Обоснование конструктивных параметров и режимов работы измельчителя яблок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Лебедь, Никита Игоревич

• Лебедь, Никита Игоревич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Лебедь, Никита Игоревич

Содержание

Введение

Глава 1 Анализ технических средств для измельчения и переработки плодов яблок

1.1 Значение плодовых культур в аграрном комплексе южных регионов России

1.2 Требования к качеству плодов

1.3 Процесс измельчения материалов

1.4 Классификация машин для измельчения резанием

1.5 Анализ существующих машин для измельчения плодов

1.6 Конструкционные особенности и рабочий процесс работающих аналогов 18 1.7. Анализ конструктивных решений измельчителей плодоовощного сырья

в современном патентоведении

1.8 Виды нарезки плодов

1.9 Поточно-технологической линия производства сушеных яблочных чипсов и яблочного порошка

1.10 Цели и задачи исследования 30 Глава 2 Теоретическое исследование процесса резания плодов яблок на

ломтики зигзагообразным режущим аппаратом

2.1 Предлагаемая конструкция ломтикового измельчителя плодоовощного сырья

2.2 Испытательный стенд для измерения составляющих сил резания плодоовощной продукции 3

2.3 Реологические свойства яблок при различных способах их обработки 3

2.4 Классификация механического резания

2.5 Общий случай резания ножом с продольной режущей кромкой

2.6 Кинематическая трансформация угла заточки лезвия и кромки лезвия ножа при скользящем резании

2.6.1 Кинематическая трансформация остроты лезвия ножа

2.6.2 Кинематическая трансформация угла резания

2.7 Особенности влияния скорости на процесс резания плодов яблок на ломтики

2.8 Оценка параметров силового взаимодействия плоского ножа зигзагоооб-разного режущего аппарата с перерезаемым материалом

2.9 Определение критической силы резания, работы резания, коэффициента полезной работы лезвия и удельного давления на лезвие

Выводы по главе

Глава 3 Методика экспериментальных исследований

3.1 Программа исследований

3.2 Условия и объекты проведения исследования

3.3 Приборы и оборудование, применяемые при проведении экспериментальных исследований

3.4 Методика изучения структуры плода яблока, определения толщины границ областей, образующих его разнородную структуру

3.5 Определение основных физико-механических свойств плода

3.5.1 Размерно-массовые показатели плодов

3.5.2 Определение плотности структуры (мякоти) плода

3.5.3 Определение коэффициентов трения скольжения покоя

3.5.4 Определение коэффициента трения скольжения движения

3.6. Определение силовых (прочностных) показателей плодов яблок

3.6.1 Определение усилия резания при различных вариантах расположения ножей

3.6.2 Определение модулей упругости мякоти плодов яблок

3.7 Особенности проведения поисковых опытов по разработке ломтикового измельчителя

3.8 Методика проведения многофакторного эксперимента

3.9 Планирование факторного эксперимента

3.10 Определение зависимости усилия резания от количества ножей, контактирующих с плодом

3.11 Измерение остроты лезвия методом использования отпечатков

ч

3.12 Определение потери сока при резании на различных вариантах расположения ножей

3.13 Определение расчетной производительности ломтикового измельчителя (по сырью и готовой продукции)

Глава 4 Результаты экспериментальных исследований

4.1 Изучение структуры плода яблока, определение толщины границ областей, образующих его разнородную структуру

4.2 Определение основных физико-механических свойств плода

4.2.1 Размерно-массовые показатели плодов

4.2.2 Определение плотности мякоти плода

4.2.3 Определение коэффициентов трения скольжения покоя

4.2.4 Определение коэффициента трения скольжения движения мякоти плодов яблок по различным материалам

4.3 Определение усилия резания плода при различных вариантах расположения ножей

4.4 Определение модулей упругости структуры (мякоти) плодов яблок

4.5. Оптимизация режимов и параметров ломтикового измельчителя яблок

4.6. Определение зависимости усилия резания от количества ножей, контактирующих с плодом

4.7 Измерение остроты лезвия методом использования отпечатков

4.8 Определение потери сока при резании на различных вариантах расположения ножей

4.9 Энергетический расчет измельчителя

Выводы по главе

Глава 5.Технико-экономические показатели эффективности применения

ломтикового измельчителя плодов яблок

5.1 Затраты на изготовление измельчителя

5.2 Технико-экономические показатели применения ломтикового измельчителя

г

5.3 Производственные затраты при использовании ломтикового измельчи-

теля

Заключение

Список сокращение и условных обозначений

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование конструктивных параметров и режимов работы измельчителя яблок»

Введение

Пищевые достоинства плодов яблок зависят от условий произрастания, происхождения и степени зрелости, что и определяет их химический состав. В съедобной части яблок содержится углеводы, клетчатка, белки и органические кислоты. Помимо этого имеются дубильные вещества и фитоциды, которые придают яблокам бактерицидные свойства. В том числе яблоки содержат большое количество фруктозы чем глюкозы, находят широкое применение в лечение печени и сахарного диабета.

Из минеральных элементов яблоки особенно богаты калием, присутствуют кальций, магний, железо, марганец, натрий. Обилие солей калия в сочетании с высоким содержанием дубильных веществ задерживает образование мочевой кислоты и таким образом предупреждает отложение солей, подагру, мочекаменную болезнь. Высокое содержание калия и органических кислот нормализует кислотно-щелочное равновесие и улучшает деятельность сердечной мышцы. Содержатся в яблоках флавоноиды, эфирные масла, а в семенах — жирные масла и йод.

По содержанию аскорбиновой кислоты сорт Антоновка обыкновенная превосходит Уэлси и Северный синап в 2 раза — 15,8 мг / 100 г; 5,1 мг / 100 г; 5,3 мг / 100 г соответственно. Провитамина А (каротина) содержится в количестве 0,15 мг / 100 г в сортах Северный синап и Антоновка обыкновенная и 0,12 мг / 100 г в сорте Уэлси. По сумме Р-активных соединений (флавонов, антоцианов и катехи-нов) из всех исследуемых сортов значительно превосходит Уэлси - 59,4 мг / 100 г. Содержание этих соединений у сортов Антоновка обыкновенная и Северный синап составило 36,4 мг / 100 г и 35,6 мг /100 г соответственно.

В связи с разработкой и созданием продуктов питания физиологического воздействия яблоки, обладая биологической активностью, используются широко в народном хозяйстве.

Вместе с тем несомненно, что яблоки, наряду с другими фруктами, представляют ценность не только как дополнительный источник витаминов, минеральных веществ, клетчатки, сока, ферментов, но и как деликатесный продукт [22, 30, 74,92].

Обычно для сушки применяют яблоки кисло-сладких сортов с большим количеством ароматических вкусовых веществ, к которым относят сорта Антоновка обыкновенная и Джонатан. Рекомендуется плоды измельчать на частицы диаметром более 50 мм.

Инновационные технологии переработки яблок в агропромышленном комплексе региона позволят с большей целесообразностью использовать данное сырье для выработки продукта с длительными сроками хранения.

Актуальность темы исследования. В связи с распространением в стране и регионе отдельных перерабатывающих предприятий малой и средней тоннажно-сти, актуальным является оснащение поточно-технологических линий оборудованием различной производительности, в том числе с использованием высокопроизводительного ломтикового измельчителя плодоовощного сырья.

