close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12618

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 21C 3/00
A 21C 11/00
МАТРИЦА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
(21) Номер заявки: a 20070358
(22) 2007.04.05
(43) 2008.12.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Груданов Владимир Яковлевич; Бренч Андрей Александрович; Флексер Рита Владимировна
(BY)
BY 12618 C1 2009.12.30
BY (11) 12618
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) ЧЕРНОВ М.Е. Оборудование предприятий макаронной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1978. C. 74-77.
SU 179700, 1966.
SU 1773361 A1, 1992.
SU 1722358 A1, 1992.
RU 2164747 C2, 2001.
US 4752205, 1988.
(57)
Матрица для производства макаронных изделий, представляющая собой диск, в котором выполнены формующие отверстия, имеющие одинаковый диаметр формующей щели
и различную высоту формующей щели, при этом площадь диска разделена на кольцевые
центральную, среднюю и периферийную зоны, при этом в центральной зоне высота формующей щели наибольшая, а количество отверстий наименьшее, а в средней зоне высота
формующей щели наименьшая, а количество отверстий наибольшее, отличающаяся тем,
что высота формующей щели в средней зоне hср в мм выбрана из первых чисел ряда
Фибоначчи по число 3, а количество отверстий в средней зоне Zср выбрано из
последующих чисел того же ряда по число 377, при этом высота формующей щели в периферийной зоне hп в мм определена выражением
BY 12618 C1 2009.12.30
hп = 1,618hср,
а высота формующей щели в центральной зоне hц в мм определена выражением
hц = 2,618hср,
при этом количество отверстий в периферийной зоне Zп определено выражением
 Zср 
Zп = 
,
1,618 
где квадратные скобки обозначают целую часть числа,
а количество отверстий в центральной зоне Zц определено выражением
 Z ср 
Zц = 
.
 2,618 
Изобретение относится к конструктивным элементам устройств для формования макаронных изделий и может быть применено в пищевой и других отраслях промышленности.
Известна матрица для производства макаронных изделий, включающая цилиндрический корпус с колодцами, расположенными на концентрических окружностях, установленные внутри колодцев вкладыши со сквозными формующими отверстиями,
сгруппированными в гнезда [1].
Однако в данной конструкции матрицы геометрические параметры перфорации не
связаны с размерами матрицы, определенными соотношениями, что не позволяет получить одинаковую пропускную способность матрицы по всей площади рабочей поверхности и тем самым эффективно использовать всю площадь рабочей поверхности матрицы,
что, как следствие, снижает производительность пресса и ухудшает качество готовой продукции.
Наиболее близким техническим решением является матрица с различной высотой
формующих отверстий одинакового диаметра, представляющая собой диск, площадь которого разделена на кольцевые центральную, среднюю и периферийную зоны, при этом в
центральной зоне высота формующей щели наибольшая, а количество отверстий наименьшее, а в средней зоне высота формующей щели наименьшая, а количество отверстий
наибольшее [2].
Недостатком указанного устройства является неравномерность скоростей формования
макаронных изделий по сечению матрицы, так как в точках, расположенных по наружному радиусу, скорости прессования выше, чем в точках, расположенных ближе к центру
матрицы. Наибольшая скорость истечения теста наблюдается в центральной части матрицы.
Задача изобретения - увеличение производительности матрицы, снижение энергоемкости и улучшение качества готовой продукции.
Поставленная задача решается тем, что матрица для производства макаронных изделий представляет собой диск, в котором выполнены формующие отверстия, имеющие
одинаковый диаметр формующей щели и различную высоту формующей щели, при этом
площадь диска разделена на кольцевые центральную, среднюю и периферийную зоны,
при этом в центральной зоне высота формующей щели наибольшая, а количество отверстий наименьшее, а в средней зоне высота формующей щели наименьшая, а количество
отверстий наибольшее, при этом высота формующей щели в средней зоне hср в мм выбрана из первых чисел ряда Фибоначчи по число 3, а количество отверстий в средней зоне Zср
выбрано из последующих чисел того же ряда по число 377, при этом высота формующей
щели в периферийной зоне hп в мм определена выражением
hп = 1,618hср,
(1)
2
BY 12618 C1 2009.12.30
а высота формующей щели отверстий в центральной зоне hц в мм определена выражением
hц = 2,618hср,
(2)
при этом количество отверстий в периферийной зоне Zп определено выражением
 Z ср 
Zп = 
(3)
,
1
,
618


