Взаимодействие рабочих органов оборудования и формуемого продукта.

Для описания этого взаимодействия необходимо изучить общие закономерности воздействия на продукт как на определенный класс физически обоснованных напряжений в типовых элементах рабочих органов.

Типовые элементы подразделяются на:

нагнетатели;

предматричные камеры;

формующие матрицы;

массопроводы.

Задача выяснения этого взаимодействия зависит от вида математической модели, которую можно получить на основе физического или ММ.

Физическое моделирование основано на определении констант и критериев подобия, входящих в критериальные уравнения описания взаимодействия рабочего органа, формующего аппарата и движущегося материала.

При физическом моделировании получаем уравнение, адекватность которого оценивается на основе лабораторного эксперимента. Эта модель в дальнейшем переносится на промышленное оборудование с сохранением числовых значений критерия подобия.

Недостаток этого вида моделирования - необходимость равенства сразу нескольких критериев при переходе от модельной установки к промышленной.

Математическое моделирование лишено недостатков физического моделирования и заключается в составлении дифференциальных уравнений на основе экспериментальных данных в критериальной форме, в форме уравнения регрессии, в форме кривых отклика.

В основе использования физических закономерностей лежат уравнения материального и энергетического баланса, а также уравнение сохранения момента количества движения (уравнение неразрывности, движения, энергетики, реологического состояния).

Основные направления интенсификации процесса формования.

Повышение производительности при сохранении качества продукции, за счет механизации и автоматизации формования, за счет роста технического уровня с сокращением времени формования при совершенствовании технологических режимов, оптимизации геометрических и динамических параметров оборудования, с улучшением и обновлением рецептур, переходом от периодического к непрерывному производству.

Повышение экономической эффективности за счет снижения себестоимости продукта, создания поточных линий, в том числе с модульными машинами.

Улучшение социального фактора с оптимальным обслуживанием, с увеличением производительности труда.

Организационно-техническое совершенствование межоперационного транспорта подачи и выдачи изделий.

Контроль качества изделий при формовании.

Брак при формовании практически не возвращается в производство, а полностью утилизируется. Контроль изделий при формовании очень сложен, т.к. важны структура и состав, сложность механического воздействия на продукт, непрерывное изменение свойств и структуры материала при формовании.

Получение заданных свойств продукта требует постоянства контроля, технологических параметров и качества продукта (обобщенный контроль качества свойств, отвечающий требованиям технических условий).

Для сформированного продукта частные свойства состоят из геометрических размеров, формы и внешнего вида, прочности, плотности, влажности и др.

Качество – это обобщенный показатель частных свойств. Этот показатель должен отвечать требованиям технических условий, оговаривающихся пределами плотности, вязкости, влажности, геометрических размеров, прочности и внешнего вида.

Контроль качества осуществляется автономными приборами, регистрирующими рабочие параметры аппарата и технологические параметры производства. Контрольные приборы регистрируют частные свойства продукта в заводских лабораториях.

Нет приборов, регистрирующих свойства продуктов в процессе формования. Косвенно регистрация идет регистрацией затрат мощности.

Шнековые нагнетатели.

Применяются в линиях непрерывного формования пищевых продуктов (отжатии). Непрерывная подача материала под определенным давлением. Производительность и давление имеют мягкую связь зависимость производительности от давления (напорно-расходная характеристика). Используются в пищевой промышленности при формовании конфетных, макаронных изделий, при отжатии соков, масла (из масла семян), бульонов из рыбных отходов, нагнетание фарша в колбасном производстве.

Достоинства: непрерывность работы, возможность термостатирования продукта в процессе обработки, возможность регулирования давления формования, получения однородного состава на выходе, благодаря непрерывному перемешиванию в межвитковом пространстве.

Недостатки: отсутствие единой теории математического описания, большое конструктивное разнообразие шнеков (по форме, изготовлению).