Государственный

Установление параметров, определяющих качество формования высокодисперсных пищевых сред

1. 
   Определение реологической модели, адекватно описывающей течение формуемой пищевой массы;
   
2. 
   Оценка степени соответствия применяемого для формования оборудования характеру процесса и реологической модели формуемой массы;
   
3. 
   Определение параметров процесса, наиболее существенно влияющих на его ход:
   
   1. 
      Оценка влияния конструктивных параметров формующего оборудования на стабильность и точность формования;
      
   2. 
      Оценка влияния технологических параметров на стабильность и точность формования.
      

По п. 1. Выполнение работы по пункту 1. возможно как на основании экспериментальных данных по вискозиметрии испытуемой среды, так и на основании сведений об этой среде и её аналогах, приведенных в справочной литературе, например в [1].

По п. 2. Решение вопроса по п. 2 принимается в соответствии с рекомендациями учебной литературы [2,3,4].

По п. 3. Правильность выводов по п. 3 зависит от того насколько адекватна принятая реологическая модель формуемой массы поскольку константы принятой модели могут служить комплексными характеристиками как массы так и процесса. Необходимо учитывать сильную, как правило, зависимость этих характеристик от температуры и интенсивности движения среды.

По п. 3.1. Влияние конструктивных параметров на точность дозирования формуемой массы, соответствие формы заданным параметрам, состояние поверхности изделия и т.п., определяются в значительной степени конструкцией рабочих органов формующей машины. В данной работе оценка

По п. 3.2. В качестве параметров, оцениваемых по данному пункту как правило принимают температуру формуемой массы, температуру и влажность окружающей среды, степень соответствия реологических характеристик массы требованиям технологических инструкций.

Методические указания по выполнению работы

Выбор реологической модели для практических целей, как правило, ограничивается следующими моделями:

1. 
   – вязко-пластичная среда Бингама, математическая формула
   

τ = τ_о + η_плγ^/;

2. 
   – «степенная» среда Оствальда – де – Вила, математическая формула
   

τ = К∙(γ^/)ⁿ ;

3. 
   – «пластично – степенная» среда Гершеля – Балкли, математическая формула τ = τ_о + В∙(γ^/)ⁿ ;
   

4. 
   – модель Кэссона, применимая только для шоколада
   

  b  _,
где: τ – напряжение сдвига, Па; τ_о – предельное напряжение сдвига, Па; η_пл – пластическая вязкость, Па∙с; γ^/ - скорость деформации сдвига,с^-1; К – коэффициент консистенции, Па∙с^-n; n – индекс течения, В – коэффициент аналогичный коэффициенту консистенции, Па∙с^-n; b – аналог коэффициента консистенции для среды Кэссона, (Па∙с)^1/2.

Приведенным реологическим моделям могут соответствовать следующие виды формования.

1 – экструзия с различными видами нагнетателей, наиболее часто применяют шнековый нагнетатель

1 2 3 4

1. 
   – корпус экструдера, 2 – шнековый нагнетатель, 3 – предматричная камера. 4 – матрица.
   

2. 
   – резка, (гильотинная или дисковая и т.п.)
   

1 – конфетный жгут, 2 – нож гильотинный, 3 – корпуса конфет

3. 
   – штампование, пуансоном и ротационное
   

Пуансон ротационное формование

3. 
   – отливка, отсадка
   

Результаты анализа сводятся в таблицу по форме табл. 3.

Принятая реологическая модель (формула)	Оценка соответствия оборудования характеру процесса (соответ/ нет)	Виды параметров влияния
		конструктивные		Технологические с указанием интервала регулирования
		Точность дозирования %	Соответствие формы (соотв/ нет)	t, oC	W, %

Таблица 3

Рекомендуемая литература:

1. 
   Структурно – механические характеристики пищевых продуктов. Справочник под ред. проф., д.т.н. А.В. Горбатова. - М.: «Лёгкая и пищевая промышленность».- 1982.- 294 с.
   
2. 
   Мачихин Ю.А., Берман Г.К., Клаповский Ю.В. Формование пищевых масс. - М.: «Колос».-1992.- 270 с.
   
3. 
   Драгилев А.И., Дроздов В.С. Технологические машины и аппараты пищевых производств. - М.: «Колос».- 1999.- 376 с.
   
4. 
   Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А., Ураков О.А. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 1. Под ред. акад. В.А. Панфилова. - М.: «Высшая школа».- 2001.- 704 с.
   

Лабораторная работа №4

Определение параметров управления качеством готовой продукции при завёртке

Цель работы:
отработка навыка выявления параметров подачи не завернутой продукции на завёрточные машины
В качестве примера рассмотрим участок завёртки карамели в механизированной поточной линии производства карамели (см. рис.2) [1,2]. Будем рассматривать участок завёртки как «систему массового обслуживания с ожиданием» (см. [3]). Распределительный конвейер обслуживает завёрточные машины по n –каналам обслуживания, т.е. такое количество каналов подачи изделий может быть задействовано. Машин же требующих заполнения их бункеров освобождается λ шт/мин.
Плотность потока обслуживания, т.е. количество машин, бункеры которых заполняются в единицу времени – µ маш/мин. Если известно время заполнения одного бункера (τ_зб) и все они заполняются за одинаковое время,
µ=1/ τ_зб (1)
Вероятность того, что под загрузкой будут заняты все n каналов и в очереди на заполнение бункеров не будет машин выражается формулой (2)

p_n 
P _n, a _
R _n, a _  P _n, a _  ^a
n  a
, (2)

где p_n - искомая вероятность,

P _n, a_
an
- вероятность
a ^

пуассоновского события

_P _n, a_  _n! e
^ ; (3)

R_n, a_
 

• 
  вероятность согласно закону распределения Эрланга,
  

 ⁿ _{a }^s 

R _n, a _  _
^e a ^ ; (4)

_ ^{s0 s!} _


a  _
   _çá

. (5)

В задачу оптимизации работы участка входит обеспечение отсутствия простоя завёрточных машин, т.е. отсутствие очереди на загрузку с вероятностью близкой к единице.
Такая постановка задачи позволяет выявить параметры работы участка завёртки, обеспечивающие высокую вероятность отсутствия простоев оборудования.


Порядок проведения работы:
уточняем:

1. 
   – производительность всей механизированной поточной линии – Q кг/мин, (задаётся);
   

2. 
   – производительность завёрточных машин – q_M, кг/мин,
   

q_M  
N_ö



60  k ^,

где φ – коэффициент, учитывающий неполноту заполнения рабочих органов машины изделиями, φ = 0,99; N_ц – количество завёрточных циклов (штук изделий) в минуту, N_ц = 450 цикл/мин; k – количество изделий в килограмме (120 шт).

3. 
   – производительность каналов подачи изделий из конвейера – накопителя в бункер завёрточного автомата – q_K, кг/мин, подлежит определению с целью оптимизации количества изделий на распределительном конвейере при условии обеспечения бесперебойной загрузки завёрточных машин;
   

4. 
   –количество завёрточных машин, N , шт, N = Q/q_M; 5 – ёмкость бункера завёрточной машины, G_Б, кг;
   

6. 
   – ёмкость конвейера - накопителя G_кон, кг;
   

6. 
   – максимально возможное количество каналов подачи изделий в бункеры машин n= G_кон,/ q_K ∙τ_З , τ_З = G_Б/ q_M;
   
7. 
   – задаваясь вероятность того, что в очереди ожидания загрузки машин нет, при полной обеспеченности производительности участка завёртки, находим необходимое количество каналов подачи изделий из конвейера – накопителя в завёрточные машины.
   

схем

2. задания и методические указания по выполнению контрольную работу

Контрольная работа состоит из общего задания для всех студентов и специального задания, индивидуального для каждого студента.

В общем задании студент должен привести машинно-аппаратурную схему производства пищевой продукции в соответствии со своим шифром по таблице, приведенной ниже и дать описание её работы.
Специальное задание см. задание 2.
Выполнение специального задания базируется на литературе [1-5].

Задание 1.

1. 
   Приведите машинно-аппаратурную схему линии по варианту, указанному ниже в таблице, дайте перечень (экспликацию) оборудования и опишите её работу.
   

№ по послед. цифре шифра

жүктеу/скачать 2.65 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: