AUTOMATIC SYNTHESIS OF MOBILE ROBOT CONTROL SYSTEM FOR SOLVING THE "KEGELRING" PROBLEM
УДК 664.03, 664.08
Новое оборудование для очистки растительного сырья
Д.т.н. Алексеев Г.В., к.т.н. Головацкий В.А., аспиранты Краснов И.В., Семашко Л.А.
К числу актуальных направлений развития машин для пищевой промышленности безусловно относится разработка оборудования для очистки растительного сырья от кожуры. Оно может быть использовано на консервных и овощесушильных предприятиях, а также на предприятиях общественного питания при очистке овощей и корнеплодов, например картофеля, свеклы, моркови, репы и репчатого лука от кожуры.
Среди наиболее эффективных образцов такой техники известны устройства для очистки картофеля, механическим путем с помощью абразивных элементов [1].
Описанные устройства очищают поверхность клубней картофеля и овощей от кожуры, снимая с них достаточно толстый поверхностный слой, который уходит в отходы, при этом поверхность очищенных клубней имеет большую шероховатость. Тем самым снижаются потребительские свойства обработанных продуктов, поскольку самый обогащенный слой питательными веществами, витаминами и микроэлементами находится вблизи от кожуры, а шероховатая поверхность, например при кулинарной обработке, поглощает значительное количество жира.
Известно также устройство для обработки пищевых материалов, содержащее валки с абразивными элементами. По своей конструкции оно сложно и трудно обслуживаемо в процессе эксплуатации, а сами валки расположенные в этой машине быстро изнашиваются. Времени для их замены требуется достаточно много и технологический процесс обработки продуктов прерывается. Кроме того, непрерывный процесс обработки продуктов с их использованием требует дополнительных транспортирующих устройств занимающих значительные площади [2]
Наиболее эффективным на сегодняшний день по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающее неподвижно закрепленную цилиндрическую рабочую камеру на которой находятся абразивные элементы. В нижней части с возможностью вращения относительно оси цилиндра установлена конусообразная чаша, внутренняя поверхность которой тоже покрыта слоем абразивного материала [3].
Указанное устройство более производительно, в сравнении с ранее описанными. Оно максимально полно использует свои абразивные рабочие поверхности, но требует калиброванного пищевого материала. При несоблюдении этого условия, время обработки продукта меньших размеров увеличивается. Это в конечном итоге приводит к излишнему истиранию
1
меньших клубней и соответственно к неоправданно большим потерям пищевого продукта.
Нами усовершенствовано устройство для очистки. Технический эффект в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что в устройстве для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающем рабочую камеру в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки и днища, в виде установленного с возможностью вращения диска, снабженных абразивным покрытием, цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии снабжена чередующимися плоскими и криволинейными перегородками с окнами, причем на плоских перегородках окна выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Это позволяет менять траекторию движения очищаемого продукта в камере удлиняя путь его контакта с абразивной поверхностью, что в свою очередь повышает качество очистки и производительность устройства. Кроме этого, криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне продольной оси симметрии камеры. Это позволяет автоматически обеспечивать наиболее рациональные условия работы устройства, отслеживая размер и плотность очищаемого продукта которые за счет центробежной силы отгибая криволинейные перегородки обеспечивают при необходимости увеличение рабочей зоны. Дополнительно перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос покрытых абразивом и свободных от него составляет 2:1. Такое выполнение перегородок позволяет интенсивно удалять счищаемую кожуру подаваемой водой из зоны контакта рабочих органов с продуктом предотвращая «засаливание» рабочих поверхностей.
Сущность предложения поясняется рисунком, где изображена общая схема устройства.
Рис. Устройство абразивной очистки растительного сырья
Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры состоит из рабочей камеры в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки 1 и днища 2, в виде установленного с возможностью вращения диска,
2
снабженных абразивным покрытием. Цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии 3 снабжена чередующимися плоскими 4 и криволинейными 5 перегородками с окнами, причем на плоских перегородках окна 6 выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна 7 выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне продольной оси симметрии 3 камеры. Перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос 8 параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос покрытых абразивом и свободных от него составляет 2:1. В цилиндрической обечайке выполнено окно 9 для загрузки очищаемого продукта и окно 10 для его выгрузки. Внутрь рабочей камеры через патрубок 11 непрерывно подается проточная вода. Привод 12 установлен с возможностью передачи крутящего момента посредством гибкой передачи на ось днища 2.
Работает устройство следующим образом. Очищаемые овощи или корнеплоды загружают через окно 9, одновременно включая привод 12 и подавая воду через патрубок 11. Попадая на диск 2, за счет трения об абразивное покрытие очищаемый продукт начинает вращаться относительно оси 3, получая центробежное ускорение. Прижимаясь центробежной силой к обечайке 1, он трется о ее боковую поверхность, покрытую абразивом, который снимает часть кожуры. Проходя через окно 6, продукт попадает на криволинейную перегородку 5, двигаясь вдоль которой он теряет другую часть кожуры и отгибает ее в соответствие со своими размерами и плотностью, обеспечивая необходимое рабочее пространство. Пройдя вдоль всей перегородки 5, продукт через окно 7 попадает в другую рабочую зону, где подвергается воздействию абразива нанесенного на перегородку 4. Удаленная часть кожуры смывается водой по зазорам между полосами 8, продвигаясь к выгрузочному окну 10.
Использование описанного устройства позволяет достаточно просто обеспечивать высокую производительность за счет соответствующего выбора количества перегородок и геометрических размеров камеры. Точное отделение отдельных фракций продукта – кожуры осуществляется выбором размера абразивного зерна.
3
Список литературы
1. А.с. СССР №655382, МКИ В01 D 17/00, Устройство для очистки картофеля.
2. А.с. СССР №146618, МПК С02 F 1/00, Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры.
3. Оборудование предприятий общественного питания. Елхина В.Д. и др., М., Экономика, 1987, с.129-162.
4
Новое оборудование для очистки растительного сырья
Д.т.н. Алексеев Г.В., к.т.н. Головацкий В.А., аспиранты Краснов И.В., Семашко Л.А.
К числу актуальных направлений развития машин для пищевой промышленности безусловно относится разработка оборудования для очистки растительного сырья от кожуры. Оно может быть использовано на консервных и овощесушильных предприятиях, а также на предприятиях общественного питания при очистке овощей и корнеплодов, например картофеля, свеклы, моркови, репы и репчатого лука от кожуры.
Среди наиболее эффективных образцов такой техники известны устройства для очистки картофеля, механическим путем с помощью абразивных элементов [1].
Описанные устройства очищают поверхность клубней картофеля и овощей от кожуры, снимая с них достаточно толстый поверхностный слой, который уходит в отходы, при этом поверхность очищенных клубней имеет большую шероховатость. Тем самым снижаются потребительские свойства обработанных продуктов, поскольку самый обогащенный слой питательными веществами, витаминами и микроэлементами находится вблизи от кожуры, а шероховатая поверхность, например при кулинарной обработке, поглощает значительное количество жира.
Известно также устройство для обработки пищевых материалов, содержащее валки с абразивными элементами. По своей конструкции оно сложно и трудно обслуживаемо в процессе эксплуатации, а сами валки расположенные в этой машине быстро изнашиваются. Времени для их замены требуется достаточно много и технологический процесс обработки продуктов прерывается. Кроме того, непрерывный процесс обработки продуктов с их использованием требует дополнительных транспортирующих устройств занимающих значительные площади [2]
Наиболее эффективным на сегодняшний день по технической сущности и получаемому эффекту является устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающее неподвижно закрепленную цилиндрическую рабочую камеру на которой находятся абразивные элементы. В нижней части с возможностью вращения относительно оси цилиндра установлена конусообразная чаша, внутренняя поверхность которой тоже покрыта слоем абразивного материала [3].
Указанное устройство более производительно, в сравнении с ранее описанными. Оно максимально полно использует свои абразивные рабочие поверхности, но требует калиброванного пищевого материала. При несоблюдении этого условия, время обработки продукта меньших размеров увеличивается. Это в конечном итоге приводит к излишнему истиранию
1
меньших клубней и соответственно к неоправданно большим потерям пищевого продукта.