где квадратные скобки обозначают целую часть числа,
а количество отверстий в центральной зоне Zц определено выражением
 Z ср 
Zц = 
(4)
.
 2,618 
Определение высоты формующей щели отверстий в периферийной зоне по формуле
(1), высоты формующей щели отверстий в центральной зоне по уравнению (2), вычисление количества отверстий в периферийной зоне по формуле (3) и определение количества
отверстий в центральной зоне по уравнению (4) позволяют получить технический результат - стабилизацию движения теста через матрицу, что тем самым повышает качество
формования и производительность матрицы, снижает энергоемкость, а следовательно, повышает эффективность работы устройства.
Если hп ≠ 1,618hср при соблюдении всех остальных отличительных признаков, то в
этом случае гидравлическое сопротивление в зонах будет разным, что дестабилизирует
движение теста через перфорированную поверхность и, как следствие, уменьшение производительности матрицы и ухудшение качества формования, а следовательно, и снижение эффективности работы устройства.
Если hц ≠ 2,618hср при соблюдении всех остальных отличительных признаков, то в
этом случае гидравлическое сопротивление в зонах будет разным, что дестабилизирует
движение теста через перфорированную поверхность и, как следствие, уменьшение производительности матрицы и ухудшение качества формования, а следовательно, и снижение эффективности работы устройства.
 Zср 
Если Zп = 
 при соблюдении всех остальных отличительных признаков, то в
1
,
618


этом случае гидравлическое сопротивление в зонах будет разным, что нарушит равномерное распределение массы теста на единицу площади рабочей поверхности условной зоны
и, как следствие, снижение эффективности работы устройства.
 Z ср 
Если Z ц = 
 при соблюдении всех остальных отличительных признаков, то в
 2,618 
этом случае гидравлическое сопротивление в зонах будет разным, что нарушит равномерное распределение массы теста на единицу площади рабочей поверхности условной зоны
и, как следствие, снижение эффективности работы устройства.
Таким образом, только соблюдение всех отличительных признаков позволяет стабилизировать движение тестовой массы через матрицу и повысить тем самым эффективность работы устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежом: на фигуре показана принципиальноконструкторская схема матрицы для производства макаронных изделий.
Матрица содержит корпус 1, площадь которого разделена на кольцевые центральную
2, среднюю 3 и периферийную 4 зоны, при этом в центральной зоне высота hц формующей
щели отверстий наибольшая, а количество отверстий 5 наименьшее, а в средней зоне высота hср формующей щели отверстий наименьшая, а количество отверстий 6 наибольшее.
Высота hп формующей щели отверстий 7 в периферийной зоне определяется по формуле
hп = 1,618hср,
(1)
3
BY 12618 C1 2009.12.30
а высота формующей щели отверстий в центральной зоне hц в мм определена выражением
hц = 2,618hср,
(2)
при этом количество отверстий в периферийной зоне Zп определено выражением
 Z ср 
Zп = 
(3)
,
1
,
618


