Учебное пособие 1992

зон, и на ее долю приходится не менее 40 % всех материальных затрат на создание культур.

На данный момент отечественная промышленность выпускает лишь дисковый культиватор КЛБ-1,7, способный производить уходы в специфических условиях нераскорчеванных вырубок, однако, он недостаточно эффективно уничтожает нежелательную растительность, имеет низкую производительностью, и является морально устаревшей моделью. Использование сельскохозяйственных культиваторов не представляется возможным вследствие их неприспособленности к условиям вырубок [1].

С целью устранения изложенных недостатков, нами предложено совместить в одной конструкции культиватора сферические диски и лемешные рабочие органы, использовав их положительные стороны. Из положительных сторон работы сферических дисков приняты высокая проходимость и отсутствие забивания, а лемешных – устойчивый ход по глубине обработки почвы, полное подрезание сорняков и их уничтожение.

Для решения поставленных задач была разработана математическая модель описывающая динамику движения рабочих органов орудия при преодолении препятствий и в почвенной среде, обоснованы их оптимальные параметры на основе изучения динамических и прочностных параметров в среде САПР, проведены лабораторные испытания с использованием тензометрических установок, обоснована общая схема экспериментального культиватора.

Новый культиватор (рисунок) состоит из телескопической рамы 1, двух опорных колес 2, сферических дисков 3, установленных на переднем брусе рамы, лемешных рабочих органов 4 – на заднем брусе рамы и предохранительных механизмов 5 [2].

Предложенный вариант компоновки рабочих органов различного типа (дисковых и лемешных) обеспечивает рациональный силовой баланс культиватора. Расположенные на переднем брусе сферические диски выполняют роль подпружиненных опорных колес, за счет действующей на них выталкивающей силы. Стрельчатые лапы, напротив, благодаря действию заглубляющих сил, способствуют заглублению дисков.

Проведенные исследования доказали эффективность использования предлагаемого культиватора. Уничтожение сорной растительности составило 86 %, что более чем в два раза выше по сравнению с культиватором КЛБ-1,7. Практически не наблюдается за-

101

бивание как дисковых, так и лемешных рабочих органов и культиватора в целом почвой и растительностью. При преодолении пней рама культиватора не испытывает заметных вертикальных и горизонтальных колебаний. Это обеспечивает низкую повреждаемость культур 0,64 против 5,7 % у КЛБ-1,7 и устойчивость по глубине обработки, которая составляет 10…12 см [1].

При движении агрегата сферические диски разрезают насыщенный корнями почвенный пласт, что улучшает условия работы движущихся следом лемешных рабочих органов, которые эффективно уничтожают сорную растительность в необработанных междисковых пространствах и выравнивают почвенный профиль.

Однако, необходимо еще решить следующие задачи: разработать математическую модель работы культиватора в целом, для обоснования оптимальной схемы расположения рабочих органов и опорных колес; разработать тензометрическую установку для проведения полевых исследований культиватора; разработать рекомендации по технологии проведения уходов новым культиватором.

Литература 1 Бартенев И.М. Культиватор для ухода за культурами на вы-

рубках [Текст] / И.М. Бартенев, М. Н. Лысыч, П.В. Захаров // Лесное хозяйство. – Москва, 2011. – Вып. 1. С 45-46.

2 Пат. 2319329 РФ, МКИ A01B49/02, 76/00. Комбинированное почвообрабатывающее орудие [Текст] / И. М. Бартенев, М. Н. Лысыч, А. А. Кузнецов; заявитель и патентообладатель ВГЛТА.

–№ 2006127356/12; заявл. 27.07.2006; опубл. 20.03.2008, Бюл. № 12.

–3 с.

102

УДК 661.15

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОДООВОЩНЫХ ПЮРЕОБРАЗНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ

А.Н.Остриков, А.В.Трушечкин

Воронежский технический университет инженерных технологий

E-mail: netstreamer@rambler.ru

С целью сохранения в плодах и овощах максимального количества полезных веществ при их концентрировании используется вакуум-выпаривание, которое позволяет обрабатывать сырье при более низких температурах кипения испаряемой из продуктов влаги, и сохранять ценные термолабильные вещества (витамины, аминокислоты и др.).

Чтобы максимально сократить потери полезных компонентов в готовом продукте в процессе выпаривания и уменьшить время контакта продукта с нагретыми поверхностями был разработан пластинчатый вакуум-аппарат (рисунок) со стекающей пленкой, позволяющий получить плодоовощные пюре высокого качества.

Пластинчатый вакуум-выпарной аппарат: 1 – вакуум-камера; 2 – пластины; 3 – перегородки; 4,5,9,11 – патрубки; 6 – устройство для подачи исходного продукта; 7 - выгрузочная камера; 8 - шнековый транспортер; 10 - шлюзовой вакуум-затвор; 12 – коллектор; 13

– сепараторы; 16 – скребки; 17 – пневмоцилиндры; 18 – штоки; 24,25 - регулируемый привод

Аппарат состоит из вакуум-камеры прямоугольного сечения, внутри которой параллельно расположены вертикальные теплообменные пластины, имеющие волнообразный профиль. Пластины выполнены полыми с расположенными внутри горизонтальными

103

перегородками для обеспечения зигзагообразного движения теплоносителя и снабжены нижним патрубком для подвода горячего теплоносителя и верхним патрубком для отвода отработанного теплоносителя.

Над каждой теплообменной пластиной установлено устройство для подачи исходного продукта, представляющее соединенные между собой трубы с горизонтальной прорезью, в которые входят верхние края теплообменных пластин.

Внижней части вакуум-камеры под пластинами установлена выгрузочная камера с находящимся в ней шнековым транспортером и выгрузочным патрубком со шлюзовым вакуум-затвором.

Вверхней крышке вакуум-камеры расположены патрубки для отвода испаряемых водяных паров, которые соединяется коллектором

свакуум-насосом.

Предложенный пластинчатый вакуум-выпарной аппарат позволит:

-получать плодоовощные пюре повышенной пищевой и биологической ценности;

-интенсифицировать процесс концентрирования вследствие использования рационального взаимного перемещения продукта и теплоносителя;

-сократить себестоимость продукции вследствие уменьшения затрат на производство единицы продукции.

Литература 1. Процессы и аппараты пищевых производств: В 2 тт: Учеб-

ник для вузов (под ред. Острикова А.Н.). – СПб. : ГИОРД, 2007.– 1312 с.

104

УДК 678.023

«ОТХОДЫ В ДОХОДЫ» МЕТОДОМ НЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ

А.А.Измайлов Воронежский государственный аграрный университет имени Им-

ператора Петра I

E-mail: aleksei_izmailov@inbox.ru

Комплексное использование сырья и создание безотходных технологий является одной из основных задач современного производства. Ежегодно тысячи тонн отходов лесопильного производства, остаются не востребованным. По данным Федеральной службы государственной статистики, в Воронежской области, работают 307 предприятий по обработке древесины и производству изделий из дерева., отходы которых составляют 35% от общего количества переработанной древесины. В области существует также проблема полимерных отходов, крупнейшими поставщиками которых, являются г.Воронеж – 10409,85 т/год, г.Борисоглебск – 868,7 т/год, г.Россошь – 698, 64 т/год, г.Лиски – 619, 45 т/год. Сжигание этих отходов наносит колоссальный вред окружающей среде, захоронение ведет к захламлению полезных площадей т.к. полимеры разлагаются в земле до 100 лет. Наиболее перспективным считается использование этих отходов в качестве компонентов композиционных материалов, применяемых в строительстве.

В настоящее время для получения профильных изделий из композиционных материалов, используют экструдеры. Древесина – не очень податливый в технологии материал. И еѐ протекание в экструдере или литьевой машине, весьма затруднителен по сравнению с пластиком.

При высоких давлении и температуре она начинает гореть. К тому же, обладая серьезными абразивными свойствами, быстро изнашивает плунжерные пары, рабочие цилиндры и шнеки дорогостоящих экструдеров, поверхности формующих инструментов, что в конечном итоге приводит к нарушению сплошности материала изделия. К недостаткам экструдера стоит так же отнести, не пригодность для производства изделий из вторичного сырья, характеризующегося большой химической и физической неоднородно-

105

стью, высокой нестабильностью температурных параметров перехода от вязкопластического к жидкотекучему состоянию и начала химической деструкции. Указанный недостаток обусловлен специ-

структуру материала, из физически и химически неоднородного сырья с нестабильными технологическими параметрами.

106

2.Обеспечить возможность компенсации износа рабочих органов прессовой установки.

3.Разработать конструкцию установки для непрерыв-

ного прессования изделий из композиционных материалов на основе вторичных полимеров и отходов деревообрабатывающего производства.

Ожидаемые результаты.

Удешевление производства длинномерных изделий за счет сокращения трудоемкости и стоимости подготовки сырья из отходов деревообрабатывающего производства и термопластов.

Получение высококачественных изделий, включая обеспечение плотной, однородной структуры материала, из физически и химически неоднородного сырья с нестабильными технологическими параметрами.

УДК 664.655.016.8

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ТЕРМОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВЫХ ОБЪЕКТОВ

Н.С.Родионова, Т.И.Бахтина Воронежский государственный университет инженерных

технологий

E-mail: t_faleeva@mail.ru

В настоящее время индустрия общественного питания находится в состоянии интенсивного развития, связанного с применением прогрессивного технологического оборудования, увеличением выпуска кулинарной продукции, а также совершенствованием технологии производства. В связи с этим ведущие мировые компании, занимающиеся термической обработкой продуктов питания предлагают различные технические реализации данного процесса.

Но, к сожалению, данные решения, помимо довольно высокой стоимости, не обладают возможностью изменять в широком диапазоне характеристики процесса, что затрудняет поиск наиболее оптимальных параметров процесса термической обработки. Также возможно применение предварительной упаковки продуктов

107

в вакуумные полимерные, что позволяет сохранить пищевую и биологическую ценность исходного сырья, а также увеличить выход готовых изделий [1, 2].

Целью работы является создание опытного образца экспериментальной установки для проведения процесса термо – влажностной обработки пищевых объектов с возможностью предварительной вакуумной упаковки, стоимость которой существенно ниже существующих аналогов, с широким диапазоном изменения характеристик процесса.

На данный момент разработана конструкция и отправлена заявка на полезную модель «Экспериментальная установка для лабораторных исследований процесса мембранного разделения пищевых сред в тангенциальном режиме». Разработка экспериментальной установки имеет ряд положительных сторон, в том числе:

–использование установки в качестве опытного устройства, при помощи которого возможно определять оптимальные режимы термической обработки продуктов питания;

–использование установки на предприятиях торговли и общественного питания для проведения процесса термической обработки продуктов питания.

Задачами, решение которых необходимо для достижения поставленной цели, являются: изучение состава и свойств исследуемых продуктов, разработка конструкторской документации и проведение автоматизации установки, разработка паспорта на предлагаемую установку, создание опытного образца и проведение экспериментов, оценка экономической эффективности применения разработанной установки, получение патента на предлагаемую полезную модель.

Литература 1. Долгополова, С. Новые кулинарные технологии [Текст] /

С. Долгополова. – М. : Ресторанные ведомости, 2005. – 272 с.

2.Оборудование предприятий общественного питания [Текст]

/Т.Л. Колупаева, Н.Н. Агафонов, Г.Н. Дзюба и [др.]. – М. : ИРПО ; Изд. центр «Академия», 2010. – 304 с.

108

УДК 621.981

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА НАНЕСЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ

В.О.Никонов Воронежская государственная лесотехническая академия

E-mail: 8888nike8888@mail.ru

Современной проблемой машиностроения является увеличение износостойкости деталей и узлов трения. Перспективным направлением ее решения является нанесение покрытий плазменным напылением. Однако покрытия, созданные плазменным напылением, имеют низкую прочность по сравнению с прочностью напыляемого материала, что составляет проблему надежности данных покрытий.

Известные способы упрочнения покрытий пластическим деформированием имеют недостатки, связанные с малым увеличением плотности плазменного покрытия и его прочности, или имеют ограничение использования по величине толщин упрочняемых покрытий и повышенными энергозатратами.

В этой связи важнейшей задачей является создание нового ресурсосберегающего способа упрочнения плазменных покрытий.

Техническим результатом является повышение плотности порошкового покрытия, его адгезионной и когезионной прочности для широкого диапазона толщин покрытий.

На фиг. 1 показана схема комбинированного процесса плазменного напыления покрытия с его одновременной электромеханической обработкой на примере цилиндрической детали.

Предлагаемый способ комбинированного упрочнения поверхностей деталей реализуется плазменным напылением покрытия 1 на деталь 2 с помощью плазменной струи 3 плазмотрона 4 с одновременной электромеханической обработкой напыляемого покрытия 1 с помощью ролика 5, обкатывающего покрытие с прижимным усилием F. В результате подвода тепла к покрытию при его напылении от плазменной струи, перед электромеханической обработкой поверхность охлаждается смазочно-охлаждающей жидкостью струей 6 охладителя 7. Для смыва остатков моющего раствора от струи 6 после зоны электромеханического воздействия на покрытие поверхность об-

109

рабатывается струей воды высокого давления 8 от форсунки 9.

При прохождении электрического тока через первый слой покрытия образуются два источника тепла. Первый – в зоне контакта деформирующего инструмента 5 с покрытием 1, который нагревает компоненты покрытия и, вследствие этого, увеличивает их пластические свойства, обеспечивает пластическую деформацию до состояния заполнения пор в покрытии, и тем самым ведет к увеличению плотности и когезионной прочности покрытия. Второй тепловой источник образуется на границе 10 покрытия 1 и детали 2 вследствие высокого электрического сопротивления в данной зоне и обеспечивает условия высокой адгезионной прочности покрытия.

При нанесении второго и последующих слоев добавляются границы между слоями 11, представляющие собой дополнительные электрические сопротивления и, соответственно, источники тепла, обеспечивающие более благоприятные условия разрушения окислов в границах 11 и высокой прочности соединения слоев между собой.

На поверхность изделия плазменным напылением послойно наносят покрытие 1 при одновременной электромеханической обработке с рассчитанными режимными параметрами, ступенчато изменяющимися при нанесении и упрочнении каждого последующего слоя. При этом осуществляется высокотемпературная пластическая деформация покрытия, обеспечивающая высокую плотность и прочность покрытия толщиной 1,0 и более миллиметров. Кроме того, нагрев детали плазменной струей 3 позволяет уменьшить энергозатраты электромеханической обработки покрытия и снизить вероятность хрупкого разрушения покрытия за счет того, что по-

110