Наиболее распространенные в сельском хозяйстве режущие аппараты дискового и барабанного типов, реализуемые в измельчителях плодоовощной продукции имеют ряд существенных недостатков.

Так, у дисковых измельчителей неравномерна нагрузка на вал, они требуют большей мощности приводного двигателя, чем барабанные той же производительности. К недостаткам барабанных - следует отнести большие осевые нагрузки на подшипниковые опоры барабана, малую высоту горловины, что также ограничивает их производительность. Общим недостатком является разрушение структуры обрабатываемого продукта, а вследствие этого значительное соковы-деление, что отражается на снижении концентрации витаминов и полезных веществ в готовой продукции и повышении энергозатрат. Поэтому решение задачи обоснования и разработки измельчителя плодоовощной продукции с использованием рабочего органа в виде ножевого аппарата с зигзагообразной схемой расположения ножей является актуальной и значимой для агропромышленного комплекса.

Степень разработанности темы. Совершенствованию технологического процесса и технических средств измельчения резанием плодов яблок посвящены работы С.А. Арнаута, З.В. Ловкиса, В.В. Якимцова и др. Однако, разработанный ими измельчитель дискового типа, имеет ряд существенных недостатков, сопро-

вождающих машины подобного типа, а именно ограниченную производительность, повышенные энергозатраты, препятствующих получению продукции высокого качества.

В настоящее время процесс измельчения резанием изучен не в полном объеме, особенно это касается процесса безопорного резания лезвием плодоовощной продукции. Справочные данные, охватывающие комплекс физико-механических свойств плодов до настоящего времени являются разрозненными и недостаточны для расчета технологического процесса резания плодов на ломтики.

Цель исследования. Обоснование конструктивных параметров и режимов работы измельчителя яблок с зигзагообразным расположением ножей в режущем аппарате.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи исследования:

11 Выполнить патентный поиск и провести конструктивный анализ современных измельчителей плодоовощного сырья.

12 Определить физико-механические свойства плодов яблок, необходимых для обоснования параметров ломтикового измельчителя.

13 Разработать принципиальную схему измельчителя с зигзагообразной ножевой стенкой, теоретически и экспериментально обосновать его режимно-конструктивные параметры.

14 Составить методику расчета энергетических параметров разработанного измельчителя, с учетом следующих показателей: мощности привода; силы трения продукта о ножи; скорости продвижения продукта через ножевую стенку; удельного сопротивления продукта резанию; усилия, направленного на разрезания продукта.

15 Обосновать экономическую целесообразность внедрения измельчителя, на основе анализа результатов производственных испытаний разработать рекомендации к внедрению ломтикового измельчителя яблок.

Объект исследования. Технологический процесс резания плодов яблок на ломтики с использованием измельчителя с рабочим органом в виде зигзагообразно закрепленных ножей со сдвигом по вертикали относительно друг друга.

Научная новизна заключается в усовершенствовании конструкции измельчителя яблок с зигзагообразным расположением ножей в режущем аппарате; обосновании конструктивно-режимных параметров измельчителя с зигзагообразной ножевой стенкой; разработке диаграммы разреза яблока, соответствующего погружению резака в структуру яблока по направлению «воронка-верхняя ямка»; получении экспериментальной зависимости усилия резания при зигзагообразном и рядном расположении ножей от количества ножей, контактирующих с плодом.

Теоретическая и практическая значимость работы. На основании проведенных исследований разработано экспериментальное оборудование для исследования процесса резания (патент №118519 РФ, 127986 РФ), а также ряд измельчителей плодоовощного сырья (патент №2369083 РФ, 102175 РФ, 1 13636РФ, 129845 РФ), позволяющие повысить эффективность и снизить энергоемкость процесса резания. Обоснованы оптимальные параметры работы ломтикового измельчителя.

Методология и методика исследований. В теоретических и экспериментальных исследованиях использованы методы теоретической механики [21], физики, прикладной математики, математической статистики, теории планирования эксперимента. Обработка результатов экспериментальных исследований, а также графические работы осуществлялись на ПЭВМ при помощи прикладных компьютерных программ Microsoft Excel, MathCAD 14, Power Graph 3.1. Professional, SolidWorks 2011, KOMTLAC-3D V13 [2, 4, 10, 11, 16, 17, 26, 38].

Испытания ломтикового измельчителя проводились в лабораторных условиях на основе ОСТ 70.10.8-84 «Испытания сельскохозяйственной техники. Программы и методы испытаний» и ГОСТ 24055-88 «Методы эксплуатационно-технологической оценки».

Положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствованный технологический процесс резания плодов яблок на ломтики.

2. Конструкция испытательного стенда для измерения составляющих сил резания плодоовощной продукции.

3. Конструкция ломтикового измельчителя яблок.

4. Аналитические зависимости, определяющие режимно-технологические параметры ломтикового измельчителя.

5. Математическая модель, описывающая процесс резания плодов яблок на ломтики.

6. Результаты теоретических и экспериментальных исследований разработанной конструкции ломтикового измельчителя.

7. Технико-экономическая оценка эффективности использования разработанного ломтикового измельчителя.

Реализация результатов исследования. Экспериментальный образец ломтикового измельчителя изготовлен и исследован в лабораторных условиях, а также прошел производственные испытания и показал высокие показатели эффективности в условиях КФХ «Тишанское».

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных результатов подтверждается достаточным объемом и высокой степенью точности эмпирических данных, использованием известных зависимостей по оценке эффективности технических систем; применением современных методик обработки результатов экспериментов; использованием ГОСТ, общепринятых методик и рекомендаций.

Основные результаты исследований по теме диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО «Волгоградский ГАУ» (2008-2012 г.г.), региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (2008-2012 г.г.), программе «У.М.Н.И.К» (государственный контракт №8708р/13143, государственный контракт №16804) , «У.М.Н.И.К. на СТАРТ» (государственный контракт №11339р/20530), Ежегодном Областном конкурсе инновационных проектов, конкурсе «Молодой инноватор Волгоградской области - 2012», Всероссийской выставке «Золотая Осень 2010» и др. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах общим объемом 5,82 п. л. (3,38 п.л. приходятся на долю автор), четыре из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен один патент на изобретение и 5 патентов на полезную модель.

Глава 1 Анализ технических средств для измельчения и переработки

плодов яблок

1.1 Значение плодовых культур в аграрном комплексе южных регионов России

На большей части территории нашей страны круглогодовое обеспечение населения плодовоовощной продукцией возможно только при организации ее длительного хранения в свежем, сушеном или консервированном видах. В основных направлениях экономического и социального развития РФ на период до 2012 года намечено довести валовый сбор овощей и бахчевых культур до 40...42 миллионов тонн, плодов и ягод до 14,5... 15,5 миллионов тонн, значительно увеличить производство варенья, компотов, сухофруктов, джемов и соков, преимущественно в мелкой расфасовке.

Особое место занимает товарная обработка плодов. Плоды, различающиеся между собой по многообразным признакам (размеры и различные повреждения и др.) необходимо рассортировать по качеству, откалибровать по размеру и упаковать в тару в соответствии с требованиями стандартов или республиканских технических условий. Однако на большинстве предприятий обработка выполняется еще вручную и является одним из трудоемких процессов в садоводстве. На обработку 1 тонны плодов затрачивается от 3,5 до 5 чел,- дней, что составляет 50.. .60% затрат в целом на уборку урожая и почти треть всех затрат на производство плодов [28, 29, 93, 110].

1.2 Требования к качеству плодов

Продукция, поступившая из сада на плодоупаковочный пункт, представляет собой смесь плодов различного качества. Задача сортировки заключается в том, чтобы распределить плоды в зависимости от имеющихся на них дефектов на определенные качественные группы, предусматриваемые стандартами.

Товарные качества плодов определяют по внешним признакам: размеру, фаске, форме, механическим повреждениям, степени пораженности вредителями и болезнями. На основании этих внешних признаков разработаны технические

условия, которые служат руководством для заготовительных организаций при закупке продукции и для торгующих организаций, получающих ее от поставщиков с последующей реализацией потребителям.

В настоящее время действуют технические условия на свежие яблоки. Разработаны проекты ГОСТов на яблоки, груши и другие плоды. Все технические условия предусматривают сортировку яблок на три группы: два товарных сорта -первый и второй и несортовые или нестандартные.

Соответствие плодов тому или иному товарному сорту определяют сопоставлением имеющихся на них дефектов с дефектами, допускаемыми техническими условиями.

Так, согласно ГОСТ 21122-75 к первому товарному сорту яблок относятся плоды типичные и нетипичные по форме, с окраской, свойственной данному помологическому сорту, чистые, с целой или поломанной плодоножкой. При заготовке плоды должны быть съемной зрелости, при реализации в розничной торговой сети - в потребительной (съедобной) зрелости. К числу допускаемых повреждений плодов первого сорта относят: легкие ушибы, нажимы и градобоины

Л

(до двух повреждений площадью не более 1 см каждое), пробковые образования

■у

на площади не более 1 см"; пятна парши (не более трех точек): не более пяти повреждений щитовкой; повреждения долгоносиком и другими насекомыми - не более трех. Не допускаются сажистый налет, вялость, побурение кожицы, повреждения плодожеркой, проколы [33, 34].

Ко второму сорту относят: плоды типичные и нетипичные по форме, -неправильной формы, но не уродливые, с окраской, свойственной помологическому сорту, или без нее; с плодоножкой или без плодоножки, но без повреждения кожицы плода; зрелость плодов должна быть такой же, как и плодов первого сорта; размер не менее 35 мм по наибольшему поперечному диаметру.

Допускаемые повреждения для плодов второго товарного сорта: легкие ушибы, нажимы и градобоины на площади не более 5 см2; не более двух опробко-вевших проколов, пробковые образования на площади не более 1/8 поверхности плода; поражение паршой - в виде пятен или точек без белого окаймления общей

площадью не более 2 см ; сажистый налет - легкий, общей площадью не более 1/4 поверхности плода; не более пяти повреждений долгоносиком и другими насекомыми; не более двух зарубцевавшихся повреждений плодожоркой.

Допускается также легкое увядание плодов, но без признаков морщинистости, а в период январь - июнь - плоды с побуревшей кожицей.

Наиболее распространенные дефекты плодов - механические повреждения виде проколов кожицы, нажимов, ушибов, потертостей и градобоин. Многие из этих повреждений возникают при небрежном обращении с плодами во время уборки, погрузочно-разгрузочных работах, при транспортировке и товарной обработке.

Градобоины плоды получают на дереве и различаются по характеру и степени заживления. Повреждения плодов как на деревьях, так и после сбора урожая могут быть зарубцевавшимися и свежими. Особенно опасны свежие повреждения кожицы, открывающие доступ к мякоти плодов многим вредителям и возбудителям болезней. Проколы кожицы плодоножкой, выступающими гвоздями в таре и другими острыми предметами, приводят к снижению сортности плодов и их относят уже к нестандартным. Нажимы и ушибы могут быть слабыми и сильными. Слабые ушибы и нажимы ухудшают вид плодов, но мало влияют на их лежкость, поэтому такие плоды относят к стандартным. Сильные ушибы и нажимы вызывают значительное потемнение в местах повреждения плодов. Внешний вид их ухудшается, лежкосгь снижается.

Такие плоды относят к нестандартным. Повреждение мякоти особенно заметно на плодах со светлой кожицей. На окрашенных плодах повреждения менее заметны, поэтому при сортировке их необходимо осматривать более тщательно.

Дефекты покровных тканей плодов (солнечные ожоги, растрескивание, стекловидность, повреждения низкими температурами) вызваны неблагоприятными условиями роста. Они портят внешний вид плодов и снижают их товарные качества. Сложность сортировки по качеству вызвана разнообразием дефектов и многочисленными комбинациями их, поэтому до сего времени она не может выполняться без участия человека.

Работы по созданию средств механизации сортировки плодов ведутся в направлении облегчения оператору-сортировщику возможности качественной оценки плодов и распределения их на отдельные сорта.

1.3 Процессы измельчения материалов

Измельчение — процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления и разрушению продукта под действием внешних нагрузок, а также к увеличению поверхности твердых материалов [18].

Способы измельчения (рис. 1.1) подразделяют на следующие: раздавливание, раскалывание, разламывание, резание, распиливание, истирание, измельчение с помощью удара. В каждой измельчающей машине реализуются, как правило, все способы измельчения, но главную роль играет тот, для которого она создана.

Процесс резания (рис. 1.1, д) осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилие Р, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу. Кроме того, ножи совершают движение в плоскости, параллельной плоскости разделения материала. При резании в материале возникают напряжения сдвига. Резание используется в измельчителях для плодов фруктов и овощей, а также туш животных, причем сырье можно измельчить на части заранее выбранных размеров и форм.

Резание применяют, когда требуется не только уменьшить размер кусков, но и придать им определенную форму (овощи и фрукты, конфетная и тестовая масса, мясо и другие продукты) [52, 67].

а — раздавливание; б — раскалывание с опорной плитой; в — раскалывание между клинообразными рабочими элементами; г — разламывание; д — резание; ж — распиливание; з — истирание; и — измельчение при стесненном ударе; к -

измельчение свободном ударе;

1 — опорная плита; 2 — измельчаемый материал; 3 — нажимная плита; 4 — клинообразный рабочий инструмент; 5 — опоры; 6 — нож; 7 — пила; 8 — ударяющий инструмент Рисунок 1.1- Способы измельчения продуктов Совершенствованию технологического процесса и технических средств измельчения твердых тел и сыпучих материалов, в том числе повышенной влажности режущими аппаратами дискового и барабанного типов, посвящены работы C.B. Мельникова, Ф.Г. Плохова, В.И. Сыроватка, В.А. Елисеева, В.Р. Алешкина, Б.И. Вагина, П.М. Рощина, Н.Ф. Игнатьевского, В.И. Горшенина, М.Е. Гаршина, Б.Г. Турбина, М.Н. Шапрова, Д.В. Семина, М.А. Садовникова, В.Г. Абезина, Н.М. Антонова, С.А. Арнаута [14], З.В. Ловкиса, [70] и др.

В настоящее время процесс измельчения резанием изучен не в полном объеме, особенно это касается процесса безопорного резания лезвием плодоовощной продукции. Справочные данные, охватывающие комплекс физико-механических свойств плодов до настоящего времени являются разрозненными и недостаточны для расчета технологического процесса резания плодов на ломтики.

1.4 Классификация машин для измельчения резанием

По конструкции режущего аппарата различают барабанные и дисковые машины. Рабочим органом их является нож с различным углом заточки (12...35° ) в зависимости от назначения машины. Ножи могут иметь прямое и криволинейное лезвие (рис. 1.2) [5,31,40,43,45,48, 109].

о 5 6 г

а - дисковая; б - дисковая с вертикальным валом; в - барабанная; г - с неподвижными ножами (роторная) Рисунок 1.2- Типы резательных машин

1.5 Анализ существующих машин для измельчения плодов

Существующие машины для измельчения плодов можно разделить на специализированные и универсальные. Специализированные машины служат лишь для измельчения только плодов. Универсальные - для измельчения различных видов плодов [40].

Специализированные машины для измельчения плодов могут выполнять операции очистки от механических примесей и измельчения, и только измельчения.

Измельчающий аппарат дискового типа может иметь одну или две ступени измельчения. На первой ступени измельчения в зависимости от конструкции ножа плоды измельчаются на ломтики (сплошной нож) или стружку (гребенчатый

нож). На второй ступени измельчения для получения более мелкой резки может быть установлена дека [69].

В процессе измельчения имеет место скольжение материала по поверхности дисков, что увеличивает затраты на измельчение. Не исключается проворачивание плодов, так как не обеспечивается их надежное заклинивание в зоне резания, что ухудшает чистоту среза, отрицательно сказывается на равнономерности измельчения и способствует выделению сока.

Измельчение плодов фрезами, молотками, бичами, можно рассматривать как воздействие на материал тупого ножа. Высокая скорость воздействия и большая зона контакта рабочего органа с материалом требует больших затрат энергии, кроме того происходит нарушение клеточной структуры материала в зоне разрушения и, как следствие, обильное выделение сока. Высокая скорость отбрасывания измельченных частиц из зоны измельчения приводит к нарушению сил поверхностного натяжения сока, т.к. наблюдается эффект сепарации. Сок в свободном состоянии быстро окисляется, то есть имеет место потери питательных веществ и снижение качества готовой продукции.

Установка деки под молотковыми барабанами с молотками, фрезами, бичами способствует увеличению степени измельчения.

Для таких измельчителей характерно большое количество излишне измельченных частиц (мезги).

Измельчители с питающим шнеком, противорежущей решеткой и вращающимся ножом позволяют получить тонкое измельчение плодов в виде пасты при достаточно хорошей равномерности измельчения. Материал, поступающий в измельчитель, шнеком транспортируется в зону резания, пересекая при своем движении плоскость вращения ножей, при этом боковые грани ножа оказывают истирающее действие на материал. Процесс резания происходит в сжатом шнеком объеме, что приводит к значительным деформациям плодов и принудительному выделению сока. Решетка выполняет функцию регулятора степени измельчения.

1.6 Конструкционные особенности и рабочий процесс работающих аналогов

Для измельчения материала, в том числе и плодов, существует множество машин и различного типа измельчителей [35, 39, 72].

Картофель, морковь, свеклу и другие корнеплоды режут корнерезками А9-КРВ «Ритм» (рис. 1.3) на кубики с ребром 5...7 или 10 мм, столбиками — лапшой сечением 5x5, 7x7 или 10x10 мм. Яблоки при переработке разрезают на дольки, удаляя иногда сердцевину с семенами и жесткими пластинками.

При резке плодов и овощей неизбежно образуются мелкие кусочки неправильной формы, которые при малом их количестве оставляют в общей массе нарезанного полуфабриката, при большом — используют для получения пюре или продукта в протертом виде. Мелкие плоды и овощи при резке дают больше таких кусочков — повышается процент нестандартного сырья, что снижает эффективность производства.

1 - станина; 2 - сменная ножевая гребенка; 3 - плоский нож; 4 - питатель; 5 - внутренняя облицовочная полоса из нержавеющей стали; 6 - лопасти дисков внутри барабана; 7 - угловая приставка; 8 - горизонтальный люк; 9 - электродвигатель; 10 - загрузочный бункер; 11 - разгрузочный лоток; 12 - редуктор.

Рисунок 1.3 - Машина А9-КРВ «Ритм»

п

9

В пуансонных резательных механизмах измельчение материала производится путем проталкивания его через неподвижную ножевую решетку с помощью пуансона (поршня) [88].

Сменный исполнительный механизм МС28-100 (рис. 1.4) приводится в действие универсальным приводом ПУ-0,6 и состоит из корпуса, редуктора, загрузочной воронки, сменных ножевых рамок и стоек. К корпусу редуктора прикреплен хвостовик для зацепления с рабочим валом универсального привода. В корпусе механизма установлен червячный редуктор. Червячное колесо редуктора с помощью шпонки соединено с коленчатым валом, вращающимся в подшипниках скольжения. Палец колена проходит через отверстие, имеющееся в рамке штока [39].

2 б J

Л Р

Г

1 - вал-червяк; 2 - хвостовик; 3 - манжета; 4 - прижимная гайка; 5 - стяжка; 6,1, 15 — втулки; 8 - пуансон; 9 - крышка; 10 - червячное колесо; 11- коленчатый вал; 12-шпонка; 13 - загрузочная воронка; 14 - ножевая

рамка, 15 - шток

Рисунок 1.4 - Механизм для нарезки брусочками и ломтиками МС28-100

На концах рамки штока закреплены два ролика, перемещающиеся по направляющим корпуса при возвратно-поступательном движении штока. Шток проходит через втулку и гайку, установленные в корпусе редуктора. Для предотвращения попадания смазки из корпуса редуктора на продукт, шток уплотнен войлочной манжетой. На нижнем конце штока укреплен поршень. Легкосъемная ножевая рамка установлена на стойках. В комплект входят две ножевые рамки, предназначенные для нарезания овощей кубиками и брусочками.

Вращение от рабочего вала привода через червячную пару передается коленчатому валу. В результате вращательное движение коленчатого вала преобразуется в возвратно-поступательное движение (вверх и вниз) штока с поршнем.

Продукт через загрузочную воронку непрерывно попадает на ножевую рамку и при движении поршня вниз прорезается между лезвиями ножевой решетки.

Овощерезка промышленная Н\УК-10 (рис. 1.5) предназначена для резки овощного сырья и резки зелени (моркови, петрушки, сельдерея, картофеля) кубиками, соломкой или ломтиками в зависимости от используемых ножевых систем. Стандартная овощерезка оснащена ножевыми системами, позволяющими нарезать овощи кубиками размерами 5x5x5 мм или 10x10x10 мм [39].

1 - загрузочный бункер, 2 - станина, 3 - выгрузной патрубок,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лебедь, Никита Игоревич, 2013 год

Список использованной литературы

1. Абрамов, В.Ф. Технология и моделирование процессов резания в швейном и обувном производстве / В.Ф. Абрамов, В.Н. Соколов, И.Р. Татарчук, Е.В. Литвин. - Монография: «КноРус», 2003. - 231 с.

2. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Программированное введение в планирование эксперимента / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. -М., 1976. - 297 с.

3. Азаров, Б.М. Инженерная реология пищевых производств. / Б.М. Азаров, В.А. Арет. - М.: МТИПП, 1978. - 112 с.

4. Александров, A.B. Сопротивление материалов / A.B. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин. - М.: «Высшая школа», 2001. - 560 с.

5. Алешкин, В.Р. Механизация животноводства / В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. -М.: Колос, 1993.-319 с.

6. Антонов, Н.М. Результаты экспериментальных исследований по определению усилий резания плодов и корнеплодов / Н.М. Антонов, Н.И. Лебедь, Ю.В. Иску снов // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. ВолГАУ. - Волгоград, 2012,- №2 (26).-С. 137-141.

7. Антонов, Н.М. Совершенствование технических средств в технологии переработки яблок / Н.М. Антонов, Н.И. Лебедь, Ю.В. Иску снов, А.Ю. Горбачев, А.Р. Татарко // Специалисты АПК нового поколения: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, г. Саратов: ИЦ «Наука», 2009.-С. 6-8.

8. Антонов, Н.М. Применение зигзагообразной ножевой стенки в универсальном измельчителе плодоовощной продукции / Н.М. Антонов, Н.И. Лебедь, Ю.В. Искуснов // Материалы Всероссийского совещания проректоров по научной работе, г. Волгоград, 6-8 июля 2011 г.-Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011.-С. 100-105.

9. Анкудинов, Д.Т. Малобазные тензодатчики сопротивления / Д.Т. Анкуди-нов, К.Н. Мамаев. - М. «Машиностроение» - 1968. - 188 с.

Ю.Аркуша, А.И. Техническая механика / А.И. Аркуша, М.И. Фролов. - М.: «Высшая школа», 1983. - 447 с.

П.Архангельский, М.М. Курс физики. Механика / М.М. Архангельский. - М.: «Просвещение», 1975. - 424 с.

12.Арнаут, С.А. Тонкослойное резание яблок. Практические результаты / С.А. Арнаут // Инженерный вестник: научно-технический рецензируемый журнал общественного объединения "Белорусское инженерное общество". -2007. -№ 2(24). - С. 12-14.

13.Арнаут, С.А. Тонкослойное резание яблок с разработкой машины для производства чипсов: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.18.12 / Сергей Александрович Арнаут. -Минск, 2010. - 22 с.

14. Арнаут, С.А. Теоретические основы тонкослойного резания яблок. / С.А. Арнаут // Национальная академия наук Беларуси, Совет молодых ученых HAH Беларуси. - Минск : Белорусская наука, 2008. - Ч. 4: Серия аграрных наук. - С. 312.

15.Базюк, Г.П. Резание и режущий инструмент в швейном производстве / Г.П. Базюк. - Легкая индустрия. М., 1980. - 218 с.

16.Бать, М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах / М.И. Бать, Г.Ю. Джалекидзе, A.C. Кельзон. - М.: «Наука», 1984. - 502 с.

17.Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев. - М.: «Наука», 1976. -607 с.

18.Белянчиков, H.H. Механизация технологических процессов / H.H. Белянчи-ков, И.П. Белехов, Г.Н. Кожевников. - М.: Агропромиздат, 1989. - 400 с.

19.Босой, Е.С. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин / Е.С. Босой, О.В. Верняев, И.И. Смирнов, Е.Г. Султан-Шах. - М.: «Машиностроение», 1978. - 568 с.

20.Бремер, Г.И. Основы теории резания лезвием и расчет режущих машин животноводческих ферм / Г.И. Бремер. - М. ВСХИЗО. - 1963. - 75 с.

21.Бутенин, H.B. Курс теоретической механики / Н.В. Бутенин, Я. Л. Лунц, Д.Л. Меркин. -М.: «Наука», 1996. 596 с.

22. Василенко, З.В. Влияние параметров сушки яблочных выжимок в виброки-пящем слое на выход и студнеобразующую способность пектина / З.В. Василенко, В.И. Никулин, А.И. Соловьев, Л.В. Лазовникова // Пищевая промышленность: наука и технологии. - 2010. - №1(7). - С. 33.

23.Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. - М.: «Колос», 1973. - 199 с.

24.Вентцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерное приложение / Е.С. Вентцель, A.A. Овчаров. - М.: «Наука», 1985. - 402 с.

25.Вентцель, Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология / Е.С. Вентцель. - М.: «Дрофа», 2004. - 327 с.

26. Воскобойников, Ю.Е. Математическая статистика (с элементами Excel). / Ю.Е. Воскобойников, Е.И. Тимошенко. - Новосибирск : НГА-СУ (Сибст-рин), 2006.- 152 с.

27.Высоцкий, A.A. Динамометрирование сельскохозяйственных машин / A.A. Высоцкий. - М. «Машиностроение», 1968. - 290 с.

28.Горбачев, А.Ю. Н.И. Пектин - абсолютно токсикологически безопасный пищевой продукт / А.Ю. Горбачев, Н.И. Лебедь, Е.И. Макевнина // Материалы XIV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области: научное издание - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. - С. 213-216.

29.Горшенин, В.И. Механизация процесса заполнения тары плодами яблок в линиях обработки: автореф. дис. док. техн. наук: 05.20.01 - Василий Иванович Горшенин. - Саратов, 1997. - 44 с.

30.Гордеев, A.C. Автоматизированная обработка яблок : диссертация ... доктора технических наук : 05.13.07 / Александр Сергеевич Гордеев. - Москва , 1996.-423 с.

31 .Горюшинский, B.C. Совершенствование резания корнеплодов с обоснованием параметров измельчителя: автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / Горюшинский Валентин Сергеевич. - С.., 2004. - 13 с.

32.Горячкин, В.П. Собрание сочинений, т. IV / В.П. Горячкин. - М., Сельхоз-гиз, 1940.-342 с.

33.ГОСТ 21122-75 Яблоки свежие поздних сортов созревания. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003-9 с.

34.ГОСТ 27572-87 Яблоки свежие для промышленной переработки. Технические условия. — Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.12.1987 года №5076-5с.

35.Гуляев, В.А. Оборудование предприятий торговли и общественного питания / В.А. Гуляев, В.П. Иваненко, Н.И. Исаев. - M.: ИНФРА, 2002 - 250 с.

36.Давидович, И.Ю. Энергетика процесса резания / И.Ю. Давидович, В.Х. Шульман // Сборник научных трудов : К 30-летию Могилевского государственного университета продовольствия / Могилевский государственный университет продовольствия. - Минск, 2003. - С. 161-164.

37.Девин, JI.H. Применение пакета Power Graph для исследования процесса резания / Л.Н. Девин, А.Г. Сулима // ПИКАД - 2008 - №3 - С. 24.

38.Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки данных) / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985 - 351 с.

39.Елхина, В.Д. Механическое оборудование предприятий ощественного питания / В.Д. Елхина. - М. Издательский центр «Академия», 2006 - 336 с.

40.Жигжитов, A.B. Механизация процессов консервирования и приготовления кормов / A.B. Жигжитов. - Улан-Удэ: Издательство ФГОУ ВПО "БГСХА им. В.Р. Филиппова", 2008. - 110 с.

41.3озулевич, Б.В. Справочник мастера сушильного производства / Б.В. Зозу-левич, Л.Н. Кабанов, В.П. Поповский. - М.: Агропромиздат, 1985. - 175 с.

42.Ивашов, В.И. Оборудование для переработки мяса / В.И. Ивашов. - СПб. ГИОРД, 2007. - 464 с.

43.Изучение измельчителей корнеклубнеплодов : лабораторные работы / сост. : С.М. Ведищев, A.B. Прохоров, A.B. Брусенков. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 36 с.

44.Кошель, И.В. Направления совершенствования технологии и оборудования для раскроя материала / И.В. Кошель. - М., 1978. - 200 с.

45.Крайнев, А.Ф. Словарь-справочник по механизмам / А.Ф. Крайнев. - М. «Машиностроение», 1987. - 560 с.

46.Кузьмин, В.В. Совершенствование процессов резания мясного сырья на основе математического моделирования формы режущих инструментов: авто-реф. дис. канд. тех. наук: 05.18.12 / Вячеслав Владимирович Кузьмин -Санкт-Петербург, 2008. - 16 с.

47.Курдюмов, В.И. Снижение энергоемкости измельчения / В.И. Курдюмов, П.Н. Аюгин, Н.П. Аюгин // Вестник Алтайского 94 государственного аграрного университета. - 2008. - № 5 (43).

48.Купреенко, А.И. Характеристика измельчителя с режущим аппратом возвратно-поступательного типа / А.И. Купреенко, В.В. Филиппов // Техника в сельском хозяйстве. - 2005. - №3 - С. 13.

49.Лебедев, А.Т. Уточнение остроты кромки лезвия / А.Т. Лебедев // МЭСХ №4 - 2012-С.30.

50.Лебедев, И.Н. Исследование вибрационного резания пищевых продуктов с целью интенсификации процесса и улучшения его качества: дис. канд. тех. наук: 05.02.14 / Иван Николаевич Лебедев - К., 1981. - 210 с.

51.Лебедь, Н.И. Анализ и систематизация размерно-массовых показателей плодов яблок / Н.И. Лебедь, Т.В. Трофимова, А.Г. Мельников // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК. Материалы Международной научно практической конференции, Волгоград 25-27 января 2011 г. Том 2 -Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. С. 348-352.

52.Лебедь, Н.И. Измельчитель корнеплодов / Н.И. Лебедь, А.Ю. Горбачев// Наука и молодежь: новые идеи и решения. Материалы III Международной

научно-практической конференции молодых исследователей, посвященной 65-летию образования Волгоградской ГСХА, г. Волгоград, 13-15 мая 2009 г. Часть I. - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2009,- С. 344-346.

53.Лебедь, Н.И. Измельчитель ломтиковый бытовой / Н.И. Лебедь, А.Ю. Горбачев // Материалы XV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области: научное издание - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2011. - С. 220-221.

54.Лебедь, Н.И. Измельчитель корнеплодов универсальный / Н.И. Лебедь, А.Ю. Горбачев // Материалы XI Международной научной конференции студентов «Научный поиск молодежи XXI века», посвященный 170-летию Белорусской ГСХА, г. Горки, 2-4 декабря 2009, с. 71-73.

55.Лебедь, Н.И. Измельчитель плодов и корнеплодов ломтиковый универсальный / Н.И. Лебедь // Инновационные идеи молодежи - агропромышленному комплексу!: Материалы регионального конкурса инновационных разработок молодых ученых, 17 ноября 2010 г./ВГСХА: Зворыкинский Проект: МИК «Инновариум» - Волгоград 2010, - 1 CD-диск.

56.Лебедь, Н.И. Измельчитель плодов и корнеплодов ломтиковый универсальный / Н.И. Лебедь, Н.М. Антонов, A.B. Борознин, Ю.В. Искуснов // Информационный листок №34-001-11 /ЦНТИ, Волгоград - 2011.

57.Лебедь, Н.И. Лиофилизация как перспективный метод хранения продовольственного сырья / Н.И. Лебедь, А.Ю. Горбачев // Материалы IV Международной научно-практической конференции молодых исследователей, посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне, г. Волгоград, 26-28 апреля 2010 г. Часть II. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА ИПК «Нива», 2010. - С. 69-70.

58.Лебедь, Н.И. Ломтиковый измельчитель плодов / Н.И. Лебедь, Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов // Научно-производственный журнал «Сельский механизатор». -Москва, 2013-№3.-С. 12-14.

59.Лебедь, Н.И. Модернизация технологической линии производства фруктовых порошков / Н.И. Лебедь, В.В. Никифоров // Наука и молодежь: новые

идеи и решения. Материалы II Международной научно-практической конференции молодых исследователей, г. Волгоград, 14-16 мая 2008 г. Часть 2. - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2008. - С. 248-249.

60.Лебедь, Н.И. Определение нагрузочных характеристик процесса резания плодов и корнеплодов / Н.И. Лебедь, Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем. Материалы Международной научно-практической конференции. Том 1-Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012.-С.461-466.

61. Лебедь, Н.И. Оптимизация режимов и параметров ломтикового измельчителя яблок / Н.И. Лебедь, Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. ВолГАУ. - Волгоград, 2012. - №4 (28).- С. 160-164.

62.Лебедь, Н.И. Совершенствование технологической линии производства яблочного порошка / Н.И. Лебедь, В.В. Никифоров // Материалы XIII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области: научное издание - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2009. - С. 197-200.

63.Лебедь, Н.И. Результаты исследований размерно-массовых показателей плодов яблок / Н. И. Лебедь, Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. ВолГАУ. - Волгоград, 2013. - №1 (26).- С. 137141.

64.Лебедь, Н.И. Улучшение качества яблочного порошка путем модернизации технологической линии / Н.И. Лебедь, А.Ю. Горбачев // Материалы XIV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области: научное издание - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. - С. 245-247.

65.Лебедь, Н.И. Устройство для определения прочностных свойств плодов, овощей и корнеплодов / Н.И. Лебедь, М.А. Садовников // Материалы XVI региональной конференции молодых исследователей Волгоградской облас-

ти, 8-11 ноября 2011 г.-Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012.-С.190-192.

66.Лебедь, Н.И. Теоретическое обоснование процесса резания / Н.И. Лебедь, А.Г. Мельников // Материалы V Международной научно-практической конференции молодых исследователей, г. Волгоград, 11-13 мая 2011 г. Часть III. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА ИПК «Нива», 2011.-С. 312-316.

67.Лемаева, М.Н. Разработка измельчителя корнеплодов и обоснование его оптимальных конструктивных параметров и режимов работы: дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / Мария Николаевна Лемаева - С., 2007.-218 с.

68.Литвин, Е.В. Исследование технологических операций механического резания в производстве обуви и кожгалантерейных изделий: дис. канд. тех. наук: 05.19.06 / Евгений Викторович Литвин — М., 2005. -241 с.

69. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д. Зонов. - М.: Агропромизадат, 1986. - 688 с.

70.Ловкие, З.В. Теоретические и практические результаты процесса тонкослойного резания плодов для получения яблочных чипсов / З.В. Ловкие, С.А. Арнаут // Совершенствование технологий и оборудования пищевых производств : сборник докладов VI Международной научно-практической конференции (г. Минск, 2-3 октября 2007 г.) : в 2-х частях. - Несвиж, 2007. - Ч. 1. -С. 133.

71.Львов, Д.Л. Совершенствование процесса скользящего резания пищевых полуфабрикатов пластинчатыми ножами: дис. канд. тех. наук: 05.18.12 / Дмитрий Львович Львов - К., 2009. - 163 с.

72.Макевнина, Е.И. Анализ овощерезательных машин / Е.И. Макевнина, Н.И. Лебедь, А.Р. Татарко // Материалы XIV региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области: научное издание - Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. - С. 159-160.

73.Можаев, И.В. Сопротивление жесткой кожи и ее заменителей прорубанию на прессе «Революцион» марки ГТР-12 и анализ его работы: дис. канд. тех. наук: 05.19.06/И. В. Можаев- 1940.-162 с.

74.Момот, В.В. Механизация процессов хранения и переработки плодов и овощей. Справочник / В.В. Момот, В.В. Балабанов, О.В. Сорокин. - М. Аг-ропромиздат, 1988.-271 с.

75.0стальцев, В.П. Разработка и обоснование параметров измельчителя корнеклубнеплодов для технологических линий приготовления кормосмесей на животноводческих фермах: дис. канд. тех. наук: 05.20.01 / Владимир Павлович Остальцев - К., 2000. - 152 с.

76.Падохин, В.А. Физико-механические свойства сырья и пищевых продуктов / В.А. Падохин, Н.Р. Кокина. - Иваново, 2007 - 128 с.

77.Патент на изобретение РФ №2153245, A01F29/00; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, В.К. Гупалов, A.A. Носков, А.П. Селиванов, К.Н. Антонов (Россия). - №99111578/13; заявл. 01.06.1999; опубл. 27.01.2000. 2 с.

78. Патент на изобретение РФ №2162284, A01F29/00; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, В.Г. Кравченко, B.C. Паркаль, В.И. Сорокин, К.Н. Антонов (Россия). - №99111511/13; заявл. 01.06.1999; опубл. 27.01.2000. 2 с.

79.Патент на изобретение РФ №2201068, A01F29/08, В02С18/02; Измельчитель корнеплодов / Н.М. Антонов, В.В. Матюшев, С.А. Терских, A.B. Татарчен-ко, Е.А. Минлилагин, К.Н. Антонов (Россия). - №2001111974/13; заявл. 03.05.2001; опубл. 27.03.2003. 2 с.

80.Патент на изобретение РФ №2208306, A01F29/00, A01F29/08; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, В.В. Матюшев, A.B. Татарченко, К.Н. Антонов (Россия). - №2002100521/13; заявл. 08.01.2002; опубл. 20.07.2003. 2 с.

81.Патент на изобретение РФ №2225099, A01F29/00; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, В.В. Матюшев, A.B. Татарченко, К.Н. Анто-

нов, В.Н. Шаккин (Россия). - №2002116381/13; заявл. 17.06.2002; опубл. 10.03.2004. 2 с.

82.Патент на изобретение РФ №2239308, A01F29/08, В02С18/02; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, С.А. Терских, В.В. Матюшев, A.B. Та-тарченко, К.Н. Антонов, A.B. Пермяков (Россия). - №20001132018/12; заявл . 27.11.2001; опубл. 10.11.2004. 3 с.

83.Патент на изобретение РФ №2240676, A01F29/08, В02С18/02; Измельчитель корнеклубнеплодов / Н.М. Антонов, В.В. Матюшев, A.B. Татарченко, К.Н. Антонов, A.B. Лапицкий (Россия). - №2002133723/12; заявл. 15.12.2002; опубл. 27.11.2004. 3 с.

84.Патент на изобретение BY №10087, A23N15/00; Устройство для резки корнеклубнеплодов или овощей, или фруктов / З.В. Ловкие, С.А. Арнаут, В.В. Якимцов, О.Ф. Довнар (Беларусь). - №а20050457; заявл. 05.12.2005; опубл. 28.02.2007. Зс.

85.Патент на изобретение BY №10964, A23L1/212, А23В7/005; Способ производства пищевого продукта из яблок / З.В. Ловкие, С.А. Арнаут (Беларусь). - №а20060519; заявл. 26.05.2006; опубл. 30.12.2007. Зс.

86.Патент на изобретение BY №13727, A23N15/00; Устройство для резки корнеклубнеплодов или овощей, или фруктов/ С.А. Арнаут, П.П. радобольский (Беларусь). - №а20080647; заявл. 21.05.2008; опубл. 30.12.2009. Зс.

87.Патент на изобретение РФ №2369083, A01F29/08, В02С18/02; Измельчитель корнеплодов / Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов, Н.И. Лебедь, В.В. Никифоров, Н.В. Мордвинцев (Россия). - №2008113269/12; заявл. 04.04.2008; опубл. 10.10.2009. 2с.

88.Патент на полезную модель РФ №102175, A01F29/00; Измельчитель ломти-ковый / Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов, Г.И. Ивко, М.В. Каплюжников, С.С. Кузнецов, Н.И. Лебедь, Е.И. Макевнина (Россия). - №2010132533/21; заявл. 02.08.2010; опубл. 20.02.2011. 2 с.

89.Патент на полезную модель РФ №113636, A23N4/14; Устройство для ориентации и разделки яблок / Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов, Г.И. Ивко, М.В.

Каплюжников, С.С. Кузнецов, Н.И. Лебедь, А.Г. Мельников (Россия). -№2011122033/13; заявл. 31.05.2011; опубл. 27.02.2012. 2 с.

90.Патент на полезную модель РФ №118519, A23N15/00, A01F29/08; Устройство для определения прочностных свойств плодов, овощей и корнплодов/ Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов, С.С. Кузнецов, Н.И. Лебедь, М.Н. Шапров (Россия).-№2011148831/13; заявл. 30.11.2011; опубл. 27.02.2012. 2 с.

91.Патент на полезную модель РФ №127986, A23N15/00, G09B25/00; Испытательный стенд для измерения составляющих сил резания плодоовощной продукции/ Н.М. Антонов, Ю.В. Искуснов, Н.И. Лебедь (Россия). -№2012149203/12; заявл. 19.11.2012; опубл. 10.05.2013.

92.Попова, И.В. Совершенствование технологии и средств сушки овощного сырья: автореф. дис. канд. тех. наук: 05.20.01/ Ирина Викторовна Попова -М., 2009. - 19 с.

93.Потапов, В.А. Плодоводство / В.А. Потапов, В.В. Фаустов, Ф.Н. Пильщиков. - М.: Колос, 2000 - 432 с.

94.Проектирование и расчет рабочих органов сельскохозяйственных машин: учебно-методическое пособие / Сост. В.А. Селиванов. А.Н. Цепляев, Д.А. Нехорошев. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2010. - С.68.

95.Проников, A.C. Надежность машин / A.C. Проников. - М. «Машиностроение», 1978.-401 с.

96.Резник, Н.Е. Взаимодействие лезвия с материалом в процессе его резания и износ лезвия. / Н.Е. Резник //В. кн. «Повышение износостойкости и долговечности режущих элементов сельскохозяйственных машин». - 1967. - С.5.

97.Резник, Н.Е. Острота лезвия и методы ее измерения / Н.Е. Резник /V «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства». - 1972. - №6. - С. 8.

98.Резник, Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов / Н.Е. Резник. - М. «Машиностроение», 1975. - 311 с.

99.Родиков, С.А. Методы и устройства анализа зрелости яблок / С.А. Родиков. -М.,2005 -315 с.