где квадратные скобки обозначают целую часть числа,
а количество отверстий в центральной зоне Zц определено выражением
 Z ср 
Zц = 
(4)
.
 2,618 
Устройство работает следующим образом.
Уплотненное макаронное тесто с помощью шнека, преодолевая сопротивление матрицы, продавливается сквозь формующие отверстия корпуса матрицы 4 посредством прессования.
Происходит формование теста, т.е. получение сырых макаронных изделий заданной
формы, которая определяется профилем формующих отверстий.
Выполнение условий по формулам (1), (2), (3), (4) обеспечивает равномерное распределение гидравлического сопротивления в зонах, что стабилизирует движение теста через
перфорированную поверхность, его сжатие, нарушит равномерное распределение массы
теста на единицу площади рабочей поверхности условной зоны и, как следствие, уменьшит производительность матрицы и ухудшит качество формования, а следовательно, и
снизит эффективность работы устройства.
Таким образом, в результате соблюдения всех отличительных признаков имеет место
технический результат - одинаковое значение пропускной способности матрицы и одновременное выравнивание давления тестовой массы по всей площади рабочей поверхности
матрицы. Это гарантирует более качественное формование сырья, снижение при этом потерь клейковины, выравнивание скорости прессования по площади матрицы, увеличение
производительности матрицы и макаронного пресса в целом и, следовательно, повышение
эффективности работы устройства.
Для подтверждения вышеизложенного приведем конкретные примеры.
Пример 1.
Начальные условия:
hср - высота формующей щели отверстий в средней зоне, принимаем из первых чисел
ряда Фибоначчи hср = 3 мм;
Zср - количество отверстий в средней зоне, принимаем из последующих чисел того ряда Zср = 377.
Решение.
1. Определяем высоту формующей щели отверстий в периферийной и центральной
зонах:
hп = 1,618hср = 1,618⋅3 = 4,854 мм;
hц = 2,618hср = 2,618⋅3 = 7,854 мм.
2. Определяем количество формующих отверстий в периферийной и центральной зонах:
 Z ср   377 
Zп = 
=
 = 233;
1,618  1,618 
 Z ср   377 
Zц = 
=
 = 144.
 2,618   2,618 
3. Определяем линейное гидравлическое сопротивление в каждой зоне:
4
BY 12618 C1 2009.12.30
∆PЛ ц = λ1
∆PЛ ср
hц W2
⋅
⋅ Zц ;
d ц 2g
h ср W 2
= λ1
⋅
⋅ Z ср ;
d ср 2g
hп W2
⋅
⋅ Zп ,
d п 2g
где λ1 = λ2 = λ3 - коэффициент гидравлического сопротивления;
W1 = W2 = W3 - скорость теста;
g - ускорение свободного падения;
dц = dср = dп - диаметры формующей щели отверстий, равны по условию. Принимаем
d = 3,5 мм, отсюда
h
7,854
∆PЛ ц = ц ⋅ Zц =
⋅144 = 323;
3,5
dц
h ср
3
∆PЛ ср =
⋅ Z ср =
⋅ 377 = 323;
d ср
3,5
∆PЛ п = λ1
∆PЛ п =
Из расчетов следует, что ∆PЛ ц
hп
4,854
⋅ Zп =
⋅ 233 = 323.
dп
3,5
= ∆PЛ ср = ∆PЛ п . Гидравлическое сопротивление всех
кольцевых зон одинаковое, что стабилизирует движение теста через матрицу, тем самым
повышает качество формования и производительность матрицы, а следовательно, повышает эффективность работы устройства.
Пример 2.
Начальные условия:
hср - высота формующей щели отверстий в средней зоне, принимаем из первых чисел
ряда Фибоначчи hср = 1 мм;
Zср - количество отверстий в средней зоне, принимаем из последующих чисел того ряда Zср = 34.
Решение.
1. Определяем высоту формующей щели отверстий в периферийной и центральной
зонах:
hп = 1,618hср = 1,618⋅1 = 1,618 мм;
hц = 2,618hср = 2,618⋅1 = 2,618 мм.
2. Определяем количество формующих отверстий в периферийной и центральной зонах:
 Z ср   34 
Zп = 
=
 = 21;
1,618  1,618 
 Z ср   34 
Zц = 
=
 = 13.
2
,
618
2
,
618




3. Определяем линейное гидравлическое сопротивление в каждой зоне. Принимаем
диаметр формующей щели, например, d = 2 мм, при dц = dср = dп = 2 мм.
h
2,618
∆PЛ ц = ц ⋅ Z ц =
⋅13 = 17,017;
2
dц
5
BY 12618 C1 2009.12.30
∆PЛ ср =
h ср
d ср
⋅ Zср =
1
⋅ 34 = 17,000;
2
hп
1,618
⋅ Zп =
⋅ 21 = 16,989.
dп
2
= ∆PЛ ср = ∆PЛ п , что и требовалось доказать.
∆PЛ п =
Из расчетов следует, что ∆PЛ ц
Пример 3.
Начальные условия:
hср - высота формующей щели отверстий в средней зоне, принимаем из первых чисел
ряда Фибоначчи hср = 2 мм;
Zср - количество отверстий в средней зоне, принимаем из последующих чисел того ряда Zср = 55.
Решение.
1. Определяем высоту формующей щели отверстий в периферийной и центральной
зонах:
hп = 1,618hср = 1,618⋅2 = 3,236 мм;
hц = 2,618hср = 2,618⋅2 = 5,236 мм.
2. Определяем количество формующих отверстий в периферийной и центральной зонах:
 Z ср   55 
Zп = 
=
 = 34;
1,618  1,618 
 Z ср   55 
Zц = 
=
 = 21.
 2,618   2,618 
3. Определяем линейное гидравлическое сопротивление в каждой зоне. Принимаем
диаметр формующей щели, например, d = 3 мм, при dц = dср = dп = 3 мм.
h
5,236
∆PЛ ц = ц ⋅ Z ц =
⋅ 21 = 36,65;
3
dц
h ср
2
∆PЛ ср =
⋅ Z ср = ⋅ 55 = 36,66;
d ср
3
hп
3,236
⋅ Zп =
⋅ 34 = 36,67.
dп
3
= ∆PЛ ср = ∆PЛ п , что и требовалось доказать.
∆PЛ п =
Из расчетов следует, что ∆PЛ ц
Таким образом, только строгое соблюдение всех отличительных признаков позволяет
повысить эффективность работы матрицы и макаронного пресса в целом.
Источники информации:
1. BY 7401С, 2005.
2. Чернов М.Е. Оборудование предприятий макаронной промышленности, 1978. C. 75-76.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
183 Кб
Теги
by12618, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа