Содержание
1. Теория резания: резание рубящее и скользящее. Основные показатели процесса измельчения 3
Основные показатели процесса измельчения 3
2. Для скользящего резания при измельчении продуктов графически представить форму и два характера движения рабочих инструментов для заданных коэффициентов скольжения. 7
3. Составить классификационную и конструктивную схему аппаратов. Описать принцип работы, отличительные конструктивные и эксплуатационные особенности аппаратов. 8
4. Определить общее количество теплоты, которая отдается наружными поверхностями вертикального аппарата в окружающую среду за 1 час. 10
5. Определить коэффициент диффузии заданной системы. 11
Литература 12
1. Теория резания: резание рубящее и скользящее. Основные показатели процесса измельчения
Сущность и назначение процесса измельчения - это деление твердого (или условно твердого) материала на части. Процесс сопровождается увеличением поверхности контакта исходного материала с окружающей средой, увеличением количества частиц, сохранением объема материала.
В общественном питании осуществляют измельчение с целью подготовки сырья к приготовлению пищи, придания продукту требуемой консистенции, порционирования продукта, утилизации отходов сырья и остатков пищи.
Основные показатели процесса измельчения
Линейная степень измельчения: i=d0/dK, где da - средний начальный размер кусков исходного материала, м; dx - средний конечный размер кусков измельченного материала, м.
Полезная работа при дроблении расходуется на объемную деформацию разрушаемого материала и на образование новых поверхностей.
Согласно уравнению Ребиндера[1]:
A = AII+Aa=K] -AF + K2-AV,
где Кj - энергия, приходящаяся на единицу поверхности тела;
F - поверхность, образующаяся при разрушении;
К2- работа упругой и пластической деформации на единицу объема, умно-женная на часть объема AV, подвергшуюся деформации.
В случае крупного дробления можно пренебречь работой на образование новой поверхности, тогда AV =0.
A = K2-AV = K2-D3 -гипотеза Кика-Кирпичева.
Работа А пропорциональна объему дробимого куска, D- характерный размер куска, м
.Для дробления с большой степенью измельчения можно пренебречь работой, затрачиваемой на деформирование объема куска, тогда
AF = D2.
A = K2-AF = K'2-D1 - гипотеза Ритгангера,
Теория резания:
Основная цель процесса резания заключается в разделении первоначального продукта на части. Во многих случаях эти части должны иметь определенную форму и размеры, а также требуемое качество поверхности среза. Различают рубящее резание, когда клин перемещается только в перпендикулярном направлении к материалу, и резание со скольжением,когда клин однвременно перемещается и в перпендикулярном и в параллельном направлении к
кромке разреза.[1,3,4]
Силы, действующие на нож при рубящем резании (рис. 1)
Рубка основана на том, что клин, перемещаясь перпендикулярно, проникает в толщу продукта, уплотняет его верхний слой и создает в нем контактные напряжения. Как только контактные напряжения достигают предельной величины, происходит разрушение острой кромкой ножа. Такой способ применяется, если не предъявляется больших требований к качеству среза.
При скользящем резании в результате движения ножа перпендикулярно режущей кромке происходит проникновение его в толщу продукта, а при движении ножа вдоль режущей кромки- перепиливание мельчайшими микрозубчиками лезвия волокон и стенок продукта (рис. 2).
Рисунок 2
Поверхности среза при скользящем резании получаются более гладкими и ровными, чем при рубящем резании. Сочные продукты (помидоры, лимоны, огурцы, сырое мясо, рыба, фрукты и т.д.) при скользящем резании не теряют сока и не деформиуются, поэтому на предприятиях общественного питания большее распространение получило скользящее резание.[1,2,5]
Скорость любой точки ножа относительно продукта может быть представлена векторной суммой двух скоростей: ип - направленной по нормали к режущей кромке лезвия, и тангенциальной ит - направленной по касательной.
Абсолютная величина скорости:
Для характеристик резания со скольжением вводится коэффициент скольжения:
где в - угол скольжения.
К в= tg в= uт/ un
При К в =0 - рубящее резание;при К в ,больше 0- скользящее движение, не режет продукт.
К в определяется опытным путем в зависимости от остроты режущей кромки и угла заточки ножа.
Рис. 4 Виды резания:
а) пуансоном. Так режут твердые пищевые продукты, па-гример, овощи;
б) резцом. Так режут твердые и пластические пищевые продукты;