100. Савчук, В.П. Обработка результатов измерений. Физическая лаборатория. Часть 1. / В.П. Савчук. - Одесса: ОНПУ, 2002. - 54 с.

101. Садовников, М.А. Обоснование конструктивно-технологических параметров машины для резания очищенной мякоти плодов бахчевых при переработке на цукаты: автореф. дис. кан. тех. наук: 05.20.01 / Михаил Александрович Садовников. - Волгоград, 2012. - 24 с.

102. Садовников, М.А. Определение прочностных характеристик плодов бахчевых культур / М.А. Садовников // Материалы V междун. научно-паркт. конференции молодых исследователей / ВГСХА. - Волгоградская ГСХА, 2011 - С. 283.

103. Санев, В.И. Основы резания древесин: лабораторный практикум / В.И. Санев, A.B. Сергеичев. - СПб, СПбГЛТА, 2007. - 87 с.

104. Семин, Д.В. Совершенствование технологии и машины для удаления коры с плодов тыквы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Дмитрий Викторович Семин. - Волгоград, 2006. - 210 с.

105. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / A.A. Спиридонов. - М.: Машиностроение, 1981,- 184 с.

106. Степанова, Е. Г. Реологические свойства яблок при различных способах их обработки / Е. Г. Степанова, В. А. Причко// Пищевая технология. -1999.-№5-6.-С. 2.

107. Фомин, В.И. Исследование бесподпорного среза трав / В.И. Фомин // Труды ВИСХОМа. - 1962. - вып. 39. - С. 3.

108. Хромеенков, В.М. Научные основы совершенствования скользящего резания пищевых материалов и создания высокоэффективных резальных машин и ножевых измельчителей: дис. д-ра. тех. наук: 05.18.12. / Хромеенков Владимир Михайлович. - М., 1993. - 420 с.

109. Чернилевский, Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования / Д.В. Чернилевский. - М.: Машиностроение, 2002.-286 с.

110. Четвертаков, А.В. Технологические процессы и средства механизации транспортировки и товарной обработки плодов : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.20.01 / Анатолий Васильевич Четвертаков. - Москва, 1994.-61 с.

111. Шапров, М.Н. Механико-технологическое обоснование эффективных технологий и технических средств для первичной переработки плодов тыквы : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.20.01 / Михаил Николаевич Шапров. - Волгоград, 2010. - 393 с.

112. Юхин, Т.П. Энергоемкость резания кормовых корнеклубнеплодов / Г.П. Юхин // Башкирский ГАУ. - 2004,- С. 4.

113. Anet, E.F.L.J. Coggiola Superfilicial Scald, a Functional Disorder of Stored Apples. X. Control farnesene Autoxidationa / E.F.L.J. Anet, M. Iliano // J.Sci. Fd Agric. -1974- №25-P.293.

114. Ragni L., Mechanical behaviour of apples, and damage during sorting and packaging / Berardinelli A, Ragni L. - J. agr. engg Res.-2001.-Vol.78,N 3.-P. 273-279.-Англ.-Bibliogr.: p.279.

Приложение 1 - Экспериментальные данные по статическому резанию плодов яблок

Таблица 1

Варианты резания

Плод 2

Десять ножей зигзагообразно сорта(ре-

расположенные со сдвигом зание од-

Десять ножей - одна плос- по вертикали относительно ним но-

Один нож кость друг друга по высоте в 2 мм. жом)

Показатель рубка скольжение рубка скольжение рубка скольжение рубка

Диаметр плода, мм 66

Величина сжатия, мм 0,002 0,001 0,005 0,005 0,004 0,0025 0,006

Усилие критическое в Н 7 5 60 50 35 25 60

Работа Н*м

сжатия 0,007 0,0025 0,15 0,125 0,07 0,0312 0,18

резания 1,254 1,2 18,3 17,5 9,3 8,7 4,2

общая 1,261 1,2025 18,45 17,625 9,37 8,7312 4,38

Коэффициент полезной работы резания 0,9944 0,9979 0,9918 0,9929 0,9925 0,9964 0,958

Модуль сжатия 0,231 0,1875 1,98 1,875 1,155 0,9375 1,98

Площадь сечения в см2 34,2 34,2 245 34,2

Удельная работа, 2 Нм/см

общая 0,0369 0,0352 0,0753 0,0719 0,0382 0,0356 0,1280

резания 0,0366 0,0351 0,0747 0,0714 0,0379 0,0355 0,1228

сжатия 0,0003 0,0001 0,0006 0,0005 0,0003 0,0001 0,0005

Приложение 2 - Толщина области структуры у плодов яблок сортов Антоновка обыкновенная и Джонатан в процентном соотношении от общего размера плода

Таблица 2

Показатель БВ, % ВТ, %

Антоновка Джонатан Антоновка Джонатан

обыкновенная обыкновенна

Среднее 23,08 23,77 8,77 9,86

Стандартная

ошибка 0,290 0,23337 0,233 0,156

Медиана 23,25 24 9 9,95

Мода 23,3 24,1 9,1 9,9

Стандартное от-

клонение 2,05 1,65 1,65 1,10

Дисперсия выбор-

ки 4,23 2,72 2,72 1,22

Эксцесс 0,373 0,375 0,375 0,379

Асимметричность -0,473 -0,454 -0,454 -0,463

Интервал 10,2 7,9 7,9 5,3

Минимум 17 19,5 4,5 7

Максимум 27,2 27,4 12,4 12,3

Сумма 1154,2 1188,8 438,8 493,1

Счет 50 50 50 50

Таблица

Показатель ГД, % ДЕ,%

Антоновка обыкновенная Джонатан Антоновка обыкновенна Джонатан

Среднее 15,76 16,8 49,73 49,77

Стандартная ошибка 0,247 0,2165 0,2937 0,233

Медиана 16 16,95 50 50

Мода 16,3 16,5 49,3 50,1

Стандартное отклонение 1,75 1,53 2,07 1,65

Дисперсия выборки 3,07 2,34 4,29 2,72

Эксцесс 0,384 0,386 0,406 0,375

Асимметричность -0,476 -0,450 -0,466 -0,454

Интервал 8,4 7,4 10 7,9

Минимум 11,2 12,8 44,3 45,5

Максимум 19,6 20,2 54,3 53,4

Сумма 788,3 840 2486,6 2488,8

Счет 50 50 50 50

Приложение 3 - Размерные показатели плодов яблок

Таблица 4

Показатель Диаметр плода, мм Высота плода, мм

Антоновка обыкновенная Джонатан Антоновка обыкновенна Джонатан

Среднее 65,9 70,3 53,8 53,8

Стандартная ошибка 0,790 0,775 0,549 0,659

Медиана 65,7 70,9 54,1 54,1

Мода 65,7 68,4 55,4 55,3

Стандартное отклонение 5,58 5,48 5,49 6,59

Дисперсия выборки 31,23 30,05 30,16 43,44

Эксцесс 0,089 0,416 0,990 1,006

Асимметричность -0,015 -0,464 0,0321 0,0386

Интервал 25,4 26,5 32,2 38,7

Минимум 51,5 55,9 38,9 35,9

Максимум 76,9 82,4 71,1 74,6

Сумма 3297,4 3514,2 5386,6 5384,2

Счет 50 50 100 100