ЭлБиб

55 / 62

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» ___ № 3, 2016
55
ΔPo = 50 МПа; do = 0,35·10-3 м
Рисунок 5 – Зависимость скорости приращения боковой поверхности разреза от скорости
перемещения гидроструи относительно разрезаемого образца мяса при lо = lопт
Анализ экспериментальных данных рисунка 5 показывает, что независимо от температуры
пищевого продукта, давления воды и диаметра сопла скорость приращения поверхности разреза
с увеличением скорости перемещения высокоскоростной водяной струи вначале увеличивается,
достигает своего максимума и начинает уменьшаться, т.е. изменяется по зависимости близкой
к параболической. Полученный вид зависимости So от Vп обусловлен тем, что большей глубине реза
соответствует меньшее значение Vп, и наоборот, большей скорости перемещения гидроструи
относительно замороженного пищевого продукта соответствует меньшее значение h . Естественно, что
скорость приращения поверхности разреза, равная произведению этих величин, на границах
исследуемого диапазона изменения Vп будет меньше, чем в его середине.
Резюмируя, можно сказать, что интерпретация полученных экспериментальных данных влияния
геометрических и динамических параметров гидроструи на показатели процесса гидрорезания требует
решения вопроса о структуре гидроструи с момента ее зарождения в воздушной среде до вырождения
в капельный поток при различных режимах истечения воды из сопла и степени силового воздействия
гидроструи на препятствие по оси потока.
Гидроабразивное резание. Одним из методов повышения эффективности процесса гидрорезания,
существенно расширяющим его технологические возможности, является введение в режущую струю
жидкости абразивных добавок. Это позволяет вести резку высокопрочных материалов, в том числе
сталей, при относительно низких давлениях порядка 300÷500 МПа, обеспечивая при этом такую же
производительность, как при резке чистой жидкостью (водой) с давлением истечения до 700 МПа [5, 9].
Гидроабразивное резание основывается на воздействии на разрезаемый материал абразивных частиц,
разгоняемых струей жидкости до сверхзвуковых скоростей.
Идея использования водяной струи, ускоряющей абразивные частицы, не является новой. Этот
способ, начиная с 1980 года, очень быстро расширяется и охватывает множество отраслей
промышленности [9–11]. Однако в пищевой промышленности до настоящего времени способ
водорезания, а тем более гидроабразивный, не используется по следующим основным причинам. Это
сложный физический процесс, зависящий от большого числа разнообразных факторов, причем их
влияние на процесс гидрорезания зависит от разрезаемого материала, имеет сложный взаимозависимый
характер с трудно прогнозируемым результатом. В настоящее время для каждой отрасли
промышленности разрабатывается своя конкретная гидрорежущая установка, работающая с чистой водой
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека