Лекція № 2 Механічні процеси харчових виробництв

(сортування) сипких матеріалів.

на тверді матеріали.
Рушійна сила механічних процесів - різниця зусиль

(F), що прикладаються до окремих частин матеріалу.

що здійснюється завдяки механічній дії.
Види подрібнення
Дроблення,
коли подрібнені частинки не мають

форми

Різання,
коли одночасно зі зменшенням розміру частинкам надається певна форма

продукту необхідної консистенції;
порціонування продукту;
переробки і утилізації відходів сировини і залишків

їжі.

i = dп

/ dк
де і - лінійний ступінь подрібнення;
dп - розмір частинок вихідного матеріалу, м;
dк - розмір частинок подрібненого матеріалу, м.

Об'ємний ступінь подрібнення:
а = і3 = dп3 / dк
де а - об'ємний ступінь подрібнення

Середній лінійний розмір dсер:
dсер =3√ (l ∙ b ∙ h)

де 1 - максимальна довжина куска, м;
b - максимальна ширина, м;
h - максимальна висота, м.

молекулярного притягання по поверхнях руйнування матеріалу. З цієї теорії випливає,

що робота, необхідна для подрібнення, пропорційна знову утворюваній поверхні матеріалу, що подрібнюється

При подрібненні робота витрачається на деформації матеріалу до досягнення граничної деформації, що руйнує. Звідси випливає, що робота, необхідна для подрібнення, пропорційна зменшенню об'єму шматків матеріалу перед їх руйнуванням

виражається рівнянням:

А = А1 + А2 =

ΔVHm + ΔSHs ,

де А  корисна робота зовнішніх сил при дробленні, Дж;
А1  робота, що витрачається на деформацію руйнованих кусків, Дж;
А2  робота, що витрачається на одержання нової поверхні, Дж;
ΔV  зменшення об’єму кусків матеріалу внаслідок їх деформації перед руйнуванням, м3;
Hm  постійна для даного продукту величина, що характеризує його структурно-механічні і фізико-хімічні властивості, Па;
ΔS  прирощення площі поверхні, м2;
Hs  постійна, яка характерна для даного матеріалу і пропорційна вільній поверхневій енергії твердого тіла, Н/м.

подрібнюваний продукт;
3 - рухома щока

Схема конусної дробарки:
1 - зовнішній

нерухомий конус;
2 - продукт;
3 - внутрішній рухомий конус

Схема валкової дробарки:
1,3 - валки;
2 - подрібнюваний продукт

Працює за принципом роздавлювання.

Подрібнення здійснюється завдяки роздавлюванню і стиранню.

Подрібнення здійснюється завдяки роздавлюванню і стиранню.

- робоча камера;
4 - молотки;
5 - перфороване дно
Схема перемішування шарів

у шаровому млині:
1 - корпус;
2 - матеріал;
3 - шари

Використано принцип стисненого удару

Використано принцип удару і стирання

Схема жорен:
1 - верхнє жорно;
2 - подрібнюваний продукт;
3 – нижнє жорно;
4 - привідний вал

Працює за рахунок стирання

за допомогою робочого органу (ножа), що вклинюється у нього.
двосторонній
Двогранний клин:
односторонній

одиниці довжини (1 м ) називається питомим і складає:

для моркви, буряка – 900…1600 Н/м, картоплі – 600…700 Н/м

м’яса і риби
Машини для нарізання гастрономії
Машини для нарізання хлібопродуктів
Машини

для нарізання масла

процес обробки матеріалів зовнішнім тиском, під дією якого відбувається зміна

їх властивостей

матеріалу
розміри матеріалу
тривалість процесу пресування
термічні умови проведення процесу
товщина шару продукту

ущільнення:

у = Vп / Vк ,
де у – коефіцієнт ущільнення (змінюється в межах 3…20);
Vп – початковий об’єм матеріалу, м3;
Vк – об’єм матеріалу після пресування, м3.

Релаксацією наливається зменшення напруги у матеріалі при постійній фіксованій деформації. Це відбувається у часі, тобто протягом певного періоду
Період релаксації – це час, протягом якого напруження при постійній деформації зменшується у е разів (е – основа натурального логарифму).

змішування сипких і пластичних матеріалів полягає в одержанні однорідних за

складом систем і сумішей.

Тривалість змішування матеріалів можна розрахувати за формулою:
τ = (1 / К) ln х1 / (х1 – х2),
де τ – тривалість змішування, с;
К –постійний параметр, який визначається експериментально для конкретних умов;
х1, х2 – відповідно початкова і кінцева концентрації основного компонента у заданому об’ємі, %.

сумішей на окремі фракції здобув назву сортування (або класифікації) сипких

продуктів

На основі властивостей фракцій, що розділяються, розрізняють такі методи сортування сипких продуктів:

Просіювання – розділення за розмірами частинок

Триєрування – розділення за формою частинок

Сепарування – розділення за густиною частинок

Магнітне сепарування – розділення матеріалу за магнітними властивостями

характеризується його живим перерізом:

φ = S0 · 100 / S,
де φ  живий переріз сита (для плетених φ = 70%, для пробивних φ = 50%);
S0 – площа перерізів отворів у ситі, м2;
S – площа всього сита, м2.

Сита забезпечують розділення сипкого матеріалу на дві фракції: прохід і схід

ситом
конічний бурат

(війка)