ЭлБиб

32 / 62

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 3, 2016
32
УДК 664.736-2
Экспериментальное определение оптимальной формы лезвийного инструмента для
измельчения фруктов и овощей
Л.В. Минаева,
Т.В. Минаева,
Е.В. Кравцова,
Д-р техн. наук Г.В. Алексеев,
Университет ИТМО
191002, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Рассмотрены некоторые модельные представления о процессе лезвийного резания пищевого сырья,
в частности, плодов лимона. Спроектировано и изготовлено устройство, на котором проведены
эксперименты. Подобраны оптимальные параметры процесса измельчения: множество размеров
кромки рабочего органа (линейные, угловые), множество параметров шероховатости; основное время,
непосредственно затраченное на измельчение; стойкость инструмента; эффективная мощность
и скорость; частота вращения рабочего органа. Исследованы задачи по определению формы рабочего
органа – комплект серповидных ножей, расположенных друг относительно друга со смещением
плоскостей на 90° с некоторым зазором между собой. Исходя из экспериментальных и теоретических
исследований процесса разрезания, определена оптимальная форма лезвийного рабочего органа
измельчителя: угол скольжения лезвия ножа τ = 60°, которому соответствует минимальная удельная
работа, трансформированный угол заточки β1 = 7º38’. Разработанная конструкция лезвийного
инструмента позволяет интенсифицировать процесс измельчения, предотвратить проскальзывание
и застревание продукта между ножами, а также между ножами и стенкой. Данная конструкция
способствует увеличению экономической выгоды и сохранению качества получаемого продукта.
Результаты исследований подтвердили корректность принятых модельных представлений и дали
основание сформулировать практические рекомендации по реализации процесса резания лимонов для
приготовления смузи.
Ключевые слова: динамическое измельчение; скользящее резание; лимон; смузи; лезвийный рабочий орган.
DOI: 10.17586/2310-1164-2016-9-3-32-38
____________________________________________________________________________________
Optimum form of the blade instrument for pulverizing fruits and vegetables
Lidiia V. Minaeva,
Tatiana V. Minaeva,
Eugenia V. Kravtsova,
. Gennady V. Alekseyev,
ITMO University
191002, Russia, St. Petersburg, Lomonosov str., 9
The article deals with modelling for the process of food grinding, lemon in particular, by means of blades.
An experimental device was designed. The optimum parameters of grinding process are chosen: edge sizes of the
working body (linear, angular), roughness parameters, tool life, grinding time, effective grinding power and speed,
rotation frequency of the working body. The form of the working body is analyzed. It is a set of sickle-shaped
knives arranged with an offset of planes at 90° relative to each other with a clearance between them. On the basis
of experimental and theoretical investigations of the grinding process the optimal form of the grinder working body
blade are defined: the optimal slip angle of the knife blade τ = 600° corresponding to the minimum specific work,
transformed sharpening angle β 1 = 7° 38’. The developed design of the blade tool allows to intensifing the process
of grinding, preventing slippage and jamming of the product between the blades and between the blades and the
wall. The design helps to increase economic benefits and to preserve the quality of the finished product.
The research results confirm the correctness the model under investigation and allows making parctical
recommendations for lemon grinding in smoothie making.
Keywords: dynamic crushing; slide cutting; lemon; smoothie; blade working body.
Электронная Научная СельскоХозяйс венная Библиотека