Нами усовершенствовано устройство для очистки. Технический эффект в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что в устройстве для очистки овощей и корнеплодов от кожуры, включающем рабочую камеру в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки и днища, в виде установленного с возможностью вращения диска, снабженных абразивным покрытием, цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии снабжена чередующимися плоскими и криволинейными перегородками с окнами, причем на плоских перегородках окна выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Это позволяет менять траекторию движения очищаемого продукта в камере удлиняя путь его контакта с абразивной поверхностью, что в свою очередь повышает качество очистки и производительность устройства. Кроме этого, криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне продольной оси симметрии камеры. Это позволяет автоматически обеспечивать наиболее рациональные условия работы устройства, отслеживая размер и плотность очищаемого продукта которые за счет центробежной силы отгибая криволинейные перегородки обеспечивают при необходимости увеличение рабочей зоны. Дополнительно перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос покрытых абразивом и свободных от него составляет 2:1. Такое выполнение перегородок позволяет интенсивно удалять счищаемую кожуру подаваемой водой из зоны контакта рабочих органов с продуктом предотвращая «засаливание» рабочих поверхностей.
Сущность предложения поясняется рисунком, где изображена общая схема устройства.
Рис. Устройство абразивной очистки растительного сырья
Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры состоит из рабочей камеры в виде неподвижно закрепленной цилиндрической обечайки 1 и днища 2, в виде установленного с возможностью вращения диска,
2
снабженных абразивным покрытием. Цилиндрическая обечайка в направлении продольной оси симметрии 3 снабжена чередующимися плоскими 4 и криволинейными 5 перегородками с окнами, причем на плоских перегородках окна 6 выполнены сопряженными с обечайкой, а на криволинейных перегородках окна 7 выполнены сопряженными с продольной осью симметрии камеры. Криволинейные перегородки выполнены в виде дуг окружности из упругого материала и жестко закреплены только в зоне продольной оси симметрии 3 камеры. Перегородки снабжены абразивным покрытием в виде полос 8 параллельных продольной оси симметрии камеры, причем соотношение ширины полос покрытых абразивом и свободных от него составляет 2:1. В цилиндрической обечайке выполнено окно 9 для загрузки очищаемого продукта и окно 10 для его выгрузки. Внутрь рабочей камеры через патрубок 11 непрерывно подается проточная вода. Привод 12 установлен с возможностью передачи крутящего момента посредством гибкой передачи на ось днища 2.
Работает устройство следующим образом. Очищаемые овощи или корнеплоды загружают через окно 9, одновременно включая привод 12 и подавая воду через патрубок 11. Попадая на диск 2, за счет трения об абразивное покрытие очищаемый продукт начинает вращаться относительно оси 3, получая центробежное ускорение. Прижимаясь центробежной силой к обечайке 1, он трется о ее боковую поверхность, покрытую абразивом, который снимает часть кожуры. Проходя через окно 6, продукт попадает на криволинейную перегородку 5, двигаясь вдоль которой он теряет другую часть кожуры и отгибает ее в соответствие со своими размерами и плотностью, обеспечивая необходимое рабочее пространство. Пройдя вдоль всей перегородки 5, продукт через окно 7 попадает в другую рабочую зону, где подвергается воздействию абразива нанесенного на перегородку 4. Удаленная часть кожуры смывается водой по зазорам между полосами 8, продвигаясь к выгрузочному окну 10.
Использование описанного устройства позволяет достаточно просто обеспечивать высокую производительность за счет соответствующего выбора количества перегородок и геометрических размеров камеры. Точное отделение отдельных фракций продукта – кожуры осуществляется выбором размера абразивного зерна.
3
Список литературы
1. А.с. СССР №655382, МКИ В01 D 17/00, Устройство для очистки картофеля.
2. А.с. СССР №146618, МПК С02 F 1/00, Устройство для очистки овощей и корнеплодов от кожуры.
3. Оборудование предприятий общественного питания. Елхина В.Д. и др., М., Экономика, 1987, с.129-162.
4