ЭлБиб

26 / 42

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 3, 2018
26
УДК 621.926.76:637.513.45
Оценка влияния наклона винтовой поверхности последнего витка шнека
волчка на давление сырья в зоне резания
Д-р техн. наук В.В. Пеленко,
канд. техн. наук В.П. Иваненко,
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна
198095, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, 4
Д-р техн. наук Е.И. Верболоз,
И.И. Усманов,
Университет ИТМО
191002, Россия, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Поставлена и решена аналитическими методами задача оптимизации одного из основополагающих
параметров функционирования измельчительно-режущих машин, а именно угла наклона винтовой
линии последнего витка винта шнека, а также осуществлена оценка влияния этого угла на момент
затяжки центральной зажимной гайки волчка. Подробно и тщательно обоснованы и изложены
положения, из которых логически следует возможность оптимизации угла наклона нормали
винтовой поверхности шнека волчка к его продольной оси. Показано, что эта задача является
одной из наиболее важных и логически завершающих элементов оптимального синтеза шнековых
винтовых машин, их аналитического описания и математического моделирования, не нашедших
исчерпывающего освещения в существующей литературе. На стадии описания внутренних связей
элементов модели и особенностей взаимодействия их компонентов приняты во внимание и учтены
деформационные характеристики обрабатываемого продукта, кинематические, динамические
и конструктивные параметры узлов оборудования, а также направленность их влияния
на качественные и количественные выходные данные технологического процесса измельчения.
Чрезвычайно важным и принципиальным фактором разработанной математической модели
оптимизации является учет условия нераскрытия стыка в режущей паре нож–решетка, которое
обеспечивается необходимой обоснованной величиной момента затяжки зажимной гайки волчка.
Осуществлено моделирование общего оптимального момента затяжки центральной гайки,
обеспечивающего как условие нераскрытия стыка в зоне нож–решетка, так и условие необходимой
компенсации рабочего давления мясного сырья на выходе измельчителя. Значимость, важность
и результативность решения этой задачи предопределяет не только энергоемкость самого процесса
измельчения мясного сырья и качественные характеристики вырабатываемой продукции,
но и износовые характеристики ножей и решеток, являющихся наиболее слабым звеном
в конструкциях шнекового измельчительного оборудования.
Ключевые слова: винтовые (шнековые) мельницы; оборудование для измельчения; винтовая линия; угол
наклона; момент затяжки; давление; скорость подачи сырья; нераскрытие стыка; напряжение смятия.
DOI: 10.17586/2310-1164-2018-11-3-26-34
The effect of inclination for the helical surface of the mincer screw last coil
on the pressure of the raw material in the cutting zone
D. Sc. Valeriy V. Pelenko,
Ph. D. Vladimir P. Ivanenko,
St. Petersburg State University of Industrial Technology and Design
4, Ivan Chernykh str., St. Petersburg, 198095, Russia
D. Sc. Elena I. Verboloz,
Ilkhom I. Usmanov ,
University ITMO
9, Lomonosov str., St. Petersburg, 191002, Russia
Analytical technique is put forward and a fundamental problem of optimizing cutting machine
parameters, namely, the angle of the helical screw last fillet, as well as assessing the impact of this angle
at the tightening torque of mincer screw central locknut, is solved. The provisions of which the
optimizability of the angle of the mincer screw helical surface normal to its longitudinal axis is followed
logically are described in details. It is shown that this task is one of the most important and logically final
elements for optimal synthesis of screw machines, their analytical description, and mathematical
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека