
2 – 40–60 ì/ñ
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека