close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13531

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.08.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13531
(13) C1
(19)
A 21C 11/00
УЗЕЛ ПРЕССОВАНИЯ МАКАРОННОГО ПРЕССА
(21) Номер заявки: a 20070532
(22) 2007.05.08
(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)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY)
(56) RU 2118492 C1, 1998.
КАЛАЧЕВ М.В. Оборудование отрасли. Учебно-практическое пособие по
"Технологическому оборудованию хлебопекарных и макаронных предприятий". - М., 2004. - С. 54-59.
RU 2039940 C1, 1995.
US 7153120 B2, 2006.
WO 94/09632 A1.
BY 13531 C1 2010.08.30
(57)
Узел прессования макаронного пресса, содержащий шнековую камеру, внутри которой установлены шнек нагнетающего типа, перфорированная направляющая решетка для
выравнивания скоростей окончательного перемещения теста, прессовую головку, выполненную с внутренней камерой в виде цилиндрического патрубка, в нижней части которого
расположена матрица с отверстиями, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий в решетке равна площади нормального поперечного сечения канавки последнего
витка шнека.
Фиг. 1
Изобретение относится к области пищевого машиностроения и может быть использовано в машинах для приготовления макарон.
Известны макаронные прессы, узел прессования которых состоит из прессующего
корпуса, представляющего собой цилиндрическую трубу с двумя фланцами на концах, и
BY 13531 C1 2010.08.30
прессующей головки. Также в нижней части прессующего корпуса расположен перепускной канал, который в сочетании с шайбой на шнеке создает пространство, не заполненное
тестом, откуда через вакуумный клапан отсасывается воздух из теста. На внутренней стороне прессующего корпуса по всей его длине аксиально расположены канавки, которые
уменьшают закручивание и перетирание тестового потока в процессе его перемещения
шнеком [1].
Однако недостатком указанного устройства является отсутствие взаимосвязи параметров перфорации решетки с площадью нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека.
Наиболее близким техническим решением является устройство, включающее узел
прессования макаронного пресса, содержащий шнековую камеру, внутри которого установлены шнек нагнетающего типа, перфорированная направляющая решетка для выравнивания скоростей окончательного перемещения теста, прессовую головку, выполненную
с внутренней камерой в виде цилиндрического патрубка, в нижней части которого расположена матрица с отверстиями [2].
Недостатком указанного устройства является отсутствие взаимосвязи параметров
перфорации решетки с площадью нормального поперечного сечения канавки последнего
витка шнека.
Задача изобретения - увеличение производительности матрицы, снижение энергоемкости и улучшение качества готовой продукции.
Поставленная задача решается тем, что в узле прессования макаронного пресса, содержащем шнековую камеру, внутри которой установлены шнек нагнетающего типа,
перфорированная направляющая решетка для выравнивания скоростей окончательного
перемещения теста, прессовую головку, выполненную с внутренней камерой в виде цилиндрического патрубка, в нижней части которого расположена матрица с отверстиями,
согласно изобретению, суммарная площадь отверстий в решетке равна площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека.
Равенство площадей позволяет получить технический результат - стабилизацию
движения теста, что повышает, тем самым, качество формования и производительность
матрицы, снижает энергоемкость, а следовательно, повышает эффективность работы
устройства.
Если суммарная площадь отверстий в решетке не равна площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека, а, например, меньше, то в этом случае
проходное сечение перфорированной направляющей решетки будет меньше площади
нормального поперечного сечения канавки шнека, что приведет к возрастанию дополнительного гидравлического сопротивления прохождению теста, сжатию, дестабилизации
его движения, уменьшению производительности матрицы, ухудшению качества формования, а следовательно, и снижению эффективности работы устройства.
Если суммарная площадь отверстий в решетке больше площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека, то в этом случае проходное сечение
перфорированной направляющей решетки будет больше площади нормального поперечного сечения канавки шнека, что приведет к неравномерному формированию усилия для
выдавливания продукции сквозь решетку по всей ее поверхности, ухудшению качества
формования, снижению эффективности работы устройства.
Таким образом, выполнение условия, при котором суммарная площадь отверстий в
решетке равна площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка
шнека, позволяет стабилизировать движение тестовой массы от шнека через решетку и
повысить тем самым эффективность работы устройства в целом.
Сущность изобретения поясняется чертежом: на фиг. 1 показана принципиальноконструктивная схема узла прессования макаронного пресса, на фиг. 2 - вид А фиг. 1 схема последнего витка шнека и перфорированной решетки.
2
BY 13531 C1 2010.08.30
Узел прессования макаронного пресса содержит шнековую камеру 1, шнек 2 нагнетающего типа, перфорированную решетку 3 для выравнивания скоростей окончательного
перемещения теста, прессовую головку 4, выполненную с внутренней камерой в виде цилиндрического патрубка диаметром Dп, в нижней части которого расположена матрица 5 с
отверстиями 6 диаметром Dм. В патрубке прессующей головки 4 симметрично установлена направляющая пластина 7.
На фиг. 2 показана схема последнего витка шнека 2 и перфорированная направляющая
решетка 3 для выравнивания скоростей окончательного перемещения теста. Нормальное
поперечное сечение канавки последнего витка шнека представляет собой неравнобокую
трапецию, где aк - длина наименьшей стороны канавки шнека, bк - длина наибольшей стороны канавки шнека, hк - высота канавки шнека, dотв - диаметр отверстий в решетке.
В данном узле проходное сечение Fотв решетки 3 равно площади Fк нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека, при этом количество отверстий в решетке определяется по формуле:
 2h (a + b ) 
Zотв =  к к2 к  ,
πd отв


где Zотв - количество отверстий в решетке;
hк - высота канавки шнека;
aк - длина наименьшей стороны канавки шнека;
bк - длина наибольшей стороны канавки шнека;
dотв - диаметр отверстий в решетке, а квадратные скобки обозначают целую часть числа.
Устройство работает следующим образом.
Уплотненное макаронное тесто с помощью шнека 2, преодолевая сопротивление решетки 3 для выравнивания скоростей окончательного перемещения теста, поступает в
прессовую головку 4, где движется прямолинейно, т.к. направляющая пластина 7 противодействует закручиванию потока теста. Так же прямолинейно тесто движется во внутренней камере цилиндрического патрубка, выходя через отверстия 6 в матрице 5.
Происходит формование теста, т.е. получение сырых макаронных изделий заданной
формы, которая определяется профилем отверстий в матрице 6.
В данном устройстве имеет место равенство проходного сечения Fотв решетки и
площади Fк нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека. Это
становится возможным благодаря тому, что количество отверстий перфорированной
направляющей решетки для выравнивания скоростей окончательного перемещения теста
определяется в зависимости от геометрических параметров шнека, что позволяет получить равенство проходного сечения решетки и площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека; это гарантирует более качественное формование
сырья, увеличение производительности узла прессования макаронных изделий и, следовательно, повышение эффективности работы устройства.
Проходное сечение решетки равно площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека, что достигается определением количества отверстий решетки
 2h (a + b ) 
по формуле Zотв =  к к2 к  , которая получается следующим образом.
πd отв


Производительность нагнетающего шнека Qш равна производительности перфорированной направляющей решетки Qреш, или Qш = Qреш.
Qш = νпp⋅Fк⋅ρт⋅k1,
где νпp - скорость продвижения продукта в шнековой камере;
Fк - площадь нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека;
ρт - плотность теста;
3
BY 13531 C1 2010.08.30
k1 - коэффициент проскальзывания.
Qреш = νт⋅Fреш⋅ρреш⋅k2,
где νт - скорость продвижения теста через решетку;
Fреш - площадь поперечного сечения решетки;
ρреш - плотность теста;
k2 - коэффициент использования площади отверстий перфорированной решетки.
Принимаем νпp = νт, ρт = ρреш, k1 = k2, отсюда следует Fк = Fреш.
Нормальное поперечное сечение канавки последнего витка шнека представляет собой
неравнобокую трапецию, площадь Fк которой находится по формуле:
(a + bк ) h к ,
Fк = к
2
где aк - длина наименьшей стороны канавки шнека;
bк - длина наибольшей стороны канавки шнека;
hк - высота канавки шнека.
Площадь решетки Fреш, мм2:
πd 2
Fреш = f отв ⋅ Zотв = отв ⋅ Zотв ,
4
где fотв - площадь поперечного сечения отверстия в решетке;
dотв - диаметр отверстий в решетке;
Zотв - количество отверстий в решетке.
2
(a + bк )h к = πd отв
⋅ Zотв , выразив из равенства Zотв, полуПо условию Fк = Fреш, или к
2
4
чим:
 2h (a + b ) 
Zотв =  к к2 к  .
πd отв


Для подтверждения вышеизложенного приведем конкретные примеры.
Пример 1.
Начальные условия:
aк - длина наименьшей стороны канавки шнека, aк = 18 мм;
bк - длина наибольшей стороны канавки шнека, bк = 34 мм;
hк - высота канавки шнека, hк = 65 мм;
dотв - диаметр отверстий в решетке, dотв = 5 мм.
Решение.
1. Определим количество отверстий в решетке:
 2h (a + b )   2 ⋅ 65(18 + 34 )   6760 
Zотв =  к к2 к  = 
=
 = [86,1146497 ] ≈ 87 .
2
78
,
5
πd отв



  3,14 ⋅ 5

2. Определяем площадь нормального поперечного сечения канавки последнего витка
шнека Fк, мм2:
(a + bк )h к = (18 + 34 ) ⋅ 65 = 1690.
Fк = к
2
2
3. Определяем площадь отверстий в решетке Fотв, мм2:
πd 2
3,14 ⋅ 52
Fотв = отв ⋅ Zотв =
⋅ 87 ≈ 1690 2 .
4
4
Из расчетов следует, что Fк = Fотв. Пропускная способность решетки в этом случае
равна производительности шнека, что гарантирует более качественное формование сырья,
увеличение производительности узла прессования макаронных изделий и повышение эффективности работы устройства.
4
BY 13531 C1 2010.08.30
Пример 2.
Принимаем Zотв = 50, т.е. в данном случае количество отверстий определяется без учета зависимости от геометрических параметров последнего витка канавки. Все остальные
исходные данные остаются без изменений. Тогда площадь нормального поперечного сечения канавки последнего шнека Fк, мм2, равна:
(a + bк ) h к = (18 + 34) ⋅ 65 = 1690 ,
Fк = к
2
2
а площадь отверстий в решетке Fотв, мм2:
3,14 ⋅ 52
πd 2
Fотв = отв ⋅ Zотв =
⋅ 50 = 981,25 .
4
4
Сравнивая значения площадей, получим Fотв < Fк, т.е. пропускная способность решетки будет меньше площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка
шнека, что приведет к возрастанию дополнительного гидравлического сопротивления
прохождению теста, его сжатию, дестабилизации его движения, уменьшению производительности узла прессования, ухудшению качества формования, а следовательно, и снижение эффективности работы устройства.
Пример 3.
Принимаем Zотв = 100, т.е. в данном случае количество отверстий определяется без
учета зависимости от геометрических параметров последнего витка канавки. Все остальные исходные данные остаются без изменений. Тогда площадь нормального поперечного
сечения канавки последнего шнека Fк, мм2, равна:
(a + bк ) h к = (18 + 34) ⋅ 65 = 1690 ,
Fк = к
2
2
2
а суммарная площадь отверстий в решетке Fотв, мм :
3,14 ⋅ 52
πd 2
Fотв = отв ⋅ Zотв =
⋅ 100 = 1962,5 .
4
4
Сравнивая значения площадей, получим Fотв > Fк, т.е. пропускная способность решетки больше площади нормального поперечного сечения канавки последнего витка шнека,
что приведет к снижению скорости течения теста, падению усилия для выдавливания теста сквозь решетку по всей ее поверхности, ухудшению качества формования, снижению
эффективности работы устройства.
Таким образом, только строгое соблюдение равенства позволяет повысить эффективность работы узла и макаронного пресса в целом.
Источники информации:
1. Чернов М.Е. Оборудование предприятий макаронной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1978. - С. 56.
2. Патент РФ 2118492, МПК A 21C 11/16, 11/20, 1998.
5
BY 13531 C1 2010.08.30
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
222 Кб
Теги
by13531, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа