13 / 52
Ïðåäëîæåííûé ñïîñîá ôîðìîâàíèÿ êîíäèòåð-
ñêèõ èçäåëèé [2] ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü ñðîê ãîäíîñ-
òè, óïðîñòèòü ïðîöåññ ôîðìîâàíèÿ, ðàñøèðèòü
àññîðòèìåíò, ñíèçèòü ñåáåñòîèìîñòü êîíäèòåðñêèõ
èçäåëèé. Íà ðèñóíêå ïðåäñòàâëåíà ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà
øíåêîâîé ôîðìóþùåé ìàøèíû äëÿ âûäàâëèâàíèÿ
êîíäèòåðñêîé ìàññû â îáîëî÷êó.
Ïðè ôîðìîâàíèè êîíäèòåðñêàÿ ìàññà ïîñëåäîâà-
òåëüíî ïåðåõîäèò îò ñå÷åíèÿ I–I ê ñå÷åíèþ II–II
(ïðåäìàòðè÷íàÿ êàìåðà), äàëåå ê ñå÷åíèþ III–III
(öåâêà), çàòåì ê ñå÷åíèþ IV–IV (êîíäèòåðñêàÿ ìàññà
â îáîëî÷êå). Ïðè ýòîì ðàñõîäóåòñÿ ýíåðãèÿ íà ïðå-
îäîëåíèå ðàçëè÷íûõ âèäîâ ñîïðîòèâëåíèÿ.
Äàâëåíèå, êîòîðîå äîëæíî áûòü ñîçäàíî íàãíåòà-
òåëåì ïðè îñóùåñòâëåíèè ïðîöåññà ôîðìîâàíèÿ
êîíäèòåðñêîé ìàññû â îáîëî÷êó, ìîæåò áûòü îïðå-
äåëåíî êàê
 óðàâíåíèè ïåðâûé ÷ëåí ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé ñóììó ïîòåðü äàâëåíèÿ íà ïðåîäîëåíèå âÿçêî-
ãî òðåíèÿ ïðè òå÷åíèè êîíäèòåðñêîé ìàññû ïî ïðåä-
ìàòðè÷íîé êàìåðå è öåâêå. Ñîñòàâëÿþùèå äàííîãî
÷ëåíà ìîæíî îïðåäåëèòü àíàëèòè÷åñêè, çíàÿ ðåîëî-
ãè÷åñêèé çàêîí òå÷åíèÿ ïåðåðàáàòûâàåìîé ìàññû,
êîíôèãóðàöèþ è ãåîìåòðè÷åñêèå ðàçìåðû ïðåäìàò-
ðè÷íîé êàìåðû è öåâêè. Âòîðîé ÷ëåí õàðàê-
òåðèçóåò ïîòåðþ äàâëåíèÿ â ìåñòàõ ðåçêîãî èçìåíå-
íèÿ íàïðàâëåíèÿ ïîòîêà (ïðè ïåðåõîäå èç ïðåäìàò-
ðè÷íîé êàìåðû â öåâêó). Ïîòåðè äàâëåíèÿ â ìåñòíûõ
ñîïðîòèâëåíèÿõ ïðè òå÷åíèè êîíêðåòíîãî ïðîäóêòà
âîçìîæíî îïðåäåëèòü òîëüêî ýêñïåðèìåíòàëüíî.
Òðåòèé ÷ëåí óðàâíåíèÿ
Δ
Ð
îá
çàâèñèò îò îáúåìíîãî
òå÷åíèÿ (ñæàòèÿ) ôîðìóåìîé ìàññû. ×åòâåðòûé ÷ëåí
óðàâíåíèÿ
Δ
Ð
êèí
õàðàêòåðèçóåò ïîòåðè äàâëåíèÿ íà
óâåëè÷åíèå êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ÷àñòèö ïåðåðàáà-
òûâàåìîãî ìàòåðèàëà. Ïÿòûé ÷ëåí óðàâíåíèÿ
Δ
Ð
èí
õàðàêòåðèçóåò èíåðöèîííûé íàïîð. Äëÿ óñòàíîâèâ-
øåãîñÿ ïðîöåññà ôîðìîâàíèÿ äàííûì ñëàãàåìûì
ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Øåñòîé ÷ëåí óðàâíåíèÿ
Δ
Ð
ðåë
õà-
ðàêòåðèçóåò ïîòåðè äàâëåíèÿ â ðåçóëüòàòå ðàçâèâàþ-
ùåãîñÿ ïðîöåññà ðåëàêñàöèè íàïðÿæåíèé. Ýòà âåëè-
÷èíà çàâèñèò îò ñâîéñòâ êîíäèòåðñêîé ìàññû, îïðå-
äåëÿþùèõ ñêîðîñòü ðåëàêñàöèè è ïðîäîëæèòåëüíîñòü
ôîðìîâàíèÿ. Ñåäüìîé ÷ëåí óðàâíåíèÿ
Δ
Ð
á
ïîêàçûâà-
åò èçáûòî÷íîå äàâëåíèå â îòôîðìîâàííîì áàòîíå. Âå-
ëè÷èíà
Ð
á
ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ïî ðåçóëüòàòàì
êîìïðåññèîííûõ èñïûòàíèé êîíäèòåðñêîé ìàññû.
Ïîñêîëüêó ðåîäèíàìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïî
îïðåäåëåíèþ ñîñòàâëÿþùèõ íå
ïðîâîäèëèñü, à àíàëèòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ âû-
÷èñëåíèÿ
Δ
Ð
êèí
è
Δ
Ð
èí
îòñóòñòâóþò, òî äàííûìè
ñëàãàåìûìè ïðåíåáðåãàåì. Ñ ó÷åòîì íàçâàííûõ çà-
ìå÷àíèé óðàâíåíèå (1) áóäåò âûãëÿäåòü òàê:
ãäå — ñóììà ïîòåðü äàâëåíèÿ íà ïðåîäîëå-
íèå âÿçêîãî òðåíèÿ ïðè òå÷åíèè êîíäèòåðñêîé
ìàññû ïî ïðåäìàòðè÷íîé êàìåðå
Δ
Ð
ïê
è öåâêå
Δ
Ð
ö
.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîòåðü äàâëåíèÿ
Δ
Ð
ïê
è
Δ
Ð
ö
íåîá-
õîäèìî èñïîëüçîâàòü ðåîëîãè÷åñêîå óðàâíåíèå òå÷å-
íèÿ êîíäèòåðñêîé ìàññû, êîòîðîå ìîæíî ïîëó÷èòü
ïî ðåçóëüòàòàì âèñêîçèìåòðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåíî [3], ÷òî ìàðìå-
ëàäíûå, ïîìàäíûå, ïðàëèíîâûå ìàññû ìîãóò áûòü îò-
íåñåíû ê âÿçêîïëàñòè÷íûì ñðåäàì, ðåîëîãè÷åñêîå
ïîâåäåíèå êîòîðûõ â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè ìîæåò
áûòü îïèñàíî ðåîëîãè÷åñêèì óðàâíåíèåì Áèíãàìà:
τ
=
τ
0
+
η
ïë
γ
· ,
(3)
ãäå
τ
— íàïðÿæåíèå ñäâèãà, Ïà;
τ
0
— ïðåäåëüíîå
íàïðÿæåíèå ñäâèãà, Ïà;
η
ïë
— ïëàñòè÷åñêàÿ âÿç-
êîñòü, Ïà · ñ;
γ
· — ñêîðîñòü ñäâèãà, ñ .
Öåâêà, ÷åðåç êîòîðóþ îñóùåñòâëÿåòñÿ íàãíåòà-
íèå êîíäèòåðñêîé ìàññû â îáîëî÷êó, ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé öèëèíäðè÷åñêèé êàíàë ðàäèóñîì
R
2
è äëèíîé
L
ö
(ñì. ðèñóíîê). Óðàâíåíèå, ñâÿçûâàþùåå îáúåì-
íûé ðàñõîä âÿçêîïëàñòè÷íîé ñðåäû
Q
÷åðåç öèëèíä-
ðè÷åñêèé êàíàë ñ ãðàäèåíòîì äàâëåíèÿ
∂
Ð
/
∂
õ,
èìååò
âèä óðàâíåíèÿ Áóêèíãåìà–Ðåéíåðà [4]:
11
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 7, 2013
I
II
III
IV
R
1
R
2
R
ц
R
б
L
ш
L
п
L
ц
L
б
1
2
3
4
5
I
II
III
IV
Ñõåìà øíåêîâîé ôîðìóþùåé ìàøèíû: 1 – øíåêîâûé íàãíåòàòåëü; 2 – ïðåäìàòðè÷íàÿ êàìåðà; 3 – öåâêà; 4 – êëèïñàòîð;
5 – êîíäèòåðñêàÿ ìàññà â îáîëî÷êå
í
â.òðì.ñ
îá
êèí
èí
ðåë
á
.
Ð Ð
Ð Ð
Ð Ð Ð Ð
= Δ + Δ +Δ +
+Δ + Δ + Δ +
∑ ∑
(1)
â.òðÐ
Δ
∑
ì.ñ
Ð
Δ
∑
ì.ñ
îá
ðåë
,
è
Ð Ð Ð
Δ Δ Δ
∑
í
â.òðá
,
Ð Ð Ð
= Δ +
∑
(2)
â.òðÐ
Δ
∑
4
4
2
0
0
ïë
2
2
8
16
1
.
8
3
3
R P
Q
P
P
x
R
R
x
x
⎤
⎡
⎛
⎞
⎥
⎜
⎟
⎢
π
τ
τ
∂
⎥
=
−
+ ⎜
⎟
⎢
∂
∂
η ∂
⎥
⎜
⎟
⎢
⎜
⎟ ⎥
⎢
∂
∂
⎣
⎝
⎠ ⎦
(4)
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека