Рекомендации по использованию разработанных предложений в других областях

Абразивные покрытия, изготавливаемые методом гальваностегии с исследованными выше конструктивно-технологическими параметрами, могут использоваться не только для переработки картофеля и овощей, но и для достаточно широкого класса технологического оборудования по обработке продуктов питания, где необходимо удаление поверхностного слоя сырья - очистки.

Широкое распространение такое оборудование получило, например, в крупяном производстве и переработке злаковых культур [71,122].

Одним из наиболее распространенных видов машин, используемым в крупяном производстве является шелушильный постав. На эффективность работы шелушильного постава влияет в первую очередь состояние рабочих поверхностей. Необходимо не реже одного раза в месяц делать повторную насечку поверхности для восстановления первоначальной шероховатости. Периодически, 2-3 раза в смену, надо проверять и регулировать зазор между дисками. Следует немедленно заменять или ремонтировать рабочие поверхности дисков при появлении трещин или выкрашивании части абразивной массы.

Конструкция шелушильного постава [24] с применением абразивного покрытия, изготовленного методом гальваностегии, приведена на рисунке 4.1.

Принципиальной особенностью предложенной конструкции является выполнение терочного покрытия дискретным, например в виде ромбов определенных размеров, зависящих от размера зерен обрабатываемого продукта. При этом само терочное покрытие размещают на тонком слое упругого материала, например резины.

Такая конструкция абразивного покрытия позволяет увеличить площадь соприкосновения терочного слоя с обрабатываемым продуктом, а следовательно увеличить эффективность работы постава.

Принципиальная схема шелушения зерна с использованием нового абразивного покрытия

Рис. 4.1. Принципиальная схема шелушения зерна с использованием нового абразивного покрытия

Шелушильный постав при использовании такого покрытия включает станину, корпус, питающий механизм, патрубок для вывода продуктов и два терочных элемента, между которыми имеется рабочий зазор. Терочные элементы выполнены многослойными и состоят из жесткого основания 1, слоя упругого материала 4 и рабочего слоя 2, выполненного в виде металлической связки, в которой закреплены абразивные частицы. Слой 2 металлической связки выполнен дискретным в виде расположенных рядами ромбов определенных размеров, которые обращены своей шероховатой поверхностью в сторону обрабатываемого зерна 3.

Работает шелушильный постав следующим образом. Зерно через питающий механизм поступает на вращающийся нижний терочный элемент и в результате центробежной силы увлекается в рабочий зазор. Величина зазора устанавливается несколько меньше размера зерна, поэтому шелушение производится сжатием и сдвигом. При сжатии оболочки зерно раскалывается, а в результате того, что нижний терочный элемент смещается относительно верхнего, происходит сдвиг расколовшихся частей.

Зерно 3, находящееся между терочными элементами деформирует слой 4, изготовленный из упругого материала, что предотвращает дробление ядра. Одновременно с этим рабочий слой 2, благодаря деформации упругого слоя 4, контактирует с поверхностью зерна по большей площади, что способствует увеличению силы, сдвигающей расколовшуюся оболочку.

Закрепление рабочего слоя 2 на упругом слое 4 может осуществляться с предварительной металлизацией заранее размеченных участков, например одним из следующих способов [46].

При получении металлических покрытий химическим восстановлением металлов из солей и комплексных соединений осуществляют окислительно-восстановительные реакции, основанные на электронном обмене. Скорость процесса зависит от вида восстановителя, концентрации ионов водорода (pH), температуры, наличия катализаторов. Наиболее легко восстанавливаются ионы металлов, связанные в комплексные соединения. Прочность сцепления металлического покрытия, полученного указанным способом, определяется величиной адгезии между поверхностями металла и упругого слоя и зависит от степени смачиваемости и шероховатости поверхности этого слоя.

Гальваническая металлизация основана на осаждении металлов из водных растворов или солей при электролизе. Качество покрытий зависит от режима электролиза, от концентрации соли осаждаемого металла в электролите, от температуры и плотности тока. Для повышения адгезии гальванического покрытия в упругий слой целесообразно вводить сажу или графит. Хорошую адгезию обеспечивает также специальное травление в концентрированной серной или смеси хромовой и серной кислот. Протравливание поверхностей приводит к образованию микроканалов и микропустот, которые заполняются химически восстановленной медью. Полученный токопроводящий слой подвергается гальваническому омеднению. Гальванические покрытия толщиной 30 мкм имеют высокую износостойкость и коррозионную устойчивость.

Одним из наиболее дешевых способов металлизации является распыление. Это термомеханический процесс, при котором расплавленный металл воздушной струей дробится на мелкие частицы и наносится на поверхность изделий.

Способом распыления можно получить толщину покрытия до нескольких миллиметров. Для распыления применяют металлы или их сплавы с достаточно низкой температурой плавления.

Экспериментальный рабочий орган для шелушильного постава использовали при шелушении риса и овса. Рис, подготовленный в соответствии с установленными требованиями, загружался в шлифовальный постав, проходил обработку по штатному режиму, после чего сход сита №2,5 направлялся на повторную шлифовку. Такая процедура повторялась четыре раза.

Для овса шлифовку проводили в два этапа. Окружная скорость дисков постав при первичном шлифовании назначалась 20 м/с, а при повторной обработке - 16 м/с. Эффективность работы экспериментального и штатного постаbob оценивали по выходу готового продукта высшего и первого сортов. Результаты эксперимента приведены в таблице 4.14.

Таблица 4.14

Выход крупы высшего и первого сортов при шелушении на экспериментальном поставе, %

Сорт крупы

Рис

Овес

Эксперим.

Штатные

Эксперим.

Штатные

Высший Первый

  • 7
  • 46
  • 5
  • 45
  • 18
  • 34
  • 15
  • 30

Всего:

53

50

52

45

Значительно меньшая масса абразивного покрытия снижает энергопотребление постава, а то, что основа, да и сама металлическая связка обладают хорошей теплопроводностью, практически снимает проблемы теплоотвода из рабочей зоны.

Полученные результаты свидетельствуют об увеличении выхода недроб-ленного зерна при использовании экспериментального абразивного покрытия в среднем на 10-12%, причем у продукта высшего сорта крупы этот эффект был выше.

Дополнительным достоинством абразивных покрытий такого типа является возможность изготовления их в виде листового материала, что позволяет производить ремонтные работы путем простой вырубки деталей необходимой конфигурации и замены участков, вышедших из строя.

Исследованные выше рабочие органы предназначены для предварительной обработки пищевого сырья - удаления поверхностной, несъедобной части (кожуры, оболочки). Такой процесс выше назван очисткой, хотя по сути он представляет собой, при использовании абразивных рабочих органов, измельчение поверхностного слоя продукта некоторой толщины. Определенным достоинством таких рабочих органов, как указывалось выше, является возможность удаления очень тонкого слоя «кожуры».

Технические задачи сходные с вышерассмотренными возникают при первичной обработке достаточно большого количества пищевых продуктов. Особенно актуальны они там, где приходится иметь дело с прочным поверхностным слоем или слоем, имеющим прочное сцепление с основной его частью, используемой в пищу.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >